KR101690717B1 - 저장용기용 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저장용기용 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 중공부가 형성된 관 형상의 하부 케이스 및 상기 하부 케이스를 덮어 체결하기 위한 상부 케이스를 포함하고, 상기 하부 케이스는 그 내부에, 적어도 하나 이상의 발광다이오드 소자가 실장된 인쇄회로기판 및 상기 발광다이오드 소자에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부가 구비되며, 상기 하부 및 상부 케이스는 온도에 따라 수분을 흡수 또는 방출하는 고분자 수지가 포함된 소재로 형성됨으로써, 저장물이 저장된 용기 내부의 습도를 일정하게 유지하여 저장물의 신선도를 장기간 지속시킬 수 있는 저장용기용 조명장치에 관한 것이다.

Description

저장용기용 조명장치{ILLUMINATING DEVICE FOR STORAGE BOX}
본 발명은 저장물이 저장된 용기 내부의 습도를 일정하게 유지하여 저장물의 신선도를 장시간 지속시킬 수 있는 저장용기용 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드 소자(LED: Light-Emitting Diode)는 N형 반도체와 P형 반도체를 접합한 광전변환소자로서 휘도, 전력소모, 수명 등에 있어서 큰 장점을 보여 주기 때문에 각종 조명장치의 광원으로 널리 사용되고 있다.
상기 발광다이오드 소자는 다른 일반적인 다이오드와 동일하게 극성을 가지고 있으며, 캐소드(음극)에서 애노드(양극)로 정전압을 가해서 사용한다. 전압이 낮은 동안에는 전압을 올려도 전류가 거의 흐르지 않고 발광도 하지 않으나, 어느 전압 이상이 되면 전류가 빠르게 흘러서 전류량에 비례해서 발광한다.
이러한 발광다이오드 소자를 이용한 조명장치는, 단순히 시야를 확보하는 것에서부터 식품이 보관된 저장용기에 빛을 조사하여 식품의 신선도를 보존하기 위해 사용되고 있다.
이와 관련하여 한국등록특허 제1,180,723호에서는 과일이 저장되는 상자 및 상기 상자 내부에 삽입 설치되어 상자 내부에 저장되는 과일에 특수 파장의 빛을 조사하는 엘이디 조명부를 포함하고, 상기 조명부는 상자의 중단에 형성되어 상측과 하측에 저장된 과일에 동시에 빛을 조사하는 과일의 신선도 유지 장치를 개시하고 있다.
상기 기술은 과일이 저장된 상자 내부에 특수파장을 조사하는 조명부를 설치하여 과일의 신선도와 영양분이 유지될 수는 있으나, 어느 정도 시간이 지나면 엘이디에서 발생되는 과량의 빛으로 인해 과일 표면의 수분이 증발되어 장기간 과일의 신선도를 지속시키기는 어려운 문제점이 있다.
또한 한국등록실용 제285,360호에서는 과일이 저장된 용기 덮개에 통기공이 형성된 필름을 부착시킨 과일 포장상자를 개시하고 있다. 상기 기술은 통기공을 통해 내부 공기의 순환이 가능하여 과일에 악취 또는 곰팡이가 발생되는 것을 저감시킬 수는 있으나, 외부 환경조건에 따라 과일의 신선도가 달라질 수 있어, 사용에 큰 제약을 받게 되는 문제점이 있다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 외부 환경조건 변화에 무관하게 저장물이 저장된 용기 내부의 습도를 일정하게 유지하여 저장물 표면의 건조로 인한 신선도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 저장용기용 조명장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 중공부가 형성된 관 형상의 하부 케이스 및 상기 하부 케이스를 덮어 체결하기 위한 상부 케이스를 포함하고, 상기 하부 케이스는 그 내부에, 적어도 하나 이상의 발광다이오드 소자가 실장된 인쇄회로기판 및 상기 발광다이오드 소자에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부가 구비되며, 상기 하부 및 상부 케이스는 온도에 따라 수분을 흡수 또는 방출하는 고분자 수지가 포함된 소재로 형성된 것임을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치를 제공한다.
상기 하부 및 상부 케이스는 광촉매가 코팅된 것일 수 있다.
상기 하부 케이스는 투명한 고분자 수지를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 하부 케이스는 발광다이오드 소자에서 발생된 빛을 외부로 조사하기 위한 관통홀이 형성되는 것일 수 있다.
상기 조명장치는 하부 케이스와 체결되지 않은 상부케이스의 일면에 접착시트를 더 부착하거나 또는 고정고리 및 걸쇠가 구비된 고정수단을 더 형성하여 탈부착이 가능한 것일 수 있다.
상기 상부 케이스는 하부 케이스의 체결 방향으로 돌출 형성되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 고정부가 더 형성되는 것일 수 있다.
상기 고분자 수지는 (메타)아크릴아미드 유도체의 중합체, 알킬비닐에테르 중합체 또는 이들 중합체의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 고분자 수지는 친수성 단량체, 친유성 단량체 및 이온성 단량체로 이루어진 군에서 선택된 공중합체, 이중결합을 갖는 가교성 단량체와 (메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체 및 N-알콕시메틸(메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 발광다이오드 소자는 100 내지 300nm, 360 내지 405nm 범위의 자외선 영역, 430 내지 490nm, 495 내지 610nm, 615 내지 680nm 범위의 가시광선 영역, 760 내지 1300nm 범위의 적외선 영역 또는 이들 영역대의 파장을 복합적으로 발산하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 저장용기용 조명장치는 외부 환경조건 변화에 무관하게, 온도 제어에 따른 수분의 흡수 또는 방출이 가능하여 용기 내부의 습도를 일정하게 유지시킬 수 있으므로 용기 내 저장된 저장물의 신선도를 유지하면서도 장기간 보관이 가능한 이점이 있다.
특히 과일, 채소, 화훼 등의 저장물이 저장된 용기 내에 효율적으로 사용이 가능하다.
또한, 본 발명은 특정 파장의 자외선 광을 조사하여 저장물, 특히 과일, 채소 등의 부패를 억제하고 성숙을 지연시킬 수 있어 저장물의 저장성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 고분자 수지가 수분의 흡수 또는 방출을 반복적으로 수행하므로 조명장치를 재사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 케이스에 광촉매를 코팅하여 이물질에 의한 케이스의 오염을 방지할 수 있어 조명장치의 광도를 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명장치의 분해 사시도이다.
본 발명은 저장물이 저장된 용기 내부의 습도를 일정하게 유지하여 저장물의 신선도를 장시간 지속시킬 수 있는 저장용기용 조명장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 저장용기용 조명장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저장용기용 조명장치의 분해 사시도이다.
도 1과 같이, 본 발명에 따른 저장용기용 조명장치(10)는 내부에 중공부가 형성된 관 형상의 하부 케이스(20) 및 상기 하부 케이스(20)를 덮어 체결하기 위한 상부 케이스(30)를 포함한다.
본 발명에 따른 저장용기용 조명장치(10)는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광(전기장 발광) 현상을 이용하여 외부로 빛을 방출하는 장치로, 광원으로 낮은 소비전력, 긴 수명, 우수한 초기 구동특성 등의 장점이 있는 발광다이오드 소자를 이용한다.
본 발명에서 상기 조명장치(10)는 저장물의 신선도를 유지하면서도 장기간 보관이 가능한 모든 저장용기 내부에 설치가 가능하며, 일례로 신선도가 크게 요구되는 과일, 채소 또는 화훼 등의 저장물이 보관된 용기의 조명장치로 효율적으로 이용될 수 있다.
조명장치(10)을 구성하는 상기 하부 케이스(20)는 내부에 중공부가 형성된 관 형상으로, 하부 케이스(20)의 형상은 조명장치(10)의 용도 및 사용 공간에 따라 변경 가능하며, 일례로 단면이 U자형 또는 다각형일 수 있다.
상기 하부 케이스(20)는 후술할 발광다이오드 소자(21a)에서 발생된 빛을 외부로 조사하기 위한 관통홀(23)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 관통홀(23)은 발광다이오드 소자(21a)와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 관통홀(23)의 개수는 발광다이오드 소자(21a)의 개수에 따라 변경 가능하다.
또한 하부 케이스(20)는 그 내부에 인쇄회로기판(21) 및 전원 공급부(22)가 구비된다.
상기 인쇄회로기판(21)는 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것으로, 기판(21) 상에 발광다이오드 소자(21a)가 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 실장된다.
이러한 기판(21)은 통상 세라믹 인쇄회로기판, 메탈 코아(Metal Core) 인쇄회로기판 또는 연성(Flexible) 인쇄회로기판 등을 사용할 수 있으며, 이때 기판(21)의 개수 및 상기 하나의 기판(21)에 실장되는 발광다이오드 소자(31a)의 개수는 조명장치(10)의 정격용량(Rated Capacity)을 고려하여 적절히 형성될 수 있으며 본 발명은 이를 특별히 한정하지는 않는다.
또한, 기판(21)에 실장되는 상기 발광다이오드 소자(21a)는 휘도가 높고 수명이 긴 광원으로, 적색, 녹색, 청색, 백색 등 가시광선 영역의 빛, 자외선(UV) 영역의 빛, 적외선(IR) 영역의 빛을 각각 발광하는 발광다이오드 소자를 포함할 수 있다.
구체적으로 발광다이오드 소자(21a)는 100 내지 300nm, 360 내지 405nm 범위의 자외선 영역, 430 내지 490nm, 495 내지 610nm, 615 내지 680nm 범위의 가시광선 영역, 760 내지 1300nm 범위의 적외선 영역 또는 이들 영역대의 파장을 복합적으로 발산하는 것일 수 있으며, 저장물의 종류 및 저장 목적에 따라 적절한 영역대의 파장을 선택 사용하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하기로 상기 발광다이오드 소자(21a)는 360 내지 405nm 범위의 파장을 조사하는 자외선 발광다이오드 소자를 포함하는 것이 좋다. 발광다이오드 소자(21a)의 자외선 조사영역이 상기 범위일 경우, 저장물 즉 과일, 채소 등의 부패를 억제하고 성숙을 지연시켜 저장물의 신선도를 유지하면서도 장기간 보관이 가능하다.
상기 전원 공급부(22)는 발광다이오드 소자(21a)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 이러한 전원 공급부(22)는 도면에 도시하지는 않았으나 소켓, 플러그, 통전선 등을 포함할 수 있으며 당업자라면 용이하게 형성할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 저장용기용 조명장치(10)는 하부 케이스(20)를 상부 케이스(30)가 덮어 체결 형성된다. 상부 케이스(30)는 하부 케이스(20) 내부를 수밀 가능하게 밀폐시킬 수 있는 형상을 갖는 것이라면 특별히 한정하지는 않으나, 일례로 판 형상일 수 있다.
이때, 상기 상부 케이스(30)는 하부 케이스(20)의 체결 방향으로 돌출 형성되어 인쇄회로기판(21)을 고정하기 위한 고정부(31)가 더 형성될 수 있다.
상기 고정부(31)는 하부 케이스(20)에 인쇄회로기판(21)을 장착시 이탈 없이 항상 고정된 상태를 유지할 수 있는 형상이라면 특별히 한정하지는 않는다.
또한, 하부 케이스(20)와 상부 케이스(30)의 체결 방식도 특별히 한정하지는 않으나 일례로 접착, 나사결합, 억지끼움에 의해 체결될 수 있다.
이렇게 체결된 상기 조명장치(10)는, 하부 케이스(20)와 체결되지 않은 상부 케이스(30)의 일면에 접착시트(40)를 더 부착하거나 또는 고정수단이 더 형성하여 장치(10)의 탈부착이 가능하도록 한다.
상기 접착시트(40)는 일면에 접착층이 도포된 시트로, 이러한 접착시트(40)애 의해 빛을 조사하고자 하는 저장물로부터 일정간격 이격된 위치에 조명장치(10)을 부착하여 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 접착층의 소재는 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 적용할 수 있으며, 일례로 아크릴계, 고무계, 실리콘계 접착제를 사용할 수 있다.
또한 상기 고정수단은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 적용할 수 있으며, 일례로 고정고리와, 상기 고정고리에 연결된 걸쇠가 구비된 고정수단을 이용할 수 있다.
본 발명은 조명장치(10)가 용기 내의 습도를 조절하기 위하여 하부 케이스(20) 및 상부 케이스(30)는 온도에 따라 수분을 흡수 또는 방출하는 온도 감응성 고분자 수지가 포함된 소재로 형성된다.
상기 고분자 수지는 수팽윤성 및 수불용성을 가지는 화합물로, 자체중량의 2배 내지 100배의 물을 흡수한 후, 가온에 의해 수축하여 수분을 방출하는 특성을 가진다.
이러한 고분자 수지는 (메타)아크릴아미드 유도체의 중합체, 알킬비닐에테르 중합체 또는 이들 중합체의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 (메타)아크릴아미드 유도체는 구체적인 예로 N-n-프로필아크릴아미드, N-n-프로필(메타)크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-이소프로필(메타)크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-에틸(메타)크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-아크릴로일피롤리딘, N-(메타)크릴로일피롤리딘, N-아크릴로일피페리딘, N-(메타)크릴로일피페리딘 및 N-(메타)크릴로일알라닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기에서 예시한 (메타)아크릴아미드 유도체는 각각 단독 중합 또는 2종 이상 공중합하여 사용할 수 있다.
상기 알킬비닐에테르는 구체적인 예로 메틸비닐에테르일 수 있다.
또한, 상기 고분자 수지는 수분 흡수량 조절 또는 형태를 개량하기 위하여 친수성 단량체, 친유성 단량체 및 이온성 단량체로 이루어진 군에서 선택된 공중합체를 더 포함할 수 있다.
상기 친수성 단량체는 구체적인 예로, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 하이드록시에틸(메타)크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트 및 N-비닐-2-피롤리돈으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
그밖에, 초산비닐과 글리시딜메타크릴레이트를 공중합하고, 이를 가수분해하여 친수성이 부여된 생성물을 사용할 수 있다.
상기 친유성 단량체는 구체적인 예로, N-n-부틸아크릴아미드, N-n-부틸메타크릴아미드, N-tert-부틸아크릴아미드, N-tert-부틸메타크릴아미드, N-n-헥실아크릴아미드, N-n-헥실메타크릴아미드, N-n-옥틸아크릴아미드, N-n-옥틸메타아크릴아미드, N-tert-옥틸아크릴아미드, N-n-도데실아크릴아미드 및 N-n-도데실메타크릴아미드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 (메타)아크릴레이트 유도체 또는 아크릴로니트릴, 초산비닐, 염화비닐, 스티렌, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다.
또한, 상기 고분자 수지는 수불용성 특성을 나타내기 위하여 이중결합을 갖는 가교성 단량체와 (메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체 및 N-알콕시메틸(메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 이중결합을 갖는 가교성 단량체는 구체적인 예로 적어도 2개 이상의 이중 결합을 갖는 디비닐에테르, 알릴비닐에테르, 알릴비닐아세탈 등을 들 수 있다.
여기서, 가교성 단량체와 공중합하는 (메타)아크릴아미드 유도체는 상술한 것과 동일하다.
상기 N-알콕시메틸(메타)아크릴아미드 유도체는 구체적인 예로 N-하이드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-tert-부톡시메틸(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있다.
이때, 고분자 수지의 수분 흡수 또는 방출 온도는 10 내지 100℃의 범위에서 제어할 수 있으며, 상술한 고분자 수지의 선택 사용에 따라 온도 범위는 조절될 수 있다. 바람직하기로, 상기 고분자 수지는 50℃ 이상에서 수분을 방출하도록 선택 사용하는 것이 좋다.
또한 고분자 수지의 형태는 특별히 한정하지는 않으나, 일례로 분말상, 시트상, 섬유상, 필름상, 겔상 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 케이스(20, 30)를 구성하는 고분자 수지 이외의 다른 소재와의 혼화성을 고려하여 분말상 또는 겔상인 것이 좋다.
이때 바람직하기로 상기 하부 케이스(20)는 빛의 투과율을 향상시키기 위하여 투명한 고분자 수지를 더 포함할 수 있으며, 일례로 투명한 아크릴(acrylic), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 폴리에틸렌(polyethylene)이 사용될 수 있다.
본 발명에서 하부 케이스(20) 및 상부 케이스(30)는 광촉매가 코팅된 것일 수 있다. 상기 광촉매는 빛을 받아들여 화학 반응을 촉진시키는 물질로, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황화카드뮴(CdS), 산화텅스텐(WO3)을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 저장물의 유해성을 고려하면 이산화티타늄(TiO2)을 사용하는 것이 좋다.
이산화티타늄은 자외선 파장 영역 또는 대략 200 내지 450nm의 청색 파장 영역을 갖는 빛에 의해 화학 반응을 촉진시켜 이물질이 산화 분해되어 제거할 수 있다. 따라서, 상기 광촉매는 케이스(20, 30)에 코팅되어 이물질에 의한 케이스(20, 30)의 오염을 방지할 수 있어 조명장치(10)의 광도를 일정하게 유지할 수 있다.
이러한 상기 광촉매는 케이스(20, 30)의 내외표면에 얇은 막 형태로 코팅 또는 분무 도장될 수 있으며, 본 발명은 이를 특별히 한정하지는 않는다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 저장용기용 조명장치(10)는, 온도 감응성 고분자 수지를 케이스(20, 30)의 소재로 이용함에 따라 온도 제어에 따른 수분의 흡수 또는 방출이 가능하다. 즉 고분자 수지가 수분을 흡수하고 발광다이오드 소자(21a)에서 발생되는 빛에 의해 가온되게 되면 수분을 방출하게 되어, 용기 내부의 습도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
따라서, 종래 저장물 표면의 건조로 인한 신선도가 저하되는 것을 방지할 수 있어, 저장물을 장기간 보관할 수 있다.
또한, 고분자 수지가 수분의 흡수 또는 방출을 반복적으로 수행하므로 조명장치(10)의 재사용이 가능하다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
10: 조명장치
20: 하부 케이스
21: 인쇄회로기판
21a: 발광다이오드 소자
22: 전원 공급부
23: 관통홀
30: 상부 케이스
31: 고정부
40: 접착시트

Claims (9)

  1. 내부에 중공부가 형성된 관 형상의 하부 케이스 및 상기 하부 케이스를 덮어 체결하기 위한 상기 하부 케이스의 체결 방향으로 돌출 형성되어 인쇄회로기판을 고정하기 위한 고정부가 형성된 상부 케이스를 포함하고,
    상기 하부 케이스는 그 내부에, 100 내지 300nm, 360 내지 405nm 범위의 자외선 영역, 430 내지 490nm, 495 내지 610nm, 615 내지 680nm 범위의 가시광선 영역, 760 내지 1300nm 범위의 적외선 영역 또는 이들 영역대의 파장을 복합적으로 발산하는 적어도 하나 이상의 발광다이오드 소자가 실장된 인쇄회로기판 및 상기 발광다이오드 소자에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부가 구비되며,
    상기 하부 및 상부 케이스는 온도에 따라 수분을 흡수 또는 방출하는 고분자 수지가 포함된 소재로 형성되되,
    상기 고분자 수지는 (메타)아크릴아미드 유도체의 중합체, 알킬비닐에테르 중합체 또는 이들 중합체의 혼합물; 및 친수성 단량체, 친유성 단량체 및 이온성 단량체로 이루어진 군에서 선택된 공중합체, 이중결합을 갖는 가교성 단량체와 (메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체 및 N-알콕시메틸(메타)아크릴아미드 유도체의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 및 상부 케이스는 광촉매가 코팅된 것임을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 케이스는 투명한 고분자 수지를 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 케이스는 발광다이오드 소자에서 발생된 빛을 외부로 조사하기 위한 관통홀이 형성되는 것임을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 조명장치는 하부 케이스와 체결되지 않은 상부케이스의 일면에 접착시트를 더 부착하거나 또는, 고정고리 및 걸쇠가 구비된 고정수단을 더 형성하여 탈부착이 가능한 것임을 특징으로 하는 저장용기용 조명장치.
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