KR100668259B1 - Electrodeless Cascade Multiple Fluorescent Lighting Device Using Microwave - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직선으로 배열된 다수개의 무전극 형광등을 점등시키는 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 마이크로파 발생수단을 이용하여 무전극 형광램프에서 가시광을 발산하도록 구성함으로써 제조공정 및 원가를 절감하고 생산성 향상과 무전극으로 인한 반영구적 수명을 달성한 마이크로파를 이용한 형광형 조명장치에 관한 것으로서, 본 발명에서는, 하나 이상의 개방부를 갖고 내측으로 마이크로파가 진행하는 반사체를 겸하며 형광램프를 설치할 수 있도록 형성된 도파관과; 상기 도파관 내부에 배치된 가시광 방출용 하나 이상의 무전극 형광램프와; 상기 도파관의 개방부에 장착되어 형광램프에서 발생한 가시광을 방출하기 위한 발광부재; 및, 상기 도파관 내측으로 마이크로파 발산용 발사체가 삽입되도록 상기 도파관의 외부에 부착되어 도파관 내부로 마이크로파를 발산하는 마이크로파 발생수단을 구비하여 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치를 구성한다.The present invention relates to a lighting apparatus for lighting a plurality of electrodeless fluorescent lamps arranged in a straight line, and more particularly, by using a microwave generating means configured to emit visible light from the electrodeless fluorescent lamp to reduce the manufacturing process and cost The present invention relates to a fluorescent lighting apparatus using microwaves, which has improved productivity and a semi-permanent lifetime due to an electrode, and in the present invention, has a one or more openings and serves to install a fluorescent lamp that serves as a reflector through which microwaves travel inward. Waveguides; At least one electrodeless fluorescent lamp disposed within the waveguide for emitting visible light; A light emitting member mounted on an opening of the waveguide to emit visible light generated from a fluorescent lamp; And a microwave generating means attached to the outside of the waveguide so as to insert the microwave emitting projectile into the waveguide, and emitting microwaves into the waveguide, thereby forming an electrodeless fluorescent lighting apparatus using microwaves.

마이크로파, 무전극 형광램프, 마그네트론, 발광부재, 지지구Microwave, electrodeless fluorescent lamp, magnetron, light emitting member, support

Description

마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치{Electrodeless Cascade Multiple Fluorescent Lighting Device Using Microwave}Electrodeless fluorescent lighting device using microwaves {Electrodeless Cascade Multiple Fluorescent Lighting Device Using Microwave}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrodeless fluorescent lighting apparatus using microwaves according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명을 구성하는 무전극 형광램프가 장착된 도파관이 천정에 장착된 구조를 보이기 위한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a structure in which a waveguide equipped with an electrodeless fluorescent lamp constituting the present invention is mounted on a ceiling;

도 3은 본 발명을 구성하는 형광램프가 도파관에 장착된 구조를 보이기 위한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a structure in which a fluorescent lamp constituting the present invention is mounted on a waveguide;

도 4는 본 발명에 사용되는 형광램프를 도시한 도면이다.4 is a view showing a fluorescent lamp used in the present invention.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2:브라켓 10: 도파관 2: Bracket 10: Waveguide

11: 개방부 15:슬롯11: opening 15: slot

20: 형광램프 24:지지구20: fluorescent lamp 24: support

30: 발광부재 40: 마그네트론30: light emitting member 40: magnetron

50: 냉각기구50: cooling mechanism

본 발명은 마이크로파를 이용하여 다수의 무전극 형광램프를 점등시키는 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 마이크로파 발생수단을 이용하여 무전극 형광램프에서 가시광을 발산하도록 구성함으로써 제조공정 및 원가를 절감하고 생산성 향상과 무전극으로 인한 반영구적 수명을 달성한 마이크로파를 이용한 형광형 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting apparatus for lighting a plurality of electrodeless fluorescent lamps using microwaves, and more particularly, to manufacture visible light and emit light from an electrodeless fluorescent lamp using a single microwave generating means. The present invention relates to a fluorescent lighting apparatus using microwaves, which has reduced costs, improved productivity, and achieved a semi-permanent lifetime due to an electrodeless electrode.

일반적으로 조명기기에 널리 사용되는 통상적인 형광등의 수명은 8000 시간 정도로 정기적으로 형광등을 교체해 주어야 하며, 이에 따라 추가적인 비용이 발생하고 교체에 따른 시간 및 인력이 소모되는 문제가 있었다. In general, the lifespan of a conventional fluorescent lamp widely used in lighting equipment should be regularly replaced with a fluorescent lamp as about 8000 hours, and accordingly, there is a problem of additional cost and time and labor required for replacement.

또한, 매장 또는 전시장과 같은 실내의 조명에는 조명 기능과 미적 요소를 동시에 만족시키고자 하는 욕구를 충족시키기 위하여 다수의 개별 조명장치를 연속적으로 배열 설치하는 경향이 매우 높다. In addition, in the lighting of a room such as a store or an exhibition hall, there is a high tendency to continuously arrange a plurality of individual lighting devices in order to satisfy the desire to satisfy the lighting function and aesthetics at the same time.

종래의 일반적인 형광등은 관 내에 방전을 일으키는 전극을 설치하고 관 내에 기화시킨 수은을 충전하여 직류 전기장 또는 저주파 교류 전기장에 의해 전자가 지속적으로 방출되어 형성되는 방전전류가 충진된 수은증기를 전리시켜 기체의 고유 스펙트럼을 발광시켜 이를 이용하는 것이다. 이러한 기존의 형광램프는 방전시 전극을 가열하여 열전자를 방출하므로 전극의 가열부가 열에 의해 검게 그을리는 전극 소손 현상이 발생하여 전극이 소손되면 전극의 열전자 방출 효율이 크게 떨어 져 수명을 다하였다. 따라서, 수명이 다한 형광등은 폐기되고 이 과정에서 발생되는 수은증기는 환경에 악영향을 끼쳐왔다.Conventional fluorescent lamps are provided with an electrode that causes discharge in a tube and charged with mercury vaporized in the tube to ionize mercury vapor filled with a discharge current formed by continuous discharge of electrons by a direct current electric field or a low frequency alternating current electric field. It emits intrinsic spectrum and uses it. Since the conventional fluorescent lamps emit hot electrons by heating the electrodes during discharge, electrode burnout phenomenon occurs in which the heating part of the electrode is blackened by heat. Therefore, the end-of-life fluorescent lamps are discarded, and the mercury vapor generated in this process adversely affects the environment.

이러한 배경을 바탕으로 방전극을 없게 한 무전극 형광램프가 개발되고 있으며, 무전극식 형광램프의 원리는 전기장의 방향이 계속해서 반전하는 고주파 교류 전기장 내를 전자가 왕복하면서 기체 분자와 충돌하고 이 때 기체에 따른 스펙트럼이 방출되는 원리를 이용한 것이다.Based on these backgrounds, electrodeless fluorescent lamps have been developed that have no discharge electrode.The principle of electrodeless fluorescent lamps is that electrons reciprocate and collide with gas molecules in a high frequency alternating current electric field where the direction of the electric field continues to reverse. It uses the principle that the spectrum according to the gas is emitted.

즉, 고밀도의 고주파 전기장 내에 설치된 방전관은 내부의 기체 분자가 여기되어 방전을 일으키게 되고, 따라서 진공관 내부에 전극을 형성하지 않고 진공관의 외부에서 고주파를 주입시킴으로써 방전관 내부의 가스 특성에 따라 연속 스펙트럼의 빛을 방사하게 되며 이러한 방식의 무전극식 램프는 높은 발광 효율과 긴 수명을 갖는 장점으로 인하여 사용이 확산되는 추세이다.That is, in the discharge tube installed in the high-density high-frequency electric field, gas molecules inside are excited to cause discharge. Therefore, by injecting high frequency from the outside of the vacuum tube without forming an electrode inside the vacuum tube, light of continuous spectrum is lighted according to the gas characteristics inside the discharge tube. This type of electrodeless lamp has a tendency to be widely used due to its advantages of high luminous efficiency and long lifespan.

종래의 수백 ㎑ ~ 수㎒를 사용하는 고주파 방식의 무전극 형광램프는 고주파의 집속을 위하여 인덕터 커플링 방식으로 고주파를 형광등 내부로 집속시켰고 각각의 램프 마다 고주파 전력을 공급하기 위한 발진기가 구비되어야 함에 따라 생산원가가 높아지고 개별적으로 전원에 접속하여 설치와 시공의 어려움이 수반되는 문제가 존재하였다. Conventional high frequency electrodeless fluorescent lamps using hundreds of kHz to several MHz focus the high frequency into the fluorescent lamp by the inductor coupling method to focus the high frequency and each oscillator must be equipped with an oscillator to supply high frequency power. Therefore, there was a problem that the production cost is high and the difficulty of installation and construction is connected to the power supply individually.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명은 무전극 형광램프의 충진물질을 여기시키기 위하여 출력이 높은 초고주파 발진 소자인 마그네트론을 사용하여 하나의 마그네트론에서 발생된 마이크 로파로 다수개의 무전극 형광램프를 점등하게 함으로써 기존의 형광등을 무전극화한 마이크로파를 이용한 형광형 조명장치를 제공함을 제1 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a microwave generated in one magnetron using a magnetron, a high-frequency oscillation device having a high output in order to excite the filling material of the electrodeless fluorescent lamp It is a first object of the present invention to provide a fluorescent lighting apparatus using microwaves that have electrode-free existing fluorescent lamps by lighting a plurality of electrodeless fluorescent lamps.

또한 본 발명은 하나의 마이크로파를 이용하여 무전극 형광램프에서 가시광을 발산하도록 구성함으로써 조명기구 제조공정 및 원가를 절감하고 생산성 향상과 무전극으로 인한 반영구적 수명을 달성한 마이크로파를 이용한 형광형 조명장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is configured to emit visible light from the electrodeless fluorescent lamp using a single microwave to reduce the manufacturing process and cost of the lighting fixture, and to improve the productivity and semi-permanent life due to the electrodeless fluorescent lighting device using a microwave Providing for other purposes.

본 발명의 또 다른 목적은 폐형광등 파기시 발생하는 수은가스의 누출로 인한 환경오염을 감소시키고 설치와 제어의 간편화와 함께 기존 형광등의 소켓 연결 부분의 비발광점이 제거된 연속성 광원으로 인한 고품위성과 단일 발진부로 인한 제조원가의 절감과 설치 시공의 용이성을 구비하는 마이크로파를 이용한 형광형 조명장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the environmental pollution caused by the leakage of mercury gas generated when discarding the waste fluorescent lamp, and to maintain the high quality and singleness due to the continuous light source from which the non-emitting point of the socket connection part of the existing fluorescent lamp is removed along with the ease of installation and control. It is to provide a fluorescent lighting device using a microwave having a reduction in manufacturing cost and ease of installation due to the oscillation unit.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 하나 이상의 개방부를 갖고 내측으로 마이크로파가 진행하는 반사체를 겸하며 형광램프를 설치할 수 있도록 형성된 도파관과;In order to achieve the above object, the present invention, the waveguide having a one or more openings and serves as a reflector for the microwaves to proceed inwardly and to install a fluorescent lamp;

상기 도파관 내부에 배치된 가시광 방출용 하나 이상의 무전극 형광램프와;At least one electrodeless fluorescent lamp disposed within the waveguide for emitting visible light;

상기 도파관의 개방부에 장착되어 형광램프에서 발생한 가시광을 방출하기 위한 발광부재; 및,A light emitting member mounted on an opening of the waveguide to emit visible light generated from a fluorescent lamp; And,

상기 도파관 내측으로 마이크로파 발산용 발사체가 삽입되도록 상기 도파관의 외부에 부착되어 도파관 내부로 마이크로파를 발산하는 마이크로파 발생수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장 치를 제공한다.It provides a non-electrode fluorescent lighting apparatus using a microwave, characterized in that the microwave generating means is attached to the outside of the waveguide so as to be inserted into the waveguide inside the waveguide to emit microwaves into the waveguide.

본 발명에서 사용하는 마이크로파 발생 수단은 마그네트론이며, 발광부재는 개방부를 전자파적으로 차폐한 전도성이며 가시광을 투과시키는 ITO가 코팅된 투명 전도체, 혹은 알루미늄 라스(lath)로 이루어질 수 있다.The microwave generating means used in the present invention is a magnetron, and the light emitting member may be made of a transparent conductor coated with ITO coated with electromagnetic waves or an aluminum lath that transmits visible light.

또한, 본 발명에서 마이크로파 발생수단에는 냉각기구가 구비되고, 상기 무전극 형광램프는 테프론으로 제조된 지지구를 통하여 도파관에 고정될 수 있다.In addition, the microwave generating means in the present invention is provided with a cooling mechanism, the electrodeless fluorescent lamp may be fixed to the waveguide through a support made of Teflon.

본 발명의 상기 목적들 및 다른 목적들과 특정한 장점과 신규한 특징들은 첨부 도면과 관련한 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.The above and other objects and specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the electrodeless fluorescent lighting apparatus using a microwave according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치의 개략적인 구성을 도시한 사시도이며, 도 2는 천정부재를 개재하여 도파관 및 마그네트론이 장착된 구조를 보이기 위한 단면도이며, 도 3은 도파관만을 별도로 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 사용되는 무전극 형광램프를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an electrodeless fluorescent lighting apparatus using a microwave according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view for showing a structure in which the waveguide and the magnetron is mounted via a ceiling member, FIG. 3 is a perspective view showing only a waveguide separately, and FIG. 4 is a view illustrating an electrodeless fluorescent lamp used in the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광형 조명장치는 종래 초고주파를 전송하기 위하여 사용되었던 도파관(10)의 구조를 변경시켜 세 방향에만 벽면을 형성하고 개방부(11)에는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 투명 재질의 소재로 이루어진 발광부재(30)를 도파관(10)에 착탈가능하게 구성하고, 이 발광부재(30)의 내측면에는 ITO(Indium Tin Oxide)로 코팅하여 투명전극으로 작용하도록 구성하여 이를 부착시 도파관의 기능을 수행하도록 하여 TE01n 모드로 공진되도록 한다. 여기서, n은 도파관(10) 내를 진행하는 2450㎒의 마이크로파의 반파장에 해당하는 길이로서 본 제품의 경우 7 내지 9㎝에 해당한다. As shown in FIG. 1, the electrodeless fluorescent lighting apparatus using microwaves according to a preferred embodiment of the present invention changes the structure of the waveguide 10, which has been conventionally used for transmitting microwaves, to form walls in only three directions. The opening 11 has a light emitting member 30 made of a transparent material such as glass, acrylic, polycarbonate, etc. detachably attached to the waveguide 10, and an inner surface of the light emitting member 30 is formed of ITO (Indium). Tin Oxide is applied to make it function as a transparent electrode, and when it is attached, it performs the function of a waveguide so that it resonates in TE01n mode. Here, n is a length corresponding to the half-wavelength of the 2450MHz microwave traveling in the waveguide 10, which corresponds to 7 to 9cm in the case of the present product.

도 1 및 도 2 도시와 같이, 본 발명에서는 천정부재(60)를 사이에 두고 하단에는 조명기구인 형광램프(20)를 장착하고 상단에는 마이크로파를 발진하는 발사체(41)를 구비한 마그네트론(40)과 이에 대한 전원공급기(도시생략), 및 마그네트론(40)과 도파관(10) 내의 열을 식혀주기 위한 냉각기구(50)를 설치하는 데, 미려한 형상이 되도록 설계되었다. 도파관(10)은 고정용 브라켓(2)을 천정에 먼저 부착하고 여기에 도파관(10)을 끼워넣는 구조로 설치의 용이점에 주안을 두고 설계되었다. 본 실시예에서는 마그네트론(40)이 마이크로파 발생수단으로 사용되었으나 사용예에 따라 클라이스트론이나 진행파관과 같은 다른 설비가 사용될 수도 있다.1 and 2, in the present invention, a magnetron 40 having a projectile 41 for oscillating microwaves is mounted on a lower end thereof with a fluorescent lamp 20 serving as a luminaire therebetween with a ceiling member 60 interposed therebetween. And to supply a power supply (not shown), and a cooling mechanism 50 for cooling the heat in the magnetron 40 and the waveguide 10, it is designed to be a beautiful shape. The waveguide 10 has been designed with the focus on ease of installation in a structure in which the fixing bracket 2 is first attached to the ceiling and the waveguide 10 is inserted therein. In this embodiment, the magnetron 40 is used as a microwave generating means, but other equipment such as klystron or traveling waveguide may be used depending on the use example.

한편, 형광램프 지지구(24)는 도파관(10)을 구성하는 상면부재에 일정 간격으로 형성된 슬롯에 끼워넣어 설치하는 구조로 설치 작업이 용이하게 이루어지도록 한 것이다.On the other hand, the fluorescent lamp support 24 is to be installed in the slot formed in the slot formed at regular intervals on the upper surface member constituting the waveguide 10 to facilitate the installation work.

도 3은 도파관(10)의 구조를 나타낸 단면도로서 도파관의 재질은 가볍고 전도도가 높은 알루미늄이 바람직하며, 내벽면은 가시광의 반사도를 높이기 위하여 연마 혹은 알루미늄 증착 반사판 혹은 박막 반사판을 부착하여 광효율을 높이는 데 도움이 되도록 구성함과 동시에 반사도를 높이고 있다.3 is a cross-sectional view showing the structure of the waveguide 10, the material of the waveguide is preferably light and high conductivity aluminum, the inner wall surface to increase the light efficiency by attaching a polishing or aluminum deposition reflector or a thin film reflector to increase the reflectance of visible light. It is configured to help, while increasing the reflectivity.

TE011의 공진은 도파관의 폭이 86㎜인 경우 86㎜ 길이에서 달성되므로 전체 도파관(10)의 길이는 86㎜의 정수배가 바람직하다.Since the resonance of TE011 is achieved at 86 mm length when the width of the waveguide is 86 mm, the length of the entire waveguide 10 is preferably an integral multiple of 86 mm.

1000W 출력의 마그네트론을 사용시 도파관(10)의 총길이를 24. 94m로 설정하여 TE01,145 모드로 공진시키면 1m당 전계는 40W로 기존 형광등의 조도와 유사하게 구성할 수 있게 된다.When the magnetron of 1000W output is used, if the total length of the waveguide 10 is set to 24.94m and resonated in TE01,145 mode, the electric field per 1m can be configured to be similar to the illuminance of a conventional fluorescent lamp.

도 4 도시와 같이, 본 발명에 따른 무전극 형광 조명장치를 구성하는 형광램프(20)는 직경에 비해 길이가 긴 밀폐된 관의 내부에 수은 등의 충진물질(25)이 채워져 있고, 관의 내면은 형광물질(21)로 코팅되어 있다. 이러한 무전극 형광램프(20)에는 별도의 전극이 형성되지 않으며 지지구(24)를 통해 도파관(10) 상면에 고정된다. As shown in Figure 4, the fluorescent lamp 20 constituting the electrodeless fluorescent lighting apparatus according to the present invention is filled with a filling material such as mercury 25 in a sealed tube long length compared to the diameter, The inner surface is coated with fluorescent material 21. The electrodeless fluorescent lamp 20 does not have a separate electrode is fixed to the upper surface of the waveguide 10 through the support (24).

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치에서는 도 1 도시와 같이, 발광부재(30)가 도파관(10)의 개방부(11)에 장착되는 데, 일반적으로 개방부(11)에 부착하여 설치하는 차폐판으로 구성하나, 그 대신 투명전극(도시생략)이 사용될 수도 있다.In addition, in the electrodeless fluorescent lighting apparatus using a microwave according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the light emitting member 30 is mounted on the opening 11 of the waveguide 10, generally the opening It consists of a shield plate attached to (11) and installed, but a transparent electrode (not shown) may be used instead.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치의 마그네트론을 방열시켜 냉각하기 위한 냉각기구(50)는 마그네트론 외부에 설치할 수 있으며, 달리 적절한 구조를 취할 수 있다.Cooling mechanism 50 for dissipating and cooling the magnetron of the electrodeless fluorescent lighting apparatus using the microwave according to the preferred embodiment of the present invention can be installed outside the magnetron, it may take another suitable structure.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the electrodeless fluorescent lighting apparatus using the microwave of the present invention configured as described above will be described.

본 발명에 따른 마그네트론을 이용한 무전극 형광 조명장치의 작동 원리는 다음과 같다. 마그네트론(40)으로부터 발생한 마이크로파는 도파관(10)에서 공진되어 일정한 전계 분포를 유지하게 되며, 도파관(10)을 따라 길이 방향으로 길게 설치된 무전극 형광램프(20)의 충진 물질이 마이크로파에 의해 여기 상태로 되고 일정 크기 이상의 에너지를 갖게 되면 수은 원자의 오비탈에서 이탈하게 되고 다시 기저 상태로 돌아오는 과정에서 자외선을 발생한다. 이 자외선은 수은 고유의 스펙트럼으로 254 ㎚dml 주파장 외에 부수 파장의 자외선을 방출한다. 방출된 자외선은 형광램프(20) 내면의 형광 물질을 여기시킴으로써 가시광선이 방출되게 되는 것이다.The operating principle of the electrodeless fluorescent lighting apparatus using the magnetron according to the present invention is as follows. Microwaves generated from the magnetron 40 are resonated in the waveguide 10 to maintain a constant electric field distribution, and the filling material of the electrodeless fluorescent lamp 20 installed in the longitudinal direction along the waveguide 10 is excited by microwaves. When it has energy of more than a certain amount, it is released from the orbital of mercury atom and generates ultraviolet rays when it returns to the ground state. This ultraviolet ray emits ultraviolet rays of additional wavelengths in addition to the 254 nm dml wavelength in a mercury-specific spectrum. The emitted ultraviolet rays excite the fluorescent material on the inner surface of the fluorescent lamp 20 so that visible light is emitted.

본 발명에 따른 조명장치에서는 도파관(10)을 공진 캐비티(resonance cavity)로 구성하여 마이크로파가 공진함으로써 에너지 감소를 최소화하였다.In the lighting apparatus according to the present invention, the waveguide 10 is configured as a resonance cavity to minimize energy reduction by resonating microwaves.

본 발명에 따른 조명장치에서는 1000W 정도의 고출력인 마그네트론(40)을 사용하여 하나의 마그네트론(40)으로 충분히 여러개의 형광램프(20)를 발광시키게 되고 따라서 구동력을 제공하는 구성이 최소화되어 조명장치가 미려하게 구성된다.In the lighting device according to the present invention, the magnetron 40 having a high power of about 1000 W is used to emit a plurality of fluorescent lamps 20 with a single magnetron 40, thereby minimizing the configuration of providing driving power. It is beautifully constructed.

본 발명에서 형광램프(20)를 지지하는 지지구(24)의 재질은 테프론으로 형성함이 바람직한 데, 이는 마이크로파를 흡수하지 않으므로 마이크로파의 에너지를 소모하지 않고 절연성이 양호하여 마이크로파에 의한 방열을 방지할 수 있기 때문이다.In the present invention, the material of the supporter 24 for supporting the fluorescent lamp 20 is preferably formed of Teflon, which does not absorb microwaves, so it does not consume energy of microwaves and has good insulation to prevent heat radiation by microwaves. Because you can.

본 발명의 도 1 도시 실시예에서 개방부(11)에 설치하는 발광부재(30)로서의 차폐판은 전도체로서 차폐기능을 수행하여 전자파의 누설을 방지하고 가시광선의 투과는 허용하기 위한 것으로 타공판이나 다수의 원형 또는 격자형 소공이 형성된 금속판을 이용할 수 있으나 광 효율을 향상시키기 위하여 투명한 폴리카보네이트 재질의 박판에 ITO(Indium Tin Oxide)를 코팅한 소재로 제조함이 바람직하며, 또 다른 실시예에서는 격자의 공극이 1. 5 내지 2.5㎜인 알루미늄 라스(lath)의 커버 형태도 이용될 수 있다. 그리고 발광부재의 외면에는 광을 고르게 분산하는 반투명 아크릴 또는 3M사에서 제조한 유연성 원단인 파나플렉스가 부착될 수 있다.In the embodiment of FIG. 1 of the present invention, the shielding plate as the light emitting member 30 installed in the opening 11 serves to prevent leakage of electromagnetic waves and to allow visible light to be transmitted by performing a shielding function as a conductor. Although it is possible to use a metal plate formed with a circular or lattice-shaped pores, it is preferable to manufacture a material coated with ITO (Indium Tin Oxide) on a transparent polycarbonate thin plate to improve light efficiency. Cover forms of aluminum laths with voids of 1.5 to 2.5 mm can also be used. And the outer surface of the light emitting member may be attached to the transparence acrylic or panaplex which is a flexible fabric manufactured by 3M company to evenly distribute the light.

또한, 다른 실시예로서 도파관(10)의 개방부(11)에 발광부재로서 투명전극(도시생략)을 장착할 수 있는 데, 이 투명전극은 액정표시소자 등에서 투명 도전막으로 널리 사용되는 것으로서 화학적 및 열적 안정성이 우수하며 산화석을 증착한 산화인듐막(ITO)이 대표적으로 사용된다. 이러한 투명전극의 외부에는 반투명 아크릴 또는 파나플렉스가 부착된다.In another embodiment, a transparent electrode (not shown) may be mounted on the opening 11 of the waveguide 10 as a light emitting member, which is widely used as a transparent conductive film in liquid crystal display devices and the like. And an indium oxide film (ITO) having excellent thermal stability and depositing stone oxide are typically used. Translucent acrylic or Panaplex is attached to the outside of the transparent electrode.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 도파관(10)의 일 측면을 발광면으로 형성하였으나 본 발명은 이에 한하지 않으며 2측면 또는 3측면에 발광면을 형성할 수 있으며, 이는 당연 본 발명에 포함된다.In a preferred embodiment of the present invention, one side of the waveguide 10 is formed as a light emitting surface, but the present invention is not limited thereto, and the light emitting surface may be formed on two or three sides, which is naturally included in the present invention.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 무전극 형광형 조명장치에 따르면, 고출력으로 마이크로파를 방출하는 마그네트론을 이용하여 복수의 형광램프를 하나의 구동수단으로 발광시킬 수 있으므로 이음매가 없는 미적 형상이 뛰어난 고출력의 조명장치를 얻을 수 있다.According to the electrodeless fluorescent lighting apparatus using microwaves according to the preferred embodiment of the present invention having the above-described configuration, since a plurality of fluorescent lamps can be emitted by one driving means by using a magnetron that emits microwaves with high power, It is possible to obtain a high power lighting device with excellent aesthetic shape without

또한, 본 발명에 따른 조명장치에서는 무전극 형광램프를 사용하므로 전극 열화 현상에 의한 수명 감소 요인이 없으므로 결과적으로 형광램프의 수명이 매우 길어지는 효과로 인하여 폐형광등의 파기에 따른 수은 오염의 문제를 절감시켜 환경적인 효과도 매우 크다.In addition, in the lighting device according to the present invention, since the electrodeless fluorescent lamp is used, there is no factor of reducing the lifespan due to electrode deterioration. As a result, the life of the fluorescent lamp is very long. The environmental impact is also very big.

더우기, 본 발명에서는 천정을 뚫어 전등을 설치하고 개별적으로 전원을 인가하는 기존 방식과 달리 단일 전원으로 1000W 이상의 20m 정도의 조명 라인을 구성할 수 있으므로 인력과 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설치 및 해체가 용이하다는 장점을 가지게 된다. In addition, in the present invention, unlike the existing method of installing the lamps through the ceiling and separately applying power, a lighting power line of about 20m or more can be configured with a single power supply, so that not only the manpower and cost can be saved, but also the installation and dismantling. It has the advantage of being easy.

또한, 본 발명의 조명장치에 의하면 공진 캐비티를 구성한 도파관의 손실이 적어 마이크로파 에너지가 소실되는 것을 최소화하면서 발광을 유지하는 효과가 있다.In addition, the lighting apparatus of the present invention has the effect of maintaining the light emission while minimizing the loss of the microwave energy due to the small loss of the waveguide constituting the resonant cavity.

그리고 본 발명에서 도파관의 내측면을 구성하는 프레임을 마그네트론의 방열에 이용하므로 조명장치의 방열 효과가 향상된다.In the present invention, since the frame constituting the inner surface of the waveguide is used for heat dissipation of the magnetron, the heat dissipation effect of the lighting apparatus is improved.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 이 기술분야의 당업자들은 다양한 수정이나 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

Claims (4)

도파관과 램프 및 발광부재와 마이크로파 발생장치로 구성되는 조명장치에 있어서, 좌우 길이를 갖는 사각 함체 중 일면에 개방부(11)를 갖고 내측으로 마이크로파가 진행하는 반사체를 겸하며 형광램프를 설치할 수 있도록 형성되는 도파관(10)과;In the lighting device composed of a waveguide, a lamp, a light emitting member and a microwave generator, the rectangular box having a left and right length has an opening 11 on one surface and serves as a reflector through which microwaves propagate inwards, so that a fluorescent lamp can be installed. A waveguide 10 formed; 상기 도파관(10) 내부에 배치되어 상기 도파관(10)에 상응되는 길이를 가지며, 내면에 형광물질(21)을 코팅하여 된 가시광 방출용 무전극 형광램프(20)와;An electrodeless fluorescent lamp 20 for emitting visible light which is disposed inside the waveguide 10 and has a length corresponding to the waveguide 10 and is coated with a fluorescent material 21 on an inner surface thereof; 상기 도파관의 개방부(11)에 장착되어 형광램프(20)에서 발생한 가시광을 방출하기 위하여 ITO코팅 또는 라스 및 금속망 중 택일하여 구비되는 발광부재(30); 및,A light emitting member 30 mounted on the open portion 11 of the waveguide and alternatively provided with ITO coating or lath or metal mesh to emit visible light generated from the fluorescent lamp 20; And, 상기 도파관(10) 내측으로 마이크로파 발산용 발사체가 삽입되도록 상기 도파관의 외부에 부착되어 도파관 내부로 마이크로파를 발산하는 마그네트론을 구비한 마이크로파 발생수단(40)으로 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치.Electroless fluorescence using microwaves, characterized in that it is attached to the outside of the waveguide so that the microwave emitting projectile is inserted into the waveguide 10 and the microwave generating means 40 having a magnetron that emits microwaves into the waveguide. Lighting equipment. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 무전극 형광램프(20)는 테프론으로 제조된 지지구(24)를 통하여 도파관(10)에 고정되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 무전극 형광 조명장치.The electrodeless fluorescent lighting apparatus using microwaves according to claim 1, wherein the electrodeless fluorescent lamp (20) is fixed to the waveguide (10) through a support (24) made of Teflon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101358721B1 (en) * 2012-08-14 2014-02-10 태원전기산업 (주) Electrodeless discharge lamp apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321039A (en) 1997-05-15 1998-12-04 Matsushita Electron Corp Microwave discharge lamp device
KR19990081919A (en) * 1996-01-26 1999-11-15 키플링 켄트 Electrodeless lamp driven by radio frequency power
JP2001202924A (en) * 2000-01-18 2001-07-27 Ushio Inc Electromagnetic energy excitation point light source apparatus
KR20020006538A (en) * 1999-05-12 2002-01-19 키플링 켄트 High brightness microwave lamp
JP2003249196A (en) 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Works Ltd Microwave electrodeless discharge lamp lighting device
KR20040081630A (en) * 2003-03-14 2004-09-22 엘지전자 주식회사 Plasma lighting system
KR20050009224A (en) * 2003-07-16 2005-01-24 퓨전 유브이 시스템즈, 인코포레이티드 Microwave powered lamp with reliable detection of burned out light bulbs

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990081919A (en) * 1996-01-26 1999-11-15 키플링 켄트 Electrodeless lamp driven by radio frequency power
JPH10321039A (en) 1997-05-15 1998-12-04 Matsushita Electron Corp Microwave discharge lamp device
KR20020006538A (en) * 1999-05-12 2002-01-19 키플링 켄트 High brightness microwave lamp
JP2001202924A (en) * 2000-01-18 2001-07-27 Ushio Inc Electromagnetic energy excitation point light source apparatus
JP2003249196A (en) 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Works Ltd Microwave electrodeless discharge lamp lighting device
KR20040081630A (en) * 2003-03-14 2004-09-22 엘지전자 주식회사 Plasma lighting system
KR20050009224A (en) * 2003-07-16 2005-01-24 퓨전 유브이 시스템즈, 인코포레이티드 Microwave powered lamp with reliable detection of burned out light bulbs

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