KR102488141B1 - 스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템 - Google Patents

스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템에 관한 것이다. 스마트팜 쿨링 시스템은 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위해 구현된 에어 공급 시스템과 포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하기 위해 구현된 워터 공급 시스템을 포함할 수 있다.

Description

스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템{Method for cooling on smartfarm and smartfamr cooling system}
본 발명은 스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공기의 순환과 물의 순환을 기반으로 스마트팜의 온도를 낮추기 위한 스마트 팜에서 쿨링 방법 및 이러한 방법을 수행하는 스마트팜 쿨링 시스템에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
고온다습한 우리나라의 여름 기후에서 노지재배가 어렵거나 제철이 아닌 때 나온 채소를 키우기 위해서 비닐하우스, 유리 온실을 포함하는 인공 시설에 서 인위적으로 재배환경을 조절하여 작물을 재배하였다.
인공 시설에서 식물의 적절한 생육과 성장을 담보하기 위해서는 반드시 광합성에 필요한 빛을 인위적으로 조절하여 공급할 수 있는 조명 시스템이 필 요하다. 종래에 조명 시스템은 백열등, 할로겐 램프를 온오프하여 인위적으로 빛을 조절하여 공급하였다. 인공 시설의 광원으로서 백열등 또는 할로겐 램프를 사용하 는 경우 잦은 온오프 동작에 따른 사용 수명의 단축 및 과다한 전력 소모 등의 이유로 유지 보수에 어려움이 존재한다.
최근 들어, 종래의 백열등, 할로겐을 포함하는 조명 등기구보다 사용 수명이 길면서 전기에너지 소비가 적은 LED를 식물 성장용 조명등 기구로서 주로 사용하고 있다. 종래의 LED 등기구 조립체는 내부에 복수개의 LED 모듈이 설치되고, 그 상부에는 방열판 또는 방열핀이 설치되어 LED에서 발생하는 열이 외부(결국은 led조명장치의 방열은 가능하나 방출된열은 스마트팜 실내에 쌓이게되어 실내환경을 조절하는데 의미가 없음)로 방 출되도록 하는 구조를 갖는다.
LED에서 발생하는 열은 스마트팜 내부의 온도를 높이는 원인이 되고, 스마트팜 내부의 온도의 관리를 위해서는 LED의 열에 대한 관리가 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템을 기반으로 스마트팜 내부의 온도를 낮추는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 에어 라인과 함께 LED를 기반으로 구현된 LED 장치를 사용하여 LED에 의해 달구어진 공기가 스마트팜 내에서 순환하지 않고, 에어 라인을 통해 공급되는 공기에 의해 외부로 밀려남으로써 스마트팜의 온도를 낮추는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트팜 쿨링 시스템은 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위해 구현된 에어 공급 시스템와 포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하기 위해 구현된 워터 공급 시스템을 포함할 수 있다.
한편, 상기 에어 공급 시스템은 메인 공급 에어 라인에서 분기된 복수의 하위 에어 라인에 위치한 LED 장치로 공기를 유입시키고, 상기 에어 공급 시스템은 상기 복수의 하위 에어 라인에서 메인 회수 에어라인을 통해 공기를 유출시킬 수 있다.
또한, 상기 워터 공급 시스템은 재배 타워에 위치한 복수의 재배 구조 각각에 위치한 복수의 워터 분출 장치 각각을 통해 상기 포그 타입의 물을 분사할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스마트팜에서 쿨링 방법은 에어 공급 시스템이 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위한 공기 순환을 수행하는 단계와 워터 공급 시스템이 포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 에어 공급 시스템은 메인 공급 에어 라인에서 분기된 복수의 하위 에어 라인에 위치한 LED 장치로 공기를 유입시키고, 상기 에어 공급 시스템은 상기 복수의 하위 에어 라인에서 메인 회수 에어라인을 통해 공기를 유출시킬 수 있다.
또한, 상기 워터 공급 시스템은 재배 타워에 위치한 복수의 재배 구조 각각에 위치한 복수의 워터 분출 장치 각각을 통해 상기 포그 타입의 물을 분사할 수 있다.
본 발명에 의하면, 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템을 기반으로 스마트팜 내부의 온도가 낮추어 질 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 에어 라인과 함께 LED를 기반으로 구현된 LED 장치를 사용하여 LED에 의해 달구어진 공기가 스마트팜 내에서 순환하지 않고, 에어 라인을 통해 공급되는 공기에 의해 외부로 밀려남으로써 스마트팜의 온도가 낮추어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연결캡을 이용하여 연결한 복수의 LED 장치를 나타낸 개념도이다.
도 6 은 본 실시예에 따른 연결 캡의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치의 내부 구조를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여 지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 스마트팜 쿨링 시스템을 기반으로 한 쿨링 방법이 개시된다.
도 1을 참조하면 스마트 팜 쿨링 시스템은 에어 공급 시스템(100), 워터 공급 시스템(150)을 포함할 수 있다.
에어 공급 시스템(100)은 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼줌으로써 스마트팜의 온도를 낮출 수 있다.
워터 공급 시스템(100)은 포그(또는 스프레이) 타입으로 공급된 물을 분사함으로써 스마트팜의 온도를 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 스마트팜 쿨링 시스템 내에서 에어 공급 시스템(100)은 3개, 워터 공급 시스템(150)은 1개와 같이 서로 다른 비율로 구현되되, 에어 공급 시스템(100)이 워터 공급 시스템(150)보다 많은 숫자로 구현될 수 있다.
에어 공급 시스템(100)은 에어 컴프레서(110), 에어 리시브 탱크(120), 에어 필터(130), 에어 드라이어(140)를 포함할 수 있다.
에어 컴프레서(110)는 압축 공기를 생성하여 전달하기 위해 구현될 수 있다.
에어 리시브 탱크(120)는 에어 컴프레서(110)와 연결되어 에어 컴프레서(110)를 통해 전달되는 공기를 수신하여 보관하기 위해 구현될 수 있다.
에어 필터(130)는 에어 리시브 탱크(120)에서 스마트팜으로 전달되는 공기를 필터링하기 위해 구현될 수 있다.
에어 드라이어(140)는 에어 필터(130)를 통과한 공기에서 수분을 제거하기 위해 구현될 수 있다.
에어 드라이어(140)를 통과한 공기는 에어 라인을 통해 스마트팜에 포함된 복수의 재배실로 공급될 수 있다. 에어 라인은 스마트팜에 포함되는 복수의 재배실 각각으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 장치는 에어 라인과 LED가 함께 구현될 수 있다. LED 장치 상의 LED에 발생된 뜨거운 공기가 스마트팜에서 순환되지 않고, 에어라인에 머물다가 에어라인을 통해 공급되는 공기에 의해 밀려서 외부로 바로 나갈 수 있다. 즉, LED에 의해 달구어진 공기가 스마트팜 내에서 순환하지 않고, 에어 라인을 통해 공급되는 공기에 의해 외부로 밀려남으로써 스마트팜의 온도가 낮아질 수 있다.
에어 라인은 복수의 재배실 각각에 위치한 수직 구조의 재배 타워 각 층에 개별적으로 위치한 LED 장치로 분기되어 외부 공기를 지속적으로 유입시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 설명의 편의상 에어 컴프레셔를 기반으로 에어의 공급만을 기재하였으나, 반대쪽에서 블로워를 통한 흡기를 통해 더운 공기를 빼내는 방식인 흡기 방식도 수행될 수 있고, 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
워터 공급 시스템(150)은 워터 공급부(160), 버퍼 탱크(170), 워터 필터(180), 포깅 스프레이 펌프(fogging spary pump)(190)를 포함할 수 있다. 워터 공급 시스템(150)은 물을 포그(또는 스프레이) 타입으로 분사함으로써 스마트팜에 발생된 열로 인한 온도의 상승으 낮출 수 있다.
워터 공급부(160)는 물을 공급하기 위해 구현될 수 있다.
버퍼 탱크(170)는 워터 공급부(160)와 연결되어 워터 공급부(160)에 의해 공급된 물을 저장하기 위해 구현될 수 있다.
워터 필터(180)는 버퍼 탱크(170)에 의해 공급된 물을 필터링하기 위해 구현될 수 있다.
포깅 스프레이 펌프(190)는 필터링된 물을 스프레이 형태(또는 포그 형태)로 생성하기 위해 구현될 수 있다. 워터 필터(180) 이후에 워터 라인은 복수개(예를 들어, 2개) 라인으로 생성될 수 있고, n개의 워터 라인 각각에 포깅 스프레이 펌프(190)가 연결되어 공급된 물을 포그 형태로 생성할 수 있다.
포그 형태의 물은 다시 m개(예를 들어, 1개)의 워터 라인으로 합쳐지고 다시 n개의 워터 라인을 통해 스마트팜에 포함되는 복수의 재배실 각각으로 연결될 수 있다.
워터 라인은 복수의 재배실 각각에 위치한 수직 구조의 재배 타워 각 층에 위치한 하위 워터 라인으로 분기되어 포그를 분출하고, 분출된 포그는 스마트팜 내의 온도를 낮출 수 있다.
스마트팜에서 쿨링 방법은 에어 공급 시스템이 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위한 공기 순환을 수행하는 단계와 워터 공급 시스템이 포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
에어 공급 시스템은 메인 공급 에어 라인에서 분기된 복수의 하위 에어 라인에 위치한 LED 장치로 공기를 유입시키고, 에어 공급 시스템은 복수의 하위 에어 라인에서 메인 회수 에어라인을 통해 공기를 유출시킬 수 있다.
워터 공급 시스템은 재배 타워에 위치한 복수의 재배 구조 각각에 위치한 복수의 워터 분출 장치 각각을 통해 포그 타입의 물을 분사할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2에서는 스마트팜 쿨링 시스템에서 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템이 구체적으로 개시된다. 도 2에서 개시된 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템은 하나의 예시로서 다양하게 구현될 수 있다. 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템을 구성하는 각 장치의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
도 2에서는 특히 재배실로 이동하기 전의 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템이 구체적으로 개시된다.
도 2를 참조하면, 에어 공급 시스템의 에어 컴프레서는 제1 에어 컴프레서(213), 제2 에어 컴프레서(216) 및 제3 에어 컴프레서(219)를 포함할 수 있다. 제1 에어 컴프레서(213), 제2 에어 컴프레서(216) 및 제3 에어 컴프레서(219) 각각은 공기 압축 동작을 수행할 수 있다. 컴프레서의 개수와 용량은 재배실의 사이즈, 스마트팜의 사이즈에 따라 다르게 설정될 수 있다.
제1 에어 컴프레서(213), 제2 에어 컴프레서(216) 및 제3 에어 컴프레서(219)에 의해 공급된 공기는 에어 리시버 탱크(220)로 전달될 수 있다. 에어 리시버 탱크(220)는 압축된 공기를 저장하고, 에어 리시버 탱크(220)는 공기를 제1 에어 필터(230)로 전달할 수 있다. 제1 에어 필터(230)는 공기를 필터링할 수 있고, 에어 드라이어는 필터링된 공기에서 수분을 제거하기 위해 구현될 수 있다. 에어 드라이어(240)를 통과한 공기는 제2 에어 필터(253) 및 제3 에어필터(256)를 통과하여 제1 재배실 내시 제9 재배실로 이동될 수 있다.
워터 공급 시스템의 워터 공급부(260)는 버퍼 탱크(270)로 물을 공급하고, 워터 필터(280)는 버퍼 탱크(270)에 의해 공급된 물을 필터링할 수 있다. 워터 필터(280)에 의해 필터링된 물은 제1 워터 라인과 제2 워터 라인으로 분기되어 제1 포깅 스프레이 펌프(290) 및 제2 포깅 스프레이 펌프(295) 각각으로 전달될 수 있다.
제1 포깅 스프레이 펌프(290)는 제1 워터 라인을 통해 전달된 물을 포그 타입으로 생성할 수 있다. 제2 포깅 스프레이 펌프(295)는 제2 워터 라인을 통해 전달된 물을 포그 타입으로 생성할 수 있다.
제1 워터 라인과 제2 워터 라인은 하나의 워터 라인으로 합쳐질 수 있고 하나의 워터 라인은 제1 재배실 내지 제4 재배실로 이동하기 위한 제3 워터 라인, 제5 재배실 내지 제9 재배실로 이동하기 위한 제4 워터 라인으로 분기될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 재배실에서 위치한 에어 공급 시스템과 워터 공급 시스템이 구체적으로 개시된다. 도 3에서는 설명의 편의상 제1 재배실만 개시되나 동일한 방식으로 제1 재배실 내지 제9 재배실이 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 재배실은 n개(예를 들어 ,7개)의 수직 형태의 재배 타워를 포함할 수 있다. 재배 타워 상에는 층별로 복수의 하위 재배 구조가 위치할 수 있다. 복수의 하위 재배 구조 각각 상에서는 작물이 재배될 수 있다.
제1 재배실 각각 상에는 메인 공급 에어 라인(300), 메인 회수 에어 라인(310) 및 메인 워터 라인(320)이 위치할 수 있다.
메인 공급 에어 라인(300) 및 메인 워터 라인(320) 각각에서 재배 타워 상에서 층별로 위치한 복수의 하위 재배 구조로 물과 공기를 공급하기 위해 복수의 하위 에어 라인(330) 및 복수의 하위 워터 라인(340)으로의 분기가 이루어질 수 있다.
하위 에어 라인(330)은 전술한 LED 장치로서 LED와 에어 라인이 함께 구현된 구조일 수 있다. 하위 에어 라인(330)인 LED 장치의 구조는 후술된다.
메인 공급 에어 라인(300)을 통해 유입된 공기는 하위 에어 라인(330) 상으로 전달되고, 하위 에어 라인(330) 상에서 LED에 의해 뜨거워진 공기는 유입된 공기를 통해 밀려나서 외부로 방출될 수 있다.
메인 회수 에어 라인(310)은 메인 공급 에어 라인(300)을 통해 복수의 하위 에어 라인(330) 상으로 공급된 에어를 회수하여 외부로 방출하기 위한 에어라인일 수 있다. 메인 회수 에어 라인(310)은 LED에 의해 높은 온도를 가진 공기를 회수하여 외부로 방출할 수 있다.
하위 워터 라인(340) 각각 상에는 포그 타입(또는 스프레이 타입)으로 물을 분출하기 위한 워터 분출 장치가 복수개 위치할 수 있다. 워터 분출 장치 각각은 전달된 물을 분출하여 스마트팜 내부의 온도를 낮출 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치를 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 전술한 에어 라인과 함께 구현된 LED 장치가 개시된다.
도 4를 참조하면, LED 장치는 공기 주입 튜브(516), 디밍 제어부(532), 전력 공급부(534), 전력 공급 튜브(536), LED 장치(540), 공기 배출 튜브(552)와 연결될 수 있다.
공기 주입 튜브(516)의 전단에는 주입 공기압 조절 밸브(513), 주입 공기압 조절부(514)가 위치하고, 공기 주입 튜브(516)의 후단에는 배기 공기압 조절 밸브(562), 배기 공기압 조절부(564)가 위치할 수 있다.
주입 공기압 조절 밸브(513)는 공기 주입 튜브의 일측에 형성되어 LED 장치(540) 내부로 주입되는 공기압을 조절할 수 있다. 주입 공기압 조절 밸브(513)는 공기 주입 튜브(116)의 일측에 연결된다. 주입 공기압 조절 밸브(513)는 주입 공기압 조절부(514)의 제어에 따라 LED 장치(540) 내부의 공기 통로(1050)로 주입되는 공기압을 조절한다.
주입 공기압 조절부(514)는 LED 장치(540)로부터 각 구간별 온도 측정 결과를 수신한다. 주입 공기압 조절부(514)는 각 구간별 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절할 수 있다. 주입 공기압 조절부(514)는 기준값과 온도 측정 결과를 비교하여 공기 주입량을 조절한다. 예를 들어, 주입 공기압 조절부(514)는 공기를 주입한 공기 주입 튜브(516)의 표면 온도가 각 구간별로 쿨링이 미적용된 온도보다 최소 3℃ ~ 5℃ 정도 낮은 온도를 유지하도록 공기 주입량을 조절할 수 있다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기 주입 튜브(516)로 공기를 주입하여 공기 주입 튜브(516) 내부에 압력차에 의한 대류현상으로 내부의 SMPS(Switching Mode Power Supply), 기판(1030)으로부터 발생하는 열을 외부로 배출하는 형태로 냉각시킨다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기 주입 튜브(516)로 공기를 주입하면, 주입 캡(610)의 인근에서 냉각효과가 크게 발생한 후 배출 캡(630)까지 대류현상이 나타나 전체적으로 냉각 효과가 발생하도록 한다.
주입 공기압 조절부(514)는 LED 장치(540) 내부의 기판(1030)과 연결되는 SMPS에서 발생하는 열이 쿨링이 미적용된 온도보다 적어도 3℃ ~ 5℃ 이상 차이가 나도록 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기 주입 튜브(516)로 공기를 주입한 후 기 설정된 시간(예컨대, 15분)이 경과한 후 표면 온도가 포화(Saturation)되어 더 이상 상승되지 않는 상태를 유지하도록 한다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기를 기 설정된 시간 동안 공기 주입 튜브(516)로 주입한 후 주입 캡(610) 부분에 습기가 맺히는 결로현상을 방지하기 위해, 습기를 제거한 드라이(Dry)한 공기를 주입한다.
주입 공기압 조절부(514)는 결로 현상을 방지하기 위해 주변 온도를 센싱한 온도를 기반으로 주변 온도에 따라 기 설정된 온도로 조절한 공기(냉각된 공기, 가열된 공기, 실온(25℃) 상태 공기)를 공기 주입 튜브(516)로 주입하여 LED 장치(540)에서 발생하는 결로 현상을 방지한다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기 주입 튜브(516)로 기 설정된 온도로 조절한 공기(냉각된 공기, 가열된 공기, 실온(25℃) 상태 공기)를 공기 주입 튜브(516)로 주입하여 LED 장치(540)의 외부 케이스에 대한 표면 온도가 쿨링이 미적용된 온도보다 3℃~5℃ 정도 낮추도록 한다.
주입 공기압 조절부(514)는 주입 공기압 조절 밸브(513)에 연결되어 주입 펌프(512)로부터 LED 장치(540) 내부로 주입되는 공기압을 조절되도록 공기압 조절 밸브를 제어한다. 주입 공기압 조절부(514)는 LED 장치(540)의 외부 케이스 길이에 따라 공기압의 강도를 변경시킨다. 주입 공기압 조절부(514)는 주입 공기압 조절 밸브(513)에 연결되어 주입펌프(512)로부터 LED 장치(540) 내부로 주입되는 공기압을 조절되도록 주입 공기압 조절 밸브(513)를 제어한다.
공기 주입 튜브(516)는 주입펌프(512)로부터 주입받은 공기를 튜브가 연결된 공간인 LED 장치(540) 내의 공기 통로(1050)로 주입한다. 공기 주입 튜브(516)는 주입 펌프(512)로부터 주입 캡(610)까지 연결되는 튜브를 의미한다. 공기 주입 튜브(516)의 일측은 주입 펌프(512)의 출력단에 연결된다. 공기 주입 튜브(516)의 타측은 주입 캡(610)의 공기 주입 튜브 홀(1220)로 삽입된다.
전력 공급부(534)는 연결된 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 전력을 공급한다. 전력 공급부(534)는 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 LED 장치(540) 내부의 기판(1030)으로 전력을 공급한다.
디밍 제어부(532)는 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 LED 장치(540) 내부의 기판(1030)으로 제어 명령을 전달한다. 디밍 제어부(532)는 주변 환경(예컨대, 조도, 광량)에 따라 LED 장치(540) 내부에서 발광하는 LED(1020)의 발광량을 조절한다. 디밍 제어부(532)는 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 LED 장치(540) 내의 LED(1020)의 발광량을 제어하는 제어 명령을 전달한다.
전력 공급 튜브(536)는 전력 공급부(534)로부터 인가받은 전력을 튜브가 연결된 LED 장치(540) 내의 기판(1030)으로 공급한다. 전력 공급 튜브(536)는 전력 공급부(534) 또는 디밍 제어부(532)로부터 주입 캡(610)까지 연결되는 튜브를 의미한다. 전력 공급 튜브(536)의 일측은 디밍 제어부(532)의 출력단에 연결된다. 전력 공급 튜브(536)의 타측은 주입 캡(610)의 전력 공급 튜브 홀(1210)로 삽입된다.
본 실시예에 따른 LED 장치(540)는 사각형 렌즈 돔(Dome) 구조와 공기 주입 구조를 가진다. LED 장치(540)는 내부에 사각형 렌즈 돔 구조와 주입된 공기가 지나갈 수 있는 공기 통로(1050)를 가진다. LED 장치(540)는 복수의 LED(1020)가 사각형 렌즈 돔 구조 상에 배치된다. LED 장치(540)는 사각형의 통로 구조에 적층되는 형태로 사각형 렌즈 돔 구조가 적층된다. 다른 다양한 렌즈 돔 구조, 에어구조 형태가 LED 장치에서 사용될 수 있고, 이러한 실시예도 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
복수의 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 서로 연결되는 구조를 갖는다. 연결 캡(620)은 복수의 LED 장치(540)의 외부 케이스 사이를 연결하는 구조를 갖는다.
복수의 LED 장치(540)는 서로 연결되면, 커넥터를 기초로 캐스케이드(Cascade) 방식으로 연결하고, 최초 주입단으로부터 공급받은 전달을 캐스케이드방식으로 연결된 LED 장치(540)로 전달한다. LED 장치(540)는 공기 입출 구조가 적응적으로 설치 가능하다.
LED 장치(540)는 공기 순환 구조를 이용하여 내부에 발생하는 LED 열을 효과적으로 제거 가능하다. LED 장치(540)는 상단 및 하단의 공기 순환을 원활하게 하는 구조를 갖는다. LED 장치(540)는 외부 케이스의 연결 길이 및 전체적인 외부 케이스를 연결하여 공기의 주입과 배출을 제어한다.
LED 장치(540)는 인공 시설에서 식물의 재배할 때, 사용되는 조명 기구를 의미한다. LED 장치(540)는 공기를 주입한 입구부터 끝단까지를 복수의 구간으로 구분한 후, 각 구간마다 기 설정된 시간 단위로 온도 변화를 측정하는 온도 측정부를 구비한다. LED 장치(540)는 전력 공급 튜브(536)로부터 인가받은 전력을 이용하여 LED를 기 설정된 방향으로 발광한다. LED 장치(540)는 LED(1020)의 구동으로 인해 발생하는 열이 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기로 인해 외부로 배출되도록 한다.
LED 장치(540)는 기판(1030)과 LED(1020)를 포함한다. LED 장치(540)는 바람직하게는 직사각형 형태의 외부 케이스 위에 아치형 렌즈부(1010)를 포함한다. 외부 케이스는 직사각형이 아닌 원통형, 삼각형과 같은 다른 다양한 형태를 가질 수 있다. 복수의 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 체결된다. 복수의 LED 장치(540) 각각은 커넥터(712,714)를 구비하여 서로 연결되어 전력을 공급한다.
LED 장치(540)는 입력단(642), 연결단(644), 출력단(646)의 구조로 서로 연결 가능한 외부 케이스 타입을 갖는다. LED 장치(540) 내부에 LED 기판(1030)이 얹어지는 걸림턱(1040) 구조를 갖는다. LED 장치(540)의 외부 케이스가 사각형 박스 형태를 갖는다. 복수의 LED 장치(540)의 외부 케이스 사이에 연결 커넥터로 캐스케이드 방식으로 연결된다.
LED 장치(540)는 공기 순환 구조 상에서 외부 케이스 길이에 따라 공기압의 강도를 변경시켜주는 제어 알고리즘이 적용된다. LED 장치(540)의 외부 케이스와 주입 캡(610), 연결 캡(620), 배출 캡(630)이 투명 재질을 가진다. 복수의 LED 장치(540)가 연결 캡(620)을 이용하여 연결된다. 투명 형태의 외부 케이스, 주입 캡(610), 연결 캡(620), 배출 캡(630)으로 인해 광 분포가 고르게 발생한다.
디밍 제어부(532)는 주변 환경(예컨대, 조도, 광량)에 따라 LED 장치(540) 내부에서 발광하는 LED(620)의 발광량을 조절한다.
LED 장치(540)는 공기를 주입한 입구부터 끝단까지를 복수의 구간으로 구분한 후, 각 구간마다 기 설정된 시간 단위로 온도 변화를 측정하는 온도 측정부를 구비한다. 주입 공기압 조절부(514)는 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(514)는 LED 장치(540)로부터 각 구간별 온도 측정 결과를 수신한다. 주입 공기압 조절부(514)는 각 구간별 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절한다. 주입 공기압 조절부(514)는 기준값과 온도 측정 결과를 비교하여 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(514)는 공기를 기 설정된 시간 동안 공기 주입 튜브(516)로 주입한 후 주입 캡(610) 부분에 습기가 맺히는 결로현상을 방지하기 위해, 습기를 제거한 드라이(Dry)한 공기를 주입한다.
주입 공기압 조절부(514)는 결로 현상을 방지하기 위해 주변 온도를 센싱한 온도를 기반으로 주변 온도에 따라 기 설정된 온도로 조절한 공기((냉각된 공기, 가열된 공기, 실온(25℃) 상태 공기))를 공기 주입 튜브(516)로 주입하여 LED 장치(140)에서 발생하는 결로 현상을 방지한다.
복수의 LED 장치(540)는 식물의 위치에 따라 간격을 조절하여 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(540)가 배치될 때의 간격은 각 LED 장치(540)의 중심점을 기준으로 1cm ~ 10cm 까지의 간격으로 배치된다. 기판(1030)은 별도의 방열판 또는 방열핀을 구비하지 않아도 공기 통로(1050) 쪽으로 주입되는 공기에 의해 쿨링이 가능한 구조를 갖는다.
LED 장치(540)는 사각형 렌즈 돔 구조를 가지며, 사각형 렌즈 돔 구조는 아치(Arch)형 렌즈부(1010)와 걸림턱(1040) 사이에 공간으로서 기본적으로 사각형 형태의 기판이 삽입되는 구조를 갖는다. 사각형 렌즈 돔 구조 상에 기판(1030)이 삽입되며, 기판(1030) 상에 적층된 LED(1020)는 아치형 렌즈부(1010) 내부의 공간 상에 배치된다.
공기 배출 튜브(552)는 LED 장치(540)로부터 배출되는 공기를 외부로 배출하는 튜브를 의미한다. 공기 배출 튜브(552)의 일측은 LED 장치(540)의 배출 캡(630)에 연결된다. 공기 배출 튜브(552)의 타측은 별도의 장치에 연결되지 않은 상태로 LED 장치(540) 내부로부터 배출되는 공기를 외부로 배출한다. 공기 배출 튜브(552)는 LED 장치(540)의 내부로 주입된 공기를 외부로 배출하도록 LED 장치(540)의 타측에 형성된다.
배기 공기압 조절 밸브(562)는 공기 배출 튜브(552)의 일측에 형성되어 LED 장치(540) 내부로부터 배출되는 공기압이 조절되도록한다. 배기 공기압 조절부(564)는 배기 공기압 조절 밸브(562)에 연결되어 LED 장치(540) 내부로부터 배출되는 공기압이 조절되도록 배기 공기압 조절 밸브(564)를 제어한다. 배기펌프(572)는 연결된 공기 배출 튜브(552)로부터 공기를 배출한다.
복수의 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 서로 연결된다. 복수의 LED 장치(540) 중 주입펌프(512) 및 디밍 제어부(532)와 연결되는 첫 번째 LED 장치(540)의 일단은 주입 캡(610)이 체결된다.
첫 번째 LED 장치(540)의 타단은 연결 캡(620)이 체결된다. 첫 번째 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 두 번째 LED 장치(540)와 체결된다. 두 번째 LED 장치(540)의 일단은 연결 캡(620)이 체결되어, 첫 번째 LED 장치(540)와 연결된다. 두 번째 LED 장치(540)의 타단은 연결 캡(620)이 체결되어, 세 번째 LED 장치(540)와 연결된다. 세 번째 LED 장치(540)의 일단은 연결 캡(620)이 체결되어, 두 번째 LED 장치(540)와 연결된다. 세 번째 LED 장치(540)의 타단은 배출 캡(630)이 체결된다. 세 번째 LED 장치(540)는 배출 캡(630) 상에 형성된 공기 배출 튜브 홀(1230)에 삽입된 공기 배출 튜브(552)로 공기를 배출한다.
복수 개의 LED 장치(540)는 입력단(642), 연결단(644), 출력단(646)으로 구분되며, 입력단(642), 연결단(644), 출력단(646)이 서로 연결되어 하나의 조명부로 연장된다.
입력단(642)에 주입 캡(610)이 체결되며, 주입 캡(610)으로 공기 주입 튜브(516)와 전력 공급 튜브(536)가 삽입된다. 입력단(642)과 연결단(644)은 연결 캡(620)에 체결된다. 연결단(644)과 출력단(646)은 연결 캡(620)에 체결되며, 출력단(646)에 배출 캡(630)이 체결되며, 배출 캡(630)으로 공기 배출 튜브(552)가 삽입된다. 공기 주입 튜브(516)로 주입된 공기가 입력단(642), 연결단(644), 출력단(646)을 통과하여 공기 배출 튜브(552)로 배출되는 구조를 갖는다. 주입 캡(610)은 투명 재질, 반투명 재질 등 다양한 재질로 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 LED 장치 간 커넥터 연결과 배열 간격은 아래와 같다.
종래의 방식으로 튜브와 튜브 간을 결선하는 경우, 만약 튜브가 불량시 전문전기 기술자가 수리를 해야하나, 본 실시예에 따른 복수의 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 간단히 커넥터를 연결할 수 있는 구조를 갖는다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연결캡을 이용하여 연결한 복수의 LED 장치를 나타낸 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 장치(540)는 연결 캡(620)을 이용하여 서로 연결될 때, 외부 케이스가 서로 맞닿는 형태를 유지한다. 연결 캡(620)에 의해 복수의 LED 장치(540)의 외부 케이스가 서로 맞닿는 형태를 유지할 때, LED 장치(540) 각각에 형성된 커넥터(712,714)를 이용하여 서로 연결된다. 첫 번째 LED 장치(540)는 전력 공급부(534)로부터 전력을 공급받은 후 커넥터(712,714)를 이용하여 연결된 다른 LED 장치(540)로 전력을 공급한다. 다시 말해, 복수의 LED 장치(540) 각각은 구비된 커넥터(712,714)를 이용하여 외부로부터 인가된 전력 및 제어 명령을 다른 LED 장치(540)로 전달한다.
입력단(642)과 연결단(644)은 연결 캡(620)을 이용하여 체결될 때, 입력단(642)과 연결단 각각에 구비된 제1 커넥터(712)로 연결된다. 입력단(642)은 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 전력 공급부(534)로부터 전력을 인가받거나 디밍 제어부(532)로부터 제어 명령을 수신한 후 제1 커넥터(712)를 경유하여 연결단(644)으로 전력 또는 제어 명령을 전달한다.
연결단(644)과 출력단(646)은 연결 캡(620)을 이용하여 체결될 때, 연결단(644)과 출력단(646) 각각에 구비된 제2 커넥터(714)로 연결된다. 연결단(644)은 제1 커넥터(712)를 이용하여 입력단(642)으로부터 전력을 인가받거나 디밍 제어부(532)로부터 제어 명령을 수신한 후 제2 커넥터(714)를 경유하여 출력단(646)으로 전력 또는 제어 명령을 전달한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 장치(540)는 식물의 위치에 따라 간격을 조절하여 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(540)가 배치될 때,음영이 생기지 않도록 밀착하여 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(540)가 배치될 때의 간격은 완전 밀착되어 기존의 이격거리가 발생될 수 없음으로 생기는 음영 영역대를 해결할 수 있다.
입력단(642), 연결단(644), 출력단(646)은 중심점(중심좌표)를 기준으로 이격이 없는 완벽한 밀착으로 배치된다.
도 6은 본 실시예에 따른 연결 캡의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연결 캡(620)은 아치형 체결부(810)와 사각형 체결부(820)를 포함한다. 연결 캡(620)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
아치형 체결부(810)는 삽입된 아치형 렌즈부(1010)를 고정시키며, 투명 재질로 형성되어 LED(1020)로부터 발광한 빛이 투명 재질을 투과하여 발산되도록 한다. 아치형 체결부(810)는 LED 장치(540)에 형성된 아치형 렌즈부(1010)가 삽입된다. 아치형 체결부(810)는 삽입된 아치형 렌즈부(1010)를 고정시킨다. 아치형 체결부(810)는 투명 재질로 형성된다. 아치형 체결부(810)는 하단에 LED 장치(540) 내의 LED(1020)가 위치한 경우, LED(1020)로부터 발광한 빛이 투명 재질을 투과하여 발산되도록 한다.
사각형 체결부(820)는 삽입된 사각형 통로부(1060)를 고정시키며, 투명 재질로 형성된다. 사각형 체결부(820)는 LED 장치(540)에 형성된 사각형 통로부(1060)가 삽입된다. 사각형 체결부(820)는 삽입된 사각형 통로부(1060)를 고정시킨다. 사각형 체결부(820)는 투명 재질로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 투명 재질로 형성되는 것으로 한정되지 않는다.
도 6의 우측은 본 실시예에 따른 하나의 연결 캡에 두 개의 LED 장치가 연결되는 방식을 나타낸 도면이다.
아치형 체결부(810)는 두 개의 LED 장치(540)의 아치형 렌즈부(1010)가 절반씩 삽입된다. LED 장치(540) 내에 형성된 아치형 렌즈부(1010)의 하단에 LED(1020)가 배치된다. LED 장치(540) 내에 형성된 LED(1020)가 발광하는 경우, LED(1020)에 발광된 빛이 아치형 렌즈부(1010)를 경유하여 아치형 체결부(810)로 빛이 발광한다. 사각형 체결부(820)는 두 개의 LED 장치(540)의 사각형 통로부(1060)가 절반씩 삽입된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치의 내부 구조를 나타낸 개념도이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 LED(1020), 아치형 렌즈부(1010), 기판(1030), 걸림턱(1040), 공기 통로(1050), 사각형 통로부(1060)를 포함한다. LED 장치(540)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
아치형 렌즈부(1010)는 끝단에 아치 형태의 렌즈가 형성되어 LED(1020)로부터 발산된 빛을 굴절하여 분산되도록 한다. 아치형 렌즈부(1010)는 아치 형태의 렌즈가 LED 장치(540)의 최상단에 형성된다. 아치형 렌즈부(1010)는 LED(1020)로부터 빛이 발광되는 경우, 빛을 굴절시켜서 외부로 발산한다. 아치형 렌즈부(1010)의 하단에는 LED(1020)가 배치되며, LED(1020)의 하단에 기판(1030)이 형성된다.
LED(1020)는 빛을 발광한다. LED(1020)는 기판(1030)의 위쪽에 형성되며, 기판(1030)의 제어에 따라 기 설정된 방향으로 기 설정된 강도로 빛을 발산한다.
기판(1030)은 걸림턱(1040)에 고정된다. 기판(1030)은 SMPS가 연결되어 전력을 공급받거나, LED(1020)를 구동시킬 때, 열을 발산하게 된다. 기판(1030)의 하단은 공기 통로(1050)의 방향을 향하도록 배치된다. 기판(1030)은 별도의 방열판 또는 방열핀을 구비하지 않아도 공기 통로(1050) 쪽으로 주입되는 공기에 의해 쿨링이 가능한 구조를 갖는다.
기판(1030)은 SMPS와 연결되어 전력을 공급받는다. 기판(1030)은 디밍 제어부(532)로부터 수신된 제어 명령에 따라 LED(1020)를 제어하여 빛의 강도를 제어한다.
기판(1030)은 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 전력 공급부(534)로부터 전력을 인가받는다. 기판(1030)은 전력 공급 튜브(536)를 이용하여 디밍 제어부(532)로부터 제어 명령을 수신한다. 기판(1030)은 전력 및 제어 명령을 기반으로 LED가 빛을 발광하도록 제어한다.
걸림턱(1040)은 기판(1030)을 고정시키는 돌출부를 의미한다. 걸림턱(1040)은 한 쌍의 돌출부 형태로 형성되어 기판(1030)을 고정시킨다. 걸림턱(1040)은 기판(1030)이 아치형 렌즈부(1010)와 인접한 상태로 고정시키는 한 쌍의 돌출부 형태로 형성된다.
사각형 통로부(1060)는 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(552)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다. 사각형 통로부(1060)는 사각형 통로로서, 공기 통로(1050)를 형성한다. 사각형 통로부(1060)는 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(552)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다.
공기 통로(1050)는 기판(1030)으로부터 발산하는 열이 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 공기 배출 튜브(552) 방향으로 배출되도록 한다. 공기 통로(1050)는 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(552)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다. 공기 통로(1050)는 기판(1030)으로부터 발산하는 열이 공기 주입 튜브(516)로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 공기 배출 튜브(552) 방향으로 배출되도록 한다.
도 7의 우측은 본 발명의 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태의 LED 장치를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(540)는 식물 재배 장치에 적용될 때, 하단으로 빛이 발산하는 구조로 배치된다. 아치형 렌즈부(1010)가 최하단으로 설치되어 하단에 위치한 식물로 빛이 발산되도록 한다. LED(1020)는 아치형 렌즈부(1010)의 위쪽으로 배치된다.
기판(1030)은 LED(1020)의 위쪽에 배치되어, LED(1020)의 구동시 발산하는 열이 공기 통로(1050) 쪽으로 배출되도록 한다. 걸림턱(1040)은 기판(1030)이 아치형 렌즈부(1010)와 걸림턱(1040) 사이에 고정되도록 한다. 걸림턱(1040)은 전체가 막혀있는 형태가 아니라 측변의 일부가 돌출되는 형태로 기판(1030)에서 발생하는 열이 공기 통로(1050)로 발상되도록 하는 구조를 갖는다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 개념도이다.
도 8의 좌측을 참조하면, 주입 캡(610)의 측면에 전력 공급 튜브 홀(1210), 공기 주입 튜브 홀(1220)을 형성한다.
전력 공급 튜브 홀(1210)은 전력 공급 튜브(536)가 삽입되는 홀을 의미한다. 전력 공급 튜브(536)는 전력 공급 튜브 홀(1210)을 이용하여 외부 케이스의 내측으로 삽입된다. 전력 공급 튜브(536)는 내부에 전력 공급선과, 제어 명령을 전송하기 위한 통신선을 포함한다. 전력 공급 튜브(536)는 기판(1030)에 연결되어 기판(1030)으로 전력을 공급하고, 제어 명령을 전달한다. 전력 공급 튜브 홀(1210)은 외부 케이스의 측벽에 8mm 홀로 형성되는 것이 바람직하다.
공기 주입 튜브 홀(1220)은 공기 주입 튜브(516)가 삽입되는 홀을 의미한다. 공기 주입 튜브 홀(1220)은 공기 주입 튜브(516)를 이용하여 외부 케이스의 내측으로 삽입된다. 공기 주입 튜브(516)는 LED 장치(540) 내부의 공기 통로(1050)의 일부까지만 삽입된다. 공기 주입 튜브(516)는 주입펌프(512)로부터 주입된 공기를 공기 통로(1050)로 주입한다. 공기 주입 튜브 홀(1220)은 외부 케이스의 측면에 3mm 홀로 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말해, 도 8에 도시된 바와 같이, 주입 캡(610)은 전력 공급 튜브 홀(1210)과 공기 주입 튜브 홀(1220)을 포함한다. 전력 공급 튜브 홀(1210)은 측벽의 일측에 전력 공급 튜브(536)가 삽입되는 8mm 직경을 갖는 홀을 형성한다. 공기 주입 튜브 홀(1220)은 측벽의 타측에 공기 주입 튜브(516)가 삽입되는 3mm 직경을 갖는 홀을 형성한다.
도 8의 우측을 참조하면, 배출 캡(630)은 공기 배출 튜브 홀(1230)을 포함한다. 공기 배출 튜브 홀(1230)은 측벽에 공기 배출 튜브(552)가 삽입되는 3mm 직경을 갖는 홀을 형성한다.
도 9는 본 실시예에 따른 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
주입 캡(610)은 복수의 LED 장치(540) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(540)에 체결된다. 주입 캡(610)은 전력 공급 튜브 홀(1210)과 공기 주입 튜브 홀(1220)이 형성된다. 공기 주입 튜브(516)는 복수의 LED 장치(540) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(540)의 주입 캡(610)에 삽입된다. 배출 캡(630)은 주입 캡(610)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 배출 캡(630)은 공기 배출 튜브 홀(1230)만 형성되고, 전력 공급 튜브 홀(1210)은 미형성될 수 있다.
공기 주입 튜브(516)는 복수의 LED 장치(540) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(540)의 주입 캡(610)에 삽입된다. 공기 배출 튜브(552)는 복수의 LED 장치(540) 중 마지막으로 위치한 LED 장치(540)의 배출 캡(630)에 삽입된다. 전력 공급 튜브(536)는 복수의 LED 장치(540) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(540)의 주입 캡(610)에 삽입된다.
공기 주입 튜브(516)는 주입펌프(512)로부터 주입받은 공기를 8mm 공기 주입 튜브 홀(1220) 내의 공기 통로(1050)로 기 설정된 강도로 주입한다. 주입 공기압 조절부(514)는 공기 주입 튜브(516)로 공기를 주입하는 주입압력을 기본적으로 약 1~2 kpa 정도 주입하다가 주변 환경에 따라 가변적으로 제어 가능하다. 주입 공기압 조절부(514)는 기본적으로 공기 주입 튜브(516)로 주입하는 공기를 약 26~27℃로 주입하다가 주변 환경에 따라 가변적으로 제어 가능하다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 LED 장치 간 연결을 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, LED 장치 간 연결시 커넥터 기반 연결이 수행될수 있다. LED 커넥터(-)(2000)와 LED 커넥터(+)(2020) 간의 연결을 수행하되, LED 커넥터(-)(2000)와 LED 커넥터(+)(2020)에 공기 유동 홀(2060)을 두어서 공기가 흐를 수 있다.
추가로 실리콘 밴드(2040)를 통해 LED 장치 간의 습기 침투를 막을 수 있다.
이러한 방법을 통해 음영 영역 없고, 일반인이 복수의 LED 장치 간 연결을 쉽게 할 수 있다. 또한 LED 장치 간 연결 시, 케이블이 내부에 있으므로 설치가 용이하고 외관적으로 지저분하지 않고, LED 장치 간의 습기 침투를 방지하기 위해 실리콘 압축 밴드(2040)가 사용되어 LED 장치의 고장을 막을 수 있다.
기존 제품은 LED 조명 단품을 연결하여 사용하였기 때문에 방열 함을 따로 만들어 한곳에 모아서 배출하였다. 본 발명에서는 이러한 불편을 해소하기 위해 제품 자체를 계속 연결하여 사용 가능하도록 하였고, LED 소자에서 발생하는 열이 바로 제어 가능하다.
LED 커넥터인 연결 캡은 실리콘 재질을 적용하여 빛 투과 가능하며 동일한 제품을 꽂아서 확장이 가능하다. 즉, 기존에 확장시 외부에서 전기선을 배선하여 사용하여, 비용 및 시간이 걸리게 되고, 향후 A/S 어려움이 발생하였으나 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결한다.
본 발명에서는 에어구조를 살리기 위해 LED 모듈 상부에 위치한 SMPS 배선케이블에 AC 전원 배선 컨넥터를 연결하여 조명 내부 공간에서 배선이 가능하도록 하고 사이 마감재를 실리콘 재질 사용하여 2개의 조명의 연결 상태를 단단하게 고정할 수 있도록 하였고, 실리콘 재질을 투명으로 적용하므로서 이격 사이간견에 빛이 투과되지 못하는 문제점도 해결할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 스마트팜 쿨링 시스템은,
    LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위해 구현된 에어 공급 시스템; 및
    포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하기 위해 구현된 워터 공급 시스템을 포함하고,
    상기 에어 공급 시스템은 메인 공급 에어 라인에서 분기된 복수의 하위 에어 라인에 위치한 복수개의 LED 장치로 공기를 유입시키고,
    상기 에어 공급 시스템은 상기 복수의 하위 에어 라인에서 메인 회수 에어 라인을 통해 공기를 유출시키고,
    상기 복수개의 LED 장치는 입력단, 연결단, 출력단으로 구분되며, 상기 입력단, 상기 연결단, 상기 출력단이 서로 연결되어 하나의 조명부로 연장되며, 상기 입력단에 주입 캡이 체결되며, 상기 주입 캡으로 공기 주입 튜브와 전력 공급 튜브가 삽입되며, 상기 입력단과 상기 연결단은 연결 캡에 체결 되며, 상기 연결단과 상기 출력단은 상기 연결 캡에 체결되며, 상기 출력단에 배출 캡이 체결되며, 상기 배출 캡으로 공기 배출 튜브가 삽입되어, 상기 공기 주입 튜브로 주입된 공기가 상기 입력단, 상기 연결단, 상기 출력단을 통과하여 상기 공기 배출 튜브로 배출되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 장치는 빛을 발광하는 LED; 끝단에 아치 형태의 렌즈가 형성되어 상기 LED로부터 발산된 빛을 굴절하여 분산되도록 하는 아치형 렌즈부; 상기 전력 공급 튜브를 이용하여 전력 공급부로부터 상기 전력을 인가받으며, 상기 전력 공급 튜브를 이용하여 디밍 제어부로부터 제어 명령을 수신하며, 상기 전력 및 상기 제어 명령을 기반으로 상기 LED가 빛을 발광하도록 제어하는 기판; 상기 기판이 상기 아치형 렌즈부와 인접한 상태로 고정시키는 한 쌍의 돌출부 형태로 형성되는 걸림턱; 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기가 상기 공기 배출 튜브로 배출되도록 하는 통로를 형성하는 사각형 통로부; 상기 기판으로부터 발산하는 열이 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 상기 공기 배출 튜브 방향으로 배출되도록 하는 공기 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결 캡은 삽입된 상기 아치형 렌즈부를 고정시키며, 투명 재질로 형성되어 상기 LED로부터 발광한 빛이 상기 투명 재질을 투과하여 발산되도록 하는 아치형 체결부; 삽입된 상기 사각형 통로부를 고정시키며, 투명 재질로 형성되는 사각형 체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 시스템.
  4. 스마트팜에서 쿨링 방법은,
    에어 공급 시스템이 LED에 의해 온도가 높아진 공기를 외부로 빼주기 위한 공기 순환을 수행하는 단계; 및
    워터 공급 시스템이 포그 타입으로 공급된 물을 재배 타워에 분사하는 단계를 포함하되,
    상기 에어 공급 시스템은 메인 공급 에어 라인에서 분기된 복수의 하위 에어 라인에 위치한 복수개의 LED 장치로 공기를 유입시키고,
    상기 에어 공급 시스템은 상기 복수의 하위 에어 라인에서 메인 회수 에어 라인을 통해 공기를 유출시키고,
    상기 복수개의 LED 장치는 입력단, 연결단, 출력단으로 구분되며, 상기 입력단, 상기 연결단, 상기 출력단이 서로 연결되어 하나의 조명부로 연장되며, 상기 입력단에 주입 캡이 체결되며, 상기 주입 캡으로 공기 주입 튜브와 전력 공급 튜브가 삽입되며, 상기 입력단과 상기 연결단은 연결 캡에 체결 되며, 상기 연결단과 상기 출력단은 상기 연결 캡에 체결되며, 상기 출력단에 배출 캡이 체결되며, 상기 배출 캡으로 공기 배출 튜브가 삽입되어, 상기 공기 주입 튜브로 주입된 공기가 상기 입력단, 상기 연결단, 상기 출력단을 통과하여 상기 공기 배출 튜브로 배출되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 LED 장치는 빛을 발광하는 LED; 끝단에 아치 형태의 렌즈가 형성되어 상기 LED로부터 발산된 빛을 굴절하여 분산되도록 하는 아치형 렌즈부; 상기 전력 공급 튜브를 이용하여 전력 공급부로부터 상기 전력을 인가받으며, 상기 전력 공급 튜브를 이용하여 디밍 제어부로부터 제어 명령을 수신하며, 상기 전력 및 상기 제어 명령을 기반으로 상기 LED가 빛을 발광하도록 제어하는 기판; 상기 기판이 상기 아치형 렌즈부와 인접한 상태로 고정시키는 한 쌍의 돌출부 형태로 형성되는 걸림턱; 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기가 상기 공기 배출 튜브로 배출되도록 하는 통로를 형성하는 사각형 통로부; 상기 기판으로부터 발산하는 열이 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 상기 공기 배출 튜브 방향으로 배출되도록 하는 공기 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결 캡은 삽입된 상기 아치형 렌즈부를 고정시키며, 투명 재질로 형성되어 상기 LED로부터 발광한 빛이 상기 투명 재질을 투과하여 발산되도록 하는 아치형 체결부; 삽입된 상기 사각형 통로부를 고정시키며, 투명 재질로 형성되는 사각형 체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 쿨링 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120096717A (ko) * 2011-02-23 2012-08-31 자화전자 주식회사 식물재배시설용 ｌｅｄ 조명기 방열처리 시스템
WO2016199357A1 (ja) * 2015-06-09 2016-12-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 植物体冷却装置

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