KR101068315B1 - 미생물 반응기용 수냉식 ｌｅｄ 조명기구 - Google Patents

미생물 반응기용 수냉식 ｌｅｄ 조명기구 Download PDF

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박승문
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Abstract

본 발명은 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구에 관한 것으로써, 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부를 통해 상기 상부판에 형성되는 유로내를 순환하는 냉각수로 LED가 발산하는 열을 집중시켜 상기 LED가 발산하는 열과 냉각수를 보다 용이하게 열교환시킬 수 있음은 물론 이로 인해 상기 LED가 발산하는 열의 온도를 낮춰 상기 LED와 인쇄회로기판 등의 수명을 연장시킬 수 있게 되고,
나아가, 상기 상부판의 유로내를 순환하는 냉각수를 통해 고온의 반응기의 내부에 수용된 상기 LED의 온도를 낮출 수 있기 때문에 고온의 반응기의 내부에 수용된 상기 LED와 상기 LED를 보호하는 투명판이 상기 반응기의 고온의 열에 의해 파손될 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

미생물 반응기용 수냉식 ＬＥＤ 조명기구{WATER COOLING LED LAMP FOR BIO-PHOTOREACTOR}
본 발명은 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부를 통해 상기 상부판에 형성되는 유로내를 순환하는 냉각수로 LED가 발산하는 열을 집중시켜 상기 LED가 발산하는 열과 냉각수를 보다 용이하게 열교환시킬 수 있음은 물론 이로 인해 상기 LED가 발산하는 열의 온도를 낮춰 상기 LED와 인쇄회로기판 등의 수명을 연장시킬 수 있게 되고,
나아가, 고온의 반응기의 내부에 수용된 상기 LED와 상기 LED를 보호하는 투명판이 상기 반응기의 고온의 열에 의해 파손될 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등, 보안등 및 조명등에는 주로 수은이나 나트륨을 이용한 조명기구가 많이 사용되고 있으나, 전력 사용량이 많아 에너지 소비가 크고, 수명이 짧아 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
이에 따라 수명이 상대적으로 길고 발광효율이 우수한 LED 등이 조명기구에 널리 활용되고 있으며, 활용예로써는 식물재배용 및 미생물 반응기 등에 사용되고 있다.
한편, 일반 LED를 이용한 조명기구 및 식물재배용 LED 조명기구의 경우 수명이 길고, 발광효율이 우수하며 소비전력이 낮은 이점이 있으나, 조명기구의 방열효율이 좋지 못하여 LED 소자 자체의 수명은 길지만 미흡한 열처리로 LED 조명기구의 수명을 단축시키고, 그 내부에 설치된 장치 즉, PCB, POWER 등의 수명 또한 현저히 떨어뜨리는 문제점이 있다.
그리고, 미생물 반응기용 조명기구의 경우 미생물이 함유된 유체를 반응기의 내부에 투입하기 전 히터 등을 통해 반응기내부를 멸균하게 되는데, 이때 상기 반응기의 내부에 발생되는 고온의 열에 의해 LED와 상기 LED를 보호하는 투명판이 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부를 통해 상기 상부판에 형성되는 유로내를 순환하는 냉각수로 LED가 발산하는 열을 집중시켜 상기 LED가 발산하는 열과 냉각수를 보다 용이하게 열교환시킬 수 있음은 물론 이로 인해 상기 LED가 발산하는 열의 온도를 낮춰 상기 LED와 인쇄회로기판 등의 수명을 연장시킬 수 있게 되고,
나아가, 고온의 반응기의 내부에 수용된 상기 LED와 상기 LED를 보호하는 투명판이 상기 반응기의 고온의 열에 의해 파손될 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉각수가 수용되는 유로가 중심부에 형성되는 상부판과, 상기 상부판의 양단부에 각각 하측으로 연장형성되는 일측판부 및 타측판부와, 상기 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부와, 상기 열전달부의 하단부에 양측방향으로 연장형성되고 LED가 장착된 인쇄회로기판이 고정되는 수평판으로 구성되는 몸체와; 상기 몸체의 일측판부의 하단부와 상기 몸체의 타측판부의 하단부 사이에 구비되는 투명판과; 상기 몸체의 전측부와 후측부에 각각 고정되는 측부커버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수냉식 LED 조명기구를 제공한다.
여기서, 상기 상부판의 상부면에 방열핀이 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 상부판의 일측과 타측에 냉각수가 수용되는 유로가 형성되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 상부판의 유로내로 냉각수를 순환공급하는 공급부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 공급부는 열교환부와; 상기 열교환부의 후측과 상기 상부판의 유로의 후측에 양단부가 각각 연결되는 공급라인과; 상기 공급라인에 구비되는 펌프와; 상기 열교환부의 전측과 상기 상부판의 유로의 전측에 양단부가 각각 연결되는 배출라인;으로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 냉각수가 수용되는 유로가 중심부에 형성되는 상부판과, 상기 상부판의 양단부에 각각 하측으로 연장형성되는 일측판부 및 타측판부와, 상기 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부와, 상기 열전달부의 하단부에 양측방향으로 연장형성되고 LED가 장착된 인쇄회로기판이 고정되는 수평판으로 구성되는 몸체와; 상기 몸체의 일측판부의 하단부와 상기 몸체의 타측판부의 하단부 사이에 구비되는 투명판과; 상기 몸체의 전측부와 후측부에 각각 고정되는 측부커버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식물재배용 수냉식 LED 조명기구를 제공한다.
여기서, 상기 상부판의 상부면에 방열핀이 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 상부판의 일측과 타측에 냉각수가 수용되는 유로가 형성되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 상부판의 유로내로 냉각수를 순환공급하는 공급부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 공급부는 열교환부와; 상기 열교환부의 후측과 상기 상부판의 유로의 후측에 양단부가 각각 연결되는 공급라인과; 상기 공급라인에 구비되는 펌프와; 상기 열교환부의 전측과 상기 상부판의 유로의 전측에 양단부가 각각 연결되는 배출라인;으로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 냉각수가 수용되는 유로가 중심부에 형성되는 상부판과, 상기 상부판의 양단부에 각각 하측으로 연장형성되는 일측판부 및 타측판부와, 상기 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부와, 상기 열전달부의 하단부에 양측방향으로 연장형성되고 LED가 장착된 인쇄회로기판이 고정되는 수평판으로 구성되어 미생물이 함유된 유체가 수용되는 반응기의 내부에 구비되는 몸체와; 상기 몸체의 일측판부의 하단부와 상기 몸체의 타측판부의 하단부 사이에 구비되는 투명판과; 상기 몸체의 전측부와 후측부에 각각 고정되는 측부커버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구를 제공한다.
여기서, 상기 상부판의 상부면에 방열핀이 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 상부판의 일측과 타측에 냉각수가 수용되는 유로가 형성되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 상부판의 유로내로 냉각수를 순환공급하는 공급부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 공급부는 열교환부와; 상기 열교환부의 후측과 상기 상부판의 유로의 후측에 양단부가 각각 연결되는 공급라인과; 상기 공급라인에 구비되는 펌프와; 상기 열교환부의 전측과 상기 상부판의 유로의 전측에 양단부가 각각 연결되는 배출라인;으로 구성되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 몸체에 공기유입공이 형성되고, 상기 공기유입공을 통해 상기 몸체의 내부로 압축공기를 공급하는 압축공기공급부가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반응기의 내부의 압력을 감지하는 압력감지부와; 상기 압력감지부의 감지신호에 따라 상기 압축공기공급부를 제어하는 제어부;가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 압축공기공급부가 상기 공기유입공을 통해 상기 몸체의 내부로 공급하는 압축공기는 불활성가스로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상부판의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부를 통해 상기 상부판에 형성되는 유로내를 순환하는 냉각수로 LED가 발산하는 열을 집중시켜 상기 LED가 발산하는 열과 냉각수를 보다 용이하게 열교환시킬 수 있음은 물론 이로 인해 상기 LED가 발산하는 열의 온도를 낮춰 상기 LED와 인쇄회로기판 등의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 고온의 반응기의 내부에 수용된 상기 LED와 상기 LED를 보호하는 투명판이 상기 반응기의 고온의 열에 의해 파손될 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 수냉식 LED 조명기구를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 분리사시도이고,
도 3은 도 2의 몸체를 개략적으로 나타내는 정면도이고,
도 4는 도 2의 몸체를 개략적으로 나타내는 측단면도이고,
도 5는 냉각수의 흐름을 개략적으로 나타내는 평단면도이고,
도 6은 몸체내로 압축공기가 공급되는 상태를 개략적으로 나타내는 정단면도이고,
도 7은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명인 수냉식 LED 조명기구를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 몸체(10)를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 4는 도 2의 몸체(10)를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
가로등, 보안등, 조명등 등을 포함한 일반 LED 조명기구, 식물생장을 촉진시키기 위한 식물재배용 LED 조명기구, 미생물 생장효율을 향상시키기 위한 미생물 반응기용 LED 조명기구 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 본 발명의 수냉식 LED 조명기구는 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 크게, 몸체(10), 투명판(20) 및 측부커버(30)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 몸체(10)는 전후방향으로 일정길이 연장형성될 수 있다.
상기 몸체(10)를 보다 용이하게 성형하기 위해 상기 몸체(10)는 알루미늄 등의 재질로 압출성형될 수 있다.
상기 몸체(10)는 상부판(110), 일측판부(120) 및 타측판부(130), 열전달부(140) 및 수평판(150)으로 구성된다.
상기 상부판(110)의 중심부에는 물 등을 포함한 냉각수가 수용되는 유로(111)가 형성된다.
상기 일측판부(120)와 타측판부(130)는 상기 상부판(110)의 일단부와 타단부에 각각 하측으로 일정길이로 수직연장형성된다.
상기 일측판부(120)의 하단부 내주면에는 상기 타측판부(130)의 하단부 내주면 방향으로 수평연장되는 일측연장부(121)가 형성될 수 있다.
상기 일측연장부(121)는 상기 일측판부(120)의 하단부 내주면에서 상기 타측판부(130)의 하단부 내주면 방향으로 일정길이 수평연장되는 제 1일측연장부(121a)와;
상기 제 1일측연장부(121a)의 하부방향에 위치하도록 상기 일측판부(120)의 하단부 내주면에서 상기 타측판부(130)의 하단부 내주면 방향으로 일정길이 수평연장되는 제 2일측연장부(121b);로 구성될 수 있다.
상기 제 1일측연장부(121a)와 제 2일측연장부(121b) 사이에는 타측이 개방된 일측수용홈(121c)이 형성될 수 있다.
상기 타측판부(130)의 하단부 내주면에는 상기 일측판부(120)의 하단부 내주면 방향으로 수평연장되는 타측연장부(131)가 형성될 수 있다.
상기 타측연장부(131)는 상기 타측판부(130)의 하단부 내주면에서 상기 일측판부(120)의 하단부 내주면 방향으로 일정길이 수평연장되는 제 1타측연장부(131a)와;
상기 제 1타측연장부(131a)의 하부방향에 위치하도록 상기 타측판부(130)의 하단부 내주면에서 상기 일측판부(120)의 하단부 내주면 방향으로 일정길이 수평연장되는 제 2타측연장부(131b);로 구성될 수 있다.
상기 제 1타측연장부(131a)와 제 2타측연장부(131b) 사이에는 일측이 개방된 타측수용홈(131c)이 형성될 수 있다.
상기 열전달부(140)는 상기 상부판(110)의 하부 중앙에 하측으로 일정길이로 수직으로 돌출형성된다.
상기 수평판(150)은 상기 열전달부(140)의 하단부에 상기 수평판(150)의 일측과 타측방향으로 각각 일정길이로 수평연장형성된다.
상기 수평판(150)의 하부면에는 인쇄회로기판(160)이 볼트고정된 상태로 구비된다.
상기 인쇄회로기판(160)의 하부면에는 LED(161)가 일정간격으로 장착된다.
상기 투명판(20)은 강화유리 등으로 이루어질 수 있다.
상기 투명판(20)은 상기 몸체(10)의 일측판부(120)의 하단부와 상기 몸체(10)의 타측판부(130)의 하단부 사이에 슬라이딩결합된 수평구비될 수 있다.
상기 투명판(20)의 일측은 상기 몸체(10)의 일측판부(120)의 하단부에 형성되는 상기 일측수용홈(121c)의 내부에 수용될 수 있다.
상기 투명판(20)의 타측은 상기 몸체(10)의 타측판부(130)의 하단부에 형성되는 상기 타측수용홈(131c)의 내부에 수용될 수 있다.
상기 몸체(10)의 내부 각모서리에는 상기 몸체(10)의 내부방향으로 돌출되는 벽체(8)가 형성될 수 있다.
상기 벽체(8)의 내측에는 나사공(9)이 형성될 수 있다.
상기 벽체(8)는 제 1벽체(81), 제 2벽체(82), 제 3벽체(83), 제 4벽체(84), 제 5벽체(85), 제 6벽체(86), 제 7벽체(87) 및 제 8벽체(88)로 구성될 수있다.
상기 제 1벽체(81)는 상기 일측판부(120)의 내주면 상측에서 상기 타측판부(130)의 내주면 상측방향으로 일정길이로 수평돌출될 수 있다.
상기 제 2벽체(82)는 상기 상부판(110)의 하부 일측 내주면에서 상기 상부판(110)의 하부방향으로 일정길이로 수직돌출될 수 있다.
상기 제 3벽체(83)는 상기 타측판부(130)의 내주면 상측에서 상기 일측판부(120)의 내주면 상측방향으로 일정길이 수평돌출될 수 있다.
상기 제 4벽체(84)는 상기 상부판(110)의 하부 타측 내주면에서 상기 상부판(110)의 하부방향으로 일정길이로 수직돌출될 수 있다.
상기 제 5벽체(85)는 상기 제 1일측연장부(121a)의 상부방향에 위치하도록 상기 일측판부(120)의 내주면 하측에서 상기 타측판부(130)의 내주면 하측방향으로 일정길이 수평돌출될 수 있다.
상기 제 6벽체(86)는 상기 제 1일측연장부(121a)의 타단부에 상기 제 1일측연장부(121a)의 상부방향으로 일정길이 수직돌출될 수 있다.
상기 제 7벽체(87)는 상기 제 1타측연장부(131a)의 상부방향에 위치하도록 상기 타측판부(130)의 내주면 하측에서 상기 일측판부(120)의 내주면 하측방향으로 일정길이 수평돌출될 수 있다.
상기 제 8벽체(88)는 상기 제 1타측연장부(131a)의 일단부에 상기 제 1타측연장부(131a)의 상부방향으로 일정길이 수직돌출될 수 있다.
상기 벽체(8)의 내측에 형성되는 나사공(9)은 제 1나사공(91), 제 2나사공(92), 제 3나사공(93) 및 제 4나사공(94)으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1나사공(91)은 상기 제 1벽체(81)와 제 2벽체(82) 사이에 형성될 수 있다.
상기 제 2나사공(92)은 상기 제 3벽체(83)와 제 4벽체(84) 사이에 형성될 수 있다.
상기 제 3나사공(93)은 상기 제 5벽체(85)와 제 6벽체(86) 사이에 형성될 수 있다.
상기 제 4나사공(94)은 상기 제 7벽체(87)와 제 8벽체(88) 사이에 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 측부커버(30)는 상기 몸체(10)의 전측부와 후측부에 고정부재(31)에 의해 각각 고정될 수 있다.
상기 측부커버(30)는 상기 몸체(10)의 전측부에 상기 고정부재(31)에 의해 고정되는 전측부커버(310)와;
상기 몸체(10)의 후측부에 상기 고정부재(31)에 의해 고정되는 후측부커버(320);로 구성될 수 있다.
상기 전측부커버(310)의 각 모서리와 상기 후측부커버(320)의 각 모서리에는 상기 나사공(9)과 연통되는 관통구(311, 321)이 각각 형성될 수 있다.
상기 유로(111)내에 수용되는 냉각수의 누수를 방지하기 위해 상기 몸체(10)의 전측부와 상기 전측부커버(310) 사이 및 상기 몸체(10)의 후측부와 상기 후측부커버(320)사이에는 누수방지판(330)이 구비될 수 있다.
상기 누수방지판(330)은 상기 몸체(10)의 전측부와 상기 전측부커버(310) 사이에 구비되는 전측누수방지판(331)과; 상기 몸체(10)의 후측부와 상기 후측부커버(320) 사이에 구비되는 후측누수방지판(332);으로 구성될 수 있다.
상기 전측누수방지판(331)과 후측누수방지판(332)은 고무재질 등으로 이루어질 수 있다.
상기 전측누수방지판(331)의 중심부와 후측누수방지판(332)의 중심부에는 상기 몸체(10)의 내부에 형성되는 공간(S1)과 대응되는 형상의 공간(S2)이 형성될 수 있다.
상기 전측누수방지판(331)의 각 모서리와 상기 후측누수방지판(332)의 각 모서리에는 상기 나사공(9) 및 상기 관통구(311, 321)과 연통되는 관통구(331a, 332a)가 형성될 수 있다.
상기 고정부재(31)는 상기 관통구(311, 321, 331a, 332a)를 각각 순차적으로 관통하여 상기 나사공(9)에 나사결합되는 고정볼트 등으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 상부판(110)의 상부면에는 일정간격으로 방열핀(112)이 수직형성될 수 있다.
상기 방열핀(112)은 상기 몸체(10)를 따라 전후방향으로 일정길이 연장될 수 있다.
상기 방열핀(112)을 통해 상기 LED(161)로 인해 상기 몸체(10)에서 발생되는 고온의 열을 외부로 보다 용이하게 방열시킬 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 LED(161)가 발산하는 열과 냉각수의 열교환효율을 보다 더욱 크게 향상시키기 위해 상기 상부판(110)의 중심부와 더불어 상기 상부판(110)의 일측과 상기 상부판(110)의 타측에도 냉각수가 수용되는 상기 유로(111)가 형성되는 것이 좋다.
도 5는 냉각수의 흐름을 개략적으로 나타내는 평단면도이다.
다음으로, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 상부판(110)의 유로(111)내로 냉각수를 순환공급하는 공급부(70)가 더 구비될 수 있다.
상기 공급부(70)는 공지된 열교환부(710), 관상의 공급관 또는 관상의 공급호스 등으로 이루어질 수 있는 공급라인(720), 펌프(730) 및 관상의 공급관 또는 관상의 공급호스 등으로 이루어질 수 있는 배출라인(740)으로 구성될 수 있다.
상기 공급라인(720)의 전단부는 상기 열교환부(710)와 연통되도록 상기 열교환부(710)의 후측에 기밀하게 연결고정될 수 있다.
상기 공급라인(720)의 후단부는 상기 상부판(110)의 중심부에 형성된 유로(111)와 연통되도록 상기 후측부커버(320)의 상부 중심부와 상기 후측누수방지판(332)의 상부 중심부를 관통한 상태로 상기 상부판(110)의 중심부에 형성된 유로(111)의 후측에 기밀하게 연결고정될 수 있다.
상기 펌프(730)는 상기 공급라인(720)과 연통되도록 상기 공급라인(720)의 전단부에 구비될 수 있다.
상기 배출라인(740)의 전단부는 상기 상부판(110)의 중심부에 형성된 유로(111)와 연통되도록 상기 전측부커버(310)의 상부 중심부와 상기 전측누수방지판(331)의 상부 중심부를 관통한 상태로 상기 상부판(110)의 중심부에 형성된 유로(111)의 전측에 기밀하게 연결고정될 수 있다.
상기 배출라인(740)의 후단부는 상기 열교환부(710)와 연통되도록 상기 열교환부(710)의 전측에 기밀하게 연결고정될 수 있다.
상기 공급라인(720)의 후단부와 상기 배출라인(740)의 전단부에는 상기 상부판(110)의 일측과 타측에 형성된 유로(111)와 연결되는 분기라인(750)이 구비될 수 있다.
상기 분기라인(750)은 전측분기라인(751)과 후측분기라인(752)으로 구성될 수 있다.
상기 전측분기라인(751)은 제 1전측분기라인(751a)과 제 2전측분기라인(751b)으로 구성될 수 있다.
상기 제 1전측분기라인(751a)의 전단부와 상기 제 2전측분기라인(751b)의 전단부는 각각 상기 배출라인(740)의 전단부 양측면에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 제 1전측분기라인(751a)의 후단부와 상기 제 2전측분기라인(751b)의 후단부는 각각 상기 전측부커버(310)의 상부 일측과 상부 타측 및 상기 전측누수방지판(331)의 상부 일측과 상부 타측을 관통한 상태로 상기 상부판(110)의 일측과 타측에 형성된 유로(111)의 전측에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 후측분기라인(752)은 제 1후측분기라인(752a)과 제 2후측분기라인(752b)으로 구성될 수 있다.
상기 제 1후측분기라인(752a)의 전단부와 제 2후측분기라인(752b)의 전단부는 각각 상기 후측부커버(320)의 상부 일측과 상부 타측 및 상기 후측누수방지판(332)의 상부 일측과 상부 타측을 관통한 상태로 상기 상부판(110)의 일측과 타측에 형성된 유로(111)의 후측에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 제 1후측분기라인(752a)의 후단부와 상기 2후측분기라인(752b)의 후단부는 각각 상기 공급라인(720)의 후단부 양측면에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 펌프(730)를 통해 상기 열교환부(710)내의 냉각수는 상기 공급라인(720), 전측분기라인(751) → 상기 상부판(110)의 유로(111) → 배출라인(740), 후측분기라인(752) → 열교환부(710)순으로 반복적으로 순환하게 된다.(도 5의 실선화살표 참조.)
상기 공급부(70)를 통해 상기 상부판(110)의 유로내로 냉각수가 순환공급되기 때문에 상기 LED(161)가 발산하는 열과 냉각수의 열교환효율이 보다 더더욱 크게 향상될 수 있는 이점이 있게 된다.
다음으로, 특히, 본 발명인 수냉식 LED 조명기구가 미생물 생장효율을 향상시키기 위한 미생물 반응기용 LED 조명기구로 활용될 경우,
상기 투명판(20) 및 측부커버(30)와 함께 상기 몸체(10)는 미생물이 함유된 유체가 수용되는 공지된 반응기(미도시)의 내부에 구비될 수 있다.
상기 반응기(미도시)의 외면 또는 내면에는 상기 반응기(미도시)내의 온도를 감지하는 온도센서(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 반응기(미도시)의 하부에는 히터(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 반응기(미도시)의 내부에는 클로렐라, 스피루니나, 헤마토코커스 등으로 이루어질 수 있는 미생물이 함유된 유체가 수용될 수 있다.
한편, 상기 반응기(미도시)의 내부에 미생물이 함유된 유체를 수용시키기 전에 상기 히터(미도시)가 발산하는 열을 통해 상기 반응기(미도시)의 내부를 멸균처리하게 된다.
상기 반응기(미도시)의 내부의 멸균효율의 극대화를 위한 조건으로써, 상기 히터(미도시)에 의한 상기 반응기(미도시)내의 온도값은 120℃이고, 증기압력은 1 Pa(파스칼)이어야 한다.
상기 반응기(미도시)내의 온도값이 120℃미만이고, 증기압력이 1 Pa(파스칼)미만인 경우 상기 반응기(미도시)의 내부의 멸균효율이 저하되는 문제점이 있게 된다.
상기 반응기(미도시)내의 온도값이 120℃초과이고, 증기압력이 1 Pa(파스칼)초과인 경우 상기 반응기(미도시)내에 구비된 상기 몸체(10)의 LED(161)와, 상기 투명판(20)이 파손되는 문제점이 있게 된다.
상기 온도센서(미도시)가 측정한 상기 반응기(미도시)내의 온도가 120℃미만인 경우 후술할 제어부(도 7의 60)는 상기 히터(미도시)가 고온의 열을 발생시킬 수 있도록 전원공급부(도 7의 610)로부터 상기 히터(미도시)로 많은 양의 전원이 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 온도센서(미도시)가 측정한 상기 반응기(미도시)내의 온도가 120℃초과인 경우 후술할 제어부(60)는 상기 히터(미도시)의 구동을 중지시키거나 상기 히터(미도시)가 저온의 열을 발생시킬 수 있도록 상기 전원공급부(610)로부터 상기 히터(미도시)로 적은 양의 전원이 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
도 6은 몸체(10)내로 압축공기가 공급되는 상태를 개략적으로 나타내는 정단면도이다.
다음으로, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 몸체(10)의 타측판부(130)의 중심부에는 공기유입공(113)이 형성될 수 있다.
상기 공기유입공(113)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 압축공기를 공급하는 압축공기공급부(40)가 구비될 수 있다.
상기 압축공기공급부(40)는 공급관(410)과 압축공기공급부재(420)로 구성될 수 있다.
상기 공급관(410)의 일단부는 상기 공기유입공(113)에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 공급관(410)의 타단부는 상기 압축공기공급부재(420)의 일측면에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 압축공기공급부재(420)는 공지된 컴프레셔 등으로 이루어질 수 있다.
도 7은 제어부(60)의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
다음으로, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 압력감지부(50)와 제어부(60)가 더 구비될 수 있다.
상기 압력감지부(50)는 상기 반응기(미도시)의 외면 또는 내면에 구비되는 공지된 압력센서 등으로 이루어질 수 있다.
상기 압력감지부(50)는 상기 히터(미도시)가 상기 반응기(미도시)로 고온의 열을 발산할 시 상기 반응기(미도시)의 내부에 발생되는 증기압력을 감지할 수 있다.
상기 제어부(60)는 상기 압력감지부(50)의 감지신호 즉, 상기 압력감지부(50)가 감지한 증기압력값과 상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값을 비교하여 상기 압축공기공급부(40)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값이 가령, 1 Pa(파스칼)이고, 상기 압력감지부(50)가 감지한 상기 반응기(미도시)내부의 증기압력값이 상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값 미만 즉, 1 Pa(파스칼)미만인 경우,
상기 제어부(60)는 상기 압축공기공급부(40)가 상기 몸체(10)의 내부로 압축공기를 공급하지 못하도록 상기 압축공기공급부(40)의 작동을 중지시킬 수 있다.
상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값이 가령, 1 Pa(파스칼)이고, 상기 압력감지부(50)가 감지한 상기 반응기(미도시)내부의 증기압력값이 상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값을 초과 즉, 1 Pa(파스칼)초과인 경우,
상기 제어부(60)는 상기 압축공기공급부(40)가 상기 몸체(10)의 내부로 압축공기를 공급하도록 상기 압축공기공급부(40)의 작동시킬 수 있다.
특히, 상기 압력감지부(50)가 감지한 상기 반응기(미도시)내부의 증기압력값이 상기 제어부(60)에 미리 설정된 기준증기압력값을 초과한 경우,
상기 제어부(60)의 제어에 의해 상기 압축공기공급부(40)가 상기 몸체(10)의 내부로 압축공기를 공급하기 때문에 상기 몸체(10)의 내부에 상기 반응기(미도시)내부의 증기압력값과 비슷한 압력분위기를 보다 용이하게 형성할 수 있게 되고, 이로 인해 상기 투명판(20)의 상기 반응기(미도시)내부의 증기압력에 의해 파손될 우려를 보다 더욱 용이하게 방지할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 압축공기공급부(40)가 상기 공기유입공(113)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 공급하는 압축공기는 질소, 아르곤, 헬륨 등을 포함한 불활성 가스로 이루어지는 것이 좋다.
질소, 아르곤, 헬륨 등을 포함한 불활성 가스는 상기 압축공기공급부(40)의 압축공기공급부재(420) 내부에 충진될 수 있다.
상기 압축공기공급부(40)가 상기 공기유입공(113)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 공급하는 압축공기가 질소, 아르곤, 헬륨 등을 포함한 불활성 가스로 이루지기 때문에 상기 몸체(10)의 내부로 공급된 압축공기가 다른 원소와 반응하여 폭발할 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 상부판(110)의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 상기 열전달부(140)를 통해 상기 상부판(110)에 형성되는 유로(111)내를 순환하는 냉각수로 상기 LED(161)가 발산하는 열을 집중시켜 상기 LED(161)가 발산하는 열과 냉각수를 보다 용이하게 열교환시킬 수 있음은 물론 이로 인해 상기 LED(161)가 발산하는 열의 온도를 낮춰 상기 LED(161)와 인쇄회로기판(160) 등의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 고온의 상기 반응기(미도시)의 내부에 수용된 상기 LED와(161) 상기 LED(161)를 보호하는 상기 투명판(20)이 상기 반응기(미도시)의 고온의 열에 의해 파손될 우려를 보다 용이하게 방지할 수 있는 이점이 있다.
10; 몸체, 20; 투명판,
30; 측부커버.

Claims (18)

  1. 냉각수가 수용되는 유로(111)가 중심부에 형성되는 상부판(110)과, 상기 상부판(110)의 양단부에 각각 하측으로 연장형성되는 일측판부(120) 및 타측판부(130)와, 상기 상부판(110)의 하부 중앙에 하측으로 돌출형성되는 열전달부(140)와, 상기 열전달부(140)의 하단부에 양측방향으로 연장형성되고 LED(161)가 장착된 인쇄회로기판(160)이 고정되는 수평판(150)으로 구성되어 미생물이 함유된 유체가 수용되는 반응기의 내부에 구비되는 몸체(10)와;
    상기 몸체(10)의 일측판부(120)의 하단부와 상기 몸체(10)의 타측판부(130)의 하단부 사이에 구비되는 투명판(20)과;
    상기 몸체(10)의 전측부와 후측부에 각각 고정되는 측부커버(30);를 포함하여 이루어지고,
    상기 몸체(10)에 공기유입공(113)이 형성되고,
    상기 공기유입공(113)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 압축공기를 공급하는 압축공기공급부(40)가 구비되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부판(110)의 상부면에 방열핀(112)이 형성되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부판(110)의 일측과 타측에 냉각수가 수용되는 유로(111)가 형성되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 상부판(110)의 유로(111)내로 냉각수를 순환공급하는 공급부(70)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 공급부(70)는 열교환부(710)와;
    상기 열교환부(710)의 후측과 상기 상부판(110)의 유로(111)의 후측에 양단부가 각각 연결되는 공급라인(720)과;
    상기 공급라인(720)에 구비되는 펌프(730)와;
    상기 열교환부(710)의 전측과 상기 상부판(110)의 유로(111)의 전측에 양단부가 각각 연결되는 배출라인(740);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  6. 제 1항에 있어서,
    미생물이 함유된 유체가 수용되는 반응기의 내부의 압력을 감지하는 압력감지부(50)와;
    상기 압력감지부(50)의 감지신호에 따라 상기 압축공기공급부(40)를 제어하는 제어부(60);가 구비되는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압축공기공급부(40)가 상기 공기유입공(113)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 공급하는 압축공기는 불활성가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미생물 반응기용 수냉식 LED 조명기구.
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