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KR100823932B1 - Plasma lighting system - Google Patents

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KR100823932B1
KR100823932B1 KR1020070031843A KR20070031843A KR100823932B1 KR 100823932 B1 KR100823932 B1 KR 100823932B1 KR 1020070031843 A KR1020070031843 A KR 1020070031843A KR 20070031843 A KR20070031843 A KR 20070031843A KR 100823932 B1 KR100823932 B1 KR 100823932B1
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KR
South Korea
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magnetron
electromagnetic wave
high voltage
waveguide
resonator
Prior art date
Application number
KR1020070031843A
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Korean (ko)
Inventor
김광용
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Abstract

A plasma lighting system is provided to obtain a maximum output of a magnetron by adjusting impedances of the magnetron and a load. A plasma lighting system includes a high voltage generator, a magnetron(30), a waveguide tube(40), a resonator(50), and an electrodeless lamp(60). The high voltage generator applies a high voltage on the magnetron, such that a high frequency electromagnetic wave is generated. An electromagnetic wave matching member is formed on the magnetron, such that the electromagnetic wave is matched. The waveguide tube guides the high frequency electromagnetic wave from the magnetron and is shaped in a cylinder shape. The waveguide tube has an inner space. The resonator is coupled with one end of the waveguide tube and shields the electromagnetic wave, such that a resonance mode is formed. The electrodeless lamp is arranged in the resonator and generates light.

Description

무전극 조명기기{PLASMA LIGHTING SYSTEM}Electrodeless Lighting Equipment {PLASMA LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 평면도,1 is a plan view showing the structure of a conventional electrodeless lighting device,

도 2는 도 1의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도,FIG. 2 is a perspective view illustrating a coupling structure of the waveguide and the resonator of FIG. 1;

도 3은 도 2의 평면도,3 is a plan view of FIG.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도,4 is a perspective view illustrating a coupling structure of a waveguide and a resonator of an electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 평면도,5 is a plan view of FIG. 4;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도,6 is a perspective view illustrating a coupling structure of a waveguide and a resonator of an electrodeless lighting device according to another embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 마그네트론의 구조를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view showing the structure of the magnetron of the electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention.

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

10 : 케이싱 20 : 고전압 발생부10 casing 20 high voltage generator

30 : 마그네트론 31 : 안테나30: magnetron 31: antenna

32 : 전자파 정합부재 40 : 도파관32: electromagnetic wave matching member 40: waveguide

41 : 공진기 결합부재 42 : 삽입공41: resonator coupling member 42: insertion hole

43 : 중공 50 : 공진기43: hollow 50: resonator

60 : 무전극전구 70 : 미러60: electrodeless bulb 70: mirror

본 발명은, 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 도파관의 백월이 없어서 마그네트론의 결합 위치를 자유롭게 선택할 수 있으므로 시스템의 설계가 자유롭고, 마그네트론 측과 부하 측의 임피던스를 조정하여 마그네트론의 최대 출력을 얻을 수 있는 무전극 조명기기에 관한 것이다. The present invention relates to an electrodeless illuminator, and more specifically, since there is no backwall of the waveguide, the coupling position of the magnetron can be freely selected, so the design of the system is free, and the impedance of the magnetron side and the load side is adjusted to maximize the magnetron. It relates to an electrodeless lighting device that can obtain an output.

일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론에서 발생되는 마이크로파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되어 상기 공진기 내부에 장착된 무전극전구에 인가되면서 상기 무전극전구에 충전된 가스를 여기시켜 플라즈마 상태로 변환하여 빛을 발생시키는 장치이다.In general, an electrodeless lighting device transmits microwave energy generated from a magnetron that generates microwaves, such as a magnetron, to a resonator bulb mounted inside the resonator to excite the gas charged in the electrode bulb. Device to generate light by converting it into a plasma state.

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.An electrodeless lighting device is an electrodeless bulb that has no electrodes or filaments inside the bulb, and has a very long or semi-permanent lifetime, and emits light as the charging material charged inside the electrodeless bulb becomes plasma to emit light such as natural light. .

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이다. 1 is a plan view showing the structure of a conventional electrodeless lighting device, Figure 2 is a perspective view showing a coupling structure of the waveguide and the resonator of Figure 1, Figure 3 is a plan view of FIG.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는 케이싱(10)의 내부에 고전압 발생부(20)와 마그네트론(30)과 도파관(40) 등을 구비하고, 케이싱(10)의 외부에 공진기(50)와 무전극전구(60)를 구비하여 마그네트론(30)에서 발 진하는 마이크로파를 도파관(40)을 이용하여 공진기(50)로 유도함으로써 무전극전구(60)내의 불활성가스가 플라즈마화 되면서 빛을 발하는 것이다.As shown in these figures, the conventional electrodeless lighting device includes a high voltage generator 20, a magnetron 30, a waveguide 40, and the like inside the casing 10, and is disposed outside the casing 10. A resonator 50 and an electrodeless light bulb 60 are provided to guide the microwaves oscillating from the magnetron 30 to the resonator 50 using the waveguide 40 to inert gas in the electrodeless light bulb 60 into plasma. It shines while being.

도파관(40)은 장방형 단면을 갖는 관상체가 구부려진 링형상의 외형을 가지며, 그 일측면은 마그네트론(30)과 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다. The waveguide 40 has a ring-shaped shape in which a tubular body having a rectangular cross section is bent, one side of which is connected to the magnetron 30, and an upper surface of the waveguide 40 is predetermined along the height direction of the waveguide 40. The resonator coupling member 41 having a height of protrudes.

공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며 상단면에는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상의 미러(70)가 배치되어 있다. The resonator coupling member 41 is formed in a ring shape having a diameter smaller than that of the waveguide 40, and the center of the resonator coupling member 41 has a disk-shaped mirror 70 having the same diameter as that of the resonator coupling member 41. It is arranged.

도파관(40)의 일측면에는 마그네트론(30)의 안테나(31)가 삽입 결합되는 삽입공(42)이 관통 형성되어 있으며, 그 중심에는 무전극전구(60)가 회전가능하게 설치될 수 있도록 중공(43)이 관통 형성되어 있다. An insertion hole 42 through which the antenna 31 of the magnetron 30 is inserted and formed is penetrated at one side of the waveguide 40, and a hollow of the electrodeless bulb 60 is rotatably installed at the center thereof. 43 is formed through.

삽입공(42)을 통하여 삽입 결합된 안테나(31)의 일측에는 도파관(40)의 내부공간을 구획하며, 안테나(31)에서 발생된 마이크로파가 진행할 수 있도록 하는 장방형의 백월(44)이 구비되어 있다. One side of the antenna 31 inserted and coupled through the insertion hole 42 partitions the internal space of the waveguide 40 and is provided with a rectangular back wall 44 for allowing microwaves generated from the antenna 31 to proceed. have.

미러(70)의 중심에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 무전극전구(60)가 연장되어 외부로 노출되게 구비되어 있으며, 공진기결합부재(41)와 미러(70)의 둘레면을 따라서는 공진기(50)가 접촉되어 도파관(40)에 고정 결합되어 있다. In the center of the mirror 70, the electrodeless light bulb 60 extends in a predetermined length along the height direction of the waveguide 40 so as to be exposed to the outside, and the circumference of the resonator coupling member 41 and the mirror 70 Along the surface, the resonator 50 is contacted and fixedly coupled to the waveguide 40.

도면중 미설명 부호인 80은 반사갓, 90은 전구를 회전시키는 제1 구동모터, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2구동모터, 120은 에어덕트이다. In the drawings, reference numeral 80 denotes a reflector, 90 denotes a first driving motor for rotating a light bulb, 100 denotes a cooling fan, 110 denotes a second driving motor for rotating the cooling fan, and 120 denotes an air duct.

이러한 구성에 의하여, 종래의 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(30)에 공급하고 마그네트론(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다. 이 마이크로파는 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.By such a configuration, in the conventional electrodeless lighting device, when a driving signal is inputted to the high voltage generator 20, the high voltage generator 20 boosts AC power to supply the boosted high voltage to the magnetron 30, thereby providing a magnetron ( 30) generates a microwave having a very high frequency while oscillating by a high voltage. The microwaves emit light into the resonator 50 through the waveguide 40 to excite the inert gas charged in the electrodeless light bulb 60 to emit light having a unique emission spectrum as the luminescent material is continuously plasmaled. This light is generated to reflect the space forward by the mirror 70.

그런데, 이러한 종래의 무전극 조명기기에 있어서는, 마그네트론(30)의 출력 특성은 안테나(31)의 구조와 안테나(31) 중심부에서 도파관(40)의 백월(44)까지의 거리적인 특성을 고려하여 최적의 성능을 나타내게 되는데 백월(44)이 없는 대칭형 도파관 구조나 백월(44)과 멀리 떨어져서 마그네트론(30)의 안테나(31)가 삽입될 경우 기존의 마그네트론(30) 안테나(31)에 의해서는 최대 출력을 특성을 얻기가 힘들다고 하는 문제점이 있다. By the way, in the conventional electrodeless lighting device, the output characteristics of the magnetron 30 in consideration of the structure of the antenna 31 and the distance characteristic from the center of the antenna 31 to the back wall 44 of the waveguide 40. When the antenna 31 of the magnetron 30 is inserted away from the back wall 44 or the symmetric waveguide structure without the back wall 44, the magnetron 30 antenna 31 is maximized. There is a problem that the output is difficult to obtain.

따라서, 본 발명의 목적은, 도파관의 백월이 없어서 마그네트론의 결합 위치를 자유롭게 선택할 수 있으므로 시스템의 설계가 자유롭고, 마그네트론 측과 부하 측의 임피던스를 조정하여 마그네트론의 최대 출력을 얻을 수 있는 무전극 조명기기를 제공하는 것이다. Therefore, the object of the present invention is that there is no backwall of the waveguide, so that the position of the magnetron can be freely selected, the design of the system is free, and the electrodeless illuminator that can obtain the maximum output of the magnetron by adjusting the impedance of the magnetron side and the load side. To provide.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고전압 발생부와; 상기 고전압 발생부에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성시키며 그 생성된 전자파를 정합시키도록 상단에 전자파 정합부재를 구비한 마그네트론과; 상기 마그네트론에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되는 원통 형상으로 형성되는 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a high voltage generator; A magnetron having an electromagnetic wave matching member at an upper end thereof to generate an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator; A waveguide configured to guide an electromagnetic wave having a high frequency oscillated by the magnetron and to have a cylindrical shape in communication with an internal space thereof; A resonator coupled to one side of the waveguide to shield an external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode; It is achieved by an electrodeless illuminator characterized in that it comprises an electrodeless bulb which is disposed inside the resonator to generate light.

상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 고전압 발생부와; 상기 고전압 발생부에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 발진시키는 마그네트론과; 상기 마그네트론에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되고, 상기 마그네트론이 결합된 부분의 높이와 그 대향측의 높이가 상이하게 형성되는 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기에 의해 달성된다. The above object is, according to another field of the present invention, a high voltage generator; A magnetron for generating a high frequency electromagnetic wave by applying a high voltage generated by the high voltage generator; A waveguide for guiding an electromagnetic wave having a high frequency oscillated by the magnetron and communicating with an inner space thereof, wherein a height of a portion where the magnetron is coupled and a height of an opposite side thereof are different from each other; A resonator coupled to one side of the waveguide to shield an external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode; It is achieved by an electrodeless illuminator characterized in that it comprises an electrodeless bulb which is disposed inside the resonator to generate light.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

다만, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 생략하기로 한다. However, the same reference numerals are given to the same parts as in the conventional configuration, and detailed description thereof will be omitted for clarity.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합 구조를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 마그네트론의 구조를 도시한 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating a coupling structure of a waveguide and a resonator of an electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, and FIG. 6 is an electrodeless according to another embodiment of the present invention. 7 is a perspective view illustrating a coupling structure of a waveguide and a resonator of a lighting device, and FIG. 7 is a perspective view illustrating a structure of a magnetron of an electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)와, 고전압 발생부(20)에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성시키며 그 생성된 전자파를 정합시키도록 상단에 전자파 정합부재(32)를 구비한 마그네트론(30)과, 마그네트론(30)에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되는 원통 형상으로 형성되는 도파관(40)과, 도파관(40)의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(50)와, 공진기(50)의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구(60)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these drawings, the electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention, the high voltage generator 20 and the high voltage generated by the high voltage generator 20 is applied to generate an electromagnetic wave having a high frequency The magnetron 30 having the electromagnetic wave matching member 32 at the top to guide the generated electromagnetic waves and the electromagnetic wave having the high frequency oscillated from the magnetron 30 are guided and formed into a cylindrical shape in which the internal space is communicated. A waveguide 40, a resonator 50 coupled to one side of the waveguide 40 to shield the external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode, and an electrodeless bulb disposed inside the resonator 50 to generate light ( 60).

마그네트론(30)은 도파관(40)의 일측에 삽입 결합되며 마그네트론(30)의 안테나(31)의 단부에는 전자파 정합부재(32)가 고정 결합되어 있다. The magnetron 30 is inserted and coupled to one side of the waveguide 40, and the electromagnetic wave matching member 32 is fixedly coupled to an end of the antenna 31 of the magnetron 30.

전자파 정합부재(32)는 마그네트론(30) 안테나(31)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 원반 형상의 전자파 정합디스크이며, 마그네트론(30)의 안테나(31)에서 발생되는 마이크로파를 외측로 진행시킬 수 있도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The electromagnetic wave matching member 32 is a disk-shaped electromagnetic wave matching disk having a diameter larger than that of the magnetron 30 and the antenna 31, and may propagate microwaves generated from the antenna 31 of the magnetron 30 to the outside. It is preferably formed of a metallic material.

그리고, 전자파 정합부재(32)의 형상이나 두께, 크기는 사용자가 정합시키 고자 하는 임피던스에 따라서 변화가능 하므로 그 형상은 다각형이나 타원형으로 형성될 수 있다. In addition, since the shape, thickness, and size of the electromagnetic wave matching member 32 can be changed according to the impedance that the user wants to match, the shape may be formed in a polygon or an ellipse.

도파관(40)은 그 내부공간이 모두 연통된 원통 형상의 관으로서, 그 중심에는 무전극전구(60)가 통과할 수 있도록 중공(43)이 형성되어 있고, 일측면에는 마그네트론(30)의 안테나(31)가 삽입 결합될 수 있도록 삽입공(42)이 관통 형성되어 있으며, 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다. The waveguide 40 is a cylindrical tube in which all the inner spaces are in communication with each other, and a hollow 43 is formed at the center thereof so that the electrodeless light bulb 60 can pass therethrough, and an antenna of the magnetron 30 is formed at one side thereof. Insertion hole 42 is formed through the insertion hole 42 so that the 31 can be inserted and coupled, and the resonator coupling member 41 having a predetermined height along the height direction of the waveguide 40 protrudes from the upper surface of the waveguide 40. Formed.

공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며 상단면에는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상의 미러(70)가 배치되어 있다. The resonator coupling member 41 is formed in a ring shape having a diameter smaller than that of the waveguide 40, and the center of the resonator coupling member 41 has a disk-shaped mirror 70 having the same diameter as that of the resonator coupling member 41. It is arranged.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(30)에 공급하고 상기 마그네트론(30)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다. By such a configuration, in the electrodeless lighting device according to the embodiment of the present invention, when the driving signal is input to the high voltage generator 20, the high voltage generator 20 boosts the AC power to boost the high voltage of the magnetron 30. ) And the magnetron 30 generates a microwave having a very high frequency while oscillating by a high voltage.

이 마이크로파는 마그네트론(30)의 안테나(31)를 통하여 마그네트론(30)의 외부로 방출되고 방출된 마이크로파는 전자파 정합부재(31)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사되는데 방사된 마이크로파에 의하여 공진기(50) 내부에는 공진모드가 형성된다. The microwaves are emitted to the outside of the magnetron 30 through the antenna 31 of the magnetron 30, and the emitted microwaves are impedance-matched by the electromagnetic wave matching member 31 and inside the resonator 50 through the waveguide 40. Resonance mode is formed inside the resonator 50 by the radiated microwaves.

공진기(50) 내부에 형성된 공진모드에 의하여 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스는 여기(exiting)되어 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이다.The inert gas charged in the electrodeless light bulb 60 is excited by the resonance mode formed in the resonator 50 to excite the light emitting material continuously to generate plasma having a unique emission spectrum, and the light The space is brightened while reflecting forward by the mirror 70.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기의 도파관과 공진기의 결합구조를 도시한 사시도로서, 본 발명의 일 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 6 is a perspective view illustrating a coupling structure of a waveguide and a resonator of an electrodeless lighting device according to another embodiment of the present invention. It will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명기기는 고전압 발생부(20)와, 고전압 발생부(20)에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 발진시키는 마그네트론(30)과, 마그네트론(30)에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되고, 마그네트론(30)이 결합된 부분의 높이와 그 대향측의 높이가 상이하게 형성되는 도파관(40)과, 도파관(40)의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(50)와, 공진기(50)의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구(60)를 포함하여 구성되어 있다. In the electrodeless lighting device according to another embodiment of the present invention, the high voltage generator 20, the magnetron 30 for generating high frequency electromagnetic waves having high frequency applied by the high voltage generator 20, and the magnetron 30 Guides the electromagnetic wave having a high frequency oscillated from the waveguide and the inner space is in communication with each other, the height of the portion where the magnetron 30 is coupled and the height of the opposite side are different from each other. It comprises a resonator 50 coupled to one side to shield the external emission of electromagnetic waves to form a resonant mode, and an electrodeless bulb 60 disposed inside the resonator 50 to generate light.

도파관(40)은 그 내부공간이 모두 연통된 원통 형상의 관으로서, 그 중심에는 무전극전구(60)가 통과할 수 있도록 중공(43)이 형성되어 있고, 일측면에는 마그네트론(30)의 안테나(31)가 삽입 결합될 수 있도록 삽입공(42)이 관통 형성되어 있으며, 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다. The waveguide 40 is a cylindrical tube in which all the inner spaces are in communication with each other, and a hollow 43 is formed at the center thereof so that the electrodeless light bulb 60 can pass therethrough, and an antenna of the magnetron 30 is formed at one side thereof. Insertion hole 42 is formed through the insertion hole 42 so that the 31 can be inserted and coupled, and the resonator coupling member 41 having a predetermined height along the height direction of the waveguide 40 protrudes from the upper surface of the waveguide 40. Formed.

공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며 상단면에는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상의 미러(70)가 배치되어 있다. The resonator coupling member 41 is formed in a ring shape having a diameter smaller than that of the waveguide 40, and the center of the resonator coupling member 41 has a disk-shaped mirror 70 having the same diameter as that of the resonator coupling member 41. It is arranged.

마그네트론(40)의 출력 특헝과 부하 임피던스를 맞춰줄 수 있도록 삽입공(42)이 관통 형성된 도파관(40) 측면의 높이는 삽입공(42)이 형성된 도파관(40) 측면의 대향측에 구비된 도파관(40) 측면의 높이보다 더 높게 형성되어 있다. 즉, 도파관(40)의 양측면과 그 상,하단면이 이루는 면은 테이퍼 형상이나 혹은 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. The height of the side of the waveguide 40 in which the insertion hole 42 is penetrated so as to match the output characteristic of the magnetron 40 with the load impedance is the waveguide provided on the side opposite to the side of the waveguide 40 in which the insertion hole 42 is formed. 40) It is formed higher than the side height. That is, the surfaces formed by both side surfaces of the waveguide 40 and the upper and lower end surfaces thereof are formed in a tapered shape or trapezoidal shape.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(30)에 공급하고 상기 마그네트론(30)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.  By such a configuration, in the electrodeless lighting device according to the embodiment of the present invention, when the driving signal is input to the high voltage generator 20, the high voltage generator 20 boosts the AC power to boost the high voltage of the magnetron 30. ) And the magnetron 30 generates a microwave having a very high frequency while oscillating by a high voltage.

이 마이크로파는 마그네트론(30)의 안테나(31)를 통하여 마그네트론(30)의 외부로 방출되고 방출된 마이크로파는 양측면의 높이가 상이한 도파관(40)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사되는데 방사된 마이크로파에 의하여 공진기(50) 내부에는 공진모드가 형성된다. The microwaves are emitted to the outside of the magnetron 30 through the antenna 31 of the magnetron 30, and the emitted microwaves are impedance-matched by the waveguide 40 having different heights on both sides thereof, and then the resonator (through the waveguide 40). 50) The resonance mode is formed inside the resonator 50 by the emitted microwaves.

공진기(50) 내부에 형성된 공진모드에 의하여 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스는 여기(exiting)되어 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이다.The inert gas charged in the electrodeless light bulb 60 is excited by the resonance mode formed in the resonator 50 to excite the light emitting material continuously to generate plasma having a unique emission spectrum, and the light The space is brightened while reflecting forward by the mirror 70.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 마그네트론의 구조를 도시한 사시도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 마그네트론은 고전압의 전압이 인가되어 그 내부공간에서 전자파 를 생성하는 본체와, 일측은 상기 본체의 내부 중심에 구비되고 타단은 상기 본체의 외부로 돌출되어 상기 전자파를 외부로 방출하는 안테나(31)와, 상기 안테나(31)의 상단에 설치되어 전자파를 정합시키는 전자파 정합부재(32)를 포함하여 구성되어 있다. 7 is a perspective view showing the structure of the magnetron of the electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a magnetron of an electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention is a main body for generating electromagnetic waves in the inner space by applying a high voltage, one side is provided in the inner center of the main body and the other end The antenna is configured to include an antenna 31 projecting to the outside of the main body to emit the electromagnetic wave to the outside, and an electromagnetic wave matching member 32 installed on the upper end of the antenna 31 to match the electromagnetic wave.

전자파 정합부재(32)는, 마그네트론(30) 안테나(31)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 원반 형상의 전자파 정합디스크이며 그 재질은 금속으로 형성되어 있다. The electromagnetic wave matching member 32 is a disk-shaped electromagnetic wave matching disk having a diameter larger than that of the magnetron 30 antenna 31, and the material is made of metal.

이러한 마그네트론(30)은 본 발명에서처럼 무전극 조명기기뿐만 아니라, 그 밖에 전자레인지 등의 조리기구에도 사용될 수 있다. The magnetron 30 can be used not only for the electrodeless lighting device as in the present invention but also for cooking appliances such as a microwave oven.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고전압 발생부와; 상기 고전압 발생부에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성시키며 그 생성된 전자파를 정합시키도록 상단에 전자파 정합부재를 구비한 마그네트론과; 상기 마그네트론에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되는 원통 형상으로 형성되는 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 구비하도록 함으로써, 도파관의 백월이 없어서 마그네트론의 결합 위치를 자유롭게 선택할 수 있으므로 시스템의 설계가 자유롭고, 마그네트론 측과 부하 측의 임피던스를 조정하여 마그네트론의 최대 출력을 얻을 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, there is provided a high voltage generator; A magnetron having an electromagnetic wave matching member at an upper end thereof to generate an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator; A waveguide configured to guide an electromagnetic wave having a high frequency oscillated by the magnetron and to have a cylindrical shape in communication with an internal space thereof; A resonator coupled to one side of the waveguide to shield an external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode; By providing an electrodeless light bulb which is disposed inside the resonator to generate light, the position of the magnetron can be freely selected because there is no backwall of the waveguide, so the design of the system is free, and the magnetron is adjusted by adjusting the impedance of the magnetron side and the load side. Has the effect of getting the maximum output.

Claims (8)

고전압 발생부와;A high voltage generator; 상기 고전압 발생부에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성시키며 그 생성된 전자파를 정합시키도록 상단에 전자파 정합부재를 구비한 마그네트론과;A magnetron having an electromagnetic wave matching member at an upper end thereof to generate an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator; 상기 마그네트론에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되는 원통 형상으로 형성되는 도파관과;A waveguide configured to guide an electromagnetic wave having a high frequency oscillated by the magnetron and to have a cylindrical shape in communication with an internal space thereof; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기와;A resonator coupled to one side of the waveguide to shield an external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electrodeless lighting device, characterized in that it comprises an electrodeless bulb which is disposed inside the resonator to generate light. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자파 정합부재는, 상기 마그네트론의 상단면보다 더 큰 직경을 갖는 원반 형상의 전자파 정합디스크인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electromagnetic wave matching member is an electrode matching device, characterized in that the disk-shaped electromagnetic wave matching disk having a diameter larger than the upper surface of the magnetron. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전자파 정합부재는 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electromagnetic matching device is an electrodeless lighting device, characterized in that formed of a metallic material. 고전압 발생부와;A high voltage generator; 상기 고전압 발생부에서 발생되는 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 발진시키는 마그네트론과;A magnetron for generating a high frequency electromagnetic wave by applying a high voltage generated by the high voltage generator; 상기 마그네트론에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하며 그 내부공간이 연통되고, 상기 마그네트론이 결합된 부분의 높이와 그 대향측의 높이가 상이하게 형성되는 도파관과;A waveguide for guiding an electromagnetic wave having a high frequency oscillated by the magnetron and communicating with an inner space thereof, wherein a height of a portion where the magnetron is coupled and a height of an opposite side thereof are different from each other; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기와;A resonator coupled to one side of the waveguide to shield an external emission of electromagnetic waves to form a resonance mode; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electrodeless lighting device, characterized in that it comprises an electrodeless bulb which is disposed inside the resonator to generate light. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 마그네트론이 결합된 부분의 높이는 그 대향측의 높이보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.And the height of the portion where the magnetron is coupled is higher than the height of the opposite side. 고전압의 전압이 인가되어 그 내부공간에서 전자파를 생성하는 본체와;A main body to which a high voltage is applied to generate electromagnetic waves in the internal space; 일측은 상기 본체의 내부 중심에 구비되고 타단은 상기 본체의 외부로 돌출되어 상기 전자파를 외부로 방출하는 안테나와;An antenna having one side provided at an inner center of the main body and the other end protruding out of the main body to emit the electromagnetic wave to the outside; 상기 안테나의 상단에 설치되어 전자파를 정합시키는 전자파 정합부재를 포 함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론.Magnetron, characterized in that it comprises an electromagnetic wave matching member installed on the top of the antenna to match the electromagnetic waves. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전자파 정합부재는, 상기 마그네트론의 상단면보다 더 큰 직경을 갖는 원반 형상의 전자파 정합디스크인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electromagnetic wave matching member is an electrode matching device, characterized in that the disk-shaped electromagnetic wave matching disk having a diameter larger than the upper surface of the magnetron. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전자파 정합부재는 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기.The electromagnetic matching device is an electrodeless lighting device, characterized in that formed of a metallic material.
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KR20030028186A (en) * 2001-09-27 2003-04-08 엘지전자 주식회사 Electrodeless discharge lamp using microwave

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