KR20110007684U - 발광다이오드 조명 장치 - Google Patents

Abstract

밑면이 편평하고 내부에 공간을 갖는 반구(半球)의 형상을 가지며 발광다이오드를 삽입하기 위한 다수의 삽입구가 외면(外面)에 형성된 하우징; 상기 하우징의 삽입구에 삽입되는 발광다이오드(LED)의 동작을 제어하기 위한 드라이버 회로를 탑재한 인쇄회로 기판; 상기 인쇄회로기판이 상기 하우징의 공간 내부 방향으로 향하도록 실장하고, 상기 하우징의 개방부위에 체결되는 원형(圓形) 커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.

Description

발광다이오드 조명 장치{Light Emitting Diode Lamp}

본 고안은 발광다이오드를 이용한 조명 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농작물 재배용 하우스나 축사에 사용되어 동·식물의 성장에 필요한 광량을 공급하고 병충해를 방지할 수 있는 발광 다이오드 조명장치에 관한 것이다.

전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 조명 장치로는 백열등, 형광등 또는 할로겐 램프 등이 있으며 그 용도에 따라 선택적으로 사용되는데, 백열등은 유리관 내부의 필라멘트에 전기 에너지가 가해지면 그것을 빛 에너지로 변화시켜 열 및 소비전력을 소비하는 구조이며, 형광등은 방전관으로 구성되어 있으며 양전극에 전기에너지가 가해지면 방전관 내부의 각 원자와 전자가 산란을 하여 형광체에 빛을 발산시켜서 사용하는 조명기구이다.

백열등은 스위치를 단시간에 켰다 껐다 반복을 하여도 열에너지로 소비하기 때문에 소비전력에 큰 차이가 없지만 단점으로 많은 열이 발생하고, 그에 따른 화재의 위험이 따르며 소비전력이 크기 때문에 장시간 사용하면 비용이 많이 들고, 수명이 매우 짧아서 조명을 자주 바꿔줘야 하는 공수가 들어가는 문제점이 있다. 형광등은 쉽게 구매가 가능한 저가형으로 일반 가정에서 가장 많이 사용하고 있으나, 단점으로는 백열등과 같이 장시간 사용시 고열이 발생하며 수명은 4,000 ~ 8,000시간 정도로 상대적으로 백열등보다 긴 편이지만 빈번하게 스위치를 켰다 껐다 반복하면 1회에 1시간 정도의 수명이 줄어들게 되어 형광램프를 자주 교체해야 하는 불편함이 있다.

한편, 발광다이오드를 이용한 조명장치는 기존 조명 기구에 비하여 높은 신뢰성으로 수명이 길고 유지 보수비가 낮으며 소모 전력이 적어 새로운 조명 장치로서 관심을 끌고 있다.

본 고안은 동·식물의 성장에 필요한 최적의 광량을 공급할 수 있는 발광다이오드 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 동·식물의 병충해를 방지할 수 있는 발광다이오드 조명장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 식물 재배용 하우스나 가축 사육용 건축물 내부의 기둥이나 보에 걸어서 설치할 수 있는 구조를 갖는 발광다이오드 조명장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 대상 식물의 종류나 생육과정에 필요한 빛의 파장을 출력하는 발광다이오드를 선택할 수 있는 발광다이오드 조명장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치는 밑면이 편평하고 내부에 공간을 갖는 반구(半球)의 형상을 가지며 발광다이오드를 삽입하기 위한 다수의 삽입구가 외면(外面)에 형성된 하우징; 상기 하우징의 삽입구에 삽입되는 발광다이오드(LED)의 동작을 제어하기 위한 드라이버 회로를 탑재한 인쇄회로 기판; 상기 인쇄회로기판이 상기 하우징의 공간 내부 방향으로 향하도록 실장하고, 상기 하우징의 개방부위에 체결되는 원형(圓形) 커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 다른 특징은 상기 LED가 지표면과 수직을 이루는 방향으로 삽입되는 점이다.

본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 또 다른 특징은 상기 다수의 삽입구가 방사형으로 형성된 점이다.

본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 또 다른 특징은 상기 원형(圓形) 커버의 양측에 고리가 형성된 점이다.

본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 또 다른 특징은 상기 하우징의 외면 상측에 체결수단을 삽입할 수 있는 다수의 홈이 지표면과 수직되는 방향으로 형성된 점이다.

본 고안에 따른 발광다이오드 조명 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 동·식물의 성장에 필요한 광량을 공급할 수 있다.

둘째, 자외선 파장을 출력하여 병충해를 방지할 수 있다.

셋째, 작물의 종류에 따라 출력되는 빛의 색상을 구분함으로써 조명의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 정면도이다.
도 4는 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 평면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 부분 단면도이다.
도 6 내지 도 7은 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 사용 상태도이다.
도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 사용 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 저면도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치는 크게 세 개의 부분으로 구성된다. 도시된 바와 같이 발광다이오드 조명장치의 하우징(10)은 밑면이 편평하고 내부에 공간을 갖는 반구(半球)의 형상을 가지며, 그 외면에 발광다이오드를 삽입하기 위한 삽입구가 형성되어 있다.

상기 반구 형상의 하우징의 내부 공간으로는 상기 발광다이오드들의 동작을 제어하기 위한 드라이버 회로 등의 회로가 인쇄된 인쇄회로기판(PCB)(20)이 원형커버(30)에 연결되어 삽입된다. 상기 인쇄회로기판(20)에는 전원공급을 위한 전원선 및 각 발광다이오드의 제어를 위한 신호선 등과 같은 전선이 접속되며, 상기 발광다이오드가 고휘도의 발광소자이므로 상기 다수의 발광소자를 직렬 및/또는 병렬로 연결하여 구동하기 위한 드라이버 회로가 필요하다.

상기 원형(圓形) 커버(30)의 하부방향에는 상기 인쇄회로기판(20)이 연결되고, 상부방향 표면에는 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치를 기둥이나 보에 연결하기 위한 고리(31)가 형성될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(20)은 상기 하우징의 공간 내부 방향으로 향하도록 상기 원형커버(30)에 연결된다.

도 2는 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 사시도이고, 도 3은 하우징의 정면도이고, 도 4는 하우징의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 하우징(10)의 하부면은 편평하고, 외측면은 둥근 반구형, 타원형 또는 포물선의 형태로 이루어지며, 상부는 개방되어 있어서 내부에 공간이 형성된다. 상기 하우징(10)의 하부면과 외측면에는 발광다이오드를 삽입하기 위한 삽입구(11)가 다수개 형성되어 있으며, 상기 삽입구(11)는 하부면의 중앙부를 중심으로 방사형으로 형성되어 있다. 상기 삽입구(11)에 삽입되는 발광다이오드(1)에 동작 전원을 제공하기 위한 전기선(21)은 하우징(10)의 내부면에 배선될 수 있는데, 그 배선 형태는 다수의 직렬 배선과 병렬 배선이 혼합된 형태로 이루어질 수 있다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 결합상태를 나타낸 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 외면에 형성된 다수의 삽입구(11)에는 발광다이오드(LED)(1)가 삽입된다. 이때, 상기 발광다이오드(1)는 지표면과 수직을 이루는 방향으로 삽입되어, 빛의 직진성을 증가시키게 된다. 이를 위해서는 상기 발광다이오드(1)가 삽입되는 삽입구(11) 역시 지표면과 수직을 이루도록 형성되어 있어야 한다. 하우징(10)의 상부에는 원형 커버(30)가 체결되는데, 상기 원형커버(30)의 하부면에는 인쇄회로기판(20)이 연결되고, 원형커버(30)의 상부면에는 고리(31)가 형성된 것을 알 수 있다. 상기 인쇄회로기판(20)에 탑재되는 발광다이오드 드라이버 회로는 이러한 발광다이오드(1) 배열에 적합한 구동 신호를 전원 공급선(21)을 통해 제공한다.

도 6 내지 도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 사용 상태도이다. 도시된 바와 같이, 농작물 재배 하우스에 프레임(40)을 설치하고, 상기 프레임(40)의 보에 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치를 걸어 상기 농작물에 충분한 빛과 원적외선 등을 공급하여 생장을 촉진하고, 상기 발광다이오드 조명장치에서 발생하는 자외선 파장의 빛을 이용하여 농작물의 병충해를 방지할 수 있다.

한편, 상기 발광다이오드의 발광 파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 달라지는데, 인화갈륨인 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550nm)이다.

농작물의 종류(브로콜리, 상추 등)나 생육과정에 따라 최적의 광량이나 빛의 파장이 달라질 수 있으므로, 상기 하우징(10)에 삽입되는 발광다이오드를 적당한 비율로 조합하여 적색, 청색, 녹색, 백색, 자외선, 적외선 등의 발광다이오드 중 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 발광다이오드가 선택적으로 사용될 수 있다.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 사용 상태를 나타낸 부분 단면도이고, 도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 조명장치의 하우징의 저면도이다.

위에서 설명한 실시예와 달리, 원형커버(30)의 상부에 고리를 형성하여 기둥이나 보에 걸지 않고, 하우징(10)의 상부 측면에 지표면과 수직 방향을 이루도록 홈(13)을 내어 나사나 볼트 등의 체결수단(12)을 이용하여 기둥이나 보 등의 프레임(40)에 본 고안에 따른 발광다이오드 조명장치를 설치할 수 있는데, 균형이 유지될 수 있도록 좌·우 대칭되도록 홈(13)을 형성하거나 도 9에서와 같이 상하좌우 네 방향으로 홈(13)을 형성하는 것이 바람직하다.

이상에서는 농작물을 재배하기 위한 실시예에 대하여 설명하였으나, 돼지, 소, 오리, 닭 등의 가축을 사육하기 위한 축사의 내부에 조명으로 사용될 수 있다.

1: 발광다이오드 10: 하우징
11: 삽입구 12: 체결수단
13: 홈 20: 인쇄회로기판
30: 원형커버 31: 고리
40: 프레임

Claims (5)

1. 밑면이 편평하고 내부에 공간을 갖는 반구(半球)의 형상을 가지며 발광다이오드를 삽입하기 위한 다수의 삽입구가 외면(外面)에 형성되고, 내부면에 상기 삽입구에 삽입되는 발광다이오드에 전원을 공급하기 위한 전선이 직렬과 병렬이 혼합된 형태로 배선된 하우징;
   상기 하우징의 내면에 배선된 전선을 통해 상기 발광다이오드(LED)의 동작을 제어하기 위한 드라이버 회로를 탑재한 인쇄회로 기판;
   상기 인쇄회로기판이 상기 하우징의 공간 내부 방향으로 향하도록 하여 상기 인쇄회로기판이 연결되고, 상기 하우징의 개방 부위를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 하우징의 상부에 체결되는 원형(圓形) 커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 LED는 지표면과 수직을 이루는 방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 삽입구는 방사형으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 원형(圓形) 커버의 양측에 고리가 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 외면 상측에 체결수단을 삽입할 수 있는 다수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명 장치.

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