マイクロウエーブを利用した照明器具

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【発明の名称】	マイクロウエーブを利用した照明器具
【発明者】	【氏名】ジョンヨンソン
【要約】	【課題】マイクロウエーブを利用した照明器具においてマイクロウエーブ発生器から発生された熱をケースの外部へ放熱すること。【解決手段】マイクロウエーブを利用した照明器具において、マイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達させるための伝導ブロック１５１をマグネトロン１１０の外周面に係合してケース１００の内部に収納し、前記伝導ブロック１５１からケース１００の内側壁面には熱を伝達するためのヒートパイプ１６０を連結し、該ヒートパイプ１６０の後方端１６１には熱を前記ケース１００の外部へ放熱させるための放熱フィン１７０を装着するようにした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合されて、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達するための伝導ブロックが密接に係合され、前記伝導ブロックから前記ケース側には前記伝導ブロックの伝導熱を伝達するための熱伝逹手段が連結され、該熱伝逹手段の後方端には前記伝導ブロックから伝達された熱を前記ケースの外部へ放熱させるための放熱手段が装着されて構成されることを特徴とするマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２】更に、常用交流電源を高圧に昇圧させて前記マイクロウエーブ発生器に提供する高圧発生器を具備し、該高圧発生器は前記ケースの外部に設置されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項３】更に、常用交流電源を高圧に昇圧させて前記マイクロウエーブ発生器に提供する高圧発生器を具備し、該高圧発生器は、前記マイクロウエーブ発生器の収納された空間と隔壁により区画されて前記ケースの内部に収納され、前記ケースの前記高圧発生器の収納された空間側にはケース外部の空気が流出入されるように換気口が穿孔形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項４】前記ケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合されて、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発生させる電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接して係合され、該伝導ブロックからケースの外方側には作動流体の潜熱を利用して熱を移動させるヒートパイプが連結され、該ヒートパイプの後方端には該ヒートパイプを経由して伝達された熱をケースの外部へ放熱させる放熱手段が装着されて構成されることを特徴とするマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項５】前記ケースの周壁には前記ヒートパイプを貫通させるためのホールが穿孔形成され、該ホールと貫通されたヒートパイプの外周面間にはケースの内部を密封するための密封部材が充填されることを特徴とする請求項４記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項６】前記マイクロウエーブ発生器は、外部から電源が印加される時、陰極部から発散された電子を中空円筒状のアノード本体を有する陽極部内で所定規則に従って特定周波数帯域で運動させながらマイクロウエーブを生成させるマグネトロン(Magnetron)で、前記伝導ブロックは、マイクロウエーブの生成過程で発生した熱を前記アノード本体から外部に伝達し得るように該アノード本体の外周面に密接に係合されることを特徴とする請求項４記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項７】前記アノード本体と伝導ブロック間の接触面には、熱伝逹が円滑に行われるようにサーマルグリース(thermal grease)が塗布されて、アノード本体に伝導ブロックが密接して係合されることを特徴とする請求項６記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項８】前記伝導ブロックは、相互対応面に円弧状の溝部が各々形成された二つのブロックにより形成され、それらブロックは前記アノード本体の外周壁面の両方側で相互組立られることを特徴とする請求項６記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項９】前記伝導ブロックは、前記ヒートパイプが連結されて前記アノード本体の一方外周壁面に密接されるブロック本体と、前記アノード本体の他方外周壁面に密接されて前記ブロック本体に螺合されるブロックキャップと、により構成されることを特徴とする請求項８記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１０】前記ブロック本体の中央部分には前記アノード本体の外周面に挿合されるようにＵ字状の溝部が形成され、前記ブロックキャップには、前記ブロック本体の溝部に挿合されると共に前記アノード本体の外周面に密接される挿合部が形成されることを特徴とする請求項９記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１１】前記ブロックキャップの前記挿合部の反対側の表面部には、前記ブロック本体にネジにより締結されるフランジ部が形成されることを特徴とする請求項１０記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１２】前記ブロック本体には、前記ヒートパイプが挿合して支持される長いホールが穿孔形成されることを特徴とする請求項９記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１３】リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接に係合され、該伝導ブロックから前記ケースの内側壁面には作動流体の潜熱を利用して熱を移動させるヒートパイプが連結され、前記ケースは、前記ヒートパイプを経由して伝導された熱を外部へ放熱させるために熱伝導性の高い金属材により構成されることを特徴とするマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１４】前記マイクロウエーブ発生器は、外部から電源が印加される時、陰極部から発散された電子を円筒状のアノード本体を有する陽極部内で所定規則に従って特定周波数帯域で運動させながらマイクロウエーブを生成させるマグネトロン(Magnetron)で、前記伝導ブロックは、マイクロウエーブの生成過程で発生された熱を前記アノード本体から伝達するために前記アノード本体の外周面に密接して係合されることを特徴とする請求項１３記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１５】前記ヒートパイプの後方端と前記ケースの内側周壁面間には、前記ヒートパイプを経由して伝達された熱を前記ケース側に広く伝達するために所定厚さの金属板からなる熱伝逹部材が装着されることを特徴とする請求項１３記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１６】前記熱伝逹部材には前記ヒートパイプの後方端が挿合されるホールが穿孔形成され、該ホール形成部分の熱伝達部材の厚さは他の部分よりも相対的に厚く形成されることを特徴とする請求項１５記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１７】前記ヒートパイプの中間部分は屈曲されて曲面状に形成され、そのヒートパイプの後方端は前記ケースの内側壁面と平行に延長形成されることを特徴とする請求項１３記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１８】前記熱伝達部材の前記ヒートパイプと当接される部位には、該ヒートパイプの外側面に係合する屈曲部が屈曲形成されることを特徴とする請求項１５～１７中何れか一つに記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項１９】前記ヒートパイプの後方端と前記ケースの内側壁面との間には、前記ヒートパイプを経由して伝達された熱をケース側に広く伝達できるように所定厚さの金属板からなる熱伝逹ブラケットが装着されることを特徴とする請求項１５～１７中何れか一つに記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２０】前記熱伝逹ブラケットは、前記ヒートパイプとの接触面積を拡大するために前記ヒートパイプと係合される表面に該ヒートパイプの外周面と同様な屈曲部が屈曲形成されることを特徴とする請求項１９記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２１】リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接して係合され、該伝導ブロックから前記ケースの内側壁面には熱を伝達するための熱伝導棒が連結され、該熱伝導棒を通って伝達された熱を外部へ放熱させるために前記ケースの少なくとも一部分は熱伝導性の高い金属材により構成されることを特徴とするマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２２】前記マイクロウエーブ発生器は、外部から電源が印加される時、陰極部から発散された電子を中空円筒状のアノード本体を有する陽極部内で所定規則に従って特定周波数帯域で運動させながらマイクロウエーブを生成させるマグネトロン(Magnetron)で、前記伝導ブロックは、マイクロウエーブの生成過程で発生した熱を前記アノード本体から伝達するために該アノード本体の外周面に密接して係合されることを特徴とする請求項２１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２３】前記熱伝導棒の後方端と前記ケースの内側壁面との間には、熱伝導棒を通って伝達された熱をケース側に広く伝達するために所定厚さの金属板からなる熱伝逹部材が屈曲装着されることを特徴とする請求項２１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２４】前記熱伝逹部材は前記熱伝導棒の後方端が挿合されるようにホールが穿孔形成され、該ホール形成部分の厚さは他の部分よりも相対的に厚く形成されることを特徴とする請求項２３記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２５】前記熱伝導棒の中間部分は曲面状に屈曲形成され、その後方端が前記ケースの内側壁面と平行に延長形成されることを特徴とする請求項２１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２６】前記熱伝導棒は、前記マイクロウエーブ発生器の外周面から前記ケースの内側壁面までに複数個が放射状に延長形成されることを特徴とする請求項２１記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２７】リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生させるマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達するための伝導ブロックが密接に係合され、前記伝導ブロックに連結して前記ケースの内側壁面まで前記伝導ブロックからの伝導熱を伝達するための熱伝達手段が形成され、該熱伝達手段に連結して熱を放熱するための放熱手段が前記ケースの内側壁面に装着されて構成されることを特徴とするマイクロウエーブを利用した照明器具。
【請求項２８】前記熱伝達手段及び放熱手段は、前記伝導ブロックの外周面に密着して係合される中空円筒状伝導部と、該中空円筒状伝導部の外周面から放射状に前記ケースの内側壁面方向に延長形成された複数の棒状連結伝導部と、該棒状連結伝導部の後方端から前記ケースの内側壁面に接着して拡張形成された拡張伝導部と、により一体に構成されることを特徴とする請求項２７記載のマイクロウエーブを利用した照明器具。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロウエーブを利用した照明器具に係るもので、詳しくは、マイクロウエーブ発生器(microwave generator)から発生された熱をケースの外部へ放熱し得る、マイクロウエーブを利用した照明器具に関するものでいる。
【０００２】
【従来の技術】通常、マイクロウエーブを利用するマイクロウエーブ照明器具とは、マイクロウエーブを加えた無電極電球(electrodeless lamp)から可視光線または紫外線を発光させる照明装置であって、一般の白熱灯や蛍光灯よりもランプの寿命が永く、照明効果が優れるという特徴を有している。
【０００３】そして、従来マイクロウエーブを利用した照明器具においては、図１３に示したように、フロントケース１とリアケース２との組合わせにより構成され、前記フロントケース１の内部にはマグネトロン(magnetron)１０から発生されたマイクロウエーブを伝達する導波管(wave guide)３及び常用交流電源を高圧に昇圧させて前記マグネトロン１０に提供する高圧発生器(high voltage generating unit)４が装着され、かつ、前記フロントケース１の外部には電球５から発生された光を前方側に反射させる反射鏡６が装着されている。
【０００４】また、前記導波管３の一方側にはマイクロウエーブを生成させるマグネトロン１０が装着され、前記導波管３の上方側にはマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発生させる電球５及び該電球５を支える軸５ａと、マイクロウエーブは遮断し前記電球５から発光された光は通過させるケージ形状の共振器(resonator)８が前記電球５を囲んで前記フロントケース１の外部に突成され、前記導波管３の下方側には、前記電球５及び軸５ａが連結されて該電球５を回転させて冷却させる電球モーター７が装着されている。
【０００５】また、前記リアケース２には、前記マグネトロン１０及び前記高圧発生器４を冷却させるために吸入口２ａ及び吐出口２ｂが形成されたファンハウジング９ａが挿合され、前記ファンハウジング９ａの吸入口２ａの内側には冷却用ファン９ｂが装着され、前記リアケース２の内部には前記冷却用ファン９ｂを駆動させるファンモーター９ｃが装着されている。
【０００６】また、前記フロントケース１には、前記冷却用ファン９ｂの作動により吸入された空気がフロント及びリアケース１、２内部の各構成要素を冷却した後排出されるように排出口１ａが形成される。
【０００７】また、前記マグネトロン１０においては、図１４に示したように、マイクロウエーブを発生させる各構成要素が内装されたハウジング１９と、該ハウジング１９の一方側に装着され、前記高圧発生器４に連結されて昇圧された電圧を印加すると同時にフィルター作用を行うようにコンデンサー２１及びチョークコイル２３が内蔵されたフィルターボックス２０と、前記ハウジング１９の他方側に装着され、前記導波管３の内部に露出されてマイクロウエーブを出力させる出力管２５と、から構成されている。
【０００８】また、前記ハウジング１９の内部には、前記フィルターボックス２０を経由して印加された電源により加熱されて多量の熱電子を生成するフィラメント形状の陰極部１５と、円筒状のアノード本体(anode body)１２に所定量の陽極電圧及び陽極電流が印加されるとき、前記陰極部１５により生成された電子をベーン１３及びストラップ１４の内部で所定規則に従って所望の周波数帯域で運動しながらマイクロウエーブを生成させる陽極部１１と、前記陽極部１１及び陰極部１５の作用空間から発生されたマイクロウエーブを前記導波管３の内部に伝送するアンテナ１６と、前記陽極部１１のアノード本体１２の外側の上、下両方側に各々設置されて磁気閉回路を形成する各永久磁石１７ａ、１７ｂと、が収納されている。
【０００９】特に、前記ハウジング１９の内部の前記陽極部１１のアノード本体１２の外周面には、ウエーブ状に形成されて冷却作用を行う複数の冷却フィン１８が所定間隔を有してそれぞれ装着されて空冷の役割を行うようになっている。以下、このように構成された従来マイクロウエーブを利用した照明器具の動作に対して説明する。先ず、高圧発生器４に駆動信号が入力されると、該高圧発生器４は交流電源を昇圧させてマグネトロン１０に供給する。
【００１０】次いで、前記マグネトロン１０は、前記高圧発生器４から供給された高圧により発振しながら高周波数のマイクロウエーブを生成させ、該生成されたマイクロウエーブは導波管３を経由して共振器８の内部に放射されながら電球５内の封入物質を励起させて固有の放出スペクトルを有する光を発生させる。次いで、前記電球５から発生された光は、反射鏡６により前方側に集中反射されて所望の空間を照らすようになる。
【００１１】このとき、前記マイクロウエーブにより照明光が生成される過程で、前記マグネトロン１０の陽極部１１の内側では高温の熱が発生して殆どの熱は冷却フィン１８を通ってハウジング１９に伝達されるが、一部の熱は前記各ケース１、２の内部に放熱される。
【００１２】併し、ファンモーター９ｃの作動により冷却用ファン９ｂが回転するため、前記リアケース２の吸入口２ａから外部空気が流入されて前記マグネトロン１０及び前記各ケース１、２の内部を冷却させた後、前記フロントケース１の排出口１ａを通って外部に排出されるようになっていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このように構成された従来マイクロウエーブを利用した照明器具においては、ファンモーター９ｃ及び冷却用ファン９ｂを利用してマグネトロン１０を冷却させるようになっているため、それらファンモーター９ｃ及び冷却用ファン９ｂの動作時に騷音が発生するという不都合な点がある。
【００１４】そして、前記照明器具が室外に設置された場合は、吸入口２ａ及び排出口１ａがら前記ケース１、２の内部に昆虫や塵等の異質物が流入されて蓄積されるため、電気回路などに悪影響を与えて故障の原因になるという不都合な点がある。
【００１５】マグネトロン１０の内部に冷却フィン１８が収納されると共に、フロント及びリアケース１、２の後方側にファンハウジング９ａ、冷却用ファン９ｂ及びファンモーター９ｃがそれぞれ装着されるため、照明システムの構造が煩雑になると共に容積が大きくなって、照明器具の設置面積が大きくなるという不都合な点がある。
【００１６】本発明は、このような従来の問題点に鑑みて行われたもので、ファン及びモーターを使用せず、マグネトロンとケース間を熱伝逹特性に優れたヒートパイプなどで連結して、マグネトロンから発生した熱を放熱し得るように構成することによって騷音の発生を低減し得る、マイクロウエーブを利用した照明器具を提供することを目的とする。
【００１７】そして、本発明の他の目的は、熱伝導方式によりケースの外部へ熱を放熱させてケースを密閉させ、以て、昆虫や塵の異質物の侵入を防止し、照明器具の信頼性を向上し得るマイクロウエーブを利用した照明器具を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するため、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合されて、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、【００１９】前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達するための伝導ブロックが密接に係合され、前記伝導ブロックから前記ケース側には前記伝導ブロックの伝導熱を伝達するための熱伝逹手段が連結され、該熱伝逹手段の後方端には前記伝導ブロックから伝達された熱を前記ケースの外部へ放熱させるための放熱手段が設置されることを特徴とする。
【００２０】そして、前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、前記ケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合されて、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発生させる電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接して係合され、該伝導ブロックからケースの外方側には作動流体の潜熱を利用して熱を移動させるヒートパイプが連結され、該ヒートパイプの後方端には該ヒートパイプを経由して伝達された熱をケースの外部へ放熱させる放熱手段が設置されることを特徴とする。
【００２１】前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接に係合され、該伝導ブロックから前記ケースの内側壁面には作動流体の潜熱を利用して熱を移動させるヒートパイプが連結され、前記ケースは、前記ヒートパイプを経由して伝導された熱を外部へ放熱させるために熱伝導性の高い金属材により構成されることを特徴とする。
【００２２】また、前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生するマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝導するための伝導ブロックが密接して係合され、該伝導ブロックから前記ケースの内側壁面には熱を伝達するための熱伝導棒が連結され、該熱伝導棒を通って伝達された熱を外部へ放熱させるために前記ケースの少なくとも一部分は熱伝導性の高い金属材により形成されることを特徴とする。
【００２３】更に、前記目的を達成するため、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、リア及びフロントケースからなるケースの内部に収納されてマイクロウエーブを発生させるマイクロウエーブ発生器と、該マイクロウエーブ発生器から生成されたマイクロウエーブを伝達する導波管と、該導波管の出口部に嵌合され、マイクロウエーブの漏洩を遮断し、かつ、光を通過させる共振器と、該共振器の内部に収納され、前記導波管を経由して伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球とを含んで構成されるマイクロウエーブを利用した照明器具において、前記マイクロウエーブ発生器にはマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達するための伝導ブロックが密接に係合され、前記伝導ブロックに連結して前記ケースの内側壁面まで前記伝導ブロックからの伝導熱を伝達するための熱伝達手段が形成され、該熱伝達手段に連結して熱を放熱するための放熱手段が前記ケースの内側壁面に装着されて形成されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第１実施形態においては、図１に示したように、フロントケース１０１とリアケース１０５とを組合わせて形成されたケース組立体１００の内部に、マグネトロン１１０、導波管１３０、電球１３２及び共振器１３５などの主要構成要素が装着され、前記フロントケース１０１の前方側には前記電球１３２から発光された光を前方側に反射させる反射鏡１３７が装着されている。
【００２５】前記反射鏡１３７が装着される前記フロントケース１０１の中央部にはホール１０２が穿孔形成され、前記マグネトロン１１０から前記共振器１３５内にマイクロウエーブを伝達する中空円筒形状の導波管１３０の後述する出口部１３１が前記ホール１０２に挿合され、該導波管１３０の一方側にはマイクロウエーブを発生させるマグネトロン１１０が装着され、前記導波管１３０の他方側には常用交流電源を高圧に昇圧させて前記マグネトロン１１０に提供する高圧発生器１３９が前記フロントケース１０１の内部に装着されている。
【００２６】また、前記フロントケース１０１の前方側に螺設された前記反射鏡１３７の内方側には、前記導波管１３０の出口部１３１に嵌合されて、マイクロウエーブを遮断して前記電球１３２から発光された光は通過させるケージ(cage)形状の共振器１３５が装着され、該共振器１３５内部には前記導波管１３０から伝達されたマイクロウエーブエネルギーにより内部の封入物質がプラズマ化されながら光を発光する電球１３２が後述する電球モータ１４３に軸支されて、該電球モータ１４３が前記ケース組立体１００の内部下方に装着された電球モーター１４１に嵌合されて、該電球モーター１４１により回動されることによって、発光時の発生熱が冷却されると同時に前記電球１３２内で発生したプラズマが均一に混合されるように構成されている。
【００２７】前記導波管１３０の出口部１３１には、前記電球１３２から発生された光を前方側に反射させながら、前記導波管１３０を経由して伝達されるマイクロウエーブは通過させる反射ミラー１３８が設置される。
【００２８】そして、前記マグネトロン１１０においては、図２に示したように、マイクロウエーブを発生する各構成要素が収納されるハウジング１１９が両側面が開放された様態に形成され、該ハウジング１１９の一方側には前記高圧発生器１３９に連結されて昇圧電圧を印加すると同時にフィルター作用を行うフィルターボックス１２０が装着され、前記ハウジング１１９の他方側には前記導波管１３０の内部に露出されてマイクロウエーブを出力する出力管１２５が装着されている。
【００２９】また、前記ハウジング１１９の内部には、前記フィルターボックス１２０を経由して印加された電源により加熱されて多量の熱電子を発散するフィラメント形状の陰極部１１５と、円筒形のアノード本体１１２に所定量の陽極電圧及び陽極電流が印加されるとき、前記陰極部１１５から発散された電子をベーン１１３及びストラップ１１４内で所定規則に従って所望の周波数帯域で運動しながらマイクロウエーブを生成させる陽極部１１１と、前記陽極部１１１及び陰極部１１５の作用空間から発生されたマイクロウエーブを前記導波管１３０内に伝送するアンテナ１１６と、前記陽極部１１１のアノード本体１１２外側の上、下部に各々設置されて垂直磁界を形成する各永久磁石１１７、１１８と、が収納されている。
【００３０】ここで、前記マグネトロン１１０の前記陽極部１１１と前記陰極部１１５間の空間内で発生したエネルギーの大部分はマイクロウエーブに変換されるが、一部のエネルギーは損失熱に変換されて前記ベーン１１３に伝導された後、密封された前記アノード本体１１２の外部に発散される。そこで、前記マグネトロン１１０の性能が低下する現象を防止するために、前記アノード本体１１２に連結されて前記ケース組立体１００の外側に冷却装置１５０が構成されている。
【００３１】即ち、前記冷却装置１５０においては、図３～図５に示したように、前記アノード本体１１２の外周面に密着結合されて該アノード本体１１２から熱が伝導される伝導ブロック(conduction block)１５１と、該伝導ブロック１５１から前記ケース組立体１００の外部まで連結されて、気体から液体への相変化過程を経て前記伝導ブロック１５１から前記ケース組立体１００の外方側へ熱を移動させる熱伝達手段としてのヒートパイプ１６０と、該ヒートパイプ１６０の外周面に配置されて該ヒートパイプ１６０から伝達された熱を放熱させる放熱手段としての複数の放熱フィン１７０と、により構成されている。
【００３２】そして、前記伝導ブロック１５１においては、図３及び図４に示したように、前記ヒートパイプ１６０が連結されて前記アノード本体１１２の一方側に密着されるブロック本体(block body)１５２と、前記アノード本体１１２の他方側から前記ブロック本体１５２に結合されるブロックキャップ(block cap)１５６と、から構成され、このとき、前記ブロック本体１５２とブロックキャップ１５６とはネジ１５９により前記アノード本体１１２の外周面に螺合される。
【００３３】詳しくは、前記ブロック本体１５２の中央には、前記アノード本体１１２の外周面に係合されるようにＵ字形状の溝部１５３が切削形成され、Ｕ字状溝の側壁には長いホール１５４が穿孔形成されて該ホール１５４に前記ヒートパイプ１６０の先端部１６１がそれぞれ挿合されるが、このとき、該ホール１５４は複数の前記ヒートパイプ１６０が挿合されるように複数個が穿孔形成されることが好ましく、前記ブロックキャップ１５６の両側面には前記締結用ネジ１５９が挿合されて締結できるように複数個のネジホール１５５が切削形成されている。
【００３４】前記アノード本体１１２の外周面に密着された前記ブロックキャップ１５６は、前記ブロック本体１５２の溝部１５３に係合されるように円弧状の挿合部１５７が切削形成され、該挿合部１５７の両方側には前記ブロック本体１５２にネジ１５９により螺合されるようにフランジ部１５８が形成される。
【００３５】このとき、前記アノード本体１１２と前記伝導ブロック１５１間の接触面は、熱伝逹が円滑に行われるようにサーマルグリース(thermal grease)が塗布され、前記ブロック本体１５２のホール１５４と該ホール１５４に挿合される前記ヒートパイプ１６０の先端部１６１の外周面間にも、溶解された鉛または耐熱性のボンドを充填して熱伝逹性能を向上させる。
【００３６】また、前記ヒートパイプ１６０においては、図５に示したように、作動流体(working fluid)の潜熱(latent heat)を利用して熱を移動させる装置であって、前記伝導ブロック１５１と前記放熱フィン１７０間に一つまたは複数を設置することができるが、前記伝導ブロック１５１と前記放熱フィン１７０間に連結される長い管状の密閉容器(sealed container)１６５と、該密閉容器１６５の内部に配管されて液体の移動通路を形成し、気体の移動通路を形成するために中央部分が中空１６８に形成された毛細管(wick)１６７と、前記密閉容器１６５の内部に装入されて気体状態、または、液体状態に相が変化されながら熱を伝達する作動流体と、により構成されている。
【００３７】このように構成される前記ヒートパイプ１６０は、通常の単一相(phase)の作動流体を利用する熱伝逹機器よりも極めて大きい熱伝導性能を与えるように、前記密閉容器１６５を、熱伝導性の高い銅(cooper)を用いて、円筒形やボックス形に形成し、前記毛細管１６７は、重力の影響を受けずに熱移送因子を高めるために透過度を大きくして微細スクリーンまたは前記密閉容器１６５の内壁に加工されたグルーブ状に形成する。
【００３８】また、前記作動流体としては、通常、高純度の水を前記密閉容器１６５の内部に大気圧よりも低い圧力で充填させる。このように構成された前記ヒートパイプ１６０の動作においては、前記マグネトロン１１０の作動により発生した熱が前記アノード本体１１２及び伝導ブロック１５１を通って前記ヒートパイプ１６０の先方端１６１に伝導されると、圧力の低い前記密閉容器１６５内部の作動流体が蒸発して圧力が上昇され、それらの圧力差により蒸気は前記ヒートパイプ１６０の後方端１６２である前記放熱フィン１７０側の前記密閉容器１６５内に移動された後、相対的に冷たい外部温度により凝縮されて前記毛細管１６７を沿って再び前記伝導ブロック１５１方向に移動するようになる。
【００３９】このような過程を反復しながら前記ヒートパイプ１６０は前記マグネトロン１１０から発生した熱を前記ケース組立体１００の外部へ迅速に放出するようになっている。一方、図３に示したように、前記ケース組立体１００には、前記ヒートパイプ１６０が貫通される複数のホール１０６が穿孔形成され、それらホール１０６と前記ヒートパイプ１６０間は耐熱性ゴムやシリコンなどの密封部材１０７が挿合されてケース組立体１００の内外側遮断すようになっている。
【００４０】また、前記放熱フィン１７０は、前記ケース組立体１００の外部に複数の層に配列されて熱伝逹面積を拡大するように金属板により構成され、それら放熱フィン１７０にホール１７１が穿孔形成されて、それらホール１７１に前記ヒートパイプ１６０が挿合されて構成される。
【００４１】以下、このように構成された本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第１実施形態の動作に対し、図面を用いて説明する。先ず、図１に示したように、高圧発生器１３９により交流電源が昇圧されてマグネトロン１１０に供給されると、該マグネトロン１１０は高周波のマイクロウエーブを生成して導波管１３０内に出力する。
【００４２】次いで、前記マイクロウエーブは前記導波管１３０を経由して共振器１３５の内部に放射されながら電球１３２内の封入物質を励起させて固有の放出スペクトルを有する光を発生させ、この光は反射ミラー１３８及び反射鏡１３７により前方側に放射されながら所望の空間を照らすようになる。一方、前記マグネトロン１１０でマイクロウエーブを生成する過程中発生した熱は、図２に示したように、陽極部１１１のベーン１１３及びアノード本体１１２をそれぞれ経由して伝導ブロック１５１に伝達された後、該伝導ブロック１５１に係合されたヒートパイプ１６０を通ってケース組立体１００の外側へ移送された後、放熱フィン１７０を介して大気中に放熱される。
【００４３】以上説明したように、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第１実施形態においては、熱伝逹特性の大きいヒートパイプ１６０を利用してマグネトロン１１０から発生した熱を冷却させるため、充分な冷却性能を維持しながらも騷音を防止することが可能で、ケース組立体１００が密封構成されるため、昆虫及び塵のような外部からの異質物の侵入を防止して照明器具の信頼性を向上し得るという効果がいる。
【００４４】また、従来技術の冷却装置のファンハウジング、冷却用ファン及びファンモーターが不必要であるためフロント及びリアケースの設置空間が縮小されると同時に、空気流動通路も不必要になるため照明器具の構造が簡単になって、照明システムの容積を縮小し得るという効果がいる。
【００４５】そして、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第２実施形態においては、図６に示したように、ケース組立体１００の外部に放熱フィン１７０を設置することなく、ケース組立体２００を利用してマグネトロン２１０から発生した熱を放熱させる構成であって、ケース組立体２００の内部に収納された導波管２３０の一方側にマグネトロン２１０が装着され、他方側には高圧発生器２３９が装着され、前記マグネトロン２１０のアノード本体２１２の外周面には伝導ブロック２５１が係合され、前記ケース組立体２００の内部側壁の一方側には放熱手段としての熱伝達ブロック２７０がホール２７１を有して装着され、該熱伝達ブロック２７０のホール２７１と前記伝達ブロック２５１間に熱伝達手段としてのヒートパイプ２６０が連結されて、該ヒートパイプ２６０の後方端２６２が前記熱伝達ブロック２７０のホール２７１に嵌合されることで前記ヒートパイプ２６０を経由して伝達された熱が前記ケース組立体２００の外部に発散されるように構成されている。
【００４６】前記熱伝逹ブロック２７０のホール２７１の形成部位の厚さｔ１は他の部分の厚さｔ２よりも相対的に厚く形成して前記ヒートパイプ２６０との接触面積を拡大させ、前記ケース組立体２００の材質は熱伝逹率の良好な金属材を利用し、前記ヒートパイプ２６０と前記熱伝逹ブロック２７０との間、及び前記熱伝達ブロック２７０と前記ケース組立体２００との間、には熱伝逹効率を向上させるために鉛で熔接を施すか、または、サーマルボンドなどを利用して相互結合させる。
【００４７】このように構成される本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第２実施形態においては、マグネトロン２１０から発生された熱が前記伝導ブロック２５１及びヒートパイプ２６０を経由して熱伝逹ブロック２７０に伝達された後、ケース組立体２００を通って放熱されることにより前記マグネトロン２１０の冷却が行われるように構成されているため、騷音発生が最小化されると共に、異質物の侵入による照明機器内部の汚染や故障を防止し得るという効果がいる。特に、放熱フィンからなる放熱手段がケース組立体２００の外部に露出されず、該ケース組立体２００から直接放熱が行われるように構成されているため、照明器具の外観が良好になると同時に、器具の小型化及び構造の単純化を図り得るという効果がいる。
【００４８】本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第３実施形態においては、図７及び図８に示したように、熱伝導度の優秀な金属板により放熱手段としての熱伝達ブラケット３７０が屈曲部３７１を有して形成されて前記ケース組立体の内側壁面の一方側に装着され、熱伝達手段としてのヒートパイプ３６０の先方端が伝導ブロック３５１の外周面側に連結された後、前記ヒートパイプ３６０の後方端の中間部３６３が屈曲されて前記熱伝達ブラケット３７０に当接された後、再び屈曲されて前記熱伝達ブラケット３７０の屈曲部３７１を沿って延長形成されて構成されている。
【００４９】図中、未説明符号３３０は導波管、３３９は高圧発生器をそれぞれ示したものでいる。このように構成される本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第３実施形態においては、前記第２実施形態と同様に、マグネトロン３１０から発生された熱が伝導ブロック３５１及びヒートパイプ３６０を経由して熱伝逹ブラケット３７０に伝達された後、ケース組立体３００から外部へ放熱されてマグネトロン３１０の冷却が行われる。
【００５０】一方、前記第３実施形態の変形例として、前記熱伝逹ブラケット３７０を削除し、その代わりに前記ケース組立体３００の内側壁面の表面に前記ヒートパイプ３６０の後方端３６２が当接係合される溝部を切削形成し、該溝部に前記ヒートパイプ３６２の後方端３６２を直接当接係合させることによって、前記ヒートパイプ３６０から伝達される熱を前記ケース組立体３００の外部へ放熱することもできる。
【００５１】また、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第４実施形態においては、図９に示したように、マグネトロン４１０のアノード本体４１２の外周面に密着された伝導ブロック４５１とケース組立体４００の内側壁隅部に装着された放熱手段としての熱伝達ブロック４７０と、それら伝導ブロック４５１と熱伝達ブロック４７０間に連結された熱伝達手段としての複数の熱伝達棒４６０とから構成され、その他は前記第１実施形態と同様に構成されている。
【００５２】ここで、前記熱伝導棒４６０の熱伝達効率がヒートパイプよりも低い可能性があるので、ヒートパイプよりも多くの熱伝導棒を使用することが好ましい。図中、未説明符号４３０は導波管、４３９は高圧発生器をそれぞれ示したものでいる。一方、前記熱伝導棒４６０の後方端４６２を前記ケース組立体４００の外部に露出させ、該露出された部分に複数の放熱フィンを係合することで前記マグネトロン４１０から発生された熱を外部へ放熱させるように構成することもできる。
【００５３】更に、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第５実施形態においては、図１０に示したように、マグネトロン５１０のアノード本体５１２の外周面に係合されてマイクロウエーブの生成過程で発生した熱を伝達する中空円筒状の伝導部５５１と、該円筒状伝導部５５１の外周面からケース組立体５００の内周壁面まで放射状に延長して連結される複数個の棒状の連結伝導部５５２と、それら連結伝導部５５２の後方端に接して、前記ケース組立体５００の内側壁面に拡張形成された拡張伝導部５５３と、が一体に構成されている。
【００５４】このとき、前記伝導ブロック５５０を除いた前記円筒状伝導部５５１、連結伝導部５５２及び拡張伝導部５５３のみを一体に形成することもできる。図中、未説明符号５３０は導波管、５３９は高圧発生器をそれぞれ示したものでいる。
【００５５】そして、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第６実施形態においては、図１１に示したように、ケース組立体の内部に高圧発生器が収納される前記第１～第５実施形態とは異なって、ケース組立体６００の外部に高圧発生器６３９が装着され、その他は前記第１実施形態と同様に構成されて、常用交流電源を高圧に昇圧させてマグネトロン６１０に印加するとき発生する熱を前記ケース組立体６００の内部で放熱させるようになっている。図中、未説明符号６５０は、前記マグネトロン６１０を冷却させるための冷却装置を示したものでいる。
【００５６】本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具の第７実施形態においては、図１２に示したように、ケース組立体７００の内部に隔壁７０１を設置してマグネトロン７１０及び導波管７３０が収納される空間Ｓ１と、高圧発生器７３９が収納される空間Ｓ２とを分離させ、前記高圧発生器７３９が収納される空間Ｓ２には複数の換気口７０２、７０３をそれぞれ穿孔形成して、外部空気の循環により前記高圧発生器７３９から発生された熱を冷却させるように構成されている。図中、未説明符号７５０は、前記マグネトロン７１０を冷却させるための冷却装置を示したものでいる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、冷却用ファン及びモーターなどを使用せず、マグネトロンが収納されたケース組立体の内外両方側に熱伝逹特性に優れたヒートパイプまたは熱伝導棒からなる熱伝逹手段及び放熱手段を装着してマグネトロンから発生した熱を外部に放熱させるように構成されているため、騷音の発生を防止し得るという効果がいる。
【００５８】本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、ケースが密閉されるため、昆虫及び異質物が照明器具の内部に侵入して照明器具内部の汚染や故障を誘発することを防止して、照明システムの信頼性を向上し得るという効果がいる。
【００５９】また、本発明に係るマイクロウエーブを利用した照明器具においては、マグネトロンから発生した熱をヒートパイプや熱伝導棒のような熱伝達手段及び放熱手段を経由してケースの外部へ直接放熱させるように構成されているため、照明システムの構造を簡単にして、容積を縮小させ、狭い空間にも容易に設置し得るという効果がいる。

【出願人】	【識別番号】５９０００１６６９【氏名又は名称】エルジー電子株式会社
【出願日】	平成１４年２月１日（２００２．２．１）
【代理人】	【識別番号】１０００７７５１７【弁理士】【氏名又は名称】石田敬（外３名）
【公開番号】	特開２００２－２７００２９（Ｐ２００２－２７００２９Ａ）
【公開日】	平成１４年９月２０日（２００２．９．２０）
【出願番号】	特願２００２－２５２１９（Ｐ２００２－２５２１９）