KR20070117387A - 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기 - Google Patents

마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기 Download PDF

Info

Publication number
KR20070117387A
KR20070117387A KR1020060051598A KR20060051598A KR20070117387A KR 20070117387 A KR20070117387 A KR 20070117387A KR 1020060051598 A KR1020060051598 A KR 1020060051598A KR 20060051598 A KR20060051598 A KR 20060051598A KR 20070117387 A KR20070117387 A KR 20070117387A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resonator
electrodeless
microwave
microwaves
light
Prior art date
Application number
KR1020060051598A
Other languages
English (en)
Inventor
김정원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020060051598A priority Critical patent/KR20070117387A/ko
Publication of KR20070117387A publication Critical patent/KR20070117387A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/025—Associated optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기에 관한 것으로서, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생부와; 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하여 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 형성되어 상기 마이크로파발생부의 출력측에 배치되는 공진기와; 내부에 마이크로파에 의해 여기되어 발광하는 발광물질을 구비하여 상기 공진기의 내부에 전기장의 방향을 따라 배치되는 무전극전구를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 무전극전구의 국부가열을 방지하여 구성 부품 수를 줄일 수 있으며 제조가 용이하고 비용을 저감할 수 있다.

Description

마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기{ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM USING MICROWAVE AND RESONATOR THEREOF}
도 1은 종래의 무전극 조명기기의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 사시도,
도 3은 도 2의 도파관 및 공진기 내부의 전기장의 분포를 도시한 도면,
도 4는 도 2의 무전극전구에 인가되는 전기장의 분포를 도시한 도면,
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 공진기 및 도파관의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
111 : 케이싱 121 : 마이크로파발생부
123 : 고전압발생부 125 : 도파관
127 : 슬롯 130 : 공진기
131 : 공진기본체 132 : 반사부
137 : 전구고정부 141 : 차폐부재
145 : 무전극전구 146 : 지지부
본 발명은, 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기 및 그의 공진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무전극전구의 국부가열을 방지하여 구성 부품 수를 줄일 수 있으며 제조가 용이하고 비용을 저감할 수 있도록 한 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기 및 그의 공진기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 무전극 조명기기의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 무전극 조명기기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용 설치되어 고주파 에너지를 발생시키는 고주파발생부(21)와, 케이싱(11)의 내부에 배치되어 고주파발생부(21)에 고전압을 인가하는 고전압발생부(25)와, 케이싱(11)의 일 측에 배치되며 고주파의 방출을 차폐하여 내부에 공진모드가 이루어지도록 하는 공진기(31)와, 공진기(31)의 내부에 배치되고 고주파에 의해 여기(exciting)되어 발광하는 무전극전구(41)를 구비하고 있다.
고주파발생부(21)는 통상 마그네트론 등을 형성되어 마이크로웨이브를 발생시키도록 구성되며, 고주파발생부(21)의 일 측에는 공진기(31)로 마이크로파를 안내할 수 있도록 도파관(23)이 형성되어 있다. 도파관(23)의 출구측에는 내부에 공진모드가 이루어지도록 공진기(31)가 설치되어 있으며, 공진기(31)의 내부에는 무전극전구(41)가 회전가능하게 수용 설치되어 있다. 공진기(31)의 일 측에는 미러(33)가 설치되어 있으며, 공진기(31)의 외부에는 발광된 빛을 반사할 수 있도록 반사갓(35)이 설치되어 있다.
무전극전구(41)는, 내부에 고주파에 의해 여기되어 플라즈마화되면서 발광하는 불활성개스 등의 발광물질이 수용되는 구체로 형성된 발광부(43)와, 일 단이 발광부(43)와 일체로 결합되어 발광부(43)를 회전가능하게 지지하는 막대형상의 지지부(45)를 구비하고 있다. 지지부(45)는 도파관(23)에 회전가능하게 삽입되어 있으며, 도파관(23)의 일 측에는 강한 선형 형태의 전기장에 의한 발광부(43)의 국부 가열을 방지하기 위해 지지부(45)와 결합되어 지지부(45)를 회전구동시키는 전구모터(47)가 설치되어 있다.
케이싱(11)의 일 측에는 고주파발생부(21)를 냉각시킬 수 있도록 덕트(15)가 설치되어 있으며, 덕트(15)의 내부에는 공기의 유동을 촉진시킬 수 있도록 회전가능하게 송풍팬(17)이 설치되어 있다. 덕트(15)의 외부에는 송풍팬(17)을 회전구동시킬 수 있도록 팬모터(18)가 설치되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 고전압발생부(25)에 의해 발생된 고전압이 고주파발생부(21)에 인가되면 고주파발생부(21)는 고주파에너지, 즉 마이크로파를 발생시키게 된다. 마이크로파는 도파관(23)을 따라 공진기(31)의 내부로 방사되고, 이에 의해 무전극전구(41)의 내부의 발광물질이 여기(exciting)되어 플라즈마화되면서 고유한 방출스펙트럼을 가지는 빛을 발생하게 된다. 이 때, 전구모터(47)는 무전극전구(41)의 국부가열을 방지할 수 있도록 무전극전구(41)를 회전구동시킨다.
그런데, 이러한 종래의 무전극 조명기기에 있어서는, 무전극전구(41)를 회전구동시키도록 구성되어 있어, 무전극전구(41)와 전구모터(47)의 연결 시 무전극전 구(41)의 깜박거림이나 플라즈마 방전의 꺼짐을 방지하기 위해 무전극전구(41)와 전구모터(47)의 축선 정렬에 많은 시간 및 노력이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 제조에 상대적으로 많은 시간이 소요되는 원통형의 공진기(31)와, 반사갓(45), 전구모터(47) 등 구성 부품 수가 증가되어 제조 시간이 연장되고, 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라 기기의 크기가 전반적으로 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 무전극전구의 국부가열을 방지하여 구성 부품 수를 줄일 수 있으며 제조가 용이하고 비용을 저감할 수 있는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기 및 그의 공진기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생부와; 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하여 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 형성되어 상기 마이크로파발생부의 출력측에 배치되는 공진기와; 내부에 마이크로파에 의해 여기되어 발광하는 발광물질을 구비하여 상기 공진기의 내부에 전기장의 방향을 따라 배치되는 무전극전구를 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 내부에 마이크로 파의 누설을 차폐하며, 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 일 측이 개구된 통형상을 가지는 공진기본체와; 상기 공진기본체의 개구에 결합되어 빛을 통과함과 아울러 마이크로파를 차폐하는 차폐부재를 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 공진기가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 사시도이고, 도 3은 도 2의 도파관 및 공진기 내부의 전기장의 분포를 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 무전극전구에 인가되는 전기장의 분포를 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 공진기(130) 및 도파관의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기는, 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생부(121)와; 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하여 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 형성되어 마이크로파발생부(121)의 출력측에 배치되는 공진기(130)와; 내부에 마이크로파에 의해 여기되어 발광하는 발광물질을 구비하여 공진기(130)의 내부에 전기장의 방향을 따라 배치되는 무전극전구(145)를 포함하여 구성되어 있다.
마이크로파발생부(121)는 마그네트론의 형태로 구현되어 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(111)의 내부에 수용 설치되어 있으며, 마이크로파발생부(121)의 일 측에는 마이크로파발생부(121)에 고전압을 인가할 수 있도록 고전압발생부(123)가 배치되어 있으며, 마이크로파발생부(121)의 출력측에는 마이크로파발생부(121)에서 출력된 마이크로파를 안내할 수 있도록 도파관(125)의 일측이 연결되어 있다. 도파관(125)은 직사각형의 단면형상을 가지는 직육면체 형상을 이루도록 형성되어 있으며, 도파관(125)의 일측에는 마이크로파가 방사될 수 있도록 사각형상의 슬롯(127)이 관통형성되어 있다. 슬롯(127)이 형성되어 있는 측부에는 내부에 공진모드를 이루도록 공진기(130)가 설치되어 있다.
공진기(130)는, 마이크로파 및 빛을 차단함과 아울러 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 일 측이 개구된 통형상으로 형성되는 공진기본체(131)와, 공진기본체(131)의 개구측에 배치되어 빛을 외부로 방출시킴과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하는 차폐부재(141)를 구비하고 있다.
공진기본체(131)는 내부의 공진 모드에 대응되는 길이를 가지는 직사각 판상의 고조도판을 단면이 포물선 형상을 가지도록 절곡하고, 길이 방향을 따라 양 단부에 측판(135)을 각각 결합하여 형성되어 있다. 공진기본체(131)의 일 측은 도파관(125)의 슬롯(127)과 상호 연통될 수 있도록 개방되게 형성되어 있다. 공진기본체(131)의 내면에는 빛을 개구측으로 반사할 수 있도록 반사부(132)가 형성되어 있다.
차폐부재(141)는 공진기본체(131)의 개구에 대응되게 사각 판상으로 형성되는 유리부재 등의 투명강성부재(142)와, 마이크로파의 누설을 차단하도록 아이티 오(ITO: Indium-Tin Oxide) 등과 같은 차폐층(143)을 구비하도록 형성되어 있다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 빛을 통과시킴과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐할 수 있도록 메쉬(mesh)구조를 가지는 금속부재를 공진기본체(131)의 개구에 대응되게 사각 판형을 가지도록 차폐부재(151)를 구성할 수도 있다.
한편, 도파관(125) 및 공진기(130)는 내부에 마이크로파가 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 설정된 어느 하나의 모드를 생성할 수 있도록 구성되어 있으며, 무전극전구(145)는 마이크로파에 의한 강한 선형 전기장의 방향을 따라 배치될 수 있도록 선형으로 형성되어 있다. 무전극전구(145)의 내부에는 마이크로파에 의해 여기되어 플라즈마화되면서 발광하는 발광물질이 구비되어 있다. 여기서, 본 실시예의 도파관(125) 및 공진기(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기장 방향을 따라 긴 길이를 가지는 TM013 모드로 구성되어 있다.
공진기본체(131)의 양 측판(135)에는 무전극전구(145)의 양 단을 지지할 수 있도록 볼트 형태로 구현된 전구고정부(137)가 각각 형성되어 있으며, 전구고정부(137)는 무전극전구(145)의 중심이 포물선의 촛점에 위치되도록 각각 형성되어 있다. 무전극전구(145)의 양 단에는 전구고정부(137)의 단부가 삽입될 수 있도록 홈 형태의 지지부(146)가 각각 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 고전압발생부(123)에 의해 인가된 고전압에 의해 마이크로파발생부(121)는 발진하여 마이크로파를 출력하게 된다. 마이크로파는 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 설정된 어느 하나의 모드로 도파관(125)을 따 라 공진기(130)의 내부로 방사되어 무전극전구(145)의 길이방향을 따른 강한 선형 전기장을 형성하여 무전극전구(145)의 국부 가열이 발생되지 아니하여 무전극전구(145)를 회전구동시킬 필요가 없다. 이에 의해, 무전극전구(145)의 내부의 발광물질이 여기되고 플라즈마화되면서 발광하게 된다. 방사된 빛은 공진기본체(131)의 반사부(132)에 의해 개구측으로 반사되어 공진기(130)의 외부로 방출된다. 한편, 마이크로파발생부(121)의 발진 시 발생되는 열 중 일부는 공기와 접촉되어 소멸되고 일부는 금속부재로 형성된 도파관(125) 및 공진기(130)로 전도되어 소멸된다. 여기서, 100W 이하의 저출력용으로 기기가 구성되는 경우, 마이크로파발생부(121)의 냉각을 위한 별도의 냉각장치를 구비할 필요가 없으나, 100W 이상의 상대적으로 큰 출력이 요구되는 경우 별도의 냉각장치를 구비하도록 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부에 선형의 전기장이 형성되도록 형성되는 공진기와, 공진기의 내부에 전기장의 방향을 따라 배치되는 무전극 전구를 구비하도록 함으로써, 무전극전구의 국부가열을 방지하여 구성 부품 수를 줄일 수 있으며 제조가 용이하고 비용을 저감할 수 있는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 일 측이 개구된 통형상을 가지며 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 형성되는 공진기본 체와, 공진기본체의 개구에 결합되어 빛을 통과함과 아울러 내부의 마이크로파가 누설되는 것을 차단하는 차폐부재를 구비하도록 함으로써, 무전극전구의 국부가열을 방지하여 구성 부품 수를 줄일 수 있으며 제조가 용이하고 비용을 저감할 수 있는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 공진기가 제공된다.

Claims (8)

  1. 마이크로파를 발생시키는 마이크로파발생부와; 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하여 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 형성되어 상기 마이크로파발생부의 출력측에 배치되는 공진기와; 내부에 마이크로파에 의해 여기되어 발광하는 발광물질을 구비하여 상기 공진기의 내부에 전기장의 방향을 따라 배치되는 무전극전구를 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진기는, 빛 및 마이크로파를 차단할 수 있도록 일 측이 개구된 통형상을 가지도록 형성되는 공진기본체와, 상기 공진기본체의 개구에 결합되어 빛을 방출함과 아울러 마이크로파의 누설을 차폐하는 차폐부재를 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공진기본체는 상기 개구를 통해 빛이 방출될 수 있도록 상기 무전극전구의 빛을 반사하는 반사부를 구비하도록 형성되는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 차폐부재는 메쉬(mesh) 구조의 금속부재로 판상으로 형성되는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 차폐부재는, 상기 개구를 차단할 수 있도록 상기 개구의 형상에 대응되게 판상으로 형성되는 투명강성부재와, 마이크로파를 차단할 수 있도록 상기 투명강성부재의 표면에 형성되는 차폐층을 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무전극전구는 선형으로 형성되며, 상기 공진기의 내부에는 상기 무전극전구를 고정지지할 수 있도록 전구고정부가 형성되어 있는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로파발생부와 상기 공진기 사이에 개재되어 상기 마이크로파발생부로부터 출력된 마이크로파를 상기 공진기의 내부로 안내하는 도파관을 더 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기.
  8. 일 측으로 빛을 방출함과 아울러 내부에 마이크로파의 누설을 차폐하며, 내부에 TM012 , TM013 , TM014 , 또는 TM015 중 어느 하나의 모드가 이루어지도록 일 측이 개구된 통형상을 가지는 공진기본체와;
    상기 공진기본체의 개구에 결합되어 빛을 통과함과 아울러 마이크로파를 차폐하는 차폐부재를 포함하는 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기의 공진기.
KR1020060051598A 2006-06-08 2006-06-08 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기 KR20070117387A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060051598A KR20070117387A (ko) 2006-06-08 2006-06-08 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060051598A KR20070117387A (ko) 2006-06-08 2006-06-08 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070117387A true KR20070117387A (ko) 2007-12-12

Family

ID=39142683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060051598A KR20070117387A (ko) 2006-06-08 2006-06-08 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070117387A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479021B1 (ko) * 2013-05-13 2015-01-05 위아코퍼레이션 주식회사 마이크로웨이브를 이용한 무전극 광원장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479021B1 (ko) * 2013-05-13 2015-01-05 위아코퍼레이션 주식회사 마이크로웨이브를 이용한 무전극 광원장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7161304B2 (en) Electrodeless lighting system
KR100524407B1 (ko) 무전극식 자외선 발생장치
US7081702B2 (en) Electrodeless lighting system
US20060066244A1 (en) Electrodeless lighting system
KR100856779B1 (ko) 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기
KR20070117387A (ko) 마이크로파를 이용한 조명기기 및 그의 공진기
JPH09320543A (ja) マイクロ波無電極放電光源装置
KR100748531B1 (ko) 금속 박막 공진기를 구비한 무전극 조명기기
KR100724383B1 (ko) 무전극 조명기기
KR100789300B1 (ko) 무전극 조명기기용 공진기
KR100808409B1 (ko) 마이크로파를 이용한 무전극 조명기기 및 그의 공진기
KR100748542B1 (ko) 무전극 조명기기
KR100556781B1 (ko) 플라즈마 램프 시스템의 전구
KR100690651B1 (ko) 무전극 조명기기
KR100761281B1 (ko) 무전극전구 및 이를 구비한 무전극 조명기기
KR100823932B1 (ko) 무전극 조명기기
KR100690676B1 (ko) 무전극 조명기기용 전구의 봉입물 누설 차단 장치
KR100724454B1 (ko) 복수의 슬롯을 구비한 무전극 조명기기
KR100739161B1 (ko) 전구 편심형 무전극 조명기기
KR100867624B1 (ko) 무전극 조명기기
JPS5923613B2 (ja) 高周波放電光源装置
KR200349708Y1 (ko) 마그네트론 이용한 무전극 형광형 조명장치
KR100677256B1 (ko) 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기의 공진기 구조
KR100619740B1 (ko) 플라즈마를 이용한 조명장치
KR20070077737A (ko) 다각기둥형 공진기를 구비한 무전극 조명기기

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination