KR20160074119A - 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물 재배용 시설에 관한 것으로, 유리 재질로 마련되는 기판 상에 전도성 패턴이 형성되고, 상기 전도성 패턴 사이를 연결하도록 실장되는 엘이디 소자로 이루어지는 엘이디 기판; 및 상기 엘이디 기판이 철골프레임에 다수로 끼워짐으로써 외기를 차단하도록 마련되는 유리온실로 이루어지는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실이 제공된다.
본 발명에 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실에 의하면, 엘이디 소자가 실장된 유리기판을 온실 유리로 활용함으로써 별도의 조명 시설이 불필요하고, 엘이디 소자에서 발생하는 열에 의해 결로 및 적설을 해소함으로써 시설을 보호할 수 있다. 또한 기존의 온실에 있어서도 온실 뼈대에 수평 레일을 이용하여 간단하게 유리 엘이디 기판을 개방가능하게 설치함으로써 온실 내부 공기를 용이하게 환기시킬 수 있어 온실 내부 온도 유지가 쉽다.

Description

엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실{Greenhouse with sliding LED window}
본 발명은 식물 재배용 조명시설에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 LED 소자가 실장된 유리기판을 온실용 유리로 이용함으로써 별도의 조명 시설이 불필요하고, LED 소자의 발열 특성을 활용하여 일몰시 유리가 가지고 있는 보온 단열 문제로 인해 열이 외부로 방출되는 단점과, 결로나 적설에 의한 시설의 파손을 방지할 수 있으며, LED창이 슬라이딩 가능하게 결합됨으로써 환기창 역할을 할 수 있는 유리 LED 패널 온실에 관한 것이다.
저전력, 고휘도, 긴 수명 등으로 최근 조명장치에 널리 적용되고 있는 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 소자는 일반적으로 에폭시 재질의 PCB(Printed Circuit Board) 상에 엘이디 소자를 실장하여 케이싱됨으로써 제품화되고 있다. 이러한 엘이디 조명 제품은 엘이디 소자에서 발생하는 열로 인해 소자 자체의 열화가 가속되고 시스템 전체에도 고장이 발생할 수 있기 때문에, 발열을 통제하기 위한 다양한 설계가 요구된다.
현재까지 엘이디 소자는 30% 정도의 효율을 가진 것으로 알려져 있으며, 더 높은 광도를 얻기 위해 출력이 높아질수록 발열량도 증가하게 되므로 다양한 단계에서 방열 수단이 마련되고 있다. PCB의 경우 금속 재질을 이용한 고방열 PCB가 적용될 수 있다. 일반적인 PCB는 유리 섬유와 에폭시의 복합 소재로 이루어진 절연층을 가지는 FR-4라고 하는 기판이 쓰이고 있는데, FR-4 기판의 경우 열전도도가 약 0.3W/m-K 정도로 매우 낮아 열이 많이 발생되는 고출력 전자 회로는 열전도도가 우수한 절연층 및 금속 베이스로 이루어지는 metal PCB가 사용되고 있다.
이와 관련하여 국내 공개특허 제 10-2012-0021901 호(발명자 : 김동수)는 금속 판넬을 가지는 조명장치로서, 비전도성 막이 코팅되는 금속 판넬과, 금속 판넬에서 비전도성막 상에 형성되는 전도성 패턴과, 전도성 패턴에 접속하도록 부착되는 발광소자를 포함하도록 한 금속 판넬을 가지는 조명장치가 제공된다. 상기 공지지술을 응용함으로써 특수한 용도에 따라 유리 재질의 기판 상에 엘이디 소자가 실장되는 조명 장치가 마련될 수 있다.
국내 등록특허 제 10-0989766 호(발명자 : 박일홍)는 일반적인 유리온실에 있어서, 2장의 강화유리가 이격되어 내부공간을 갖으면서 하나의 판넬로 형성된 복층유리판넬로서 유리 온실을 형성하며, 상기 유리온실의 상하단에는 최상단 및 최하단의 복층유리판넬과 각기 연통되는 공급 및 회수 용 배관이 배설됨과 동시에 상기 공급 및 회수용 배관의 입,출구단에 공급 및 회수용 수조를 각각 구비하고, 상 기 다열로 배열된 각 복층유리판넬의 상,하단에는 공급수조로부터 공급배관을 통해 공급된 무색 부동액이 각 복 층유리판넬의 내부공간을 지그재그 형태로 순환 유동하여 배출되게 하는 입출관이 대각선 형태로 설치됨과 동시 에 상기 입출관을 통해 복층유리판넬이 각 열마다 상호 연통되도록 구성된 것을 특징으로 하는 무색 부동액의 순환구조를 갖는 유리온실을 제공한다.
상기 비교 기술은 온실의 유리 판넬 사이에 부동액이 순환되도록 함으로써 유리 판넬의 보온성을 높히고 적설을 제거할 수 있다는 장점이 있으나, 유리 판넬이 이중으로 마련되고, 부동액을 순환시키기 위한 순환구조 및 펌프, 공급탱크 등의 설비가 필요하다는 점에서 경제성이 부족하다는 단점이 있다.
또한 유리 패널 사이에 부동액이 순환되는 구조로 인해 패널을 개방하여 온실을 환기시키는 구조를 구현하기가 어렵다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 엘이디 소자를 유리 기판 상에 실장하여 유리 온실용 패널로 사용함으로써 일조량이 부족한 장마철이나 동계에 온실 내의 조광을 유지하는 조명시설로 활용할 수 있고, 동시에 야간에 식물 생육을 위한 조명으로 사용할 수 있으며, 일몰시 유리가 가지고 있는 보온 단열 문제로 인해 열이 외부로 방출되는 단점을 엘이디 소자에서 발생하는 발열을 이용하여 해결할 수 있다. 또한 엘이디 소자의 발열을 이용해 결로나 적설을 해소할 수 있는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실을 제공한다.
또한 온실의 기온 유지 및 환기를 위해 온실유리창을 개폐할 수 있는 환기창이 제공됨으로써, 손쉽게 온실을 환기시켜 작물의 생육환경을 적정 상태로 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, 유리 재질로 마련되는 기판 상에 전도성 패턴이 형성되고, 상기 전도성 패턴 사이를 연결하도록 실장되는 엘이디(LED) 소자로 이루어지는 엘이디 기판; 상기 엘이디 기판이 프레임에 끼워짐으로써 외기를 차단하도록 마련되는 온실유리창; 및 상기 온실유리창이 끼워지고, 슬라이딩 개방되도록 마련되는 환기창이 다수로 구비되어 지붕을 이루도록 마련되는 것을 포함하는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실이 제공된다.
상기 엘이디 기판은, 상기 엘이디 기판의 모서리를 둘러싸는 프레임; 및 상기 프레임의 일측에 마련되고, 상기 엘이디 기판으로 전원을 공급하는 선로가 연결되도록 마련되는 방수커넥터가 설치되는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실이 제공된다.
상기 환기창은, 상기 온실유리창의 상하단이 온실프레임 내측에 다수로 볼트결합되어 마련되는 수평레일에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 마련되는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실이 제공된다.
본 발명에 따른 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실에 의하면, 엘이디 소자가 실장된 유리기판을 온실 유리로 활용함으로써 별도의 조명 시설이 불필요하고, 엘이디 소자에서 발생하는 열에 의해 결로 및 적설을 해소함으로써 시설을 보호할 수 있다.
또한 온실의 외장 패널에 해당하는 유리기판 상에 엘이디 조명이 실장되어 있으므로 별도의 조명 시설이 불필요하고, 일몰 시 유리가 가지고 있는 보온 단열의 취약성으로 인해 온실 내의 열이 외부로 방출되는 단점을 엘이디 소자의 발열을 통해 해결할 수 있다.
또한 기존의 온실에 있어서도 온실 뼈대에 수평 레일을 이용하여 간단하게 유리 엘이디 기판을 개방가능하게 설치함으로써 온실 내부 공기를 용이하게 환기시킬 수 있어 온실 내부 온도 유지가 쉽다.
도 1은 본 발명인 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실의 엘이디 기판의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명인 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실의 엘이디 기판의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명인 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실의 환기창의 일 실시예를 도시한 입면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 엘이디 기판(10) 및 이것으로 이루어지는 환기창(200)을 포함할 수 있다.
엘이디(LED) 기판(10)은 기판(1)이 유리 재질로 마련되고, 기판(1) 상에 전도성 패턴(2) 및 엘이디 소자(3)가 실장됨으로써 마련된다. 기판(1)은 유리 재질로 마련됨으로써 별도의 비전도성막을 처리할 필요가 없다. 전도성 패턴(2)은 엘이디 소자(3)가 솔더링(soldering)이나 와이어본딩(wire bonding)에 의해 접속됨으로써 회로를 형성하게 되는데, 일례로 음극단과 양극단을 가지고, 두 단 사이에 마련되는 전도성 스트립에 엘이디 소자(3)가 연결되어 전류가 이동함으로써 엘이디 소자(3)가 작동하게 된다.
전도성 패턴(2) 및 엘이디 소자(3)가 실장된 기판(1)은 회로의 단락이나 쇼트 데스트를 거친 후 보호층(4)이 코팅될 수 있다. 보호층은 절연층의 역할을 하고, 전도성 패턴(2)을 보호하도록 마련될 수 있다. 보호층은 열경화성 수지인 에폭시계 폴리머 또는 실리콘과 열가소성 수지인 폴리비닐 아세테이트 또는 우레탄을 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이때 엘이디 기판(10)은 온실의 외벽 역할을 함으로써 태양광이 투과되는 성질을 가져야 하므로, 보호층의 코팅은 전도성 패턴(2)의 보호 역할을 할 수 있는 한에서 최대한 얇게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
보호층(4)의 상면 및 기판(1)의 하면에는 코팅층(5)이 덮혀짐으로써 물리적인 충격이나 긁힘, 수분 등으로부터 기판(10)이 보호되도록 한다.
상술한 바와 같이 엘이디 기판(10)이 제작되면 기판(1)의 둘레에 프레임(11)이 끼워지도록 하여 엘이디 기판(10)을 보호하고 유리온실(100)의 온실프레임(110)에 결합될 수 있는 규격으로 제공할 수 있다. 기판(1)은 일반적인 유리로 제작할 수도 있고 강화유리로 제작될 수도 있으나, 강화유리라 하더라도 유리의 비결정질적 특성상 평면에 가해지는 압력에는 강하면서도 측면에서의 충격에는 비교적 취약하다. 따라서 측면의 충격을 완화할 수 있도록 프레임(11)이 기판(1)의 모서리를 둘러싸도록 함으로써, 기판(1)의 파손을 방지하고 온실프레임(110)에 설치하기 용이한 형태로 제공될 수 있다.
이때 엘이디 기판(10)은 일측 및 타측에 전원 공급을 위한 커넥터(12)가 마련될 수 있다. 커넥터(12)는 다수로 설치되는 엘이디 기판(10)이 서로 연결되도록 하고, 전도성 패턴(2)에 연결되어 엘이디 소자(3)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 이때 엘이디 기판(10)은 온실의 외벽 역할을 하도록 마련됨에 따라, 실내 공기의 조건에 따라 수시로 결로가 발생할 수 있다. 엘이디 기판(10)의 엘이디 소자(3) 및 전도성 패턴(2)는 전술한 바와 같이 코팅되는 보호층에 의해 보호될 수 있으나, 커넥터는 엘이디 기판(10)으로부터 외측으로 돌출되는 형태의 선로이므로, 결로에 노출되어 단선을 초래하는 요인이 될 수 있다. 따라서 엘이디 기판(10)의 일측 및 타측에 전원 공급을 위해 마련되는 커넥터는 방수커넥터(15)로 마련되는 것이 바람직하다. 일례로 방수커넥터(15)의 방수등급은 IP(International Protection) 기준으로 5등급(모든 방향에서 유입되는 낮은 수압의 물로부터 보호) 이상을 충족하도록 마련되는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 유리온실(100)은 일반적인 유리로 건조되는 온실과 마찬가지로 철제로 마련되는 온실프레임(110)으로 골조를 건조한 후 지붕을 형성하는 온실프레임(110)의 저면부에 수평레일(210)을 볼트(b) 결합한다. 이후 수평레일(210) 사이에 온실유리창(100)을 슬라이딩 결합함으로써 환기창(200)을 시공함으로써 완공될 수 있다. 온실프레임(110)과 수평레일(210) 사이의 프레임부에는 일반적인 단열유리가 외기를 차단하도록 설치될 수 있다.
수평레일(210)에 슬라이딩 결합되는 온실유리창(100)은 측면으로 슬라이딩되어 개방 내지 폐쇄되도록 할 수도 있으며, 개방 시에도 커넥터(12)가 결합되어 있도록 전선이 연장되어 마련될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실의 작용을 설명하기로 한다.
유리 재질로 마련되는 기판(1) 상에 엘이디 소자(3)가 실장되어 온실 유리로 사용됨으로써 유리 온실을 건조할 시 조명 시설을 위한 별도의 설계 및 공정이 불필요하여 경제성이 높다. 또한 엘이디 소자에서 발생하는 열에 의해 동계시 온실 지붕에 쌓이는 눈을 녹임으로써 적설에 의한 시설 피해를 예방할 수 있으며, 결로를 방지하여 온실프레임(110)의 부식을 예방하는 데 도움이 될 수 있다.
또한 온실유리창(100)이 슬라이딩되어 개방 또는 폐쇄될 수 있는 환기창(200)이 마련됨으로써 온실 내부 공기를 용이하게 환기시킬 수 있어 적정 온도를 유지할 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 엘이디 기판 1 : 기판
2 : 전도성 패턴 3 : 엘이디 소자
4 : 보호층 5 : 코팅층
11 : 프레임 12 : 방수커넥터
100 : 온실유리창 110 : 온실프레임
200 : 환기창 210 : 수평레일

Claims (3)

  1. 유리 재질로 마련되는 기판(1) 상에 전도성 패턴(2)이 형성되고, 상기 전도성 패턴(2) 사이를 연결하도록 실장되는 엘이디(LED) 소자(3)를 포함하는 엘이디 기판(10);
    상기 엘이디 기판(10)이 프레임(11)에 끼워짐으로써 외기를 차단하도록 마련되는 온실유리창(100); 및
    상기 온실유리창(100)이 끼워지고, 슬라이딩 개방되도록 마련되는 환기창(200)이 다수로 구비되어 지붕을 이루도록 마련되는 것을 포함하는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘이디 기판(10)은,
    상기 엘이디 기판(10)의 모서리를 둘러싸는 프레임(11); 및
    상기 프레임(11)의 일측에 마련되고, 상기 엘이디 기판(10)으로 전원을 공급하는 선로가 연결되도록 마련되는 방수커넥터(12)가 설치되는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 환기창(200)은,
    상기 온실유리창(100)의 상하단이 온실프레임(110) 내측에 다수로 볼트결합되어 마련되는 수평레일(210)에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 마련되는 엘이디 슬라이딩 유닛을 구비하는 유리 온실.
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