JP6621466B2 - 制御可能な電源及び照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、業務用及び/または家庭用の用途における使用に適した新規な制御可能な電源及び照明装置に関するものである。本発明は、特に、バスバー上に分配される低電圧AC電力によって給電される発光ダイオード(LED:light emitting diode)ライト、及び随意的に非LED系装置を配置し自動制御する方法に関するものである。これに加えて、この新規な電源及び照明装置は、生体、特に植物のように家庭用または業務用の成長装置内で成長することができる生命体に近接した一様かつ安全な様式での使用に適している。
発光ダイオード(LED)照明技術は、例えば、以前には非効率で高コストのHID(high intensity discharge:高輝度放電)ナトリウムランプが利用されていた街路照明のような業務用途において、増加した電力効率を、これに関連したコストの低減と共に提供することで知られている。LED設備に望まれる特徴は、カスタマイズ(顧客対応)された業務用または家庭用システムの特定の必要性に応じて、各波長を独立して制御し光強度及び光周期を変化させる能力である。
(i) 上記低電圧AC電源から上記アレイに分配される低電圧AC電力は主変圧器にリンクされ、この主変圧器は外部または内部に配置することができ、
(ii) 上記低電圧AC電力はバスバーによって分配され、
(iii) 各LEDライトまたはLEDライトのグループに供給される上記低電圧AC電力は、各LEDライトまたはLEDライトのグループに関連するAC/DC整流器において低電圧DCに変換され、
(iv) 上記システムは、上記LEDアレイ全体、あるいは上記アレイ内の個別のLEDライトまたはLEDライトのグループの出力を自動制御する手段を含み、随意的に、
(v) 上記バスバーは、上記システム内の1つ以上の非LED系装置に給電するように構成されている。
(i) 上記アレイに分配される上記低電圧AC電力は、外部の主変圧器にリンクされ、
(ii) 上記低電圧AC電力は、アルミニウム製の管状バスバーによって分配され、
(iii) 各LEDライトまたはLEDライトのグループに供給される上記低電圧AC電力は、上記アレイ内の各LEDライトまたはLEDライトのグループに関連するAC/DC整流器において低電圧DCに変換され、
(iv) 上記システムは、上記LEDアレイ全体、あるいは当該アレイ内の個別のLEDライトまたはLEDライトのグループの出力を自動制御する手段を含み、随意的に、
(v) 上記LEDライトは、1つ以上のLEDスポットライト、1つ以上のLED投光ライト、1つ以上のLEDストリップライト、1つ以上の個別のLEDライトを含む1つ以上のストリップ、あるいはLEDスポットライト、LED投光ライト、LEDストリップライト、またはLEDを含むストリップの任意の組合せを具えている。
(i) 上記アレイに分配される上記低電圧AC電力は外部の変圧器にリンクされ、
(ii) 上記低電圧AC電力はバスバーによって分配され、
(iii) 各ストリップに供給される上記低電圧AC電力は、各ストリップに関連するAC/DC整流器において低電圧DCに変換され、
(iv) 上記システムは、上記LEDアレイ全体、あるいは上記アレイ内の個別のLEDライトまたはLEDライトのグループを自動制御する手段を含む。
出願人は、アルミニウム製バスバー及び低電圧(<AC50v)を、1つ以上のLEDアレイ、及び随意的に1つ以上の非LED装置への電力分配に用いることを含む本発明の電源及び照明システムの使用により、照明及び/または電力コストの意味で今までにない効率が提供されることを見出した。
疑問を避けるために、本発明の電源及び照明システムにより制御されるライト及び装置は:以下に定義するLED、及び本明細書中に定義する特定の非照明装置/非LED装置を含み、これらのLEDは、独立して、個別に、1つ以上のグループ単位で、あるいは独立して制御可能なアレイとして制御することができ、これら特定の非照明装置/非LED装置は、独立して、個別に、あるいは1つ以上のグループ単位で制御することができる。
本発明のシステムにおいて使用するバスバーは、互いに沿って延びる正のバスバー及び中性バスバーを用いる。本発明のシステムは、互いに平行に延びる、または互いに平行でない、あるいは同心状の配置に設けられた正及び中性のバスバーの構成を用いることができる。以下、好適な平行な正及び中性のバスバー構成の一部分を説明し図面中に例示する。特定のLED照明アレイに関して以下に詳述するように、1つの構成では、バスバーから、LEDを含むT字形ストリップの各々に関連する局所的整流器までの+/−の電気接続は、あらゆる適切な手段によって行うことができ、特にバスバーから各ストリップへのクリップによって行うことができる。
以上に詳述したように、本発明は、通信機能を有するLEDアレイを含む制御可能な電源及び照明システムを提供する。
(i) アレイに分配される低電圧AC電力は、外部または内部に配置することができる主変圧器にリンクされ、
(ii) この低電圧AC電力はバスバーによって分配され、各LEDライト、あるいはLEDライトのグループに供給される電力は、各LEDライト、あるいはLEDライトのグループに関連するAC/DC整流器によって低電圧DCに変換され、
(iii) 上記システムは、LEDアレイ全体、あるいはアレイ内の個別のLEDライトまたはLEDライトのグループを自動制御する手段を含み、
(iv) 上記バスバーは、上記システム内の1つ以上の非LED系装置に給電するように構成され、
(v) 上記システムは、通信技術と組み合わせた電力線技術、上記アレイ内の登録手段、及び上記非LED系装置を追加的に具え、上記システムは遠隔的に監視して制御することができる。
本発明のシステムにおいて使用するのに適した変圧器はAC実効値240v−50vの変圧器である。明らかなように、こうした変圧器は、何千平方メートルもの最大面積を提供する単一の建物または一連の建物、あるいは単一の建物内の一連の区域のいずれかに給電するようなサイズにすることができる。安全上の理由で、こうした変圧器は一般に外部に配置される。システム効率を最適化するためには、より大型の変圧器が好ましく、このため、業務用または家庭用の用途向けの新たな電源及び照明システムを設計する際には、システムが初期及び運用中の高効率を共に提供するように設計されていることを保証するために、現在及び将来の能力を考慮するべきである。一般に、より大型の変圧器ほどより高い効率を提供し、一般に95〜99%以上の領域である。
他の態様によれば、本発明は、以上に規定した業務用または家庭用の使用に適した新規な照明システムを提供し、このシステムは、変圧器の高圧側にある変圧器関連のサージ保護装置の使用により、システム内の照明装置を電力サージから保護する手段を追加的に提供する。変圧器からシステム内へ供給される低電圧AC中のサージまたはスパイクから保護することができる、あらゆる適切な、サージ保護装置としても知られているサージ保護機器、サージ抑制装置、または過渡電圧サージ抑制機器を用いることができる。明らかなように、あらゆる特定のサージ保護装置は、本発明によるあらゆる特定のシステムに供給される特定の低電圧ACレベルに依存する。
他の態様によれば、本発明は、バスバーを有するシステムの形の制御可能な電源及び照明装置を電気サージから保護するための追加的手段を提供する。以上に詳述した変圧器の高圧側にある変圧器関連のサージ保護装置に加えて、このシステムは、本明細書中に定義するウォッチドッグ型技術を変圧器の低電圧側に追加的に具え、このウォッチドッグ型技術は、各バスバー上で使用中の実際電力を、ソフトウェアによって予測した電力と比較する。事前設定(プリセット)レベルからの変動を制御システム内に取り込んで警告として示し、事前設定されるあらゆる大変動を、事前設定された電力分配レベルに従っていない特定のバスバーまたはバスバーのグループへの電力を遮断するように設定して、システム全体を保護することができる。
以上に詳述したように、出願人は、管状または略管状のアルミニウム製バスバーを低電圧ACで有利に用いて、1つ以上のLEDアレイ内にLEDライトを個別に、あるいはグループ単位で具え、随意的に、業務用及び/または家庭用の用途における1つ以上の非LED系装置を組合せで具えた複合型の電源及び照明システムに給電することができることを見出し、これらのバスバーによって提供される「電力線」技術が、システム内の照明装置及び随意的な非照明装置用の制御システムを提供し、この制御システムは、識別用の1つ以上の登録チップの使用により、各個別のLEDまたは(存在すれば)随意的な非LED系装置、またはそれらのグループ、あるいはLEDライトのアレイと通信する。
以上に説明したように、さらに他の態様によれば、本発明は、本明細書中に規定するシステム内のLED照明デバイス及び非LED系装置用の制御可能な電源及び照明システムを提供し、ここでは、照明制御システムが、放射パワーの測定に関するデータを記録する手段を含み、非照明の制御システムが、電力消費の測定に関するデータを記録する手段を含む。
以上に説明したように、本発明は、電源及び照明システム内の各個別の装置を独立して制御する手段を追加的に提供し、この個別の装置はLEDデバイスまたは非LED系装置であり、並びに電源及び照明システム内のLEDのグループまたは非LED系装置のグループ、あるいはLEDのアレイを選択的に制御する手段を追加的に提供する。明らかなように、こうした照明システムは異なる波長のLEDを含むことができる。このことは、低電圧の制御線、電力線技術、または無線技術、あるいは中央マイクロコントローラによって命令される電力線技術と無線技術との組合せにより実現される。
LEDは発光ダイオードであり、本発明の電源及び照明システムにおいて使用される照明アレイでは、あらゆる適切なLEDを利用することができる。一般に、あらゆる特定の業務用または家庭用システムにおいて使用されるLEDは、システムの特定部分に対して、所望の波長範囲にわたる光、あるいは特定波長の光を供給する能力のために選択される。
本明細書中に詳述するように、上記システムは、適切な登録チップ、及びチップの形態にすることができる局所的インバータの使用により、電源及び照明システム内のLED及び/または(存在すれば)非LED装置を管理する局所的手段を含む。疑問を避けるために、システム内のLED、あるいは登録されたLEDのグループまたはストリップにおける電圧降下の自動補正は、各LED上の、あるいはLEDのグループまたはストリップ上の局所的インバータによって行われ、登録チップは、適切な制御システムによるシステム内のLEDライトまたは非LED装置の識別及び個別及び/またはグループ制御を可能にする。
1.有利なシステム制御を可能にするために、各LEDライトまたはLEDライトのグループ、あるいはLEDライトのストリップ、あるいはLEDライトを含むストリップに登録チップを取り付け、この「登録チップは別個に識別して制御することができる。こうしたチップをあらゆる特定のストリップに取り付けることができる手段は、以上に詳述したものであり、個別のLEDライトまたはLEDライトのグループへのチップ取付に適用することができる;
2.設置時に、各LEDライト、あるいはLEDのグループまたはストリップを、入力電流及び「オン−オフ」パルス幅全体にわたって、目的に合わせて設計された分光計または分光放射計を用いて較正し、これにより、制御システムが、各LEDライト、LEDライトのグループ、LEDライトのストリップ、またはLEDライトを含むストリップによって伝えられる波長、光強度、及び光周期を伝達し記録することを可能にする。こうした較正を実行することができる手段は、以上に詳述した通りである。
市販のLEDスポット、投光またはストリップ照明に加えて、本発明の制御可能な電源及び照明システム、特に業務用の成長装置において使用されるシステムは、LEDを含むT字形ストリップを含むことができる。
以上に示したように、本発明による制御可能な電源及び照明装置は、生体、特に植物のような成長することができる生命体に近接した一様かつ安全な様式での使用に適している。
本明細書中に規定する「近接した」は、本発明の改良形の制御可能なLEDアレイを、成長装置内で成長する生命体から:50cm未満;約5cmから約25cmまで;約5cmから約20cmまで;約5cmから約15cmまで;約5cmから約10cmまでの距離に配置することができることを意味する。
−アレイのLEDストリップが、成長する生命体の上方に適切な距離をおいて配置される成長装置;
−アレイのLEDストリップが、垂直方向に位置決めされた成長する生命体から適切な距離をおいて垂直方向に位置決めされる成長装置;
−LEDストリップの配列が、成長する生命体の真下に適切な距離をおいて配置される成長装置;
−LEDアレイが、成長する生命体にほぼ平行に配置され、かつ適切な角度に位置決めされて、成長のための熱及び光を提供する成長装置。
本発明の制御可能なLEDアレイの使用は、まず、今までにない数のLEDを、何百万個ものLEDを具えた大規模な業務用成長装置内で使用する潜在力を可能にする。本発明の改良形LEDアレイは、以上に詳述した制御可能な電源及び照明システムにより、実用的な方法で個別に、グループ単位で、あるいは全部一緒に制御することができることが有利である。本明細書中に詳述するように、本発明の制御可能な電源及び照明システムの使用によって提供される改良形LEDアレイの制御の度合いは、今までにないレベルのフレキシビリティを業務または家庭の栽培者に提供する。本明細書中に定義する「一様なグリッド」とは、あらゆる単一アレイ内の個別のLEDの全体によって提供されるパターン全体が、グリッドまたは二次元マトリクス状の外観を有することを意味する。
非常に大きな成長領域を有する温室、あるいは、本発明のアレイ及び制御可能な電源及び照明システムを用いる、大きな設置面積を有する他のあらゆるシステムについては、上記導電性のバスバーは、低電圧AC電力をLEDストリップ上の整流手段へ分配するだけでなく、支持構造を提供するためにも有利に用いられ、この支持構造上に、LEDストリップを具えたT字形ストリップ及び追加的な構成要素が配置される。本明細書中に詳述するように、バスバーシステムが正のバスバー及び中性バスバーを用いる前に、そして大きな成長領域/大きな設置面積における使用のために、これらのバスバーシステムは一般に互いに平行に延びる。バスバーから、LEDを含むT字形ストリップの各々に関連する局所的整流器までの+/−の電気接続は、あらゆる適切な手段によって、特にバーから各ストリップへのクリップによって行われる。好適な、平行な正及び中性バスバーの構成の一部分は本明細書中に詳述し図示する通りである。こうしたバスバー構成の、T字形ストリップ用のホストとしての、従って本発明における改良形アレイのLED照明としての、現在市販されている成長装置における使用に適したシステムに対する利点は、業務用及び家庭用に適した電源及び照明システムに関して以上に詳述した通りであり:2段階の電圧のインバータ変換;90〜94%の効率;自己調整型システム制御用の手段;電力線技術の利用により100,100個以上のLEDを含むアレイを制御する能力;1つの最終配線しか必要とせず、銅配線により提供されるより効率的な配線系;「プラグ・アンド・プレイ」LEDアレイの提供;LEDアレイ内の特徴機能の管理及び遠隔制御の一部としての、システム内の局所的センサへの無線リンクの使用を含み、ランニングコスト(運用経費)における今までにない効率、及びより安価な設置コストも含む。本明細書中に規定する改良形LEDアレイを追加的に具えた本発明の制御可能な電源及び照明システムは、まず、生体に近接して使用するための、信頼性があり、効率的で制御可能な高感度のLEDアレイを提供する。
本発明は、一連のホスト・ストリップを具えた、成長装置における使用に適した改良形の制御可能なLEDアレイを追加的に提供し、このLEDアレイでは、個別のLEDは個別のホスト・ストリップの長さ方向に沿って任意距離の間隔をおくことができ、一般に、LEDを含むストリップの各々が、それに隣接するLEDを含むストリップから同様な距離の間隔をおき、一連のLEDを含むストリップによって提供されるLEDパターン全体は一様なグリッド(格子)に近い。
成長装置における使用に適した、本発明における改良形LEDアレイ内の各LEDは、低電圧AC電源に電気接続され、電力は、バスバー・アセンブリから電力の進行により分配され、即ち主、二次、及び存在すれば三次バスバーを介してT字形導電性ストリップへ分配され、その後にLEDストリップへ、あるいはT字形ストリップにおいてLEDストリップに電気接続された導電性の素子または態様へ分配され、これに続いて、低電圧DCへの変換用の個別の整流器に分配される。この構成は、IP等級付けする必要性が存在しないことを意味する。上記低電圧ACは、各ストリップの端部において適切な整流器を用いることによってDCに変換される。各LEDストリップまたはLEDストリップのグループは独立して制御することができる。
次の代表例は、本発明のシステムの特定実施形態を説明する。こうしたシステムにおいて使用される、本明細書中に規定する、使用する変圧器の容量、及びLEDアレイによって熱及び光を提供されるシステムに加える修正は、本発明の範囲内である。特に、例示するシステムは、成長に必要な熱及び光を本明細書中に規定するLEDアレイによって部分的にも全体的にも提供し、システム内に有利な利用法を有するように例証しているが、本発明における新規なLEDアレイは他の分野にも用途を有することは明らかである。
図13に例示する温室システムをとり上げれば、10kw(キロワット)容量の大型AC−AC変圧器及び以上に規定したLEDアレイの使用により、約100m2から約200m2までの成長領域をカバーするのに十分な熱が提供される。より低容量の4kwのAC−AC変圧器を以上に規定したLEDアレイに使用すれば、約40m2から約80m2までのより小型の温室用の熱及び照明を相応に提供される。
現在利用可能なシステムは、局所的DCドライバ(駆動回路)を必要とし、その各々が約200w〜300w(ワット)の容量を有し、それに続くパワー供給は、ドライバ当たり2m2〜4m2にしかならない。このことは、例1に示す小型の温室に熱及び光を提供するためには、40個ものこうしたドライバを必要とするのに対し、例1におけるより大きな面積にサービスを提供するためには、100個もが必要であることを意味する。
Claims (15)
- 業務用及び/または家庭用の制御可能な電源及び照明システムであって、LEDライトを含むLEDアレイを具え、該LEDアレイは低電圧AC電源によって給電されるように構成され、該低電圧AC電源の電圧はAC実効値50vであり、
(i) 使用中に、前記低電圧AC電源から前記LEDアレイに分配される低電圧AC電力は、主AC変圧器にリンクされ、該主AC変圧器は外部または内部に配置され、
(ii) 使用中に、前記低電圧AC電力は、管状のバスバーによって分配され、
(iii) 使用中に、前記LEDライトの各々、または前記LEDライトのグループの各々に供給される前記低電圧AC電力は、前記LEDライトの各々、または前記LEDライトのグループの各々に関連するAC/DC整流器において低電圧DC電力に変換され、
(iv) 前記システムが、前記LEDアレイの全体、あるいは前記LEDアレイ内の個別の前記LEDライトまたは前記LEDライトのグループの出力を自動制御する手段を含む、
電源及び照明システム。 - 前記システムは、通信技術と組み合わせた電力線技術、及び前記LEDアレイ内、及び非LED系装置が存在すれば当該非LED系装置内の登録手段を追加的に具えて、遠隔的に監視されて制御されるように構成され、前記遠隔的な制御はウェブベースまたは無線での制御である、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムは、業務用及び/または家庭用の建物内で使用され、前記主AC変圧器は、前記建物の外部の、システムの中心に合わせた位置に配置され、あるいは、前記主AC変圧器は、前記建物の内部の、前記建物の中心または最上部または最下部に配置され、前記主AC変圧器は、AC実効値240v−50vの変圧器である、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記LEDアレイが、1つ以上の、LEDライトまたはLEDライトのグループを具え、前記LEDライトまたはLEDライトのグループは、1つ以上のLEDスポットライト、1つ以上のLED投光ライト、1つ以上のLEDストリップライト、またはLEDライトを包含する1つ以上のストリップ、あるいはLEDスポットライト、LED投光ライト。LEDストリップライト、またはLEDを包含するアレイまたはストリップの任意の組合せを含む、請求項1〜3のいずれかに記載のシステム。
- 前記バスバーが、前記システム内の1つ以上の非LED系装置に給電するように構成されている、請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。
- 通信技術と組み合わせた電力線技術、及び前記LEDアレイ内の登録チップを追加的に具え、前記電力線技術と前記通信技術との組合せによって前記システムを遠隔的に監視して制御することができる、請求項1〜5のいずれかに記載のシステム。
- 前記バスバーによって提供される電力線技術によって、前記電源及び照明システム用の制御システムが提供される、請求項6に記載のシステム。
- 前記システム内の前記LEDライト及び非LED系装置の各々が、1つ以上の、LED固有の登録チップの使用により登録されている、請求項7に記載のシステム。
- ローカル・パーソナルコンピュータへの無線リンクを用いて、またはインターネット経由で遠隔的に、前記システムを無線で遠隔的に監視して制御するように構成され、個別の前記LEDライトの各々に、登録ストリップ及び局所的整流器が取り付けられている、請求項1に記載のシステム。
- 前記バスバーに供給される前記低電圧AC電力が、AC実効値12v〜50vである、請求項1〜9のいずれかに記載のシステム。
- 前記LEDアレイ、あるいは前記LEDアレイ内の個別の前記LEDライトまたは前記LEDライトのグループの放射パワーの測定に関するデータを記録する手段を追加的に具え、非LED系装置が存在する場合、前記システムが、当該非LED系装置の電力消費の測定に関するデータを記録する手段を含む、請求項1〜10のいずれかに記載のシステム。
- 前記放射パワーの測定に関するデータを記録する手段は、前記LEDアレイ内の前記LEDライトの各々の登録、及び分光放射計による前記LEDライトの事前較正によって提供される、請求項11に記載のシステム。
- 前記LEDアレイに接続された運動センサ、光センサ及び/または光メータを追加的に具えて、前記LEDライトの波長、光強度または光周期の継続的測定の必要なしに、有効な光レベルを業務用または家庭用のシステムに提供する、請求項1〜12のいずれかに記載のシステム。
- 前記システム内の1つ以上の非LED系装置が、ラップトップ・コンピュータ、パーソナル・コンピュータ(PC)、プリンタ、スキャナ、ディクテーションマシン、留守番電話機、携帯電話用充電器を含む充電器、タブレット充電器、携帯ゲーム機用充電器、カメラ及びビデオ用充電器、テレビ受像機、モニタ、シェーバ、ヘアートリマー、ラジオ、煙警報器/感知器、CO2警報機/感知器、警報機、運動センサ、及びこれらの装置に1つ以上の任意の低電圧適合の装置を含めた装置の任意の組合せから個別に選択したものである、請求項1〜13のいずれかに記載のシステム。
- 前記電源及び制御システム用の制御システムが、前記LEDアレイ全体、あるいは前記LEDアレイ内の個別の前記LEDライトまたは前記LEDライトのグループの放射パワーの、較正による測定、業務用または家庭用の領域内の光レベルの、光センサによる測定、非LED系装置に入力される電力/非LED系装置の電力消費の、個別またはグループ単位での測定に関するデータを記録する手段を含む、請求項1〜14のいずれかに記載のシステム。
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US20040189555A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-09-30 | Capen Larry Stephen | Use of track lighting switching power supplies to efficiently drive LED arrays |
US20080266842A1 (en) * | 2004-08-31 | 2008-10-30 | Marsha Skidmore | Visual Shields With Technology Including Led Ladder, Network Connections and Concertina Effects |
US20110062888A1 (en) * | 2004-12-01 | 2011-03-17 | Bondy Montgomery C | Energy saving extra-low voltage dimmer and security lighting system wherein fixture control is local to the illuminated area |
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