KR100781770B1 - 발광 다이오드를 이용한 화분용 조명 장치 - Google Patents

발광 다이오드를 이용한 화분용 조명 장치 Download PDF

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KR100781770B1
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Abstract

본 발명은 지지봉, 지지봉을 고정시키는 고정부, 지지봉의 상단에 장착되는 발광 다이오드(LED) 및 발광 다이오드에 전압을 인가하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 화분용 조명 장치를 제공한다. 상기 전원은 상기 지지봉 또는 고정부 내에 형성될 수 있으며, 또한 상기 전원을 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 스위치를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 화분용 조명 장치는 화분의 조명에 의해 화분의 미관 및 분위기를 향상시킬 수 있고, 실내 조명 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 화분용 조명 장치는 발광 다이오드(LED)를 사용함으로써 크기를 소형화할 수 있고, 전원 공급 수단으로 저전력의 건전지를 이용함에 따라 화분 내부에 설치할 수 있어 장소 제약이 없는 이점이 있다.
화분, 발광 다이오드, LED, 조명

Description

발광 다이오드를 이용한 화분용 조명 장치 {Lighting apparatus for flowerpot using Light Emitting Diode}
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 화분용 조명 장치에 적용되는 발광 다이오드를 도시한 개략 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 개념 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 일실시예를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 화분용 조명 장치를 화분에 설치한 경우를 도시한 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전원부 200 : 스위치부
300 : 발광부 400 : 고정부
500 : 지지봉 600 : 발광 다이오드
700 : 스위치 800 : 화분
1000, 1100 : 화분용 조명 장치
본 발명은 발광 다이오드를 이용한 화분용 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화분의 장식 및 조명 효과를 얻을 수 있는 화분용 조명 장치에 관한 것이다.
최근 웰빙에 대한 관심 고조와 더불어 신축 아파트의 독성을 제거하기 위해 실내에 꽃 또는 나무 등의 식물을 재배하는 가정이 늘고 있다. 또한, 사무실 등에서도 냉난방, 벤젠이나 포름 알데히드 및 방사선류 등의 실내 오염 물질을 정화시킬 수 있는 식물을 재배하는 사무실이 늘고 있다. 이는 자연친화적인 환경을 조성하고, 사람들의 건강을 증진시키기 위함이다.
일반적으로 이러한 식물을 실외 뿐만 아니라 실내에서 재배하기 위하여 화분을 사용하고 있다. 화분은 상부가 개구되어 있으며 하부 영역에 수분 및 공기의 통과를 위한 관통공이 형성되어 있는 통 형상으로, 단순히 식물을 심어놓는 수단으로 사용된다. 이러한 화분에 조명 장치를 설치한다면 설치된 조명에 의해 실내외를 장식하는 효과를 도모할 수 있으며, 실내를 조명할 수 있는 조명 장치로서의 역할도 할 수 있을 것이다.
또한, 실외 건물의 외관, 다리, 꽃 또는 나무 등을 외부에서 별도로 할로겐 램프, 백열 램프 등을 이용하여 조명함으로써 신비로운 느낌을 부각시키기 위해, 미술 분야나 특수 조명 분야에의 조명 장치가 다양하게 개발되고 있다.
그러나 종래에는 기존의 조명 장치의 규모 자체가 크기 때문에 화분의 조명을 위해서는 조명 장치를 화분 외부에 별도로 설치하여야 했다. 또한, 기존의 조명 장치는 고전압을 필요로 하여 콘센트로부터 유선을 통해 공급받아야 한다. 이에 따라, 조명 장치가 설치된 화분은 전압 공급을 위해 콘센트 근처에 위치하여야 하는 장소적인 제약을 받는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화분의 조명에 의해 화분의 미관 및 분위기를 향상시킬 수 있고, 실내 조명 효과를 얻을 수 있는 화분용 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드(LED)를 이용하여 화분용 조명 장치를 형성함으로써, 저전력 및 소형화에 따라 화분 내부에 설치할 수 있으며 장소 제약이 없는 화분용 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 지지봉, 상기 지지봉을 고정시키는 고정부, 상기 지지봉의 상단에 장착되는 발광 다이오드(LED) 및 상기 발광 다이오드에 전압을 인가하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 화분용 조명 장치를 제공한다. 상기 전원은 상기 지지봉 또는 고정부 내에 형성될 수 있으며, 또한 상기 전원을 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 일례로, 상기 고정부는 중앙부가 관통된 다면체 형상으로 형성되고, 상기 지지봉은 상기 고정부의 코너에서 수직으로 각각 연장 형성되고, 상기 지지봉의 상단에 상기 발광 다이오드 및 스위치가 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 화분용 조명 장치는 상기 지지봉 및 고정부는 화분 내에 설치되고, 상기 화분 내에 채워지는 화분흙의 상부로 상기 발광 다이오드가 돌출되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 화분용 조명 장치에 적용되는 발광 다이오드를 도시한 개략 단면도이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 N형 반도체와 P형 반도체가 서로 접합된 구조를 가지는 광전변환 반도체 소자로서, 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발산한다. 이러한 발광 다이오드는 기존의 전구 또는 형광등에 비하여 소모 전력이 작고 수명이 수 내지 수십배에 이르러, 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하다.
도 1을 참조하면 램프형 발광 다이오드를 도시한 것으로, 발광 다이오드는 제 1 리드 단자(20), 상기 제 1 리드 단자(20)와 소정 간격 이격된 제 2 리드 단자(30) 및 발광 다이오드 칩(10)을 포함한다. 상기 제 1 리드 단자(20) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(10)은 와이어(40)를 통하여 제 2 리드 단자(30)와 전기적으로 연결되고, 리드 단자(20, 30)의 선단에는 몰딩부(50)를 포함한다.
도시된 바와 같이 상기 발광 다이오드 칩(10)이 실장되는 제 1 리드 단자(20)는 소정 영역에 홈이 형성되고 홈의 측벽면에 소정의 기울기를 갖는 반사부(15)를 포함할 수 있다. 반사부(15)의 하부 평면에 발광 다이오드 칩(10)을 실장하며, 이는 발광 다이오드 칩(10)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고, 발광 효율을 증대하기 위한 것이다.
도 2를 참조하면 칩형 발광 다이오드를 도시한 것으로, 발광 다이오드는 기판(60)과, 기판(60) 상에 형성된 전극(70, 80)과, 기판(60) 또는 전극(70, 80) 상에 실장되는 발광 다이오드 칩(10)을 포함한다. 제 1 전극(70) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(10)은 와이어(40)를 통하여 제 2 전극(80)과 전기적으로 연결되고, 발광 다이오드 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(50)를 포함한다.
상기 기판(60)은 기계적 가공을 통해 기판(60)의 중심 영역에 소정의 홈을 형성하고 홈의 측벽면에 소정의 기울기를 주어 형성된 반사부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 반사부를 형성하여 발광 다이오드 칩(10)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고, 발광 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 전극(70, 80)은 기판(60) 상에 발광 다이오드 칩(10)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 전극(70) 및 제 2 전극(80)으로 구성한다. 전극(70, 80)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속 물질로 형성할 수 있으며, 제 1 전극(70)과 제 2 전극(80)은 전기적으로 단전되도록 형성한다.
상기 발광 다이오드 칩(10)은 제 1 전극(70) 상에 실장되고, 와이어(40)를 통하여 제 2 전극(80)과 전기적으로 연결된다. 도면에 도시한 예는 발광 다이오드 칩(10)의 상부와 하부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(10)을 사용하여 제 1 전극(70) 상에 직접 실장하여 전기 연결한 후 하나의 와이어(40)를 통해 제 2 전극(80)에 전기 연결되었으나, 발광 다이오드 칩(10)의 상부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(10)을 사용하여 두 개의 와이어(40)를 통하여 각각 제 1 전극(70) 및 제 2 전극(80)과 전기 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면 열방출을 높이기 위한 발광 다이오드를 도시한 것으로, 발광 다이오드는 양측에 전극(70, 80)이 형성되고 관통홀을 포함하는 하우징(90)과, 상기 하우징(90)의 관통홀에 장착되는 기판(65)과, 상기 기판(65) 상에 실장되는 발광 다이오드 칩(10)을 포함한다. 기판(65) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(10)은 와이어(40)를 통하여 제 1 전극(70) 및 제 2 전극(80)과 전기적으로 연결되고, 발광 다이오드 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(50)를 포함한다.
상기 하우징(90)은 PPA, LCP 또는 열전도성 수지를 사용할 수 있다. 상기 하우징(90)의 관통홀에 장착되는 기판으로는 열 전도성과 전기 전도성이 우수한 금속 물질을 사용하거나, 열 전도성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. 이러한 열 전도성이 우수한 재질을 사용하여 발광 다이오드 칩(10)에서 발산되는 열을 효과적으로 방출하고 열적 부담을 감소시킬 수 있다.
상술한 발광 다이오드들은 하나의 발광 다이오드 칩을 실장한 예를 도시하였으나, 발광 다이오드 칩의 종류와 개수는 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다. 또한 원하는 스펙트럼의 광을 구현하기 위해 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 형광 체를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하는 몰딩부의 형상은 도시한 바에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 개념 회로도를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 화분용 조명 장치는 전원부(100)와, 상기 전원부(100)를 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 스위치부(200)와, 상기 전원부(100)로부터 인가받은 전압으로 광을 발생시키는 발광부(300)를 포함하여 이루어진다.
도 5는 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 화분용 조명 장치(1000)는 중앙부가 관통된 육면체 형상의 고정부(400)와, 상기 고정부(400)의 코너에서 수직으로 각각 연장 형성된 긴 관 형상의 지지봉(500)과, 상기 고정부(400) 및/또는 지지봉(500) 내에 설치된 발광부 전원(미도시) 및 회로구성부(미도시)와, 상기 지지봉(500)의 상단에 장착된 발광부 및 스위치(700)를 포함한다. 상기 발광부는 상술한 바와 같은 발광 다이오드(600)로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예는 네 개의 지지봉(500) 상단에 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드(600)와 스위치(700)를 각각 장착하며, 수분 및 공기로 인한 발광 다이오드(600)의 열화를 방지하기 위해 발광 다이오드(500)는 외부로부터 밀봉형성되는 것이 바람직하다.
상기 고정부(400)는 발광 다이오드(600)가 장착되는 지지봉(500)을 수직으로 고정시키기 위한 것으로, 본 실시예는 중앙부가 관통된 육면체 형상으로 이루어지고 각 코너에 지지봉(500)이 일체로 형성되도록 한다. 화분에 재배되는 식물의 수 분 및 공기 공급을 원활하게 하기 위해, 상기 고정부(400)는 지지봉(500)들을 안정적으로 지지할 수 있는 최소한의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 고정부(400)는 지지봉(500)들을 서로 연결하며 이외 영역인 중앙부는 관통 형성되는 육면체 형상으로 형성된다. 지지봉(500)들을 연결 및 고정시키는 고정부(400)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지봉(500)은 발광 다이오드(600)를 장착하기 위한 것으로, 상기 고정부(400)에 의해 수직으로 고정된다. 이는 화분 저면으로부터 화분흙 상부로 돌출되는 길이로 형성되며, 그 상단에 장착되는 발광 다이오드(600)의 회로 구성을 위해 내부는 중공을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지지봉(500)의 중단 일측에는 지지봉(500)의 높이를 조절하는 높이 조절 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 나사식으로 고정 및 해제 가능한 높이 조절 장치를 포함하여 상기 높이 조절 장치를 회전시켜 해제한 상태에서 상기 지지봉(500)의 높이를 상하로 승강 조절한 후, 상기 높이 조절 장치를 반대 방향으로 회전시켜 고정함으로써, 지지봉(500)의 높낮이를 조절한 후 이를 고정할 수도 있다. 지지봉(500)의 위치 및 개수는 도시한 바에 한정되지 않고, 다양하게 형성될 수 있다.
본 실시예는 고정부(400)의 하단으로 연장된 지지봉(500)들이 화분 저면에 안착됨으로써 상기 지지봉(500)들이 수직으로 고정 형성되었으나, 지지봉(500)들의 고정 방식은 이에 한정되지 않고 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하단으로 갈수록 반경이 작아지는 원형 화분의 경우, 도 6에 도시한 바와 같이 화분용 조명 장치(1100)는 중앙부가 관통된 원통 형상으로 이루어진 고정부(450)의 소정 영역에 지지봉(500)들이 형성되고, 원통 둘레 방향을 따라 동일한 길이로 돌출 형성된 돌출부(470)로 인해 고정될 수 있다. 즉, 화분 내에 장착시, 원통의 외경에 돌출부(470)의 길이를 더한 길이가 화분의 내경과 일치하는 소정 높이에서 고정 형성된다.
상기 발광부 전원은 발광부에 전원을 공급할 수 있는 전원 공급 수단으로, 고정부(400) 및/또는 지지봉(500)의 내부에 구비된다. 이를 위해, 상기 고정부(400) 및/또는 지지봉(500)은 내부에 부품의 장착이 가능하도록 개폐가 가능한 것이 바람직하다. 또한, 부품의 교환이 용이하도록 발광부 전원의 개폐부는 화분흙의 상부로 돌출된 지지봉에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 발광부 전원으로는 전원 공급을 위한 다양한 수단을 이용할 수 있으며, 본 실시예는 발광 다이오드(600)를 사용한 발광부의 소비 전력이 매우 적으므로 건전지를 사용할 수 있다.
상기 회로구성부는 발광부 전원으로부터 입력되는 전압을 발광부에 공급하기 위한 것으로, 고정부(400) 및/또는 지지봉(500)의 내부에 구비된다. 상기 발광부를 구성하는 다수개의 발광 다이오드(600)는 회로구성부에 의해 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 구성될 수 있다.
상기 발광부는 상부 방향으로 광을 발생시켜, 화분의 장식 및 조명 효과를 주는 역할을 한다. 발광 다이오드(600)는 소모 전력이 작고 수명이 길기 때문에 비용 절감과 내구성 측면에서 우수하며, 장치를 소형화할 수 있는 이점이 있다. 본 실시예는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 사용하였으나, 이는 한정되지 않고 원하는 색의 발광을 위해 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 모두 동일한 색의 발광 다이오드를 사용할 수 있으며, 발광 다이오드 개수 또한 한정되지 않는다.
상기 스위치(700)는 상기 발광부 전원을 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 것으로, 본 실시예는 사용자의 조작에 의해 발광 다이오드(600)가 온(ON)/오프(OFF)를 반복하며 그 상태를 유지하도록 한다. 이는 하나의 스위치(700)가 다수개의 발광 다이오드(600)에 연결되어 모든 발광 다이오드를 동시에 온(ON)/오프(OFF)하도록 형성될 수 있으며, 또는 하나의 스위치(700) 동작에 따라 다수개의 발광 다이오드가 순차적으로 온(ON)/오프(OFF)하도록 형성될 수 있다. 또한 다수개의 발광 다이오드(600)에 각각 연결된 다수개의 스위치가 형성되어 모든 발광 다이오드를 독립적으로 온(ON)/오프(OFF)하도록 형성될 수도 있다. 또한, 스위치(700)는 발광 다이오드(600)의 점등을 제어할 뿐 아니라, 제어부를 포함하여 상기 스위치의 제어에 따라 상기 제어부가 펄스폭변조를 수행하도록 하여 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 밝기를 조절할 수도 있다.
이러한 본 발명의 화분용 조명 장치는 화분의 조명에 의해 화분의 미관 및 분위기를 향상시킬 수 있고, 실내 조명 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 화분용 조명 장치는 발광 다이오드(LED)를 사용함으로써 크기를 소형화할 수 있고, 전원 공급 수단으로 저전력의 건전지를 이용함에 따라 화분 내부에 설치할 수 있어 장소 제약이 없는 이점이 있다.
상술한 본 발명에 따른 화분용 조명 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 화분용 조명 장치를 화분에 설치한 경우를 도시한 개략도이다.
먼저, 도 7에 도시한 바와 같이 화분용 조명 장치(1000)를 화분(800) 내부에 설치한다. 상기 언급한 바와 같이, 상기 고정부(400) 하단으로 연장된 지지봉(500)들이 화분(800) 저면에 안착됨으로써, 흔들리지 않고 안정적으로 자리잡는다. 이후, 도 8에 도시한 바와 같이 화분용 조명 장치(1000)가 설치된 화분(800)에 재배하고자 하는 식물(900)의 뿌리를 조심스럽게 위치시킨 후, 화분흙(850)을 채운다. 이 때, 화분흙(850)은 상기 발광 다이오드(600) 및 스위치(700)보다 낮은 높이에까지 채우는 것이 바람직하다. 이와 같이 화분(800) 내부에 채워진 화분흙(850)에 의해 상기 화분용 조명 장치(1000)는 화분(800) 내부에 견고하게 고정된다.
장식 및 조명 역할을 하기 위해 화분용 조명 장치(1000)의 스위치(700)를 온(ON) 상태로 유지하면, 상기 발광 다이오드(600)가 다양한 색상의 빛을 방출하며 분위기를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명의 화분용 조명 장치는 화분의 조명에 의해 화분의 미관 및 분위기를 향상시킬 수 있고, 실내 조명 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 화분용 조명 장치는 발광 다이오드(LED)를 사용함으로써 크기를 소형화할 수 있고, 전원 공급 수단으로 저전력의 건전지를 이용함에 따라 화분 내부에 설치할 수 있어 장소 제약이 없는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 지지봉;
    상기 지지봉을 고정시키는 고정부;
    상기 지지봉의 상단에 장착되는 발광 다이오드(LED); 및
    상기 발광 다이오드에 전압을 인가하는 전원을 포함하며,
    상기 지지봉 및 고정부는 화분 내에 설치되고, 상기 화분 내에 채워지는 화분흙의 상부로 상기 발광 다이오드가 돌출되는 것을 특징으로 하는 화분용 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원은 상기 지지봉 또는 고정부 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 화분용 조명 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전원을 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화분용 조명 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 고정부는 중앙부가 관통된 다면체 형상으로 형성되고,
    상기 지지봉은 상기 고정부의 코너에서 수직으로 각각 연장 형성되고,
    상기 지지봉의 상단에 상기 발광 다이오드 및 스위치가 장착되는 것을 특징 으로 하는 화분용 조명 장치.
  5. 삭제
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