| 【発明の名称】 |
マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム |
| 【発明者】 |
【氏名】ベ ヨウン ジン
|
| 【要約】 |
【課題】冷媒の流動流路が形成された熱交換器を内部発熱機器の外側部に取付けることで、内部発熱機器から発生する熱を一層效率的に外部に放出させると共に、外部の異質物が内部に流入しないように密閉される冷却構造を備えたマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムを提供すること。
【解決手段】マグネトロン３１と、マイクロウェーブによって光を発生する電球部５０と、導波管３３とを備える照明機器が、マグネトロン３１の外側部に取付けられ冷媒の流路が形成される熱交換器６０と、ケーシング５１の外部に設置され、熱交換器６０の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部４０と、放熱部４０の出口と熱交換器６０の入口間に設置され、冷媒を熱交換器６０及び放熱部４０に循環させる流動発生手段１０とを具備する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 マイクロウェーブを発生するマグネトロンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネトロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容して前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイクロウェーブを利用した照明機器において、前記マグネトロンの外側部に取付けられ、冷媒の流路が形成される熱交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置され、冷媒を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段と、を包含して構成されたことを特徴とするマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項２】 前記放熱部と流動発生手段間には、冷媒が充填された冷媒タンクが設けられることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項３】 前記冷媒は水であることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項４】 前記マグネトロンの外側部には、熱交換器が一体に形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項５】 前記導波管の外側部には、熱交換器が追加付着されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項６】 前記照明機器は、前記マグネトロンに高圧の電源を供給する高圧発生器を追加包含して構成され、該高圧発生器の外側部には、熱交換器が追加付着されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項７】 前記照明機器は、コンデンサを追加包含して構成され、該コンデンサの外側部には熱交換器が追加付着されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項８】 前記熱交換器は、前記マグネトロンの外側面を巻回するコイル形状のチューブであることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項９】 前記熱交換器は、本体部と、前記本体部の中央に形成され、前記マグネトロンを受容するための受容部と、前記本体部の一方側面に形成され、冷媒を流入するための冷媒流入口と、前記冷媒流入口が形成された面の反対側に形成され、冷媒を排出するための冷媒排出口と、前記本体部の内部に形成され、前記冷媒流入口と冷媒排出口を連結する冷媒流路と、を包含して構成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１０】 マイクロウェーブを発生するマグネトロンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネトロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容して前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイクロウェーブを利用した照明機器において、前記照明機器の内部発熱機器の外側部に付着され、冷媒の流路が形成された熱交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置されて、冷媒を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段と、を備えて構成されることを特徴とするマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１１】 前記内部発熱機器は、マグネトロン、導波管及び高圧発生器であることを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１２】 前記内部発熱機器は、コンデンサを追加包含することを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１３】 前記内部発熱機器に付着される複数の熱交換器は、直列連結されることを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１４】 前記熱交換器は、前記内部発熱機器を受容するための受容部及び複数の冷媒流路が形成された本体部と、前記複数の冷媒流路の一方端部に形成され、冷媒を流入するための冷媒流入口と、前記複数の冷媒流路の他方端部に形成され、冷媒を排出するための冷媒排出口と、を備えて構成されることを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１５】 前記照明機器のケーシングは、外部の異質物が流入することを防止するために密閉されることを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
【請求項１６】 前記冷却システムは、前記ケーシングの内部に設けられて空気流動を発生するためのファンを追加包含することを特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
|
【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機器に係るもので、詳細には、マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、マイクロウェーブ(microwave)を利用した照明機器は、無電極(electrodeless)プラズマ電球にマイクロウェーブを加えて可視光線または紫外線を発光させる装置であって、通常の白熱灯や蛍光灯よりもランプの寿命が永く、照明効果に優れるという特徴を有する。
【０００３】このような従来のマイクロウェーブを利用した照明機器は、図１４に示すように、ケーシング１の内部に装着されてマイクロウェーブを生成するマグネトロン２と、常用交流電源を高圧に昇圧してマグネトロン２に供給する高圧発生器３と、マグネトロン２の出口部に連通されてマイクロウェーブを伝達する導波管４と、内部に発光物質が封入され、導波管４を介して伝達されたマイクロウェーブエネルギーによって封入物質がプラズマ化されて光を発生する電球部５と、導波管４及び電球部５の前方側に装着され、マイクロウェーブの外部漏洩は遮断して電球５から発光された光は通過させる共振器６と、該共振器６を受容して電球部５から発生する光を前方側に集中反射する反射鏡７と、電球部５の後方側の共振器６の内部に装着されて、マイクロウェーブは通過させ光は反射させる誘電体ミラー８と、ケーシング１の内部一方側に装着され、マグネトロン２及び高圧発生器３を冷却させる冷却ファン組立体９とを具備している。
【０００４】ここで、電球部５は、石英またはセラミックにより形成され、マイクロウェーブによって励起されながら発光する発光物質が内部に封入される発光部５ａと、該発光部５ａに熔接結合されてケーシング１の内側に延長された軸部５ｂとにより構成されて、発光部５ａから発生する高熱を軸部５ｂの端部に連結された電球モータ１０によって回転しながら冷却するように構成されている。
【０００５】このように構成された従来のマイクロウェーブを利用した照明機器の作用を説明する。外部から電源が印加されると、マグネトロン２がマイクロウェーブを発生し、このように発生されたマイクロウェーブは、導波管４及び共振器６を介して電球部５の発光部５ａ内の発光物質を励起させるので、該発光部５ａが光を発生する。そして、発光部５ａから発生された光は、反射鏡７によって反射されて照明機器としての機能をなす。
【０００６】然しながら、従来のマイクロウェーブを利用した照明機器の作動時には、マグネトロン２、導波管４及び高圧発生器３などの発熱部から高熱が発生され、それを冷却するために、冷却ファン組立体９を利用して外部の空気をケーシング１の内部に流入させ、マグネトロン２などの発熱部を冷却させるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従来のマイクロウエーブを利用した照明機器は、照明機器が室内だけでなく室外でも使用されるが、発熱部を冷却するために冷却ファンを利用する空冷式照明機器の場合は、外部の昆虫やホコリなどの異質物または雨水が機器の内部に侵入し、機器内部の部品に損傷を与え、機器の寿命を短縮させるという問題がある。特に、照明機器の容量を大きくする場合は、機器内部から発生する熱をより効率的に放出させる必要がある。
【０００８】本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、冷媒の流動流路が形成された熱交換器を内部発熱機器の外側部に取付けることで、内部発熱機器から発生する熱を一層效率的に外部に放出させると共に、外部の異質物が内部に流入しないように密閉される冷却構造を有する、マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【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ェーブを利用した照明機器の冷却システムは、マイクロウェーブを発生するマグネトロンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネトロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容して前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイクロウェーブを利用した照明機器において、前記マグネトロンの外側部に取付けられ、冷媒の流路が形成される熱交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置され、冷媒を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段とを包含して構成されたことを特徴とする。
【００１０】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ェーブを利用した照明機器の冷却システムは、マイクロウェーブを発生するマグネトロンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネトロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容して前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイクロウェーブを利用した照明機器において、前記照明機器の内部発熱機器の外側部に付着され、冷媒の流路が形成された熱交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置されて、冷媒を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明に係るマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムは、図１に示すように、電球部５０と、ケーシング５１の内部に具備された内部発熱機器３０とを包含するマイクロウェーブを利用した照明機器において、冷媒の流路が形成されて内部発熱機器３０の外側部に取付けられる熱交換器６０と、ケーシング５１の外部に設置され、熱交換器６０の流路を介して加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部４０と、該放熱部４０の出口と熱交換器６０の入口間に設置されて、冷媒を熱交換器６０及び放熱部４０に循環させる流動発生手段１０とを具備している。
【００１２】そして、前記マイクロウエーブを利用した照明機器は、図２に示すように、マイクロウェーブを生成するマグネトロン３１と、該マグネトロン３１と電球部５０間に連結され、マグネトロン３１から発生するマイクロウェーブを電球部５０に伝達する導波管３３と、マグネトロン３１及び導波管３３を受容して電球部５０に結合されるケーシング５１とを具備している。更に、前記照明機器は、マグネトロン３１に電源を印加するための高圧発生器３２及びコンデンサ３４を包含することができる。
【００１３】また、内部発熱機器３０としては、図２に示すように、マグネトロン３１、導波管３３、高圧発生器３２及びコンデンサ３４などが包含され、それらは照明機器の作動時に高熱を発生して温度が１００℃以上となり、ここで、発熱量は、マグネトロン３１、高圧発生器３２、導波管３３及びコンデンサ３４の順である。
【００１４】従って、前記照明機器の作動時、内部機器の安全性及び照明機器の寿命を向上するためには、熱交換器６０を利用して内部発熱機器３０から発生する熱を放出、即ち、冷却すべきである。
【００１５】ここで、熱交換器６０は、図３に示すように、冷媒が流入するための流入口６０ａ及び冷媒を排出するための排出口６０ｂが熱交換器６０の両方端部にそれぞれ形成され、該熱交換器６０の内部には、流入口６０ａと排出口６０ｂ間に複数の冷媒流路６０ｄが形成され、更に、内部発熱機器３０を受容するための受容部６０ｃが形成されている。
【００１６】このような熱交換器６０は、内部発熱機器３０の形状に応じて多様に構成することが可能で、熱交換器６０の一実施例として、マグネトロン３１を冷却するための熱交換器においては、例えば、図４〜図６に示すように、熱交換器６１をコイル形態のパイプ状に形成してマグネトロン３１の外側部を巻回するように構成することも可能で、また、図７〜図１０に示すように、熱交換器６２をボックス形態に形成してマグネトロン３１に取付けるように構成することもできる。
【００１７】一方、熱交換器６０の他の実施例として、導波管を冷却させるための熱交換器６３は、図１１に示すように、冷媒が流入するための流入口６３ａと、冷媒を排出するための排出口６３ｂと、流入口６３ａと排出口６３ｂ間に連結され、導波管３３の外側部に取付けられた冷媒流路である複数のコイル型パイプ６３ｄとにより構成される。ここで、導波管３３を冷却させるための熱交換器６２は、導波管３３と一体に形成されて、該導波管３３の外壁内に流路を形成することが好ましい。
【００１８】一方、高圧発生器３２またはコンデンサ３４を冷却させるための熱交換器６０としては、上述したマグネトロンまたは導波管を冷却させるための熱交換器と同様に、コイル型パイプ、または、内部発熱機器を受容するための受容部が形成されて内部に冷媒流路が形成されたボックス型のものが使用される。
【００１９】図１に示すように、ケーシング５１の内部でより円滑に熱交換を行い得るように、該ケーシング５１の内部には空気流動を発生するためのファン５２が付着されることが好ましい。
【００２０】また、放熱部４０は、図１２に示すように、熱交換器６０の排出口６０ｂに連結された流入口４０ａと、熱交換器６０の流入口６０ａに連結された排出口４０ｂとを有するラジエータ４１と、冷却ファン４２とにより構成される。
【００２１】更に、流動発生手段１０としてはポンプなどが用いられ、放熱部４０の排出口４０ｂと熱交換器６０の入口部６０ａ間に設置されて、冷媒がそれら熱交換器６０と放熱部４０間を循環するように構成されている。特に、循環する冷媒の量を調節するために、放熱部４０の排出口４０ｂと流動発生手段１０間に冷媒タンク２０を設置することができる。
【００２２】ここで、冷媒タンク２０においては、図１３に示すように、ラジエータ４１から冷媒が流入する流入口１１は、冷媒が均一に混合されて全体温度を低下させるように下端部に形成され、その上部には遮断部１１ａが設けられる。また、冷媒タンク２０から冷媒が排出される排出口１２の端部には重り１３を取付けて、冷媒タンク２０の装着位置が変化しても常に冷媒が流入するように構成される。
【００２３】一方、ケーシング５１には、熱交換器６０と放熱部４０間を連結する連結パイプが貫通するための孔が穿孔形成され、該連結パイプの外周面と前記孔の外周面間は、該ケーシング５１の内部を密閉するために密封される。
【００２４】ケーシング５１の外部に位置する放熱部４０、冷媒タンク２０及び流動発生手段１０は、システムの小型化を図るために一つのケース７０内に収納することでモジュール化して、冷却システムを備えた照明機器の構成を小型化することができる。
【００２５】なお、冷却システムに用いられる冷媒としては、システムの製作費用、冷却性能及び照明機器が常温で使われている点を考慮すると水が最も好ましい。以下、このように構成された本発明に係るマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムの作用を説明する。
【００２６】先ず、外部から電源が印加されてマグネトロン３１がマイクロウェーブを発生すると、該マイクロウェーブは導波管３３を介して電球部５０内の発光物質を励起させ、よって、電球部５０が光を発生するようになる。また、このように前記照明機器が作動すると、マグネトロン３１、高圧発生器３２、導波管３３及びコンデンサ３４などの内部発熱機器３０が高熱を発生する。
【００２７】一方、前記マイクロウェーブを利用した照明機器の作動と共に前記照明機器に設置された本発明の冷却システムも一緒に作動して、流動発生手段１０は内部発熱機器３０に取付けられた熱交換器６０に形成された流路及び放熱部４０を循環する冷媒の流動を発生させる。
【００２８】次いで、循環する冷媒は、熱交換器６０に形成された流路を経由しながら内部発熱機器３０から発生した熱を吸収し、放熱部４０を経由しながら熱交換器６０から吸収した熱を外部に放出するようになる。
【００２９】従って、内部発熱機器３０から発生する熱は、密閉状態であっても外部に安定的に放出されるので、高熱による内部機器の損傷が発生せず安定的に作動することができる。
【００３０】
【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ェーブを利用した照明機器の冷却システムは、密閉構造であるので、ケーシングの内部に異質物が流入することが防止されて屋外で使用することができると共に、外部からの流入物または高熱による内部機器の損傷を防止して照明機器の寿命を延長し得るという効果を奏する。
【００３１】本発明に係るマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システムでは、冷却効率が向上して照明機器の大容量化を図り得ると共に、照明機器を縮小し得るという効果がある。
|
| 【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５月２９日（２００２．５．２９） |
| 【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２００３−２５７２０７（Ｐ２００３−２５７２０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年９月１２日（２００３．９．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１５５８５０（Ｐ２００２−１５５８５０） |
|