等离子体照明系统的冷却设备的制作方法

专利名称：等离子体照明系统的冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体照明系统，并且特别地涉及一种对环境无害的等离子体照明系统的冷却设备，其可以在将等离子体照明系统安装在室外时通过遮蔽外界物质来防止其内部组件被损坏，并且能够在将其安装在室内时抑制噪声。
背景技术：
通常，同其它任何传统灯具相比，等离子体照明系统提供了很高的经济效率和理想的自然光。
下面，将解说等离子体照明系统的发光原理。首先，由高频振荡器的磁控管产生的微波(高频)使灯泡中的惰性气体成为离子化状态下的等离子体。
维持上述等离子体状态，使灯泡中的金属化合物连续地发光，从而在没有电极的情况下提供大量的光。
等离子体发光系统具有以下优点。
与四个400W的金属卤化物发光系统相对应的光通量可以通过一个等离子体发光系统产生，能量消耗可以减少20％或更多，并且由于使用了内置的稳压器(stabilizer)，因此就不需要额外的稳压器。
另外，由于通过没有灯丝的等离子体发光原理发射光，因此该装置可以在不降低光通量的条件下长时间的使用。
另外，由于实现了与自然白光相同的连续光谱，因此等离子体照明系统的功能类似于太阳光。等离子体照明系统在没有太阳光射入或在形成辨色力处是有用的。
装置未使用荧光材料来保护视觉灵敏度，并且能减少紫外线和红外线辐射，从而提供舒适的和对环境无害的照明环境。
下面，将说明传统等离子体照明系统的构造。
图1为纵截面图，其示出了依照传统技术的等离子体照明系统的整体结构。
如图1所示，传统等离子体照明系统包含磁控管20，安装在外壳10的一侧的上端，用于产生电磁波；电源30，与磁控管20相对地安装在外壳10的另一侧的上端，用于通过升至高压而将AC电源供给磁控管20；波导40，与磁控管20的出口相连并且安装在磁控管20与电源30之间，用于将由磁控管20产生的电磁波传导至灯泡；灯泡50，与波导40的上部中间相连并且其中设置有发光材料、缓冲气体和放电催化材料，用于利用电磁波的能量将填充的荧光材料变为等离子体从而产生光；谐振器60，包括灯泡50并在阻碍从波导40传导来的电磁波的同时使由灯泡50产生的光通过；反射镜70，安装于外壳10上部中间，用于容纳谐振器并强烈地反射由灯泡50产生的光；介电镜80，安装于灯泡50的背面两侧和谐振器60的内侧，用于使电磁波通过并反射光；以及，冷却扇组件90，安装在外壳10的下侧，用于冷却磁控管20和电源30。
外壳10分成上壳11和下壳12。用于通过连接波导40和谐振器60而引入电磁波的电磁波通过孔11a形成在上壳11的中央，而用于通过将在下面说明的冷却扇组件90把从外面吸入到外壳10中的气体排向外面的排气孔11b形成在电磁波通过孔11a的右侧和左侧。
另外，吸气孔12a形成在下壳12的下部中间，而吸气通道12b与吸气孔12a相连地左右分开形成。将在下面说明的风扇92安装在吸气通道12b的中央。
同时，磁控管20和电源30位于吸气通道12b与排气孔11b之间，从而与吸气通道12b的两个出口相对应，并且由此被分别固定在波导40的两侧。
波导40形成为环型，并且磁控管插入孔41形成为在一侧的外围壁与磁控管20连接，而具有关闭下端和开放上端的电磁波导孔42与上壳11的电磁波通过孔11a连接形成。
灯泡50包括发光部分51，其通过使用透光物质石英形成为球形，使得其中可填入缓冲气体、发光材料和放电催化材料；以及，杆状部分52，一体地形成在发光部分51的下侧中央，并且与灯泡马达M的转动轴相接合。
另外，冷却扇组件90包括风扇马达91，固定在外壳10的中央；以及，吹风机92，与风扇马达91的转动轴相连接从而一起旋转，并且被安装在下壳12的吸气通道12b，用于将外壳10外面的空气吸入外壳内。
传统等离子体照明系统的操作如下。
首先，如果驱动信号通过控制单元被输入到电源30中，电源30升高AC功率并且随后将升高的电压施加到磁控管20。磁控管20由于高电压而振荡并产生高频电磁波。产生的电磁波通过波导40射入振荡器60中并使灯泡50中的材料放电，从而产生具有特殊发射光谱的光。光通过反射镜70和介电镜80向前反射，从而照亮空间。
此时，高温热量从磁控管20和电源30中产生。特别是，在磁控管20中，由热电子产生的高频率能量之中没有被散发的一些高频率能量通过以热的形式散去，从而增加了外壳10的内部温度。据此，风扇92被启动，并且如图1所示，外面的冷空气被吸入到外壳10从而冷却由磁控管20产生的热。
然而，在传统的照明系统中，外壳的内部形成为单个的空间，因此散发热是有困难的。另外，由磁控管产生的高温热量被传导到电源而破坏了其内部部件，从而降低了等离子体照明系统的效率和寿命。
另外，在传统的等离子体照明系统中，为冷却由磁控管产生的热使用了空冷(air-cooling)。在这种情况下，在户外安装等离子体照明系统时，雨水或外来物质被引入空气的入口和出口，从而损害内部部件，而在室内安装时，由电扇产生的噪音会引起不便。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种等离子体照明系统的冷却设备，其能够防止在室外安装该等离子体照明系统时雨水或外来物质被引入，消除在室内安装时由于冷却风扇导致的噪声，并且防止由磁控管产生的热量传导至电源，从而防止电源损坏。
为实现本发明上述这些和其它优点，如这里实施和显著描述的，提供一种等离子体照明系统的冷却设备，包括电源，用于提供能源；磁控管，用于利用来自电源的能源产生电磁波；灯泡，用于依据惰性气体由电磁波而离子化来产生光；以及，密封形状的壳体单元，其中包括了该磁控管和电源，用于冷却由该磁控管产生的热量。
该壳体单元由安装于该磁控管外侧的第一壳体，以及在该电源外侧密闭地与该第一壳体接合的第二壳体组成。
该第一和第二壳体在其外表面设置有多个用于冷却由该磁控管产生的热量的散热片。
本发明的前述和其它的目的、特点、方面和优点将通过接合附图对本发明进行详细描述而变得明显。


为提供对本发明的更进一步理解而包括进来、与说明书接合并构成其一部分的

了本发明的实施例，并与说明书一同用来解释本发明的原理。
在附图中图1示出根据传统技术的等离子体照明系统的整体结构的纵截面图；图2示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的分解透视图；图3示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备处于被组装状态下的纵截面图；图4为图3的“A”部分的放大图，其示出第一实施例，壳肋(case rib)朝向第一和第二壳体的内侧弯折，并且与绝热部件接合；图5为图3的“A”部分的放大图，其示出第二实施例，壳肋朝第一和第二壳体的外侧弯折，并且与绝热部件接合；图6为透视图，其示出第一实施例，其中密封材料被贴附在根据本发明的绝热部件的两个前表面；图7为透视图，其示出第二实施例，其中密封材料被贴附与第一和第二壳体相连的绝热部件的边缘；图8为纵截面图，其示出等离子体照明系统的冷却设备中壳体的内部；图9为背侧透视图，其示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的盖子；以及图10为透视图，其示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的谐振器的内部。
具体实施例方式
说明书将详细地介绍本发明的优选实施例，其中的示例在附图中示出。
下文中，将参照

等离子体照明系统的冷却设备。
尽管等离子体照明系统的冷却设备有多个优选实施例，但将介绍最优选的实施例。
图2示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的分解透视图；图3示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备处于被组装状态下的纵截面图；图4为图3的“A”部分的放大图，其示出第一实施例，壳肋朝向第一和第二壳体的内侧弯折，并且与绝热部件接合；图5为图3的“A”部分的放大图，其示出第二实施例，壳肋朝第一和第二壳体的外侧弯折，并且与绝热部件接合；图6为透视图，其示出第一实施例，其中密封材料被贴附在根据本发明的绝热部件的两个前表面；图7为透视图，其示出第二实施例，其中密封材料被贴附与第一和第二壳体相连的绝热部件的边缘；图8为纵截面图，其示出等离子体照明系统的冷却设备中壳体的内部；图9为背侧透视图，其示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的盖子；以及，图10为透视图，其示出根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备的谐振器的内部。
如图2所示，等离子体照明系统的冷却设备包括壳体单元110，具有多个容纳空间；磁控管120，安装在壳体单元110的一侧的内部，用于产生电磁波；电源130，安装在壳体单元110的另一侧的内部，用于通过升至高压将AC电源提供给磁控管120；波导140，与磁控管120的出口相连，用于传导由磁控管120中产生的电磁波；灯泡150，安装在波导140的一侧的上部，用于通过利用电磁波能量激发填充材料并使其变为等离子体而产生光；谐振器160，包覆灯泡150，位于波导140的前侧，用于遮盖电磁波而使光通过；反射镜170，用于容纳谐振器160并强烈地反射由灯泡150产生的光。
参照图2和3，壳体单元110包括第一壳体111，具有预定的内部空间，从而容纳磁控管120，开放其一个横向侧面和上表面；第二壳体112，具有预定的内部空间，从而容纳电源130，开放与第一壳体111相对的一个横向侧面和上表面；绝热部件113，位于第一壳体111与第二壳体112之间，用于隔离第一和第二壳体111和112；以及，盖子114，用于覆盖第一壳体111和第二壳体112的上表面。
另外，如图4所示，第一壳体111由诸如铝的具有高热导率的材料形成为方盒形，而向内弯折的壳肋111a形成在与绝热部件113的一个表面相接触的一面。
另外，用于螺栓接合(bolt-engaging)第一壳体111的壳肋111a与第二壳体112的壳肋112a的接合孔111b形成在壳肋111a的中央。
用于散发由磁控管产生的热量的多个散热片111c通过压模铸造或挤塑(extrusion)形成在第一壳体111的外面。
参照图8所示，塑料材料的热传输阻挡板111d形成在第一壳体111的内部，用于安装并随后密封磁控管120。
如图4所示，第二壳体112由诸如铝的具有高热导率的材料按照与第一壳体111的方法相同的方法形成，而具有接合孔112b的壳肋112a与第一壳体111的壳肋111a相对地形成在与绝热部件113的另一面相接触的一表面。
另外，用于散发由磁控管产生的热量的散热片112c通过压模铸造或挤塑形成在第二壳体112的外面，与第一壳体111类似。
塑料材料的热传输阻挡框112d形成在第二壳体112的内部，用于安装和并随后密封电源130，与第一壳体111类似。
如图4和图5所示，在第一实施例中，如前所述，第一壳体111与第二壳体112在内部接合，而在第二实施中，第一壳体111与第二壳体接合在外面，从而很容易接合它们。
至此，如图5所示，形成了分别在第一壳体111和第二壳体112的相对表面向外弯曲并延伸的壳肋111a和112a，而接合孔111b和112b分别形成在壳肋111a和112a的中央。
由于灯泡马达M或波导140位于绝热部件113的中央，因此绝热部件130形成为其上部向下凹进的板形。
另外，绝热部件113包括在其中央的具有低热导率和固定强度的绝热板113a，以及贴附在绝热板113a的两侧的橡胶密封板113b，其用于密闭地贴附至第一壳体111和第二壳体112。
同时，在第一实施例中，如图6所示，密封板113b形成为具有与绝热板113a相同的形状，而在第二实施例中，密封板113b仅覆盖绝热板113a与第一壳体111和第二壳体112相接触的部分。
另外，多个通孔h形成在绝热板113a和密封板113b上，用于通过与壳肋111a和112a的接合孔111b和112b相对而使接合螺栓B通过。
盖子114通过使将诸如铝的金属形成为方板形而形成，从而具有至少与第一壳体111和第二壳体112相同的平面面积。
多个散热片可形成于盖子114的外表面，而电磁波引入孔114a形成于盖子114的中央，从而与波导140和谐振器160相连接。
另外，盖子114在壳体单元110的装配中最后被装配，因此被接合在各个壳体111和112的外侧。
至此，在其中央具有接合孔11 1f和112f的盖肋片(coverrib)111e和112e向外弯折地形成在壳体111和112的上表面的边缘周围，并且还在盖子114的边缘周围形成通孔114b，该通孔114b通过接合螺栓与盖肋片111e和112e的接合孔111f和112f相对应。
另外，如图9所示，绝热材料114c贴附在盖子114的边缘，从而屏蔽第一壳体111与第二壳体额112之间的热传导。
同时，第一壳体111、第二壳体112和盖子114可用与具有高热导率的材料相同的材料形成，并且可用彼此不同的材料形成。
如图8所示，设置有阳极、阴极和磁体的磁控管120产生电磁波，使得灯泡的荧光材料可在将电流施加至阴极时发光。
诸如铝或铜的具有高热导率的传热材料121被卷绕或贴附在阴极的外周面，而传热材料121的另一端固定在第一壳体111的内表面。
另外，在传热材料121与磁孔管120之间的接触部分使用焊接或热键合，从而增大热导率。
电源130的外周面可用传热材料固定于第二壳体112的内表面。
波导140形成为右侧和左侧边缘比上侧和下侧边缘短的矩形，并且安装在第一壳体111的一侧。波导140的一侧插入并与磁孔管120的出口相连接，而其另一侧与谐振器160的开口相连接。
另外，灯泡150包括发光部分151，其使用透光物质石英形成为球形，并位于谐振器160中，其中可填入缓冲气体、发光材料和放电催化剂材料；以及，杆状部分152，一体地形成在发光部分151的下侧中央部分，并且与安装于壳体中的灯泡马达M的转动轴相咬合。
另外，灯泡马达M位于磁控管120与电源130之间，并且安装于绝热部件113的凹槽处。灯泡马达M形成为具有耐热性的球轴承型，和形成为可耐受超过150°的温度的瓷环型。
圆柱形的谐振器160具有由网状物封闭的上表面和与波导140的出口相连的下表面。
另外，如图10所示，介电镜180安装于波导140与灯泡150的发光部分151之间，用于透射电磁波并向前反射光；而介电材料的灯泡热屏蔽板190安装于介电镜180与波导140之间，从而防止由发光部分151产生的热透射入壳体单元110。
灯泡热屏蔽板190由石英或铝形成。
根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备按如下方式组装，并具有如下效果。
首先，如图2至8所示，磁控管120安装在第一壳体111处，而波导140连接至磁控管120的出口。在此状态下，波导140的出口连接至谐振器160的下端，并且磁控管120通过由塑料等形成的热传输阻挡板111d密闭地接合。
随后，在电源130安装于第二壳体112处的情况下，电源130被以热传输阻挡框112d密封。接着，通过使绝热部件113位于第一壳体111与第二壳体112之间，第一和第二壳体111和112的壳肋111a和112a通过接合螺栓B和接合螺帽(未示出)彼此连接。
接着，波导140与磁控管120接合，并且使灯泡马达M连接到的灯泡150位于绝热部件113的中央部分。接着，第一和第二壳体111和112的敞开的上部由盖子114覆盖，并且通过接合螺栓和接合螺帽连接至盖肋片111e和112e，从而完成了壳体单元110的组装。
在装配好的等离子体照明系统的冷却设备中，由磁控管120产生的电磁波通过波导140射入谐振器160内部，并且填入灯泡150中的材料由于电磁波而放电，从而产生具有其发射谱的光。光由反射镜170和介电镜180向前反射，从而照亮了空间。
此时，热量产生于磁控管120与电源130之间。然而，由于第一壳体111和第二壳体112被绝热部件113分开，因此热量被分为高温部分(第一壳体内)和低温部分(第二壳体内)。分开的热量穿过散热片111c和112c并向外释放。
特别地，由于磁控管120的高温热量向电源130传输，电源的各种低耐热性的内部器件可被热量损坏。然而，通过使具有低热导率和固定强度的不锈钢的绝热板113a位于第一壳体111与第二壳体112之间，防止了由磁控管120产生的热量传向电源130。据此，可以防止电源1 30的过热。
另外，通过利用诸如导热管或铝棒的热传输材料121连接磁控管120与第一壳体111，由磁控管120产生的热可被快速地通过第一壳体111释放出去。
除此之外，由于在灯泡150与波导140之间设置了介电材料的灯泡热屏蔽板190，可防止由灯泡150的发光部分产生的热量透射入壳体110的内部。
另外，在第一壳体111和第二壳体112彼此接合时，盖子114整体地形成，因此高温部分的温度可通过盖子114传输到低温部分。然而，通过将绝热材料114c贴附至盖子114与壳体111/112之间的接触面，可以防止由高温部分向低温部分的热传导。
根据本发明的等离子体照明系统的冷却设备被分为第一壳体和第二壳体，并且绝热部件安装于其中。据此，由安装在第一壳体中的磁控管产生的高温部分的热量最小可能地传输到安装在第二壳体中的电源，并且热量被释放至壳体的散热片，从而无需冷却风扇即防止了电源的过热。另外，由于不存在空气的入口和出口，在室外安装照明系统时防止了外来物质的流入，而在室内安装照明系统时消除了冷却风扇的噪音。
由于本发明可在不脱离其精神和基本特征的情况下以多种形式实施，因此应理解上述的实施例，除特别说明外，并不对本发明构成任何限制，本发明的范围和精神仅由所附权利要求限定，任何符合或属于权利要求范围的改动、调整，或与此类改动和调整等效的变化都应包含于本发明的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种等离子体照明系统的冷却设备，包括电源，用于提供能源；磁控管，用于利用来自电源的能源产生电磁波；灯泡，用于根据惰性气体由于电磁波离子化来产生光；以及密封形的壳体单元，其中包括该磁控管和电源，用于冷却由该磁控管产生的热量。
2.如权利要求1所述的设备，其中该壳体单元由安装于该磁控管外侧的第一壳体，以及在该电源外侧密闭地与该第一壳体接合的第二壳体组成。
3.如权利要求2所述的设备，其中该第一和第二壳体在其外表面设置有多个用于冷却由该磁控管产生的热量的散热片。
4.如权利要求2所述的设备，其中该第一壳体中设置有热传输阻挡板，该热传输阻挡板位于该磁控管与电源之间，贴附至波导的下表面，并连接至第一壳体的下表面。
5.如权利要求2所述的设备，其中在该磁控管与第一壳体之间形成用于冷却该磁控管的热传输材料，该热传输材料具有覆盖该磁控管的一个侧面和贴附至该第一壳体的内壁的另一个侧面。
6.如权利要求5所述的设备，其中该热传输材料由铝或铜形成为棒状，从而平稳地传导热量。
7.如权利要求2所述的设备，其中在该第二壳体的内侧与该电源的外侧之间形成热传输阻挡框，用于屏蔽由该磁控管传导来的热量。
8.如权利要求4所述的设备，其中该热传输阻挡板和该热传输阻挡框由塑料材料形成，从而减小透热率。
9.如权利要求2所述的设备，其中在该第一壳体于与该第二壳体之间安装绝热部件，用于防止由该磁控管产生的热量传导至该电源处。
10.如权利要求9所述的设备，其中在第一和第二壳体与绝热部件接触的相对的表面上向内形成壳肋，在该些壳肋上形成接合孔，在该绝热部件上形成通孔，并且通过接合螺栓将该接合孔和该通孔连接，从而连接该第一和第二壳体。
11.如权利要求9所述的设备，其中在第一和第二壳体与绝热部件接触的相对的表面上向外形成壳肋，在该些壳肋上形成接合孔，在该绝热部件上形成通孔，并且通过接合螺栓将该接合孔和该通孔连接，从而连接该第一和第二壳体。
12.如权利要求9所述的设备，其中橡胶的密封板贴附至该绝热部的两侧，用于与该第一壳体和第二壳体紧密地接触。
13.如权利要求9所述的设备，其中该绝热部件由具有低热导率的不锈钢形成。
14.如权利要求9所述的设备，其中该绝热部件在上部中央具有固定的凹槽，用于容纳该灯泡马达于其中。
15.如权利要求2所述的设备，其中在该第一壳体和该第二壳体的上部设置用于开启和关闭该壳体的盖子，并且将绝热部件贴附至位于该壳体与盖子接触处的该盖子的下边缘。
16.如权利要求1所述的设备，其中在该灯泡的下侧设置介电材料的灯泡热屏蔽板，用于最小化传输至该壳体内部的由该灯泡的发光部分产生的热量。
17.如权利要求16所述的设备，其中该灯泡热屏蔽板由石英或铝形成。
全文摘要
本发明公开了一种等离子体照明系统的冷却设备，包括电源，用于提供能源；磁控管，用于利用来自电源的能源产生电磁波；灯泡，用于根据惰性气体由于电磁波离子化来产生光；以及，密封形状的壳体单元，其中包括该磁控管和电源，用于冷却由该磁控管产生的热量。该等离子体照明系统防止了由磁控管产生的高温热量传导，并且防止了外来物质的引入。
文档编号H01J61/02GK1508838SQ0314751
公开日2004年6月30日 申请日期2003年7月9日 优先权日2002年12月17日
发明者全容奭, 崔畯植, 金贤正, 全孝植, 李褆永, 朴炳珠, 全容 申请人:Lg电子株式会社