KR20220154784A - 실내 재배 적용을 위한 조명 기구 및 그 컴포넌트들 - Google Patents

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KR20220154784A
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Abstract

조명 기구는 하우징, 컨트롤러 및 조명 모듈을 포함한다. 하우징은 제 1 및 제 2 부분을 형성한다. 제 2 부분은 창을 형성한다. 컨트롤러는 제 1 부분 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 조명 모듈은 적어도 부분적으로 제 2 부분에 배치된다. 조명 모듈은 서브마운트, 복수의 발광 다이오드, 렌즈 커버, 봉지재 및 보호 코팅을 포함한다. 복수의 발광 다이오드는 서브마운트와 커플링되고 창을 통해 광을 투사하도록 구성된다. 렌즈 커버는 외부 표면을 포함하고 렌즈 커버와 서브마운트가 그 사이에서 내부를 형성하도록 복수의 발광 다이오드 및 서브마운트 위에 놓인다. 봉지재는 내부를 실질적으로 채운다. 보호 코팅은 외부 표면에 제공된다.

Description

실내 재배 적용을 위한 조명 기구 및 그 컴포넌트들
이하 설명되는 장치는 일반적으로 실내 재배 시설을 조명하기 위한 광원들의 어레이를 포함하는 조명 기구에 관한 것이다. 각 광원은 발광 다이오드(LED), 렌즈, 렌즈를 실질적으로 채우는 봉지재(encapsulating material), 및 렌즈의 외부 표면 위에 제공되는 보호 코팅을 포함한다.
온실과 같은 실내 재배 시설에는 성장을 촉진하기 위해 식물들에 인공 조명을 제공하는 조명 기구가 포함된다. 이러한 조명 기구들 각각은 일반적으로 식물들을 위한 인공 조명을 생성하는 복수의 LED들을 포함한다. 그러나, 이러한 실내 재배 시설 내부의 환경에는 시간이 지남에 따라 LED의 광학 품질을 저하시키는(예를 들면, 노란색) 다양한 타입의 가스들 및/또는 공기 중 유체 입자들이 포함될 수 있다.
실내 재배 시설용 조명 기구가 개시된다.
다양한 실시예들은 다음의 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부 도면들과 관련하여 더 잘 이해될 것이며, 여기서:
도 1은 일 실시예에 따른 조명 기구를 도시하는 상부 등각 투영도(upper isometric view)이다.
도 2는 도 1의 조명 기구의 하부 등각 투영도(lower isometric view)이다.
도 3은 도 1의 LED 조명 기구의 부분 분해 상부 등각 투영도이다.
도 4는 도 1의 LED 조명 기구의 부분 분해 하부 등각 투영도이다.
도 5는 도 4의 라인 5-5를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 1의 조명 기구의 다양한 컴포넌트들의 개략도이다.
이하, 실시예들이 도 1 내지 도 6의 도면들 및 예들과 관련하여 상세하게 설명되며, 여기서 유사한 번호들은 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 대응하는 요소들을 나타낸다. 실내 재배 시설(예를 들면, 온실)을 위한 조명 기구(20)(일반적으로 도 1 및 도 2에 도시됨)는, 하우징(22), 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)(도 2), 및 행거 어셈블리(28)를 포함할 수 있다. 하우징(22)은 광 지지부(30) 및 광 지지부(30)에 인접한 컨트롤러 지지부(32)를 포함할 수 있다. 광 지지부(30)는 조명 리셉터클(lighting receptacle)(34)(도 1) 및 조명 리셉터클(34) 아래에 배치되는 창(36)(도 2)을 형성할 수 있다. 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)(도 2)은 창(36) 위의 조명 리셉터클(34) 내에 배치될 수 있고, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 창(36)을 통해 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
행거 어셈블리(28)는, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)로부터 창(36)을 통해 방출되는 광이 성장을 자극하기 위해 아래에 있는 식물(들)로 전달될 수 있도록, 하나 이상의 식물들(도시되지 않음) 위의 조명 기구(20)의 서스펜션(suspension)을 용이하게 할 수 있다. 행거 어셈블리(28)는 한 쌍의 행거 지지대들(38) 및 행거 브래킷(hanger bracket)(40)을 포함할 수 있다. 행거 지지대들(38)은 조명 기구(20)의 대향 측면들에서 하우징(22)에 커플링될 수 있다. 행거 브래킷(40)은 행거 지지대들(38)과 커플링될 수 있으며 행거 지지대들(38) 사이에서 연장되어 실내 재배 시설의 천장으로부터 조명 기구(20)의 서스펜션을 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 행거 브래킷(40)은 실내 재배 시설의 천장을 따라 제공되는 빔 또는 다른 세장형 지지 부재로부터 조명 기구(20)가 선택적으로 매달리는 것을 용이하게 하기 위해 실질적으로 J자형의 단면 형상을 가질 수 있다.
이제 도 3 내지 도 4를 참조하면, 하우징(22)은 메인 프레임(42), 및 메인 프레임(42) 위에 놓이고, 용접, 접착제, 해제가능한 탭(도시되지 않음), 패스너(도시되지 않음) 또는 각종 적절한 대안적 영구 또는 해제 가능한 고정 장치들 중 임의의 것을 통해 메인 프레임(42)과 함께 커플링되는 커버 부재(44)를 포함할 수 있다. 메인 프레임(42)은 창(36)을 형성하는 하단 조명 벽(46)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(42)은 하단 컨트롤러 벽(48), 및 컨트롤러 리셉터클(52)을 형성하기 위해 협력하는 복수의 측벽들(50)을 포함할 수 있다. 커버 부재(44)는 도 1에 도시된 바와 같이 컨트롤러 리셉터클(52) 위에 놓여서 이것을 덮는 덮개부(54)를 포함할 수 있다. 하단 컨트롤러 벽(48), 측벽들(50), 및 덮개부(54)는 하우징(22)의 컨트롤러 지지부(32)의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)은 각각 서브마운트(submount)(56, 58), 복수의 발광 다이오드(light emitting diode; LED)들(예를 들면, 도 5의 60), 및 렌즈 커버(64, 66)를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여, 이제 제 1 조명 모듈(24)이 논의될 것이지만, 제 2 조명 모듈(26)을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. LED들(60)은 당업계에 일반적으로 공지된 다양한 방법들 또는 기술들 중 임의의 것을 통해 서브마운트(56)에 장착되는 표면 장착 LED들을 포함할 수 있다. LED들(60)은 서브마운트(56)에 직접 또는 간접적으로 장착되는 각종 적절한 구성들 중 임의의 것일 수 있다. LED들(60)은 단색 LED들(예를 들면, 백색, 적색 또는 청색과 같은 한 가지 색상의 광만을 방출할 수 있음), 다색 LED들(예를 들면, 백색, 적색 및 청색과 같은 상이한 색상들을 방출할 수 있음) 또는 이 둘의 조합을 포함할 수 있다. 서브마운트(56)는 LED들(60)을 물리적 및 열적으로 지지하기에 적절한 다양한 열 전도성 재료들 중 임의의 것으로 형성될 수 있다.
렌즈 커버(64)는 서브마운트(56) 및 LED들(60) 위에 놓일 수 있으며, 패스너(67) 또는 각종 적절한 대안적 커플링 배열들 중 임의의 것으로 서브마운트(56)와 커플링될 수 있다. 렌즈 커버(64)는 실질적으로 평면인 베이스 기판(68), 및 베이스 기판(68)으로부터 돌출되는 복수의 광학 렌즈 요소들(70)을 포함할 수 있다. 광학 렌즈 요소들(70) 각각은 LED들(60)의 각각의 것과 실질적으로 정렬될 수 있으며, 조명 기구(20) 아래의 영역을 향해(예를 들면, 하나 이상의 식물들을 향하여) LED들(60)로부터 방출되는 광을 재분배(예를 들면, 집중 또는 분산)하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈 요소들(70) 각각은 움푹 들어간 타원형 형상(indented oval shape)을 가질 수 있다. 그러나, 광학 렌즈 요소들(70)은 LED들(60)로부터 방출되는 광에 대한 원하는 재분배를 달성하기 위해 각종 적절한 대안적 형상들 또는 이들의 조합들 중 임의의 것일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, LED들(60)은 각각 물리적 중심(P)과 초점 중심(F)이 동축이 되도록 광학 렌즈 요소들(70)의 각각 것들과 정렬될 수 있다. 다른 실시예에서, LED들(60)은 각각 물리적 중심(P) 및 초점 중심(F)이 비-동축이 되도록 광학 렌즈 요소들(70)의 각각의 것들과 약간 오프셋될 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 커버(64)는 폴리카보네이트 재료 및/또는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate; PMMA)로 형성되는 일체형 원-피스 구조(unitary one-piece construction)를 가질 수 있다. 그러나, 렌즈 커버(64)는, 밑에 있는 LED들을 환경 조건들로부터 보호할 수 있고 또한 밑에 있는 LED들로부터 투과되는 광을 재분배하기 위한 복수의 광학 렌즈 요소들(70)을 수용할 수 있는, 각종 적절한 대안적 반투명 또는 투명 재료들 중 임의의 것으로 형성될 수 있음을 이해해야 한다.
렌즈 커버(64)는 렌즈 커버(64) 및 서브마운트(56)가 협력하여 그 사이에 내부(72)를 형성하도록 서브마운트(56)로부터 이격될 수 있다. 봉지재(encapsulating material)(74)가 내부(72) 내에 제공됨으로써, 봉지재(74)가 내부(72)를 실질적으로 채우고 그 안의 LED들(60)을 봉지할 수 있다. 봉지재(74)는, 봉지재(74)가 없었다면(예를 들면, 내부(72)에 공기가 있는 경우) 발생했을 수도 있는 내부(72)의 광학 손실을 감소시키는 광학적 중성(또는 강화) 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부(72)는, LED들(60)과 렌즈 커버(64) 사이의 광학적 무결성에 부정적인 영향을 미치게 되는 기포 또는 다른 매체가 실질적으로 결여되도록 하기 위해 봉지재(74)로 충분히 채워질 수 있다(예를 들면, 완전히 채워짐). 봉지재(74)는 또한 가스 유체(예를 들면, 온실 가스)와 같은 렌즈 커버(64)를 우회할 수 있는 환경 조건들로부터 LED들(60)을 보호할 수 있다. 일 실시예에서, 봉지재(74)는, 예를 들어 약 1.35 내지 1.6의 굴절률을 갖는 메틸 타입 실리콘(예를 들면, 폴리디메틸실록산) 또는 페닐 타입 실리콘과 같은 실리콘 겔일 수 있다. 봉지재(74)에 대해 각종 적절한 대안적 재료들 중 임의의 것이 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
봉지재(74)는 렌즈 커버(64)보다 실질적으로 더 연질(softer)일 수 있다(예를 들어, 봉지재(74)는 렌즈 커버(64)의 경도보다 작은 경도를 가질 수 있다). 일 실시예에서, 봉지재(74)는 렌즈 커버(64)가 서브마운트(56)에 어셈블링된 이후 내부(72) 안으로 주입되거나 그렇지 않으면 분배될 수 있는 유체 또는 겔과 같은 유동성 재료일 수 있다. 다른 실시예에서, 봉지재(74)는 렌즈 커버(64)를 서브마운트(56)에 어셈블링하기 이전에 렌즈 커버(64) 및/또는 서브마운트(56) 및 LED들(60) 위에 코팅될 수 있다.
계속해서 도 5를 참조하면, 렌즈 커버(64)의 외부 표면(77) 위에 보호 코팅(76)이 제공될 수 있다. 보호 코팅(76)은, 렌즈 커버(64)의 외부 표면이, 그렇지 않았다면 광학 렌즈 요소들(70)의 광학 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 유해한 환경 조건들로부터 보호되도록, 소수성, 소유성 및/또는 내화학성일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로 보호 코팅(76)은 광학 렌즈 요소들(70)의 투과 품질을 광학적으로 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 보호 코팅(76)은, 환경 조건들(예를 들면, 화학적 에칭)에 대해 보호하고 또한 광학 렌즈 요소들(70)의 전체 투과 품질을 개선하는 박막 무기 재료일 수 있다. 박막 무기 재료는 약 10 nm 내지 약 200 nm 두께일 수 있고, 약 1.49 초과의 굴절률을 가질 수 있다. 적절한 박막 무기 재료의 일부 예들로는 MgF2, CaF2, SiO2, Al2O3 및/또는 TiO2가 포함된다. 보호 코팅(76)이 단일 층 배열인 것으로 도시되어 있지만, 대안적으로 보호 코팅(76)은 동종(동일한 재료의 다중 층들) 또는 이종(다른 재료의 다중 층들)인 다층 배열일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
제 1 조명 모듈(24)에 의해 방출되는 광은, 제 1 조명 모듈(24)의 물리적 구성(예를 들면, 이용되는 LED들(60)의 타입들(예를 들면, 단색 또는 다색)), LED들(60)의 물리적 레이아웃, 렌즈 요소들에 의해 제공되는 광학 장치(예를 들면, 68), 봉지재(예를 들면, 74), 보호 코팅(예를 들면, 76) 및 전체 전력 소모에 의해 형성되는 조명 프로파일(예를 들면, 색상 범위, 광의 전체 분포, 열 프로파일)을 따를 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 제 1 조명 모듈의 물리적 구성에 대한 다양한 예들이 위에서 설명되고 도면들에 나타나 있지만, 원하는 조명 프로파일을 달성하기 위해 제 1 조명 모듈(24)의 각종 적절한 대안적인 물리적 구성들 중 임의의 것이 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 1 및 도 3을 참조하면, 히트 싱크(heat sink)(78)가 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각 위에 배치될 수 있으며, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)로부터 열을 소산시키도록 구성될 수 있다. 히트 싱크(78)는 예를 들어 알루미늄 또는 구리와 같은 다양한 열 전도성 재료들 중 임의의 것으로 형성될 수 있다. 히트 싱크(78)는 LED들(예를 들면, 60)의 반대편 측에 있는 서브마운트들(56, 58)과 접촉할 수 있다. LED들(예를 들면, 60)에 의해 생성되는 열은 서브마운트들(56, 58)에서 히트 싱크(78)로 전달되고 복수의 핀(fin)들(80)에 의해 주변 환경으로 소산될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어 써멀 페이스트와 같은 히트 싱크 화합물(도시되지 않음)이 서브마운트들(56, 58)과 히트 싱크(78) 사이에 제공되어 그 사이의 열전도율을 향상시킬 수 있다. 히트 싱크(78)가 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 위에 제공되는 단일 컴포넌트인 것으로 도시되어 있지만, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각에 대해 전용 히트 싱크가 대안적으로 제공될 수 있음이 이해되어야 한다.
이제 도 3을 참조하면, 컨트롤러(82)가 컨트롤러 리셉터클(52)에 배치될 수 있으며, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)에 전력을 공급하고 제어하도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 부재(44)의 덮개부(54)가 컨트롤러 리셉터클(52) 및 컨트롤러(82) 위에 놓일 수 있다. 덮개부(54)는 컨트롤러(82)를 위한 히트 싱크의 역할을 할 수 있으며, 컨트롤러(82)로부터의 열 소산을 용이하게 하기 위해 복수의 핀들(84)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 써멀 페이스트와 같은 히트 싱크 화합물(도시되지 않음)이 덮개부(54)와 컨트롤러(82) 사이에 제공되어 그 사이의 열전도율을 향상시킬 수 있다. 메인 프레임(42) 및 커버 부재(44)는 각각, 예를 들어 알루미늄과 같은 열 전도성 재료로 형성될 수 있다. 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 및 컨트롤러(82)로부터의 열이 하우징(22) 전체에 전달되어 히트 싱크(78) 및 덮개부(54)의 냉각 특성들을 효과적으로 보완할 수 있다.
이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 하우징(22)은 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 및 컨트롤러(82)가 물리적으로 서로 이격되도록 광 지지부(30)와 컨트롤러 지지부(32) 사이에서 연장되는 통로(85)를 형성할 수 있다. 통로(85)는 동작 동안 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 및 컨트롤러(82)의 냉각을 향상시키기 위해 광 지지부(30)와 컨트롤러 지지부(32) 사이에서 공기가 흐를 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(22)은, 광 지지부(30)와 컨트롤러 지지부(32) 사이에서 연장되어 이들 사이에 구조적 강성을 제공하는 복수의 리브 부재(rib member)들(86)을 포함할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 컨트롤러(82)는 전력 공급 모듈(88) 및 LED 드라이버 모듈(90)을 포함할 수 있다. 전력 공급 모듈(88)은 LED 드라이버 모듈(90)과 커플링될 수 있고, LED 드라이버 모듈(90)은 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각과 커플링될 수 있다(예를 들면, 병렬로). 전력 공급 모듈(88)은 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 모듈(88)에 외부 전력을 전달하기 위해 A/C 전력원(power source)과 같은 전력원(도시되지 않음)과 커플링되는 전력 입력부(power input)(92)를 포함할 수 있다. 전력 공급 모듈(88)은 LED들(예를 들어, 60)의 전력 공급을 용이하게 하기 위해 전력원으로부터의 외부 전력을 조절하도록(예를 들어, AC 전력을 DC 전력으로 변환하도록) 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 조명 기구(20)는 약 85 VAC 내지 약 347 VAC(예를 들어, 750 와트 부하 용량)의 입력 전력에서 동작하도록 구성될 수 있다.
LED 드라이버 모듈(90)은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 예를 들어 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)을 제어하기 위해 제어 신호를 LED 드라이어 모듈(90)로 전달하는 온실 컨트롤러와 같은 제어 소스(도시되지 않음)와 커플링되는 제어 입력부(94)를 포함할 수 있다. LED 드라이버 모듈(90)은 예를 들어 BACnet, ModBus, 또는 RS485와 같은 적절한 신호 프로토콜들 중 임의의 것에 따라 통신하도록 구성될 수 있다.
전력 입력부(92) 및 제어 입력부(94)는 외부 전력 및 제어 신호들을 전력 공급 모듈(88) 및 LED 드라이버 모듈(90)에 각각 전달할 수 있는 플러그(도시되지 않음)와 인터페이스하도록 구성되는 소켓(96)으로 라우팅될 수 있다(도 2 및 도 6). 일 실시예에서, 소켓(96)은 Wieland-타입 커넥터일 수 있지만, 다른 커넥터 타입들도 고려된다. 전력 및 제어 신호들이 소켓(96)을 통해 전달되는 것으로 도시되어 있지만(예를 들면, 동일한 케이블을 통해), 조명 기구(20)는 전력 및 제어 신호가 상이한 케이블들을 따라 전력 공급 모듈(88) 및 LED 드라이버 모듈(90)에 송신되도록, 전력 및 제어 신호를 위한 별도의 포트들을 대안적으로 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
LED 드라이버 모듈(90)은 시간의 함수(예를 들면, 라이트 레시피(light recipe))로서 LED들(예를 들면, 60)에 의해 생성되는 광의 강도, 색상 및 스펙트럼 중 하나 이상을 제어하도록 구성될 수 있다. LED 드라이버 모듈(90)은 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)이 조명 환경 내에서 독립적으로 제어 가능한 각각의 제 1 조명 구역 및 제 2 조명 구역을 형성하도록, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)의 라이트 레시피를 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제 1 조명 구역 및 제 2 조명 구역의 라이트 레시피들은 조명 환경 내에서 제공되는 식물들의 조명 요구사항들을 수용하도록 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 제 1 조명 구역과 제 2 조명 구역 각각에 제공되는 식물들이 동일할 때(또는 유사한 조명 요구사항을 갖는 경우), 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)에 대한 각각의 라이트 레시피들은 제 1 조명 구역 및 제 2 조명 구역 사이에 실질적으로 균일한 조명 환경을 제공하기 위해 동일할 수 있다. 제 1 조명 구역에 제공되는 식물들의 그룹이 제 2 조명 구역에 제공되는 식물들의 그룹과 상이한 조명 요구사항을 가질 때, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)에 대한 각각의 라이트 레시피들은 식물들의 그룹들 사이의 상이한 조명 요구사항들을 수용하도록 맞춤화될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)은, 제어 신호가 그들의 고유 주소들에 기초하여 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각에 별도의 라이트 레시피들을 할당할 수 있도록 고유한 주소들을 가질 수 있다(LED 드라이버 모듈(90)을 통해). LED 드라이버 모듈(90)이 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각의 라이트 레시피를 제어하도록 구성되는 것으로 설명되지만, LED 드라이버 모듈(90)은 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)의 각종 적절한 대안적 가변 조명 특징들(예를 들면, 제어 신호로 실시간으로 제어될 수 있는 임의의 조명 특징) 중 임의의 것을 제어하도록 추가로 또는 대안적으로 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)은 서로 물리적으로 분리되는 독립적(self-contained), 독립형(stand-alone) 유닛들일 수 있다. 이와 같이, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26) 각각의 물리적 구성 및 가변 조명 특징들이 원하는 조명 환경을 달성하기 위해 제 1 조명 구역 및 제 2 조명 구역이 맞춤화될 수 있도록 개별적으로 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 조명 모듈 및 제 2 조명 모듈(24, 26)은 식물의 수명 주기 동안 식물에 대한 조명 환경을 최적화하기 위해 식물의 수명 주기 동안 상이한 조명 모듈들과 교환될 수 있다.
실시예들 및 예들에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이것은 배타적이거나 설명된 형식들로 제한하려는 의도가 아니다. 상기 교시들에 비추어 수많은 수정들이 가능하다. 이러한 수정들 중 일부는 논의되었고 나머지는 당업자에 의해 이해될 것이다. 실시예들은 다양한 실시예들의 예시를 위해 선택되고 설명된 것이다. 물론, 그 범위는 본 명세서에 기재된 예들 또는 실시예들에 제한되지 않으며, 당업자에 의해 임의의 수의 응용들 및 등가 장치들에 채용될 수 있다. 오히려, 발명의 범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 것으로 의도된다. 방법이 흐름도와 함께 설명되었는지 여부에 관계없이 청구 및/또는 설명된 모든 방법에 대해, 문맥에 따라 달리 지정되거나 요구되지 않는 한, 방법 실행에서 수행되는 단계들의 임의의 명시적 또는 암시적 순서는 해당 단계들이 제시된 순서대로 수행되어야 함을 의미하지 않으며 상이한 순서로 또는 병렬로 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (21)

  1. 실내 재배 시설용 조명 기구에 있어서,
    제 2 부분에 적어도 부분적으로 배치되는 조명 모듈을 포함하며, 상기 조명 모듈은,
    서브마운트;
    상기 서브마운트와 커플링되고 상기 창을 통해 광을 투사하도록 구성되는 복수의 발광 다이오드;
    외부 표면을 포함하는 렌즈 커버로서, 상기 렌즈 커버와 상기 서브마운트가 그 사이에서 내부를 형성하도록 상기 복수의 발광 다이오드 및 상기 서브마운트 위에 놓이는, 상기 렌즈 커버;
    실질적으로 상기 내부를 채우고 상기 복수의 발광 다이오드를 봉지하는 봉지재(encapsulating material); 및
    상기 렌즈 커버의 상기 외부 표면 위에 제공되는 보호 코팅 - 상기 렌즈 커버는 제 1 경도를 갖고 상기 봉지재는 상기 제 1 경도보다 작은 제 2 경도를 가짐 -
    을 포함하는, 조명 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 하우징 - 상기 제 2 부분은 창을 형성함 -; 및
    상기 제 1 부분 내에 적어도 부분적으로 배치되는 컨트롤러
    를 더 포함하는, 조명 기구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 경도는 70 미만의 쇼어 A(Shore A)인, 조명 기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 봉지재는 실리콘 겔을 포함하는, 조명 기구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 커버는 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성되는, 조명 기구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 코팅은 무기 박막 코팅을 포함하는, 조명 기구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무기 박막 코팅은 불화마그네슘, 불화칼슘, 이산화규소, 산화알루미늄 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함하는, 조명 기구.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 보호 코팅은 약 10 nm 내지 약 200 nm의 두께를 갖는, 조명 기구.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 통로를 형성하는, 조명 기구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에서 연장되고 상기 통로에 적어도 부분적으로 배치되는 복수의 리브(rib) 부재를 더 포함하는, 조명 기구.
  11. 실내 재배 시설용 조명 기구에 있어서,
    제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 하우징 - 상기 제 2 부분은 창을 형성함 -;
    상기 제 1 부분 내에 적어도 부분적으로 배치되는 컨트롤러;
    상기 제 2 부분에 적어도 부분적으로 배치되는 제 1 조명 모듈; 및
    상기 제 1 조명 모듈에 인접한 제 2 부분에 적어도 부분적으로 배치되는 제 2 조명 모듈을 포함하며, 여기서,
    상기 제 1 조명 모듈과 상기 제 2 조명 모듈은 물리적으로 서로 독립적이며; 또한
    상기 제 1 조명 모듈 및 상기 제 2 조명 모듈 각각은,
    서브마운트;
    상기 서브마운트와 커플링되고 상기 창을 통해 광을 투사하도록 구성되는 복수의 발광 다이오드;
    외부 표면을 포함하는 렌즈 커버로서, 상기 렌즈 커버와 상기 서브마운트가 그 사이에서 내부를 형성하도록 상기 복수의 발광 다이오드 및 상기 서브마운트 위에 놓이는, 상기 렌즈 커버;
    실질적으로 내부를 채우고 상기 복수의 발광 다이오드를 봉지하는 봉지재; 및
    상기 렌즈 커버의 상기 외부 표면 위에 제공되는 보호 코팅 - 상기 렌즈 커버는 제 1 경도를 갖고 상기 봉지재는 상기 제 1 경도보다 작은 제 2 경도를 가짐 -
    을 포함하는, 조명 기구.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 경도는 70 미만의 쇼어 A인, 조명 기구.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 봉지재는 실리콘 겔을 포함하는, 조명 기구.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 렌즈 커버는 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성되는, 조명 기구.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 보호 코팅은 무기 박막 코팅을 포함하는, 조명 기구.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 무기 박막 코팅은 불화마그네슘, 불화칼슘, 이산화규소, 산화알루미늄 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함하는, 조명 기구.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 통로를 형성하는, 조명 기구.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에서 연장되고 상기 통로에 적어도 부분적으로 배치되는 복수의 리브 부재를 더 포함하는, 조명 기구.
  19. 실내 재배 시설용 조명 기구에 있어서,
    제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 하우징 - 상기 제 2 부분은 창을 형성함 -;
    상기 제 1 부분 내에 적어도 부분적으로 배치되는 컨트롤러; 및
    상기 제 2 부분에 적어도 부분적으로 배치되는 조명 모듈
    을 포함하며, 상기 조명 모듈은,
    서브마운트;
    상기 서브마운트와 커플링되고 상기 창을 통해 광을 투사하도록 구성되는 복수의 발광 다이오드;
    외부 표면을 포함하는 렌즈 커버로서, 상기 렌즈 커버와 상기 서브마운트가 그 사이에서 내부를 형성하도록 상기 복수의 발광 다이오드 및 상기 서브마운트 위에 놓이는, 상기 렌즈 커버;
    실질적으로 내부를 채우고 상기 복수의 발광 다이오드를 봉지하는 실리콘 겔; 및
    상기 렌즈 커버의 상기 외부 표면 위에 제공되는 무기 박막 코팅 - 상기 렌즈 커버는 제 1 경도를 갖고 상기 실리콘 겔은 상기 제 1 경도보다 작은 제 2 경도를 가짐 -
    을 포함하는, 조명 기구.
  20. 제 19 항에 있어서,
    무기 박막 코팅은 불화마그네슘, 불화칼슘, 이산화규소, 산화알루미늄 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함하는, 조명 기구.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 렌즈 커버는 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트로 형성되는, 조명 기구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4839553A (en) * 1987-12-21 1989-06-13 Gte Products Corporation Reflector lamp having complementary dichroic filters on the reflector and lens for emitting colored light
US7858408B2 (en) * 2004-11-15 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED with phosphor tile and overmolded phosphor in lens
US7357525B2 (en) * 2005-02-22 2008-04-15 Kevin Doyle LED pool or spa light having unitary lens body
NL2000996C2 (nl) * 2007-11-12 2008-09-15 Ind Tech Verlichting B V Van leds voorzien verlichtingsarmatuur voor verlichting van buiten gelegen openbare ruimten.
PL2278870T3 (pl) * 2008-05-22 2019-02-28 Fionia Lighting Aps Sposób i urządzenie wykorzystujące diody elektroluminescencyjne w otoczeniu szklarniowym
US8297782B2 (en) * 2008-07-24 2012-10-30 Bafetti Vincent H Lighting system for growing plants
WO2011011734A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Fraen Corporation Area lighting devices and methods
CN203082587U (zh) * 2011-10-10 2013-07-24 Rab照明设备公司 带有外围冷却渠道的照明装置
US10132478B2 (en) * 2016-03-06 2018-11-20 Svv Technology Innovations, Inc. Flexible solid-state illumination devices
EP3570658A4 (en) * 2017-01-20 2020-10-07 Ostman, Charles Hugo LIGHT EMITTING STRUCTURES
US10238043B1 (en) * 2018-02-28 2019-03-26 Spectrum King LLC Full spectrum LED grow light system

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