KR20080024768A - 무전극 조명기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 고주파 발생부와; 상기 고주파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과; 상기 도파관과 결합되어 공진모드를 형성하는 공진기와; 상기 공진기의 중심에 배치되어 빛을 발생시키는 발광부와 상기 발광부를 지지하는 지지부로 구성되는 무전극전구와; 상기 무전극전구를 회전시키도록 상기 지지부와 결합되며 상기 도파관의 외측에 배치되는 모터부를 포함하며, 상기 도파관의 길이 방향을 따르는 중심선과 상기 공진기의 중심은 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 도파관에서의 마이크로파 누설을 방지하여 무전극 조명기기의 발광 효율을 향상시킴과 동시에 가로등에 용이하게 적용시킬 수 있는 도파관을 구비한 무전극 조명기기가 제공된다.

Description

무전극 조명기기{PLASMA LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도,

도 2는 도 1의 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합구조를 도시한 측면도,

도 3은 종래의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합 구조를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합 구조를 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 배면도,

도 6은 도 4의 공진기결합부재에 공진기가 결합된 구조를 도시한 측단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

130 : 고주파 발생부 140 : 도파관

141 : 육면체관 142 : 공진기결합부재

144 : 관통공 145 : 관통공

146 : 전자파 누설방지부재 150 : 공진기

160 : 무전극전구 190 : 모터부

191 : 모터부지지체

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 도파관에서의 마이크로파 누설을 방지하여 무전극 조명기기의 발광 효율을 향상시킴과 동시에 가로등에 용이하게 적용시킬 수 있는 도파관을 구비한 무전극 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 전자파를 발생시키는 전자파 발생부에서 발생되는 전자파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되어 상기 공진기 내부에 장착된 무전극전구에 인가되면서 상기 무전극전구에 충전된 가스를 여기시켜 플라즈마 상태로 변환하여 빛을 발생시키는 장치이다.

무전극 조명기기는 전구 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전 물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발생시키게 된다.

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합구조를 도시한 측면도이며, 도 3은 종래의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합 구조를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는 케이싱(10)의 내부에 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)와 도파관(40) 등을 구비하고, 케이싱(10)의 외부에 공진기(50)와 무전극전구(60)를 구비하여 전자파 발생부(30)에서 발진하는 전자파를 도파관(40)을 이용하여 공진기(50)로 유도함으로써 무전극전구(60)내의 불활성가스가 플라즈마화 되면서 빛을 발하는 것이다.

도 2는 도 1의 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합구조를 도시한 측면도로서, 도시한 바와 같이, 도파관(40)은 원통 형상의 관으로 일측면은 고전압 발생부(20)와 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다.

공진기결합부재(41)는 도파관(40)의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 고리형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며 상단면에는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상의 미러(70)가 배치되어 있다.

미러(70)의 중심에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 무전극전구(60)의 지지부(61)가 연장되며 지지부(61)의 단부에는 발광부(62)가 고정 결합되어 도파관(40)의 외부로 노출되게 구비되어 있으며, 공진기결합부재(41)의 외주면에는 공진기(50)의 하측이 고정 결합되어 도파관(40)의 상단면에 배치되어 있으며 무전극전구(60)의 발광부(62)는 그 중심에 위치하게 된다.

도파관(40)의 하측에는 무전극전구(60)를 회전시킬 수 있도록 모터부(90)가 배치되어 있으며, 모터부(90)의 회전축(91) 단부는 무전극전구(60)의 지지부(61)와 고정 결합되어 있다.

도 3은 종래의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결 합 구조를 도시한 사시도로서, 도시한 바와 같이, 도파관(140)은 육면체관(141)으로 형성되며 그 육면체관(141)의 일측 단부에는 육면체관(141)과 동일한 높이를 갖는 원통형의 공진기결합부재(142)가 결합되어 있다.

공진기결합부재(142)와 근접한 위치에 배치된 관(141)의 일측벽에는 관통공(143)이 형성되어 있으며, 육면체관(141)의 내측에 위치한 공진기결합부재(142)의 원주면에는 슬롯(144)이 형성되어 있다.

무전극전구(160)의 지지부(161)는 관통공(143)과 슬롯(144)을 통과하여 공진기결합부재(142)의 내측으로 연장 형성되고, 지지부(161)의 단부에는 발광부(162)가 고정 결합되며 그 발광부(162)는 공진기결합부재(142)의 중심에 위치하게 되며, 무전극전구(160)을 회전시킬 수 있도록 지지부(161)는 모터부(190)와 고정 결합되어 있다.

도 1을 참조하여 종래의 무전극 조명기기의 작동 방법을 살펴보면, 우선, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 상기 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 상기 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사하면서 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이다.

그런데, 도 1에 도시한 바와 같은 종래의 무전극 조명기기의 도파관과 모터 부의 결합구조를 가로등에 적용할 경우에 그 체적이 커지게 되어 사용자가 원하는 크기로 가로등을 설계하기가 용이하지 않으며, 도 2에 도시한 바와 같은 종래의 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합구조를 가로등에 적용할 경우에는 상대적으로 도 1의 경우보다는 가로등의 체적을 줄일 수 있지만, 무전극전구(60)의 지지부(161)가 통과하도록 도파관(140)의 일측벽에 관통공(143)을 구비해야 하므로 관통공(143)을 통하여 마이크로파가 누설될 수 있으므로 발광 효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 도파관에서의 마이크로파 누설을 방지하여 무전극 조명기기의 발광 효율을 향상시킴과 동시에 가로등에 용이하게 적용시킬 수 있는 도파관을 구비한 무전극 조명기기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고주파 발생부; 상기 고주파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관; 상기 도파관과 결합되어 공진모드를 형성하는 공진기; 상기 공진기의 중심에 배치되어 빛을 발생시키는 발광부와 상기 발광부를 지지하는 지지부로 구성되는 무전극전구; 상기 무전극전구를 회전시키도록 상기 지지부와 결합되며 상기 도파관의 외측에 배치되는 모터부를 포함하며, 상기 도파관의 길이 방향을 따르는 중심선과 상기 공진기의 중심은 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 모터부의 결합 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 배면도이며, 도 6은 도 4의 공진기결합부재에 공진기가 결합된 구조를 도시한 측단면도이다.

다만, 종래의 구성과 동일한 부분에 대한 참조 부호는 동일하게 부여하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무전극 조명기기는, 고주파 발생부(130)와, 고주파 발생부(130)에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관(140)과, 도파관(140)과 결합되어 공진모드를 형성하는 공진기(150)와, 상기 공진기(150)의 중심에 배치되어 빛을 발생시키는 발광부(162)와, 발광부(162)를 지지하는 지지부(161)로 구성되는 무전극전구(160)와, 무전극전구(160)를 회전시키도록 지지부(161)와 결합되며 도파관(140)의 외측에 배치되는 모터부(190)를 포함하며, 도파관(140)의 길이 방향을 따르는 중심선과 공진기(150)의 중심은 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

도파관(140)은 그 일측이 고주파 발생부(130)와 결합되는 육면체관(141)과, 육면체관(141)의 타측에 고정 결합되는 공진기결합부재(142)로 구성되어 있으며, 무전극전구(160)의 지지부(161)가 도파관(140)의 육면체관(141)을 통과하지 않고 발광부(162)를 공진기(150)의 중심에 배치할 수 있도록 육면체관(141)의 길이 방향을 따르는 중심선과 공진기결합부재(142)의 중심은 소정거리 이격 형성되어 있다.

육면체관(141)의 외부로 노출되는 공진기결합부재(142)의 원주면에는 관통공(145)이 형성되고, 육면체관(141)의 내부에 위치하는 공진기결합부재(142)의 원 주면에는 장방 형상의 슬롯(144)이 형성되어 있다.

무전극전구(160)의 지지부(161)는 관통공(145)을 통과하여 공진기결합부재(142)의 내부로 연장되며 지지부(161)의 단부에 발광부(162)가 고정 결합되어 발광부(162)는 공진기결합부재(142)의 중심에 배치된다.

여기서, 무전극 조명기기가 적용되는 가로등의 형상에 따라 지지부(161)와 육면체관(141)의 길이 방향이 이루는 각은 달라지지만 최소한 90도 이하로 형성되는 것이 바람직하다.

관통공(145)에는 전자파의 누설을 방지할 수 있도록 공진기결합부재(142)보다 더 두꺼운 두께를 갖으며 원통 형상으로 형성된 전자파누설 방지부재(146)가 삽입 설치되어 있다.

모터부(190)를 지지할 수 있도록 고주파 발생부(130)와 모터부(190) 사이에는 일측이 고주파 발생부(130)와 결합되고 타측이 모터부(190)와 결합되는 모터부지지체(191)가 더 설치되어 있다.

공진기결합부재(142)의 상단면과 하단면에 결합되는 공진기(150)의 측단면은 도 6에 도시한 바와 같이, 장방형이나 반구형 혹은 사다리꼴 중에서 어느 하나의 형상을 갖도록 형성된다.

이러한 구성에 의하여, 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(120)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(120)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(130)에 공급하고 전자파 발생부(130)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(140)의 육면체관(141) 을 통해 공진기결합부재(142)의 슬롯(144)을 통과하여 공진기결합부재(142) 측으로 인가되고 공진기(150) 내부로 방사하면서 공진모드를 형성하게 되는데, 공진기(150)가 원통형으로 이루어져 있고 공진기(150)의 직경이 공진기(150)의 길이보다 크게 형성되어 있고 슬롯은 가로 방향으로 형성되어 있으므로 공진기(150) 내부에서는 TM 모드가 형성되게 된다. TM 모드가 형성되면 원주 방향으로 전류가 최소가 되기 때문에 원주 방향의 원주면에 관통공(145)을 형성하여도 그 관통공(145)을 통하여 전자파가 누설되지 않으며 또한, 관통공(145)에는 전자파 누설방지부재(146)가 삽입되어 있으므로 전자파의 누설을 방지할 수 있다. 공진기(150) 내부의 이러한 공진 모드에 의하여 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고주파 발생부와, 상기 고주파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과, 상기 도파관과 결합되어 공진모드를 형성하는 공진기와, 상기 공진기의 중심에 배치되어 빛을 발생시키는 발광부와 상기 발광부를 지지하는 지지부로 구성되는 무전극전구와, 상기 무전극전구를 회전시키도록 상기 지지부와 결합되며 상기 도파관의 외측에 배치되는 모터부를 포함하며, 상기 도파관의 길이 방향을 따르는 중심선과 상기 공진기의 중심은 소정 거리 이격되도록 형성되도록 함으로써, 도파관에서의 마이크로파 누설을 방지하여 무전 극 조명기기의 발광 효율을 향상시킴과 동시에 가로등에 용이하게 적용시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 고주파 발생부;

   상기 고주파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관;

   상기 도파관과 결합되어 공진모드를 형성하는 공진기;

   상기 공진기의 중심에 배치되어 빛을 발생시키는 발광부와 상기 발광부를 지지하는 지지부로 구성되는 무전극전구;

   상기 무전극전구를 회전시키도록 상기 지지부와 결합되며 상기 도파관의 외측에 배치되는 모터부를 포함하며,

   상기 도파관의 길이 방향을 따르는 중심선과 상기 공진기의 중심은 소정 거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 도파관은 그 일측이 고주파 발생부와 결합되는 육면체관과, 상기 육면체관의 타측에 고정 결합되는 공진기결합부재로 구성되며, 상기 육면체관의 외부로 노출되는 상기 공진기결합부재의 원주면에는 관통공이 형성되고 상기 지지부는 상기 관통공을 통과하도록 배치되고 상기 지지부의 단부에 발광부가 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 관통공에는 전자파의 누설을 방지할 수 있도록 상기 공진기결합부재보다 더 두꺼운 두께를 갖으며 원통형상으로 형성된 전자파누설 방지부재가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 지지부와 상기 육면체관의 길이 방향이 이루는 각은 90도 이하인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 공진기결합부재의 상단면과 하단면에 결합되는 상기 공진기의 단면 형상은 장방형, 반구형 혹은 사다리꼴 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 모터부를 지지할 수 있도록 상기 고주파 발생부와 상기 모터부 사이에는 일측이 상기 고주파 발생부와 결합되고 타측이 상기 모터부와 결합되는 모터부지지체가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.

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