KR101948844B1 - 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 led 스탠드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 관한 것으로서, 화분을 거치할 수 있도록 평면으로 구성되는 거치대와, 상기 거치대의 후면에 위치하여 각종 장치를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있고 외부에는 조작단이 형성되어 있는 수용부와, 상기 거치대의 상부에 형성되어 상기 거치대를 향해 식물 성장에 필요한 파장의 빛을 조사하는 조사부와, 상기 수용부와 상기 조사부를 연결하며 상기 조사부의 높낮이를 조절할 수 있도록 형성되는 높이조절대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드{Small LED stand for plant growth with lighting pollution}
본 발명은 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성장에 필요한 광역대의 빛을 식물에게만 조사함으로써 식물 성장을 돕는 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 관한 것이다.
농작물은 원산지에서 주어진 유전적 성질에 따른 기후에의 적응력을 가지고 있는데, 이에는 한계가 있다.
농업생산에 있어서 중요한 변수로 온도조건, 수분공급조건, 일사조건(일조시간) 등을 예로 들 수 있으며, 이중 수분의 영향은 가장 손쉽게 조절할 수 있는 요소인 반면에 온도와 일사조건은 기상적인 변수가 많아 조절하기 어려운 여건이 되어왔다.
식물은 엽록소를 매개로 하여 탄산가스와 물에 의한 광합성을 통해 태양 에너지의 일부를 생산물 안에 변환ㅇ축적하므로 일사가 직접 영향을 미치게 되고, 일사량은 개화와 과일의 착색에도 관계하는데, 흐리고 비 오는 날이 많아 식물이 충분히 자외선에 쪼이지 못하면 웃자람으로 연약해져 생육이 좋지 못하다.
식물은 단지 일정시간을 경과하기만 하면 성숙단계에 도달하는 것이 아니고 어느 일정 열량을 받아야 비로소 성숙할 수 있다.
종래에는 부족한 광량을 보충하거나 개화조절, 착색 등을 위한 적당한 생육조건을 제공하기위해 백열등, 형광등, 나트륨 등을 이용하였으나, 이러한 조명기구는 가시광선 이외의 적외선, 자외선 등 모든 파장 대역의 광이 섞여 있으며 특정대역의 파장이 필요한 경우 불필요한 파장까지 같이 조사하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 한국특허 공개번호 제10-2012-0069913호는 농업용 LED 장치에 관한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 적색광을 발하는 적색 LED, 녹색광을 발하는 녹색 LED, 청색광을 발하는 청색 LED, 백색광을 발하는 백색 LED가 배열되어 색상이 구분되는 광을 발산하는 LED 모듈, LED 모듈의 온/오프 상태, 조도, 색상 및 점멸 속도를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 제어부는 LED 모듈의 최근 셋팅된 제어 신호를 기억하는 기억부를 포함하며, 기억부는 전원 차단에도 불구하고 그 기억값을 그대로 유지하는 비휘발성 메모리를 포함하고 제어부의 제어 동작을 원격으로 지령하는 원격 모듈, 을 포함하며, 원격 모듈은 LED 모듈의 온/오프 제어를 위한 전원 버튼, LED 모듈의 조도 제어를 위한 조도버튼, LED 모듈의 색상 조절을 위한 색상 버튼, LED 모듈의 동작 모드 선택을 위한 모드 선택버튼, LED 모듈의 제어 동작을 프로그램하는 프로그램 버튼 중 적어도 하나를 포함하고, 원격 모듈은 제어부와 적외선 통신(IR 통신), 블루투스 통신, 와이파이 통신, CDMA 통신, 광통신중 적어도 하나의 무선 통신 프로토콜에 의하여 제어 신호를 주고받는 농업용 LED 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 종래기술의 경우 LED를 통해 필요한 파장만 방사하는 모듈을 사용할 수 있어 전력소비가 적고 에너지효율이 높다는 장점이 있으나 대부분 농장에서 사용하도록 구성되어 있기 때문에 빛이 조사되는 각도가 넓어 빛에 의한 산란으로 인한 빛 공해가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한 상기와 같은 종래기술의 경우 식물에 조사하기 위해 조사되는 빛의 색으로 인해 조사되는 실내 분위기가 비교적 어두워지기 때문에 음침해진다는 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2012-0069913호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 소형으로 구성되어 가정에서 키우는 식물의 성장을 도울 수 있는 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 빛이 화분으로만 집중되어 조사되도록 구성되어 외부로 빛이 산란되거나 반사되지 않도록 하는 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 센서에 의해 조도를 측정하여 조도에 따라 자동으로 식물성장을 위한 빛을 조사하는 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드는 화분을 거치할 수 있도록 평면으로 구성되는 거치대와, 상기 거치대의 후면에 위치하여 각종 장치를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있고 외부에는 조작단이 형성되어 있는 수용부와, 상기 거치대의 상부에 형성되어 상기 거치대를 향해 식물 성장에 필요한 파장의 빛을 조사하는 조사부와, 상기 수용부와 상기 조사부를 연결하며 상기 조사부의 높낮이를 조절할 수 있도록 형성되는 높이조절대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드는 상기 조사부는 광합성 증진을 위해 420~470nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 청색 LED와, 630~680nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 적색 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드는 상기 조사부는 여름철에 해충이 방지할 수 있도록 600~640nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 황색 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드는 상기 조사부는 LED에서 조사되는 빛이 화분에만 집중될 수 있도록 상기 LED에서 조사되는 빛을 집광시키는 편향렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드는 상기 수용부에는 태양광의 조도를 감지하여 태양광의 조도에 따라 상기 조사부를 동작시키는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 소형으로 구성되어 가정에서 키우는 식물의 성장을 도울 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 빛이 화분으로만 집중되어 조사되도록 구성되어 외부로 빛이 산란되거나 반사되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 센서에 의해 조도를 측정하여 조도에 따라 자동으로 식물성장을 위한 빛이 조사되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 농업용 LED 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 조사부를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 LED가 하우징에 부착된 내부 모습을 나타낸 사시도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성장에 필요한 광역대의 빛을 식물에게만 조사함으로써 식물 성장을 돕는 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 조사부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드의 LED가 하우징에 부착된 내부 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED(411) 스탠드는 화분을 거치할 수 있도록 평면으로 구성되는 거치대(100)와, 거치대(100)의 후면에 위치하여 각종 장치를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있고 외부에는 조작단(210)이 형성되어 있는 수용부(200)와, 거치대(100)의 상부에 형성되어 거치대(100)를 향해 식물 성장에 필요한 파장의 빛을 조사하는 조사부(400)와, 수용부(200)와 조사부(400)를 연결하며 조사부(400)의 높낮이를 조절할 수 있도록 형성되는 높이조절대(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
거치대(100)는 화분을 거치할 수 있도록 평면으로 구성되어 있으나 필요에 따라 거치대(100)에는 화분의 하부면을 고정할 수 있도록 화분 크기에 대응되는 홈이 형성되어 있을 수 있다.
거치대(100)의 후면에는 수용부(200)가 형성되어 있으며, 수용부(200)의 내부에는 조사부(400)에 전력을 공급하기 위한 배터리(도시되지 않음) 또는 파워서플라이(도시되지 않음)이 형성되어 있고, 조사부(400)의 동작을 제어할 수 있도록 내부에 제어장치(220)가 형성되어 있게 된다.
또한 수용부(200)의 외면에는 사용자가 수동으로 조사부(400)를 동작시킬 수 있도록 조작단(210)이 형성되어 있으며, 조작단(210)은 복수 개의 스위치로 구성되어 있어 스위치를 통해 조사부(400)를 끄거나 켤 수 있도록 구성되게 된다.
높이조절부는 조사부(400)의 높낮이를 조절할 수 있도록 구성되어 있으며, 거치대(100)에 거치되는 화분이 크거나 식물이 큰 경우 조사부(400)를 식물 크기에 맞춰 높일 수 있게 된다.
또한 높이조절부 내부에는 조사부(400)에 전력을 공급할 수 있도록 케이블이 내장되어 있는 것이 바람직하다.
조사부(400)의 내부에는 다수의 LED(411)가 장착되어 있는 어레이(410)가 장착되어 있으며, 어레이(410)는 식물성장에 필요한 LED(411)의 파장에 따라 다수 개가 형성되어 있다.
이때 조사부(400)는 광합성 증진을 위해 420~470nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 청색 LED(411)와, 630~680nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 적색 LED(411)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
어레이(410)는 다수 개가 조사부(400) 내부에 형성되어 있으며, 어레이(410)에 장착되는 LED(411)는 식물이 광합성을 하기 위해 엽록소를 가장 많이 흡수할 수 있는 파장대인 청색과 적색이 각각 어레이(410)에 장착되게 된다.
즉, 어레이(410)에 다수 개의 적색 LED(411)가 장착되거나 다수 개의 청색 LED(411)가 장착되어 있어 조작단(210)의 조작에 의해 적색, 청색 중 어느 하나 이상의 어레이(410)에 전원이 공급되도록 함으로써 식물이 광합성을 할 수 있게 된다.
또한 LED(411)에서 조사되는 빛이 화분에만 집중될 수 있도록 상기 LED(411)에서 조사되는 빛을 집광시키는 편향렌즈(430)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
어레이(410)에 장착된 각각의 LED(411)에는 빛이 산란되지 않도록 하우징(420)이 LED(411)상부에 장착되도록 형성되며, 하우징(420) 내부에는 LED(411)에서 조사되는 빛을 집광시켜 거치대(100)로만 조사될 수 있도록 편향렌즈(430)가 형성되어 있다.
편향렌즈(430)를 통해 LED(411)에서 조사되는 빛은 거치대(100)에서 한 점으로 집광되도록 구성되므로 빛이 퍼지지 않고 화분에 심어진 식물에게만 조사될 수 있어 가정 내에서 청색, 적색광이 주위로 조사되지 않아 빛 공해를 최소화할 수 있게 된다.
또한 조사부(400)는 여름철에 해충이 방지할 수 있도록 600~640nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 황색 LED(411)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 해충이 좋아하는 파장대는 400~430nm의 청색영역이기 때문에 청색 LED(411)가 빛을 조사하는 경우 해충이 빛에 의해 모이는 문제점이 있다.
이러한 점을 해결하기 위해 해충이 싫어하는 파장대인 600~640nm의 황색 LED(411)를 어레이(410)에 장착하고 여름철에 황색 LED(411)를 통해 빛을 조사함으로써 해충이 모이는 것을 방지할 수 있다.
또한 해충을 보다 용이하게 방지하기 위해서는 여름철에는 청색 LED(411)가 동작되지 않도록 구성하고, 적색 LED(411)와 황색 LED(411)만 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 수용부(200)에는 태양광의 조도를 감지하여 태양광의 조도에 따라 상기 조사부(400)를 동작시키는 센서부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
센서부(500)는 다수 개로 이루어진 조도센서(510)로 이루어져 있으며 수용부(200)의 상부 또는 조사부(400)의 상부에 각각의 조도센서(510)가 위치하여 태양광의 조도를 측정하도록 구성되어 있다.
즉, 조도센서(510)를 통해 실외에서 유입되는 태양광의 조도를 측정할 수 있으므로 이를 통해 태양광의 조도가 설정된 조도 값보다 낮은 경우 식물 성장을 위해 조사부(400)를 자동으로 동작시키게 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 소형으로 구성되어 가정에서 키우는 식물의 성장을 도울 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 빛이 화분으로만 집중되어 조사되도록 구성되어 외부로 빛이 산란되거나 반사되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드에 의하면 센서에 의해 조도를 측정하여 조도에 따라 자동으로 식물성장을 위한 빛이 조사되는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 거치대
200 : 수용부
210 : 조작단
220 : 제어장치
300 : 높이조절대
400 : 조사부
410 : 어레이
411 : LED
420 : 하우징
430 : 편향렌즈
500 : 센서부
510 : 조도센서

Claims (5)

  1. 화분을 거치할 수 있도록 평면으로 구성되는 거치대와;
    상기 거치대의 후면에 위치하여 각종 장치를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있고 외부에는 조작단이 형성되어 있는 수용부와;
    상기 거치대의 상부에 형성되어 상기 거치대를 향해 식물 성장에 필요한 파장의 빛을 조사하는 조사부와;
    상기 수용부와 상기 조사부를 연결하며 상기 조사부의 높낮이를 조절할 수 있도록 형성되는 높이조절대;를 포함하며,
    상기 조사부는
    식물성장에 필요한 파장이 발생되는 다수 개의 LED가 장착되어 있는 어레이와;
    상기 어레이에 장착된 각각의 상기 LED의 상부에 형성되어 상기 LED에서 조사되는 빛이 산란되지 않도록 방지하는 하우징과;
    상기 하우징의 내부에 형성되어 상기 LED에서 조사되는 빛을 집광시켜 거치대로만 조사될 수 있도록 하는 편향렌즈;로 이루어지며,
    상기 편향렌즈는 상기 LED에서 조사되는 빛을 상기 거치대의 한 점을 향해 집광되도록 하여 빛이 퍼지지 않고 화분에 심어진 식물에게만 조사될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는
    빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조사부는 광합성 증진을 위해 420~470nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 청색 LED와;
    630~680nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 적색 LED;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조사부는 여름철에 해충이 방지할 수 있도록 600~640nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 황색 LED;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부에는 태양광의 조도를 감지하여 태양광의 조도에 따라 상기 조사부를 동작시키는 센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드.
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