БЕЗЭЛЕКТРОДНАЯ ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2004 года по МПК H01J65/04 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к безэлектродной осветительной системе, и в частности к безэлектродной осветительной системе, с помощью которой могут быть предотвращены повреждения резонатора из-за выгорания или обесцвечивания при высокой температуре, генерируемой из баллона.

Описание предшествующего уровня техники

Обычно безэлектродная осветительная система является системой, в которой микроволна, генерируемая в магнетроне, передается в резонатор через волновод, и микроволна подается в безэлектродный баллон, установленный внутри резонатора так, что баллон излучает видимые лучи или ультрафиолетовые лучи. Следовательно, безэлектродная осветительная система имеет более длительный промежуток срока службы, чем осветительная система лампы накаливания или флуоресцентной лампы, которая обычно используется и имеет более высокий осветительный эффект.

Фигура 1 - продольный вид в разрезе, изображающий безэлектродную осветительную систему в соответствии с традиционным уровнем техники.

Как изображено на фигуре, безэлектродная осветительная система содержит кожух 1, охлаждающее устройство 13 для охлаждения внутренней части кожуха 1, магнетрон 3, генерирующий микроволну, баллон 6 для излучения света путем генерации плазмы с помощью микроволны, генерируемой в магнетроне 3, резонатор 8, установленный вокруг баллона 6, для блокирования микроволны и пропускания света и отражатель 9, прикрепленный на внешней стороне кожуха 1 так, что свет, прошедший через резонатор 8, может отражаться.

Кожух 1 включает множество выпускных отверстий 1b, так что воздух, непрерывно подаваемый охлаждающим устройством 13, может выпускаться наружу после охлаждения компонентов в кожухе 1.

Охлаждающее устройство 13 содержит корпус 12 вентилятора, имеющий впускное отверстие 12b для того, чтобы всасывать наружный воздух, и выпускное отверстие 12а, расположенное на задней стороне кожуха 1, охлаждающий вентилятор 11, установленный внутри корпуса 12 вентилятора для всасывания окружающего воздуха, и мотор 10 вентилятора, вращающий охлаждающий вентилятор 11.

Магнетрон 3 генерирует микроволну путем подачи высокого напряжения из генератора 2 высокого напряжения, который обеспечивает высокое напряжение после преобразования бытовой энергии переменного тока в высокое напряжение, после чего генерируемая микроволна передается в баллон 6 через волновод 4.

Баллон 6 выступает в верхнюю наружную сторону через открытую часть 1а, образованную на кожухе 1, и сформирован для того, чтобы вращаться при работе мотора 7 баллона с помощью соединения с осью 5 вращения так, чтобы охлаждаться во время излучения света.

Резонатор 8 собран на внешнем участке выступающей части волновода 4, при этом он сформирован как сетка, имеющая ячейку заранее определенного размера, чтобы блокировать рассеяние микроволны, а свет, излучаемый из баллона, мог проходить.

Отражатель 9 установлен так, чтобы “обертывать” резонатор 8 и отражать свет, который излучается из баллона 6 и проходит через резонатор 8.

Работа традиционной безэлектродной осветительной системы, сконструированной как описано выше, будет описана следующим образом.

Сначала при подаче электрической энергии с помощью преобразования энергии переменного тока в высоковольтном генераторе 2 генерируется высокое напряжение, и сгенерированное высокое напряжение передается в магнетрон 3. Далее магнетрон 3 генерирует с помощью поданного высокого напряжения микроволну, имеющую высокую частоту.

Микроволна, сгенерированная как описано выше, излучается в резонатор 8 через волновод 4, и материал, заполняющий баллон 6, разряжается с помощью излучаемой микроволны с испусканием света генерируемой плазмой. Излучаемый свет отражается в отражателе 9 и, следовательно, излучается в заданном направлении (вперед).

Кроме того, когда свет излучается из баллона 6, мотор 7 баллона работает для того, чтобы вращать ось 5 вращения, и, следовательно, баллон 6 вращается для того, чтобы охлаждаться, предотвращая, таким образом, нагрев выше заранее определенной температуры.

Мотор 10 вентилятора, установленный внутри кожуха 1, также приводится в действие, и, следовательно, вращается охлаждающий вентилятор 11, поэтому наружный воздух, который всасывается через впускное отверстие 12b, непрерывно подается в выпускные отверстия 12а с помощью вращения охлаждающего вентилятора 11. Далее наружный воздух охлаждает высоковольтный генератор 2 и магнетрон 3, после чего выпускается из кожуха 1 через множество выпускных отверстий 1b, образованных на верхней поверхности кожуха 1.

Однако, в соответствии с безэлектродной осветительной системой традиционного уровня техники, часть резонатора, которая расположена около баллона, может обесцвечиваться или выгорать при высокой температуре, генерируемой из баллона по прошествии определенного периода времени, а по прошествии длительного периода выгоревшая часть может разрушиться, и вследствие этого микроволна может рассеиваться и резонатор не может быть использован.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание безэлектродной осветительной системы, в которой может быть предотвращено разрушение резонатора при высокой температуре, генерируемой излучающим свет баллоном, и, следовательно, микроволна не рассеивается, т.е. увеличивается срок службы резонатора.

Для того, чтобы достичь цели настоящего изобретения, как осуществлено и кратко описано здесь, предложена безэлектродная осветительная система, содержащая кожух; волновод, выход которого выступает из кожуха и который установлен в кожухе для передачи микроволны, сгенерированной в магнетроне; баллон, расположенный снаружи выхода волновода и излучающий свет путем генерирования плазмы с помощью микроволны, переданной через волновод; резонатор, имеющий сетчатую часть для предотвращения рассеяния микроволны и пропускания света, сгенерированного в баллоне; и отражатель, установленный со стороны выхода волновода так, чтобы отражать сгенерированный в баллоне свет, и имеющий защитную часть, которая сформирована в виде несетчатой структуры и создает резонирующую область, в которой резонирует микроволна.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе резонатор закреплен на отражателе.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе отражатель включает в себя крепежную часть, выступающую из защитной части и закрепленную на кожухе вокруг выхода волновода; и отражающую часть, радиально расширяющуюся из защитной части в направлении передней стороны осветительной системы.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе резонатор прикреплен между защитной частью и отражающей частью.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе отражатель включает в себя ступенчатую часть между защитной частью и отражающей частью для того, чтобы прикрепить резонатор.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе резонатор сформирован в форме диска и прикреплен внутри отражателя.

Согласно настоящему изобретению, в указанной безэлектродной осветительной системе резонатор включает в себя сетчатую часть в форме диска и часть в форме кольца, сформированную вокруг сетчатой части для закрепления на отражателе.

В соответствии с безэлектродной осветительной системой настоящего изобретения, заполняющий баллон материал разряжается с помощью микроволны, генерируемой в магнетроне; затем генерируется плазма с выделением тепла и, следовательно, излучается свет, поскольку разряженное (возбужденное) состояние поддерживается с помощью микроволны. В это время генерируемое из баллона тепло (высокая температура) блокируется расположенной вокруг баллона защитной частью для того, чтобы не повредить резонатор. Посредством этого может быть гарантирована стабильность блокирования рассеяния микроволны, т.е. может быть увеличен срок службы резонатора.

Вышеприведенные и другие цели, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из следующего подробного описания настоящего изобретения, взятого совместно с сопровождающими чертежами.

Краткое описание чертежей

Сопровождающие чертежи, которые включены для того, чтобы обеспечить дополнительное понимание изобретения, и которые включены и составляют часть этого описания, иллюстрируют осуществления изобретения и вместе с описанием служат для того, чтобы объяснить принципы изобретения.

Фигура 1 - продольный вид в разрезе, изображающий безэлектродную осветительную систему в соответствии с традиционным уровнем техники.

Фигура 2 - блок-схема, изображающая безэлектродную осветительную систему в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фигура 3 - вид в перспективе, изображающий резонатор в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 4 - продольный вид в разрезе, изображающий безэлектродную осветительную систему в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фигура 5 - вид в перспективе, изображающий отражатель, изображенный на фигуре 4.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Теперь подробно будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которого проиллюстрированы на сопровождающих чертежах.

Фигура 2 - продольный вид в разрезе, изображающий безэлектродную осветительную систему в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, а фигура 3 - вид в перспективе, изображающий резонатор, изображенный на фигуре 2.

Как изображено на этих фигурах, безэлектродная осветительная система в соответствии с настоящим изобретением содержит: кожух 101; охлаждающее устройство 113 для охлаждения внутри кожуха 101; магнетрон 103 для генерирования микроволны; волновод 104 для передачи микроволны, сгенерированной в магнетроне 103; баллон 106, расположенный на внешней части выхода 104b волновода 104 и излучающий свет путем генерирования плазмы с помощью микроволны; резонатор 108, прикрепленный на выходе 104b волновода 104 вокруг баллона 106 для блокирования рассеяния микроволны и для пропускания света, излучаемого из баллона 106; отражатель 109, закрепленный на кожухе 101 так, чтобы отражать свет, который проходит через резонатор 108.

Кожух 101 сконструирован с помощью соединения переднего кожуха 101а и заднего кожуха 101b, и передний кожух 101а включает множество выпускных отверстий 101с, так что воздух может выпускаться наружу после охлаждения компонентов в кожухе 101 охлаждающим устройством 113.

Охлаждающее устройство 113 содержит корпус 112 вентилятора, установленный на задней стороне кожуха 101 и включающий впускное отверстие 112b для того, чтобы всасывать наружный воздух, и выпускное отверстие 112а; охлаждающий вентилятор 111, установленный внутри корпуса 112 вентилятора для всасывания наружного воздуха; и мотор 110 вентилятора для вращения охлаждающего вентилятора 111.

Магнетрон 103 генерирует микроволну при подаче на него высокого напряжения из высоковольтного генератора 102, который преобразует бытовую энергию переменного тока в высокое напряжение и обеспечивает высокое напряжение, а сгенерированная микроволна передается в баллон 106 через волновод 104.

Баллон 106 расположен на внешней стороне переднего кожуха 101а и соединен с осью 105 вращения, которая вращается при работе мотора 107 баллона для того, чтобы охлаждать баллон 106, имеющий высокую температуру во время излучения света.

Ось 105 вращения вращает баллон 106 при работе мотора 107 баллона через отверстие 104а оси на промежуточной части волновода 104.

Резонатор 108 содержит защитную часть 108а несетчатой структуры, закрепленную на выходе 104b волновода 104 для выдерживания тепла, генерируемого из баллона 106, и для создания резонирующей области, в которой резонирует микроволна, и сетчатую часть 108b, соединенную с защитной частью 108а с передней стороны баллона 106, для блокирования рассеяния микроволны и для пропускания света, генерируемого из баллона 106.

В настоящем варианте осуществления резонатор 108 сформирован как цилиндр, в котором часть, закрепленная на выходе 104b волновода 104, открыта, а защитная часть 108а и сетчатая часть 108b сформированы как единый элемент друг с другом.

Также защитная часть 108а сформирована из материала, который может блокировать микроволну и свет, излучаемый из баллона 106.

Отражатель 109 установлен на переднем кожухе 101а для того, чтобы отражать свет, который излучается из баллона 106 и проходит через резонатор 108 вперед.

Баллон 106 не включает в себя электрод или нить накала, имеет более длительный или почти неизменный срок службы. Материал, который заполняет баллон 106, может быть металлгалогенидным соединением или серой и селеном, при этом он выделяет, при образовании плазмы после подачи микроволны в баллон 106, инертный газ, такой как аргон, ксенон, криптон, для образования плазмы внутри баллона 106 на начальной стадии излучения света и добавки для облегчения испускания света посредством помощи начальному разряду или для управления спектром излучаемого света. Кроме того, виды, количество или соотношение этих материалов управляются в соответствии с задачей осветительного прибора.

Работа безэлектродной осветительной системы в соответствии с настоящим изобретением, сконструированной как описано выше, будет описана следующим образом.

После того, как подана электрическая энергия, высокое напряжение, генерируемое в генераторе 102 высокого напряжения, передается в магнетрон 103 для того, чтобы сгенерировать микроволну в магнетроне 103.

Далее сгенерированная микроволна излучается внутрь резонатора 108 через волновод 104, и вещество, заполняющее баллон 106, разряжается с помощью излучаемой микроволны с испусканием света генерируемой плазмой. Излучаемый свет проходит через сетчатую часть 108b резонатора 108 и излучается вперед или отражается отражателем 109 и излучается вперед.

Вокруг излучающего баллона 106 генерируется высокая температура, и, следовательно, защитная часть 108а, изготовленная из теплостойкого материала, сформирована вокруг баллона 106 так, чтобы предотвратить обесцвечивание или выгорание резонатора 108 при высокой температуре, и вследствие этого предотвращается разрушение резонатора 108 высокой температурой, генерируемой из баллона 106.

С другой стороны, когда свет излучается из баллона 106, мотор 107 баллона вращается с заранее определенной скоростью для того, чтобы вращать ось 105 вращения, и, следовательно, баллон 106, закрепленный на одной конечной части оси 105 вращения, вращается. Следовательно, перегрев и разрушение на части поверхности баллона 106 при воздействии электромагнитного поля в резонаторе 108 предотвращается с помощью вращения баллона 106.

Кроме того, мотор 110 вентилятора, установленный в кожухе 101, вращается для того, чтобы вращать охлаждающий вентилятор 111, и наружный воздух, всасываемый через впускное отверстие 112b при вращении охлаждающего вентилятора 111, непрерывно подается через выпускное отверстие 112а для того, чтобы охлаждать внутренние компоненты в кожухе 101, после чего всосанный воздух выпускается из кожуха 101 через выпускное отверстие 101с, сформированное на верхней поверхности кожуха 101.

Фигура 4 представляет собой продольный вид в разрезе, изображающий безэлектродную осветительную систему в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, а фигура 5 - вид в перспективе, изображающий отражатель, изображенный на фигуре 4. Для одинаковых компонентов, по сравнению с вышеприведенным вариантом осуществления, использованы одинаковые ссылочные номера и их подробные описания опущены.

Отражатель 210 безэлектродной осветительной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержит: крепежную часть 201b, закрепленную на кожухе 101 вокруг выходной стороны волновода 104; защитную часть 202 цилиндрическую, вытягивающуюся из крепежной части 201b формы для формирования защитного элемента; и отражающую часть 201а, сформированную как расширяющуюся из защитной части 202 вперед, для отражения света, генерируемого из баллона 106 в переднюю сторону.

Также ступенчатая часть 201с установлена между защитной частью 202 и отражающей частью 201а так, чтобы прикрепить резонатор 203.

Как изображено на фигуре 5, резонатор 203 содержит сетчатую часть 203а в форме диска и крепежную часть 203b, сформированную как кольцо вокруг сетчатой части 203а и закрепленную на отражателе 201, вследствие этого предотвращается рассеяние микроволны, и может пропускаться свет, излучаемый из баллона 106.

В безэлектродной осветительной системе в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, когда микроволна выводится через волновод 104 в резонирующую область, созданную резонатором 203 и защитной частью 202 отражателя 201, в баллоне 106 генерируется плазма для того, чтобы излучать свет.

Свет, излучаемый баллоном 106, излучается в наружную сторону после прохождения через сетчатую часть 203а резонатора 203, и вследствие этого внешнее пространство может быть освещено.

Как описано выше, в соответствии с безэлектродной осветительной системой настоящего изобретения защитная часть сформирована вокруг баллона для того, чтобы предотвратить выгорание резонатора в сетчатой части и, таким образом, предотвратить рассеяние микроволны, т.е. повысить стабильность работы.

Также в соответствии с безэлектродной осветительной системой настоящего изобретения защитная часть сформирована на отражателе как единый элемент с отражателем для того, чтобы предотвратить повреждение резонирующей области, и в то же время для того, чтобы предотвратить рассеяние микроволны и вследствие этого для улучшения стабильности.

Также защитная часть сформирована на отражателе как единое целое, и, соответственно, резонатор может быть сформирован как плоская пластина. Следовательно, изготовление и установка резонатора могут быть выполнены легко, и может быть уменьшена стоимость изготовления резонатора и осветительной системы.

Так как настоящее изобретение может быть осуществлено в нескольких формах, не выходя за рамки сущности или существенных характеристик изобретения, то следует понимать, что вышеописанные варианты осуществления не ограничены любыми деталями вышеприведенного описания, если иное не указано специально, а вместо этого должны быть истолкованы широко в рамках объема и сущности изобретения, как это определено в прилагаемой формуле изобретения, и, следовательно, все изменения и модификации находятся в рамках и границах формулы изобретения или эквивалентах таких рамок и границ и, следовательно, охватываются прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение срока службы и повышение качества освещения. Система содержит кожух, волновод, выход которого выступает из кожуха, установленный в кожухе для передачи микроволны, генерируемой в магнетроне, баллон, расположенный снаружи выхода волновода и излучающий свет путем генерации плазмы с помощью микроволны, передаваемой через волновод, резонатор, имеющий сетчатую часть для предотвращения рассеяния микроволны и пропускания света, генерируемого из баллона, и отражатель, установленный со стороны выхода волновода так, чтобы отражать свет, сгенерированный в баллоне и имеющий теплозащитную часть, которая сформирована в виде несетчатой структуры и создающую резонирующую область. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Безэлектродная осветительная система, содержащая кожух, волновод, в котором выход выступает из кожуха и который установлен в кожухе для передачи микроволны, сгенерированной в магнетроне, баллон, расположенный снаружи выхода волновода и излучающий свет путем генерирования плазмы с помощью микроволны, переданной через волновод, резонатор, имеющий сетчатую часть для предотвращения рассеяния микроволны и пропускания света, сгенерированного в баллоне, и отражатель, установленный со стороны выхода волновода так, чтобы отражать сгенерированный в баллоне свет, и имеющий защитную часть, которая сформирована в виде несетчатой структуры и создает резонирующую область, в которой резонирует микроволна.2. Осветительная система по п.1, в которой резонатор прикреплен на отражателе.3. Осветительная система по п.1, в которой отражатель включает в себя крепежную часть, выступающую из защитной части и прикрепленную на кожухе вокруг выхода волновода, и отражающую часть, радиально расширяющуюся из защитной части в направлении передней стороны осветительной системы.4. Осветительная система по п.3, в которой резонатор прикреплен между защитной частью и отражающей частью.5. Осветительная система по п.4, в которой отражатель включает в себя ступенчатую часть между защитной частью и отражающей частью для того, чтобы прикрепить резонатор.6. Осветительная система по п.1, в которой резонатор сформирован в форме диска и прикреплен внутри отражателя.7. Осветительная система по п.6, в которой резонатор включает в себя сетчатую часть в форме диска и часть в форме кольца, сформированную вокруг сетчатой части для прикрепления на отражателе.