KR102541081B1 - 공기 주입 방식을 갖는 led 장치 - Google Patents

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농업회사법인 주식회사 넥스트온
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Abstract

공기 주입 방식을 갖는 LED 장치를 개시한다.
본 실시예는 복수의 실내 식물 재배용 조명장치를 투명 형태의 캡을 이용하여 서로 연결하고 내부의 사각형 렌즈 돔 구조에 LED를 배치하여 배치되는 LED 수량을 줄이고 상태에서 내부 빈 공간에 공기가 통과하도록 하는 공기 순환 구조를 이용하여 내부에 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 소비 전력을 줄어들지만, 투명 형태의 캡으로 인해 광량과 광 분포가 상승하도록 하는 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치를 제공한다.

Description

공기 주입 방식을 갖는 LED 장치{LED Apparatus with Air Injection}
본 발명의 일 실시예는 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치에 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 인공시설에서 인위적으로 재배환경을 조절하여 작물을 재배하였다.
인공 시설에서 식물의 적절한 생육과 성장을 담보하기 위해서는 반드시 광합성에 필요한 빛을 인위적으로 조절하여 공급할 수 있는 조명시스템이 필요하다. 종래에 조명 시스템은 백열등, 할로겐 램프를 온오프하여 인위적으로 빛을 조절하여 공급하였다. 인공 시설의 광원으로서 백열등 또는 할로겐 램프를 사용하는 경우 잦은 온오프 동작에 따른 사용수명의 단축 및 과다한 전력소모 등의 이유로 유지 보수에 어려움이 존재한다.
최근 들어, 종래의 백열등, 할로겐을 포함하는 조명등기구보다 사용수명이 길면서 전기에너지 소비가 적은 LED를 식물 성장용 조명등 기구로서 주로 사용하고 있다. 종래의 LED 등기구 조립체는 내부에 복수 개의 LED 모듈이 설치되고, 그 상부에는 방열판 또는 방열핀이 설치되어 LED에서 발생하는 열이 외부로 방출되도록 하는 구조를 갖는다.
하지만, 비닐하우스, 유리 온실과 같은 고온 다습한 환경하에 설치되는 식물성장용 LED 등기구는 복수 개의 LED 모듈에서 발생하는 열과 고온 다습한 설치 환경에 의해 방열판 또는 방열핀에 쉽게 결로가 발생한다. 결로가 LED 등기구 조립체의 내부로 유입되면서 LED 등기구 조립체가 쉽게 고장이 나서 LED 등기구 조립체를 전체적으로 교체하여야 하는 문제가 있다.
본 실시예는 복수의 실내 식물 재배용 조명장치를 투명 형태의 캡을 이용하여 서로 연결하고 돔 렌즈 구조에 LED를 배치하여 효율을 증가하여 배치되는 LED 수량을 줄이고, 열 효율 증가를 위해 내부 간에 공기가 통과하도록 하는 공기 순환 구조를 이용하여 내부에 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 소비 전력을 줄여 광 효율 증가를 극대화하며, 투명 형태의 확장 캡으로 확장성을 확보하고, 연결 부위에도 투명 캡 사용으로 광량과 광 분포가 상승하도록 하는 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 연결된 튜브로 공기를 주입하는 펌프; 상기 펌프로부터 주입받은 상기 공기를 튜브가 연결된 공간으로 주입하는 공기 주입 튜브; 연결된 튜브를 이용하여 전력을 공급하는 전력 공급부; 상기 전력 공급부로부터 인가받은 상기 전력을 튜브가 연결된 공간으로 공급하는 전력 공급 튜브; 상기 전력 공급 튜브로부터 인가받은 상기 전력을 이용하여 LED를 기 설정된 방향으로 발광하며, 상기 LED의 구동으로 인해 발생하는 열이 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기로 인해 외부로 배출되도록 하는 LED 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 복수의 실내 식물 재배용 조명장치를 투명 형태의 캡을 이용하여 서로 연결하고 돔 렌즈 또는 무렌즈 구조에 LED를 배치하여 효율을 증가하여 배치되는 LED 수량을 줄이고, 열 효율 증가를 위해 내부 간에 공기가 통과하도록 하는 공기 순환 구조를 이용하여 내부에 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 소비 전력을 줄여 광 효율 증가를 극대화하며, 투명 형태의 확장 캡으로 확장성을 확보하고, 연결 부위에도 투명 캡 사용으로 광량과 광 분포가 상승하도록 하는 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치가 적용된 식물재배 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 연결 캡으로 연결된 LED 장치를 나타낸 도면이다.
도 3a,b는 본 실시예에 따른 LED 장치 간 커넥터 연결과 배열 간격을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 연결 캡의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 하나의 연결 캡에 두 개의 LED 장치가 연결되는 방식을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 LED 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태의 LED 장치를 나타낸 도면이다.
도 8a,8b는 본 실시예에 따른 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태의 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 실시예에 따른 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태로 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따른 LED 장치 내부의 사각형 렌즈 돔 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태로 LED 장치 내부의 사각형 렌즈 돔 구조를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따른 광량과 광 분포를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 실시예에 따른 복수의 LED 장치를 제어하는 공기 제어 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 공기 주입 방식을 갖는 LED 장치가 적용된 식물재배 시스템을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 공기 주입 방식을 갖는 식물재배 시스템은 주입펌프(112), 주입 공기압 조절 밸브(113), 주입 공기압 조절부(114), 공기 주입 튜브(116), 디밍 제어부(132), 전력 공급부(134), 전력 공급 튜브(136), LED 장치(140), 공기 배출 튜브(152), 배기 공기압 조절 밸브(162), 배기 공기압 조절부(164), 배기펌프(172)를 포함한다. 식물재배 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
주입펌프(112)는 연결된 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입한다. 주입펌프(112)는 공기 주입 튜브(116)를 이용하여 LED 장치(140) 내부의 공기 통로(650)로 공기를 주입한다.
주입 공기압 조절 밸브(113)는 공기 주입 튜브의 일측에 형성되어 LED 장치(140) 내부로 주입되는 공기압이 조절되도록한다. 주입 공기압 조절 밸브(113)는 공기 주입 튜브(116)의 일측에 연결된다. 주입 공기압 조절 밸브(113)는 주입 공기압 조절부(114)의 제어에 따라 주입펌프(112)에서 LED 장치(140) 내부의 공기 통로(650)로 주입되는 공기압을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)로부터 각 구간별 온도 측정 결과를 수신한다. 주입 공기압 조절부(114)는 각 구간별 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기준값과 온도 측정 결과를 비교하여 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기를 주입한 공기 주입 튜브(116)의 표면온도가 각 구간별로 쿨링이 미적용된 온도보다 최소 3℃ ~ 5℃ 정도 낮은 온도를 유지하도록 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입하여 공기 주입 튜브(116) 내부에 압력차에 의한 대류현상으로 내부의 SMPS(Switching Mode Power Supply), 기판(630)으로부터 발생하는 열을 외부로 배출하는 형태로 냉각시킨다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입하면, 주입 캡(210)의 인근에서 냉각효과가 크게 발생한 후 배출 캡(230)까지 대류현상이 나타나 전체적으로 냉각 효과가 발생하도록 한다.
주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140) 내부의 기판(630)과 연결되는 SMPS에서 발생하는 열이 쿨링이 미적용된 온도보다 적어도 3℃ ~ 5℃ 이상 차이가 나도록 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입한 후 기 설정된 시간(예컨대, 15분)이 경과한 후 표면온도가 포화(Saturation)되어 더 이상 상승되지 않는 상태를 유지하도록 한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기를 기 설정된 시간 동안 공기 주입 튜브(116)로 주입한 후 주입 캡(210) 부분에 습기가 맺히는 결로현상을 방지하기 위해, 습기를 제거한 드라이(Dry)한 공기를 주입한다.
주입 공기압 조절부(114)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(116)로 주입하여 LED 장치(140)에서 발생하는 결로 현상을 방지한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 기 설정된 온도로 조절한 공기(냉각된 공기, 가열된 공기, 실온(25℃) 상태 공기)를 공기 주입 튜브(116)로 주입하여 LED 장치(140)의 외부 케이스에 대한 표면 온도가 쿨링이 미적용된 온도보다 3℃~5℃ 정도 낮추도록 한다.
주입 공기압 조절부(114)는 주입 공기압 조절 밸브(113)에 연결되어 주입펌프(112)로부터 LED 장치(140) 내부로 주입되는 공기압을 조절되도록 공기압 조절 밸브를 제어한다. 주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)의 외부 케이스 길이에 따라 공기압의 강도를 변경시킨다. 주입 공기압 조절부(114)는 주입 공기압 조절 밸브(113)에 연결되어 주입펌프(112)로부터 LED 장치(140) 내부로 주입되는 공기압을 조절되도록 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어한다.
공기 주입 튜브(116)는 주입펌프(112)로부터 주입받은 공기를 튜브가 연결된 공간인 LED 장치(140) 내의 공기 통로(650)로 주입한다. 공기 주입 튜브(116)는 주입펌프(112)로부터 주입 캡(210)까지 연결되는 튜브를 의미한다. 공기 주입 튜브(116)의 일측은 주입펌프(112)의 출력단에 연결된다. 공기 주입 튜브(116)의 타측은 주입 캡(210)의 공기 주입 튜브 홀(820)로 삽입된다.
전력 공급부(134)는 연결된 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 전력을 공급한다. 전력 공급부(134)는 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 LED 장치(140) 내부의 기판(630)으로 전력을 공급한다.
디밍 제어부(132)는 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 LED 장치(140) 내부의 기판(630)으로 제어 명령을 전달한다. 디밍 제어부(132)는 주변 환경(예컨대, 조도, 광량)에 따라 LED 장치(140) 내부에서 발광하는 LED(620)의 발광량을 조절한다. 디밍 제어부(132)는 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 LED 장치(140) 내의 LED(620)의 발광량을 제어하는 제어 명령을 전달한다.
전력 공급 튜브(136)는 전력 공급부(134)로부터 인가받은 전력을 튜브가 연결된 공인 LED 장치(140) 내의 기판(630)으로 공급한다. 전력 공급 튜브(136)는 전력 공급부(134) 또는 디밍 제어부(132)로부터 주입 캡(210)까지 연결되는 튜브를 의미한다. 전력 공급 튜브(136)의 일측은 디밍 제어부(132)의 출력단에 연결된다. 전력 공급 튜브(136)의 타측은 주입 캡(210)의 전력 공급 튜브 홀(810)로 삽입된다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 사각형 렌즈 돔(Dome) 구조와 공기 주입 구조를 가진다. LED 장치(140)는 내부에 사각형 렌즈 돔 구조와 주입된 공기가 지나갈 수 있는 공기 통로(650)를 가진다. LED 장치(140)는 복수의 LED(620)가 사각형 렌즈 돔 구조 상에 배치된다. LED 장치(140)는 사각형의 통로 구조에 적층되는 형태로 사각형 렌즈 돔 구조가 적층된다.
복수의 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 서로 연결되는 구조를 갖는다. 연결 캡(220)은 복수의 LED 장치(140)의 외부 케이스 사이를 연결하는 구조를 갖는다.
복수의 LED 장치(140)는 서로 연결되면, 커넥터를 기초로 캐스케이드(Cascade) 방식으로 연결하고, 최초 주입단으로부터 공급받은 전달을 캐스케이드방식으로 연결된 LED 장치(140)로 전달한다. LED 장치(140)는 공기 입출 구조가 적응적으로 설치 가능하다.
LED 장치(140)는 공기 순환 구조를 이용하여 내부에 발생하는 LED 열을 효과적으로 제거 가능하다. LED 장치(140)는 상단 및 하단의 공기 순환을 원활하게 하는 구조를 갖는다. LED 장치(140)는 외부 케이스의 연결 길이 및 전체적인 외부 케이스를 연결하여 공기의 주입과 배출을 제어한다.
LED 장치(140)는 인공 시설에서 식물의 재배할 때, 사용되는 조명 기구를 의미한다. LED 장치(140)는 공기를 주입한 입구부터 끝단까지를 복수의 구간으로 구분한 후, 각 구간마다 기 설정된 시간 단위로 온도 변화를 측정하는 온도 측정부를 구비한다. LED 장치(140)는 전력 공급 튜브(136)로부터 인가받은 전력을 이용하여 LED를 기 설정된 방향으로 발광한다. LED 장치(140)는 LED(620)의 구동으로 인해 발생하는 열이 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기로 인해 외부로 배출되도록 한다.
LED 장치(140)는 기판(630)과 LED(620)를 포함한다. LED 장치(140)는 바람직하게는 직사각형 형태의 외부 케이스 위에 아치형 렌즈부(610)를 포함한다. 복수의 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 체결된다. 복수의 LED 장치(140) 각각은 커넥터(312,314)를 구비하여 서로 연결되어 전력을 공급한다.
LED 장치(140)는 입력단(242), 연결단(244), 출력단(246)의 구조로 서로 연결 가능한 외부 케이스 타입을 갖는다. LED 장치(140) 내부에 LED 기판(630)이 얹어지는 걸림턱(640) 구조를 갖는다. LED 장치(140)의 외부 케이스가 사각형 박스 형태를 갖는다. 복수의 LED 장치(140)의 외부 케이스 사이에 연결 커넥터로 캐스케이드 방식으로 연결된다.
LED 장치(140)는 공기 순환 구조 상에서 외부 케이스 길이에 따라 공기압의 강도를 변경시켜주는 제어 알고리즘이 적용된다. LED 장치(140)의 외부 케이스와 주입 캡(210), 연결 캡(220), 배출 캡(230)이 투명 재질을 가진다. 복수의 LED 장치(140)가 연결 캡(220)을 이용하여 연결된다. 투명 형태의 외부 케이스, 주입 캡(210), 연결 캡(220), 배출 캡(230)으로 인해 광 분포가 고르게 발생한다.
디밍 제어부(132)는 주변 환경(예컨대, 조도, 광량)에 따라 LED 장치(140) 내부에서 발광하는 LED(620)의 발광량을 조절한다.
LED 장치(140)는 공기를 주입한 입구부터 끝단까지를 복수의 구간으로 구분한 후, 각 구간마다 기 설정된 시간 단위로 온도 변화를 측정하는 온도 측정부를 구비한다. 주입 공기압 조절부(114)는 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)로부터 각 구간별 온도 측정 결과를 수신한다. 주입 공기압 조절부(114)는 각 구간별 온도 측정 결과에 따라 공기 주입량을 조절한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기준값과 온도 측정 결과를 비교하여 공기 주입량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기를 기 설정된 시간 동안 공기 주입 튜브(116)로 주입한 후 주입 캡(210) 부분에 습기가 맺히는 결로현상을 방지하기 위해, 습기를 제거한 드라이(Dry)한 공기를 주입한다.
주입 공기압 조절부(114)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(116)로 주입하여 LED 장치(140)에서 발생하는 결로 현상을 방지한다.
복수의 LED 장치(140)는 식물의 위치에 따라 간격을 조절하여 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(140)가 배치될 때의 간격은 각 LED 장치(140)의 중심점을 기준으로 1cm ~ 10cm 까지의 간격으로 배치된다. 기판(630)은 별도의 방열판 또는 방열핀을 구비하지 않아도 공기 통로(650) 쪽으로 주입되는 공기에 의해 쿨링이 가능한 구조를 갖는다
LED 장치(140)는 사각형 렌즈 돔 구조를 가지며, 사각형 렌즈 돔 구조는 아치(Arch)형 렌즈부(610)와 걸림턱(640) 사이에 공간으로서 기본적으로 사각형 형태의 기판이 삽입되는 구조를 갖는다. 사각형 렌즈 돔 구조 상에 기판(630)이 삽입되며, 기판(630) 상에 적층된 LED(620)는 아치형 렌즈부(610) 내부의 공간 상에 배치된다.
공기 배출 튜브(152)는 LED 장치(140)로부터 배출되는 공기를 외부로 배출하는 튜브를 의미한다. 공기 배출 튜브(152)의 일측은 LED 장치(140)의 배출 캡(230)에 연결된다. 공기 배출 튜브(152)의 타측은 별도의 장치에 연결되지 않은 상태로 LED 장치(140) 내부로부터 배출되는 공기를 외부로 배출한다. 공기 배출 튜브(152)는 LED 장치(140)의 내부로 주입된 공기를 외부로 배출하도록 LED 장치(140)의 타측에 형성된다.
배기 공기압 조절 밸브(162)는 공기 배출 튜브(152)의 일측에 형성되어 LED 장치(140) 내부로부터 배출되는 공기압이 조절되도록한다. 배기 공기압 조절부(164)는 배기 공기압 조절 밸브(162)에 연결되어 LED 장치(140) 내부로부터 배출되는 공기압이 조절되도록 배기 공기압 조절 밸브(164)를 제어한다. 배기펌프(172)는 연결된 공기 배출 튜브(152)로부터 공기를 배출한다.
도 2는 본 실시예에 따른 연결 캡으로 연결된 LED 장치를 나타낸 도면이다.
복수의 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 서로 연결된다. 복수의 LED 장치(140) 중 주입펌프(112) 및 디밍 제어부(132)와 연결되는 첫 번째 LED 장치(140)의 일단은 주입 캡(210)이 체결된다.
첫 번째 LED 장치(140)의 타단은 연결 캡(220)이 체결된다. 첫 번째 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 두 번째 LED 장치(140)와 체결된다. 두 번째 LED 장치(140)의 일단은 연결 캡(220)이 체결되어, 첫 번째 LED 장치(140)와 연결된다. 두 번째 LED 장치(140)의 타단은 연결 캡(220)이 체결되어, 세 번째 LED 장치(140)와 연결된다. 세 번째 LED 장치(140)의 일단은 연결 캡(220)이 체결되어, 두 번째 LED 장치(140)와 연결된다. 세 번째 LED 장치(140)의 타단은 배출 캡(230)이 체결된다. 세 번째 LED 장치(140)는 배출 캡(230) 상에 형성된 공기 배출 튜브 홀(830)에 삽입된 공기 배출 튜브(152)로 공기를 배출한다.
복수 개의 LED 장치(140)는 입력단(242), 연결단(244), 출력단(246)으로 구분되며, 입력단(242), 연결단(244), 출력단(246)이 서로 연결되어 하나의 조명부로 연장된다.
입력단(242)에 주입 캡(210)이 체결되며, 주입 캡(210)으로 공기 주입 튜브(116)와 전력 공급 튜브(136)가 삽입된다. 입력단(242)과 연결단(244)은 연결 캡(220)에 체결된다. 연결단(244)과 출력단(246)은 연결 캡(220)에 체결되며, 출력단(246)에 배출 캡(230)이 체결되며, 배출 캡(230)으로 공기 배출 튜브(152)가 삽입된다. 공기 주입 튜브(116)로 주입된 공기가 입력단(242), 연결단(244), 출력단(246)을 통과하여 공기 배출 튜브(152)로 배출되는 구조를 갖는다.
도 3a,b는 본 실시예에 따른 LED 장치 간 커넥터 연결과 배열 간격을 나타낸 도면이다.
종래의 방식으로 튜브와 튜브 간을 결선하는 경우, 만약 튜브가 불량시 전문전기 기술자가 수리를 해야하나, 본 실시예에 따른 복수의 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 간단히 커넥터를 연결할 수 있는 구조를 갖는다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 장치(140)는 연결 캡(220)을 이용하여 서로 연결될 때, 외부 케이스가 서로 맞닿는 형태를 유지한다. 연결 캡(220)에 의해 복수의 LED 장치(140)의 외부 케이스가 서로 맞닿는 형태를 유지할 때, LED 장치(140) 각각에 형성된 커넥터(312,314)를 이용하여 서로 연결된다. 첫 번째 LED 장치(140)는 전력 공급부(134)로부터 전력을 공급받은 후 커넥터(312,314)를 이용하여 연결된 다른 LED 장치(140)로 전력을 공급한다. 다시 말해, 복수의 LED 장치(140) 각각은 구비된 커넥터(312,314)를 이용하여 외부로부터 인가된 전력 및 제어 명령을 다른 LED 장치(140)로 전달한다.
입력단(242)과 연결단(244)은 연결 캡(220)을 이용하여 체결될 때, 입력단(242)과 연결단 각각에 구비된 제1 커넥터(312)로 연결된다. 입력단(242)은 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 전력 공급부(134)로부터 전력을 인가받거나 디밍 제어부(132)로부터 제어 명령을 수신한 후 제1 커넥터(312)를 경유하여 연결단(244)으로 전력 또는 제어 명령을 전달한다.
연결단(244)과 출력단(246)은 연결 캡(220)을 이용하여 체결될 때, 연결단(244)과 출력단(246) 각각에 구비된 제2 커넥터(314)로 연결된다. 연결단(244)은 제1 커넥터(312)를 이용하여 입력단(242)으로부터 전력을 인가받거나 디밍 제어부(132)로부터 제어 명령을 수신한 후 제2 커넥터(314)를 경유하여 출력단(246)으로 전력 또는 제어 명령을 전달한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 장치(140)는 식물의 위치에 따라 간격을 조절하여 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(140)가 배치될 때, 1cm ~ 10cm 까지의 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 LED 장치(140)가 배치될 때의 간격은 각 LED 장치(140)의 중심점을 기준으로 1cm ~ 10cm 까지의 간격으로 배치된다. 복수의 LED 장치(140)의 외부 케이스의 중심점(중심좌표)이 1cm ~ 10cm의 배열간격으로 균일성을 유지하는 형태로 배치되어 중앙부의 광량이 낮아지는 불균일성을 해결한다.
입력단(242), 연결단(244), 출력단(246)은 중심점(중심좌표)를 기준으로 기 설정된 배열 간격(1cm ~ 10cm)으로 이격되어 배치된다.
도 4는 본 실시예에 따른 연결 캡의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연결 캡(220)은 아치형 체결부(410)와 사각형 체결부(420)를 포함한다. 연결 캡(220)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
아치형 체결부(410)는 삽입된 아치형 렌즈부(610)를 고정시키며, 투명 재질로 형성되어 LED(620)로부터 발광한 빛이 투명 재질을 투과하여 발산되도록 한다. 아치형 체결부(410)는 LED 장치(140)에 형성된 아치형 렌즈부(610)가 삽입된다. 아치형 체결부(410)는 삽입된 아치형 렌즈부(610)를 고정시킨다. 아치형 체결부(410)는 투명 재질로 형성된다. 아치형 체결부(410)는 하단에 LED 장치(140) 내의 LED(620)가 위치한 경우, LED(620)로부터 발광한 빛이 투명 재질을 투과하여 발산되도록 한다.
사각형 체결부(420)는 삽입된 사각형 통로부(660)를 고정시키며, 투명 재질로 형성된다. 사각형 체결부(420)는 LED 장치(140)에 형성된 사각형 통로부(660)가 삽입된다. 사각형 체결부(420)는 삽입된 사각형 통로부(660)를 고정시킨다. 사각형 체결부(420)는 투명 재질로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 투명 재질로 형성되는 것으로 한정되지 않는다.
도 5는 본 실시예에 따른 하나의 연결 캡에 두 개의 LED 장치가 연결되는 방식을 나타낸 도면이다.
아치형 체결부(410)는 두 개의 LED 장치(140)의 아치형 렌즈부(610)가 절반씩 삽입된다. LED 장치(140) 내에 형성된 아치형 렌즈부(610)의 하단에 LED(620)가 배치된다. LED 장치(140) 내에 형성된 LED(620)가 발광하는 경우, LED(620)에 발광된 빛이 아치형 렌즈부(610)를 경유하여 아치형 체결부(410)로 빛이 발광한다. 사각형 체결부(420)는 두 개의 LED 장치(140)의 사각형 통로부(660)가 절반씩 삽입된다.
도 6은 본 실시예에 따른 LED 장치의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 LED(620), 아치형 렌즈부(610), 기판(630), 걸림턱(640), 공기 통로(650), 사각형 통로부(660)를 포함한다. LED 장치(140)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
아치형 렌즈부(610)는 끝단에 아치 형태의 렌즈가 형성되어 LED(620)로부터 발산된 빛을 굴절하여 분산되도록 한다. 아치형 렌즈부(610)는 아치 형태의 렌즈가 LED 장치(140)의 최상단에 형성된다. 아치형 렌즈부(610)는 LED(620)로부터 빛이 발광되는 경우, 빛을 굴절시켜서 외부로 발산한다. 아치형 렌즈부(610)의 하단에는 LED(620)가 배치되며, LED(620)의 하단에 기판(630)이 형성된다.
LED(620)는 빛을 발광한다. LED(620)는 기판(630)의 위쪽에 형성되며, 기판(630)의 제어에 따라 기 설정된 방향으로 기 설정된 강도로 빛을 발산한다.
기판(630)은 걸림턱(640)에 고정된다. 기판(630)은 SMPS가 연결되어 전력을 공급받거나, LED(620)를 구동시킬 때, 열을 발산하게 된다. 기판(630)의 하단은 공기 통로(650)의 방향을 향하도록 배치된다. 기판(630)은 별도의 방열판 또는 방열핀을 구비하지 않아도 공기 통로(650) 쪽으로 주입되는 공기에 의해 쿨링이 가능한 구조를 갖는다.
기판(630)은 SMPS와 연결되어 전력을 공급받는다. 기판(630)은 디밍 제어부(132)로부터 수신된 제어 명령에 따라 LED(620)를 제어하여 빛의 강도를 제어한다.
기판(630)은 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 전력 공급부(134)로부터 전력을 인가받는다. 기판(630)은 전력 공급 튜브(136)를 이용하여 디밍 제어부(132)로부터 제어 명령을 수신한다. 기판(630)은 전력 및 제어 명령을 기반으로 LED가 빛을 발광하도록 제어한다.
걸림턱(640)은 기판(630)을 고정시키는 돌출부를 의미한다. 걸림턱(640)은 한 쌍의 돌출부 형태로 형성되어 기판(630)을 고정시킨다. 걸림턱(640)은 기판(630)이 아치형 렌즈부(610)와 인접한 상태로 고정시키는 한 쌍의 돌출부 형태로 형성된다.
사각형 통로부(660)는 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(152)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다. 사각형 통로부(660)는 사각형 통로로서, 공기 통로(650)를 형성한다. 사각형 통로부(660)는 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(152)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다.
공기 통로(650)는 기판(630)으로부터 발산하는 열이 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 공기 배출 튜브(152) 방향으로 배출되도록 한다. 공기 통로(650)는 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기가 공기 배출 튜브(152)로 배출되도록 하는 통로를 형성한다. 공기 통로(650)는 기판(630)으로부터 발산하는 열이 공기 주입 튜브(116)로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 공기 배출 튜브(152) 방향으로 배출되도록 한다.
도 7은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태의 LED 장치를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 식물 재배 장치에 적용될 때, 하단으로 빛이 발산하는 구조로 배치된다. 아치형 렌즈부(610)가 최하단으로 설치되어 하단에 위치한 식물로 빛이 발산되도록 한다. LED(620)는 아치형 렌즈부(610)의 위쪽으로 배치된다.
기판(630)은 LED(620)의 위쪽에 배치되어, LED(620)의 구동시 발산하는 열이 공기 통로(650) 쪽으로 배출되도록 한다. 걸림턱(640)은 기판(630)이 아치형 렌즈부(610)와 걸림턱(640) 사이에 고정되도록 한다. 걸림턱(640)은 전체가 막혀있는 형태가 아니라 측변의 일부가 돌출되는 형태로 기판(630)에서 발생하는 열이 공기 통로(650)로 발상되도록 하는 구조를 갖는다.
도 8a,8b는 본 실시예에 따른 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 도면이다.
주입 캡(210)의 측면에 전력 공급 튜브 홀(810), 공기 주입 튜브 홀(820)을 형성한다.
전력 공급 튜브 홀(810)은 전력 공급 튜브(136)가 삽입되는 홀을 의미한다. 전력 공급 튜브(136)는 전력 공급 튜브 홀(810)을 이용하여 외부 케이스의 내측으로 삽입된다. 전력 공급 튜브(136)는 내부에 전력 공급선과, 제어 명령을 전송하기 위한 통신선을 포함한다. 전력 공급 튜브(136)는 기판(630)에 연결되어 기판(630)으로 전력을 공급하고, 제어 명령을 전달한다. 전력 공급 튜브 홀(810)은 외부 케이스의 측벽에 8mm 홀로 형성되는 것이 바람직하다.
공기 주입 튜브 홀(820)은 공기 주입 튜브(116)가 삽입되는 홀을 의미한다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 공기 주입 튜브(116)를 이용하여 외부 케이스의 내측으로 삽입된다. 공기 주입 튜브(116)는 LED 장치(140) 내부의 공기 통로(650)의 일부까지만 삽입된다. 공기 주입 튜브(116)는 주입펌프(112)로부터 주입된 공기를 공기 통로(650)로 주입한다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 외부 케이스의 측면에 3mm 홀로 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말해, 도 8a에 도시된 바와 같이, 주입 캡(210)은 전력 공급 튜브 홀(810)과 공기 주입 튜브 홀(820)을 포함한다. 전력 공급 튜브 홀(810)은 측벽의 일측에 전력 공급 튜브(136)가 삽입되는 8mm 직경을 갖는 홀을 형성한다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 측벽의 타측에 공기 주입 튜브(116)가 삽입되는 3mm 직경을 갖는 홀을 형성한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 배출 캡(230)은 공기 배출 튜브 홀(830)을 포함한다. 공기 배출 튜브 홀(830)은 측벽에 공기 배출 튜브(152)가 삽입되는 3mm 직경을 갖는 홀을 형성한다.
도 9는 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태의 LED 장치의 외부 형상을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 식물 재배 장치에 적용될 때, 하단으로 빛이 발산하는 구조로 배치된다. 아치형 렌즈부(610)가 최하단으로 설치되어 하단에 위치한 식물로 빛이 발산되도록 한다. 전력 공급 튜브 홀(810)은 LED(620)가 위치한 아치형 렌즈부(610)와 가까운 쪽으로 배치된다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 공기 통로(650)가 위치와 가까운 쪽으로 배치된다.
도 10은 본 실시예에 따른 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
주입 캡(210)은 복수의 LED 장치(140) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(140)에 체결된다. 주입 캡(210)은 전력 공급 튜브 홀(810)과 공기 주입 튜브 홀(820)이 형성된다. 공기 주입 튜브(116)는 복수의 LED 장치(140) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(140)의 주입 캡(210)에 삽입된다. 배출 캡(230)은 주입 캡(210)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 배출 캡(230)은 공기 배출 튜브 홀(830)만 형성되고, 전력 공급 튜브 홀(810)은 미형성될 수 있다.
공기 주입 튜브(116)는 복수의 LED 장치(140) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(140)의 주입 캡(210)에 삽입된다. 공기 배출 튜브(152)는 복수의 LED 장치(140) 중 마지막으로 위치한 LED 장치(140)의 배출 캡(230)에 삽입된다. 전력 공급 튜브(136)는 복수의 LED 장치(140) 중 첫 번째로 위치한 LED 장치(140)의 주입 캡(210)에 삽입된다.
공기 주입 튜브(116)는 주입펌프(112)로부터 주입받은 공기를 8mm 공기 주입 튜브 홀(820) 내의 공기 통로(650)로 기 설정된 강도로 주입한다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입하는 주입압력을 기본적으로 약 1~2 kpa 정도 주입하다가 주변 환경에 따라 가변적으로 제어 가능하다. 주입 공기압 조절부(114)는 기본적으로 공기 주입 튜브(116)로 주입하는 공기를 약 26~27℃로 주입하다가 주변 환경에 따라 가변적으로 제어 가능하다.
도 11은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태로 주입 캡이 LED 장치에 체결된 구조를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 식물 재배 장치에 적용될 때, 하단으로 빛이 발산하는 구조로 배치되므로 아치형 렌즈부(610)가 최하단으로 설치되어 하단에 위치한 식물로 빛이 발산되도록 한다.
전력 공급 튜브 홀(810)은 아치형 렌즈부(610)와 가까운 쪽에 형성된다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 내부의 공기 통로(650)와 가까운 쪽에 형성된다. 전력 공급 튜브 홀(810)은 LED(620)가 위치한 아치형 렌즈부(610)와 가까운 쪽으로 배치된다. 공기 주입 튜브 홀(820)은 공기 통로(650)가 위치와 가까운 쪽으로 배치된다.
도 12는 본 실시예에 따른 LED 장치 내부의 사각형 렌즈 돔 구조를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 아치형 렌즈부(610), 사각형 통로부(660)를 포함한다. 상단의 아치형 렌즈부(610)와 하단의 걸림턱(640) 사이에 사각형의 렌즈 돔 구조를 형성한다.
사각형 렌즈 돔 구조는 아치형 렌즈부(610)와 걸림턱(640) 사이에 공간으로서 기본적으로 사각형 형태의 기판이 삽입되는 구조를 갖는다. 사각형 렌즈 돔 구조 상에 기판(630)이 삽입되며, 기판(630) 상에 적층된 LED(620)는 아치형 렌즈부(610) 내부의 공간 상에 배치된다.
도 13은 본 실시예에 따른 하면으로 빛을 발산하는 형태로 LED 장치 내부의 사각형 렌즈 돔 구조를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 LED 장치(140)는 식물 재배 장치에 적용될 때, 하단으로 빛이 발산하는 구조로 배치되므로 아치형 렌즈부(610)가 최하단으로 설치되어 하단에 위치한 식물로 빛이 발산되도록 한다. 아치형 렌즈부(610)는 하단 방향으로 배치되고, 사각형의 렌즈 돔 구조는 아치형 렌즈부(610)와 걸림턱(640) 사이에 형성된다.
도 14는 본 실시예에 따른 광량과 광 분포를 나타낸 도면이다.
LED 장치(140) 내의 아치형 렌즈부(610)는 LED(620)로부터 발산한 빛이 중앙을 기준으로 좌우 30˚ 이내 영역에서 유효한 광의 폭이 넓어지고 균일하게 분포된다. LED 장치(140) 내의 아치형 렌즈부(610)는 LED(620)로부터 발산한 빛이 분포되도록 하여 LED(620)의 수량을 약 25% 줄이고, 소비전력을 약 20% 줄이더라도, 광량과 광분포에서 5~10% 정도 상승하도록 한다.
LED 장치(140) 내의 아치형 렌즈부(610)는 광분포면에서 유효광의 면적이 확대되어 배열 간격을 조정하여도 광 균일성이 우수해지도록 하여, 재배품종에 따른 배열간격 및 광량 조절이 용이하도록 한다. LED 장치(140) 내의 기판(630)으로 인가되는 전체 소비전력이 낮아지므로, LED(620)에서 발산하는 발열량이 낮아지도록 하여 전체 발열이 낮아지도록 한다.
주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)로부터 각 구간별 온도 측정 결과를 수신한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기 설정된 기준값과 각 구간별 온도 측정 결과를 비교한다. 주입 공기압 조절부(114)는 비교 결과, 각 구간별 온도 측정 결과가 기 설정된 기준값이 기 설정된 임계치(최소 8℃ ~ 10℃) 보다 낮은 온도를 유지하도록 공기 주입 튜브(116)로 주입되는 공기량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 비교 결과, 각 구간별 온도 측정 결과 중 SMPS(Switching Mode Power Supply)에서 발생하는 열이 기 설정된 임계치 온도(10 ℃ 이상)만큼 차이가 나도록 공기 주입 튜브로 주입되는 공기량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 공기를 주입한 후 기 설정된 시간(예컨대, 15분)이 경과한 후 표면온도가 포화(Saturation)되어 더 이상 상승되지 않는 상태를 유지하도록 공기 주입 튜브(116)로 주입되는 공기량을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)로 기 설정된 시간동안 공기를 주입한 후 주입 캡(210)에 습기가 맺히는 결로현상을 방지하기 위해, 주변 온도를 센싱한 온도를 기반으로 주변 온도에 따라 기 설정된 온도로 조절한 냉각 또는 가열된 공기를 공기 주입 튜브(116)로 주입한다.
주입 공기압 조절부(114)는 냉각 또는 가열된 공기를 공기 주입 튜브(116)로 주입하여 LED 장치(140)의 외부 케이스에 대한 표면 온도가 기 설정된 임계 온도와 기설정된 범위(8℃~10℃)만큼 낮추도록 한다.
도 15는 본 실시예에 따른 복수의 LED 장치를 제어하는 공기 제어 구조를 나타낸 도면이다.
주입 공기압 조절부(114)는 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어하여 하나의 주입펌프(112)와 복수의 LED 장치(140) 간에 연결된 공기 주입 튜브(116)로 주입되는 공기압을 조절한다. 하나의 주입펌프(112)는 복수의 LED 장치(140) 각각과 공기 주입 튜브(116)를 이용하여 연결되는 구조를 갖는다.
주입 공기압 조절부(114)는 하나의 주입펌프(112)와 복수의 LED 장치(140)와 연결된 공기 주입 튜브(116)의 길이를 각각 확인한다. 하나의 주입펌프(112)와 복수의 LED 장치(140) 각각과 연결된 공기 주입 튜브(116)의 개수를 확인한다. 주입 공기압 조절부(114)는 현재 주변 환경 정보(밤, 낮, 여름, 겨울, 기온 정보, 습도 정보)를 센싱한다. 주입 공기압 조절부(114)는 주입펌프(112)와 복수의 LED 장치(140)와 연결된 공기 주입 튜브(116)의 길이, 복수의 LED 장치(140) 각각과 연결된 공기 주입 튜브(116)의 개수, 주변 환경 정보를 기반으로 복수의 LED 장치(140)로 주입되는 공기의 압력을 조절한다.
주입 공기압 조절부(114)는 주입펌프(112)와 복수의 LED 장치(140) 각각과 연결된 공기 주입 튜브(116)의 길이, LED 장치(140)의 외부 케이스 길이, 현재 주변 환경 정보(밤, 낮, 여름, 겨울, 기온 정보, 습도 정보), 주입펌프(112)의 위치에 기반하여 LED 장치(140) 내부로 주입되는 공기압을 조절되도록 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어한다.
주입 공기압 조절부(114)는 공기를 주입시키기 위한 복수의 LED 장치 중 제1 LED 장치를 촬영하여 제1 LED 장치 이미지를 생성한다. 주입 공기압 조절부(114)는 제1 LED 장치 이미지를 분석하여 LED 장치의 식별 정보를 인식한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기 저장된 제1 데이터베이스를 참조하여 LED 장치의 식별 정보에 포함된 제1 LED 장치 내부의 공기 통로(650)의 폭, 림 직경, 및 편평비에 대응하는 제1 공기압을 결정한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기 저장된 제2 데이터베이스를 참조하여 외부 환경요인(낮, 밤, 계절, 기온, 습도 정보)에 대응하는 제2 공기압을 결정한다. 주입 공기압 조절부(114)는 제1 공기압과 제2 공기압을 평균하여 목표 공기압을 설정한다. 주입 공기압 조절부(114)는 목표 공기압을 포함하는 공기압 정보를 생성한다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기압 정보를 기초로 제1 LED 장치의 공기압이 목표 공기압에 도달할 때까지 제1 LED 장치의 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어하여 공기를 주입시킨다. 주입 공기압 조절부(114)는 제2 공기압을 결정할 때, 외부온도, 외부대기압, 고도에 대한 외부 환경요인을 입력받는다. 주입 공기압 조절부(114)는 외부 환경요인에 대응하는 공기압 수치를 제2 데이터베이스로부터 읽어와서 제2 공기압으로 결정한다.
LED 장치(140)는 내부 공기 통로(650)의 내주면에 압력 조절부를 구비한다. 주입 공기압 조절부(114)는 압력 조절부를 이용하여 공기 통로(650)의 공기압을 측정한공기압 측정값을 생성한다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기압 측정값이 기준 압력으로 유지되도록 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어한다. 주입 공기압 조절부(114)는 압력 조절부로 전압을 인가한다. LED 장치(140)는 내부 공기 통로(650) 상에 압력 조절부로 전압을 인가하기 위한 배터리를 구비한다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기압 측정값이 기준 압력 이상일 경우 압력 조절부로 인가하는 전압의 전극을 양극으로 제공한다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기압 측정값이 기준 압력 이하일 경우 압력 조절부로 인가하는 전압의 전극을 음극으로 제공한다.
주입 공기압 조절부(114)는 복수의 LED 장치(140) 각각에 대한 장치 고유정보를 등록한다. 주입 공기압 조절부(114)는 기상청 서버로부터 날씨 정보를 수신한다. 주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)에 설치된 표면 온도 센서로부터 표면의 온도를 센싱한 표면 온도 정보를 획득한다. 주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140)에 설치된 내부 온도 센서로부터 내부의 온도를 센싱한 내부 온도 정보를 획득한다. 주입 공기압 조절부(114)는 날씨 정보, 표면 온도 정보, 내부 온도 정보를 기반으로 적정 공기압을 산출한다. 주입 공기압 조절부(114)는 LED 장치(140) 내부의 공기압이 적정 공기압을 유지하도록 주입 공기압 조절 밸브(113)를 제어한다.
주입 공기압 조절부(114)는 주변 환경 정보(밤, 낮, 여름, 겨울, 기온 정보, 습도 정보)를 입력받는다. 주입 공기압 조절부(114)는 공기 주입 튜브(116)의 길이, LED 장치(140)의 외부 케이스 길이, 현재 주변 환경 정보(밤, 낮, 여름, 겨울, 기온 정보, 습도 정보), 주입펌프(112)의 위에 기초하여 복수의 LED 장치(140)별 기준 공기압을 개별적으로 연산한다. 주입 공기압 조절부(114)는 연산된 복수의 LED 장치(140)별 기준 공기압에 기초하여 주입 공기압 조절 밸브(113)의 공기압을 개별적으로 조절한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
112: 주입펌프
113: 주입 공기압 조절 밸브
114: 주입 공기압 조절부
116: 공기 주입 튜브
132: 디밍 제어부
134: 전력 공급부
136: 전력 공급 튜브
140: LED 장치
152: 공기 배출 튜브
162: 배기 공기압 조절 밸브
164: 배기 공기압 조절부
172: 배기펌프

Claims (5)

  1. 연결된 튜브로 공기를 주입하는 주입펌프;
    상기 주입펌프로부터 주입받은 상기 공기를 튜브가 연결된 공간으로 주입하는 공기 주입 튜브;
    연결된 튜브를 이용하여 전력을 공급하는 전력 공급부;
    상기 전력 공급부로부터 인가받은 상기 전력을 튜브가 연결된 공간으로 공급하는 전력 공급 튜브;
    상기 전력 공급 튜브로부터 인가받은 상기 전력을 이용하여 LED를 기 설정된 방향으로 발광하며, 상기 LED의 구동으로 인해 발생하는 열이 상기 공기 주입 튜브로부터 주입된 공기로 인해 외부로 배출되도록 하는 LED 장치;
    를 포함하되, 복수 개의 상기 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 상기 공기 주입 튜브와 상기 전력 공급 튜브가 삽입되며, 상기 입력단과 상기 연결단은 연결 캡에 체결되며, 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 가지며,
    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 상기 전력 공급부로부터 상기 전력을 인가받으며, 상기 전력을 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 포함하며,
    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 포함하며,
    상기 주입 캡은 측벽의 일측에 상기 전력 공급 튜브가 삽입되는 기 설정된 직경을 갖는 홀을 형성하는 전력 공급 튜브 홀; 측벽의 타측에 상기 공기 주입 튜브가 삽입되는 기 설정된 직경을 갖는 홀을 형성하는 공기 주입 튜브 홀;을 포함하며,
    상기 배출 캡은 측벽에 상기 공기 배출 튜브가 삽입되는 기 설정된 직경을 갖는 홀을 형성하는 공기 배출 튜브 홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 주입 튜브의 일측에 형성되어 상기 LED 장치 내부로 주입되는 공기압이 조절되도록하는 주입 공기압 조절 밸브; 및
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주입 공기압 조절 밸브에 연결되어 상기 주입펌프로부터 상기 LED 장치 내부로 주입되는 공기압이 조절되도록 상기 주입 공기압 조절 밸브를 제어하는 주입 공기압 조절부;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 튜브를 이용하여 상기 LED 장치 내의 상기 LED의 발광량을 제어하는 제어 명령을 전달하는 디밍 제어부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기 배출 튜브는
    상기 LED 장치의 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 식물재배 시스템.
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