KR20160095419A - 무전극 조명기기 - Google Patents

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KR20160095419A
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박경훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 무전극 조명기기는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론, 상기 마그네트론에 결합되어 내부에 도파공간을 가지고, 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관, 상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기, 상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구 및 상기 무전극전구에서 입사되는 빛을 반사하는 미러를 포함하고, 상기 미러는 마이크로파가 투과되고, 입사되는 빛이 반사되는 반사층과, 마이크로파와 빛이 투과되는 보호층을 포함하고, 상기 미러의 빛 입사측에는 보호층이 위치되는 것을 특징으로 한다.

Description

무전극 조명기기{PLASMA LIGHTING SYSTEM}
실시예는 무전극 조명기기에 관한 것이다.
일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부에서 발생되는 마이크로파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되고, 상기 공진기의 내부에 구비된 무전극전구의 충전물질을 여기시키며, 이 과정에서 상기 무전극전구의 충전가스가 플라즈마 상태로 변환되어 빛이 발생되는 장치이다.
상기 무전극 조명기기는 전구의 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며, 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발광시키게 된다.
마그네트론이 고주파의 마이크로파를 생성하기 위해서는 고전압발생기에서 고전압을 공급하여야 한다.
이러한 고전압발생기는 많은 열이 발생하고 고전압발생기를 냉각하기 위해서는 외부의 공기 등을 통해 냉각해야 하는데, 고전압발생기는 외부의 방진 또는 수분에 취약한 문제가 존재한다.
또한, 기존에 무전극 조명기기는 무전극전구에서 생성된 광을 반사시키기 위한 미러를 사용하는 데, 이러한 미러는 무전극전구에서 발생되는 열에 의해 변색 및 박리되어 반사율이 저하되는 문제점이 존재한다.
또한, 기존의 미러는 무전극전구에서 입사되는 자외선에 의해 물성이 변화되어 반사율이 저하되는 문제점이 존재한다.
또한, 이러한 미러는 도파관에서 공급된 마이크로파가 무전극전구에 공급되도록 마이크로파를 차폐하지 않는 재질이 필요하다.
실시예는 반사성능이 우수하고, 무전극전구에서 발생된 열에 의해 박리되지 않는 미러를 가지는 무전극 조명기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따른 무전극 조명기기는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론, 상기 마그네트론에 결합되어 내부에 도파공간을 가지고, 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관, 상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기, 상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구 및 상기 무전극전구에서 입사되는 빛을 반사하는 미러를 포함하고, 상기 미러는 마이크로파가 투과되고, 입사되는 빛이 반사되는 반사층과, 마이크로파와 빛이 투과되는 보호층을 포함하고, 상기 미러의 빛 입사측에는 보호층이 위치되는 것을 특징으로 한다.
실시예는 무전극전구에서 발생되는 열에 의해 쉽게 변형되지 않고, 반사성능을 유지하는 이점이 존재한다.
또한, 실시예의 미러는 간단한 구조로 제조가 용이한 이점이 존재한다.
또한, 실시예는 보호층에서 자외선을 흡수하므로, 반사층이 자외선에 의해 손상되는 것이 방지되는 이점이 존재한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 사시도,
도 2 는 도 1의 무전극 조명기기의 분해사시도,
도 3은 도 1의 무전극 조명기기의 단면도,
도 4는 도 3의 미러 주변을 확대한 확대 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러의 평면도이다.
실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 사시도, 도 2 는 도 1의 무전극 조명기기의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 무전극 조명기기(100)는 내부에 다수의 전장부품이 위치되는 공간을 가지는 케이싱(100, 800)에 의해 외관을 이루는 본체가 형성될 수 있다.
케이싱(100, 800)은 하나 또는 복수 개의 결합에 의해 본체를 형성할 수도 있다.
예를 들면, 케이싱(100, 800)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1케이싱(100)과, 제2케이싱(800)의 결합에 의해 외관을 이루는 본체가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제1케이싱(100)과 제2케이싱(800)의 내부에는 다수의 전장 부품이 내장될 수 있다.
제1케이싱(100)과 제2케이싱(800)은 대략적으로 육면체 형상을 가질 수 있다. 또한, 이들의 결합에 의해서 전체적인 무전극 조명기기(100)의 본체 형상은 육면체 형상을 가질 수 있다.
제1케이싱(100) 및 제2케이싱(800)의 중 어느 하나의 외면에는 본체를 외부 공간에 고정시키기 위한 지지부(550)가 제공된다.
구체적으로, 지지부(550)는 일정 정도의 두께를 가지면서 가로 방향으로 긴 사각판재 형상으로 형성되며, 한쪽 끝 부분이 제1케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정되고, 다른 한쪽 끝 부분이 제1케이싱(100)을 상방으로 지나면서 반대쪽 제1케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정된다.
즉, 지지부(550)는 일정 정도의 강도를 가지도록 소정의 두께를 가지면서, 전체적으로 대략 "n" 형상으로 형성되어 양쪽 끝 부분은 제1케이싱(100)의 양쪽 외면에 회동 가능하게 고정되고, 그 중앙부는 제1케이싱(100)을 상방으로 지나가도록 형성되며, 그 높낮이를 조절할 수 있도록 구성되어 본체를 고정하기 용이하도록 함으로써 사용의 편의성을 향상시키게 된다.
도 3은 도 1의 무전극 조명기기의 단면도이고, 도 4는 도 3의 미러 주변을 확대한 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 실시예의 무전극 조명기기(100)는 고전압을 발생하는 고전압발생기(200), 고전압발생기(200)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(300), 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관(400), 도파관(400)의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(500), 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구(600) 및 무전극전구(600)에서 입사되는 빛을 반사하는 미러(540)를 포함한다.
제1케이싱(100)은 일측에 개구가 형성된 육면체 형상을 가지고, 내부에 다수의 부품이 위치되는 공간이 형성된다. 제1케이싱(100)은 적어도 2개의 케이싱 부재의 결합에 의해 형성될 수도 있다.
구체적으로, 제1케이싱(100)은 상부 케이싱 부재(110)와 하부 케이싱 부재(120)가 결합되어 내부에 공간이 형성될 수 있고, 일측에는 개구가 형성될 수 있다.
상부 케이싱 부재(110)는 일 측방과 하방으로 오픈된 형태이고, 하방의 테두리는 외부 방향으로 확장된 플렌지 형태이다. 하부 케이싱 부재(120)는 일 측방과 상방으로 오픈된 형태이고, 상방의 테두리는 외부 방향으로 확장된 플렌지 형태이다.
상부 케이싱 부재(110)의 외면에는 다수의 부품에서 발산되는 열기를 외부 공간으로 방출하기 위한 그릴 형상의 측면 통기구(114)가 형성될 수 있다. 제1케이싱(100)은 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구(127)와 타측에 유입구(127)를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구(122)를 가진다.
구체적으로, 유입구(127)는 제1케이싱(100)의 측방향에 형성된 개구 일부 영역이 제2케이싱(800)에 의해 차폐되어 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1케이싱(100)의 측방향에 형성된 개구가 제2케이싱(800) 일 측면에 의해 차폐되면서 하부 케이싱 부재(120)의 측방향에 인접한 하부 일부에 유입구(127)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 유출구(122)는 하부 케이싱 부재(120)의 좌측 하단에 형성될 수 있다.
또한, 하부 케이싱 부재(120)의 좌측에는 다수의 부품에서 발산되는 열기를 외부 공간으로 방출하기 위한 그릴 형상의 측면 유출구(124)가 더 형성될 수 있다.
제1케이싱(100)의 내부에는 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 하는 팬(150)이 더 포함된다. 팬(150)은 제1케이싱(100)의 내부에 위치되고, 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 한다.
고전압발생기(200)는 고전압을 생성하여 마그네트론(300)에 공급한다. 예를 들면, 고전압발생기(200)는 구동회로와 전원을 승압시키는 승압부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구동회로와 승압부는 피시비(PCB)에 실장될 수 있다. 고전압발생기(200)는 제2케이싱(800)의 내부에 고정될 수 있다. 물론, 고전압발생기(200)는 제1케이싱(100)의 내부에 위치될 수도 있다.
제2케이싱(800)은 적어도 두 개의 하우징 부재가 서로 밀착되어 적어도 한 개의 내부공간을 형성하고 두 개의 하우징부재가 서로 밀착되는 부위에 실링부재(미도시)가 위치될 수 있다.
예를 들면, 제2케이싱(800)은 상부 하우징 부재(810)와 하부 하우징 부재(820)의 결합에 의해 고전압발생기(200)가 위치되는 공간이 형성될 수 있다.
제2케이싱(800)의 외면에는 열을 냉각시키기 위해 외부 공간과 접촉 면적이 넓어지도록 다수의 방열핀(830)이 구비될 수 있다.
마그네트론(300)은 제1케이싱(100)의 내부에 위치되어 고전압발생기(200)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시킬 수 있다.
마그네트론(300)은 도파관(400)의 도파공간(S)으로 마이크로파를 공급할 수 있도록, 마그네트론(300)의 안테나(310)는 도파관(400)의 내부의 도파공간(S)에 노출될 수 있다.
고전압발생기(200)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압발생기(200)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나(310)를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)은 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 공진기(500) 내부로 안내한다. 도파관(400)은 내부에 마이크로파가 안내되는 도파공간(S)을 가지도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 도파관(400)은 상판(420)과 하판(410)이 결합되어 내부에 도파공간(S)이 형성될 수 있다. 도파관(400)의 일측 방향 하부에는 출구(430)가 형성될 수 있다. 출구(430)는 도파공간(S)을 통해 전달된 마이크로파가 공진기(500)로 전달될 수 있도록 한다.
하부 케이싱 부재(120)에는 도파관(400)의 출구(430)와 대응되는 홀(125)이 형성될 수 있다.
공진기(500)는 도파관(400)의 출구(430) 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성한다. 공진기(500)는 적어도 도파관(400)의 출구(430)를 감싸게 도파관(400)의 외면에 결합된다.
또한, 공진기(500)는 내부에 공진공간(530)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 공진기(500)는 도 4에서와 같이 그 내부에 무전극전구(600)를 수용할 수 있는 공진공간(530)을 가지는 원통 모양으로 형성되고, 그 일단, 즉 전방단(광축(Ax)방향)은 닫히고 그 타단, 즉 후방단은 공진공간(530)에서의 공진모드가 TE모드를 형성할 수 있도록 열린 형상으로 형성된다.
그리고 공진기(500)의 일측, 즉 무전극전구(600)가 수용되는 부위는 마이크로파는 가두는 반면 빛은 방출할 수 있도록 그물형상으로 메시부(510)가 형성되고, 공진기(500)의 타측, 즉 도파관(400)에 고정되는 부위는 메시가 없는 원형 고리 형상으로 고정부(520)가 형성된다.
공진공간(530)과 도파공간(S)은 마그네트론(300)에서 생성된 마이크로파가 전달될 수 있도록 서로 연통될 수 있다. 구체적으로, 도파관(400)에 형성된 출구(430)에 의해 도파공간(S)과, 공진공간(530)이 연통된다.
무전극전구(600)는 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비된다.
이때, 무전극전구(600)의 내부 공간에 충진되는 방광물질에 의해 사용자가 원하는 파장의 가시광선으로 발광할 수 있게 된다. 즉, 사용자가 긴 파장의 가시광선의 발광을 원하는 경우의 발광물질과 짧은 파장의 가시광선 발광을 원하는 경우의 발광물질을 달리하여 무전극전구(600)로부터 발광되는 가시광선을 변화시킬 수 있게 되는 장점이 있다.
무전극전구(600)와 공진기(500)는 제1케이싱(100)의 외부 중 하부 영역(광축(Ax) 전방)에 배치될 수 있다.
또한, 제1케이싱(100)의 내부에는 무전극전구(600)를 회전시키는 모터(M)가 위치될 수 있다. 모터(M)는 회전축(620)에 의해 무전극전구(600)에 연결될 수 있다.
제1케이싱(100)의 외면에는 무전극전구(600)에서 생성된 빛의 방향을 가이드하는 반사갓(700)이 배치될 수 있다.
반사갓(700)은 상부가 공진기(500)의 외면을 감싸게 형성될 수 있고, 아래 방향으로 진행될 수록 직경이 증가하게 형성될 수 있다.
반사갓(700)은 전체적으로 보면, 하면의 지름이 상면의 지름보다 크고, 하면이 개방된 원기둥 형상으로 형성된다. 반사갓(700)의 상부 중앙을 통해 무전극전구(600)가 반사갓(700)의 내부 공간으로 삽입되도록 구성된다.
또한, 반사갓(700)은 개방된 하면이 상면보다 더 큰 면적을 가지도록 형성됨으로써 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 사용자가 원하는 방향으로 더 확산시키게 되어 더 넓은 면적을 조명할 수 있게 된다.
이러한 반사갓(700)의 내면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 더 잘 반사할 수 있도록 하는 반사물질이 도포되기도 한다. 예를 들면, 반사물질은 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 폴리카보네이트, 아크릴 레이트, 폴리머 물질, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
반사갓(700)의 하단부는 외측으로 절곡되어 반사갓(700)의 하단부 테두리를 따라 일정 정도의 면적을 가지는 플랜지(720)가 형성되고, 플랜지(720)의 하면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 투과하여 원하는 공간으로 투과시키기 위한 전면유리(710)가 위치하게 된다.
전면유리(710)는 외부의 충격으로부터 견디면서 무전극전구(600) 및 반사갓(700)을 보호할 수 있도록 일정 정도의 두께를 가지면서 강도를 가지는 유리가 사용되며, 그 면적은 적어도 반사갓(700) 하면의 전체 면적과 같은 면적을 가지도록 형성된다.
전면유리(710)의 표면에는 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파에 의하여 형성되는 EMI의 차폐를 위하여 전도성 물질이 코팅 처리된다. 전도성 물질이 코팅 처리됨으로써 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파를 반사갓(700)의 내부 공간에서 외부 공간으로 누설되는 것을 방지하게 됨으로써 다른 전자기기를 방해하는 EMI를 반사갓(700)의 내부 공간으로 제한할 수 있게 된다.
미러(540)는 무전극전구(600)에서 입사되는 빛을 반사한다. 구체적으로, 미러(540)는 무전극전구(600)에서 입사되는 빛을 일방향(Ax, 전방)으로 가이드한다.
예를 들면, 미러(540)는 공진기(500) 내에 무전극전구(600) 보다 후방에 위치된다. 그리고, 미러(540)는 도파관(400)으로 입사되는 광이 손실되는 것을 방지하기 위해, 무전극전구(600)와 도파관(400) 사이에 위치될 수 있다. 구체적으로, 미러(540)는 종단면상에서, 무전극전구(600)와 도파관(400)의 사이에 위치되고, 공진기(500)의 공진공간을 전후영역으로 구획한다. 더욱 구체적으로, 미러(540)는 공진기(500)의 폭과 대응되는 폭을 가진다. 이는 공진기(500)의 외부로 진행되는 빛은 반사간(700)에 의해 반사되기 때문이다.
미러(540)는 공진기(500)의 내부에서 공진기(500)에 결합되어 고정된다. 구체적으로, 미러(540)는 공진기(500)의 고정부(520)에 결합되거나 고정부(520)와 일체로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 미러(540)는 고리형상의 고정부(520)의 내면과 연결된다.
그리고, 미러(540)는 광축(Ax)과 수직된 면을 형성할 수도 있지만, 빛의 집중을 위해, 포물면 형상을 가질 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러(540)의 평면도이다. 특히, 도 5를 참조하면, 미러(540)는 전방에서 보아 공진기(500)의 횡단면 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 미러(540)는 전방에서 보아 원형의 판 형상이고, 중앙에는 회전축(620)이 관통되는 관통홀(540a)이 형성된다.
무전극 조명기기에서 사용되는 미러(540)는 도파관(400)에서 공급된 마이크로파가 무전극전구(600)에 공급되도록 마이크로파가 투과되어야 한다. 또한, 미러(540)는 무전극전구(600)에서 입사되는 광을 효율적으로 반사시켜야 한다.이를 위해, 실시예의 미러(540)는 반사층(542)과 보호층(541)을 포함한다.
반사층(542)은 무전극전구(600)에서 입사되는 빛을 반사한다. 구체적으로, 반사층(542)은 마이크로파가 투과되고, 입사되는 빛이 반사되는 재질이다.
반사층(542)은 마이크로파가 투과되는 유전체를 포함한다. 구체적으로, 반사층(542)은 SiO2, TiO2, Y2O3, ZrO2, MgO, Al2O3 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 반사층(542)은 서로 다른 굴절율을 가지는 서브층(542a)(542b)들이 서로 교번하여 적층되어 형성된다. 서로 다른 굴절율을 가지는 서브층(542a)(542b)들 사이의 귤절율의 차이에 의해 서브층(542a)(542b)들의 경계면에서 입사되는 빛이 전반사된다.
구체적으로, 반사층(542)은 적어도 제1굴절율을 가지는 제1층(542a)과, 제1굴절율과 상이한 제2굴절율을 가지는 제2층(542b)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1층(542a)은 고굴절율층일 수 있으며, 제2층(542b)은 저굴절율층일 수 있다.
빛이 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 진행할 때 입사각이 임계각보다 클 경우 경계면에서 전부 반사(100% 반사)되는 현상을 전반사라고 한다. 일반적으로 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 진행하면 경계면에서 일부는 투과해 나가고 일부는 반사된다. 그러나 입사각을 점점 증가시키면 특정한 각 이상이 되었을 때 투과하는 빛은 전혀 없고 전부 경계면에서 반사한다. 이것을 전반사라고 하며, 이 때의 입사각을 임계각(臨界角)이라고 한다.
따라서, 제1층(542a)은 고굴절율층이고, 제2층(542b)은 저굴절율층이면, 제1층(542a)으로 입사된 빛은 제1층(542a)과 제2층(542b)의 계면에서, 그 입사각도에 따라 일부는 반사되고, 일부는 투과되게 된다.
한편, λ가 무전극전구(600)에서 발생한 광의 중심파장 영역이고, n1과, n2가 제1층(542a)과 제2층(542b)의 굴절율이고, m을 홀수라 할 때, 제1층(542a)은 mλ/4n1의 두께를 가지고, 제2층(542b)은 mλ/4n2 의 두께를 가질 수 있다.
구체적으로, 저굴절율을 가지는 제1층(542a)과 고굴절율을 가지는 제2층(542b)을 교대로 반복 적층하여 특정 파장대(λ)의 광에서 95% 이상의 반사율을 얻을 수 있다.
미러(540)의 반사율의 조절은 반사층(542)의 개수에 의해 조절된다. 반사층(542)의 개수가 증가될 수록 반사층(542)의 반사율을 증가되고, 반사층(542)의 개수가 줄어들 수록 반사층(542)의 반사율은 줄어들게 된다.
바람직하게는, 미러(540)는 6 내지 12층의 반사층(542)이 적층될 수 있다. 반사층(542)이 6층 보다 적게 되면, 반사율이 너무 작게 되고, 반사층(542)의 12층의 초과하는 경우, 비용이 증가되기 때문이다.
또한, 반사층(542)을 형성하는 각 층(921, 923)은 MxOy (M : Metal, O : Oxide, X, Y : 상수)로 구성될 수 있다.
반사층(542)은 산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), Y2O3, ZrO2, MgO, Al2O3 및 산화탄탈륨(Ta2O5) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 저굴절율을 가지는 제1층(542a)은 굴절율 1.4의 산화규소(SiO2) 가 이용될 수 있으며, 고굴절율을 가지는 제2층(542b)은 굴절율 2.7인 산화티타늄(TiO2) 또는 산화탄탈륨(Ta2O5) 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
반사층(542)이 유전체로 형성되면, 도파관(400)에서 공급되는 마이크로파가 투과될 수 있는 장점이 있지만, 무전극전구(600)에서 발생되는 열에 의해 열화되거나, 박리되는 문제점이 존재한다.
따라서, 보호층(541)은 반사층(542)으로 전달되는 열을 차단하여 반사층(542)을 보호하게 된다.
보호층(541)은 무전극전구(600)에서 발생되는 열을 차단해야 하므로, 미러(540)의 빛 입사측에 위치된다. 구체적으로, 보호층(541)은 반사층(542) 보다 무전극전구(600)에 인접하여 위치된다.
무전극전구(600)에서 미러(540)로 입사된 광은 보호층(541)을 투과하여 반사층(542)에서 반사되고, 무전극전구(600)에서 발생된 열을 보호층(541)이 흡수하게 된다. 따라서, 보호층(541)은 투명한 재질이어야 한다. 또한, 보호층(541)은 무전극전구(600)의 발광을 위해, 마이크로파와 빛이 투과되는 재질이어야 한다.
예를 들면, 보호층(541)은 마이크로파가 투과되는 투명한 비금속 재질일 수 있다. 구체적으로, 보호층(541)은 투명한 수지 재질을 포함할 수 있다. 보호층(541)은 반사층(542)을 열에 의해 보호하기 위해 우수한 내열성을 가지는 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
다른 예를 들면, 무전극전구(600)에서 발생되는 자외선에 의해 반사층(542)의 변형 및 손상되는 것을 방지하기 위해, 보호층(541)은 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 보호층(541)은 투명한 수지재질고 자외선 흡수제가 혼합될 수 있다. 구체적으로, 보호층(541)은 투명한 아크릴 수지와 자외선 흡수제를 포함하고, 자외선 흡수제는 아크릴 수지 100질량부에 대해 0.1~10질량부를 포함할 수 있다. 자외선 흡수제는 자외선을 흡수하는 재질로, 트리아졸계 자외선 흡수제를 포함할 수 있다.
상기와 같은 무전극 조명기기(10)는 다음과 같이 동작된다.
고전압발생기(200)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압발생기(200)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)으로 안내된 마이크로파는 그 도파관(400)의 도파공간(S)을 통해 공진기(500) 내부의 공진공간(530)로 안내되어 방사되고, 이 방사된 마이크로파에 의하여 공진기(500) 내부에는 공진모드가 형성된다.
공진기(500) 내부에 형성된 공진모드에 의하여 무전극전구(600) 내에 충전된 발광물질은 여기(exciting)되어 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발광한다.
무전극전구(600)에서 생성된 빛은 미러(540)에 반사되어 외부로 방출된다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 무전극 조명기기
200: 고전압 발생기
300: 마그네트론
400: 도파관
500: 공진기
540: 미러

Claims (10)

  1. 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론;
    상기 마그네트론에 결합되어 내부에 도파공간을 가지고, 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관;
    상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기;
    상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구; 및
    상기 무전극전구에서 입사되는 빛을 반사하는 미러를 포함하고,
    상기 미러는,
    마이크로파가 투과되고, 입사되는 빛이 반사되는 반사층과,
    마이크로파와 빛이 투과되는 보호층을 포함하고,
    상기 미러의 빛 입사측에는 보호층이 위치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 서로 다른 굴절율을 가지는 서브층들이 서로 교번하여 적층되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층들은 SiO2, TiO2, Y2O3, ZrO2, MgO, Al2O3 중 어느 하나를 포함하는 무전극 조명기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 유전체를 포함하는 무전극 조명기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은 투명한 수지 재질을 포함하는 무전극 조명기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하는 무전극 조명기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은 자외선을 흡수하는 자외선 흡수제를 포함하는 무전극 조명기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미러는, 상기 공진기 내에서 상기 무전극전구와 상기 도파관 사이에 위치되는 무전극 조명기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공진기는 적어도 상기 도파관의 출구를 감싸게 상기 도파관의 외면에 결합되어 내부에 공진공간이 형성되고,
    상기 공진공간과 상기 도파공간은 서로 연통되는 무전극 조명기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 무전극전구를 회전시키는 모터와,
    상기 모터와 상기 무전극전구를 연결하여 상기 모터의 회전력을 전달하는 회전축을 더 포함하고,
    상기 미러에는 상기 회전축이 관통되는 관통홀이 형성되는 무전극 조명기기.



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