KR20080071424A - Waveguide and plasma lighting system having the same - Google Patents

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Abstract

A waveguide and a plasma lighting system having the same are provided to match impedance without changing a size of a resonator by installing or inserting a conductor in a position having a strong electric field therein. A waveguide(400) includes a first waveguide(410) and a second waveguide(420). The first waveguide is formed with a shape for winding a cylindrical body having a cavity. The second waveguide is connected to the first waveguide in order to be parallel to a line penetrating a center of the first waveguide. The first waveguide has a winding shape so that a longitudinal direction of the cavity having a hexagonal structure forms an arc. The second waveguide is a hexagonal structure having a cavity which is connected to the first waveguide in a direction parallel to the line penetrating the center of the first waveguide. A plurality of slots(430) are formed in a planar part of the first waveguide.

Description

도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치 {WAVEGUIDE AND PLASMA LIGHTING SYSTEM HAVING THE SAME}Waveguide and Electrodeless Illuminator with Same {WAVEGUIDE AND PLASMA LIGHTING SYSTEM HAVING THE SAME}

도 1은 종래의 무전극 조명장치를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional electrodeless lighting device,

도 2는 도 1에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the main part of the electrodeless lighting device according to Figure 1,

도 3은 도 2에 따른 공진기에서의 전기장의 흐름을 도시한 도면,3 is a view showing the flow of the electric field in the resonator according to FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도파관을 도시한 사시도,4 is a perspective view showing a waveguide according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에 따른 도파관에 도전체가 삽입된 것을 도시한 사시도,5 is a perspective view illustrating that a conductor is inserted into the waveguide according to FIG. 4;

도 6은 도 4에 따른 도파관을 사용한 공진기 내의 전기장을 도시한 도면,6 shows the electric field in the resonator using the waveguide according to FIG. 4, FIG.

도 7은 도 4에 따른 도파관의 변형예를 도시한 평면도,7 is a plan view showing a modification of the waveguide according to FIG. 4;

도 8은 도 4에 따른 도파관의 다른 변형예를 도시한 평면도,8 is a plan view showing another modification of the waveguide according to FIG. 4;

도 9는 본 발명에 따른 공진기의 변형예를 도시한 사시도,9 is a perspective view showing a modification of the resonator according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 공진기의 다른 변형예를 도시한 사시도.10 is a perspective view showing another modification of the resonator according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

20 : 마그네트론 400 : 도파관20: magnetron 400: waveguide

410 : 제1도파관 420 : 제2도파관410: first waveguide 420: second waveguide

430,430',430'' : 슬롯 500,510,520 : 공진기430,430 ', 430' ': Slot 500,510,520: Resonator

511,521 : 제1단차부 512 : 경사부511,521: first stepped portion 512: inclined portion

522 : 제2단차부522: second step

본 발명은 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방전에 의해 변화되는 부하조건에 의해 마그네트론이 영향을 받지 않는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, and more particularly, to a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, in which the magnetron is not affected by the load condition changed by the discharge.

도 1은 종래의 무전극 조명장치를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 따른 공진기에서의 전기장의 흐름을 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional electrodeless lighting device, Figure 2 is a perspective view showing the main portion of the electrodeless lighting device according to Figure 1, Figure 3 is a view showing the flow of the electric field in the resonator according to Figure 2 to be.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 무전극 조명장치는, 케이싱(10)의 내부에 장착되어 전자파를 생성하는 마그네트론(20)과, 상기 마그네트론(20)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압발생기(30)와, 상기 마그네트론(20)의 출력부에 연통되어 그 마그네트론(20)에서 생성된 전자파를 전달하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)의 출구에 연통되어 그 출구를 통해 전달되는 전자파가 공진되는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 수용되어 전자파 에너지에 의해 봉입물질이 플라즈마화 되면서 빛을 발생하는 무전극 전구(60)와, 상기 공진기(50)와 무전극 전구(60)가 수용되어 그 무전극 전구(60)에서 발생되는 빛을 전방으로 반사하는 반사갓(70)과, 상기 무전극 전구(60) 후방측의 공진기(50) 내부에 장착되어 전자파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(80)과, 상기 케이싱(10)의 일측에 설치되 어 마그네트론(20)과 고압발생기(30)를 냉각하는 냉각팬(90)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional electrodeless lighting device includes a magnetron 20 mounted inside a casing 10 to generate electromagnetic waves, and a commercial AC power is boosted and supplied to the magnetron 20 at a high pressure. The high pressure generator 30 and the waveguide 40 which communicates with the output of the magnetron 20 and transmits electromagnetic waves generated by the magnetron 20, and the outlet of the waveguide 40 communicates with the outlet. A resonator 50 in which electromagnetic waves transmitted through the resonance are resonated, an electrodeless light bulb 60 which is accommodated in the resonator 50 and generates light as the encapsulation material is plasma-formed by electromagnetic energy, and the resonator 50. And the electrodeless bulb 60 is accommodated in the reflection shade 70 for reflecting forward the light generated from the electrodeless bulb 60, and the resonator 50 in the rear side of the electrodeless bulb 60, Dielectric reflecting light while passing electromagnetic waves Wool is composed of 80 and a cooling fan 90 which is installed in one side of the casing (10) cools the magnetron 20 and the high voltage generator 30.

상기 공진기(50)는 빛은 통과시키는 반면 전자파는 가둘 수 있도록 메시 형상으로 형성된다.The resonator 50 is formed in a mesh shape so that light can pass while electromagnetic waves can be trapped.

도면 중 미설명 부호 "62"는 상기 무전극 전구(61)가 연결되는 축부이다.In the drawing, reference numeral 62 denotes a shaft portion to which the electrodeless light bulb 61 is connected.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 무전극 조명장치는 실린더 형태의 공진기(50)를 사용하고 말린 사각도파관(40)에 상기 마그네트론(20)을 직결로 장착하는 구조이다. 이와 같은 직결 장착으로 인해 상기 도파관(40) 내에 갇혀진 마이크로웨이브가 존재하고 방전에 의해 변화되는 부하 즉, 상기 무전극 전구(60)의 조건에 의해 상기 마그네트론(20)이 영향을 받는 문제가 있었다.However, as shown in FIG. 2, the conventional electrodeless lighting device uses a cylindrical resonator 50 and directly mounts the magnetron 20 to the dried square waveguide 40. Due to the direct mounting, there is a problem that the magnetron 20 is affected by the load of the microwave trapped in the waveguide 40 and the load changed by the discharge, that is, the electrodeless bulb 60. .

즉, 마그네트론(20)이 직결됨에 따라 내부에 갇혀진 마이크로웨이브가 빠져나갈 공간이 없어 상기 도파관(40) 내부에서 진행과 반사를 계속함에 따라 열로써 손실되었고, 방전이 시작됨에 따라 바뀌는 부하의 특성에 따라 상기 마그네트론(20)이 오작동을 일으키면서 충분한 자체 효율을 낼 수가 없었다.That is, as the magnetron 20 is directly connected, there is no space for the microwaves trapped inside to escape, and as a result, the waveguide 40 is lost as heat as it proceeds and reflects in the waveguide 40, and the load changes as the discharge starts. As a result, the magnetron 20 malfunctioned and could not produce sufficient self-efficiency.

또한, 임피던스 정합을 위해 상기 공진기(50)의 반지름과 높이를 가변하여야 하나 공진기(50)의 크기를 바꾸는 것은 제작상 많은 번거로움이 있으며 규격화하기 매우 힘든 문제점이 있었다.In addition, the radius and height of the resonator 50 should be varied for impedance matching, but changing the size of the resonator 50 has a lot of trouble in manufacturing and has a very difficult problem of standardization.

뿐만 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도파관(40)과 상기 공진기(50)가 커플링되는 부분에만 상기 슬롯(41)이 형성되어 있어서 단일의 슬롯만으로 최적의 임피던스 정합 및 마이크로웨이브의 전송효율을 높이는데 무리가 있었다.In addition, as shown in FIG. 3, the slot 41 is formed only at a portion where the waveguide 40 and the resonator 50 are coupled to each other, such that optimal impedance matching and transmission of microwaves are performed using only a single slot. There was too much to increase efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 중공의 통체를 감은 모양으로 형성되는 제1도파관에 추가적으로 제2도파관을 연장 형성함으로써 마그네트론과 부하 변동에 둔감한 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a waveguide insensitive to magnetron and load fluctuation by extending the second waveguide in addition to the first waveguide formed in the shape of a hollow cylindrical body and It is an object of the present invention to provide an electrodeless lighting device having the same.

또한, 본 발명은 도파관 내부의 전기장이 가장 센 곳에 도전체를 삽입하여 임피던스 정합을 용이하게 할 수 있는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a waveguide and an electrodeless illumination device having the same that can facilitate impedance matching by inserting a conductor in the strongest electric field inside the waveguide.

본 발명의 또 다른 목적은 조명장치의 점등과정에서 부하 특성에 둔감한 스롯을 구비한 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a waveguide having a slot insensitive to load characteristics in the lighting process of the lighting device, and an electrodeless lighting device having the same.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 중공의 통체를 감은 모양으로 형성되는 제1도파관; 및 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선과 나란하도록 상기 제1도파관에 연결된 제2도파관;을 포함하는 도파관을 제공한다.The present invention to achieve the object as described above, the first waveguide formed in the shape of a hollow cylindrical body; And a second waveguide connected to the first waveguide in parallel with a line passing through the center of the first waveguide.

상기와 같이 구성함으로써 시시각각 변하는 부하의 특성에 둔감해질 수 있게 도파관의 퀄리티팩터(Q factor)를 낮출 수 있다.By configuring as described above, the quality factor (Q factor) of the waveguide can be lowered so as to be insensitive to the characteristic of the load that is constantly changing.

여기서, 상기 제1도파관은 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 상기 제2도파관은 원호를 이루는 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선과 나란한 방향으로 상기 제1도파관에 연결된 중공의 육면체로 형성된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 중공의 육면체로 형성된 제2도파관을 연결함으로써 마그네트론과 부하에 둔감한 새로운 도파관을 형성할 수 있다.The first waveguide is formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound in a longitudinal direction to form an arc, and the second waveguide is connected to the first waveguide in a direction parallel to a line passing through the center of the first waveguide forming an arc. Characterized in that formed of a hollow hexahedron. By connecting the second waveguide formed of the hollow hexahedron in this way, a new waveguide insensitive to the magnetron and the load can be formed.

또한, 상기 제1도파관의 평면부에는 복수개의 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯은 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선에 대하여 대칭이 되도록 형성된다. 이로 인해, 상기 도파관에서 전달되는 마이크로웨이브를 최대한 상기 공진기로 전달할 수 있다.In addition, a plurality of slots are formed in the planar portion of the first waveguide, and the slots are formed to be symmetrical with respect to a line passing through the center of the first waveguide. As a result, the microwaves transmitted from the waveguide can be transferred to the resonator as much as possible.

상기 제1도파관에는 링 형상의 슬롯이 형성되거나, 상기 제1도파관의 평면부에는 그 바깥쪽 가장자리로부터 이격되어 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 위치에 상기 슬롯을 형성함으로써 전기장이 가장 센 곳에 슬롯을 위치하게 된다.The first waveguide is formed with a ring-shaped slot, or the planar portion of the first waveguide is characterized in that the slot is spaced apart from the outer edge thereof. By forming the slot in this position, the slot is positioned at the strongest electric field.

또한, 상기 제1도파관 및 상기 제2도파관에는 튜너인 도전체를 삽입한 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 도전체는 전기장이 가장 센 곳에 삽입되는 것이 바람직하다.In addition, the first waveguide and the second waveguide is characterized in that the conductor which is a tuner is inserted. Here, it is preferable that the conductor is inserted in the strongest electric field.

한편, 본 발명은, 전자파를 발생하는 마그네트론; 상기 마그네트론의 출력부가 설치되어 전자파를 안내하는 제2도파관과, 상기 제2도파관에 연결되며 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 제1도파관을 구비한 도파관; 상기 제1도파관에 형성된 슬롯과 연통되도록 설치되어 상기 도파관을 통해 전달되는 전자파를 공진시키는 공진기; 및 상기 공진기의 내에 설치되어 그 내부에 플라즈마화 되면서 빛이 발생되도록 발광물질이 봉입된 무전극 전구;를 포함한 무전극 조명장치를 제공한다.On the other hand, the present invention, a magnetron for generating electromagnetic waves; A waveguide having an output portion of the magnetron and having a second waveguide for guiding electromagnetic waves and a first waveguide connected to the second waveguide and wound around a hollow hexahedron; A resonator installed to communicate with a slot formed in the first waveguide and resonating an electromagnetic wave transmitted through the waveguide; And an electrodeless light bulb in which a light emitting material is encapsulated so as to generate light while being plasma-installed in the resonator.

상기 슬롯은 상기 제1도파관 내부에서 전기장이 가장 센 곳에 형성된 것을 특징으로 한다.The slot is characterized in that the electric field is formed in the strongest position in the first waveguide.

또한, 상기 공진기는 상기 제1도파관과 결합되는 부분의 단면적이 상기 무전 극전구가 위치하는 부분의 단면적 보다 큰 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 공진기의 단면적의 크기를 다르게 함으로써 공진기를 크게 하지 않고 슬롯의 크기만 크게할 수 있다.In addition, the resonator may have a larger cross-sectional area of the portion coupled to the first waveguide than the cross-sectional area of the portion where the electroless electrode is located. As such, by varying the size of the cross-sectional area of the resonator, the size of the slot can be increased without increasing the size of the resonator.

한편, 상기 도파관 내부에서 전기장이 가장 센 곳에는 도전체가 삽입되며, 상기 마그네트론은 상기 제1도파관과 대향하도록 상기 제2도파관의 일측에 설치된 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 상기 마그네트론과 상기 제1도파관을 대향하도록 함으로써 마이크로웨이브의 전송 선로를 형성할 수 있다.On the other hand, a conductor is inserted in the strongest electric field inside the waveguide, the magnetron is characterized in that it is installed on one side of the second waveguide to face the first waveguide. In this way, the transmission line of the microwave can be formed by facing the magnetron and the first waveguide.

또한, 상기 도파관은 상기 제2도파관의 길이방향과 나란하게 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선에 대하여 대칭인 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 도파관을 그 중심을 지나는 선에 대하여 대칭이 되도록 형성함으로써 임피던스 정합의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the waveguide is symmetrical with respect to the line passing through the center of the first waveguide in parallel with the longitudinal direction of the second waveguide. That is, the efficiency of impedance matching can be improved by forming the waveguide to be symmetrical with respect to the line passing through the center thereof.

여기서, 임피던스의 정합은 상기 도전체의 삽입위치, 형상 또는 갯수에 의해서 이루어질 수 있다.Here, the matching of the impedance may be made by the insertion position, the shape or the number of the conductors.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.The objects and features of this invention will become more apparent from the following detailed description.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and operation according to an embodiment of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.

또한, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호 를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the same reference numerals are assigned to the same and the same components as those described above, and detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도파관을 도시한 사시도, 도 5는 도 4에 따른 도파관에 도전체가 삽입된 것을 도시한 사시도, 도 6은 도 4에 따른 도파관을 사용한 공진기 내의 전기장을 도시한 도면, 도 7은 도 4에 따른 도파관의 변형예를 도시한 평면도, 도 8은 도 4에 따른 도파관의 다른 변형예를 도시한 평면도, 도 9는 본 발명에 따른 공진기의 변형예를 도시한 사시도, 도 10은 본 발명에 따른 공진기의 다른 변형예를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing a waveguide according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a perspective view showing that a conductor is inserted into the waveguide according to FIG. 4, and FIG. 6 shows an electric field in a resonator using the waveguide according to FIG. 7 is a plan view showing a modification of the waveguide according to FIG. 4, FIG. 8 is a plan view showing another modification of the waveguide according to FIG. 4, and FIG. 9 is a modification of the resonator according to the present invention. 10 is a perspective view showing another modified example of the resonator according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도파관(400)은 중공의 통체를 감은 모양으로 형성되는 제1도파관(410) 및 상기 제1도파관(410)의 중심(C)을 지나는 선(X-X)과 나란하도록 상기 제1도파관(410)에 연결된 제2도파관(420)을 포함한다. As shown in Figure 4, the waveguide 400 according to an embodiment of the present invention is the first waveguide 410 and the center (C) of the first waveguide 410 formed in the shape of a hollow cylindrical body wound And a second waveguide 420 connected to the first waveguide 410 in parallel with the passing line XX.

상기 제1도파관(410)은 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성된다. 여기서, 상기 제1도파관(410)의 기본 형상은 중공의 육면체에 국한되지 않고 마이크로웨이브의 전송선로, 효율 등을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.The first waveguide 410 is formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound in a longitudinal direction to form an arc. Here, the basic shape of the first waveguide 410 is not limited to the hollow hexahedron may be formed in various ways in consideration of the transmission line, efficiency, etc. of the microwave.

상기와 같이 형성함으로써, 상기 제1도파관(410)을 위에서 보았을 때 도우넛 모양의 원통형을 이루며, 상기 제1도파관(410)은 WR284의 규격을 가지는데 WR284의 단면치수는 장변이 72mm이고 단변이 34mm이다.By forming as described above, the first waveguide 410 has a donut-shaped cylindrical shape when viewed from above, and the first waveguide 410 has a specification of WR284. The cross-sectional dimension of the WR284 is 72mm long and 34mm short. to be.

한편, 상기 제2도파관(420)은 중공의 육면체로 형성되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니며 마이크로웨이브가 전파될 수 있는 공간을 가진 형태라면 적용할 수 있다.On the other hand, the second waveguide 420 is preferably formed of a hollow hexahedron, but is not necessarily limited thereto and may be applied as long as it has a space in which microwaves can propagate.

상기 제1도파관(410)에 추가적으로 상기 제2도파관(420)을 연장하는 구조를 형성함으로써 마그네트론과 부하에 둔감하고 마이크로웨이브 손실 및 부하부의 불안정성을 개선할 수 있는 도파관(400)을 제공한다.The second waveguide 420 is formed in addition to the first waveguide 410 to provide a waveguide 400 which is insensitive to the magnetron and the load and can improve microwave loss and instability of the load.

상기 마그네트론(20)은 상기 제2도파관(420)에 장착되어 지기 때문에 상기 제1도파관(410)에는 깨끗한 전기장 모드 패턴이 생기며, 상기 마그네트론(20)의 본 래 특성을 그대로 유지할 수 있게 상기 제1도파관(410) 단면의 단변과 상기 마그네트론(20)의 거리를 원하는 대로 유지할 수 있다.Since the magnetron 20 is mounted to the second waveguide 420, a clean electric field mode pattern is generated in the first waveguide 410, and the first characteristic of the magnetron 20 can be maintained as it is. The distance between the short side of the cross section of the waveguide 410 and the magnetron 20 can be maintained as desired.

상기 제1도파관(410)의 원형면을 이루는 상면 또는 수평면에는 슬롯(430)이 형성되어 있다. 이러한 슬롯(430)은 상기 제1도파관(410)과 공진기의 커플링을 위한 것이며, 시스템의 작동시에 상기 제1도파관(410)이 공진기의 역할을 하기 때문에 퀄리티 팩터(Quality factor)가 가장 낮도록 상기 슬롯(430)을 설계해야 한다.A slot 430 is formed on an upper surface or a horizontal surface forming a circular surface of the first waveguide 410. The slot 430 is for coupling the first waveguide 410 and the resonator, and the quality factor is the lowest since the first waveguide 410 acts as a resonator when the system is in operation. The slot 430 should be designed so as to be suitable.

상기 슬롯(430)은 적어도 2개 이상 형성되거나 링 형상으로 형성되며, 상기 슬롯(430)의 폭과 각도에 의해 상기 도파관(400)의 퀄리티 팩터값이 크게 변화된다. 상기 슬롯(430)의 폭은 6mm 내지 18mm의 값을 지니며, 상기 슬롯(430)의 각도는 45도 내지 360도의 값을 가진다.At least two slots 430 are formed or formed in a ring shape, and the quality factor value of the waveguide 400 is greatly changed by the width and angle of the slot 430. The width of the slot 430 has a value of 6mm to 18mm, the angle of the slot 430 has a value of 45 to 360 degrees.

또한, 상기 도파관(400)은 상기 원호중심(C)를 지나는 직선(X-X)에 대하여 대칭을 이룬다. In addition, the waveguide 400 is symmetrical with respect to the straight line X-X passing through the arc center C.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 제1도파관(410)에는 도전체(440)가 장착되어 있다. 상기 도전체(440)는 공진기 외에 상기 도파관(400)에서 임피던스 정합을 바꾸기 위한 것으로 상기 도파관(400)의 크기를 바꾸지 않고 상기 도파관(400) 내부에 상기 도전체(440)를 전기장 방향으로 대칭으로 삽입 또는 장착함으로써 공진주파수와 위상을 동시에 변화시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, a conductor 440 is mounted on the first waveguide 410 according to the present invention. The conductor 440 is to change the impedance match in the waveguide 400 in addition to the resonator, and the conductor 440 is symmetrically in the waveguide 400 in the electric field direction without changing the size of the waveguide 400. By inserting or mounting, the resonant frequency and phase can be changed simultaneously.

이를 위해 상기 도전체(440)는 전기장이 센 곳에 장착 또는 삽입하는 것이 바람직하다. 즉, 전기장이 센 곳이라면 상기 제1도파관(410) 또는 상기 제2도파관(420) 중 어디라도 상기 도전체(440)를 장착 또는 삽입할 수 있다. 이와 같이 전기장이 센 곳에 상기 도전체(440)를 설치함으로써 반사되는 마이크로웨이브 파워 손실을 줄여주며 공진주파수와 위상을 아주 세밀하게 맞출 수 있다.To this end, the conductor 440 is preferably mounted or inserted where the electric field is strong. That is, if the electric field is strong, the conductor 440 may be mounted or inserted in either the first waveguide 410 or the second waveguide 420. In this way, by installing the conductor 440 where the electric field is strong, the microwave power loss reflected can be reduced and the resonance frequency and phase can be precisely matched.

상기 도파관(400) 내부에 장착 또는 삽입되는 상기 도전체(440)의 크기 및 설치위치는 시스템에 따라 최적의 크기 및 위치를 선택한다. 또한, 상기 도전체(440)의 형상은 원통형, 사각형 등 다양한 형상을 적용할 수 있다.The size and location of the conductor 440 mounted or inserted into the waveguide 400 select an optimal size and location according to the system. In addition, the shape of the conductor 440 may be applied to a variety of shapes, such as cylindrical, square.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 슬롯(430)은 상기 도파관(400) 즉, 상기 제1도파관(410)과 상기 공진기(500)의 연결을 위한 구조이다. 상기 슬롯(430)은 상기 마그네트론(20)에서 방출되어 상기 제2도파관(420)에서 전송되는 마이크로웨이브를 최대한 상기 공진기(500)에 전달하고 퀄리티 팩터를 낮출 수 있는 형상 및 크기로 설계되어야 한다.As illustrated in FIG. 6, the slot 430 has a structure for connecting the waveguide 400, that is, the first waveguide 410 and the resonator 500. The slot 430 should be designed to have a shape and size capable of transmitting the microwaves emitted from the magnetron 20 and transmitted from the second waveguide 420 to the resonator 500 as much as possible and lowering the quality factor.

상기 슬롯(430)은 상기 도파관(410)과 상기 공진기(500)에 가장 센 전류가 흐르는 곳에 위치하며 전기장이 센 곳을 충분히 다 커버할 수 있어야 한다. 상기 슬롯(430)을 단일 슬롯으로 할 경우에는 상기 공진기(500)의 가장자리로부터 내측으로 이격되어 형성한다. 상기 공진기(500)의 가장자리 보다는 그 내측의 전기장이 더 세기 때문에 상기 공진기(500)의 가장자리 보다 내측에 상기 슬롯(430)이 형성되어 있다.The slot 430 is located at the position where the strongest current flows in the waveguide 410 and the resonator 500, and the slot 430 should sufficiently cover the electric field. When the slot 430 is a single slot, the slot 430 is spaced inward from an edge of the resonator 500. The slot 430 is formed inside the edge of the resonator 500 because the electric field is stronger than the edge of the resonator 500.

또한, 도 7에는 상기 슬롯(430)이 복수개 형성되어 있다. 이와 같이 상기 슬롯(430')을 복수개 형성함으로써 단일 모드 생성에 유리해진다. 여기서, 상기 슬롯(430')의 폭(W)은 6~18mm이며 각도(θ)는 45~180도이다. 뿐만 아니라, 도 8에서와 같이 상기 슬롯(430'')을 링 타입으로 형성할 수도 있다. In addition, a plurality of slots 430 are formed in FIG. 7. Thus, by forming a plurality of slots (430 ') is advantageous to the single mode generation. Here, the width W of the slot 430 ′ is 6-18 mm and the angle θ is 45-180 degrees. In addition, as illustrated in FIG. 8, the slot 430 ″ may be formed in a ring type.

상기 슬롯(430)이 이와 같은 형태를 가지기 때문에 상기 제1도파관(410)과 상기 공진기(500)의 새로운 연결구조가 필요하다. 즉, 상기 제1도파관(410)과 상기 공진기(500) 사이의 일직선 연결 구조 외에 부하에 둔감하고 파워 손실을 줄일 수 있는 새로운 연결구조가 필요하다.Since the slot 430 has such a shape, a new connection structure between the first waveguide 410 and the resonator 500 is required. That is, in addition to the linear connection structure between the first waveguide 410 and the resonator 500, a new connection structure that is insensitive to load and can reduce power loss is required.

도 9에는 테이퍼진 공진기(510)가 도시되어 있다. 도 9의 "A"부분을 보면, 상기 공진기(510)의 직경이 줄어든 부분(511)과 테이퍼진 부분(512)이 형성되어 있다. 즉, 상기 유전체거울(80)이 설치된 부분 아래에 제1단차부(511)가 형성되며, 상기 제1단차부에는 경사부(512)가 형성되어 있다.9 is a tapered resonator 510. 9, the portion 511 and the tapered portion 512 of which the diameter of the resonator 510 is reduced are formed. That is, a first step portion 511 is formed under the portion in which the dielectric mirror 80 is installed, and an inclined portion 512 is formed in the first step portion.

여기서, 상기 제1단차부(511)의 직경은 상기 공진기(510)의 직경 보다 작으며 상기 경사부(512)의 직경은 상기 제1단차부(511)의 직경 보다 크다. 이와 같이 상기 경사부(512)의 직경을 상기 공진기(510)의 직경 보다 크게 형성하고 상기 경사부(512)의 끝단에 상기 슬롯(430'')을 커플링함으로써, 상기 슬롯(430'')의 폭을 크게 하더라도 상기 공진기(510)의 전체적인 직경을 크게 할 필요가 없다.Here, the diameter of the first step portion 511 is smaller than the diameter of the resonator 510 and the diameter of the inclined portion 512 is larger than the diameter of the first step portion 511. As such, the diameter of the inclined portion 512 is formed to be larger than the diameter of the resonator 510, and the slot 430 ″ is coupled to the end of the inclined portion 512 to thereby form the slot 430 ″. Even if the width of the filter is increased, the overall diameter of the resonator 510 does not need to be increased.

또한, 도 10의 "B"부분과 같이, 상기 유전체거울(80)이 설치된 공진기(520) 의 아래 부분에 제1단차부(521)를 형성하고 그 아래에 연이어서 상기 제2단차부(522)를 형성할 수도 있다.In addition, as shown in part “B” of FIG. 10, a first step part 521 is formed at a lower part of the resonator 520 in which the dielectric mirror 80 is installed, and is subsequently connected to the second step part 522. ) May be formed.

여기서, 상기 제1단차부(521)의 직경은 상기 공진기(520)의 직경 보다 작으나, 상기 제2단차부(522)의 직경은 상기 공진기(520)의 직경 보다 크다. 이와 같이 형성함으로써, 상기 공진기(520)을 전체적인 직경을 크게 하지 않고서도 상기 슬롯(430'')의 폭을 넓힐 수 있다.Here, the diameter of the first step 521 is smaller than the diameter of the resonator 520, but the diameter of the second step 522 is larger than the diameter of the resonator 520. By forming in this way, the width of the slot 430 ″ can be widened without increasing the overall diameter of the resonator 520.

한편, 본 발명은, 전자파를 발생하는 마그네트론(20); 상기 마그네트론(20)의 출력부(21)가 설치되어 전자파를 안내하는 제2도파관(420)과, 상기 제2도파관(420)에 연결되며 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 제1도파관(410)을 구비한 도파관(400); 상기 제1도파관(410)에 형성된 슬롯(430)과 연통되도록 설치되어 상기 도파관(400)을 통해 전달되는 전자파를 공진시키는 공진기(500); 및 상기 공진기(500)의 내에 설치되어 그 내부에 플라즈마화 되면서 빛이 발생되도록 발광물질이 봉입된 무전극 전구(60);를 포함한 무전극 조명장치를 제공한다.On the other hand, the present invention, the magnetron 20 for generating an electromagnetic wave; The second waveguide 420 is installed to guide the electromagnetic wave is provided with the output portion 21 of the magnetron 20, and the first waveguide 410 is connected to the second waveguide 420 and is formed in the shape of a hollow hexahedron Waveguide 400 having a; A resonator (500) installed to communicate with a slot (430) formed in the first waveguide (410) to resonate electromagnetic waves transmitted through the waveguide (400); And an electrodeless light bulb 60 installed in the resonator 500 and encapsulated with a light emitting material so that light is generated while being plasmaized therein.

상기에서 설명한 도파관(400)은 무전극 조명장치에 적용할 수 있음은 물론이고 그 외에 전자레인지 등에도 적용할 수 있을 것이다.The waveguide 400 described above may be applied to an electrodeless lighting device as well as to a microwave oven.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 축 방향으로 말려진 제1도파관에 추가적 으로 제2도파관을 연장함으로써 방전 중에 시시각각 변하는 부하의 특성과 마그네트론에 둔감해 질 수 있도록 도파관의 퀄리티 팩터를 낮출 수 있으며, 낮은 퀄리티 팩터를 가지며 부하부와 멀리 떨어진 도파관에 의해 생기 단일모드패턴은 전자파 방해(EMI)측면에서도 유리하다. 또한, 제2도파관을 용이하게 제1도파관에 조립할 수 있으며 마이크로웨이브를 매칭할 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있으며, 마이크로웨이브를 손실없이 전달할 수 있다. As described above, the present invention extends the second waveguide in addition to the first waveguide rolled in the axial direction, thereby lowering the quality factor of the waveguide so as to be insensitive to the magnetron and the characteristics of the load that change every moment during discharge. The single-mode pattern created by the waveguide, which has a quality factor and is far from the load, is also advantageous in terms of electromagnetic interference (EMI). In addition, the second waveguide can be easily assembled to the first waveguide, a sufficient space for matching the microwaves can be secured, and the microwaves can be transmitted without loss.

또한, 본 발명은 도파관 내에서 전기장이 센 곳에 도전체를 장착 또는 삽입함으로써 공진기의 사이즈를 변경시키지 않고 임피던스 정합을 할 수 있다.In addition, the present invention enables impedance matching without changing the size of the resonator by mounting or inserting a conductor where the electric field is strong in the waveguide.

뿐만 아니라, 본 발명은 전기장이 센 곳을 커버할 수 있도록 슬롯을 형성함으로써 마이크로웨이브 파워를 손실없이 전달할 수 있다.In addition, the present invention can transmit microwave power without loss by forming a slot to cover the place where the electric field is strong.

Claims (14)

중공의 통체를 감은 모양으로 형성되는 제1도파관; 및A first waveguide formed in a shape in which a hollow cylinder is wound; And 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선과 나란하도록 상기 제1도파관에 연결된 제2도파관;을 포함하는 도파관.And a second waveguide connected to the first waveguide in parallel with a line passing through the center of the first waveguide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1도파관은 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 상기 제2도파관은 원호를 이루는 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선과 나란한 방향으로 상기 제1도파관에 연결된 중공의 육면체로 형성된 것을 특징으로 하는 도파관.The first waveguide is formed in a shape in which the hollow hexahedron is wound in a longitudinal direction to form an arc, and the second waveguide is hollow connected to the first waveguide in a direction parallel to a line passing through the center of the first waveguide forming an arc. A waveguide, characterized in that formed of a cube. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1도파관의 평면부에는 복수개의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 도파관.A waveguide, characterized in that a plurality of slots are formed in the planar portion of the first waveguide. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 슬롯은, 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선에 대하여 대칭이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 도파관.And the slot is formed to be symmetrical with respect to the line passing through the center of the first waveguide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1도파관에는 링 형상의 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 도파관.The first waveguide is a waveguide, characterized in that the ring-shaped slot is formed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1도파관의 평면부에는, 그 바깥쪽 가장자리로부터 이격되어 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 도파관.The waveguide of claim 1, wherein a slot is formed in the planar portion of the first waveguide and is spaced apart from an outer edge thereof. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 제1도파관 및 상기 제2도파관에는, 튜너인 도전체를 삽입한 것을 특징으로 하는 도파관.A waveguide, characterized in that a conductor that is a tuner is inserted into the first waveguide and the second waveguide. 전자파를 발생하는 마그네트론;A magnetron generating electromagnetic waves; 상기 마그네트론의 출력부가 설치되어 전자파를 안내하는 제2도파관과, 상기 제2도파관에 연결되며 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 제1도파관을 구비한 도파관;A waveguide having an output portion of the magnetron and having a second waveguide for guiding electromagnetic waves and a first waveguide connected to the second waveguide and wound around a hollow hexahedron; 상기 제1도파관에 형성된 슬롯과 연통되도록 설치되어 상기 도파관을 통해 전달되는 전자파를 공진시키는 공진기; 및A resonator installed to communicate with a slot formed in the first waveguide and resonating an electromagnetic wave transmitted through the waveguide; And 상기 공진기의 내에 설치되어 그 내부에 플라즈마화 되면서 빛이 발생되도록 발광물질이 봉입된 무전극 전구;를 포함한 무전극 조명장치.And an electrodeless light bulb in which a light emitting material is encapsulated so as to generate light while being plasma inside the resonator. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 슬롯은, 상기 제1도파관 내부에서 전기장이 가장 센 곳에 형성된 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The slot, the electrodeless illumination device, characterized in that formed in the strongest electric field in the first waveguide. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 공진기는, 상기 제1도파관과 결합되는 부분의 단면적이 상기 무전극전구가 위치하는 부분의 단면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The resonator, the electrodeless illumination device, characterized in that the cross-sectional area of the portion coupled to the first waveguide is larger than the cross-sectional area of the portion where the electrodeless bulb is located. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 도파관 내부에서 전기장이 가장 센 곳에는 도전체가 삽입된 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.Electroless illumination device, characterized in that the conductor is inserted where the electric field is the strongest in the waveguide. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 마그네트론은, 상기 제1도파관과 대향하도록 상기 제2도파관의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The magnetron is an electrodeless illumination device, characterized in that installed on one side of the second waveguide so as to face the first waveguide. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 도파관은, 상기 제2도파관의 길이방향과 나란하게 상기 제1도파관의 중심을 지나는 선에 대하여 대칭인 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.And the waveguide is symmetrical with respect to the line passing through the center of the first waveguide in parallel with the longitudinal direction of the second waveguide. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 도전체의 삽입위치, 형상 또는 갯수에 의해서 임피던스를 정합시키는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.Electrodeless illumination device, characterized in that the impedance is matched by the insertion position, shape or number of the conductors.
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