KR20150089184A - 무전극 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무전극 조명장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론; 상기 마이크로파에 의하여 빛을 발생시키며, 서로 다른 파장에서 각각 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈 및 추가 도즈가 각각 봉입된 벌브; 상기 벌브를 회전시키기 위한 모터; 및 상기 모터와 연결되며, 상기 벌브의 회전속도를 조절하기 위한 제어부를 포함하는 무전극 조명장치가 제공된다.

Description

무전극 조명장치{Plasma lighting system}
본 발명은 무전극 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 CCT(Correlated Color Temperature)를 조절할 수 있는 무전극 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로파(수 100MHz - 수 GHz)를 이용한 조명장치(Microwave dischage lamp}는 무전극 플라즈마 전구에 마이크로파를 가하여 가시광선을 발생시키는 장치이다.
상기 마이크로파 조명장치는 무전극 방전 램프로 전극이 없는 석영구(벌브) 내에 불활성 가스가 봉입된다. 최근 마이크로파 조명장치는 황(Sulfur)을 고압 상태로 방전시키면서 가시광 영역의 연속 스펙트럼을 방사하는 구조를 갖는다. 또한, 상기 마이크로파 조명장치는 무전극 조명장치로도 지칭된다.
한편, 무전극 조명장치는 열적으로 안정화된 상태에서 CCT(Correlated Color Temperature)가 변동하지 않는다. 즉, 무전극 조명장치의 색온도는 벌브에 봉입된 도즈(Dose)의 양 및 종류에 따라서만 결정되는 문제가 있다. 또한, 색온도의 변경이 요구되는 경우 벌브 전체를 교체해야 하는 문제가 있다.
본 발명은 CCT(Correlated Color Temperature)를 변경할 수 있는 무전극 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 동작 중 CCT 조정이 가능한 무전극 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 특정 파장의 강도를 증가 또는 감소시킬 수 있는 무전극 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 일정수준 이상의 광속을 확보하고, 광효율을 유지시킴과 동시에 CCT를 가변시킬 수 있는 무전극 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론; 상기 마이크로파에 의하여 빛을 발생시키며, 서로 다른 파장에서 각각 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈 및 추가 도즈가 각각 봉입된 벌브; 상기 벌브를 회전시키기 위한 모터; 및 상기 모터와 연결되며, 상기 벌브의 회전속도를 조절하기 위한 제어부를 포함하는 무전극 조명장치가 제공된다.
여기서, 상기 메인 도즈의 끓는점과 상기 추가 도즈의 끓는점은 서로 다르다.
또한, 상기 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 높을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 벌브의 회전 속도를 변화시킴으로써 벌브를 통해 방사되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론; 상기 마이크로파에 의하여 빛을 발생시키며, 제1 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈와 제1 파장보다 낮은 제2 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 제1 추가 도즈 및 제1 파장보다 높은 제3 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 제2 추가 도즈가 각각 봉입된 벌브; 상기 벌브를 회전시키기 위한 모터; 및 상기 모터와 연결되며, 상기 벌브의 회전속도를 조절하기 위한 제어부를 포함하는 무전극 조명장치가 제공된다.
여기서, 상기 메인 도즈와 제1 및 제2 추가도즈의 끓는점은 서로 다르다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
메탈할라이드(Metalhalide)와 같은 추가 도즈(addictive dose)를 통해 CCT(Correlated Color Temperature)를 변경할 수 있다. 특히, 무전극 조명장치가 작동 중인 상태에서 CCT를 변경할 수 있다.
또한, 상기 추가 도즈(additive dose)는 쿨 도즈(cool dose) 및 웜 도즈(warm dose) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 벌브의 온도를 조절하여 추가 도즈를 선택적으로 기화시킴으로써, 특정 파장의 강도를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이때, 상기 벌브의 온도는 벌브의 회전속도를 제어함으로써 조절될 수 있다.
또한, 추가 도즈의 끓는점은 메인 도즈의 끓는점보다 높게 결정된다. 따라서, 황과 같은 메인 도즈를 우선 기화시키고, 추가 도즈를 선택적으로 기화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 무전극 조명장치는 일정수준 이상의 광속을 확보하고, 광효율을 유지시킴과 동시에 CCT를 가변시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치를 나타내는 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명과 관련된 무전극 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 그래프들이다.
이하, 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치룰 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치(100)를 나타내는 개념도이고 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 무전극 조명장치(100)는 마그네트론(110)과 도파관(120) 및 벌브(140)를 포함한다. 또한, 상기 무전극 조명장치(100)는 벌브(140)를 둘러싸는 공진기(130) 및 상기 벌브(140)를 회전시키기 위한 구동부(170, 모터)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무전극 조명장치(100)는 외관을 형성하는 하우징(180)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 하우징(180)에는 상기 구동부(170) 및/또는 마그네트론(110)이 수용될 수 있다. 또한, 상기 하우지(180)은 상기 도파관(120)의 적어도 일부 영역 이상을 수용할 수도 있다.
이하, 상기 무전극 조명장치(100)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
상기 마그네트론(110)은 소정의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시킨다. 또한, 상기 마그네트론(110)과 일체 또는 별도로 고전압발생부가 마련될 수도 있다. 상기 고전압발생부는 고전압을 발생시키며, 상기 고전압발생부에서 발생된 고전압은 상기 마그네트론(110)으로 인가되어 고주파를 갖는 마이크로파를 발생시킨다.
또한, 상기 도파관(120)은 상기 마그네트론(110)에서 발생된 마이크로파를 안내하는 도파공간(121)과 상기 마이크로파를 상기 공진기(130)로 전달하기 위한 개구부(122)를 포함한다. 상기 도파공간(121) 내부에는 상기 마그네트론(110)의 안테나부(111)가 삽입될 수 있다. 상기 마이크로파는 상기 도파공간(121)을 따라 안내된 후 상기 개구부(122)를 통해 상기 공진기(130) 내부로 방출된다 또한, 상기 도파관(120)은 일부영역이 무전극 조명장치(100)의 외관을 형성할 수도 있다.
상기 공진기(130)는 유입된 마이크로파의 외부 방출을 차폐함으로써 공진모드를 형성한다. 상기 공진기(130)는 상기 마이크로파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시태양으로, 상기 공진기(130)는 메쉬(mesh) 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 마이크로파가 상기 개구부(122)를 통해서만 상기 공진기(130) 내부로 유입될 수 있도록 상기 공진기(130)는 상기 도파관(120)의 개구부(122) 및 벌브(140)를 둘러싸도록 장착될 수 있다.
또한, 상기 도파관(120)의 개구부(122) 측에는 상기 개구부(122)의 일부 영역을 둘러싸는 반사부재(150)가 마련될 수 있다. 또한, 상기 반사부재(150)는 상기 개구부(122)가 형성된 도파관(120)의 소정 영역(123)에 마련될 수 있다. 상기 벌브(140)는 상기 소정 영역(123)을 관통하여 상기 모터(170)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 소정 영역(123)은 공진기(130)에 의해 둘러싸일 수 있다.
한편, 상기 반사부재(150)는 상기 개구부(122)를 통해 공진기(130) 내부로 유입되는 마이크로파를 안내하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 반사부재(150)는 벌브(140) 측으로 전계를 집중시키기 위하여 공진기(130) 내부의 마이크로파를 벌브(140) 측으로 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 공진기(130) 내부에는 발광물질이 충진된 벌브(140)가 배치되고, 상기 벌브(140)에 마련된 회전축(142)은 전술한 모터(170)에 장착될 수 있다. 상기 모터(170)를 통해 상기 벌브(140)를 회전시킴으로써 벌브(140)의 특정영역에 핫 스팟 또는 전계 집중 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 벌브(140)는 발광물질이 수용된 구 형상의 봉입부(141)와 상기 봉입부(141)로부터 연장된 회전축(142)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전축(142)에는 포토 센서(143)가 장착될 수 있다. 상기 포토 센서(143)는 벌브(140)로부터 방사되는 빛의 광특성을 감지하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 포토센서(143)는 상기 빛의 특정파장의 강도를 측정하며, 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
이와 같은 구조를 갖는 무전극 조명장치(100)의 발광원리를 설명한다.
마그네트론(110)에서 발생한 마이크로파는 도파관(120)을 통해 공진기(130)로 전달된다. 또한, 상기 공진기(130)로 유입된 마이크로파는 공진기(130) 내부에서 공진되면서 상기 벌브(140)의 발광물질을 여기시킨다. 이때 상기 벌브(140) 내부에 수용된 발광물질이 플라즈마 상태로 변화되어 빛이 발생하고, 상기 빛은 공진기(130) 외부로 방사된다.
한편, 상기 무전극 조명장치(100)는 상기 벌브(140)로부터 발생하는 빛의 방향을 조절하고 외부로 안내하기 위한 반사부재(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 반사부재는 반구 형상의 반사갓일 수 있다.
본 문서에서 도즈(Dose)라 함은 마이크로파에 여기되어 빛을 발광하는 발광물질을 나타낸다. 상기 도즈는 상기 벌브(140) 내부에 봉입된다. 또한, 상기 도즈는 황(Sulfur)을 포함하는 메인 도즈(main dose)와 무전극 조명장치(100)의 색온도를 증가 또는 감소시키기 위한 추가 도즈(addictive dose)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무전극 조명장치를 나타내는 구성도이다.
상기 무전극 조명장치(100)는 상기 모터(170)와 연결되며 상기 벌브(140)의 회전속도를 조절하기 위한 제어부(160)를 포함한다. 상기 제어부(160)는 모터(170)의 회전 속도를 조절함으로써, 상기 모터(170)와 연결된 벌브(140)의 회전속도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 벌브(140)는 회전을 통해 열을 외부로 방출하게 된다. 따라서, 상기 벌브(140)의 회전속도는 상기 벌브(140)의 온도와 관련이 있다.
구체적으로, 상기 벌브(140)의 회전속도(또는 모터의 회전속도)를 증가시키면, 상기 벌브(140)의 온도는 감소하게 된다. 또한, 상기 벌브(140)의 회전속도(또는 모터의 회전속도)를 감소시키면, 상기 벌브(140)의 온도는 증가하게 된다.
또한, 상기 벌브(140)의 온도는 상기 도즈의 끓는점과 관련이 있다. 전술한 바와 같이, 상기 벌브(140) 내부의 도즈는 플라즈마 상태로 변화되어 빛을 발생시킨다. 구체적으로, 상기 벌브(140)의 온도가 상기 도즈의 끓는점 이상으로 증가하는 경우, 상기 도즈는 빛을 발생시키게 된다.
도 4는 본 발명과 관련된 무전극 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 그래프이다. 도 4는 해당 도즈의 방사파형을 나타낸다.
상기 벌브(140)에는 서로 다른 파장에서 각각 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈(main dose) 및 추가 도즈(addictive dose)가 각각 봉입된다. 상기 메인 도즈 및 추가 도즈는 상기 마이크로파에 의하여 각각 빛을 발생시킨다.
여기서 상기 메인 도즈의 끓는점과 상기 추가 도즈의 끓는점은 서로 다르다. 구체적으로, 메인 도즈가 기화됨에 따라 빛을 발생하는 벌브(140)의 온도와 추가 도즈가 기화됨에 따라 빛을 발생하는 벌브(140)의 온도가 서로 다르다.
벌브(140)의 온도를 조절하면, 상기 메인 도즈만을 플라즈마 기화시킴으로써 빛을 발생시킬 수도 있고, 상기 메인 도즈 및 상기 추가 도즈를 각각 플라즈마 기화시킴으로써 빛을 발생시킬 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 메인 도즈와 상기 추가 도즈는 서로 다른 파장에서 각각 고유파장의 최대 강도를 갖는다. 따라서, 메인 도즈만이 플라즈마가 되어 빛을 발생시키는 경우와 메인 도즈와 추가 도즈가 각각 플라즈마가 되어 빛을 발생시키는 경우의 광특성(예를 들어, 색온도)은 서로 다르게 된다.
여기서 상기 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 높다. 또한, 상기 추가 도즈는 메인 도즈보다 녹는점과 끓는점이 각각 높을 수 있다. 이러한 경우, 마이크로파가 인가되면, 메인 도즈가 먼저 플라즈마 상태가 되어 빛을 발생시킨다. 이후, 벌브(140)의 온도가 증가하게 되면, 추가 도즈가 플라즈마 상태가 되어 빛을 발생시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 벌브(140)의 온도는 벌브(140)의 회전속도를 제어함으로써 조절될 수 있다. 구체적으로, 추가 도즈를 기화시키기 위해서는 벌브(140)의 온도를 증가시켜야 하며, 이를 위하여 벌브(140)의 회전속도를 감소시켜야 한다.
따라서, 상기 제어부(160)는, 상기 벌브(140)의 회전 속도를 변화시킴으로써 벌브를 통해 방사되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다.
일 실시태양으로, 메인 도즈는 제1 파장(W1, 예를 들어 555nm)에서 고유파장의 최대 강도(intensity)를 갖는 황(Sulfur)을 포함할 수 있다. 또한, 추가 도즈는 제1 파장(W1)보다 낮은 제2 파장(W2)에서 고유파장의 최대 강도를 가질 수 있다.
상기 추가 도즈는 색온도를 증가시키기 위한 도즈로서, 설명의 편의를 위하여 제1 추가 도즈 또는 쿨 도즈(Cool dose)로 지칭할 수 있다. 미설명부호 L1은 황의 방사파형을 나타내고, L2는 제1 추가 도즈의 방사파형을 나타낸다.
이때, 제1 추가도즈는 적어도 하나 이상의 메탈할라이드를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 추가도즈는 메탈과 할로겐의 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 메탈은 칼륨(K), 구리(Cu), 바륨(Ba) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나일 수 있다. 또한, 상기 할로겐은 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 및 아스탄틴(At)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 추가도즈는 칼륨(K), 구리(Cu), 바륨(Ba) 또는 세슘(Cs)을 포함하는 메탈 및 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 또는 아스탄틴(At)을 포함하는 할로겐의 화합물 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
여기서 상기 제1 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 높다. 또한, 상기 제1 추가 도즈는 메인 도즈보다 녹는점과 끓는점이 각각 높을 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 상기 황이 기화되는 벌브의 회전속도를 제1 회전속도라 정의하고, 상기 제1 추가도즈가 기화되는 벌브의 회전속도를 제2 회전속도라 정의한다.
이때, 제1 회전속도는 제2 회전속도보다 크게 결정된다. 즉, 벌브(140)의 회전속도를 제1 회전속도에서 제2 회전속도로 변경하는 경우(감속), 제1 추가도즈의 기화가 이루어질 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 추가 도즈(제1 추가도즈)의 기화가 이루어지도록 상기 벌브(140)의 회전속도를 낮춤으로써 상기 빛의 색온도를 증가시킬 수 있다.
즉, 제1 추가도즈에 의하여 발생하는 빛에 의하여, 상기 벌브(140)로부터 방사되는 빛의 특정 파장의 강도가 증가하게 된다. 따라서, 상기 무전극 조명장치(100)로부터 발생하는 빛의 색온도가 증가하게 된다.
한편, 전술한 포토 센서(143)는 특정 파장 대역의 빛을 감지할 수 있다. 일 실시태양으로, 상기 포토 센서(143)는 제1 추가도즈의 피크(peak) 파장대역을 감지할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 포토 센서(143)는 상기 벌브(140)의 회전축(142)에 마련될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 벌브(140)는 상기 도파관(120)의 소정 영역(123)을 관통하여 상기 모터(170)와 연결될 수 있다.
이때, 상기 포토 센서(143)는 벌브(140)의 회전축(142)의 삽입구(124)를 통해 유입된 빛의 광특성을 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 포토 센서(143)는 벌브(140)의 회전축(142)과 삽입구(124) 사이의 공간을 통해 유입되는 빛의 광특성을 감지할 수 있도록 마련될 수 있다.
또 다른 실시태양으로, 메인 도즈는 제1 파장(W1, 예를 들어 555nm)에서 고유파장의 최대 강도(intensity)를 갖는 황(Sulfur)을 포함할 수 있다. 또한, 추가 도즈는 제1 파장(W1)보다 높은 제3 파장(W3)에서 고유파장의 최대 강도를 가질 수 있다. 미설명부호 L3는 제2 추가도즈의 방사파형을 나타낸다.
본 실시태양에서 추가 도즈는 색온도를 감소시키기 위한 도즈로서, 설명의 편의를 위하여 제2 추가 도즈 또는 웜 도즈(Warm dose)로 지칭할 수 있다. 이때, 제2 추가도즈는 적어도 하나 이상의 메탈할라이드를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 추가도즈는 메탈과 할로겐의 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 메탈은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 루비듐(Rb)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나일 수 있다. 또한, 상기 할로겐은 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 및 아스탄틴(At)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 추가도즈는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 또는 루비듐(Rb)을 포함하는 메탈 및 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 또는 아스탄틴(At)을 포함하는 할로겐의 화합물 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
여기서 상기 제2 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 높다. 또한, 상기 제2 추가 도즈는 메인 도즈보다 녹는점과 끓는점이 각각 높을 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 상기 황이 기화되는 벌브의 회전속도를 제1 회전속도라 정의하고, 상기 제2 추가도즈가 기화되는 벌브의 회전속도를 제3 회전속도라 정의한다. 이때, 제1 회전속도는 제3 회전속도보다 크게 결정된다. 즉, 벌브(140)의 회전속도를 제1 회전속도에서 제3 회전속도로 변경하는 경우(감속), 제2 추가도즈의 기화가 이루어질 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 추가 도즈(제2 추가도즈)의 기화가 이루어지도록 상기 벌브(140)의 회전속도를 감소시킴으로써 상기 빛의 색온도를 감소시킬 수 있다.
즉, 제2 추가도즈에 의하여 발생하는 빛에 의하여, 상기 벌브(140)로부터 방사되는 빛의 특정 파장의 강도가 증가하게 된다. 따라서, 상기 무전극 조명장치(100)에서 방사되는 빛의 색온도가 감소하게 된다.
한편, 전술한 포토 센서(143)는 특정 파장 대역의 빛을 감지할 수 있다. 일 실시태양으로, 상기 포토 센서(143)는 제2 추가도즈의 피크(peak) 파장대역을 감지할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 벌브(140)에는 메인 도즈와 제1 추가도즈 및 제2 추가도즈가 각각 봉입된다. 상기 메인 도즈는 제1 파장(W1)에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 황을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 추가도즈는 메인 도즈와 제1 파장(W1)보다 낮은 제2 파장(W2)에서 고유파장의 최대 강도를 갖는다. 또한, 상기 제2 추가도즈는 제1 파장(W1)보다 높은 제3 파장(W3)에서 고유파장의 최대 강도를 갖는다.
구체적으로, 상기 벌브(140)에는 전술한 쿨 도즈와 웜 도즈가 각각 봉입될 수 있다. 즉, 상기 쿨 도즈 또는 웜 도즈를 선택적으로 기화시킴으로써 색온도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
여기서 상기 메인 도즈와 제1 및 제2 추가도즈의 끓는점은 서로 다르다.
상기 제1 및 제2 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 각각 크다. 이는 마이크로파가 인가되는 경우, 메인 도즈가 우선적으로 플라즈마가 될 수 있도록 하기 위함이다.
전술한 바와 같이, 상기 제어부(160)는 상기 벌브(140)의 회전 속도를 변화시킴으로써 벌브를 통해 방사되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다. 즉, 상기 제어부(160)는 상기 제1 추가도즈(쿨 도즈) 또는 제2 추가도즈(웜 도즈)가 선택적으로 기화되도록 상기 벌브(140)의 회전속도를 조절할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명과 관련된 무전극 조명장치의 일 작동상태를 나타내는 그래프들이다.
일 실시태양으로, 상기 제2 추가도즈(웜 도즈)의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 클 수 있다. 또한, 상기 제1 추가도즈(쿨 도즈)의 끓는점은 상기 제2 추가도즈의 끓는점보다 클 수 있다.
이러한 경우, 마이크로파가 인가되면, 메인 도즈의 기화가 우선 이루어진다. 또한, 벌브(140)의 온도가 점차 상승하게 되면, 제2 추가도즈의 기화가 이루어지고, 벌브(140)의 온도가 더욱 상승하게 되면, 제1 추가도즈의 기화가 이루어진다.
한편, 벌브(140)의 특정 온도 대역에서 제2 추가도즈의 기화가 이루어지고, 제1 추가도즈의 기화가 이루어지지 않는 경우, 상기 제어부(160)는 색온도를 감소시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 추가도즈의 기화가 이루어지고, 벌브(140)의 온도가 더욱 상승하게 되면, 제1 추가도즈의 기화가 이루어짐에 따라 제2 추가도즈의 고유파장 강도는 유지되고, 제1 추가도즈의 고유파장 강도는 증가한다. 따라서, 무전극 조명장치(100)에서 방사되는 빛의 색온도가 조절될 수 있다.
또 다른 실시태양으로, 상기 제2 추가도즈(웜 도즈)의 끓는점은 상기 제1 추가도즈(쿨 도즈)의 끓는점보다 클 수 있다. 또한, 상기 제1 추가도즈(쿨 도즈)의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 클 수 있다.
이러한 경우, 마이크로파가 인가되면, 메인 도즈의 기화가 우선 이루어진다. 또한, 벌브(140)의 온도가 점차 상승하게 되면, 제1 추가도즈의 기화가 이루어지고, 벌브(140)의 온도가 더욱 상승하게 되면, 제2 추가도즈의 기화가 이루어진다.
한편, 벌브(140)의 특정 온도 대역에서 제1 추가도즈의 기화가 이루어지고, 제2 추가도즈의 기화가 이루어지지 않는 경우, 상기 제어부(160)는 색온도를 증가시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 추가도즈의 기화가 이루어지고, 벌브(140)의 온도가 더욱 상승하게 되면, 제2 추가도즈의 기화가 이루어짐에 따라 제1 추가도즈의 고유파장 강도는 유지되고, 제2 추가도즈의 고유파장 강도는 증가한다. 따라서, 무전극 조명장치(100)에서 방사되는 빛의 색온도가 조절될 수 있다.
100: 조명장치
110: 마그네트론
120: 도파관
130: 공진기
140: 벌브
150: 반사부재
160: 제어부
170: 모터

Claims (11)

  1. 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론;
    상기 마이크로파에 의하여 빛을 발생시키며, 서로 다른 파장에서 각각 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈 및 추가 도즈가 각각 봉입된 벌브;
    상기 벌브를 회전시키기 위한 모터; 및
    상기 모터와 연결되며, 상기 벌브의 회전속도를 조절하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 메인 도즈의 끓는점과 상기 추가 도즈의 끓는점은 서로 다른 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 높은 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 벌브의 회전 속도를 변화시킴으로써 벌브를 통해 방사되는 빛의 색온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    메인 도즈는 제1 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 황(Sulfur)을 포함하고,
    추가 도즈는 제1 파장보다 낮은 제2 파장에서 고유파장의 최대 강도를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 추가 도즈의 기화가 이루어지도록 상기 벌브의 회전속도를 감소시킴으로써 상기 빛의 색온도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추가 도즈는, 칼륨(K), 구리(Cu), 바륨(Ba) 또는 세슘(Cs)을 포함하는 메탈; 및 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 또는 아스탄틴(At)을 포함하는 할로겐;의 화합물 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    메인 도즈는 제1 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 황(Sulfur)을 포함하고,
    추가 도즈는 제1 파장보다 높은 제3 파장에서 고유파장의 최대 강도를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 추가 도즈의 기화가 이루어지도록 상기 벌브의 회전속도를 감소시킴으로써 상기 빛의 색온도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 추가 도즈는, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 또는 루비듐(Rb)을 포함하는 메탈; 및 염소(Cl), 브롬(Br), 아이오딘(I) 또는 아스탄틴(At)을 포함하는 할로겐;의 화합물 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  8. 마이크로파를 발생시키기 위한 마그네트론;
    상기 마이크로파에 의하여 빛을 발생시키며, 제1 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 메인 도즈와 제1 파장보다 낮은 제2 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 제1 추가 도즈 및 제1 파장보다 높은 제3 파장에서 고유파장의 최대 강도를 갖는 제2 추가 도즈가 각각 봉입된 벌브;
    상기 벌브를 회전시키기 위한 모터; 및
    상기 모터와 연결되며, 상기 벌브의 회전속도를 조절하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 메인 도즈와 제1 및 제2 추가도즈의 끓는점은 서로 다른 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 벌브의 회전 속도를 변화시킴으로써 벌브를 통해 방사되는 빛의 색온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 추가 도즈의 끓는점은 상기 메인 도즈의 끓는점보다 각각 높은 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 추가도즈 또는 제2 추가도즈가 선택적으로 기화되도록 상기 벌브의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9859107B1 (en) 2016-09-13 2018-01-02 Rfhic Corporation Electrodeless lighting system including reflector

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101954146B1 (ko) * 2012-11-12 2019-03-05 엘지전자 주식회사 조명장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954759A (en) 1987-04-01 1990-09-04 Fichtel & Sachs Ag Control circuit for an electromagnetic breaking arrangement
US4954756A (en) 1987-07-15 1990-09-04 Fusion Systems Corporation Method and apparatus for changing the emission characteristics of an electrodeless lamp
US4978891A (en) 1989-04-17 1990-12-18 Fusion Systems Corporation Electrodeless lamp system with controllable spectral output
US5404076A (en) 1990-10-25 1995-04-04 Fusion Systems Corporation Lamp including sulfur
AU3977193A (en) 1990-10-25 1993-11-18 Fusion Systems Corporation Lamp having controllable characteristics
TW406280B (en) * 1997-05-21 2000-09-21 Fusion Lighting Inc non-rotating electrodeless lamp containing molecular fill
CN1350698A (zh) * 1999-05-12 2002-05-22 熔化照明股份有限公司 高亮度微波灯
US20020101191A1 (en) 2000-11-13 2002-08-01 Dolan James T. Sealed microwave lamp and light distribution system
KR100498310B1 (ko) 2002-12-24 2005-07-01 엘지전자 주식회사 브롬화주석을 이용한 무전극 조명 시스템
US7166963B2 (en) 2004-09-10 2007-01-23 Axcelis Technologies, Inc. Electrodeless lamp for emitting ultraviolet and/or vacuum ultraviolet radiation
KR101332337B1 (ko) * 2012-06-29 2013-11-22 태원전기산업 (주) 초고주파 발광 램프 장치
KR101943321B1 (ko) * 2012-11-12 2019-01-29 엘지전자 주식회사 조명장치
KR20150089183A (ko) * 2014-01-27 2015-08-05 엘지전자 주식회사 무전극 조명장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9859107B1 (en) 2016-09-13 2018-01-02 Rfhic Corporation Electrodeless lighting system including reflector

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