KR101183919B1 - Light source of cultivation plant and lighting system of cultivation plant having the light source - Google Patents

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Abstract

식물공장 내의 배치면에 배치된 식물로 광을 제공하는 식물공장 광원은 제1 방향으로 길게 연장되고, 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되어 식물로 광을 제공하는 복수의 광원모듈들을 포함한다. 광원모듈들 각각은 구동기판, 구동기판의 일면 상에 배치되는 발광소자부, 구동기판의 제1 방향으로의 양측부에 구동기판에 대하여 경사지게 배치된 한 쌍의 측면 반사거울들, 및 구동기판의 제1 방향으로의 중앙부에 구동기판에 대하여 경사지게 배치된 한 쌍의 중앙 반사거울들을 포함한다. 이와 같이, 각각의 반사거울들에 의해 발광소자부에서 발생된 광이 식물이 배치된 배치면으로 균일하게 효율적으로 조사할 수 있다.Plant plant light sources that provide light to the plants disposed on the placement surface in the plant factory are elongated in the first direction, and are spaced apart from each other along a second direction perpendicular to the first direction to provide light to the plants. It includes light source modules. Each of the light source modules includes a driving substrate, a light emitting device unit disposed on one surface of the driving substrate, a pair of side reflection mirrors disposed to be inclined with respect to the driving substrate on both sides of the driving substrate in a first direction, and a driving substrate. And a pair of central reflection mirrors disposed obliquely with respect to the driving substrate in the central portion in the first direction. In this way, the light generated from the light emitting element portion by each of the reflection mirrors can be uniformly and efficiently irradiated to the arrangement surface on which the plants are arranged.

Description

식물공장 광원 및 이를 갖는 식물공장 조명시스템{LIGHT SOURCE OF CULTIVATION PLANT AND LIGHTING SYSTEM OF CULTIVATION PLANT HAVING THE LIGHT SOURCE}LIGHT SOURCE OF CULTIVATION PLANT AND LIGHTING SYSTEM OF CULTIVATION PLANT HAVING THE LIGHT SOURCE

본 발명은 식물공장 광원 및 이를 갖는 식물공장 조명시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물의 조직배양용으로 사용되는 식물공장 광원 및 이를 갖는 식물공장 조명시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a plant factory light source and a plant factory lighting system having the same, and more particularly, to a plant factory light source used for plant tissue culture and a plant factory lighting system having the same.

일반적으로, 식물은 빛에 의해 생육이 촉진되거나 억제되며, 빛의 조사 방법에 따라 특별한 기능성 물질의 합성이 향상될 수 있고, 대상 생물체나 배양 목적에 따라 광 조사 방법은 달라지게 되며, 농업생산이나 농업유래 기능성 물질의 인공적 생산에 있어 최적의 결과를 얻기 위한 광조사 방법의 구명은 생산시스템의 경쟁력을 결정하는 핵심기술이다.In general, plants are promoted or inhibited by light, and the synthesis of special functional substances can be improved according to the light irradiation method, and the light irradiation method is changed according to the target organism or culture purpose. The investigation of light irradiation methods to obtain optimal results in the artificial production of agricultural-derived functional materials is a key technology for determining the competitiveness of production systems.

특히 식물 조직배양의 경우, 소형의 공간에서 입체적 증식과 감염되지 않은 건전한 종묘를 계절이나 환경에 관계없이 단기간에 대량증식이 가능하여 활발하게 이용되고 있는 대표적인 생명공학기술이지만, 이에 이용 중인 광조사 시스템은 낮고 불균일한 광 강도, 발열, 고장, 높은 전력소모량 등과 배양체의 생육조절을 위한 광의 색깔, 강도, 간헐조사 등의 조절이 불가능하여 낮은 광이용 효율과 광환경의 제어에 어려움을 겪고 있다.In particular, in the case of plant tissue culture, it is a representative biotechnology that is actively used to grow three-dimensional growth and uninfected healthy seed in a small space in a short time regardless of season or environment. Has low and uneven light intensity, heat generation, breakdown, high power consumption, and it is difficult to control the color, intensity, intermittent irradiation, etc. to control the growth of the culture.

종래에는 생물체, 즉 식물의 광(빛) 영향을 실험하기 위해서 빛의 세기와 파장, 조사 주기를 임의로 조절이 가능한 장치가 없고, 다만 고정된 시험환경에서 형광등과 같은 단색 광원을 일정하게 조사하거나, 또는 광원을 소정의 주기로 조사 및 차단하면서 관찰하는 것에 불과하였다.Conventionally, there is no device that can arbitrarily adjust the light intensity, wavelength, and irradiation period in order to experiment with the light (light) effects of living organisms, that is, plants, but irradiates a monochromatic light source such as a fluorescent lamp constantly in a fixed test environment, Alternatively, the light source was only observed while being irradiated and blocked at predetermined intervals.

그러나, 형광등과 같은 광원은 낮은 광 투과율, 광 저하, 광 파장 및 세기를 조절할 수 없어 생물체의 광 영향을 파악하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 작물에 따라 최적광원의 특성에 대한 구명을 할 수 없어, 결국 작물의 재배에 맞는 적정 광질을 공급하는데 어려움이 있다.However, a light source such as a fluorescent lamp cannot control low light transmittance, light degradation, light wavelength and intensity, so that it is difficult to grasp the light effects of living organisms, and it is not possible to follow the characteristics of the optimal light source according to crops. As a result, there is a difficulty in supplying proper minerals suitable for growing crops.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 규격화된 공간에 배치된 식물로 균일한 광질로 효율적으로 조사하고, 광 환경의 자동적 조절이 가능한 식물공장 광원을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a plant plant light source that can be efficiently irradiated with uniform light quality to the plants disposed in the standardized space, the automatic control of the light environment will be.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 식물공장 광원을 구비하는 식물공장 조명시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a plant factory lighting system having the plant plant light source.

본 발명의 일 실시예에 의한 식물공장 광원은 식물공장 내의 배치면 상에 배치된 식물로 광을 제공하는 광원으로, 제1 방향으로 길게 연장되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되어 상기 식물로 광을 제공하는 복수의 광원모듈들을 포함한다.Plant factory light source according to an embodiment of the present invention is a light source for providing light to the plants disposed on the layout surface in the plant factory, extending in a first direction and along each other in a second direction perpendicular to the first direction A plurality of light source modules are disposed spaced apart to provide light to the plant.

상기 광원모듈들 각각은 구동기판, 발광소자부, 한 쌍의 측면 반사거울들 및 한 쌍의 중앙 반사거울들을 포함한다. 상기 구동기판은 상기 제1 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는다. 상기 발광소자부는 상기 구동기판의 일면 상에 배치되고, 복수의 적색 발광 다이오드들, 복수의 녹색 발광 다이오드들 및 복수의 청색 발광 다이오드들을 포함한다. 상기 측면 반사거울들은 상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 양측부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면을 벗어나도록 진행하는 광의 적어도 일부를 반사시켜 상기 배치면으로 진행시킨다. 상기 중앙 반사거울들은 상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면의 중심을 향하여 진행하는 광의 일부를 반사시켜 상기 배치면의 중심에 광이 집중되는 것을 방지한다.Each of the light source modules includes a driving substrate, a light emitting element, a pair of side reflection mirrors, and a pair of central reflection mirrors. The driving substrate has a shape extending in the first direction. The light emitting device unit is disposed on one surface of the driving substrate and includes a plurality of red light emitting diodes, a plurality of green light emitting diodes, and a plurality of blue light emitting diodes. The side reflection mirrors are disposed at both sides of the driving substrate in the first direction to be inclined with respect to the driving substrate to reflect at least a portion of the light generated from the light emitting device unit to travel out of the arrangement surface. Proceed to the placement surface. The central reflecting mirrors are disposed to be inclined with respect to the driving substrate at a central portion of the driving substrate in the first direction, thereby reflecting a portion of the light generated from the light emitting element portion traveling toward the center of the placement surface. Prevents light from concentrating on the center of the placement surface.

상기 광원모듈들 각각은 상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부 및 상기 중앙 반사거울들 사이를 연결하여, 상기 중앙 반사거울들이 상기 구동기판의 일면으로부터 이격시키는 거울 지지대를 더 포함할 수 있다.Each of the light source modules may further include a mirror support connecting the central portion in the first direction of the driving substrate and the central reflective mirrors so that the central reflective mirrors are spaced apart from one surface of the driving substrate.

상기 광원모듈들 각각은 상기 구동기판의 일면과 대향하는 타면 상에 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 방열판에는 외부로부터 인가되는 유체가 흐를 수 있는 방열통로가 형성될 수 있다.Each of the light source modules may further include a heat dissipation plate disposed on the other surface opposite to one surface of the driving substrate and absorbing heat generated from the light emitting device unit to release the heat to the outside. In this case, a heat dissipation passage through which a fluid applied from the outside may flow may be formed in the heat dissipation plate.

한편, 상기 광원모듈들이 광원 배치영역에 배치된다고 할 때, 상기 광원 배치영역의 중심에서 멀어질수록 상기 광원모듈들 사이의 이격거리가 감소될 수 있다.On the other hand, when the light source modules are disposed in the light source arrangement region, the distance between the light source modules can be reduced as the distance from the center of the light source arrangement region.

본 발명의 일 실시예에 의한 식물공장 조명시스템은 식물공장 내의 배치면 상에 배치된 식물로 광을 제공하는 조명시스템으로, 제1 방향으로 길게 연장되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되어 상기 식물로 광을 제공하는 복수의 광원모듈들을 포함하는 식물공장 광원, 및 상기 식물공장 광원을 제어하는 광원 제어부를 포함한다.Plant lighting system according to an embodiment of the present invention is an illumination system for providing light to the plants disposed on the layout surface in the plant factory, the second direction extending in the first direction and perpendicular to the first direction A plant factory light source including a plurality of light source modules disposed to be spaced apart from each other to provide light to the plant, and a light source controller for controlling the plant factory light source.

상기 광원모듈들 각각은 구동기판, 발광소자부, 한 쌍의 측면 반사거울들 및 한 쌍의 중앙 반사거울들을 포함한다. 상기 구동기판은 상기 제1 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는다. 상기 발광소자부는 상기 구동기판의 일면 상에 배치되고, 복수의 적색 발광 다이오드들, 복수의 녹색 발광 다이오드들 및 복수의 청색 발광 다이오드들을 포함한다. 상기 측면 반사거울들은 상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 양측부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면을 벗어나도록 진행하는 광의 적어도 일부를 반사시켜 상기 배치면으로 진행시킨다. 상기 중앙 반사거울들은 상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면의 중심을 향하여 진행하는 광의 일부를 반사시켜 상기 배치면의 중심에 광이 집중되는 것을 방지한다.Each of the light source modules includes a driving substrate, a light emitting element, a pair of side reflection mirrors, and a pair of central reflection mirrors. The driving substrate has a shape extending in the first direction. The light emitting device unit is disposed on one surface of the driving substrate and includes a plurality of red light emitting diodes, a plurality of green light emitting diodes, and a plurality of blue light emitting diodes. The side reflection mirrors are disposed at both sides of the driving substrate in the first direction to be inclined with respect to the driving substrate to reflect at least a portion of the light generated from the light emitting device unit to travel out of the arrangement surface. Proceed to the placement surface. The central reflecting mirrors are disposed to be inclined with respect to the driving substrate at a central portion of the driving substrate in the first direction, thereby reflecting a portion of the light generated from the light emitting element portion traveling toward the center of the placement surface. Prevents light from concentrating on the center of the placement surface.

상기 광원모듈들 각각은 상기 구동기판의 일면과 대향하는 타면 상에 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판을 더 포함할 수 있고, 상기 방열판에는 외부로부터 인가되는 유체가 흐를 수 있는 방열통로가 형성될 수 있다.Each of the light source modules may further include a heat dissipation plate disposed on the other surface opposite to one surface of the driving substrate and absorbing heat generated from the light emitting element unit to release the heat to the outside. A heat dissipation passage through which the fluid can flow may be formed.

상기 식물공장 조명시스템은 상기 방열판들과 연결되어 상기 방열통로들로 액체를 제공하는 광원 수냉부를 더 포함할 수 있고, 상기 광원 수냉부는 상기 액체를 순환시키는 순환펌프, 상기 액체의 온도를 감소시키는 라지에이터(radiator) 및 상기 방열판들, 상기 순환펌프 및 상기 라지에이터 사이를 각각 연결하는 복수의 연결관들을 포함할 수 있다.The plant factory lighting system may further include a light source water cooling unit connected to the heat sinks to provide liquid to the heat dissipation passages, wherein the light source water cooling unit is a circulation pump for circulating the liquid and a radiator for reducing the temperature of the liquid. It may include a radiator and a plurality of connecting pipes respectively connecting the heat sinks, the circulation pump and the radiator.

상기 식물공장 조명시스템은 상기 발광소자부에서 발생되는 열에 의한 온도를 측정하여 상기 광원 제어부로 제공하는 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 광원 제어부는 상기 온도 센서에서 측정된 온도값에 따라 상기 순환펌프에 의한 순환속도를 제어할 수 있다. 이때, 상기 온도 센서는 상기 방열판들 중 적어도 어느 하나에 부착될 수 있다.The plant factory lighting system may further include at least one temperature sensor that measures the temperature caused by heat generated by the light emitting element unit and provides the light source to the light source controller, wherein the light source controller is configured to measure the temperature value measured by the temperature sensor. Accordingly, the circulation speed by the circulation pump can be controlled. In this case, the temperature sensor may be attached to at least one of the heat sinks.

상기 식물공장 조명시스템은 상기 광원 제어부에 의해 제어되어 상기 발광소자부로 구동전원을 제공하는 발광 전원부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 식물공장 조명시스템은 상기 배치면 상에 배치되어 상기 발광소자부에서 발생된 광의 광량자속밀도를 측정하는 적어도 하나의 조도 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 광원 제어부는 상기 조도 센서에서 측정된 광량자속밀도에 따라 상기 발광 전원부에서 출력되는 상기 구동전원을 제어할 수 있다.The plant factory lighting system may further include a light emitting power supply unit controlled by the light source control unit to provide driving power to the light emitting device unit. In addition, the plant factory lighting system may further include at least one illuminance sensor disposed on the placement surface for measuring the photon flux density of the light generated from the light emitting element portion, the light source control unit is measured by the illuminance sensor The driving power output from the light emitting power source may be controlled according to the photon flux density.

상기 발광 전원부는 상기 적색 발광 다이오드들로 적색 구동전원을 제공하는 적색 전원소자, 상기 녹색 발광 다이오드들로 녹색 구동전원을 제공하는 녹색 전원소자, 및 상기 청색 발광 다이오드들로 청색 구동전원을 제공하는 청색 전원소자를 포함할 수 있고, 상기 광원 제어부는 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들 각각을 제어할 수 있다.The light emitting power supply unit may include a red power supply device providing red driving power to the red light emitting diodes, a green power supply device providing green driving power to the green light emitting diodes, and a blue power supplying blue driving power to the blue light emitting diodes. A power source device may be included, and the light source controller may control each of the red, green, and blue power devices.

상기 광원 제어부는 메모리에 저장된 상기 식물의 종류별 및 상기 식물의 생육단계별에 대한 광특성에 관한 데이터에 응답하여, 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들 각각을 제어할 수 있고, 상기 광특성은 각 색깔별 광의 세기, 점멸주기, 조광주기 및 광색을 포함할 수 있다.The light source controller may control each of the red, green, and blue power elements in response to data regarding optical characteristics for each plant type and growth stage of the plant stored in a memory, wherein the optical characteristics are respective colors. It may include the intensity of the star light, the flashing period, the dimming period and the light color.

상기 식물공장 조명시스템은 상기 광원 제어부를 유선 또는 무선으로 신호를 주고받아 상기 광원 제어부를 제어하는 외부 컴퓨터를 더 포함할 수 있다.The plant factory lighting system may further include an external computer that receives the light source control unit by wire or wirelessly and controls the light source control unit.

이와 같은 식물공장 광원 및 이를 갖는 식물공장 조명시스템에 의하면, 광원모듈들의 배치위치와, 구동기판 상의 적색, 녹색 및 청색 발광다이오드의 배치형태와, 상기 광원모듈들 각각의 반사거울들에 의해 발광소자부에서 발생된 광이 식물이 배치된 배치면으로 균일하게 효율적으로 조사할 수 있다.According to the plant plant light source and the plant plant lighting system having the same, the light emitting device is arranged by the arrangement position of the light source modules, the arrangement form of the red, green and blue light emitting diodes on the driving substrate, and the reflective mirrors of the light source modules. The light generated from the part can be irradiated uniformly and efficiently to the arrangement surface where a plant is arrange | positioned.

또한, 광원 제어부가 조도 센서에서 측정된 값에 응답하여 적색, 녹색 및 청색 전원소자들 각각을 개별 제어함에 따라, 식물의 종류 및 생장단계에 따라 발광소자부에서 발생되는 광의 광특성을 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, the light source controller individually controls each of the red, green, and blue power devices in response to the value measured by the illuminance sensor, thereby precisely adjusting the optical characteristics of the light generated from the light emitting device according to the type and growth stage of the plant. Can be.

또한, 상기 광원 제어부가 온도 센서에서 측정된 값에 응답하여 순환펌프에 의한 순환속도를 제어함에 따라, 상기 발광소자부의 온도가 과도하게 증가되어 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.In addition, as the light source controller controls the circulation speed by the circulation pump in response to the value measured by the temperature sensor, the temperature of the light emitting element portion is excessively increased to prevent the lifespan from being shortened.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 식물공장 조명시스템의 일부를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 식물공장 조명시스템 중 광원모듈들 및 광원 수냉부의 관계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1의 식물공장 조명시스템에서의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 식물공장 조명시스템 중 식물공장 광원이 배치되는 위치를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a side view showing a part of a plant factory lighting system according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating the relationship between the light source modules and the light source water cooling unit of the plant factory lighting system of FIG.
3 is a block diagram illustrating a signal flow in the plant factory lighting system of FIG. 1.
4 is a perspective view illustrating a position where a plant factory light source is disposed in the plant factory lighting system of FIG. 1.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다", "구비하다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, "A가 B 상에 형성된다"라는 말은 "A가 B의 위 어디에도 형성될 수 있다"는 의미로, 단지 "A가 B의 표면에만 형성된다"라는 의미로 한정하여 해석되지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms “comprise,” “have,” “comprise,” and the like are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification. It should be understood that no other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof are excluded in advance. In addition, the word "A is formed on B" means "A can be formed anywhere above B" and is not interpreted to be limited to only "A is formed only on the surface of B".

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 식물공장 조명시스템의 일부를 나타낸 측면도이고, 도 2는 도 1의 식물공장 조명시스템 중 광원모듈들 및 광원 수냉부의 관계를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 도 1의 식물공장 조명시스템에서의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a side view showing a part of a plant factory lighting system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view for explaining the relationship between the light source modules and the light source water cooling unit of the plant factory lighting system of Figure 1, Figure 3 FIG. 1 is a block diagram illustrating a signal flow in the plant factory lighting system of FIG. 1.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 식물공장 조명시스템은 식물공장 내의 지지판(10) 내에 배치된 식물로 광을 제공한다. 이때, 상기 식물은 식물용기(20) 내에 배치되어 있다. 예를 들어, 상기 식물공장 조명시스템이 상기 식물의 조직배양용으로 사용되는 조명시스템일 수 있다.1, 2 and 3, the plant factory lighting system according to the present embodiment provides light to plants disposed within the support plate 10 in the plant factory. At this time, the plant is disposed in the plant container (20). For example, the plant factory lighting system may be an illumination system used for tissue culture of the plant.

상기 식물공장 조명시스템은 복수의 광원모듈들(100)을 포함하는 식물공장 광원(LS), 광원 제어부(200), 외부 컴퓨터(300), 발광 전원부(400), 적어도 하나의 조도 센서(500), 광원 수냉부(600) 및 적어도 하나의 온도 센서(700)를 포함할 수 있다.The plant plant lighting system includes a plant plant light source LS including a plurality of light source modules 100, a light source controller 200, an external computer 300, a light emitting power source 400, and at least one illumination sensor 500. The light source may include a water cooling unit 600 and at least one temperature sensor 700.

상기 광원모듈들(100)은 제1 방향(DI1)으로 길게 연장되고, 상기 제1 방향(DI1)과 수직한 제2 방향(DI2)을 따라 서로 이격되어 배치된다. 구체적으로, 상기 광원모듈들(100) 각각은 구동기판(110), 발광소자부(120), 한 쌍의 측면 반사거울들(130), 한 쌍의 중앙 반사거울들(140), 거울 지지대(150) 및 방열판(160)을 포함할 수 있다.The light source modules 100 extend in a first direction DI1 and are spaced apart from each other along a second direction DI2 perpendicular to the first direction DI1. Specifically, each of the light source modules 100 includes a driving substrate 110, a light emitting element unit 120, a pair of side reflection mirrors 130, a pair of central reflection mirrors 140, and a mirror support ( 150 and the heat sink 160.

상기 구동기판(110)은 상기 제1 방향(DI1)으로 길게 연장된 형상을 갖고, 내부에는 각종 신호 및 전원을 전송하는 배선들이 형성되어 있다. 상기 발광소자부(120)는 상기 구동기판(110)의 일면 상에 배치되어 상기 배선들과 전기적으로 연결되고, 복수의 적색 발광 다이오드들(R), 복수의 녹색 발광 다이오드들(G) 및 복수의 청색 발광 다이오드들(B)을 포함한다. 이때, 상기 적색 발광 다이오드(R)의 개수가 상기 청색 발광 다이오드(B)의 개수 또는 상기 녹색 발광 다이오드(G)의 개수보다 많은 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 적색 발광 다이오드(R)는 30개, 상기 청색 발광 다이오드(B)는 18개 그리고 상기 녹색 발광 다이오드(G)는 6개로 형성되되, 도 2와 같은 서로 균일하게 섞이어 12행 3열로 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 30개의 적색 발광 다이오드들(R)과 상기 18개의 청색 발광 다이오드들(B)이 서로 균일하게 12행 3열로 배치된 상태에서 상기 6개의 녹색 발광 다이오드들(G)이 양측에 3개씩 균일하게 배치된 배치형태를 가질 수 있다.The driving substrate 110 has a shape extending in the first direction DI1, and wirings for transmitting various signals and power are formed therein. The light emitting device unit 120 is disposed on one surface of the driving substrate 110 to be electrically connected to the wires, and includes a plurality of red light emitting diodes R, a plurality of green light emitting diodes G, and a plurality of light emitting diodes. Blue light emitting diodes (B). In this case, the number of the red light emitting diodes R may be larger than the number of the blue light emitting diodes B or the number of the green light emitting diodes G. For example, 30 red light emitting diodes (R), 18 blue light emitting diodes (B), and 6 green light emitting diodes (G) are formed, and are uniformly mixed with each other as shown in FIG. It can be arranged in three rows. Specifically, the six green light emitting diodes (G) are arranged on both sides of the three green light emitting diodes (R) and the eighteen blue light emitting diodes (B). It may have a batch form arranged evenly by dog.

상기 측면 반사거울들(130)은 상기 구동기판(110)의 상기 제1 방향(DI1)으로의 양측부에 상기 구동기판(110)에 대하여 경사지게 배치된다. 즉, 상기 측면 반사거울들(130)은 상기 구동기판(110)의 상기 제1 방향(DI1)으로의 양측부와 연결되고, 서로 대칭이 되게 상기 구동기판(110)의 양쪽 외측으로 각각 기울어져 있다. 그 결과, 상기 측면 반사거울들(130)은 상기 발광소자부(120)에서 발생된 광 중 상기 지지판(10)을 벗어나도록 진행하는 광의 적어도 일부를 반사시켜 상기 지지판(10)으로 진행시킨다.The side reflection mirrors 130 are disposed to be inclined with respect to the driving substrate 110 at both sides of the driving substrate 110 in the first direction DI1. That is, the side reflection mirrors 130 are connected to both sides of the driving substrate 110 in the first direction DI1 and are inclined to both outer sides of the driving substrate 110 so as to be symmetrical with each other. have. As a result, the side reflection mirrors 130 reflects at least a portion of the light traveling out of the support plate 10 among the light generated by the light emitting element unit 120 and proceeds to the support plate 10.

상기 중앙 반사거울들(140)은 상기 구동기판(110)의 상기 제1 방향(DI1)으로의 중앙부에 상기 구동기판(110)에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 거울 지지대(150)는 상기 구동기판(110)의 상기 제1 방향(DI1)으로의 중앙부 및 상기 중앙 반사거울들(140) 사이를 연결하여, 상기 중앙 반사거울들(140)이 상기 구동기판(110)의 일면으로부터 일정거리 이격시킨다. 이때, 상기 거울 지지대(150)는 광을 반사키는 재질로 이루어는 것이 바람직하나, 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수도 있다. 구체적으로, 상기 중앙 반사거울들(140)은 상기 거울 지지대(150)의 하단과 연결되어 서로 대칭이 되게 상기 구동기판(110)의 양쪽 외측으로 각각 기울어져 있다. 그 결과, 상기 중앙 반사거울들(140)은 상기 발광소자부(120)에서 발생된 광 중 상기 지지판(10)의 중심을 향하여 진행하는 광의 일부를 반사시켜 상기 지지판(10)의 중심에 광이 집중되는 것을 방지할 수 있다.The central reflecting mirrors 140 are disposed to be inclined with respect to the driving substrate 110 at a central portion of the driving substrate 110 in the first direction DI1, and the mirror support 150 is formed on the driving substrate ( The central reflective mirrors 140 are spaced apart from one surface of the driving substrate 110 by connecting the central portion in the first direction DI1 and the central reflective mirrors 140 in the first direction DI1. At this time, the mirror support 150 is preferably made of a material that reflects light, it may be made of a material that transmits light. In detail, the central reflection mirrors 140 are inclined toward both outer sides of the driving substrate 110 so as to be symmetrical to each other by being connected to the lower end of the mirror support 150. As a result, the central reflection mirrors 140 reflects a portion of the light generated from the light emitting element unit 120 toward the center of the support plate 10 so that light is reflected in the center of the support plate 10. It can prevent concentration.

이와 같이, 본 실시예에서, 상기 발광소자부(120)에서 출사된 광이 상기 측면 반사거울들(130) 및 상기 중앙 반사거울들(140)에 의해 반사되어 상기 지지판(10)으로 조사됨에 따라, 상기 지지판(10)에서는 느끼는 광의 휘도분포가 상기 제1 방향(DI1)을 따라 균일해질 수 있다.As such, in the present embodiment, as the light emitted from the light emitting element unit 120 is reflected by the side reflection mirrors 130 and the central reflection mirrors 140 and irradiated onto the support plate 10. In the support plate 10, the luminance distribution of light felt may be uniform along the first direction DI1.

상기 방열판(160)은 상기 구동기판(110)의 일면과 대향하는 타면 상에 배치되어, 상기 발광소자부(120)에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출시킨다. 이때, 상기 방열판(160)은 평면적으로 보았을 때, 상기 구동기판(110)과 실질적으로 동일한 형상, 즉 상기 제1 방향(DI1)을 길게 연장된 형상을 갖는다. 상기 방열판(160)에는 외부로부터 인가되는 유체가 흐를 수 있는 방열통로(162)가 형성될 수 있다. 상기 방열통로(162)는 상기 제1 방향(DI1)을 따라 일직선으로 또는 지그재그로 굴곡되어 연장된 형상을 가질 수도 있다.The heat dissipation plate 160 is disposed on the other surface of the driving substrate 110 opposite to one surface of the heat dissipation plate 160 to absorb heat generated from the light emitting element unit 120 and release the heat to the outside. In this case, the heat dissipation plate 160 has a shape substantially the same as that of the driving substrate 110, that is, the first direction DI1 is elongated when viewed in plan view. The heat dissipation plate 160 may have a heat dissipation passage 162 through which fluid applied from the outside may flow. The heat dissipation passage 162 may have a shape extending in a straight line or zigzag along the first direction DI1.

한편, 상기 광원모듈들(100)이 일정한 광원 배치영역에 배치된다고 할 때, 상기 광원 배치영역의 중심에서 멀어질수록 상기 광원모듈들(100) 사이의 이격거리가 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원모듈(100)이 상기 광원 배치영역 내에서 상기 제2 방향(DI2)을 따라 이격되어 9개가 배치된다고 할 때, 가장 중앙에 배치된 광원모듈(100)에서 멀어질수록 인접하는 광원모듈 간의 이격거리가 감소될 수 있다. 그 결과, 상기 지지판(10)에서는 느끼는 광의 휘도분포가 상기 제2 방향(DI2)을 따라서도 균일해질 수 있다.On the other hand, when the light source modules 100 are disposed in a predetermined light source arrangement region, the distance between the light source modules 100 may decrease as the distance from the center of the light source arrangement region. For example, when nine light source modules 100 are spaced apart from each other in the light source arrangement area along the second direction DI2, the light source module 100 is located closer to the center of the light source module 100. The separation distance between the light source modules can be reduced. As a result, the luminance distribution of the light felt by the support plate 10 may be uniform along the second direction DI2.

상기 광원 제어부(200)는 상기 조도 센서(500) 및 상기 온도 센서(700)로부터 각각 신호를 인가받고, 상기 발광 전원부(400) 및 상기 광원 수냉부(600)를 각각 제어할 수 있다. 이때, 상기 광원 제어부(200)는 각종 데이터를 저장할 수 있는 메모리(210)를 구비하고 있다.The light source controller 200 may receive signals from the illuminance sensor 500 and the temperature sensor 700, respectively, and control the light emitting power source 400 and the light source water cooling unit 600, respectively. In this case, the light source controller 200 includes a memory 210 capable of storing various data.

상기 외부 컴퓨터(300)는 상기 광원 제어부(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 광원 제어부(200)와 신호를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 컴퓨터(300)는 전력선 모뎀을 통해 상기 광원 제어부(200)와 신호를 주고받을 수 있다. 또한, 상기 외부 컴퓨터(300)는 상기 광원 제어부(200)로부터 상기 발광소자부(120)에서 발생되는 광의 특성 및 상기 발광소자부(120)에서 발생되는 열에 의한 온도값을 인가받아 모니터링할 수 있다.The external computer 300 may be connected to the light source controller 200 by wire or wirelessly to exchange a signal with the light source controller 200. For example, the external computer 300 may exchange signals with the light source controller 200 through a power line modem. In addition, the external computer 300 may be monitored by receiving the characteristics of the light generated from the light emitting device unit 120 and the temperature value of the heat generated from the light emitting device unit 120 from the light source control unit 200. .

상기 발광 전원부(400)는 상기 광원 제어부(200)에 의해 제어되어 상기 발광소자부(120)로 구동전원을 제공한다. 상기 발광 전원부(400)는 상기 광원모듈들(100) 모두에서의 적색 발광 다이오드들(R)로 적색 구동전원을 제공하는 적색 전원소자(410), 상기 광원모듈들(100) 모두에서의 녹색 발광 다이오드들(G)로 녹색 구동전원을 제공하는 녹색 전원소자(420), 및 상기 광원모듈들(100) 모두에서의 청색 발광 다이오드들(B)로 청색 구동전원을 제공하는 청색 전원소자(430)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들(410, 420, 430) 각각은 상기 발광 전원부(400)에 의해 개별적으로 제어된다.The light emitting power source 400 is controlled by the light source controller 200 to provide driving power to the light emitting device unit 120. The light emitting power source 400 is a red power supply device 410 that provides red driving power to the red light emitting diodes R in all of the light source modules 100, and green light emitting light in all of the light source modules 100. A green power supply element 420 providing green driving power to the diodes G, and a blue power supply element 430 providing blue driving power to the blue light emitting diodes B in all of the light source modules 100. It may include. In this case, each of the red, green, and blue power devices 410, 420, and 430 is individually controlled by the light emitting power source 400.

상기 조도 센서(500)는 상기 지지판(10) 상에 적어도 하나가 배치되어, 상기 발광소자부(120)에서 발생된 광의 광량자속밀도를 측정하여 상기 광원 제어부(200)로 제공한다. 이때, 상기 조도 센서(500)는 상기 지지판(10)의 중앙과 네 모서리에 각각 5개가 배치될 수 있다.At least one illuminance sensor 500 is disposed on the support plate 10, and measures the photon flux density of light generated by the light emitting device unit 120 to provide the light source to the light source controller 200. In this case, five illumination sensors 500 may be disposed at the center and four corners of the support plate 10.

한편, 상기 광원 제어부(200)는 상기 조도 센서(500)에서 측정된 광량자속밀도에 따라 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들(410, 420, 430) 각각에서 출력되는 구동전원들 각각을 제어함으로써, 상기 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들(R, G, B) 각각을 제어할 수 있다. 또한, 상기 광원 제어부(200)는 상기 메모리(210)에 룩업 테이블 형태로 저장된 상기 식물의 종류별 및 생육단계별에 대한 광특성에 관한 데이터에 응답하여, 상기 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들(R, G, B) 각각을 제어할 수 있다. 이때, 상기 광특성은 각 색깔별 광의 세기, 점멸주기, 조광주기 및 광색을 포함할 수 있다. 따라서, 작업자가 상기 외부 컴퓨터(300)를 통해 상기 식물의 종류 및 생육단계를 입력하면, 상기 광원 제어부(200)는 상기 외부 컴퓨터(300)로부터 상기 식물의 종류 및 생육단계에 대한 입력값을 인가받아, 상기 입력값과 대응되는 광특성을 상기 메모리(210)에서 로딩하고, 이에 따라 상기 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들(R, G, B) 각각을 제어할 수 있다.Meanwhile, the light source controller 200 controls each of the driving powers output from each of the red, green, and blue power elements 410, 420, and 430 according to the photon flux density measured by the illuminance sensor 500. Each of the red, green, and blue light emitting diodes R, G, and B may be controlled. In addition, the light source control unit 200 responds to data regarding optical characteristics for each plant type and growth stage stored in the memory 210 in the form of a lookup table. The red, green, and blue light emitting diodes R, G, B) can control each. In this case, the optical characteristics may include light intensity, blinking period, dimming period and light color for each color. Therefore, when a worker inputs the type and growth stage of the plant through the external computer 300, the light source controller 200 applies an input value for the type and growth stage of the plant from the external computer 300. In response thereto, an optical characteristic corresponding to the input value may be loaded from the memory 210, and accordingly, each of the red, green, and blue light emitting diodes R, G, and B may be controlled.

상기 광원 수냉부(600)는 상기 광원모듈들(100)의 각 방열판(160)과 연결되어 상기 방열판들(160)의 각 방열통로(162)로 액체, 예를 들어 물 또는 기름을 제공한다. 예를 들어, 상기 광원 수냉부(600)는 순환펌프(610), 라지에이터(620) 및 복수의 연결관들(630)을 포함할 수 있다.The light source water cooling unit 600 is connected to each heat sink 160 of the light source modules 100 to provide liquid, for example, water or oil, to each heat dissipation passage 162 of the heat sinks 160. For example, the light source water cooling unit 600 may include a circulation pump 610, a radiator 620, and a plurality of connection tubes 630.

상기 연결관들(630)은 상기 방열판들(160)의 각 방열통로(162)를 도 2와 같이 지그재그로 연결하고, 상기 방열판들(160) 중 일측 최외곽에 배치된 방열판(160)의 방열통로(162)와 상기 순환펌프(610) 사이를 연결하며, 상기 순환펌프(610)와 상기 라지에이터(620) 사이를 연결하고, 상기 라지에이터(620) 및 상기 방열판들(160) 중 타측 최외곽에 배치된 방열판(160)의 방열통로(162) 사이를 연결한다. 상기 순환펌프(610)는 상기 광원 제어부(200)에 의해 제어되어 상기 방열판들(160)의 각 방열통로(162)를 통해 흐르는 상기 액체가 순환되는 속도를 조절할 수 있다. 상기 라지에이터(620)는 상기 방열판들(160)의 각 방열통로(162)를 통해 흐르는 상기 액체로부터 열을 방출시켜 상기 액체의 온도를 감소시킬 수 있고, 별도의 방열팬을 통해 상기 액체의 온도를 더욱 감소시킬 수 있다.The connecting pipes 630 zigzag each of the heat dissipation passages 162 of the heat dissipation plates 160 in a zigzag manner as shown in FIG. 2, and radiate heat of the heat dissipation plate 160 disposed at one outermost side of the heat dissipation plates 160. It connects between the passage 162 and the circulation pump 610, and connects between the circulation pump 610 and the radiator 620, the other of the radiator 620 and the heat sink 160 in the outermost side Connect between the heat dissipation passages 162 of the heat dissipation plate 160. The circulation pump 610 may be controlled by the light source control unit 200 to adjust the speed at which the liquid flowing through the heat dissipation passages 162 of the heat dissipation plates 160 is circulated. The radiator 620 may reduce the temperature of the liquid by dissipating heat from the liquid flowing through each of the heat dissipation passages 162 of the heat dissipation plates 160, and may reduce the temperature of the liquid through a separate heat dissipation fan. Can be further reduced.

상기 온도 센서(700)는 상기 발광소자부(120)에서 발생되는 열에 의한 온도를 측정하여 상기 광원 제어부(200)로 제공한다. 이때, 상기 온도 센서(700)는 상기 방열판들(160) 중 적어도 어느 하나에 부착되어 상기 온도를 측정할 수 있다. 상기 광원 제어부(200)는 상기 온도 센서(700)에서 측정된 온도값에 따라 상기 순환펌프에 의한 순환속도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 센서(700)에서 측정된 온도값이 기준 온도보다 높을 경우, 상기 광원 제어부(200)는 상기 순환펌프에 의한 순환속도를 상승시켜 상기 온도값을 낮출 수 있다.The temperature sensor 700 measures the temperature caused by the heat generated by the light emitting element unit 120 and provides the temperature to the light source controller 200. In this case, the temperature sensor 700 may be attached to at least one of the heat sinks 160 to measure the temperature. The light source controller 200 may control the circulation speed by the circulation pump according to the temperature value measured by the temperature sensor 700. For example, when the temperature value measured by the temperature sensor 700 is higher than the reference temperature, the light source control unit 200 may increase the circulation speed by the circulation pump to lower the temperature value.

도 4는 도 1의 식물공장 조명시스템 중 식물공장 광원이 배치되는 위치를 설명하기 위한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a position where a plant factory light source is disposed in the plant factory lighting system of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 상기 식물공장 광원(LS) 및 상기 식물용기들(20)은 상기 식물공장 내에 배치된 거치 구조물(30)에 거치될 수 있다. 이때, 상기 거치 구조물(30)에는 각 층별로 거치공간(32)이 형성되어 있고, 상기 식물공장 광원(LS) 및 상기 식물용기들(20)은 상기 거치공간(32) 내에 배치된다. 구체적으로, 상기 식물공장 광원(LS)은 상기 거치공간(32)의 상부면에 부착되고, 상기 식물용기들(20)은 상기 거치공간(32)의 하부면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 식물용기들(20)은 도 4와 같이 상기 지지판(10)에 의해 지지된 후 배치되거나, 상기 거치공간(32)의 하부면에 직접 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 4, the plant factory light source LS and the plant containers 20 may be mounted on a mounting structure 30 disposed in the plant factory. In this case, a mounting space 32 is formed in each mounting structure 30 for each floor, and the plant factory light source LS and the plant containers 20 are disposed in the mounting space 32. Specifically, the plant factory light source LS may be attached to an upper surface of the mounting space 32, and the plant containers 20 may be disposed on a lower surface of the mounting space 32. In this case, the plant containers 20 may be disposed after being supported by the support plate 10 as shown in FIG. 4, or may be directly disposed on a lower surface of the mounting space 32.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 광원모듈들(100)이 상기 제2 방향(DI2)을 따라 이격되어 배치되고, 상기 측면 및 중앙 반사거울들(130, 140)이 상기 제1 방향(DI1)을 따라 이격되어 경사지게 배치됨에 따라, 상기 발광소자부(120)에서 발생된 광이 상기 지지판(10)으로 균일하게 효율적으로 조사할 수 있다.As described above, the light source modules 100 are spaced apart from each other along the second direction DI2, and the side and center reflection mirrors 130 and 140 are disposed in the first direction DI1. As the light emitting device unit 120 is disposed to be inclined spaced apart from each other, the light generated by the light emitting device unit 120 may be uniformly and efficiently irradiated onto the support plate 10.

또한, 상기 광원 제어부(200)가 상기 조도 센서(500)에서 측정된 값에 응답하여 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들(410, 420, 430) 각각을 개별 제어함에 따라, 상기 식물의 종류 및 생장단계에 따라 상기 발광소자부(120)에서 발생되는 광의 광특성을 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, the light source controller 200 individually controls each of the red, green, and blue power devices 410, 420, and 430 in response to the value measured by the illuminance sensor 500. According to the growth stage, it is possible to precisely adjust the optical characteristics of the light generated from the light emitting device unit 120.

또한, 상기 광원 제어부(200)가 상기 온도 센서(700)에서 측정된 값에 응답하여 상기 순환펌프(610)에 의한 순환속도를 제어함에 따라, 상기 발광소자부(120)의 온도가 과도하게 증가되어 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
In addition, as the light source controller 200 controls the circulation speed by the circulation pump 610 in response to the value measured by the temperature sensor 700, the temperature of the light emitting device unit 120 is excessively increased. The life can be prevented from being shortened.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the foregoing detailed description of the present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the spirit of the present invention described in the claims to be described below. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

LS : 식물공장 광원 100 : 광원모듈
110 : 구동기판 120 : 발광소자부
130 : 측면 반사거울 140 : 중앙 반사거울
150 : 거울 지지대 160 : 방열판
162 : 방열통로 200 : 광원 제어부
210 : 메모리 300 : 외부 컴퓨터
400 : 발광 전원부 410 : 적색 발광소자
420 : 녹색 발광소자 430 : 청색 발광소자
500 : 조도 센서 600 : 광원 수냉부
610 : 순환펌프 620 : 라지에이터
630 : 연결관 700 : 온도 센서LS: Plant Plant Light Source 100: Light Source Module
110: driving substrate 120: light emitting element
130: side reflection mirror 140: center reflection mirror
150: mirror support 160: heat sink
162: heat dissipation passage 200: light source control unit
210: memory 300: external computer
400: light emitting power supply unit 410: red light emitting device
420: green light emitting element 430: blue light emitting element
500: illuminance sensor 600: light source water cooling unit
610: circulation pump 620: radiator
630: connector 700: temperature sensor

Claims (15)

식물공장 내의 배치면에 배치된 식물로 광을 제공하는 식물공장 광원에 있어서,
제1 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되되, 상기 제2 방향의 중앙에서부터 양측으로 멀어질수록 이격거리가 감소되도록 배치되어 광의 휘도분포가 상기 제2 방향을 따라 균일하도록 상기 식물로 광을 제공하는 복수의 광원모듈들을 포함하고,
상기 광원모듈들 각각은
상기 제1 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는 구동기판;
상기 구동기판의 일면 상에 배치되고, 복수의 적색 발광 다이오드들, 복수의 녹색 발광 다이오드들 및 복수의 청색 발광 다이오드들을 포함하는 발광소자부;
상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 양측부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면을 벗어나도록 진행하는 광의 적어도 일부를 반사시켜 상기 배치면으로 진행시키는 한 쌍의 측면 반사거울들; 및
상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면의 중심을 향하여 진행하는 광의 일부를 반사시켜 상기 배치면의 중심에 광이 집중되는 것을 방지하는 한 쌍의 중앙 반사거울들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 광원.In the plant factory light source for providing light to the plant disposed on the placement surface in the plant factory,
It extends in a first direction and is spaced apart from each other in a second direction perpendicular to the first direction, and the distance is reduced so as to move away from the center of the second direction to both sides so that the luminance distribution of the light is increased. A plurality of light source modules for providing light to the plant to be uniform along the second direction,
Each of the light source modules
A driving substrate having a shape elongated in the first direction;
A light emitting device unit disposed on one surface of the driving substrate and including a plurality of red light emitting diodes, a plurality of green light emitting diodes, and a plurality of blue light emitting diodes;
Arranged inclined with respect to the driving substrate on both side portions of the driving substrate in the first direction, and reflects at least a portion of the light generated from the light emitting element portion to travel out of the placement surface and proceeds to the placement surface. A pair of side reflection mirrors; And
The driving substrate is disposed to be inclined with respect to the driving substrate at a central portion in the first direction, and reflects a part of the light generated from the light emitting element unit traveling toward the center of the mounting surface to reflect a portion of the driving substrate at the center of the mounting surface. A plant factory light source comprising a pair of central reflecting mirrors to prevent light from being concentrated. 제1항에 있어서, 상기 광원모듈들 각각은
상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부 및 상기 중앙 반사거울들 사이를 연결하여, 상기 중앙 반사거울들이 상기 구동기판의 일면으로부터 이격시키는 거울 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 광원.The method of claim 1, wherein each of the light source modules
And a mirror support connecting the central portion of the driving substrate in the first direction and the central reflection mirrors so that the central reflection mirrors are spaced apart from one surface of the driving substrate. 제1항에 있어서, 상기 광원모듈들 각각은
상기 구동기판의 일면과 대향하는 타면 상에 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 광원.The method of claim 1, wherein each of the light source modules
And a heat sink disposed on the other surface of the driving substrate, the heat sink configured to absorb heat generated by the light emitting element portion and release the heat to the outside. 제3항에 있어서, 상기 방열판에는
외부로부터 인가되는 유체가 흐를 수 있는 방열통로가 형성된 것을 특징으로 하는 식물공장 광원.The heat sink of claim 3, wherein
Plant factory light source, characterized in that the heat dissipation passage through which the fluid applied from the outside is formed. 삭제delete 식물공장 내의 배치면에 배치된 식물로 광을 제공하는 식물공장 조명시스템에 있어서,
제1 방향으로 길게 연장되고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치되되, 상기 제2 방향으로 중앙에서부터 양측으로 멀어질수록 이격거리가 감소되도록 배치되어 광의 휘도분포가 상기 제2 방향을 따라 균일하도록 상기 식물로 광을 제공하는 복수의 광원모듈들을 포함하는 식물공장 광원; 및
상기 식물공장 광원을 제어하는 광원 제어부를 포함하고,
상기 광원모듈들 각각은
상기 제1 방향으로 길게 연장된 형상을 갖는 구동기판;
상기 구동기판의 일면 상에 배치되고, 복수의 적색 발광 다이오드들, 복수의 녹색 발광 다이오드들 및 복수의 청색 발광 다이오드들을 포함하는 발광소자부;
상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 양측부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면을 벗어나도록 진행하는 광의 적어도 일부를 반사시켜 상기 배치면으로 진행시키는 한 쌍의 측면 반사거울들; 및
상기 구동기판의 상기 제1 방향으로의 중앙부에 상기 구동기판에 대하여 경사지게 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 광 중 상기 배치면의 중심을 향하여 진행하는 광의 일부를 반사시켜 상기 배치면의 중심에 광이 집중되는 것을 방지하는 한 쌍의 중앙 반사거울들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.In the plant factory lighting system for providing light to the plants disposed on the layout surface in the plant factory,
It extends in a first direction and is spaced apart from each other along a second direction perpendicular to the first direction, and the distance is reduced as the distance from the center to both sides in the second direction is reduced so that the luminance distribution of the light is increased. A plant factory light source including a plurality of light source modules providing light to the plant to be uniform along a second direction; And
It includes a light source control unit for controlling the plant factory light source,
Each of the light source modules
A driving substrate having a shape elongated in the first direction;
A light emitting device unit disposed on one surface of the driving substrate and including a plurality of red light emitting diodes, a plurality of green light emitting diodes, and a plurality of blue light emitting diodes;
Arranged inclined with respect to the driving substrate on both side portions of the driving substrate in the first direction, and reflects at least a portion of the light generated from the light emitting element portion to travel out of the placement surface and proceeds to the placement surface. A pair of side reflection mirrors; And
The driving substrate is disposed to be inclined with respect to the driving substrate at a central portion in the first direction, and reflects a part of the light generated from the light emitting element unit traveling toward the center of the mounting surface to reflect a portion of the driving substrate at the center of the mounting surface. A plant factory lighting system, comprising a pair of central reflecting mirrors to prevent light from being concentrated. 제6항에 있어서, 상기 광원모듈들 각각은
상기 구동기판의 일면과 대향하는 타면 상에 배치되어, 상기 발광소자부에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 방열판을 더 포함하고,
상기 방열판에는 외부로부터 인가되는 유체가 흐를 수 있는 방열통로가 형성된 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 6, wherein each of the light source modules
A heat dissipation plate disposed on the other surface of the driving substrate, the heat dissipation plate absorbing heat generated from the light emitting element unit and discharging the heat to the outside;
The heat dissipation plant plant lighting system, characterized in that the heat dissipation passage through which the fluid applied from the outside is formed. 제7항에 있어서, 상기 방열판들과 연결되어 상기 방열통로들로 액체를 제공하는 광원 수냉부를 더 포함하고,
상기 광원 수냉부는
상기 액체를 순환시키는 순환펌프;
상기 액체의 온도를 감소시키는 라지에이터(radiator); 및
상기 방열판들, 상기 순환펌프 및 상기 라지에이터 사이를 각각 연결하는 복수의 연결관들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.10. The method of claim 7, further comprising a light source water cooling unit connected to the heat dissipation plate to provide a liquid to the heat dissipation passages,
The light source water cooling unit
A circulation pump circulating the liquid;
A radiator for reducing the temperature of the liquid; And
Plant lighting system comprising a plurality of connecting pipes for connecting between the heat sink, the circulation pump and the radiator, respectively. 제8항에 있어서, 상기 발광소자부에서 발생되는 열에 의한 온도를 측정하여 상기 광원 제어부로 제공하는 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함하고,
상기 광원 제어부는 상기 온도 센서에서 측정된 온도값에 따라 상기 순환펌프에 의한 순환속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 8, further comprising at least one temperature sensor for measuring the temperature by the heat generated in the light emitting element unit provided to the light source control unit,
The light source control unit is a plant factory lighting system, characterized in that for controlling the circulation speed by the circulation pump in accordance with the temperature value measured by the temperature sensor. 제9항에 있어서, 상기 온도 센서는
상기 방열판들 중 적어도 어느 하나에 부착된 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 9, wherein the temperature sensor
Plant lighting system, characterized in that attached to at least one of the heat sink. 제6항에 있어서, 상기 광원 제어부에 의해 제어되어 상기 발광소자부로 구동전원을 제공하는 발광 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.8. The plant factory lighting system of claim 6, further comprising a light emitting power unit controlled by the light source control unit to provide driving power to the light emitting element unit. 제11항에 있어서, 상기 배치면 상에 배치되어 상기 발광소자부에서 발생된 광의 광량자속밀도를 측정하는 적어도 하나의 조도 센서를 더 포함하고,
상기 광원 제어부는 상기 조도 센서에서 측정된 광량자속밀도에 따라 상기 발광 전원부에서 출력되는 상기 구동전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 11, further comprising at least one illuminance sensor disposed on the placement surface for measuring the photon flux density of the light generated by the light emitting element portion,
The light source control unit is a plant factory lighting system, characterized in that for controlling the drive power output from the light emitting power source in accordance with the photon flux density measured by the illuminance sensor. 제12항에 있어서, 상기 발광 전원부는
상기 적색 발광 다이오드들로 적색 구동전원을 제공하는 적색 전원소자;
상기 녹색 발광 다이오드들로 녹색 구동전원을 제공하는 녹색 전원소자; 및
상기 청색 발광 다이오드들로 청색 구동전원을 제공하는 청색 전원소자를 포함하고,
상기 광원 제어부는 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들 각각을 제어하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 12, wherein the light emitting power supply unit
A red power supply device providing a red driving power to the red light emitting diodes;
A green power supply device providing green driving power to the green light emitting diodes; And
A blue power supply device providing a blue driving power to the blue light emitting diodes,
And the light source control unit controls each of the red, green, and blue power elements. 제13항에 있어서, 상기 광원 제어부는
메모리에 저장된 상기 식물의 종류별 및 상기 식물의 생육단계별에 대한 광특성에 관한 데이터에 응답하여, 상기 적색, 녹색 및 청색 전원소자들 각각을 제어하고,
상기 광특성은 각 색깔별 광의 세기, 점멸주기, 조광주기 및 광색을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The method of claim 13, wherein the light source control unit
Controlling each of the red, green, and blue power elements in response to data relating to the optical characteristics for each type of plant and growth stage of the plant stored in a memory;
The optical property is a plant factory lighting system, characterized in that it comprises the intensity of each light, flashing period, dimming period and light color. 제6항에 있어서, 상기 광원 제어부를 유선 또는 무선으로 신호를 주고받아 상기 광원 제어부를 제어하는 외부 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장 조명시스템.The lighting system of claim 6, further comprising an external computer that receives the light source control unit by wire or wirelessly and controls the light source control unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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