KR20220130115A - 제어 환경 원예용 근접 성장 시스템 내의 유체 냉각식 ｌｅｄ 기반 조명 기구 - Google Patents

제어 환경 원예용 근접 성장 시스템 내의 유체 냉각식 ｌｅｄ 기반 조명 기구 Download PDF

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KR20220130115A
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이호르 리스
니콜라스 마데라스
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아그네틱스, 인크.
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Abstract

조명 기구는 프레임, 방사선을 방출하기 위한 하나 이상의 LED 광원, AC 전력을 수신하고 하나 이상의 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로, 및 유체 냉각제를 운반하기 위한 냉각제 파이프를 포함한다. 조명 기구는, 프레임, LED 광원, 및 제어 회로를 포함하기 위해 폐쇄 공동을 함께 형성하는, 튜브와 말단 캡을 추가로 포함한다. 예시적인 구현예에서, 튜브는 프레임, LED 광원, 및 제어 회로와 물리적으로 접촉하지 않는다. 공동은 공기, 가스, 또는 진공을 추가로 포함할 수 있고, 이는 LED 광원으로부터 환경으로의 열 발산을 감소시키기 위해 튜브와 LED 광원 사이에 열 장벽을 형성한다. 튜브는, 근접 성장 시스템에 설치한 이후에 조명 기구를 지지 구조체에 대해 회전 및/또는 병진 가능하게 추가로 조절할 수 있다.

Description

제어된 환경 원예용 근접 성장 시스템 내 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구
관련 특허 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 발명의 명칭이 "FLUID-COOLED LED-BASED LIGHTING METHODS AND APPARATUS IN CLOSE PROXIMITY GROW SYSTEMS FOR CONTROLLED ENVIRONMENT HORTICULTURE"이고 2019년 12월 12일에 출원된 미국 가출원 제62/947,538호에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다.
제어된 환경 원예(CEH)(또한 제어된 환경 농업 또는 CEA로도 지칭됨)는, 다양한 환경 파라미터가 모니터링되고 조절되어 식물의 품질과 수율을 개선하는 제어된 환경에서 식물을 재배하는 과정이다. 식물 재배를 위한 종래의 접근법과 비교하면, CEH는 식물의 연중 재배, 가변적인 기상 조건에 둔감하고 해충이 거의 없는 재배 환경, 질병에 덜 걸리는 건강한 식물, 및 식물당 기준으로 자원의 더 적은 소비를 제공할 수 있다. CEH 시스템(또한 "제어된 농업 환경"으로 본원에 지칭됨)은 통상적으로, 환경 조건에 대한 어느 정도의 제어를 제공하기 위해, 적어도 부분적으로, 온실, 재배실, 또는 경지의 덮인 부분과 같은 빌딩 구조물에 의해 폐쇄된다. CEH 시스템은 하나 이상의 인공 조명 시스템을 자주 포함하여, 빌딩 구조물에 의해 차단되거나 연중 특정 기간(예, 겨울철 월) 동안 불충분할 수 있는 자연 태양광을 보충 및/또는 대체한다. 고 세기 방출 램프, 발광 다이오드(LED), 및 형광 램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 인공 조명 시스템이 사용될 수 있다.
발명자는 환경 조건에 대한 통제력을 높여, 식물의 전반적인 품질과 수율을 개선하고 농업에 전통적으로 적합하지 않은 장소, 즉 비적대한 땅(예, 도시, 사막, 북극, 신선한 물이 없는 땅)에 배치할 수 있는 잠재력을 갖는다는 것을 이해했고 인식했다. 그러나, 발명자는 또한 이전의 CEH 시스템이 종종 상이한 재배 단계(예, 식물 단계, 개화 단계)를 통해 성장하는 식물 및/또는 상이한 식물 종에 대한 환경 조건을 적응적으로 맞출 수 있는 유연성이 부족하다는 것을 또한 인식한다.
예를 들어, CEH 시스템 내의 인공 조명 시스템은, 특히 더 높은 광 레벨이 필요한 경우(예, 개화 단계에서 식물을 비추기 위해) 상당한 양의 열을 발생시킨다. 일부 종래의 CEH 시스템에서, 인공 조명 시스템에 의해 발생된 열은 농업 환경으로 직접 발산된다. 환경 온도의 바람직하지 않은 증가를 방지하기 위해, 종래의 CEH 시스템은 환경 온도를 조절하기 위해 농업 환경 내에 하나 이상의 에어컨을 종종 포함시켜, 더 큰 에너지 소비를 초래한다.
일부 경우에, CEH 시스템은, 인공 조명 시스템을 식물로부터 분리하는 거리가 6 인치 내지 72 인치 범위인 근접 성장 시스템일 수 있다. 인공 조명 시스템과 식물 사이의 근접성은, 식물의 바로 근처 내의 온도를 조절하는 에어컨(들)의 효과를 감소시킬 수 있다. 이는, 결과적으로, 조명 시스템이 과열되지 않고/않거나 식물이 과도한 온도에 노출되지 않도록 하기 위해, 인공 조명 시스템이 원하는 것보다 낮은 광 레벨로 작동하는 것을 필요로 할 수 있다. 근접 성장 시스템의 일례는 수직 성장 랙 시스템인데, 여기서 식물은 다수의 수직 적층 선반 상에서 재배하여 더 작은 설치 면적으로 더 높은 밀도의 재배 영역을 제공한다.
또한, 종래의 CEH 시스템은 일반적으로, 인공 조명 시스템이 CEH 시스템의 실질적인 변형 및/또는 재조립으로만 변경될 수 있는 소정의 위치 및/또는 배향에 배치되는, 고정된 설치물이다. 그 결과, 각각의 조명 기구는 전형적으로 식물의 일 측면 또는 일 부분에만 비추는는 방사선을 방출하고, 식물의 상이한 측면 또는 상이한 부분에 비추도록 쉽게 조절될 수 없다. 다시 수직 성장 랙 시스템의 예로서 돌아가면, 종래의 수직 성장 랙 시스템 내의 조명 기구(들)는 통상적으로 랙에 부착되므로, 조명 기구(들)의 측방향 간격 및 배향, 및 이에 따라 식물에 입사하는 방사선의 조명 프로파일(예, 방사선의 공간 및 각도 분포)이 제한된다. 일부 식물의 경우, 통상적인 주간 사이클 동안 태양에 의한 조명을 시뮬레이션하기 위해 식물의 상이한 측면을 비추는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이는 인공 조명 시스템의 고정된 설치를 고려하여 더 많은 조명 기구의 추가에 의해서만 달성될 수 있거나, 조명 기구의 위치를 변경하기 위해 조명 시스템을 분해하고 재조립함으로써 달성될 수 있다.
따라서, 종래의 CEH 시스템 및 조명 기구의 전술한 한계를 고려하여, 본 개시는, 더 높은 광 레벨을 가능하게 하는 동시에 환경으로 방출되는 열의 양을 감소시키는, 통합된 유체 냉각 시스템을 갖는 CEH 시스템용 소형 LED 기반 조명 기구의 다양한 구현에 관한 것이다.
조명 기구는 일반적으로, 하나 이상의 LED 모듈을 기계적으로 지지하기 위한 프레임을 포함할 수 있다. 각각의 LED 모듈은 하나 이상의 식물을 비추기 위해 상이한 스펙트럼 콘텐츠를 갖는 방사선(예, 광합성 활성 방사선 또는 PAR, 적외 방사선, 자외 방사선)을 방출하는 하나 이상의 LED 광원을 포함할 수 있다. 프레임은 또한 LED 모듈(들)에 전력을 공급하고 제어하는 제어 회로("회로 보드" 또는 "프로세서"로도 지칭됨)를 지지할 수 있다. 제어 회로는, 그러나 이들로 제한되지는 않지만 교류(AC) 전력을 수신하는 단계, LED 모듈(들)에 직류(DC) 전력을 공급하는 단계, LED 모듈(들)의 작동 파라미터(예, 총 세기, 특정 파장 또는 파장 대역에서의 스펙트럼 세기, LED 모듈(들)을 켜거나 끄는 것, 상기 총 세기 또는 스펙트럼 세기가 변경되는 변화율을 조절)를 조절하는 단계, 및 조명 기구 내에 통합되고/통합되거나 조명 기구에 전기적으로 연결된 센서 및/또는 카메라(본원에서는 "이미징 시스템"으로도 지칭됨)에 획득된 감각 데이터(예, 조명 기구 온도, 상기 조명 기구의 작동 상태 또는 작동 조건)를 송신하는 단계를 포함하는 조명 기구의 작동에 몇몇 기능을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 조명 기구는 단일 장치에 통합된 조명, 전력 전자기기, 및 데이터 통신을 제공할 수 있다. 일부 구현에서, 제어 회로는 또한 LED 모듈(들)의 방사선 출력을 조절하기 위한 조광기를 제공할 수 있다. 예를 들어, 조광기는 조광기가 활성화되지 않을 때, 방사선의 세기를 공칭 세기의 1%까지 감소시킬 수 있다.
조명 기구는, LED 모듈(들)에 의해 발생된 열을 추출하기 위해 유체 냉각제의 흐름을 운반하도록 프레임에 결합된 하나 이상의 냉각제 파이프를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(들)는, 열 접촉을 증가시키기 위해 프레임의 일부분을 따라 형성된 각각의 냉각제 채널(들)에 압입-끼워맞춤 또는 압쇄-끼워맞춤될 수 있다. 냉각제 파이프(들)는, 부분적으로는 항미생물성 및 방오성 특성으로 인해 구리와 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 냉각제 파이프는 니켈로 추가 도금될 수 있다.
일부 구현에서, 프레임은, 냉각제 채널(들) 및 이에 따라 냉각제 파이프(들)가 LED 모듈(들)과 제어 회로 사이에 배치되도록, 형상화되고/형상화되거나 치수화될 수 있다. 이러한 방식으로, 유체 냉각제는 LED 모듈(들)에 의해 발생된 열을 추출하면서, 일부 경우에 제어 회로가 LED 모듈(들)에 의해 가열되는 것을 방지할 수 있거나 감소시킬 수 있다. 상기 다른 방식으로, 프레임은 LED 모듈(들)과 제어 회로 사이에 열적 휴지부 또는 장벽을 제공하도록 구조화되어, LED 모듈(들)에 의해 발생된 열이 주로 유체 냉각제에 전달되도록 한다.
일부 구현에서, 프레임은, LED 모듈(들) 및 제어 회로를 지지하는 다수의 구성 요소의 어셈블리일 수 있다. 예를 들어, 프레임은, LED 모듈(들)을 지지하는 제1 프레임 구성 요소, 및 제어 회로를 지지하는 제2 프레임 구성 요소를 포함할 수 있다. 제1 프레임 구성 요소는, 내부에 형성된 냉각제 채널(들)을 포함할 수 있고, LED 모듈(들)에 의해 발생된 열을 냉각제 파이프(들)에 전도시키기 위해 알루미늄과 같은 열 전도성 재료로 형성될 수 있다. 제2 프레임 구성 요소는, 조명 기구의 다른 구성 요소로부터 제어 회로를 전기적으로 격리시키기 위해, 플라스틱과 같은 전기 절연 재료로 형성될 수 있다. 일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소는 조명 기구의 길이에 걸쳐 있을 수 있는 반면, 제2 프레임 구성 요소는 조명 기구의 길이의 일부에만 걸쳐 있을 수 있다.
제1 프레임 구성 요소는 또한 LED 모듈(들)과 제2 프레임 구성 요소를 지지하도록, 내부에 형성된 장착 채널을 각각 갖는 적어도 두 개의 측면을 가질 수 있다. 특히, 하나 이상의 LED 모듈은 제1 프레임 구성 요소의 장착 채널 중 하나를 따라 슬라이딩 가능하게 위치할 수 있고, 이에 제한되지 않지만, 지퍼 타이 및 패스너를 포함하는 다양한 결합 메커니즘을 사용하여 제1 프레임 구성 요소에 고정될 수 있다. 유사하게, 제어 회로를 지지하는 제2 프레임 구성 요소는, 또한 제1 프레임 구성 요소의 장착부를 따라 슬라이딩 가능하게 위치할 수 있고, 예를 들어 지퍼 타이 및/또는 패스너를 사용하여 제1 프레임 구성 요소에 결합될 수 있다.
일부 구현에서, LED 모듈은 조명 기구로부터 두 방향, 세 방향, 네 방향 및/또는 전방향 조명을 제공하기 위해 프레임의 상이한 측면에 배치될 수 있다. 즉, LED 모듈은 최대 4π 스테라디안의 각도 분포를 갖는 상이한 방향으로 방사선을 방출하도록 위치 및/또는 배향될 수 있다. 이는, 다수의 LED 모듈을 지지하기 위한 다수의 측면을 갖는 프레임에 의해, 부분적으로 달성될 수 있다. 프레임은, 각각의 LED 모듈로부터 발생된 열을 추출하도록 배열된 냉각제 파이프에 대해 하나 이상의 냉각제 채널을 여전히 지지할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 프레임은 LED 모듈에 의한 제어 회로의 가열을 감소시키거나, 일부 경우에 이를 방지하기 위한 열적 휴지부 또는 장벽을 형성하는 구조물을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 조명 기구는 튜브와 같은 인클로저를 추가로 포함할 수 있고, 이는 프레임, LED 모듈(들), 제어 회로, 및 냉각제 파이프의 적어도 일부분을 둘러싸고 캡슐화한다. 예를 들어, 조명 기구는, 조명 기구의 길이에 걸쳐 있고 프레임, LED 모듈(들), 제어 회로, 및 냉각제 파이프의 적어도 일부를 포함한 공동을 정의하는, 튜브를 포함할 수 있다. 따라서, 튜브는 LED 모듈(들)에 의해 방출된 방사선에 대해 투명할 수 있다. 튜브는 제1 개방 말단 및 제2 개방 말단을 추가로 포함할 수 있고, 이는 말단 캡에 의해 각각 덮일 수 있으므로 튜브의 공동을 밀봉한다. 냉각 파이프는 각각의 말단 캡의 각각의 유체 피드스루를 통해 라우팅될 수 있고, 전력 및/또는 데이터 통신을 제공하는 전기 케이블(들)은 말단 캡 중 하나 또는 둘 모두에 대한 전기 피드스루를 통해 라우팅될 수 있다.
일부 구현에서, 튜브와 말단 캡은 공동을 충분히 밀봉하여 먼지, 흙 및/또는 물의 침투를 감소시키거나, 일부 경우에 이를 방지할 수 있다. 예를 들어, 말단 캡은, 튜브의 공동 내에 배치된 다양한 구성 요소를 보호하기 위해, 튜브와 방수성 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 방수성 밀봉부는, 또한 식물(예, 조류, 해초)을 비추기 위해 조명 기구가 액체(예, 물)에 침지될 수 있게 한다. 추가적으로, 튜브와 말단 캡은 종래의 조명 기구에 비해 더 쉽게 세정될 수 있는 매끄러운 외부 표면을 제공할 수 있으며, 이는 종종 대류성 공기 냉각(예, 히트 핀) 또는 제조성(예, 조명 기구의 중량을 감소시키기 위한 오목부)을 위한 주름진 외부 표면을 포함한다.
일부 구현에서, 튜브는, 프레임, LED 모듈(들), 제어 회로, 및 튜브의 공동 내에 배치된 냉각제 파이프의 일부분과의 물리적 접촉을 감소시키거나, 일부 경우에 제거하도록 형상화되고/형상화되거나 치수화될 수 있다. 튜브는 공기, 가스(예를 들어, 아르곤 또는 질소와 같은 불활성 가스), 또는 진공을 더 함유하여, LED 모듈(들)에 의해 발생된 열이 주변 환경으로 직접 발산되는 것을 감소시키거나 일부 경우에 방지하는 단열 장벽을 제공하도록 내부에 배치된 다양한 구성 요소로부터 튜브를 진공 분리시킬 수 있다.
튜브와 말단 캡은 또한 조명 기구를 병진 및/또는 회전 조절시킬 수 있어, 사용자로 하여금 설치 후에 조명 기구의 조명 프로파일을 변경할 수 있게 한다. 예를 들어, 조명 기구는, 다른 병진 및 회전 자유도를 기계적으로 제한하면서 튜브의 길이 방향 축을 중심으로 조명 기구의 회전을 가능하게 하는 클램핑 메커니즘(예, 스위블 조인트 클램프)에 의해 환경 내의 지지 구조체(예, 랙 구조체)에 결합될 수 있다. 다른 예에서, 조명 기구는, 튜브가 튜브의 길이 방향 축을 따라 슬라이딩 가능하게 조절 가능하도록 충분한 간격을 제공하는 범용 클램프에 의해 지지 구조체에 결합될 수 있다. 이는, CEH 시스템의 이웃하는 조명 기구 사이의 측방향 간격에 대한 조절을 가능하게 할 수 있으며, 특히 조명 기구가 호환 케이블 및/또는 호스에 의해 서로 전기적으로 그리고 유체적으로 결합되는 경우에 그러하다. 또 다른 예에서, 조명 기구는, 조명 기구의 병진 및/또는 회전 조절을 제공하는 전동식 전자 제어 가능한 클램핑 메커니즘에 결합될 수 있다. 따라서, 단일 조명 기구는, 예를 들어 시뮬레이션된 태양광을 제공하도록 조절될 수 있다.
튜브는 유리(예, 석영), 폴리카보네이트, 아크릴, 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 재료로 형성될 수 있다. 튜브는 일반적으로 자외선, 가시광, 근적외선, 중적외선 및 원적외선 파장 범위를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 파장 영역에 걸쳐 약 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 제공할 수 있다. 튜브(1300)를 형성하는 데 사용되는 재료에 따라, 압출, 사출 성형, 취입 성형, 및 수동 성형을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 제조 방법이 사용될 수 있다. 튜브(1300)가 다수의 부품으로부터 조립되는 경우에, 스냅 끼워맞춤, 나사 체결기구, 볼트 체결기구, 접착제, 브레이징 및 용접을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 결합 메커니즘이 조립을 위해 사용될 수 있다.
일부 구현에서, 각각의 말단 캡은 2-파트 어셈블리일 수 있고, 프레임에 결합되는 말단 캡 지지체, 및 튜브의 개방 말단과 말단 캡 지지체를 덮는 말단 캡 커버를 포함한다. 말단 캡 지지체와 말단 캡 커버는 함께 튜브를 말단 캡에 결합시키는 클램프를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 클램프는 말단 캡 커버를 튜브에 결합시킬 수 있다.
일부 구현에서, 조명 기구의 프레임은 LED 모듈(들)에 의해 발생된 열로 인해 작동 중에 열적으로 팽창할 수 있다. 프레임 길이의 변화를 수용하기 위해, 말단 캡 커버는, 프레임이 열적으로 팽창(또는 수축)함에 따라 형상이 변형되는 유연성 재료로 형성될 수 있다. 말단 캡 커버의 유연성은 말단 캡이 튜브에 결합된 채로 남아 공동이 실질적으로 밀봉되거나 밀봉된 상태로 유지되는 것을 더 보장할 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 지지체는, 폴리카보네이트 및 유리 충진 폴리카보네이트를 포함하나 이에 제한되지 않는 강성 플라스틱 또는 중합체로 형성될 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 커버는, 우레탄, 고무 및 실리콘을 포함하나 이에 제한되지 않는 유연성 플라스틱 또는 중합체로 형성될 수 있다.
조명 기구의 일체형 유체 냉각 시스템은, 조명 기구의 외부 길이 또는 부피 및/또는 재배 공간의 부피에 대한 전력 입력의 비율로 정의되는 전력 밀도를, 종래의 조명 기구보다 상당히 높게 할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구는 명목상 약 2 인치의 폭(예, 프레임 또는 튜브의 외부 폭) 및 약 48 내지 약 96인치 범위의 길이(예, 프레임 또는 튜브의 외부 길이)를 가질 수 있다. 일반적으로, 조명 기구의 길이는 수직 성장 랙 시스템에서의 표준 랙 길이에 대응할 수 있다. 조명 기구는, 조명 기구의 길이에 따라 스케일 조절될 수 있는 AC 전력을 추가로 수용할 수 있다.
예를 들어, 조명 기구는 약 96 인치의 길이 동안 약 175 W 이상의 AC 전력을 수용할 수 있어서, 조명 기구의 단위 길이 당 전력 밀도가 약 1.8 W/인치 이상일 수 있다. 조명 기구가 약 2 인치의 폭을 더 갖는 경우, 조명 기구의 단위 부피 당 전력 밀도는 입방인치 당 약 0.6 W 이상일 수 있다. 다른 예에서, 재배 공간의 단위 부피 당 전력 밀도는 약 175 W의 AC 전력 및 3.27 피트(즉, 1 m)의 긴 변을 갖는 입방형 재배 공간에 대응하는 입방피트 당 약 5 W보다 클 수 있다. 이들 치수는, 조명 기구가 수직 성장 랙 시스템과 같은 근접 성장 시스템에 설치될 수 있게 한다. 전력 입력부와 냉각제 파이프에 의해 제공되는 냉각의 조합은, 조명 기구가 더 높은 광 수준을 제공하여 후기 재배 단계에 걸쳐 식물을 비추도록 할 수 있다.
조명 기구는 일반적으로 하나 이상의 전기 케이블을 통해 전력 및 데이터 통신을 수신할 수 있다. 일부 구현에서, 전기 케이블(들)은 말단 캡 내의 전기 피드스루를 통해 라우팅될 수 있다. 일부 구현에서, 조명 기구는 하나 이상의 전력 및/또는 통신 포트를 포함할 수 있다. 전력 및/또는 통신 포트는 범용 직렬 버스(USB) 포트, 이더넷 전원 장치(PoE) 포트, RS-485 포트, 전력 라인 캐리어(PLC) 포트, 및 무선 통신 장치(예, 와이파이)를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 포트일 수 있다. 전력은, 208 V 내지 277 V 범위의 전압과 15A내지 30A 범위의 전류로 공급되는 AC 전력일 수 있다.
일부 구현에서, 조명 기구는 전력 및 데이터 통신 모두를 제공하는 포트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구는, 전력 및 데이터 신호 둘 다를 운반하는 단일 전도체(예, 단일 와이어)로 PLC 케이블에 연결하기 위한 PLC 포트를 포함할 수 있다. 제어 회로는, 전력으로부터 데이터 신호를 추출하기 위한 전자 장치를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 단일 전기 케이블이 조명 기구에 연결되어 설치를 단순화할 수 있다.
또한, 조명 기구에 결합되는 전기 케이블(본원에서 "전기 케이블 어셈블리"로도 지칭됨)은, 다른 조명 기구에 전력 및/또는 데이터 통신을 제공하기 위한 다수의 분기를 제공하기 위해, 하나 이상의 드롭 티 커넥터를 포함할 수 있다. 즉, 전기 케이블 어셈블리는 조명 기구의 어레이에 전력 및 데이터 통신을 공급할 수 있어서, 설치를 더욱 단순화한다. 일부 구현에서, 전기 케이블 어셈블리는, 함께 연결되는 조명 기구의 수에 기초하여, 다수의 드롭 티 커넥터와 케이블이 함께 결합될 수 있는 모듈형 구성일 수 있다.
다양한 센서가 조명 기구 내에 통합될 수 있고/있거나 조명 기구에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 이는 LED 모듈(들)의 온도를 모니터링하기 위한 광 온도 센서, 조명 기구의 냉각제 파이프로 진입하는 유체 냉각제의 온도를 측정하기 위한 저온측 유체 냉각제 온도 센서, 조명 기구의 냉각제 파이프를 빠져나오는 유체 냉각제의 온도를 측정하기 위한 고온측 유체 냉각제 온도 센서, 주변 공기 온도 센서, 상대 습도 센서, 이산화탄소 센서, 공기 속도 센서, 및 또는 카메라를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
하나의 예시적인 구현에서, 농업 환경용 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구는 냉각제 채널을 갖는 프레임, 프레임에 결합되어 방사선을 방출하는 적어도 하나의 LED 광원, 프레임에 결합되고 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 AC 전력을 수신하고 적어도 하나의 LED 광원을 제어하는 제어 회로, 제1 개방 말단과 제2 개방 말단을 갖는 공동을 정의하는 튜브(상기 공동은 상기 프레임, 적어도 하나의 LED 광원, 및 제어 회로를 포함하고 상기 튜브는 방사선에 대해 투명함), 튜브의 제1 개방 말단에 배치되고 프레임에 결합되는 제1 말단 캡, 튜브의 제2 개방 말단에 배치되고 프레임에 결합되는 제2 말단 캡(상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러쌈), 및 프레임의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 열적으로 결합되어 조명 기구의 작동 중에 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제를 운반하는 냉각제 파이프(상기 냉각제 파이프는 제1 말단 캡의 제1 유체 피드스루 및 제2 말단 캡의 제2 유체 피드스루를 통과함)를 포함한다.
다른 예시적인 구현에서, 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구는, 제1 측면 및 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 갖는 프레임을 포함하며, 여기서 제2 측면은 내부에 형성된 냉각제 채널 및 제1 프레임 구성 요소의 제2 측면에 결합된 제2 프레임 구성 요소를 갖는다. 조명 기구는, 방사선을 방출하기 위해 제1 프레임 구성 요소에 결합된 적어도 하나의 LED 광원, 제2 프레임 구성 요소에 결합되고 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 AC 전력을 수신하고 적어도 하나의 LED 광원을 제어하는 제어 회로, 및 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제를 운반하기 위해 제1 프레임 구성 요소의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되는 냉각제 파이프를 추가로 포함한다. 제1 프레임 구성 요소는 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 냉각제 파이프에 열적으로 전도하고, 제2 프레임 구성 요소는 제1 프레임 구성 요소로부터 제어 회로를 전기적으로 격리시킨다.
또 다른 예시적인 구현에서, 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구는, 냉각제 채널을 갖는 프레임, 프레임에 결합되어 방사선을 방출하는 적어도 하나의 LED 광원, 프레임에 결합되고 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 약 175 W 이상인 전력 입력을 수신하고 적어도 하나의 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로, 및 조명 기구의 작동 중에 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제를 운반하기 위해 프레임의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되는 냉각제 파이프를 포함한다. 프레임, 적어도 하나의 LED 광원, 제어 회로, 및 냉각제 파이프의 적어도 일부는 약 2 인치의 외부 직경 및 약 96 인치의 외부 길이를 갖는 튜브 내에 끼워 맞춤되도록 치수가 정해진다.
또 다른 예시적인 구현에서, 농업 환경용 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구는, 냉각제 채널을 갖는 프레임, 프레임에 결합되어 광합성 활성 방사선(PAR)을 제1 세기로 방출하는 적어도 하나의 백색 LED 광원, 프레임에 결합되고 약 175 W 이상인 전력 입력을 수신하고 적어도 하나의 백색 LED 광원을 제어하기 위해 적어도 하나의 백색 LED 광원에 전기적으로 결합되는 제어 회로(상기 제어 회로는 제1 세기 미만인 제2 세기로 PAR의 제1 세기를 제어 가능하게 감소시키는 조광기를 포함함), 제1 개방 말단과 제2 개방 말단을 갖는 공동을 정의하는 튜브(상기 공동은 프레임, 적어도 하나의 LED 광원, 및 제어 회로를 포함하고 상기 튜브를 프레임, 적어도 하나의 백색 LED 광원, 및 제어 회로로부터 물리적으로 분리하는 공기, 가스, 또는 진공 중 하나를 추가로 포함하여 조명 기구를 작동하는 동안 적어도 하나의 백색 LED 광원에 의해 발생된 열을 농업 환경으로 전달하는 것을 감소시키는 열 장벽을 형성함), 튜브의 제1 개방 말단에 배치되고 프레임에 결합되는 제1 말단 캡, 튜브의 제2 개방 말단에 배치되고 프레임에 결합되는 제2 말단 캡(상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러쌈), 및 프레임의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 열적으로 결합되어 조명 기구의 작동 중에 적어도 하나의 백색 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제를 운반하는 냉각제 파이프(상기 냉각제 파이프는 제1 말단 캡의 제1 유체 피드스루 및 제2 말단 캡의 제2 유체 피드스루를 통과함)를 포함한다. 튜브는 또한 방사선에 대해 투명하고, 튜브는 약 2 인치의 외부 직경 및 약 96 인치의 외부 길이를 갖는다.
아래에서 더욱 상세히 논의되는 전술한 개념 및 추가 개념의 모든 조합이(이들 개념이 상호 불일치하지 않는다면) 본원에 개시된 본 발명의 주제의 일부로서 고려됨을 이해해야 한다. 특히, 본 개시의 끝에서 나타나는 청구된 주제의 모든 조합은, 본원에 개시된 본 발명의 주제의 일부로서 간주된다. 또한 본원에 참조로서 통합된 임의의 개시에서 나타날 수도 있는 용어로서, 본원에서 명시적으로 사용된 용어에는, 본원에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 함을 또한 이해해야 한다.
당업자는, 도면들이 주로 예시적인 목적을 위한 것이며 본원에 기술된 본 발명의 주제의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 도면은 반드시 일정한 비율은 아니며; 일부 경우에, 본원에 개시된 본 발명의 주제의 다양한 측면들은 도면에서 과장되거나 확대되어 상이한 특징의 이해를 용이하게 할 수 있다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 일반적으로 유사한 특징(예, 기능적으로 유사한 요소 및/또는 구조적으로 유사한 요소)을 지칭한다.
도 1a는 하나 이상의 HPS 램프가 사용되는 종래의 제어된 농업 환경을 나타낸다.
도 1b는 하나 이상의 종래의 LED 기반 조명 기구가 사용되는 종래의 제어된 농업 환경을 나타낸다.
도 1c는 본 개시의 일부 구현예에 따라, 하나 이상의 유체 냉각 LED 기반 조명 기구가 기존의 환경 안으로 개보수되는 예시적인 제어된 농업 환경을 나타낸다.
도 1d는 본 개시의 일부 구현예에 따라, 하나 이상의 유체 냉각 LED 기반 조명 기구가 순환수식 냉난방 시스템에 결합되는 예시적인 제어된 농업 환경을 나타낸다.
도 2a는 튜브 인클로저를 갖는 예시적인 유체 냉각 LED 기반 조명 기구의 저면 사시도를 나타낸다.
도 2b-1은 도 2a의 조명 기구의 제1 부분의 정면도를 나타낸다.
도 2b-2는 도 2b-1의 조명 기구의 제2 부분의 정면도를 나타낸다.
도 2c-1은 도 2b-1의 조명 기구의 제1 부분의 저면도를 나타낸다.
도 2c-2는 도 2b-2의 조명 기구의 제2 부분의 저면도를 나타낸다.
도 2d는 도 2a의 조명 기구의 우측면도를 나타낸다.
도 2e는 도 2a의 조명 기구의 분해된 저면 사시도를 나타낸다.
도 2f는 도 2a의 조명 기구의 분해된 상면 사시도를 나타낸다.
도 2g는 도 2a의 조명 기구의 분해된 다른 저면 사시도를 나타낸다.
도 2h는 도 2a의 조명 기구의 분해된 다른 상면 사시도를 나타낸다.
도 2i는 도 2b-2의 A-A 평면에 대응하는 도 2a의 조명 기구의 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2a의 조명 기구의 프레임과 튜브의 상면 사시도를 나타낸다.
도 4a는 도 2a의 조명 기구의 말단 캡의 상면 사시도를 나타낸다.
도 4b는 범용 클램프를 갖는 도 4a의 말단 캡의 좌측면도를 나타낸다.
도 4c는 제1 온도에서 도 2a의 조명 기구의 프레임과 튜브에 결합된 말단 캡의 측면도를 나타낸다.
도 4d는, 프레임이 열 팽창을 겪는 제1 온도보다 더 높은 제2 온도에서 도 4c의 조명 기구의 프레임과 튜브에 결합된 말단 캡의 측면도를 나타낸다.
도 5a는 도 4a의 말단 캡의 말단 캡 지지체의 상면 사시도를 나타낸다.
도 5b는 도 5a의 말단 캡 지지체의 좌측면도를 나타낸다.
도 5c는 도 5a의 말단 캡 지지체의 상면도를 나타낸다.
도 5d는 도 5a의 말단 캡 지지체의 정면도를 나타낸다.
도 6a는 도 4a의 말단 캡의 말단 캡 커버의 상면 사시도를 나타낸다.
도 6b는 도 6a의 말단 캡 커버의 저면 사시도를 나타낸다.
도 6c는 도 6a의 말단 캡 커버의 우측면도를 나타낸다.
도 6d는 도 6a의 말단 캡 커버의 정면도를 나타낸다.
도 6e는 도 6a의 말단 캡 커버의 정면도를 나타낸다.
도 7a는 네 행의 LED 광원을 갖는 예시적인 LED 모듈의 저면 사시도를 나타낸다.
도 7b는 도 7a의 LED 모듈의 저면도를 나타낸다.
도 7c는 도 7a의 LED 모듈의 상면도를 나타낸다.
도 7d는 도 7a의 LED 모듈의 후면도를 나타낸다.
도 7e는 도 7a의 LED 모듈의 우측면도를 나타낸다.
도 8a는 두 행의 LED 광원을 갖는 예시적인 LED 모듈의 저면 사시도를 나타낸다.
도 8b는 도 8a의 LED 모듈의 저면도를 나타낸다.
도 8c는 도 8a의 LED 모듈의 상면도를 나타낸다.
도 8d는 도 8a의 LED 모듈의 후면도를 나타낸다.
도 8e는 도 8a의 LED 모듈의 우측면도를 나타낸다.
도 9a는 도 2a의 조명 기구의 제어 회로의 상면 사시도를 나타낸다.
도 9b는 도 9a의 제어 회로의 상면도를 나타낸다.
도 9c는 도 9a의 제어 회로의 저면도를 나타낸다.
도 9d는 도 9a의 제어 회로의 정면도를 나타낸다.
도 9e는 도 9a의 제어 회로의 우측면도를 나타낸다.
도 10a는 도 2a의 조명 기구를 랙에 결합하기 위한 예시적인 장착 클램프를 나타낸다.
도 10b는 다른 예시적인 장착 클램프를 나타낸다.
도 10c는 도 2a의 조명 기구를 랙에 결합하기 위한 예시적인 지퍼 타이를 나타낸다.
도 11a는 도 9a의 제어 회로의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 11b는 도 9a의 제어 회로에 대응하는 회로 다이어그램의 제1 부분을 나타낸다.
도 11c는 도 9a의 제어 회로에 대응하는 회로 다이어그램의 제2 부분을 나타낸다.
도 11d는 도 9a의 제어 회로에 대응하는 회로 다이어그램의 제3 부분을 나타낸다.
도 11e는 도 9a의 제어 회로에 대응하는 회로 다이어그램의 제4 부분을 나타낸다.
도 12a는 본 개시의 일부 구현에 따라, 도 9a의 제어 회로의 다양한 전기 구성 요소의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12b는 도 12a의 제어 회로의 바이어스 및 제어 전력 공급의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12c는 선택적인 DC-DC 변환기의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12d는 도 12a의 제어 회로의 AC 라인 센서의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12e는 도 12a의 제어 회로의 디지털 신호 프로세서(DSP)의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12f는 도 12a의 제어 회로의 온도 센서 회로의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12g는 도 12a의 제어 회로의 부스트 회로의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12h는 도 12a의 제어 회로의 다른 부스트 회로의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 12i는 도 12a의 제어 회로의 전기 전력 커플러와 PLC 모듈의 회로 다이어그램을 나타낸다.
도 13a-1은 튜브 인클로저를 갖는 다른 예시적인 조명 기구의 제1 부분의 상면도를 나타낸다.
도 13a-2는 도 13a의 조명 기구의 제2 부분의 상면도를 나타낸다.
도 13b는 도 13a-1 및 13a-2의 조명 기구의 튜브 내에 배치된 프레임에 장착된 LED 모듈의 저면 사시도를 나타낸다.
도 13c는 도 13a-1 및 13a-2의 조명 기구의 튜브 및 파이프에 장착된 제2 말단 캡의 상면 사시도를 나타낸다.
도 13d는 도 13c의 조명 기구의 상면 사시도로, 케이블과 피드스루 커넥터가 제거되어 있다.
도 13e는 도 13a-1 및 13a-2의 조명 기구의 프레임과 LED 모듈의 우측면도를 나타낸다.
도 14는 두 방향 조명(상호 조명)을 제공하는 다른 예시적인 조명 기구의 단면도를 나타낸다.
도 15a는 RS-485 포트를 갖는 예시적인 조명 기구의 우측면도를 나타낸다.
도 15b는 범용 직렬 버스(USB) 포트를 갖는 예시적인 조명 기구의 우측면도를 나타낸다.
도 15c는 이더넷 전원 장치(PoE) 포트를 갖는 예시적인 조명 기구의 우측면도를 나타낸다.
도 16a는 플래그 커넥터를 갖는 다른 예시적인 전기 케이블 어셈블리의 사시도를 나타낸다.
도 16b는 도 16a의 전기 케이블 어셈블리의 측면도를 나타낸다.
도 16c는 도 2a의 조명 기구의 말단 캡을 통해 공급되는 도 16a의 전기 케이블 어셈블리의 확대도를 나타낸다.
다음은 근접 성장 시스템용 유체 냉각 LED 기반 조명 기구와 관련된 다양한 개념과 이의 구현에 대한 보다 상세한 설명이다. 상기에서 도입되고 하기에서 보다 상세하게 논의되는 다양한 개념은 다양한 방식으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 특정 구현예 및 적용의 예시는, 당업자에게 명백한 구현예 및 대안을 당업자가 실시할 수 있도록 주로 예시적인 목적으로 제공된다.
아래에서 설명되는 도면 및 예시적인 구현예는 본 구현예의 범위를 단일 구현예에 한정하기 위한 것은 아니다. 설명되거나 도시된 요소의 일부 또는 전부를 교환함으로써 다른 구현예가 가능하다. 또한, 개시된 예시적인 구현예의 특정 요소가 공지된 구성 요소를 사용하여 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있는 경우, 일부 경우에 본 구현예를 이해하는 데 필요한 이러한 공지된 구성 요소의 부분만이 설명되고, 이러한 공지된 구성 요소의 다른 부분에 대한 상세한 설명은 본 구현예를 모호하게 하지 않도록 생략된다.
아래 논의에서, 본 발명의 조명 기구의 다양한 예가 제공되며, 여기서 주어진 예 또는 이들의 세트는 프레임, LED 모듈, 제어 회로, 튜브, 및 말단 캡의 하나 이상의 특정 특징부를 나타낸다. 조명 기구의 구성 요소의 주어진 예시와 관련하여 논의된 하나 이상의 특징부가 본 개시에 따른 다른 조명 기구 예시에 사용될 수 있어서, 본원에 개시된 다양한 특징부는 (단, 각각의 특징부가 상호적으로 일치하지 않는 경우에) 본 개시에 따른 주어진 시스템에서 쉽게 조합될 수 있음을 이해해야 한다.
조명 기구의 특정 치수 및 특징부는 용어 "대략", "약", "실질적으로" 및/또는 "유사한"을 사용하여 본원에서 설명된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "대략", "약", "실질적으로" 및/또는 "유사한"은 설명된 치수 또는 특징부의 각각이 엄격한 경계 또는 파라미터가 아니며 그로부터 기능적으로 유사한 변형을 배제하지 않음을 나타낸다. 문맥 또는 설명이 달리 나타내지 않는 한, 수치 파라미터와 연관하여 용어 "대략", "약", "실질적으로" 및/또는 "유사한"은 수치 파라미터가 당업계에서 용인되는 수학적 및 산업적 원리(예, 어림, 측정 또는 기타 체계적 오차, 제조 공차 등)를 사용하는 변형을 포함함을 나타낸다.
유체 냉각식 LED 기반 조명 기구
제어된 환경 원예(CEH)(제어된 환경 농업 또는 CEA라고도 함)는 제어된 환경에서 식물을 재배하는 과정으로서, 제어된 환경에서 조명, 온도, 습도, 영양소 수준, 토양 수분, 및 이산화탄소(CO2) 농도와 같은 다양한 환경 파라미터가 모니터링되고 조절되어 식물의 품질과 수율을 개선시킨다. 식물 재배의 종래의 접근법과 비교하면, CEH는 식물의 연중 생산, 다양한 기상 조건에 대한 둔감성, 해충 및 질병을 감소시키고, 식물당 기준으로 소비되는 자원의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, CEH의 일반적인 개념은 토양 기반 시스템 및 순환수식 냉난방 시스템을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 재배 시스템을 적용할 수 있다.
제어된 농업 환경은 통상적으로, 환경 조건에 대한 어느 정도의 제어를 제공하기 위해, 적어도 부분적으로, 온실, 재배실, 또는 경지의 덮인 부분과 같은 빌딩 구조물에 의해 폐쇄된다. 하나 이상의 인공 조명 시스템은 종종 이렇게 제어된 농업 환경에서 사용되어, 빌딩 구조물에 의해 차단되거나 연중 특정 기간(예, 겨울철 월) 동안 불충분할 수 있는 자연 태양광을 보충 및/또는 대체한다. 인공 조명 시스템의 사용은 또한, 조명 시스템의 세기 및 스펙트럼 특성이 식물의 광합성 속도를 개선하기 위해 맞춤될 수 있는, 또 다른 제어 수단을 제공할 수 있다. 고 세기 방출 램프, 발광 다이오드(LED), 및 형광 램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 인공 조명 시스템이 사용될 수 있다.
그러나, 인공 조명 시스템은 열을 발생시키며, 이는 환경 내로 발산될 경우에 제어된 농업 환경의 냉각 부하에 상당히 기여할 수 있다. 더 높은 냉각 부하를 수용하고 이에 따라 제어된 농업 환경을 원하는 온도 범위 내에서 유지하기 위해, 냉각 시스템의 냉각 용량을 증가시킬 필요가 있고 더 큰 에너지 소비를 초래한다. 가변 에너지 예산의 제어된 농업 환경의 경우, 에너지 소비가 클수록 에너지 비용이 높아질 수 있다. 대안적으로, 고정 에너지 예산의 제어된 농업 환경에 대해, 에너지 예산의 더 큰 부분이 냉각 시스템에 의해 소비될 수 있고, 따라서 더 큰 재배 영역을 지원하기 위해 이용 가능한 에너지 및 용량을 감소시킬 수 있다.
인공 조명 시스템에 의해 발생된 과도한 열이 에너지 소비에 미치는 영향을 예시하기 위해, 도 1a는, 복수의 식물(900)을 조사하는 데 사용되는 특정 유형의 고 세기 방전 램프인 하나 이상의 고압 나트륨(HPS) 램프(10)를 갖는 종래의 제어된 농업 환경(20a)을 나타낸다. 도 1a에 나타낸 제어된 농업 환경(20a) 예시는, 환경의 상대 습도를 관리하기 위한 제습기(65)와 팬 코일, 압축기, 및 응축기를 포함할 수 있는 에어컨(85)을 추가로 포함한다. 에어컨(85)에 의한 에너지 소비는 일반적으로 (1) 환경의 총 냉각 부하 및 (2) 에어컨(85)의 에너지 효율비(EER)에 의존한다. 에어컨의 EER은 주어진 작동 지점에서의 입력 전력(와트)에 대한 냉각 용량(와트)의 비율로 정의된다. EER은 35°C(95°F)의 외부 온도 및 26.7°C(80°F)의 내부(회수 공기) 온도 및 50%의 상대 습도로 계산하였다. 더 높은 EER은 에어컨(85)이 더 효율적임을 나타낸다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, HPS 램프(10)는, (1) 열을 대류식 및/또는 방사식으로 환경 내로 직접 발산하고, (2) 환경의 상대 습도를 증가시킴으로써 전력 입력과 결과적으로 제습기(65)에 의해 생성된 열을 증가시킴으로써, 환경의 냉각 부하를 증가시킬 수 있다. 이 예시적인 제어된 농업 환경에서의 냉각 부하는 약 1315 W이다. 3 내지 7 범위의 EER의 경우, 에어컨의 입력 전력은 각각 450 내지 190 W의 범위이다. 따라서, HPS 램프(10)로 1009 W 및 제습기(65)로 265 W의 입력 전력에 기초하여, 에어컨(85)은 EER 7 및 3에 각각 대응하는 총 에너지 예산의 약 13% 및 26%를 소비한다. 또한, HPS 램프(10)에 의해 발산된 열은 주변 환경에서 상당한 온도 차이를 야기할 수 있으며, 이는 일부 경우에 상이한 재배 구역의 온도를 손상시킬 수 있다(예를 들어, 에어컨(85)은 다른 재배 구역에서 발산된 열을 보상하기 위해 하나의 성장 구역을 너무 차갑게 할 수 있음).
발생된 열의 양은, 사용되는 조명 시스템의 유형에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 제어된 농업 환경용 인공 조명 시스템은, 원하는 수준의 광합성 활성 방사선(PAR)을 유지하기 위해 대형 전력 입력부(예, 1000 W 초과)를 가질 수 있고/있거나 제한된 공간(예, 근접 성장 시스템)에서 작동할 수 있다. 따라서, 다양한 유형의 조명 시스템에 의해 발생된 열은 환경 내에서 생성된 열의 큰 부분을 여전히 구성할 수 있다.
또 다른 예에서, 도 1b는, 하나 이상의 종래의 LED 기반 조명 기구(12A 및 12B)가 복수의 식물(900)을 조사하는 종래의 제어된 농업 환경(20b)을 나타낸다. 제어된 농업 환경(20b)에서, LED 기반 조명 기구(12A 및 12B)는 주로 대류를 통해 열을 발산시키며, 이는 제습기(65)에 의해 발생된 전력 입력 및 열을 감소시킬 수 있다. 이 예에서, 총 냉각 부하는 약 1210 W이다. 3 내지 7 범위의 EER 비율의 경우, 에어컨(85)의 입력 전력은 405 W 내지 175 W의 범위이다. 제어된 농업 환경(20a)과 비교하면, LED 기반 조명 기구(12A 및 12B)는 제어된 농업 환경(20b)의 총 에너지 예산을 감소시킨다. 그러나, 에어컨(85)에 의해 사용되는 에너지의 비율은 7 및 3의 EER 비율에 대해 각각 약 13% 및 25%로 제1 예시와 유사하게 유지된다.
두 개의 제어된 농업 환경(20a 및 20b 예시)에 나타낸 바와 같이, 인공 조명 시스템은 상당한 양의 열을 발생시킬 수 있으며, 이는 제어된 농업 환경에서 전체 에너지 예산의 상당한 부분을 소비하는 에어컨 시스템을 초래할 수 있다. 또한, 인공 조명 시스템에 의해 발생된 열은 제어되지 않은 방식으로 환경으로 직접 발산되어, 환경의 온도를 조절하는 것을 더욱 어렵게 한다.
이러한 이유로, 본원에 개시된 조명 기구는 LED 광원에 의해 발생된 열의 실질적인 부분을 추출하기 위해 통합된 유체 냉각 시스템과 조합하여 총 에너지 예산을 낮추기 위해 LED 광원을 이용한다. 이러한 방식으로, 조명 기구에 의해 환경으로 전달되는 열의 양은 실질적으로 감소되거나, 일부 경우에 제거되어, 냉각 부하를 감소시킬 수 있다. 일부 구현에서, 더 낮은 냉각 부하는 제어된 농업 환경에서 임의의 에어컨 시스템에 대한 에너지 입력을 감소시킬 수 있다. 그러나, 다른 구현예에서, 냉각 부하는, 제어된 농업 환경으로부터 에어컨 시스템이 제거될 수 있는 정도로 감소될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1c는, 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구(1000)가 제습기(65)와 에어컨(85)을 포함한 기존의 환경으로 새로 개보수되는, 제어된 농업 환경(2000A)(본원에서 CEH 시스템(2000A)으로도 지칭됨)의 예시적인 구현을 나타낸다. 도 1c에 명시적으로 나타내지 않았지만, 환경은, 복수의 식물(900), 하나 이상의 조명 기구(1000), 및 다른 장비를 수용하는 빌딩 구조물에 의해 적어도 부분적으로 구성될 수 있다. 조명 기구(1000)는, 순환수식 냉난방 시스템(501)의 유체 냉각제 회로(570)를 통해 순환하는 유체 냉각제(800)에 의해 냉각된다. 유체 냉각제(800)에 의해 운반되는 열은, 제어된 농업 환경(2000A)의 외부에 위치한 냉각 타워(557)(즉, 열 제거 장치)에 의해 제거된다. 냉각제 회로(570)는, 유체 냉각제 회로(570)에서 유체 냉각제(800)의 흐름을 제어하기 위해 하나 이상의 펌프, 조절기 및/또는 밸브(555)를 포함할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 펌프, 조절기 및/또는 밸브(555)는, 더 낮은 온도(TC)로 조명 기구(1000)에 진입하고 더 높은 온도(TH)로 조명 기구(1000a)를 빠져나가는 유체 냉각제(800)의 흐름을 생성할 수 있다. 유체 냉각제(800)의 온도 상승은, 유체가 조명 기구(1000)를 통과할 때 유체(800)의 대류성 가열에 부분적으로 기인하며, 여기서 열은 주로 조명 기구(1000) 내의 하나 이상의 LED 모듈에 의해 생성된다.
따라서, 유체 냉각제(800)는 조명 기구(1000)에 의해 발생된 열을 포착하고 이송할 수 있으며, 이는 환경의 냉각 부하 및 이에 따라 에어컨(85) 및/또는 제습기(65)에 대한 전력 입력을 실질적으로 감소시킨다. 도 1c에 나타낸 바와 같이, 제어된 농업 환경(2000A)에 대한 냉각 부하는 약 635 W이며, 이는 제어된 농업 환경(20a 및 20b)에 대한 냉각 부하의 대략 50%이다. 3 내지 7 범위의 EER의 경우, 에어컨의 입력 전력은 따라서 각각 210 W 내지 90 W의 범위이다. 따라서, 조명 기구(1000)로 1009 W 및 제습기(65)로 160 W의 입력 전력에 기초하여, 에어컨(85)은 EER 7 및 3에 각각 대응하는 총 에너지 예산의 약 7% 및 15%를 소비한다. 또한, 환경으로 발산된 열은 또한 상당히 감소될 수 있으므로, 환경에서 대형 온도 구배를 감소시킨다.
냉각 타워(557)가 가열된 유체 냉각제(800)의 증발 냉각을 제공하기 위해 도 1c에 나타나 있지만, 다른 유형의 열 제거 장치가 유체 냉각제(800)로부터 열을 제거하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 열 제거 장치의 일부 예시는 다양한 유형의 증발식 냉각기, "독립" 냉각기, 냉각기, 건식 냉각기, 공기 공급원 냉각기, 지반 공급원 열 교환기, 물 공급원 열 교환기, 또는 전술한 것의 임의의 조합을 포함하나 이들로 제한되지는 않는다.
또 다른 예에서, 도 1d는 예시적인 제어된 농업 환경(2000B)을 나타내며, 조명 기구(1000)가 순환수식 냉난방 시스템(501)의 냉각제 회로(570)에 결합되어 있다. 순환수식 냉난방 시스템(501)은, 조명 기구(1000)에 의해 발생된 폐열을 열원으로서 이용함으로써, 제어된 농업 환경(2000B)의 다양한 부분 및/또는 제어된 농업 환경(2000B) 근처의 공간(예, 온수조, 재배 영역)을 조절하고/조절하거나 유지하는 다수의 유체 회로(700A 및 700B)를 포함한다. 냉각제 회로(570)는 조명 기구(1000) 및 다른 환경 공급원(예, 제습기(65), 주변 공기)으로부터 열을 수용할 수 있다. 환경에서 발생된 이 과도한 열은, 제어된 농업 환경(2000B)을 작동할 경우에 에너지 절약을 더욱 개선하기 위해 실질적으로 제거될 수 있다. 일부 구현에서, 냉각 부하는 에어컨 시스템을 완전히 제거하기 위해(즉, 에어컨 팬 코일, 압축기 또는 응축기가 없도록) 충분히 감소될 수 있다.
도 1d를 참조하면, 제어된 농업 환경(2000B)은 환경의 상대 습도를 조절하기 위한 제습기(65)를 포함할 수 있다. 냉각제 회로(570)는, 조명 기구(1000)에 의해 가열된 유체 냉각제(800)를 제습기(65) 내로 유도하여, 조명 기구(1000)로부터 열을 제거하는 것과 유사한 대류 방식으로 제습기(65)에 의해 발생된 열을 추가로 제거할 수 있다. 그 다음, 냉각제 회로(570)는 유체 냉각제(800)를 유체 회로(700A 및 700B)로 유도할 수 있으며, 이는 복수의 식물(900) 및 온수조를 각각 가열하는 데 사용될 수 있다. 냉각 타워(557)가 유체 냉각제(800) 내의 잔여 열을 제거하기 이전에, 냉각제 회로(570)는 하나 이상의 밸브(502)에 의해 제어된 방식으로 가열된 유체 냉각제(800)를 분배하고 유도할 수 있다.
일부 구현에서, 순환수식 냉난방 시스템(501)은 주변 환경 자체의 온도를 조절하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 순환수식 냉난방 시스템(501)은, 열 교환기(미도시)를 사용하여 유체 냉각제(800)가 순환수식 냉난방 시스템(501)을 통해 흐를 시 제어된 농업 환경(2000B)을 대류식 및/또는 방사식으로 가열하는 데 사용될 수 있다. 또한, 다른 구현에서, CEH 시스템은 또한 제습기(65)를 제거할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 냉각제 회로(570)는 조명 기구(1000) 및 유체 회로(700A 및 700B)만을 통과할 수 있다.
근접 성장 시스템용 유체 냉각식 조명 기구
일부 구현에서, 제어된 농업 환경 및/또는 CEH 시스템은 제한된 공간을 사용하여 다양한 작물의 고밀도 재배를 제공하기 위한 근접 성장 시스템을 포함할 수 있다. 근접 시스템은 조명 기구와 식물 사이의 거리에 기초하여 다른 성장 시스템과 구별될 수 있으며, 거리는 약 6 인치 내지 약 72 인치의 범위일 수 있다. 근접 성장 시스템은, 랙형 CEH 시스템("적층 CEH 시스템" 또는 "선반 CEH 시스템"으로도 지칭됨), 수직형 CEH 시스템(예, 빌딩의 내부와 같은 도시 환경에 배치됨), 수중 CEH 시스템(예, 물 탱크, 바다, 또는 임의의 담수 공급원에서 성장됨), 및 전술한 것의 임의의 조합(예, 임의의 해조류 또는 해초 재배를 위해 수중에 배치된 수직형 CEH 시스템)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 2a-2i는 근접 성장 시스템을 위해 구성된 예시적인 조명 기구(1000a)의 여러 도면을 나타낸다. 그러나, 조명 기구(1000a)는 다른 유형의 성장 시스템에도 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 나타낸 바와 같이, 조명 기구(1000a)는 조명 기구(1000a)의 다양한 구성 요소에 대한 기계적 지지를 제공하기 위한 프레임(1004)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2c-1 및 2c-2는 프레임(1004)이 LED 모듈(410a-1, 410a-2, 410a-3, 및 410a-4)(본원에서 LED 모듈 410a로 통칭됨)을 지지할 수 있음을 나타낸다. 각각의 LED 모듈(410a)은 CEH 시스템 내의 하나 이상의 식물을 비추기 위해 방사선(예, PAR)을 방출할 수 있다. 프레임(1004)은 또한 LED 모듈(410a)에 전력을 공급하고 제어하는 제어 회로(90)("프로세서(90)"로도 지칭됨)를 지지할 수 있다. 프레임(1004)은 냉각제 파이프(1006)를 지지하기 위한 냉각제 채널(1220)을 포함할 수 있으며, 냉각제 채널은 조명 기구(1000a)를 통해 유체 냉각제(예, 유체 냉각제(800))의 흐름을 운반하여 LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열을 발산한다.
도 2a 내지 도 2c-2는, 프레임(1004), LED 모듈(410a), 제어 회로(90), 및 냉각제 파이프(1006)의 일부를 포함한 공동(1302)을 정의하는 튜브(1300)를 포함할 수 있다. 튜브(1300)는, LED 모듈(410a)에 의해 방출된 방사선에 대해 투명할 수 있다. 튜브(1300)는 제1 개방 말단(1304a)과 제2 개방 말단(1304b)을 추가로 포함할 수 있다. 제1 말단 캡(1320a)은 튜브(1300)와 프레임(1004)에 결합되어 제1 개방 말단(1304a)을 덮을 수 있다. 유사하게, 제2 말단 캡(1320b)은 튜브(1300)와 프레임(1004)에 결합되어 제2 개방 말단(1304b)을 덮을 수 있다. 도 2b-1 및 도 2b-2에 나타낸 바와 같이, 냉각제 파이프(1006)는, 냉각제 파이프(1006)의 각각의 말단이 제1 및 제2 말단 캡(1320a 및 1320b)으로부터 돌출하도록, 말단 캡(1320a 및 1320b)을 통해 라우팅되고/라우팅되거나 통과할 수 있다. 또한, 조명 기구(1000a)에 전력 및/또는 통신을 제공하는 하나 이상의 전기 케이블은, 말단 캡(1320a 및 1320b) 중 하나 또는 둘 모두에 배치되거나 말단 캡(1320a 및 1320b) 중 하나 또는 둘 다를 통해 라우팅되는 통신 포트(미도시)에 결합될 수 있다.
튜브(1300)와 말단 캡(1320a 및 1320b)의 조합은 일반적으로 프레임(1004), LED 모듈(410a), 제어 회로(90), 및 냉각제 파이프(1006)의 일부분을 둘러싸서 주변 환경으로부터 분리할 수 있다. 결과적으로, 조명 기구(1000a)의 외부 치수는 튜브(1300)의 치수에 의해 주로 정의될 수 있다. 일부 구현에서, 튜브(1300)의 단면은 약 2인치의 외부 폭을 가질 수 있다. 일부 구현에서, 튜브(1300)의 길이 및, 연장에 의해, 조명 기구(1000a)는 수직 성장 랙 시스템 내의 표준화된 길이의 랙 및/또는 랙 지지 구조물에 순응할 수 있다. 따라서, 튜브(1300)의 길이는 약 48 인치 또는 약 96 인치일 수 있다. 그러나, 튜브(1300)의 길이는 일반적으로 약 48 인치 내지 약 96 인치의 범위일 수 있음을 이해해야 한다.
일부 구현에서, 튜브(1300)는 튜브(1300)의 측면 및/또는 에지가 프레임(1004), LED 모듈(410a), 제어 회로(90), 및/또는 냉각제 파이프(1006)의 일부와 물리적으로 접촉하지 않도록 치수화될 수 있다(예, 도 2i 참조). 튜브(1300)는 공기 또는 가스(예, 아르곤, 질소)로 추가로 충진될 수 있거나, 배기될 수 있다. 따라서, 튜브(1300)의 측면과 조명 기구(1000a)의 내부 구성 요소, 특히 LED 모듈(410a) 사이에 배치된 공기, 가스 또는 진공은 튜브(1300)를 통해 주변 환경으로의 열 발산을 감소시키거나 일부 경우에 제거하는 단열 장벽으로서 작용할 수 있다.
일부 구현에서, 프레임(1004)의 길이 및/또는 중량은, 프레임(1004)이 (예를 들어, 중앙 지점에서) 아래로 처지게 하기에 충분히 클 수 있다. 프레임(1004)이 튜브(1300)와 접촉하는 것을 방지하기 위해, 조명 기구(1000a)는 프레임(1004)의 길이를 따라 증분 거리에 배치된 스페이서(미도시)를 포함하여 프레임(1004)을 위치 설정시켜 프레임(1004)과 튜브(1300) 사이의 물리적 접촉을 감소시키거나 일부 경우에 이를 방지할 수 있다. 스페이서는, 프레임(1004)의 적어도 일부 주위에 끼워지고 튜브(1300)와 물리적으로 접촉하도록 형상화되고/형상화되거나 치수화될 수 있다. 스페이서는, LED 모듈(410a)이 튜브(1300) 주위의 주변으로부터 즉각 단열되는 것을 보장하기 위해, 폴리카보네이트 및 스티로폼을 포함하나 이에 제한되지 않는 단열 재료로 형성될 수 있다.
일반적으로, 튜브(1300)는 원, 타원, 반원, 다각형, 및 전술한 것들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 구현에서, 튜브(1300)는 바람직하게 원형 단면 형상을 가질 수 있다(즉, 튜브(1300)는 원통 형상을 가질 수 있음). 말단 캡(1320a 및 1320b)은 튜브(1300)와 순응하기 위한 원통형 기하 구조를 가질 수도 있다. 원통형 튜브(1300)의 매끄러운 외부 표면은 조명 기구(1000a)를 청소하고/청소하거나 유지하는 것을 더 쉽게 만들 수 있다.
튜브(1300)의 원통형 기하 구조는 또한 조명 기구(1000a)로 하여금, 도 10a 및 도 10b에 나타낸 클램프(1370a 및 1370b)와 같은 표준 범용 클램프를 사용하여 지지 구조물(예, 랙 구조물)에 결합되도록 할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 클램프(1370a 및 1370b)는 튜브(1300) 및/또는 말단 캡(1320a 및 1320b) 주위를 둘러싸도록 형상화될 수 있고, 클램프(1370a 및 1370b)의 대향 말단 상에 배치된 개구(1372)를 통해 삽입된 패스너를 사용하여 랙 구조물에 결합될 수 있다(즉, 개구(1372)는 랙 구조물 상의 개구와 정렬함). 대안적으로, 조명 기구(1000a)는 도 10c에 나타낸 바와 같이 지퍼 타이(1370c)를 사용하여 지지 구조물에 결합될 수 있다. 클램프(1370a 및 1370b)와 유사하게, 지퍼 타이(1370c)는 튜브(1300) 및/또는 말단 캡(1320a 및 1320b)의 적어도 일부분 주위를 감싸고, 랙 상의 개구를 통해 공급되고, 이어서 조명 기구(1000a)를 랙에 고정하도록 조여질 수 있다.
튜브(1300)의 원통형 기하 구조는 또한 설치 후 조명 기구(1000a)를 회전 및/또는 병진 이동 조절에 더 적합하게 만들 수 있다. 예를 들어, 범용 클램프(1370a 또는 1370b)는 조명 기구(1000a)가 단단히 구속되지 않으면서도 식물 위에 매달리도록 튜브(1300)와 작은 갭 또는 간격을 제공할 수 있다(예, 도 4b 참조). 이는, 클램프(1370a 또는 1370b)가 튜브(1300) 및/또는 말단 캡(1320a 및 1320b)과 접촉 유지되는 한, 튜브(1300) 및 연장에 의해, LED 모듈(410a)을, 예를 들어 튜브(1300)의 길이 방향 축(1301)을 중심으로 회전하고/회전하거나 길이 방향 축(1301)을 따라 슬라이딩 가능하게 변위시킬 수 있다.
보다 일반적으로, 조명 기구(1000a)는 조절을 위해 하나 이상의 자유도를 제공하는 상이한 결합 메커니즘을 통해 지지 구조물에 결합될 수 있고, 핀 조인트(예, 스위블 조인트 클램프), 슬라이더 조인트(예, 슬롯형 개구를 갖는 지지 구조물 내에 배치된 말단 캡(1320a 및 1320b)에 장착되는 로드 또는 핀), 및 전술한 것의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 일부 구현에서, 조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 배향은 사용자에 의해 수동으로 조절되거나, 결합 메커니즘에 기계적으로 결합되고 전자적으로 제어되는 모터를 통해 조절될 수 있다.
조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 배향에 대한 조절은, 제어된 농업 환경에 몇 가지 이점을 제공할 수 있다.
먼저, 조명 기구(1000a)는 식물의 상이한 측면 및/또는 상이한 부분을 비출 수 있다. 예를 들어, 조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 배향은 통상적인 하루 사이클 동안 태양에 의한 조명을 시뮬레이션하기 위해 연속적으로 변경될 수 있다.
둘째, 조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 회전 조절은, 식물을 비추는 방사선의 양 또는 세기를 조절하는 메커니즘을 제공할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구(1000a)는 식물을 향해 또는 식물로부터 멀리 회전하여, 식물에 입사하는 방사선의 세기를 각각 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 조명 기구(1000a), 및 특히 제어 회로(90)는 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 식물에 입사하는 방출된 방사선의 세기를 추가로 조절하기 위한 조광기도 또한 포함할 수 있다.
셋째, CEH 시스템은 조명 기구(1000a)의 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 조명 기구(1000a)가 회전 및/또는 병진 이동 조절 가능한 경우, 조명 기구(1000a) 사이의 측방향 간격 및/또는 상대적 배향은 설치 후에 조절될 수 있다. 이는, 조명 기구(1000a)를 분해하고 재설치할 필요 없이 다수의 조명 기구(1000a)로부터 방출된 방사선을 조합함으로써, 특정 재배 구역에 입사하는 방사선의 양 또는 세기를 변경 및/또는 맞춤화할 수 있다. 예를 들어, 식물이 식물 성장 단계에 있을 경우, 방사선의 세기를 감소시키기 위해 조명 기구(1000a) 사이의 측방향 간격을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 식물이 개화 성장 단계에 있는 경우, 식물에 입사하는 방사선의 세기를 증가시키기 위해 측방향 간격을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 또 다른 예에서, 재배 구역은, 일부 식물이 묘목일 수 있고 다른 식물이 완전히 성숙되어 수확 준비가 될 수 있는 상이한 성장 단계에 있는 식물을 포함할 수 있다. 식물을 수확할 경우, 새로운 묘목을 그 자리에 심을 수 있다. 따라서, 조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 배향은 주기적으로 조절되어 재배 구역의 특정 부분에 입사하는 방사선의 양 또는 세기를 변화시킬 수 있다(예, 더 성숙한 식물의 경우 더 많은 방사선, 덜 성숙한 식물의 경우 더 적은 방사선).
일부 구현에서, 튜브(1300)는 직선 축을 따라 형성되고/형성되거나 압출될 수 있다(예를 들어, 튜브(1300)는 수직 실린더로서 형상됨). 일부 구현에서, 튜브(1300) 및/또는 공동(1302)은, 제1 개방 말단(1304a) 및 제2 개방 말단(1304b)이 병렬 정렬되지 않도록, 만곡될 수 있다. 일부 구현에서, 튜브(1300)는 두 개 초과의 개방 말단(예, Y 형상의 튜브, X 형상의 튜브)를 가질 수 있고, 프레임(1004) 및/또는 LED 모듈(410a)은 그에 따라 튜브(1300)의 상이한 섹션 내에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 튜브(1300)는 조명 기구(1000a)에 통합된 센서 및/또는 카메라에 의한 감지를 위해, LED 모듈(410a)에 의해 방출된 방사선뿐만 아니라 환경 내에서 식물 또는 다른 물체에 의해 방출된 방사선에 투명할 수 있다. 일반적으로, 튜브(1300)는 자외선, 가시광, 근적외선, 중간적외선 및 장적외선 파장 범위를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 파장 영역에 걸쳐 약 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 일부 구현에서, 튜브(1300)는 공동(1302)과 적어도 1 기압의 환경 사이의 압력 차이(예, 튜브(1300)가 배기되는 경우)를 견디기에 충분한 기계적 강도를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 튜브(1300)는 유리(예, 석영), 폴리카보네이트, 아크릴, 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 재료로 형성될 수 있다.
도 2g 및 도 2h는 조명 기구(1000a) 내의 프레임(1004)이 2-파트 어셈블리일 수 있음을 나타낸다. 구체적으로, 프레임(1004)은, LED 모듈(410a)을 지지하는 제1 프레임 구성 요소(1200a), 및 제어 회로(90)를 지지하는 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 프레임(1004)은 LED 모듈(410a) 및 제어 회로(90) 모두를 지지하는 단일 구성 요소일 수 있음을 이해해야 한다.
일반적으로, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 튜브(1300)의 길이에 걸쳐 있을 수 있고, 따라서 말단 캡(1320a 및 1320b)에 결합하기 위한 특징부를 제공할 수 있다. 따라서, 냉각제 파이프(1006)는 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 직접 결합될 수 있다. 따라서, 일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 LED 모듈(410a)로부터 냉각제 파이프(1006)로 열을 전도하기 위한 열 도관으로서 기능할 수 있다. 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 알루미늄, 구리, 스테인리스 강 및 탄소 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 열 전도성 재료로 형성될 수 있다. LED 모듈(410a)이 더 적은 열을 발생시키는 구현예에서(예, 더 효율적인 LED, LED는 더 낮은 세기의 방사선을 방출함), 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 폴리에틸렌, 아크릴 및 도자기 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 기타 다양한 세라믹, 중합체 및/또는 복합체로 형성될 수 있다.
제2 프레임 구성 요소(1200b)는 제어 회로(90)의 기하 구조에 기초하여 치수가 정해지고/정해지거나 형상화될 수 있다. 일부 구현에서, 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 제1 프레임 구성 요소(1200a)보다 짧을 수 있으므로, 튜브(1300)의 공동(1302)의 일부분만을 차지한다. 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 또한 제1 프레임 구성 요소(1200a)와 같은 조명 기구(1000a)의 다른 구성 요소로부터 제어 회로(90)를 전기적으로 절연하거나, 일부 경우에 전기적으로 격리시킬 수 있다. 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 플라스틱(예, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, PMMA)을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 전기 절연 재료로 형성될 수 있다.
제1 프레임 구성 요소(1200a) 및 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 형성하는 데 사용되는 재료에 따라, 성형, 압출, 샌드캐스팅, 밀링, 사출 성형, 및 수동 성형을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 제조 방법이 사용될 수 있다.
도 3은 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 확대도를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, LED 모듈(410a)을 지지하기 위한 장착 채널(1204a)을 갖는 제1 측면(1202a)을 가질 수 있다. 장착 채널(1204a)은 제1 측면(1202a) 상의 릿지(1206a)에 의해 정의되고/정의되거나 측부에 위치할 수 있다. 조립하는 동안, LED 모듈(410a)은 장착 채널(1204a)을 따라 슬라이딩 가능하게 위치할 수 있고, 예를 들어 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 형성된 개구(1214)를 통해 각각의 LED 모듈(410a)의 대향 말단 주위를 둘러싸는 하나 이상의 지퍼 타이(1210a)를 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 고정될 수 있다. 도 2c-1 및 도 2c-2는 LED 모듈(410a-1 내지 410a-4)이 각각 장착 채널(1204a) 내에 배치될 수 있고 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 길이를 따라 균일하게 분포될 수 있음을 나타낸다. 이하에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, LED 모듈(410a)은, 예를 들어 써멀 페이스트를 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 또한 부착될 수 있는, 인쇄 회로 보드(PCB)(411)를 포함할 수 있다.
제1 프레임 구성 요소(1200a)는 제1 측면(1202a)에 대향하는 제2 측면(1202b)을 가질 수도 있다. 구체적으로, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 장착 채널(1204a) 근처의 제1 측면(1202a)의 일부로부터 하향 연장되는 만곡 형상의 리브(1216) 한 쌍을 포함할 수 있다. 리브(1216)의 자유 말단은 제2 측면(1202b)의 일부를 정의할 수 있다. 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 제2 측면(1202b)의 다른 부분을 정의하기 위해 리지(1206a)로부터 하향 연장되는 측면 리브(1218)를 추가로 포함할 수 있다. 도 2i 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 측면 리브(1218)의 말단은 각각 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 지지하고/지지하거나 이에 슬라이딩 가능하게 결합하기 위한 장착 채널(1204b)을 정의할 수 있다.
제2 프레임 구성 요소(1200b)는 지퍼 타이, 나사 패스너, 볼트 패스너, 클립, 및 클램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 기계적 결합 메커니즘을 사용하여, 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 고정될 수 있다. 또한, 장착 채널(1204b)은, 말단 캡(1320a 및 1320b)을 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합하기 위해, 패스너(1324)를 각각 수용하는 개구를 제공할 수 있다. 보다 일반적으로, 말단 캡(1320a, 1320b)은 지퍼 타이, 나사 패스너, 볼트 패스너, 클립, 및 클램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 결합 메커니즘을 사용하여 프레임(1004)에 결합될 수 있다.
제어 회로(90)와 연관된 다른 전기 회로가 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 2f는 지퍼 타이(1210b)를 통해 리브(1216)에 직접 장착된 전력 보드(91)를 나타낸다. 전력 보드(91)는 말단 캡(1320a 또는 1320b)을 통해 제어 회로(90)에 라우팅되는 포트 및/또는 전기 케이블을 함께 전기적으로 연결할 수 있다. 일부 구현에서, 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 말단 캡(1320a 또는 1320b) 중 하나에 위치할 수 있어, 제어 회로(90)가 전기 포트, 말단 캡(1320a 또는 1320b)을 통해 라우팅되는 전기 케이블, 또는 전력 보드(91)에 직접 연결될 수 있도록 한다.
일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 또한 전기 피드스루 개구(1212)를 포함할 수 있고, 이는 제1 측면(1202a)으로부터 제2 측면(1202b)으로 연장되어, 제1 프레임 구성 요소(1200a)를 통과하고 LED 모듈(410a)과 제어 회로(90)를 전기적으로 결합하기 위한 전기 배선 경로를 제공한다. 예를 들어, 도 2e 및 2f는 LED 모듈(410a)을 나타내고, 제어 회로(90)는, 전기 피드스루 개구(1212)를 통과하는 전기 와이어(416)를 통해 전기적으로 결합될 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 만곡 형상의 리브(1216)는, 냉각제 파이프(1006)를 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 고정하기 위해, 냉각제 채널(1220)을 정의할 수 있다. 냉각제 채널(1220)은 제2 측면(1202b)으로부터 접근 가능할 수 있다. 냉각제 채널(1220)은, 냉각제 파이프(1006)와 제1 프레임 구성 요소(1200a) 사이의 열 접촉 면적을 증가시키기 위해, 냉각제 파이프(1006)와 순응하도록 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해진 단면을 가질 수 있다.
냉각제 파이프(1006)는 여러 접근법을 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 냉각제 채널(1220)에 고정될 수 있다.
예를 들어, 냉각제 채널(1220)의 단면 치수는 냉각제 파이프(1006)의 단면 치수와 동일하거나 더 작을 수 있어서, 냉각제 파이프(1006)가 마찰을 통해 채널에 고정되는 곳에 압입-끼워맞춤 또는 압쇄-끼워맞춤을 용이하게 한다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)는 냉각제 채널(1220)에 압입-끼워맞춤 및/또는 압쇄-끼워맞춤될 경우에 변형될 수 있어, 냉각제 파이프(1006)가 냉각제 채널(1220)로부터 바깥으로 돌출하지 않는다. 예를 들어, 도 3은, 제2 프레임 구성 요소(1200b)에 대한 간격을 제공하기 위해 평평한 측면을 가질 수 있는 냉각제 파이프(1006)를 도시한다.
다른 예에서, 냉각제 파이프(1006)는, 예를 들어 지퍼 타이 및/또는 웜 구동 패스너를 갖는 하나 이상의 클램프를 사용하여, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 채널(1220)에 클램핑될 수 있다. 클램프는 냉매 파이프(1006)의 교체를 허용하도록 제거 가능할 수 있다. 냉각제 채널(1220)을 형성하는 리브(1216)의 표면은, 냉각제 파이프(1006)와의 열 접촉을 개선하기 위해 연마될 수도 있으며, 이에 따라 유체 냉각제(800)로 더 큰 열 발산을 가능하게 한다. 추가적으로, 냉각제 파이프(1006)는 접착제 접합, 용접 및 브레이징을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 방법을 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 접착되거나 접합될 수 있다. 열 접촉 재료는 열 접촉을 개선하기 위해 냉각제 채널(1220)과 냉각제 파이프(1006) 사이에 배치될 수도 있다.
측면 리브(1218) 및 만곡 형상의 리브(1216)는 또한 냉각제 채널(1220)의 대향면 상에 배치된 측면 채널(1221)을 정의할 수 있다. 측면 채널(1221)은 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 중량 및/또는 제조에 사용되는 재료의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 측면 채널(1221)은, LED 모듈(410a)로부터 제2 프레임 구성 요소(1200b)로 그리고 이에 따라 제어 회로(90)로 전달되는 열을 감소시키거나 일부 경우에 이를 방지하기 위한 열 장벽을 또한 제공할 수 있다. 예를 들어, 측면 채널(1221)은 공기, 가스, 또는 진공을 함유할 수 있으며, 이는 제1 측면(1202a)과 제2 측면(1202b) 사이의 열 저항을 증가시킬 수 있다.
따라서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열이 주로 냉각제 채널(1220) 및 냉각제 파이프(1006)를 향해 전달되도록, 형상화될 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 채널(1220) 및 냉각제 파이프(1006)는 LED 모듈(410a)과 제어 회로(90) 사이에 배치되어, LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열이 제2 프레임 구성 요소(1200b) 및 제어 회로(90)로 전달되는 것을 더욱 감소시키거나, 일부 경우에 이를 방지할 수 있다.
일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 압출 공정을 통해 형성될 수 있다. 따라서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 다양한 구조적 특징부(예, 릿지(1206a 및 1206b), 리브(1218, 1216))는 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 길이에 걸쳐 압출을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 주조, 단조 및 가공을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 제조 공정을 사용하여 형성될 수 있음을 이해해야 한다. 이들 다른 제조 공정이 사용될 경우, 이들 구조적 특징부는 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 전체 길이의 일부에만 형성되고/형성되거나 이에 걸칠 수 있다.
도 2i는, 제2 프레임 구성 요소(1200b)가 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 제2 측면(1202b)과 접하는 베이스(1223)를 포함할 수 있음을 나타낸다. 제2 프레임 구성 요소(1200b)는, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 장착 채널(1204b) 내에 끼워지도록 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해진 베이스(1223)로부터 연장된 레일(1226)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 레일(1226)은 장착 채널(1204b) 내에 배치된 원형 로드 섹션 및 얇은 스템 섹션을 가질 수 있다. 따라서, 장착 채널(1204b)은 레일(1226)을 구속하여 장착 채널(1204b)을 따라서 단지 슬라이딩할 수 있다.
제2 프레임 구성 요소(1200b)는, 만곡 형상의 리지(1225)를 갖는 제1 프레임 구성 요소(1200a)로부터 멀리 베이스(1223)로부터 연장된 측면(1224)을 추가로 포함할 수 있다. 리지(1225), 측면(1224), 베이스(1223)의 조합은 제어 회로(90)를 지지하기 위한 장착 채널(1229)을 정의할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 제어 회로(90)는 PCB를 포함할 수 있고, 이는 장착 채널(1229)에 삽입될 수 있고 PCB의 에지를 고정하는 릿지(1225)에 의해 구속될 수 있다. 따라서, 제어 회로(90)는 장착 채널(1229) 내에 삽입될 수 있고, 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 따라 원하는 대로 위치할 수 있다.
일부 구현에서, 제어 회로(90)는, 예를 들어 하나 이상의 지퍼 타이를 사용하여 제2 프레임 구성 요소(1200b)에 고정 결합될 수 있다. 일부 구현에서, 릿지(1225)는, 제2 프레임 구성 요소(1200b)에 대해 제어 회로(90)가 이동하는 것을 방지하기 위해, 클램핑 힘을 부여하도록 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해질 수 있다. 예를 들어, 클램핑 힘은, 프레임(1004)이 기울어질 경우에 제어 회로(90)의 이동을 방지하기에 충분히 클 수 있다. 그러나, 클램핑 힘은 충분히 작을 수 있어서, 사용자가 매우 큰 힘을 인가할 필요 없이 제어 회로(90)의 위치를 여전히 쉽게 조절할 수 있도록 한다.
제2 프레임 구성 요소(1200b)는 또한 압출 공정에 의해 형성될 수 있고, 따라서 베이스(1223), 측면(1224), 및 릿지(1225)는 제2 프레임 구성 요소(1200b)의 길이에 걸칠 수 있다. 대안적으로, 제2 프레임 구성 요소(1200b)는, 동일하거나 유사한 구조적 특징부를 제조하기 위해, 사출 성형 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 4a및 도 4b는 말단 캡(1320a)(또는 말단 캡(1320b))이 2-파트 어셈블리일 수 있고, 이는, 말단 캡(1320a)을 프레임(1004)에 결합시키는 말단 캡 지지체(1350), 및 튜브(1300)의 제1 개방 말단(1304a)을 덮는 말단 캡 커버(1330)를 포함한다. 말단 캡(1320b)은 유사하게 프레임(1004)에 결합하기 위한 말단 캡 지지체(1350), 및 튜브(1300)의 제2 개방 말단(1304b)을 덮기 위한 말단 캡 커버(1330)를 가질 수 있다.
말단 캡 커버(1330)와 말단 캡 지지체(1350)는 일반적으로 단열 재료로 형성될 수 있어, LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열을 감소시키거나 일부 경우에 프레임(1004)으로 전달되는 열이 조명 기구(1000a)의 말단 캡(1320a 및 1320b)을 통해 주변 환경으로 발산하는 것을 방지한다. 말단 캡 지지체(1350)와 말단 캡 커버(1330)는 또한 비부식성 및/또는 무선 파장 투명성(예, 무선 통신용)일 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 지지체(1350)는, 폴리카보네이트 및 유리 충진 폴리카보네이트를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강성 플라스틱 또는 중합체로 형성될 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는 우레탄, 고무 및 실리콘을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유연성 플라스틱 또는 중합체로 형성될 수 있다. 말단 캡 지지체(1350)와 말단 캡 커버(1330)를 형성하는 데 사용되는 재료에 따라, 압출, 사출 성형, 취입 성형 및 수동 성형을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 제조 방법이 사용될 수 있다.
도 5a-5d는 말단 캡 지지체(1350)의 여러 도면을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 말단 캡 지지체(1350)는, 베이스(1352)와 베이스(1352)로부터 돌출한 측벽(1351a 및 1351b)을 포함할 수 있다. 베이스(1352)와 측벽(1351a 및 1351b)은 일반적으로 튜브(1300)의 기하 구조에 순응하도록 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해질 수 있다. 예를 들어, 베이스(1352)는 원통형 튜브(1300)와 순응하는 원형 형상을 가질 수 있다. 도 5b를 참조하면, 측벽(1351a 및 1351b)은 원형 경로(1358)의 상이한 부분을 따라가는 단면 형상(즉, 길이 방향 축(1301)에 수직으로 정의된 단면)을 가질 수 있다. 예를 들어, 측벽(1351a)은 원형 경로(1358)의 상부 절반부를 따라갈 수 있고, 측벽(1351b)은 원형 경로(1358)의 하부 절반부를 따라갈 수 있다. 측벽(1351a 또는 1351b)에 의해 덮이지 않는 원형 경로(1358)의 부분은 측벽(1351a 및 1351b) 사이에 형성된 노치(1353)에 대응할 수 있다. 상기 다른 방식으로, 측벽(1351a 및 1351b)은 노치(1353)에 의해 분리된 원통형 불연속 측벽의 상이한 섹션을 형성한다.
말단 캡 지지체(1350)가 프레임(1004)에 결합될 경우, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 측벽(1351a 및 1351b) 사이에 삽입될 수 있어서, 측면 리브(1218)는 노치(1353) 내에 부분적으로 배치될 수 있고, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 말단은 베이스(1352)와 물리적으로 접촉할 수 있다(예를 들어, 장착 채널(1204a및 1204b)이 베이스(1352)와 접촉함). 이러한 방식으로, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 측면 리브(1218)는 노치(1353)에 대응하는 원(1358)의 나머지 부분을 따라갈 수 있다.
베이스(1352)는, 도 5b에 나타낸 바와 같이 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 채널(1222)과 정렬하는 개구(1356)를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 패스너(1324)는, 도 2e 및 2f에 나타낸 바와 같이 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 채널(1222)에 결합될 수 있고 말단 캡 지지체(1350)의 개구(1356)을 통해 삽입될 수 있다. 추가적으로, 베이스(1352)는, 냉각제 채널(1220)과 정렬하는 유체 피드스루 개구(1354)를 포함할 수 있어서, 냉각제 파이프(1006)는 말단 캡 지지체(1350)를 통과할 수 있다. 베이스(1352)는, 전기 케이블이 말단 캡 지지체(1350)를 통과하고 제어 회로(90) 및/또는 전력 보드(91)에 전기적으로 결합하기 위해, 전기 피드스루 개구(1355)를 추가로 포함할 수 있다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, 전기 피드스루 개구(1355)는, 제어 회로(90) 및 전력 보드(91)가 위치하는 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 제2 측면(1202b) 상에 전기 케이블이 위치하도록, 베이스(1352)의 상단부를 따라 배치될 수 있다.
말단 캡 지지체(1350)가 튜브(1300)에 결합될 경우, 측벽(1351a 및 1351b)의 만곡된 외부 표면은 튜브(1300)의 내부 만곡 표면과 접촉할 수 있고, 튜브(1300)의 제1 개방 말단(1304a)은 말단 캡 지지체(1350)의 베이스(1352)와 접촉할 수 있다. 상기 다른 방식으로, 튜브(1300)는 측벽(1351a 및 1351b)의 외부 표면에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 말단 캡 지지체(1350)는 프레임(1004)과 튜브(1300) 둘 모두에 결합할 수 있다. 또한, 말단 캡 지지체(1350)는 프레임(1004)에 대해 튜브(1300)를 위치 설정시키고 정렬시킬 수 있다. 일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 외부 표면, 및 특히 측면 리브(1218)는 측벽(1351a 및 1351b)의 외부 표면을 지나 연장되지 않을 수 있다. 따라서, 말단 캡 지지체(1350)는, 튜브(1300)가 프레임(1004) 및 프레임(1004)에 결합된 임의의 구성 요소(예, LED 모듈(410a), 제어 회로(90), 냉각제 파이프(1006))와 물리적으로 접촉하지 않도록, 튜브(1300)를 위치 설정할 수 있다.
도 6a-6e는 말단 캡 커버(1330)의 여러 도면을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 말단 캡 커버(1330)는, 공동(1333)을 둘러싸고 부분적으로 감싸는 측벽(1331) 및 베이스(1332)를 포함할 수 있다. 말단 캡 지지체(1350)와 유사하게, 말단 캡 커버(1330)의 측벽(1331) 및 베이스(1332)는 튜브(1300)의 기하 구조에 순응하도록 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해질 수 있다(즉, 공동(1333)은 원통 형상일 수 있음). 측벽(1331)은 일반적으로 튜브(1300)의 외부 폭과 대략 동일한 내부 폭을 가질 수 있다. 일부 구현에서, 측벽(1331)은 측벽(1331)의 내부 폭이 튜브(1300)의 외부 폭보다 작은 것을 보장하는 공차를 가질 수 있다. 이 방식으로, 말단 캡 커버(1330)는 튜브(1300)의 외부 표면 상에 끼워맞춤되도록 신장되어 튜브(1300)의 제1 개방 말단(1304a)과 밀착 밀봉부를 형성하고, 도 4b에 나타낸 바와 같이 말단 캡 지지체(1350)의 측벽(1351a 및 1351b)과 말단 캡 커버(1330)의 측벽(1331) 사이에 형성된 오목부(1322) 사이에서 튜브(1300)를 클램핑하는 클램핑 힘을 제공할 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는 별도의 클램프(예, 범용 클램프(1370a))를 통해 튜브(1300)에 클램핑될 수 있다. 예를 들어, 클램프(1370a)는 튜브(1300)에 말단 캡 커버(1330)를 클램핑하고 밀봉하기에 충분한 클램핑 힘을 제공하도록 조여질 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는 열 수축성 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 말단 캡 커버(1330)가 튜브(1300) 및/또는 말단 캡 지지체(1350) 상에 끼워맞춤되는 경우, 말단 캡 커버(1330)는 열원(예, 히트 건)에 노출되어 튜브(1300)의 공동(1302)뿐만 아니라 말단 캡(1320a 및 1320b)을 통한 다양한 전기 및 유체 연결부를 수축시켜서 밀봉할 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는, 환경에서의 이물질(예, 수분, 먼지)이 공동(1302)을 침투하는 것을 방지하기 위해, 튜브(1300)와 충분히 밀착 밀봉부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제어된 농업 환경은, 습기가 조명 기구(1000a)의 다양한 표면 상으로 응축될 수 있는 상대 습도에서 작동할 수 있다. 수분의 축적은, 노출된 전자 회로와 같이 노출된 전기 장치의 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 튜브(1300)와 말단 캡(1320a 및 1320b)의 조합은, 수분 및 다른 이물질이 공동(1302) 내로 침투하는 것을 실질적으로 감소시키거나 일부 경우에 이를 방지하는, 인클로저를 제공할 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는, 조명 기구(1000a)가 물로 세척되는 경우에 물이 공동(1302)을 침투하지 않는 튜브(1300)와 방수성 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 방수성 밀봉부는 또한 조명 기구(1000a)가 수중에 완전히 침지될 경우에 물이 공동(1302)을 침투하는 것을 방지할 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는 튜브(1300)와 기밀 밀봉부를 형성할 수 있다(예를 들어, 환경으로부터의 공기는 공동(1302)을 침투하지 않음).
말단 캡 커버(1330)는, 조명 기구(1000a)에 대한 전기적 및 유체적 연결을 용이하게 하기 위해, 여러 특징부를 추가로 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스(1332)는, 제어 회로(90) 및/또는 전력 보드(91)와의 연결을 위해 전기 케이블이 말단 캡 커버(1330)를 통과하여 튜브(1300)의 공동(1302) 내로 통과하는 개구를 정의한, 전기 피드스루(1335)를 포함할 수 있다. 도 6c에 나타낸 바와 같이, 전기 피드스루(1335)는 말단 캡 지지체(1350)의 전기 피드스루 개구(1355)와 정렬될 수 있다. 전기 피드스루(1335)는, 베이스(1332)로부터 바깥에 그리고 말단 캡 지지체(1350)로부터 멀리 돌출하는, 슬리브를 포함할 수 있다. 슬리브는 전기 케이블을 수용하기 위해 개구의 일부를 정의할 수 있다.
일부 구현에서, 슬리브는 전기 케이블의 외부 폭보다 작은 내부 폭을 가질 수 있어서, 전기 케이블이 말단 캡 커버(1330)를 통해 삽입될 경우에 슬리브는 신축되고, 따라서 전기 케이블과 밀착 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 슬리브는 전기 케이블과 방수성 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 전기 케이블에 결합된 슬리브의 부분은 밀봉제를 사용하여 밀봉될 수 있다.
다른 예에서, 베이스(1332)는, 냉각제 파이프(1006)가 말단 캡 커버(1330)를 통과하기 위한 개구를 정의하는, 유체 피드스루(1334)를 포함할 수 있다. 유체 피드스루(1334)는 말단 캡 지지체(1350)의 유체 피드스루 개구(1354)와 정렬될 수 있다. 전기 피드스루(1335)와 유사하게, 유체 피드스루(1334)는, 베이스(1332)로부터 바깥에 그리고 말단 캡 지지체(1350)로부터 멀리 돌출한 슬리브를 포함할 수 있다. 슬리브는 또한 냉각제 파이프(1006)를 수용하기 위해 개구의 일부를 정의할 수 있다.
일부 구현에서, 유체 피드스루(1334)의 슬리브는 냉각제 파이프(1006)의 외부 폭보다 작은 내부 폭을 가질 수 있어서, 냉각제 파이프(1006)가 말단 캡 커버(1330)를 통해 삽입될 경우에 슬리브가 신장되고, 따라서 냉각제 파이프(1006)와의 밀착 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 슬리브는 냉각제 파이프(1006)와 방수성 밀봉부를 형성할 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)에 결합된 슬리브의 부분은 밀봉제를 사용하여 밀봉될 수 있다.
말단 캡 커버(1330)는 베이스(1332) 상에 배치된 하나 이상의 패스너 커버 섹션(1336)을 추가로 포함할 수 있다. 패스너 커버 섹션(1336)은, 말단 캡 지지체(1350)를 향해서 대면할 경우에 베이스(1332)의 오목부일 수 있다(또는 말단 캡 지지체(1350)로부터 등지는 경우에 1332의 돌출부일 수 있음). 패스너 커버 섹션(1336)은, 특히 패스너(1324)의 헤드가 말단 캡 지지체(1350)의 베이스(1352)로부터 돌출하는 경우에 말단 캡 지지체(1350)를 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합시키는 패스너(1324)를 덮기 위해, 공간을 제공할 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는 말단 캡 지지체(1350)에 직접 결합되지 않을 수 있다. 대신에, 말단 캡 커버(1330)는, 전술한 바와 같이 튜브(1300)의 제1 개방 말단(1304a)을 감싸기 위해, 말단 캡 지지체(1350)의 베이스(1352)와 튜브(1300) 위로 신장되고 배치될 수 있다. 일부 구현에서, 말단 캡 커버(1330)는, 말단 캡 커버(1330)와 튜브(1300) 사이에서 발생하는 마찰력을 통해, 튜브(1300) 및/또는 말단 캡 지지체(1350)에 결합된 상태로 유지될 수 있다. 일부 구현에서, 지퍼 타이 또는 다른 클램핑 메커니즘이 말단 캡 커버(1330) 주위에 배치되어, 말단 캡 커버(1330)를 튜브(1300)에 고정 결합시킬 수 있다.
이러한 방식으로 말단 캡 지지체(1350)로부터 말단 캡 커버(1330)를 기계적으로 분리하면 여러 이점을 가질 수 있다.
먼저, 말단 캡 커버(1330)는 임의의 추가 구성 요소(예, 패스너) 없이 튜브(1300) 및/또는 말단 캡 지지체(1350)에 결합될 수 있으므로, 조립을 단순화하고 조명 기구(1000a) 내의 부품의 수를 감소시킨다.
둘째, 말단 캡 커버(1330)의 유연성은 튜브(1300) 및 프레임(1004)으로 하여금 튜브(1300)와의 밀착 밀봉부를 유지하면서 서로에 대해 이동시키고, 따라서 튜브(1300)의 공동(1302)을 감싸도록 유지할 수 있다.
예를 들어, 프레임(1004), 및 특히 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 조명 기구(1000a)의 작동 중에 LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열로 인해 열 팽창할 수 있다. 도 4c는 LED 모듈(410a)이 켜지기 이전에 제1 프레임 구성 요소(1200a)가 제1 온도(예, 실온)에 있는 조명 기구(1000a)의 말단부를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 튜브(1300)는, 제1 프레임 구성 요소(1200a)일 경우에 말단 캡 지지체(1350)의 베이스(1352)와 초기에 접할 수 있다. 또한, 말단 캡 지지체(1350)는 패스너(1324)를 통해 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 단단히 결합될 수 있고, 말단 캡 커버(1330)는 말단 캡 지지체(1350)의 외부 및 튜브(1300)의 일부분을 덮을 수 있다.
도 4d는 조명 기구(1000a)의 말단부를 나타내며, 여기서 LED 모듈(410a)이 켜진 이후에 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 제1 온도보다 높은 제2 온도로 가열된다. 나타낸 바와 같이, 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 전체 길이는 열 팽창으로 인해 증가할 수 있으며, 이는 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 말단과 말단 캡 지지체(1350)를 거리 △L만큼 변시킨다. 그러나, 튜브(1300)에 신장력을 가하기 보다는(즉, 튜브(1300)가 말단 캡 지지체(1350)에 견고하게 결합되는 경우), 튜브(1300)의 곡선형 내부 표면은 대신에 말단 캡(1350) 지지체가 변위될 시 말단 캡 지지체(1350)의 측벽(1351a 및 1351b)의 만곡형 외부 표면을 따라 슬라이딩할 수 있다. 이 방식으로, 제1 프레임 구성 요소(1200a)와 말단 캡 지지체(1350)의 변위는, 튜브(1300)에 가해진 임의의 바람직하지 않은 힘을 감소시키거나, 일부 경우에 완화시킨다. 또한, 말단 캡 커버(1330)는 튜브(1300)에 커플링된 상태로 유지되면서 말단 캡 지지체(1350)의 변위를 수용하도록 변형될 수 있어서, 공동(1302)을 감싸는 상태를 유지한다.
전술한 바와 같이, 냉각제 파이프(1006)는 LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열을 포착하기 위해 유체 냉각제(800)의 흐름을 운반할 수 있다. 냉각제 파이프(1006)는 일반적으로 프레임(1004)보다 긴 길이를 가질 수 있어서, 냉각제 파이프(1006)의 각각의 말단부는, 도 2b-1 및 도 2b-2에 나타낸 바와 같이 프레임(1004)을 넘어 그리고 말단 캡(1320a 및 1320b)을 통해 연장되도록 한다. 이 방식으로, 냉각제 파이프(1006)는, 예를 들어 중간 파이프 또는 유연성 호스를 사용하여 CEH 시스템 내의 다른 파이프 시스템(예, 다른 조명 기구(1000a)의 다른 냉각제 파이프(1006), 순환수식 냉난방 시스템 내의 유체 냉각제 회로의 파이프)에 유체 결합될 수 있다.
냉각제 파이프(1006)는 일반적으로 나사식 피팅(예, 냉각제 파이프(1006)의 말단은 상응하는 스레드를 가짐), 볼트 패스너(예, 냉각제 파이프(1006)의 말단은 다른 파이프 상의 상응하는 플랜지에 결합하는 플랜지를 가짐), 및 푸쉬-투-커넥트 배관 피팅(예, 냉각제 파이프(1006)의 말단은 없는 상태로 남음)을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 결합 메커니즘을 사용하여 다른 파이프 또는 호스에 결합될 수 있다. 푸쉬-투-커넥트 배관 피팅은, 파이프 연결이 내부 밀봉부 및/또는 O-링을 포함하지 않아 조명 기구(1000a)의 설계 및 설치를 단순화하기 때문에, 바람직할 수 있다.
냉각제 파이프(1006)는 일반적으로 구리, 알루미늄 및 스테인리스 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 재료로 형성될 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)는 바람직하게는 조류 성장, 오염 및/또는 부식을 감소시키기 위해 구리로 형성될 수 있다. 일부 구현에서, CEH 시스템 내의 다양한 파이프는 구리로 형성될 수 있고/있거나 호스의 내부 표면은 구리로 코팅될 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)는 니켈로 코팅되거나 도금될 수 있다. 푸쉬-투-커넥트 배관 피팅이 사용될 경우, 유체 냉각제(800)는 따라서 구리로만 만들어진 유체 냉각제 회로를 통과할 수 있다. 즉, 유체 냉각제(800)는 조명 기구(1000a)(예를 들어, 프레임(1004)) 내의 다른 재료와 접촉하지 않는다.
냉각제 파이프(1006)의 단면 치수는 원하는 유량, 유체 냉각제 특성(예, 동적 점도, 밀도), 및 원하는 유형의 흐름을 포함하나 이에 제한되지 않는 여러 요인에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 유체 냉각제가 더 높은 열 전달 계수를 생성하고 이에 따라 조명 기구(1000a)로부터 더 많은 열을 발산시킬 수 있는 난류 영역에 있는 것이 바람직할 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)의 단면 치수는, 레이놀드 수(Re)가 주어진 펌프 전력 및 냉각제 회로 레이아웃에 대해 원하는 임계 값(예, 난류에 대해 Re > 4000)보다 크도록 선택될 수 있다. 일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)는 약 0.5 인치의 외부 폭을 가질 수 있다.
일부 구현에서, 냉각제 파이프(1006)의 내부 표면은 또한 거칠게 되어 표면적을, 따라서 류성 열 전달 계수를 증가시켜서 냉각 속도를 더 증가시킬 수 있다. 내부 표면 거칠기의 유효 깊이 및 피치는 (예를 들어, 더 큰 압력 강하로 인해) 펌핑 전력의 큰 증가를 감소시키거나 일부 경우에 방지하도록 선택될 수 있고, (예를 들어, 친수성, 친유성으로 남아있는) 유체 냉각제(800)에 대한 냉각제 파이프(1006)의 내부 표면의 습윤성을 유지할 수 있다.
조명 기구(1000a)로부터 열을 포착하고 운반하는 데 사용되는 유체 냉각제(800)는, 여러 요인에 기초하여 선택될 수 있다. 먼저, 유체 냉각제(800)는, LED 모듈(410a)에 의해 발생된 열이 유체 냉각제(800)에 전달되고 저장되는 속도를 증가시키기 위해, 높은 열 전도성 및 높은 비열을 가질 수 있다. 둘째, 유체 냉각제(800)는 바람직하게는 제어된 농업 환경의 작동 온도 및 압력 범위 내에서 액상으로 유지되어야 한다. 예를 들어, 유체 냉각제(800)는, 조명 기구(1000a) 및/또는 순환수식 냉난방 시스템의 유체 냉각제 회로를 따라 배치된 임의의 다른 구성 요소(예, 열 제거 장치, 펌프)를 통과하기 때문에 냉동시키거나 끓여서는 안 된다. 셋째, 유체 냉각제(800)는, 유체 냉각제 회로, 및 특히 조명 기구(100a)의 냉각제 파이프(1006)의 구성에 사용되는 재료에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 유체 냉각제(800)는 바람직하게는 냉각제 파이프(1006)의 부식을 피해야 한다. 따라서, 일부 구현에서, 유체 냉각제(800)는 물, 광유, 글리콜, 및 전술한 것 중 어느 하나의 혼합물을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유체일 수 있다.
LED 모듈(410a)은, 어레이로 배열된 하나 이상의 LED 광원(본원에서 LED 요소로도 지칭됨)을 각각 포함할 수 있다. 각각의 LED 광원은 광을 방출하거나, 보다 일반적으로 좁은 파장 대역(예, LED는 청색, 녹색 또는 적색 광과 같은 반도체의 대역 갭에 기초하여 방사선을 방출함) 또는 넓은 파장 대역(예, LED는 백색 광과 같은 넓은 스펙트럼의 방사선을 방출하기 위한 형광체를 포함함)을 갖는 방사선을 방출할 수 있다. 따라서, 다수의 상이한 LED 광원을 포함한 어레이는 광범위한 스펙트럼(예, 자외선(UV) 파장에서 적외선 파장까지) 및 스펙트럼 세기 분포(즉, 상이한 파장 또는 파장 대역에서의 방사선 세기)를 커버하는 방사선을 제공할 수 있으며, 이는 사용자 선호도에 기초하여 동적으로 조정될 수 있다(예, 식물에 입사하는 적색 광 또는 청색 광의 비율을 변경함).
일반적으로, 상기 LED 광원에 의해 방출되는 방사선은, 제어된 농업 환경에서 다양한 방식으로 사용될 수 있고, 이는 식물에서 광합성 활성을 증가시키기 위해 광합성 활성 방사선(PAR)을 제공하는 방식, 상이한 파장에서 방사선을 사용하여 식물의 성장을 개조하는 방식(예, 방사선을 사용하여 식물의 주간-야간 사이클을 조절하는 방식), UV 멸균(예, 해충 퇴치), 및 감지(예, 스펙트럼 또는 하이퍼스펙트럼 이미지를 획득할 목적으로 상이한 파장에서 방사선을 사용하여 식물을 비추는 방식)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
LED 광원은 UV, 가시광선, 근적외선(NIR), 및 단파장 적외선(SWIR)을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 파장 영역에서 방사선을 방출할 수 있다. 일부 구현에서, LED 광원 중 하나 이상은 275 nm, 365 nm, 440 nm, 450 nm, 475 nm, 500 nm, 530 nm, 620 nm, 630 nm, 660 nm, 696 nm, 730 nm, 760 nm, 850 nm, 860 nm, 940 nm, 950 nm, 1450 nm, 1610 nm, 및 2060 nm를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 파장에서 방사선을 방출하는 본질적으로 단색광인 LED 요소일 수 있다. 일부 구현에서, LED 광원 중 하나 이상은 UV, 가시광선, NIR, SWIR, 및 전술한 것들 중 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 파장 영역에 걸쳐 방사선을 방출하는 광대역 LED 요소일 수 있다.
일례로, 도 2a는, 다수의 LED 광원을 지지하는 인쇄 회로 보드(PCB)(411)를 각각 포함할 수 있는 LED 모듈(410a)을 나타낸다. 구체적으로, 도 2a 및 2e는, LED 모듈(410a)이 백색광(예, 5000K의 등가 흑색 몸체에서의 방사선)을 제공하는 LED 광원(412a) 및 적색광(예, 660 nm)을 제공하는 LED 광원(412b)을 포함할 수 있음을 나타낸다. LED 광원(412a 및 412b)은 본원에서 LED 광원(412)으로서 총체적으로 지칭될 수 있다. LED 모듈(410a)은, LED 모듈(410a)을 제어 회로(90)에 전기적으로 결합하기 위한 하나 이상의 전기 커넥터(414)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 와이어(416)는 LED 모듈(410a)의 전기 커넥터(414)에 결합할 수 있다.
일반적으로, LED 광원(412)의 수는, 하나 이상의 파장 대역에서 원하는 방사선 출력 및/또는 세기에 부분적으로 기초하여 변할 수 있다. 예를 들어, LED 모듈(410a)은, 식물에서 원하는 광화학 및/또는 광합성 활성을 유도하기에 충분한 비교적 적은 수의 LED 광원(412a) 및 더 많은 전체 스펙트럼의 PAR을 제공하기 위해, 비교적 많은 수의 LED 광원(412b)을 포함할 수 있다(예, 식물은 태양광이 바로 비추는 것처럼 느낌).
일부 구현에서, LED 광원(412)은, 조명 기구(1000a)를 가로질러 분포되어 상이한 유형의 LED 광원(412)에 의해 방출된 방사선의 각각의 파장 또는 파장 대역에서 실질적으로 균일하거나 균일한 조명을 제공할 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, LED 광원(412)은 조명 기구(1000a) 내에 불균일하게 분포될 수 있음을 이해해야 한다(예, LED 광원(412a)은 조명 기구(1000a)의 일 말단에 배치될 수 있고, LED 광원(412b)은 조명 기구(1000a)의 대향 말단에 배치될 수 있음). 예를 들어, LED 광원 각각의 유형이 함께 그룹화되어 특정 파장 또는 파장 대역에서 더 높은 세기의 방사선을 제공할 수 있다. 또한, 조명 기구(1000a)의 위치 및/또는 배향은 식물이 더 높은 세기의 방사선을 균일하게 수용할 수 있도록 작동 중에 동적으로 조절될 수 있다.
일부 구현에서, 각각의 LED 모듈(410a) 내의 하나 또는 다수의 LED 광원(412)이 별도로 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(90)는, 각각의 LED 광원(412)으로부터의 방사선 출력이 조정 가능하도록, 각각의 개별 LED 광원(412)에 전달되는 전력의 양을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어 회로(90)는 동일한 유형의 LED 광원(412)을 제어할 수 있다(예, 적색 LED 광원(412b)과 별도로 백색 LED 광원(412a)을 켜거나 끈다). 일부 구현에서, 제어 회로(90)는 다른 LED 모듈(410a)과 별도로 각각의 LED 모듈(410a)을 제어할 수 있다(예, LED 모듈(410a-2)의 방사선 출력을 조절하면서 LED 모듈(410a-1)을 켜거나 끔).
일부 구현에서, PCB(411)는, LED 광원(412)에 의해 발생된 열을 보다 효과적으로 발산시키기 위해, 금속 코어 인쇄 회로 보드(MCPCB)일 수 있다(예, 열이 PCB(411)에 걸쳐 보다 쉽게 확산됨). LED 모듈(410a)은, PCB의 배면이 장착 채널(1204a)의 바닥 표면과 접촉하도록, 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이, LED 모듈(410a)은 지퍼 타이(1214)를 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합될 수 있다. 또한, LED 모듈(410a)은 접착제 및/또는 열 접촉 재료(예, 열 페이스트)를 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합되어, 제1 프레임 구성 요소(1200a)와 더 큰 열 접촉을 제공할 수 있다(예, PCB(411)와 제1 프레임 구성 요소(1200a) 사이에 열 페이스트를 배치함).
보다 일반적으로, LED 모듈(410a)은, 나사 패스너, 볼트 패스너, 클립, 접착제 및 클램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 커플링 메커니즘을 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합될 수 있다. 일부 구현에서, 커플링 메커니즘은, 예를 들어 LED 모듈(410a)과 제1 프레임 구성 요소(1200a) 사이의 열 접촉을 증가시키기 위해 LED 모듈(410a)에 인가되는 클램핑 힘을 조절 가능하게 제공할 수 있다.
도 7a-7e는 네 행의 LED 광원(412)을 갖는 다른 예시적인 LED 모듈(410b)의 여러 도면을 나타낸다. LED 모듈(410a)과 유사하게, LED 모듈(410b)은 LED 광원의 어레이(414)를 지지하기 위해 PCB(411)를 포함할 수 있다. 전기 커넥터(414)는, 또한 하나 이상의 와이어(416)를 통해 제어 회로(90)와 연결하기 위해, PCB(411)의 대향 말단에 배치될 수 있다. 나타낸 바와 같이, LED 광원(412)은 PCB(411)를 가로질러 균일하게 분포되어 식물의 균일한 조명을 제공할 수 있다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, LED 모듈(410b)은 약 19.5 인치의 길이와 약 1.063 인치의 폭을 가질 수 있다.
도 8a-8e는 LED 모듈(410b)보다 작은 다른 예시적인 LED 모듈(410c)의 여러 도면을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, LED 모듈(410c)은 PCB(411)에 의해 지지되는 두 행의 LED 광원(412)을 포함할 수 있고, 전기 커넥터(414)는, 하나 이상의 와이어(416)를 통해 제어 회로(90)와 연결하기 위해, PCB(411)의 대향 말단에 배치된다. 도 8b는, LED 모듈(410b)이 약 9.5 인치의 길이와 약 0.63 인치의 폭을 가질 수 있음을 나타낸다.
조명 기구(1000a)에 포함된 LED 모듈의 수는 부분적으로 각 LED 모듈의 치수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 조명 기구(1000a)는 LED 모듈(410b)보다 더 많은 수의 LED 모듈(410c)을 포함할 수 있다. 이는, 조명 기구(1000a)가 조명 기구(1000a)에 의해 제공된 방사선의 스펙트럼 콘텐츠 및 세기를 맞춤화하기 위해, 상이한 분포 및/또는 유형의 LED 광원을 갖는 상이한 LED 모듈을 가질 수 있게 한다. LED 모듈이 장착 채널(1204a) 내에 끼워맞춤되는 한, LED 모듈이 장착 채널(1204a)보다 크기가 작더라도 LED 모듈은 제1 프레임 구성 요소(1200a) 상에 여전히 설치될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, LED 모듈(410c)은, 지퍼 타이(1214) 및/또는 열 페이스트/접착제의 조합을 사용하여 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 여전히 결합될 수 있다.
일부 구현에서, 조명 기구(1000a)는 튜브(1300) 상에 또는 공동(1302) 내에 배치된 광학 장치(미도시)를 포함할 수도 있다. 일부 구현에서, 하나 이상의 광학 장치는 LED 모듈(410a) 상에 직접 장착될 수 있다. 광학 장치는 LED 모듈(410a)에 의해 방출된 광의 방향 및/또는 각도 분포를 변경하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 광학 장치의 일부는, LED 모듈(410a)로부터 발광된 광을 조명 기구(1000a) 바로 아래에 위치한 식물 상으로 포커싱하기 위해, 볼록 표면을 가질 수 있다. 광학 장치는 나사 패스너, 볼트 패스너, 클립 및 클램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 결합 메커니즘을 사용하여 프레임(1004), 및 특히 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합될 수 있다.
일부 구현에서, 조명 기구(1000a)는 하나 이상의 경보 표시기를 포함할 수 있다. 경보 표시기는 일반적으로 시각적 및/또는 오디오 경보일 수 있다. 예를 들어, 도 2c-2는, 조명 기구(1000a)가 말단 캡(1320a) 부근의 제1 프레임 구성 요소(1200a) 상에 배치된 시각적 경보 표시기(1240)를 포함할 수 있음을 나타낸다. 경보 표시기는 일반적으로 조명 기구(1000a)의 작동 상태에 관한 경보 통지를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구(1000a)가 정상적으로 작동하는 경우, 경보 표시기(1240)는 녹색 광을 방출할 수 있다. 조명 기구(1000a)가 과열되는 경우, 경보 표시기(1240)는 적색 광을 방출할 수 있다. 조명 기구(1000a)의 작동이 중단되거나 제대로 기능하지 않는 경우, 경보 표시기(1240)는 황색 광을 방출할 수 있다. 일반적으로, 경보 표시기(1240)는 다음을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 상태에 대해 활성화될 수 있다: 조명 기구(1000a)가 과열되는 상태, 제어 회로(90)가 더 이상 제대로 기능하지 않는 상태(예, 제어 회로(90) 정지), 조명 기구(1000a)가 전력을 수신하고 방사선을 방출하도록 명령을 받을 때 LED 모듈(410a)이 방사선을 방출하지 않는 상태, 조명 기구(1000a)가 작동 온도의 너무 낮은 온도에 있는 상태, 조명 기구(1000a)가 전력을 수신하나 원하는 대로 작동하지 않는 상태.
제어 회로(90)는 일반적으로 조명 기구(1000a)의 작동을 용이하게 하기 위한 다음을 포함하나 이에 제한되지 않는 여러 가지 기능을 제공할 수 있다: 전력 변환 기능(예, LED 모듈(410a)을 위해 AC 전력을 DC 전력으로 변환), 네트워크 연결 기능(예, 제어된 농업 환경에서 다른 센서(들) 또는 제어 시스템(들)과의 통신), 데이터 처리 기능(예, 조명 기구(1000a)에 결합된 센서로부터 감각 데이터를 수신하고, 다른 시스템으로부터의 명령을 수신하지 않고 조명 기구(1000a)의 작동 파라미터를 조절), LED 모듈(410a) 제어 기능(예, 방사선 세기를 조절), 및 조명 기구(1000a)에 결합된 보조 장치(예, 센서, 카메라)의 제어. 일부 구현에서, 제어 회로(90)는, LED 모듈(410a) 또는 각각의 LED 광원(412)의 방사선 출력을 제어 가능하게 감소시키는 조광기 또는 조광 기능을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 LED 광원(412)은 (조광기가 비활성화된 상태에서) 공칭 세기로 방사선을 방출할 수 있으며, 이는 조광기를 통해 공칭 세기의 1%까지 감소될 수 있다.
다양한 센서 및/또는 카메라가 조명 기구 내에 통합될 수 있고/있거나 조명 기구에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 이는 LED 모듈(들)의 온도를 모니터링하기 위한 광 온도 센서, 조명 기구의 냉각제 파이프로 진입하는 유체 냉각제의 온도를 측정하기 위한 저온측 유체 냉각제 온도 센서, 조명 기구의 냉각제 파이프를 빠져나오는 유체 냉각제의 온도를 측정하기 위한 고온측 유체 냉각제 온도 센서, 주변 공기 온도 센서, 상대 습도 센서, 이산화탄소 센서, 공기 속도 센서, 광 센서(가시광, UV, 근적외선, 단파장 적외선, 장파장 적외선), 라이다, 및 카메라(가시광, UV, 근적외선, 단파장 적외선, 장파장 적외선)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
제어 회로(90)는, 조명 기구(1000a)에 전력 및/또는 통신을 제공하는 전기 케이블 또는 케이블 어셈블리에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 구현에서, 제어 회로(90)는 약 175 W 이상(예, 350 W)의 AC 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 전력 밀도는, 조명 기구의 외부 길이, 조명 기구의 부피, 및/또는 재배 공간의 부피에 대한 전력 입력의 비율로 정의된다. 튜브(1300)가 2 인치의 직경 및 96 인치의 길이를 갖는 원통형인 경우, 조명 기구의 단위 길이 당 전력 밀도는 인치 당 약 1.8 W일 수 있다. 조명 기구의 단위 부피 당 전력 밀도는 입방인치 당 약 0.6 W(예, 175 W를 π(2 인치)2/4(96 인치)로 나눈 값)일 수 있다. 재배 공간이 3.27 피트(즉, 1 m)의 긴 변을 갖는 큐브인 것으로 가정되는 경우, 재배 공간의 단위 부피 당 전력 밀도는 입방 피트 당 약 5 W일 수 있다. 보다 일반적으로, 조명 기구(1000a)는, 조명 기구의 단위 길이 당 전력 밀도가 약 1.5 W/인치 이상, 조명 기구의 단위 부피 당 전력 밀도가 약 0.5 W/입방인치 이상, 및/또는 재배 공간 단위 부피 당 전력 밀도가 약 5 W/입방피트 이상을 가질 수 있다.
일부 구현에서, 제어 회로(90)는, 전기적으로 함께 결합되고 하나 이상의 PCB 상에 배치되는, 별개 전자 어셈블리로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 9a-9e는 조명 기구(1000a)의 제어 회로(90)의 여러 도면을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 제어 회로(90)는 단일 PCB(92) 상에 배치된 다수의 전자 요소를 포함할 수 있다. 일반적으로, PCB(92)는 튜브(1300) 및/또는 프레임(1004)의 기하 구조에 기초하여 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해질 수 있다. 예를 들어, PCB(92)는 제2 프레임 구성 요소(1200b)의 기하 구조에 순응하도록 직사각형 형상일 수 있다. 도 9b는, 일부 구현에서 PCB(92)가 약 20.5 인치의 길이 및 약 1.65 인치의 폭을 가질 수 있음을 추가로 나타낸다. PCB(92) 상에 배치된 다양한 전자 요소는 또한 튜브(1300)에 의해 부과된 공간 제약에 기초하여 배열되고/배열되거나 치수가 정해질 수 있다. 예를 들어, 도 9e는, 전자 요소가 PCB(92)로부터 약 0.7인치를 넘어서 연장되지 않을 수 있음을 나타낸다.
다양한 전자 장치 어셈블리는 제어 회로(90)에 하나 이상의 별개 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 11a는 제어 회로(90) 내의 다양한 전자 구성 요소 및 회로의 블록 다이어그램 및 이들의 기능을 나타낸다. 도 11b 내지 도 11e는, 도 11a의 블록도에 대응하는 회로 다이어그램의 네 부분(90-1, 90-2, 90-3, 및 90-4)을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 제어 회로(90)는 전력을 조절하고 조명 기구(1000a)의 다른 구성 요소에 전기 전력을 분배할 수 있다. 제어 회로(90)의 입력 및/또는 출력의 관점에서, 도 11a는 제어 회로(90)가 전력 포트(1010)를 통해 DC 전력으로 변환될 수 있는 AC 전력을 수용할 수 있음을 나타낸다. 그 다음, 제어 회로(90)는 조명 기구(1000a) 내의 다른 전자 기기(예, LED 모듈(410a), 조명 기구(1000a)에 통신 가능하게 결합된 보조 장치, 조명 기구(1000a)에 통합된 센서)에 DC 전력 및 다른 제어 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(90)는, 제어 회로(90) 내의 대응하는 포트/커넥터를 통해 다수의 LED 모듈(410a)에 직접 결합될 수 있다(예, 조명 기구(1000a)가 세 개의 LED 모듈(410a)만을 갖는 경우, LED 보드 포트(104A, 104B, 및 104C)).
제어 회로(90)는 또한 통신 보드 포트(173)를 통해 별도의 통신 보드(미도시)에 전기 및 통신 가능하게 결합될 수 있으며, 이는 통신 보드에 전력 및 데이터 통신을 제공한다. 일부 구현에서, 통신 보드는 조명 기구(1000a)에 결합된 다양한 장치 간의 데이터 통신을 관리할 수 있고, 장치는 다른 조명 기구(1000a), 조명 기구(1000a)에 결합된 하나 이상의 보조 센서, 및 하나 이상의 외부 통신 장치(와이파이, 블루투스, RS-485)를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 일부 구현에서, 통신 보드 포트는 상이한 전압, 예를 들어 48 V 및 5 V에서 통신 보드에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다.
도 11a는, 과전류로부터 제어 회로(90)의 다양한 전자 장치를 보호하기 위해 안전 특징부로서 퓨즈(170)를 포함할 수 있는 제어 회로(90)를 추가로 나타낸다. 일부 구현에서, 제어 회로(90)는, 전력 및 데이터 통신이 동일한 전도체 상에 전달되는 전력 라인 캐리어(PLC)와 작동하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(90)는, PLC에 의해 수신된 전력으로부터 통신 신호를 분리하기 위해, 전력 커플러(171)를 포함할 수 있다.
전력 변환을 위해, 제어 회로(90)는 노이즈 입력을 감소시키는 전자기 간섭(EMI) 필터(153), 및 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 정류기(157)를 포함할 수 있다. AC 라인 센서(155)는 DC 전력의 전압 및 전류를 모니터링하기 위해, 정류기(157)의 출력에 전기적으로 결합될 수 있다. DC 전력은 바이어스 및 제어 전력 공급부(156)에 송신될 수 있으며, 이는, 통신 보드 및 디지털 신호 프로세서(DSP)(150)를 포함하는, 조명 기구(1000a)의 다른 구성 요소에 DC 전력을 분배할 수 있다. DC-DC 변환기(미도시)는, 또한 제어 회로(90)(예, 통신 보드)에 결합된 다른 전기 회로에 상이한 전압 입력을 공급하기 위해 포함될 수 있다. 데이터 통신을 위해, 제어 회로(90)는, PLC 상에서 운반되는 통신 신호를 추출하고 해석하기 위한 PLC 모듈(172)을 포함할 수 있다.
나타낸 바와 같이, PLC 모듈(172) 및 바이어스 및 제어 전력 공급부(156)는, DSP(150)에 연결되어 통신 신호(예, 명령, 데이터) 및 전력을 각각 제공할 수 있다. DSP(150)는 또한 AC 라인 센서(155), 및 LED 모듈(410a)의 온도를 모니터링하는 데 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는 센서 포트(157a)를 통한 LED 보드 센서 입력으로부터, 전압 및 전류 측정을 수신할 수 있다. DSP(150)는, 펌웨어(152)를 통신 보드를 포함한 다양한 구성 요소에 실행함으로써, 제어 신호를 제공할 수 있다. 제어 회로(90)는, 제어 및 디지털 신호 처리(DSP) 펌웨어(152)가 제어 신호의 생성을 용이하게 하기 위해 저장되는, 온보드 메모리를 포함할 수 있다. DSP(150)는 또한, LED 보드 포트를 통해 LED 모듈에 공급된 전기를 조절하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 부스트 변환기(예, 세 개의 LED 모듈(410a)이 조명 기구(1000a)에 포함되는 경우, 부스트 변환기(162A, 162B, 및 162C))에 제어 신호를 제공할 수 있다. 부스트 변환기는 또한 정류기(154)로부터 직접 DC 전력을 수신할 수 있다.
일부 구현에서, 제어 회로(90)는 상이한 작동 조건 하에서 손상 가능성을 감소시키기 위해, 조명 기구(1000a)의 다양한 구성 요소(예, LED 모듈(410a))에 공급되는 전압 및 전류를 관리할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구(1000a)는, 적어도 약 175 W가 LED 모듈(410a)에 공급될 수 있고 적어도 약 25 W가 조명 기구(1000a)에 결합된 임의의 보조 센서 및/또는 다른 장치에 공급될 수 있는, 저전압 조건 하에서 작동할 수 있다. 일부 구현에서, 조명 기구(1000a)에 결합되어 외부 공급원, 예를 들어 빌딩 전기 공급 시스템 또는 전기 주요부로부터 전력을 공급하는 전기 케이블은, 최대 30 A의 전류를 유지하도록 정격화될 수 있다.
제어 회로(90)는, 조명 기구(1000a)가 단일 전기 케이블에 의해 전력이 공급될 수 있도록, 조명 기구(1000a)를 통과하는 전류를 더 낮은 전류(예, 세 개의 LED 모듈(410a)에 대해 5 A(또는 10 A))로 제한할 수 있다. 조명 기구(1000a)의 전류 소모가 5 A(또는 10 A)에 접근하는 경우, 제어 회로(90)는 조명 기구(1000a)의 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 이 방식으로, 세 개의 LED 모듈(410a)은 15 A(또는 30 A)를 초과하는 총 전류 소모를 집합적으로 피할 수 있으므로, 전기 케이블이 손상될 가능성을 감소시킬 수 있다.
일부 구현에서, 제어 회로(90)는 활성 피드백 제어 루프를 사용하여 전류 소모 제한을 강제할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(90)의 DSP(150)는, AC 라인 센서(155)를 통해 조명 기구(1000a)에 공급되는 전압 및/또는 전류를 능동적으로 측정할 수 있다. 측정된 전압 및 전류의 크기 및/또는 변화 속도에 따라, DSP(150)는, 조명 기구(1000a)에 의해 흡인된 전류가 전류 소모 한계 미만으로 유지되도록, LED 모듈(410a) 각각에 공급되는 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
이 프로세스는 반복 방식으로 수행될 수 있고, 여기서 조명 기구(1000a)에 공급된 전압 및 전류의 측정 및 LED 모듈(410a)에 공급된 전압 및 전류에 대한 후속 조절이 미리 설정된 시간 스케일에서 반복적으로 발생한다. 일부 구현에서, 시간 스케일은 약 1 ms 내지 약 60초로 변할 수 있다. 각 증분 동안 전압 및 전류가 가변되는 양은, 조명 기구(1000a)에 공급된 전압 및 전류의 변화 속도에 따라 또한 변할 수 있다. 일부 구현에서, 활성 피드백 제어 루프의 안정성은, 비례 적분 미분(PID) 제어기를 제어 회로(90)에 통합함으로써, 제어될 수 있다.
도 12a-12i는 제어 회로(90)의 다양한 전기 구성 요소에 대응하는 예시적인 회로 다이어그램을 나타낸다. 도 12a는 전력 포트(1010), 퓨즈/EMI 필터(153), 정류기(154), 및 바이어스와 제어 전력 공급부(156)의 제1 부분에 대한 회로 다이어그램을 나타낸다. 도 12b는 도 12a에 나타낸 바이어스 및 제어 전력 공급부(156)의 제2 부분을 나타낸다. 도 12c-12f는 제어 회로(90)에서 선택적인 DC-DC 변환기(158), AC 라인 센서(155), DSP(150), 및 LED 보드(400) 센서 포트(157a)를 나타낸다. 도 12g 및 도 12h는 제어 회로(90)에서 예시적인 부스트 회로(162A)의 회로 다이어그램을 나타낸다. 도 12i는 전력 커플러(171)와 PLC 모듈(172)에 대한 회로 다이어그램을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 말단 캡(1320a 및 1320b) 중 하나 또는 둘 모두는, 제어 회로(90) 및/또는 전력 보드(91)와의 전기적 연결을 위해 튜브(1300)의 공동(1302) 내로 전기 케이블을 라우팅하기 위한 전기 피드스루(예, 전기 피드스루(1335), 전기 피드스루 개구 1355))를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 조명 기구(1000a)는 전력 및/또는 데이터 통신을 수신 및/또는 송신하기 위해 말단 캡(1320a 및 1320b) 중 하나 또는 둘 모두에 배치된 하나 이상의 전력/통신 포트를 대신 가질 수 있다. 전력/통신 포트는, 전력 라인 캐리어(PLC), RS-485, 이더넷 전원 장치(POE), 범용 직렬 버스(USB), 와이파이, 및 블루투스 포트를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 포트일 수 있다. 도 13g-13i는 말단 캡(1320a) 상에 배치된 상이한 통신 포트(RS-485 포트(1337a), USB 포트(1337b), PoE 포트(1337c))를 갖는 조명 기구(1000a)의 몇몇 예를 나타낸다.
예를 들어, 조명 기구(1000a)는 조명 기구(1000a)에 결합된 하나 이상의 보조 장치, 예컨대 센서 또는 카메라, 또는 다른 조명 기구(1000a)에 보조 DC 전력을 공급하기 위한 전력 포트를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 조명 기구(1000a)는, 보조 장치(예, 센서 또는 카메라, 다른 조명 기구(1000a))에 다양한 신호(예, 명령, 데이터)을 송신하고/송신하거나 보조 장치로부터 를 다양한 신호를 수신하기 위한 통신 포트를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 조명 기구(1000a)는 전력을 수신하고/수신하거나 다양한 신호를 송신하기 위한 조합된 전력 및 통신 포트(예, PLC 포트)를 포함할 수 있다.
조명 기구(1000a)는 다양한 신호를 수신할 수 있고, 제어 회로(90)는 신호에 기초하여 다음을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 작동 파라미터를 조절할 수 있다: 전력(예, 고전압 및 저전압 모드) 조절, LED 모듈(410a)에 의해 방출되는 방사선의 총 세기 또는 스펙트럼 세기 조절, LED 모듈(410a) 온 오프 조절, LED 모듈(410a)에서 방사선 세기가 변하는 속도를 조절, 방출된 방사선의 스펙트럼 컨텐츠 조절(예, 청색 또는 적색 LED 요소로 더 많은 전력을 유도), 조명 기구 조건에 대한 요청, 및 보조 센서 장치를 작동하기 위한 명령(예, 데이터 기록 빈도수). 조명 기구(1000a)는 또한 작동 상태 또는 모드, 전력 소비, 온도, 및 내부 또는 보조 센서 장치에 의해 측정된 데이터를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 상태 및 모니터링을 송신하거나 송신할 수 있다.
도 13a-1 내지 도 13e는 다른 조명 기구(1000b)의 여러 도면을 나타낸다. 조명 기구(1000a)와 유사하게, 조명 기구(1000b)는, 하나 이상의 LED 모듈(410d)과 제어 회로(90)를 지지하는 프레임(1004)을 포함할 수 있다. 프레임(1004)은, 작동 중에 LED 모듈(410d)을 냉각시키기 위해 냉각제 파이프(1006)를 추가로 지지할 수 있다. 조명 기구(1000b)는, 각각의 말단이 말단 캡(1320a 및 1320b)에 의해 덮인 튜브(1300)를 추가로 포함할 수 있다(참고, 말단 캡 지지체(1350)만 나타냄).
튜브(1300)와 말단 캡(1320a 및 1320b)의 조합은, 프레임(1004), LED 모듈(410d), 제어 회로(90), 및 냉각제 파이프(1006)의 일부를 포함하기 위해 재차 인클로저를 제공할 수 있다. 이 예에서, 말단 캡(1320b)은, 전기 케이블을 조명 기구(1000b)에 고정 결합하기 위해 나사식 커넥터를 갖는 전기 피드스루 개구(1355)를 포함할 수 있다. 전기 케이블은 전기 피드스루 개구(1355)를 통해 라우팅되고 나사식 커넥터를 통해 고정될 수 있다. 나사식 커넥터는, 전기 케이블을 조명 기구(1000b)에 결합하기 위해, 전력 및/또는 통신 포트를 또한 지지할 수 있다.
도 13e는, 프레임(1004)이 제1 프레임 구성 요소(1200a)와 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 포함할 수 있음을 나타낸다. 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 LED 모듈(410d)을 지지하기 위해, 제1 측면(1202a) 상에 장착 채널(1204a)을 제공할 수 있다. 이전과 같이, 장착 채널(1204a)은 부분적으로, 릿지(1206a)에 의해 정의될 수 있다. 이 예에서, 장착 채널(1204a)은, 웨지(1230)가 배치되어 리지(1206a)에 결합되어 LED 모듈(410d)을 가압하고 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 부분적으로 고정시켜 열 접촉을 증가시킬 수 있도록, 형상화되고/되거나 치수화될 수 있다. 쐐기(들)(1230)는 기계적으로 유연한 구성 요소일 수 있다.
제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 제어 회로(90)를 운반하는 제2 프레임 구성 요소(1200b)에 결합하기 위한 장착 채널(1204b)을 부분적으로 정의하는, 릿지(1206b)를 갖는 제2 측면(1202b)을 추가로 포함할 수 있다. 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 장착 채널(1204b)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있고, 제어 회로(90)에 결합하기 위한 별도의 장착 채널을 추가로 정의할 수 있다. 일부 구현에서, 제2 프레임 구성 요소(1200b)는 대신에 장착 채널(1204b)에 스냅-끼워맞춤 및/또는 가압-끼워맞춤 될 수 있다.
제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 제1 측면(1202a)의 일 말단에 배치되어 냉각제 파이프(1006)를 수용하는, 냉각제 채널(1220)을 포함할 수 있다. 제1 프레임 구성 요소(1200a)와 제2 프레임 구성 요소(1200b)의 어셈블리는 또한 중앙 채널(1221)을 정의할 수 있고, 이는 조명 기구(1000b)의 중량, 제조에 사용되는 재료의 양을 감소시키고/감소시키거나 LED 모듈(410d)과 제어 회로(90) 사이의 열 저항을 증가시키기 위한 열 장벽을 제공하여 제어 회로(90)의 가열을 감소시킨다.
조명 기구(1000a 및 1000b)의 경우, LED 모듈(410a 내지 410d)이 제1 프레임 구성 요소(1200a)의 일측에 배치되는 것이 도 2a-2i 및 도 13a-13e에 나타나 있다. 그러나, LED 모듈이 프레임의 일측에만 배치되는 조명 기구와 비교하면, 더 큰 각도 분포를 갖는 방사선을 방출하도록 LED 모듈이 프레임의 상이한 측면에 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 상기 다른 방식으로, 각각의 LED 모듈은, 방사선이 방출되는 특정 시야를 가질 수 있다. LED 모듈을 프레임의 상이한 측면 상에 배치함으로써, 조명 기구는 더 큰 영역을 덮는 방사선을 제공할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구는, 두 방향(예, 상호 조명), 세 방향 또는 네 방향 조명을 제공하도록 프레임의 상이한 측면에 배치된 다수의 LED 모듈을 가질 수 있다.
일부 구현에서, 조명 기구는 대향하는 방향으로 방사선을 방출하도록 프레임의 대향면 상에 배치된 두 개의 LED 모듈을 포함할 수 있다. 두 개의 LED 모듈이 반구의 시야를 갖는 경우(즉, 시야가 2π 스테라디안과 동일하거나 시야가 180도 각도 분포를 갖는 경우), 조명 기구는 식물의 실질적인 전방향 조명을 제공할 수 있다. 예를 들어, 조명 기구는, 식물이 벽의 수직 표면 상에서 자라는 식물의 두 개 이상의 벽을 비추기 위해, 수직 배향으로 천장에 매달릴 수 있다. 다른 예에서, 제어된 농업 환경은 식물이 자란 원통형 벽을 포함할 수 있다. 조명 기구는 원통형 벽의 중심 축을 따라 위치하여 원통형 벽 상에 배치된 모든 식물의 전방향 조명을 제공할 수 있다.
일부 구현에서, 방사선의 다방향 방출은 부분적으로, 다수의 프레임 구성 요소로부터 프레임을 구성함으로써, 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 14는 두 방향 조명(상호 조명)을 제공하도록 구성된 예시적인 조명 기구(1000c)를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 조명 기구(1000c)는, 제1 외부 장착 채널(1204a-1)을 통해 LED 모듈(410a-1)을 지지하는 제1 외부 측면(1202a-1), 및 제2 외부 장착 채널(1204a-2)을 통해 LED 모듈(410a-2)을 지지하는, 제1 외부 측면(1202a-1)에 대향하는 제2 외부 측면(1202a-2)을 갖는, 제1 프레임 구성 요소(1200a)를 포함할 수 있다. 제1 프레임 구성 요소(1200a)는, 각각 냉각제 파이프(1006)를 지지하는 제1 내부 측면(1202b-1)과 제2 내부 측면(1202b-2)을 추가로 포함할 수 있다(즉, 조명 기구(1000c)는 두 개의 냉각제 파이프(1006)를 가질 수 있음). 제1 및 제2 장착 채널(1204a-1 및 1204a-2)은 측면 리브(1218)를 통해 함께 결합될 수 있다. 이전과 같이, 각각의 측면 리브(1218)는, 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합시키고/결합시키거나 각각의 말단 캡(1320a 및 1320b)을 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 결합시키기 위해, 장착 채널(1204b)을 여전히 형성할 수 있다.
측면 리브(1218)는, 제1 프레임 구성 요소(1200a)가 제1 내부 측면(1202b-1)을 제2 내부 측면(1202b-2)으로부터 분리하는 공동(1227)을 정의하도록, 추가로 형상화되고/형상화되거나 치수가 정해질 수 있다. 일부 구현에서, 제1 프레임 구성 요소(1200a)는 조립, 특히 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 대한 냉각제 파이프(1006)의 프레스 끼워맞춤을 용이하게 하기 위해 두 개의 별도 구성 요소로 분할될 수 있다. 그 다음, 한 쌍의 프레임 구성 요소는, 나사 패스너, 볼트 패스너, 접착제, 클립, 및 클램프를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 결합 메커니즘을 사용하여 함께 결합될 수 있다.
도 14는, 제2 프레임 구성 요소(1200b)가 공동(1227) 내에 삽입될 수 있고, 장착 채널(1204b)과 결합하는 제2 프레임 구성 요소(1200b) 상에 배치된 레일(1226)을 통해 제1 프레임 구성 요소(1200a)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있음을 나타낸다. 차례로, 제2 프레임 구성 요소(1200b)는, 장착 채널(1229)을 통해 제어 회로(90)를 포함하기 위해, 공동(1228)을 정의할 수 있다. 따라서, 제어 회로(90)는 냉각제 파이프(1006)와, 연장에 의해 LED 모듈(410a-1 및 410a-2) 사이에 배치될 수 있다. 일부 구현에서, 제어 회로(90)는 냉각제 파이프(1006) 사이에 개재되어 LED 모듈(410a-1 및 410a-2)에 의한 제어 회로(90)의 가열을 감소시키거나, 일부 경우에 이를 방지할 수 있다.
도 14는, 튜브(1300)가 이전과 같이 제1 프레임 구성 요소(1200a), 제2 프레임 구성 요소(1200b), LED 모듈(410a-1 및 410a-2), 및 제어 회로(90)를 포함할 수 있음을 추가로 나타낸다. 튜브(1300), 제1 프레임 구성 요소(1200a), 제2 프레임 구성 요소(1200b), 및 냉각제 파이프(1006)의 치수는 튜브(1300)의 공동(1302) 내에 끼워맞춤되도록 조절 가능할 수 있음을 이해해야 한다.
도 16a-16c는 조명 기구(1000a) 내의 말단 캡(1320a)을 통해 부분적으로 라우팅된 예시적인 전기 케이블 어셈블리(1150)를 나타낸다. 전기 케이블 어셈블리(1150)는, 208 V 내지 277 V 범위의 전압과 15 A내지 30 A 범위의 전류에서 공급되는 AC 전력을 일반적으로 제공할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 전기 케이블(1150)은, 다수의 조명 기구(1000a 또는 1000b)에 대한 연결을 용이하게 하기 위해, 드롭 티 커넥터(1153)를 포함할 수 있다. 드롭 티 커넥터(1153)는, 수형 커넥터(1154a)를 갖는 제1 케이블 섹션(1152a), 드롭 티 커넥터(1153) 상에 직접 배치된 암형 커넥터(1154b), 및 조명 기구용 제2 케이블 섹션(1152b)을 포함할 수 있다. 제2 케이블 섹션(1152b)은 말단 캡 커버(1330)의 전기 피드스루(1335), 및 말단 캡 지지체(1350)의 전기 피드스루 개구(1355)를 통과할 수 있다. 일부 구현에서, 케이블 섹션(1152b)은, 제어 회로(90) 및/또는 전력 보드(91)에 연결하기 위한 하나 이상의 플래그 커넥터를 포함할 수 있다.
일부 구현에서, 말단 캡(1320a)은, 케이블 섹션(1152b)의 일부가 슬리브를 통과하는, 튜브(1300)의 공동(1302) 내에 배치된 슬리브를 포함할 수 있다. 도 28c(1156)는, 케이블 섹션(1152b)이 말단 캡(1320a)으로부터 당겨지는 것을 방지하기 위해, 부분적으로 케이블 섹션(1152b)을 슬리브에 고정 결합할 수 있다.
일부 구현에서, 전기 케이블 어셈블리(1150)와 말단 캡(1320a)은, 말단 캡(1320a)이 프레임(1004) 및/또는 튜브(1300) 상에 설치되기 이전에 함께 조립될 수 있다. 상기 다른 방식으로, 전기 케이블 어셈블리(1150), 및 특히 케이블 섹션(1152b)은, 조명 기구(1000a 및 1000b)의 다른 구성 요소와 조립하기 이전에 별도로 말단 캡(1320a)에 별도로 결합될 수 있다.
결론
본원에 기술된 모든 파라미터, 치수, 재료 및 구성은 예시적인 것으로 의도되며 실제 파라미터, 치수, 재료 및/또는 구성은 본 발명의 교시가 사용되는 특정 적용분야 또는 적용분야들에 따라 달라질 것이다. 전술한 구현예들은 주로 예로서 제시되고, 첨부된 청구범위 및 이에 동등한 범위 내에서, 본 발명의 구현예들이 구체적으로 기술되고 청구된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해되어야 한다. 본 개시의 발명의 구현예는 본원에 기술된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다.
또한, 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법이 서로 일치하지 않는 경우, 둘 이상의 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합이 본 개시의 발명의 범위 내에 포함된다. 다른 치환, 변형, 변경 및 생략은 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 예시적인 구현예의 각각의 요소의 설계, 작동 조건 및 배열에서 이루어질 수 있다. 수치 범위를 사용한다고 해서, 동일한 결과를 생성하기 위해 동일한 방법으로 동일한 기능을 수행하는 범위를 벗어나는 균등물을 배제하는 것은 아니다.
전술한 구현예는 여러 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 구현예는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 사용해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현될 때, 소프트웨어 코드는 단일 컴퓨터에 제공되거나 다중 컴퓨터에 분산되어 있는지 여부에 관계없이 적합한 프로세서 또는 프로세서 모음에서 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터는 랙 장착 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 다수의 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 컴퓨터는, 일반적으로 컴퓨터로 간주되지 않지만, PDA, 스마트폰, 또는 다른 임의의 적절한 휴대용 또는 고정된 전자 장치를 포함하는 적절한 처리 능력을 갖는 장치에 내장될 수 있다.
또한, 컴퓨터는 하나 이상의 입력 및 출력 장치를 가질 수 있다. 무엇보다 이들 장치는 사용자 인터페이스를 제시하기 위해 사용될 수 있다. 사용자 인터페이스를 제공하기 위해 사용될 수 있는 출력 장치의 예는, 출력의 시각적 프레젠테이션을 위한 프린터 또는 디스플레이 스크린이거나, 출력의 청각적 프레젠테이션을 위한 사운드 생성 장치 또는 스피커를 포함한다. 사용자 인터페이스에 사용될 수 있는 입력 장치의 예는 마우스, 터치 패드 및 디지털 태블릿과 같은 포인팅 장치 및 키보드를 포함한다. 다른 예로서, 컴퓨터는 음성 인식을 통하거나 다른 청각 포맷으로 입력 정보를 수신할 수 있다.
이러한 컴퓨터는 적합한 형태로 하나 이상의 네트워크에 의해 상호 연결될 수 있고, 기업 네트워크, 인텔리전트 네트워크(IN) 또는 인터넷과 같이, 로컬 영역 네트워크 또는 광역 네트워크를 포함한다. 이러한 네트워크는 적합한 기술에 기반할 수 있고, 적절한 프로토콜에 따라 작동할 수 있고, 무선 네트워크, 유선 네트워크 또는 광섬유 네트워크를 포함할 수 있다.
본원에서 요약된 다양한 방법 또는 프로세스는 다양한 운영 체제 또는 플랫폼 중 하나를 사용하는 하나 이상의 프로세서에서 실행가능한 소프트웨어로서 코딩될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 다수의 적합한 프로그래밍 언어 및/또는 프로그래밍 툴 또는 스크립팅 툴 중 임의의 것을 사용해 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 머신에서 실행되는 실행 가능한 기계 언어 코드 또는 중간 코드로 컴파일될 수 있다. 일부 구현예는 실행을 용이하게 하기 위해 특정 운영 체제 또는 플랫폼 및 특정 프로그래밍 언어 및/또는 스크립팅 툴 중 하나 이상을 구체적으로 사용할 수 있다.
또한, 다양한 본 발명의 개념이 하나 이상의 방법으로서 구현될 수 있으며, 그 중 적어도 하나의 예가 제공되었다. 본 방법의 일부로서 수행되는 동작들은 일부 경우에 상이한 방식으로 순서를 가질 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예에서, 주어진 방법의 각각의 동작은 구체적으로 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 이는 (이러한 동작이 예시적인 구현예에서 순차적인 동작으로 나타나더라도) 일부 동작을 동시에 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본원에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 기타 참조문헌은 그 전체가 참고로 원용된다.
본원에 정의되고 사용된 모든 정의는, 사전적 정의, 참조로서 통합된 문서 내의 정의 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 통제하는 것으로 이해해야 한다.
본원에서 사용된 부정관사("일" 및 "하나")는, 달리 명백히 나타내지 않는 한 "적어도 하나"라는 의미로 이해해야 한다.
본원에서 사용된 "및/또는"이라는 문구는, 본 명세서 및 청구범위에서, 접합된, 즉 어떤 경우에는 결합하여 존재하고 다른 경우에는 분리적으로 존재하는 요소들 중 "둘 중 하나 또는 둘 다"를 의미하는 것으로 이해해야 한다. "및/또는"으로 열거된 다중 요소는 동일한 방식으로, 즉, 접합된 요소 중 "하나 이상의"로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 요소들, 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있거나 관련이 없는 다른 요소 이외의 다른 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비한정적인 예로서, "포함하는"과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 때, "A 및/또는 B"에 대한 언급은: 일 구현예에서 A만(선택적으로 B이외의 요소를 포함); 다른 구현예에서, B만(선택적으로 A이외의 요소를 포함); 또 다른 구현예에서는 A 및 B 둘 다(선택적으로 다른 요소를 포함); 등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 있어서 본원에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 위에 정의된 바와 같이 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 목록에서 물품을 분리할 때 "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것, 즉, 적어도 하나를 포함하되, 하나를 초과하는 숫자 또는 요소 목록, 및, 선택적으로, 추가적인 목록에 없는 물품 또한 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 반대로, 예컨대 "단지 하나의" 또는 "정확하게 하나의", 또는 청구범위에서 사용될 때, "구성되는"과 같이, 명확하게 지시된 용어들 만이, 숫자 또는 요소 목록에서 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본원에서 사용되는 용어 "또는"은, 예컨대 "어느 하나의," "중 하나의," "단지 하나의," 또는 "정확히 하나의" 와 같이 배타적인 용어가 앞에 올 때, 배타적 대안(즉, "하나 또는 다른 하나이되 둘 다는 아님")을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 청구범위에서 사용되는 경우, "본질적으로 이루어지는"은 특허법 분야에서 사용되는 바와 같이 통상적인 의미를 가질 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 있어서 본원에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록에 관하여 "적어도 하나의"라는 어구는, 요소 목록 내의 임의의 하나 이상의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하되, 요소 목록에 구체적으로 나열된 각 요소 및 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하고, 요소 목록 내의 요소의 임의의 조합을 배제할 필요는 없다. 이러한 정의는, 또한, 구체적으로 식별된 요소 이외에 상응 요소가 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있는지 여부와 상관없이, 문구 "적어도 하나"가 지칭하는 요소의 목록 내에 선택적으로 존재할 수 있게 한다. 따라서, 비한정적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 등등하게 "A 또는 B 중 적어도 하나," 또는, 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는: 일 구현예에서, B가 없이, 적어도 하나의 A, 선택적으로는 둘 이상(및 선택적으로 B외의 요소를 포함함); 다른 구현예에서, A가 없이, 적어도 하나의 B, 선택적으로 둘 이상(및 선택적으로 A외의 요소를 포함함); 또 다른 구현예에서, 적어도 하나의 A, 선택적으로 둘 이상, 및 적어도 하나의 B, 선택적으로 둘 이상(및 선택적으로 다른 요소를 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
상기 명세서에서와 청구범위에서 "포함하는", "내포하는", "운반하는", "갖는", "함유하는", "수반하는", "보유하는", "구성되는" 등과 같은 모든 전환구는, 개방형으로서, 즉, 포함하되 이에 한정되지 않음을 의미한다는 것을 이해해야 한다. "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는"의 전환구 만이, 미국 특허청 특허 심사 절차 매뉴얼 2111.03에 기술된 바와 같이, 폐쇄형 또는 반 폐쇄형 전환구에 상응한다.

Claims (54)

  1. 농업 환경용 유체 냉각 LED 기반 조명 기구(1000a)로서, 상기 조명 기구는,
    냉각제 채널(1220)을 갖는 프레임(1004);
    상기 프레임에 결합되어 방사선을 방출하는 적어도 하나의 LED 광원(410a);
    상기 프레임에 결합되고 상기 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 AC 전력을 수신하고 상기 적어도 하나의 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로(90);
    제1 개방 말단(1304a)과 제2 개방 말단(1304b)을 갖는 공동(1302)을 정의하는 튜브로서, 상기 공동은 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 및 상기 제어 회로를 포함하고, 상기 튜브는 상기 방사선에 대해 투명한, 튜브(1300);
    상기 튜브의 제1 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되는 제1 말단 캡(1320a);
    상기 튜브의 제2 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되는 제2 말단 캡으로서, 상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러싸는, 제2 말단 캡(1320b); 및
    상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제(800)를 운반하기 위해, 상기 프레임의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되는 냉각제 파이프(1006)를 포함하되, 상기 냉각제 파이프는 상기 제1 말단 캡 내의 제1 유체 피드스루 및 상기 제2 말단 캡 내의 제2 유체 피드스루를 통과하는, 조명 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 튜브는, 상기 튜브의 제1 및 제2 개방 말단에 평행한 평면에 원, 반원, 타원, 또는 다각형 중 적어도 하나인 단면 형상을 갖는, 조명 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 튜브의 단면 형상은 원이고,
    상기 조명 기구가 상기 농업 환경에 배치되고 지지 구조체에 결합될 경우, 상기 조명 기구는 상기 지지 구조체에 대해 회전 조절 가능하거나 병진 조절 가능하여, 상기 조명 기구가 상기 지지 구조체에 대해 이동할 시 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 방출된 방사선이 상기 농업 환경의 상이한 부분 상으로 재유도되도록 하는, 조명 기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조명 기구는 상기 튜브의 길이 방향 축(1301)을 중심으로 상기 지지 구조체에 대해 회전 조절 가능한, 조명 기구.
  5. 제3항에 있어서, 상기 조명 기구는 핀 조인트 또는 슬라이더 조인트 중 적어도 하나를 통해 상기 지지 구조체에 결합되는, 조명 기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 약 2 인치의 외부 폭을 갖는, 조명 기구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 튜브는 약 48 인치 또는 약 96 인치의 외부 길이를 갖는, 조명 기구.
  8. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 유리, 폴리카보네이트, 아크릴 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중 적어도 하나로 형성되는, 조명 기구.
  9. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 170 nm 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 자외 방사선에 대해 80% 이상의 투과율을 갖는, 조명 기구.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프레임은 상기 제1 및 제2 말단 캡에 결합되어, 상기 튜브가 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프와 물리적으로 접촉하지 않도록 하는, 조명 기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 튜브의 공동은 공기, 가스, 또는 진공 중 적어도 하나를 추가로 포함하고,
    상기 튜브를 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프로부터 분리시키는 공기, 가스, 또는 진공은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열이 상기 농업 환경으로 전달되는 것을 감소시키는 열 장벽을 형성하는, 조명 기구.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열로 인해 열적으로 팽창하여, 상기 프레임의 제1 길이가 상기 튜브의 제2 길이에 비해 변화하도록 하고,
    상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 프레임과 상기 튜브에 결합된 상태로 유지되도록 상기 제1 및 제2 길이의 상대적인 변화에 응답하여 변형되는, 조명 기구.
  13. 제1항에 있어서, 상기 공동은, 물이 상기 조명 기구 위를 적실 경우, 물이 상기 공동 내로 침투하지 않도록 충분히 밀봉되는, 조명 기구.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조명 기구가 물에 침지될 경우, 물이 상기 공동 내로 침투하지 않는, 조명 기구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 말단 캡은,
    상기 튜브와 상기 프레임을 수용하기 위한 제1 공동(1333)을 정의하는 제1 측벽(1331)을 갖는 말단 캡 커버(1330); 및
    상기 말단 캡 커버의 상기 제1 공동 내에 배치되고 상기 프레임에 결합되고 제2 측벽(1351a, 1351b)을 갖는 말단 캡 지지체로서, 상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽과 동심으로 정렬되어 상기 제1 및 제2 측벽이 클램프를 형성하여 상기 제1 말단 캡을 상기 튜브에 결합시키는, 말단 캡 지지체(1350)를 포함하며,
    상기 튜브는 상기 제1 및 제2 측벽 사이에 배치되는, 조명 기구.
  16. 제15항에 있어서, 상기 말단 캡 커버는 고무, 우레탄 또는 실리콘 중 적어도 하나로 형성되는, 조명 기구.
  17. 제15항에 있어서, 상기 말단 캡 지지체는 적어도 하나의 유리 충진 폴리카보네이트로 형성되는, 조명 기구.
  18. 제1항에 있어서, 상기 프레임은,
    상기 적어도 하나의 LED 광원에 결합하는 제1 측면(1202a)과 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면(1202b)을 갖는 제1 프레임 구성 요소(1200a); 및
    상기 제1 프레임 구성 요소의 제2 측면에 결합되어 상기 제어 회로에 결합하는 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 추가로 포함하는, 조명 기구.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 냉각제 채널은 상기 제1 프레임 구성 요소의 제2 측면 상에 형성되어 상기 냉각제 채널이 상기 적어도 하나의 LED 광원과 상기 제어 회로 사이에 배치되도록 하고,
    상기 냉각제 파이프는 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 상기 제1 프레임 구성 요소를 통한 열 전도를 통해 추출하는, 조명 기구.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 프레임 구성 요소는 알루미늄으로 형성되는, 조명 기구.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제2 프레임 구성 요소는 상기 제어 회로를 상기 제1 프레임 구성 요소로부터 전기적으로 격리시키는, 조명 기구.
  22. 제18항에 있어서, 상기 제2 프레임 구성 요소는 플라스틱으로 형성되는, 조명 기구.
  23. 제18항에 있어서, 상기 제1 프레임 구성 요소는,
    상기 적어도 하나의 LED 광원을 슬라이딩 가능하게 수용하도록 상기 제1 측면 상에 형성된 제1 장착 채널(1204a); 및
    상기 제2 프레임 구성 요소를 슬라이딩 가능하게 수용하도록 상기 제2 측면 상에 형성된 제2 장착 채널(1204b)을 추가로 포함하는, 조명 기구.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 튜브는 외부 길이를 갖고,
    상기 제1 프레임 구성 요소는 상기 튜브의 외부 길이에 걸쳐 있고,
    상기 제2 프레임 구성 요소는 상기 튜브의 길이의 일부에 걸쳐 있는, 조명 기구.
  25. 제1항에 있어서, 상기 냉각제 파이프는 구리로 형성되는, 조명 기구.
  26. 제25항에 있어서, 상기 냉각제 파이프는 니켈로 코팅되는, 조명 기구.
  27. 제1항에 있어서, 상기 냉각제 파이프는 약 0.5 인치 이하의 외부 폭을 갖는, 조명 기구.
  28. 제1항에 있어서, 상기 냉각제 파이프는 상기 프레임의 채널 내로 가압 끼워맞춤되는, 조명 기구.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 LED 광원은 상기 방사선을 방출하기 위한 복수의 LED 광원을 포함하고,
    상기 방사선은 하나 이상의 파장 또는 파장 대역을 포함하는, 조명 기구.
  30. 제29항에 있어서, 상기 복수의 LED 광원은,
    적색 광을 방출하기 위한 적색 LED(412b);
    백색 광을 방출하기 위한 백색 LED(412a); 또는
    청색 광을 방출하기 위한 청색 LED 중 적어도 하나를 포함하는, 조명 기구.
  31. 제30항에 있어서, 상기 적색 LED, 상기 백색 LED, 및 상기 청색 LED에 의해 방출된 상기 방사선은 상기 제어 회로를 통해 독립적으로 조절 가능한, 조명 기구.
  32. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 LED 광원은,
    제1 시야를 갖고 상기 제1 시야 내에서 제1 방사선을 방출하여 상기 농업 환경을 비추는 제1 LED 광원; 및
    상기 제1 시야와 중첩하지 않는 제2 시야를 갖고 상기 제2 시야 내에서 제2 방사선을 방출하여 상기 농업 환경을 비추는 제2 LED 광원을 포함하는, 조명 기구.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 시야의 제1 광학 축 및 상기 제2 시야의 제2 광학 축은 상기 제1 및 제2 방사선이 상기 농업 환경의 상호 조명 기능을 제공하도록 반대 방향으로 배향되는, 조명 기구.
  34. 제32항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시야는 상기 제1 및 제2 방사선이 상기 농업 환경의 전방향 조명을 제공하도록 반구 형상인, 조명 기구.
  35. 제1항에 있어서,
    상기 AC 전력은 약 175 W 이상이고,
    상기 튜브는 약 2 인치의 외부 폭과 약 96 인치의 외부 길이를 갖는, 조명 기구.
  36. 제1항에 있어서,
    상기 AC 전력은 약 175 W 이상이고,
    상기 조명 기구는 약 35 입방 피트의 부피를 갖는 상기 농업 환경의 일부를 비추는, 조명 기구.
  37. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 LED 광원은 공칭 세기로 상기 방사선을 방출하고;
    상기 제어 회로는 상기 방사선을 상기 공칭 세기의 약 1%까지 제어 가능하게 감소시키기 위한 조광기를 포함하는, 조명 기구.
  38. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로에 전기적으로 결합되고, 상기 조명 기구가 농업 환경에 설치될 경우에 사용자가 인식할 수 있는 프레임의 외부 표면 상에 배치되어, 상기 조명 기구가 조건을 충족할 경우에 시각 또는 청각 경보 중 적어도 하나를 제공하는 경보 표시기(1240)를 추가로 포함하는, 조명 기구.
  39. 제38항에 있어서, 상기 조명 기구가 과열될 경우에 상기 조건이 충족되는, 조명 기구.
  40. 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구(1000a)로서,
    프레임(1004)(상기 프레임은,
    제1 측면(1202a)과 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면(1202b)을 갖는 제1 프레임 구성 요소로서, 내부에 형성된 냉각제 채널(1220)을 갖는 제1 프레임 구성 요소(1200a); 및
    상기 제1 프레임 구성 요소의 제2 측면에 결합된 제2 프레임 구성 요소(1200b)를 포함함);
    상기 제1 프레임 구성 요소에 결합되어 방사선을 방출하는 적어도 하나의 LED 광원(410);
    상기 제2 프레임 구성 요소에 결합되고 상기 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 AC 전력을 수신하고 상기 적어도 하나의 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로(90); 및
    상기 제1 프레임 구성 요소의 냉각제 채널 내에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되어 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제를 운반하는 냉각제 파이프(1006)를 포함하되,
    　상기 제1 프레임 구성 요소는 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 상기 냉각제 파이프에 열적으로 전도하고,
    상기 제2 프레임 구성 요소는 상기 제어 회로를 상기 제1 프레임 구성 요소로부터 전기적으로 격리시키는, 조명 기구.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 제1 프레임 구성 요소는 제 1 길이를 갖고,
    상기 제2 프레임 구성 요소는 상기 제1 길이 미만의 제2 길이를 갖는, 조명 기구.
  42. 제40항에 있어서,
    제1 개방 말단(1304a)과 제2 개방 말단(1304b)을 갖는 공동(1302)을 정의하는 튜브로서, 상기 공동은 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 적어도 상기 냉각제 파이프의 일부분을 포함하고, 상기 튜브는 상기 방사선에 대해 투명한, 튜브(1300);
    상기 튜브의 상기 제1 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되고, 상기 냉각제 파이프가 통과하는 제1 유체 피드스루를 갖는 제1 말단 캡(1320a); 및
    상기 튜브의 상기 제2 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되고, 상기 냉각제 파이프가 통과하는 제2 유체 피드스루를 갖는 제2 말단 캡(1320b)을 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러싸는, 조명 기구.
  43. 제42항에 있어서, 상기 프레임은 상기 제1 및 제2 말단 캡에 결합되어, 상기 튜브가 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프와 물리적으로 접촉하지 않도록 하는, 조명 기구.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 튜브의 공동은 공기, 가스, 또는 진공 중 적어도 하나를 추가로 포함하고,
    상기 튜브를 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프로부터 분리시키는 공기, 가스, 또는 진공은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열이 상기 농업 환경으로 전달되는 것을 감소시키는 열 장벽을 형성하는, 조명 기구.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열로 인해 열적으로 팽창하여, 상기 프레임의 제1 길이가 상기 튜브의 제2 길이에 비해 변화하도록 하고,
    상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 프레임과 상기 튜브에 결합된 상태로 유지되도록 상기 제1 및 제2 길이의 상대적인 변화에 응답하여 변형되는, 조명 기구.
  46. 제40항에 있어서,
    상기 튜브의 단면 형상은 원이고,
    상기 조명 기구가 상기 농업 환경에 배치되고 지지 구조체에 결합될 경우, 상기 조명 기구는 상기 지지 구조체에 대해 회전 조절 가능하거나 병진 조절 가능하여, 상기 조명 기구가 상기 지지 구조체에 대해 이동할 시 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 방출된 방사선이 상기 농업 환경의 상이한 부분 상으로 재유도되도록 하는, 조명 기구.
  47. 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구(1000a)로서,
    냉각제 채널(1220)을 갖는 프레임(1004);
    상기 프레임에 결합되어 방사선을 방출하는 적어도 하나의 LED 광원(410);
    상기 프레임에 결합되고 상기 적어도 하나의 LED 광원에 전기적으로 결합되어 약 175 W 이상인 전력 입력을 수신하고 상기 적어도 하나의 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로(90); 및
    상기 프레임의 냉각제 채널 내에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되어 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제(800)를 운반하는 냉각제 파이프(1006)를 포함하되,
    상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 적어도 상기 냉각제 파이프의 일부분은 약 2 인치의 외부 직경과 약 96 인치의 외부 길이를 갖는 튜브 내에 끼워맞춤되도록 치수가 정해진, 조명 기구.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 적어도 상기 냉각제 파이프의 일부를 포함하기 위해 공동(1302)을 정의한 튜브를 포함하는, 조명 기구.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 튜브는 제1 개방 말단(1304a)과 제2 개방 말단(1304b)을 갖고,
    상기 조명 기구는,
    상기 튜브의 상기 제1 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되고, 상기 냉각제 파이프가 통과하는 제1 유체 피드스루를 갖는 제1 말단 캡(1320a); 및
    상기 튜브의 상기 제2 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되고, 상기 냉각제 파이프가 통과하는 제2 유체 피드스루를 갖는 제2 말단 캡(1320b)을 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러싸는, 조명 기구.
  50. 제49항에 있어서, 상기 프레임은 상기 제1 및 제2 말단 캡에 결합되어, 상기 튜브가 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프와 물리적으로 접촉하지 않도록 하는, 조명 기구.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 튜브의 공동은 공기, 가스, 또는 진공 중 적어도 하나를 추가로 포함하고,
    상기 튜브를 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 LED 광원, 상기 제어 회로, 및 상기 냉각제 파이프로부터 분리시키는 공기, 가스, 또는 진공은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열이 상기 농업 환경으로 전달되는 것을 감소시키는 열 장벽을 형성하는, 조명 기구.
  52. 제49항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 발생된 열로 인해 열적으로 팽창하여, 상기 프레임의 제1 길이가 상기 튜브의 제2 길이에 비해 변화하도록 하고,
    상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 프레임과 상기 튜브에 결합된 상태로 유지되도록 상기 제1 및 제2 길이의 상대적인 변화에 응답하여 변형되는, 조명 기구.
  53. 제48항에 있어서,
    상기 튜브의 단면 형상은 원이고,
    상기 조명 기구가 상기 농업 환경에 배치되고 지지 구조체에 결합될 경우, 상기 조명 기구는 상기 지지 구조체에 대해 회전 조절 가능하거나 병진 조절 가능하여, 상기 조명 기구가 상기 지지 구조체에 대해 이동할 시 상기 적어도 하나의 LED 광원에 의해 방출된 방사선이 상기 농업 환경의 상이한 부분 상으로 재유도되도록 하는, 조명 기구.
  54. 농업 환경용 유체 냉각식 LED 기반 조명 기구(1000a)로서,
    냉각제 채널(1220)을 갖는 프레임(1004);
    상기 프레임에 결합되어 광합성 활성 방사선(PAR)을 제1 세기로 방출하는 적어도 하나의 백색 LED 광원(412a);
    상기 프레임에 결합되고 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원에 전기적으로 결합되어 약 175 W 이상인 전력 입력을 수신하고 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원을 제어하기 위한 제어 회로로서, 상기 제어 회로는 상기 PAR의 제1 세기를 상기 제1 세기 미만인 제2 세기까지 제어 가능하게 감소시키는 조광기를 포함하는, 제어 회로(90);
    제1 개방 말단(1304a)과 제2 개방 말단(1304b)을 갖는 공동(1302)을 정의하는 튜브로서, 상기 공동은 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원, 및 상기 제어 회로를 포함하고, 상기 튜브를 상기 프레임, 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원, 및 상기 제어 회로로부터 물리적으로 분리하는 공기, 가스, 또는 진공 중 하나를 추가로 포함하여 상기 조명 기구를 작동하는 동안 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원에 의해 발생된 열을 상기 농업 환경으로 전달하는 것을 감소시키는 열 장벽을 형성하고, 상기 방사선에 투명하고, 약 2 인치의 외부 직경과 약 96 인치의 외부 길이를 갖는 튜브(1300);
    상기 튜브의 제1 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되는 제1 말단 캡(1320a);
    상기 튜브의 제2 개방 말단에 배치되고 상기 프레임에 결합되는 제2 말단 캡으로서, 상기 제1 및 제2 말단 캡은 상기 튜브의 공동을 둘러싸는, 제2 말단 캡(1320b); 및
    상기 조명 기구의 작동 중에 상기 적어도 하나의 백색 LED 광원에 의해 발생된 열을 추출하는 유체 냉각제(800)를 운반하기 위해, 상기 프레임의 냉각제 채널에 적어도 부분적으로 배치되고 이에 열적으로 결합되는 냉각제 파이프(1006)를 포함하되, 상기 냉각제 파이프는 상기 제1 말단 캡 내의 제1 유체 피드스루 및 상기 제2 말단 캡 내의 제2 유체 피드스루를 통과하는, 조명 기구.
KR1020227023789A 2019-12-12 2020-12-14 제어 환경 원예용 근접 성장 시스템 내의 유체 냉각식 ｌｅｄ 기반 조명 기구 KR20220130115A (ko)

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IL (1) IL293805A (ko)
WO (1) WO2021119587A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7244520B2 (ja) 2017-08-25 2023-03-22 アグネティックス，インコーポレイテッド 制御された環境農業のための流体冷却ｌｅｄベースの照明方法および装置
IL283021B1 (en) 2018-11-13 2024-05-01 Agnetix Inc Liquid-cooled LED-based lighting methods and devices for agriculture in a controlled environment
US20220418157A1 (en) * 2021-06-29 2022-12-29 Jason DuBose Apparatus and method for surface disinfection using uv light
RU209726U1 (ru) * 2021-11-11 2022-03-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Жидкостной фитооблучатель для растений
US11946629B1 (en) * 2023-02-14 2024-04-02 Luminys Systems Corp. High power LED compact source of light

Family Cites Families (228)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3869605A (en) 1970-06-24 1975-03-04 Integrated Dev & Manufacturing Environmental growth control apparatus
BE792611A (fr) 1971-12-16 1973-03-30 Stramax A G Projecteur lumineux a refroidissement
US4300623A (en) 1978-10-10 1981-11-17 Milton Meckler Integrated multi-duct dual-stage dual-cooling media air conditioning system
US4947291A (en) 1988-06-17 1990-08-07 Mcdermott Kevin Lighting device
US5012609A (en) 1988-12-12 1991-05-07 Automated Agriculture Associates, Inc. Method and apparatus for irradiation of plants using optoelectronic devices
CA2234301A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-09 Kevin H. Forsyth Liquid cooled light bulb jacket
JP4516161B2 (ja) 1999-01-08 2010-08-04 金原 士朗 植物栽培用の照明パネル
ID26882A (id) 1999-08-10 2001-02-15 Satake Eng Co Ltd Metode diagnosa kondisi nutrisi hasil panen di ladang tanaman
US6431723B1 (en) 2000-04-28 2002-08-13 Cooper Technologies, Company Recessed lighting fixture
US20030216837A1 (en) 2002-03-08 2003-11-20 Daniel Reich Artificial environment control system
US6880952B2 (en) * 2002-03-18 2005-04-19 Wintriss Engineering Corporation Extensible linear light emitting diode illumination source
WO2003096387A2 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Phoseon Technology, Inc. High efficiency solid-state light source and methods of use and manufacture
US7117930B2 (en) 2002-06-14 2006-10-10 Thermal Corp. Heat pipe fin stack with extruded base
US7210818B2 (en) * 2002-08-26 2007-05-01 Altman Stage Lighting Co., Inc. Flexible LED lighting strip
US6964501B2 (en) 2002-12-24 2005-11-15 Altman Stage Lighting Co., Ltd. Peltier-cooled LED lighting assembly
US7148796B2 (en) 2003-04-14 2006-12-12 American Power Conversion Corporation Environmental monitoring device
DE10318500A1 (de) 2003-04-24 2004-11-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Bildsensors
US7095053B2 (en) 2003-05-05 2006-08-22 Lamina Ceramics, Inc. Light emitting diodes packaged for high temperature operation
US7933060B2 (en) 2003-11-01 2011-04-26 Silicon Quest Kabushiki-Kaisha Three states of micro mirror device
TWI231852B (en) 2004-01-08 2005-05-01 Beam Gene Corp Lighting device with hybrid light source
US7252408B2 (en) 2004-07-19 2007-08-07 Lamina Ceramics, Inc. LED array package with internal feedback and control
NO322003B1 (no) 2004-09-17 2006-08-07 Intravision As System for a fremme vekst av planter.
DE102004047682A1 (de) 2004-09-30 2006-04-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH LED-Array
US20080030982A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Vode Llc Modular lighting system
US7339660B1 (en) 2006-11-29 2008-03-04 Satake Usa, Inc. Illumination device for product examination
CA2676622C (en) * 2006-12-11 2016-02-02 Air Motion Systems, Inc. Uv module
US7524090B2 (en) 2007-02-26 2009-04-28 Ip Holdings Llc Horticulture light fixture having integrated lamp and ballast
US7288902B1 (en) 2007-03-12 2007-10-30 Cirrus Logic, Inc. Color variations in a dimmable lighting device with stable color temperature light sources
US8850742B2 (en) 2007-03-23 2014-10-07 Heliospectra Ab System for modulating plant growth or attributes
WO2009000282A1 (en) 2007-06-22 2008-12-31 Lioris B.V. High voltage led lighting system
US7635205B2 (en) 2007-07-24 2009-12-22 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. LED lamp with heat dissipation device
CN101363600B (zh) 2007-08-10 2011-11-09 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
US8206009B2 (en) 2007-09-19 2012-06-26 Cooper Technologies Company Light emitting diode lamp source
EP2044835A1 (en) 2007-10-03 2009-04-08 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Greenhouse system
WO2009074602A2 (en) 2007-12-10 2009-06-18 Lemnis Lighting Patent Holding B.V. Led lighting system cooled with aqueous liquid, in particular for greenhouses
US8452460B2 (en) 2008-04-10 2013-05-28 Georgia Tech Research Corporation Fluidics-based orientation and sorting device for plant embryos
WO2009133495A1 (en) 2008-04-29 2009-11-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting module, heat sink and illumination system
PL2278870T3 (pl) 2008-05-22 2019-02-28 Fionia Lighting Aps Sposób i urządzenie wykorzystujące diody elektroluminescencyjne w otoczeniu szklarniowym
CA2632307A1 (fr) 2008-05-26 2009-11-26 Theoreme Innovation Inc. Systeme d'eclairage et d'economie d'energie pour une serre horticole
KR100941000B1 (ko) 2008-06-25 2010-02-11 정인균 유비쿼터스 센서네트워크 기반 온실환경 자동관리 시스템
US8297782B2 (en) 2008-07-24 2012-10-30 Bafetti Vincent H Lighting system for growing plants
WO2010013998A1 (en) 2008-08-01 2010-02-04 Algae-Tech Ltd Algae growth system
US10021742B2 (en) * 2014-09-28 2018-07-10 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd LED tube lamp
US8358097B2 (en) 2008-09-16 2013-01-22 Cartwright Brent A System and methods for controlling movement of a track light system
US20100102729A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-29 Rethink Environmental Light emitting diode assembly
NL2002091C (nl) 2008-10-13 2010-04-14 Croppings Holding B V Systeem en werkwijze voor het telen van een gewas in een althans ten dele geconditioneerde omgeving.
US8651704B1 (en) 2008-12-05 2014-02-18 Musco Corporation Solid state light fixture with cooling system with heat rejection management
JPWO2010082655A1 (ja) * 2009-01-19 2012-07-05 ローム株式会社 Ｌｅｄランプ
US8232724B2 (en) * 2009-02-06 2012-07-31 Tyco Electronics Corporation End cap assembly for a light tube
JP2010192152A (ja) 2009-02-16 2010-09-02 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
JP5220687B2 (ja) 2009-06-15 2013-06-26 昭和電工株式会社 植物栽培用の照明装置および植物栽培システム
TW201100272A (en) 2009-06-23 2011-01-01 Nat Univ Tsing Hua Water-cooling module for LED headlamp
US8390454B2 (en) 2009-07-31 2013-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. USB hosted sensor module
JP5597374B2 (ja) 2009-09-04 2014-10-01 昭和電工アルミ販売株式会社 Ｌｅｄ照明装置
DE202009012555U1 (de) 2009-09-17 2010-03-04 Kunstwadl, Hans Kühlvorrichtung
TW201111679A (en) * 2009-09-25 2011-04-01 I Chiun Precision Ind Co Ltd LED lamp with two side illumination
CN201811100U (zh) 2009-10-29 2011-04-27 诸建平 一种led植物灯
CN101737694B (zh) 2009-12-29 2011-08-03 西北工业大学 太阳能立体绿化照明柱
GB2477965B (en) 2010-02-19 2014-08-13 Hanovia Ltd Sensor housing
KR101020063B1 (ko) 2010-03-08 2011-03-07 이주동 Ｌｅｄ조명등 냉각장치
US9480207B2 (en) * 2010-03-22 2016-11-01 Koninklijke Philips N.V. Lighting system with cooling arrangement
KR100997646B1 (ko) * 2010-04-02 2010-12-01 루미리치 주식회사 발광다이오드 조명등
JP5261612B2 (ja) * 2010-04-09 2013-08-14 シャープ株式会社 照明装置、植物栽培装置、および照明装置の冷却方法
US8177388B2 (en) * 2010-08-05 2012-05-15 Hsu Li Yen LED tube structure capable of changing illumination direction
EP2603939B1 (en) * 2010-08-09 2018-05-16 Air Motion Systems, Inc. Insulated led device
US8604712B2 (en) * 2010-08-17 2013-12-10 Keystone L.E.D. Holdings Llc LED luminaires power supply
NL1038386C2 (nl) 2010-11-16 2012-05-21 Plantlab Groep B V Teeltsysteem en werkwijze voor het telen van een gewas in een geconditioneerde omgeving
US8888315B2 (en) * 2011-03-07 2014-11-18 Greendot Technologies, Llc Vapor-tight lighting fixture
KR101068315B1 (ko) 2011-03-23 2011-09-28 주식회사 오디텍 미생물 반응기용 수냉식 ｌｅｄ 조명기구
JP5755482B2 (ja) 2011-04-05 2015-07-29 株式会社朝日工業社 遺伝子組換え植物工場
US10290148B2 (en) 2011-04-14 2019-05-14 Suntracker Technologies Ltd. System and method for real time dynamic lighting simulation
KR101270383B1 (ko) 2011-05-24 2013-06-26 한양대학교 에리카산학협력단 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 식물 공장 ｌｅｄ 조명 시스템 및 방법
US20130006401A1 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Xinxin Shan Networked intelligent plant growth system
CN102287711B (zh) 2011-08-10 2013-06-05 华南师范大学 一种全自动植物光照装置
US9142962B2 (en) 2011-08-29 2015-09-22 Control4 Corporation Wall box device for managing energy
KR101234587B1 (ko) 2011-09-27 2013-02-19 최경남 웰빙형 엘이디 식물 재배 장치
US9838652B2 (en) 2011-11-14 2017-12-05 Tseng-Lu Chien Light device has built-in digital data system for record image, sound
US9137874B2 (en) 2011-12-02 2015-09-15 Biological Illumination, Llc Illumination and grow light system and associated methods
US10257988B2 (en) 2011-12-02 2019-04-16 Biological Illumination, Llc Illumination and grow light system and associated methods
TWI480486B (zh) * 2012-03-20 2015-04-11 Delta Electronics Inc 燈具模組及其連接機構
KR101178262B1 (ko) * 2012-04-03 2012-08-29 김화자 전구형 ｌｅｄ 조명기구
KR101906893B1 (ko) 2012-04-27 2018-10-11 삼성전자주식회사 발광장치
CN202955670U (zh) 2012-07-06 2013-05-29 湖北小天地科技有限公司 一种大功率led回路热管散热系统
US9163794B2 (en) * 2012-07-06 2015-10-20 Ilumisys, Inc. Power supply assembly for LED-based light tube
US8558413B1 (en) 2012-07-09 2013-10-15 Global Green Lighting, LLC Light fixture having power over ethernet power sourcing equipment
JP5910824B2 (ja) 2012-08-09 2016-04-27 東芝ライテック株式会社 照明制御システムおよび照明制御方法
EP2892319A1 (en) 2012-09-04 2015-07-15 Koninklijke Philips N.V. Method for enhancing the nutritional value in an edible plant part by light, and lighting device therefore
EP2710883A1 (en) 2012-09-24 2014-03-26 Heliospectra AB Spectrum optimization for artificial illumination
US9351448B2 (en) 2012-09-25 2016-05-31 Hortech, Inc. Wall planting system
US20140092255A1 (en) 2012-10-03 2014-04-03 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Auto correlation between camera bands
JP5856691B2 (ja) 2012-10-24 2016-02-10 学校法人玉川学園 照明装置および植物栽培装置
WO2014066844A2 (en) 2012-10-26 2014-05-01 GreenTech Agro LLC Self-sustaining artificially controllable environment within a storage container or other enclosed space
US10555466B2 (en) 2012-11-26 2020-02-11 Daegan Gonyer Modular automated growing system
US9516822B2 (en) 2012-11-26 2016-12-13 Daegan Gonyer Modular automated aeroponic growth system
WO2014098735A1 (en) 2012-12-20 2014-06-26 Heliospectra Ab Method and illumination system for plant recovery from stress
CN104869806B (zh) 2012-12-21 2019-03-12 飞利浦灯具控股公司 用于对接至少一个照明系统的园艺照明接口
CN103091296B (zh) 2013-01-23 2015-06-17 浙江大学 基于光谱成像技术的植物健康状况检测方法及其装置
JP2014209850A (ja) 2013-02-28 2014-11-13 株式会社有沢製作所 透過性三次元多層農法システム
HUE044119T2 (hu) 2013-03-14 2019-10-28 Crop One Holdings Inc LED-es világítás idõzítése magas növesztési szintû és nagy sûrûségû zárt környezeti rendszerben
US20160183351A1 (en) 2013-03-25 2016-06-23 Ids-Ip Holdings Llc System, method, and apparatus for powering intelligent lighting networks
US9297527B2 (en) 2013-04-09 2016-03-29 Sensity Systems, Inc. LED retrofitting system for post top outdoor lighting
WO2014195952A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Flora Fotonica Ltd A system and method for providing illumination to plants
TW201501570A (zh) 2013-06-28 2015-01-01 Newlux Jewelry Lighting Co Ltd 可調光發光二極體驅動電路
TWM471005U (zh) 2013-06-28 2014-01-21 Newlux Jewelry Lighting Co Ltd 可調光發光二極體驅動電路
US9169977B2 (en) * 2013-06-28 2015-10-27 Cree, Inc. LED lamp
EP2823703A1 (en) 2013-07-10 2015-01-14 Heliospectra AB Method and system for controlling growth of a plant
WO2015006675A2 (en) 2013-07-11 2015-01-15 Blue River Technology, Inc. Method for automatic phenotype measurement and selection
US9629220B2 (en) * 2013-08-05 2017-04-18 Peter Panopoulos Sensor-based controllable LED lighting system with repositionable components and method
GB2516958B (en) 2013-08-08 2016-06-08 Steratec Ltd Growing system
KR20150033363A (ko) 2013-09-24 2015-04-01 주식회사 한국에너지 방열 및 냉각 구조를 갖는 led 조명시스템
KR101509672B1 (ko) 2013-09-27 2015-04-07 전남대학교산학협력단 내연기관을 이용한 독립적 식물공장
EP2866528A1 (en) 2013-10-22 2015-04-29 Heliospectra AB Position based management of an artificial lighting arrangement
EP2870859A1 (en) 2013-11-07 2015-05-13 Heliospectra AB Method for controlling a growth cycle for growing plants using state oriented control
CN203686764U (zh) 2013-12-18 2014-07-02 江苏惠利隆塑业集团有限公司 水冷式大功率led植物生长照明灯
CN203628582U (zh) 2013-12-19 2014-06-04 深圳市超频三科技有限公司 Led灯具及散热组件
CN203656872U (zh) 2013-12-26 2014-06-18 北京芯铠电子散热技术有限责任公司 一种led植物生长灯及其液冷装置
JP1547796S (ko) 2014-01-02 2016-04-11
US9404648B2 (en) 2014-01-15 2016-08-02 Chilled Tech, Llc LED light with cooling system
US20150254738A1 (en) 2014-03-05 2015-09-10 TerrAvion, LLC Systems and methods for aerial imaging and analysis
US20180242539A1 (en) 2014-03-21 2018-08-30 Deb Ranjan Bhattacharya An Intelligent Integrated Plant Growth System and a Process of Growing Plant Thereof
EP2925090A1 (en) 2014-03-24 2015-09-30 Heliospectra AB Method for automatic positioning of lamps in a greenhouse environment
WO2015172075A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 Bailey George R Led lighting systems and methods of installation
CA2947608C (en) 2014-05-11 2021-06-08 University Of Wyoming Modular hydroponic rack transport system for crop cultivation and transport
US9202397B1 (en) 2014-06-09 2015-12-01 Richard J. Petrocy Modularized lighting display system
CN203872684U (zh) 2014-06-14 2014-10-15 福建农林大学 一种具有温湿度调节的灰树花菇房结构
US10113734B2 (en) * 2014-06-27 2018-10-30 Key Technology, Inc. Light source for a sorting apparatus
US9336584B2 (en) 2014-06-30 2016-05-10 Trimble Navigation Limited Active imaging systems for plant growth monitoring
US9693512B2 (en) 2014-07-26 2017-07-04 Aessense Technology Hong Kong Limited Wireless sensor systems for hydroponics
US10627785B2 (en) 2014-07-29 2020-04-21 Iunu, Inc. Plant production feedback control loop optimization
WO2016044246A1 (en) 2014-09-15 2016-03-24 D Onofrio Nicholas Michael Liquid cooled metal core printed circuit board
US10021838B1 (en) 2014-09-22 2018-07-17 Closed S, LLC Cannabis growth methods and systems
DE202014105523U1 (de) * 2014-11-17 2016-02-18 Susan Matinfar Steuervorrichtung und Beleuchtungsanlage zur Beleuchtung von Pflanzenkulturen
WO2016106215A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 The Regents Of The University Of California Method and device for quantification of plant chlorophyll content
EP3045033A1 (en) 2015-01-14 2016-07-20 Heliospectra AB Method and system for growth status determination of a plant
US9664371B2 (en) 2015-01-15 2017-05-30 Heraeus Noblelight America Llc Lamp head assemblies and methods of assembling the same
US10111392B2 (en) 2015-03-09 2018-10-30 LED Living Technology Lighting system for promoting the rapid maturation of commercial plants
US20170208262A1 (en) 2015-03-12 2017-07-20 Sage Technologies, Ltd. Digital enhanced vision system
KR101666959B1 (ko) 2015-03-25 2016-10-18 ㈜베이다스 카메라로부터 획득한 영상에 대한 자동보정기능을 구비한 영상처리장치 및 그 방법
JP6484083B2 (ja) 2015-03-31 2019-03-13 ウシオ電機株式会社 植物育成用照明装置並びに植物水耕栽培装置および植物水耕栽培方法
WO2016164652A1 (en) 2015-04-09 2016-10-13 Growx Inc. Systems, methods, and devices for light emitting diode array and horticulture apparatus
SG10202007411RA (en) 2015-04-15 2020-09-29 Ocado Innovation Ltd Growing system and method
US10473592B2 (en) 2015-04-29 2019-11-12 Board Of Trustees Of Michigan State University Methods for estimating photosynthetic characteristics in plant canopies and systems and apparatus related thereto
US10725631B2 (en) 2015-04-30 2020-07-28 Pixia Corp. Systems and methods of selecting a view from a plurality of cameras
US9943042B2 (en) 2015-05-18 2018-04-17 Biological Innovation & Optimization Systems, LLC Grow light embodying power delivery and data communications features
JP6140765B2 (ja) 2015-05-20 2017-05-31 メカテック有限会社 照明装置を備えた冷暖房システム及びこれを備えた苗育成装置
US10161568B2 (en) * 2015-06-01 2018-12-25 Ilumisys, Inc. LED-based light with canted outer walls
US10264458B2 (en) 2015-06-02 2019-04-16 Oath Inc. Virtual private network based parental control service with motion-based restricted mode
KR101730069B1 (ko) 2015-06-05 2017-04-26 대한민국 접목묘 활착실
CN204929810U (zh) 2015-06-10 2016-01-06 山西元工电力工程设计有限公司 具有光伏发电功能的农业大棚
US20160360712A1 (en) 2015-06-15 2016-12-15 Biological Innovation & Optimization Systems, LLC Grow lighting and agricultural systems and methods
US20170027045A1 (en) 2015-07-23 2017-01-26 Digital Lumens, Inc. Intelligent lighting systems and methods for monitoring, analysis, and automation of the built environment
EP3331347A2 (en) 2015-08-03 2018-06-13 Precision Agritech Inc. Horticultural lighting systems, sensor modules, and control systems
KR101825088B1 (ko) 2015-08-18 2018-03-14 새빛테크 주식회사 엘이디 조명기구
EP3262337A4 (en) 2015-09-09 2018-10-31 Key Technology, Inc. A light source for a sorting apparatus
US10451226B2 (en) * 2015-09-14 2019-10-22 ProPhotonix Limited Modular LED line light
US9907930B2 (en) 2015-10-06 2018-03-06 Michael Alexander Trzecieski Aromatherapy vaporization device
CN105180018A (zh) 2015-10-21 2015-12-23 广州市光机电技术研究院 一种基于组合光谱的led农业照明系统及方法
KR102521805B1 (ko) 2015-11-10 2023-04-14 삼성전자주식회사 카메라 전환 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
US20170142813A1 (en) 2015-11-11 2017-05-18 Ranbir S. Sahni Intelligent controller
US10047943B2 (en) 2015-11-19 2018-08-14 Minn, Llc Water-cooled LED lighting system for indoor farming
CN105423198B (zh) 2015-11-23 2018-04-06 广东维克光电技术有限公司 一种高散热性的多功能植物辅助生长灯
CN108474528A (zh) 2015-12-23 2018-08-31 沙特基础工业全球技术公司 用于室内线性照明系统的热塑性照明设备
KR20170085194A (ko) 2016-01-14 2017-07-24 최유화 엘이디 기반 식물 생장 챔버 및 그의 제어 방법
US9986621B2 (en) 2016-01-22 2018-05-29 Lumigrow, Inc. Lighting system for growing plants which provides a location indication
US10660170B2 (en) 2016-01-22 2020-05-19 Lumigrow, Inc. Lighting system for growing plants
CN105717115B (zh) 2016-01-31 2019-05-14 浙江大学 基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置和方法
GB201602029D0 (en) 2016-02-04 2016-03-23 Aurora Ltd Horticultural lighting device
US9739427B1 (en) * 2016-02-09 2017-08-22 Michael W. May Networked LED lighting system
US9857068B2 (en) 2016-02-19 2018-01-02 Ken Nguyen LED lighting system and operating method for irradiation of plants
US10390495B2 (en) 2016-04-20 2019-08-27 Minn, Llc Light trolley system
WO2017185064A1 (en) 2016-04-21 2017-10-26 Eden Works, Inc. (Dba Edenworks) Stacked shallow water culture (sswc) growing systems, apparatus and methods
JP6653474B2 (ja) 2016-04-25 2020-02-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明システム及び照明器具
CA3023070A1 (en) 2016-05-02 2017-11-09 Growflux Llc System and method for advanced horticultural lighting
CN105975777B (zh) 2016-05-04 2021-01-26 中国科学院合肥物质科学研究院 顾及实际天空光分布影响的地表反照率遥感模型
CN205896799U (zh) 2016-07-04 2017-01-18 广东欧曼科技股份有限公司 一种水冷散热led灯带
EP3269231A1 (en) 2016-07-11 2018-01-17 Heliospectra AB (publ) Lightingsystem for storehouse cultivation
US10973185B2 (en) 2016-07-14 2021-04-13 Mjnn Llc Control and sensor systems for an environmentally controlled vertical farming system
US10234125B2 (en) 2016-07-18 2019-03-19 Mjnn, Llc Lights integrated cooling system for indoor growing environments
CN106151982A (zh) 2016-08-12 2016-11-23 华南理工大学 一种大功率led液冷散热系统
US10080334B2 (en) 2016-08-23 2018-09-25 Lrider Technology Co., Ltd. Ecological hydroponics control system
CN206132218U (zh) 2016-09-18 2017-04-26 西安理工大学 一种用于植物工厂的实时光谱成像及光质智能控制系统
US10635274B2 (en) 2016-09-21 2020-04-28 Iunu, Inc. Horticultural care tracking, validation and verification
US10339380B2 (en) 2016-09-21 2019-07-02 Iunu, Inc. Hi-fidelity computer object recognition based horticultural feedback loop
US20180082482A1 (en) 2016-09-22 2018-03-22 Apple Inc. Display system having world and user sensors
US10034342B2 (en) * 2016-09-25 2018-07-24 Illum Horticulture Llc Method and apparatus for an indoor horticultural facility
US11024044B2 (en) 2016-09-26 2021-06-01 Digitalglobe, Inc. Techniques for image co-registration
CN206181943U (zh) 2016-11-12 2017-05-24 贵州创宇生物科技有限公司 一种智慧农业育苗大棚
EP3324099A1 (en) 2016-11-16 2018-05-23 Heliospectra AB (publ) Cooled modular lighting arrangement
EP3326452B1 (en) 2016-11-24 2020-06-10 Heliospectra AB Cultivation storage system
CN106402746A (zh) 2016-11-28 2017-02-15 湖州明日照明科技有限公司 植物培养器照明装置
US10655833B2 (en) 2016-12-02 2020-05-19 Eaton Intelligent Power Limited Antennae for hazardous location light fixtures
US10365157B2 (en) 2016-12-05 2019-07-30 Abl Ip Holding Llc Lighting device incorporating a hyperspectral imager as a reconfigurable sensing element
CN106596412A (zh) 2016-12-31 2017-04-26 上海复展智能科技股份有限公司 利用无人机携带多光谱光源进行植物生长监测的方法
US10517226B2 (en) * 2017-02-14 2019-12-31 Infinity Capital Llc Spectral deficiency driven control systems and methods in plant growth automation
JP6801158B2 (ja) 2017-03-13 2020-12-16 オムロン株式会社 環境センサ
US10813295B2 (en) 2017-04-17 2020-10-27 Iron Ox, Inc. Method for monitoring growth of plants and generating a plant grow schedule
CN110869695B (zh) 2017-04-19 2021-12-28 Drs网络和成像系统公司 主动式高光谱成像设备
US10512221B2 (en) 2017-05-02 2019-12-24 Lumigrow, Inc. Lighting system and sensor array for growing plants
CN110602945B (zh) 2017-05-02 2021-05-25 10644137加拿大公司 使用led灯培育植物的方法及采用该方法的led灯系统
CN107091467B (zh) 2017-06-29 2023-04-07 湖南明和光电设备有限公司 一种大功率led光路散热组合系统
AU2018304729A1 (en) 2017-07-20 2020-01-16 Groview Pty Ltd Active illumination 2D and/or 3D imaging device for agriculture
JP7244520B2 (ja) 2017-08-25 2023-03-22 アグネティックス，インコーポレイテッド 制御された環境農業のための流体冷却ｌｅｄベースの照明方法および装置
US10999976B2 (en) 2017-09-19 2021-05-11 Agnetix, Inc. Fluid-cooled lighting systems and kits for controlled agricultural environments, and methods for installing same
US11013078B2 (en) 2017-09-19 2021-05-18 Agnetix, Inc. Integrated sensor assembly for LED-based controlled environment agriculture (CEA) lighting, and methods and apparatus employing same
CN207369705U (zh) 2017-09-20 2018-05-18 苏州汉克山姆照明科技有限公司 一种育苗架
KR20170115987A (ko) 2017-09-27 2017-10-18 최유화 엘이디 기반 식물 생장 챔버 및 그의 제어 방법
CN107942955A (zh) 2017-09-29 2018-04-20 怀化学院 一种基于物联网云平台的农业管控系统
US10925219B2 (en) 2017-10-11 2021-02-23 GS Thermal Solutions Inc. Climate control system and method for indoor horticulture
CN107807125B (zh) 2017-10-12 2020-08-11 中国农业大学 基于无人机载多光谱传感器的植物信息计算系统及方法
US20210000097A1 (en) 2017-11-07 2021-01-07 Gerardo R. MARCHESINI Integrated system for controlling, detecting, monitoring, evaluating and treating crop pests
US11062516B2 (en) 2018-02-07 2021-07-13 Iunu, Inc. Augmented reality based horticultural care tracking
DE102019201988A1 (de) 2018-02-20 2019-08-22 Osram Gmbh Gesteuertes landwirtschaftssystem, landwirtschaftliche leuchtezur verwendung in einem gesteuerten landwirtschaftssystemund verfahren zur landwirtschaftlichen bewirtschaftung
US10842082B1 (en) 2018-03-24 2020-11-24 Growgenics LLC Grow light assembly with secondary light modules angularly movable relative to primary light modules
US11003456B2 (en) 2018-03-30 2021-05-11 Iunu, Inc. Pipelined processing of plant images for monitoring horticultural grow operations
WO2019204805A1 (en) 2018-04-20 2019-10-24 Agnetix, Inc. Integrated sensor assembly for led-based controlled environment agriculture (cea) lighting, and methods and apparatus employing same
KR102526329B1 (ko) * 2018-05-04 2023-04-27 아그네틱스, 인크. 농업 제어 환경 내 조명 및 분포 감지를 위한 방법, 장치 및 시스템
US10920972B2 (en) * 2018-05-07 2021-02-16 Ledvance Llc Hybrid light emitting diode tube
US10502407B1 (en) * 2018-05-21 2019-12-10 Daniel S. Spiro Heat sink with bi-directional LED light source
US10520448B2 (en) 2018-05-22 2019-12-31 Grey Gecko LLC Method and system for detecting abnormalities in coated substrates
US10936870B2 (en) 2018-07-05 2021-03-02 Iron Ox, Inc. Method for selectively deploying sensors within an agricultural facility
GB201813025D0 (en) 2018-08-10 2018-09-26 Jones Food Company Ltd Hydroponics growing system and method
IL283021B1 (en) 2018-11-13 2024-05-01 Agnetix Inc Liquid-cooled LED-based lighting methods and devices for agriculture in a controlled environment
GB201900322D0 (en) 2019-01-09 2019-02-27 Ocado Innovation Ltd Growing systems and methods
EP3924808A4 (en) 2019-02-14 2022-10-26 Fluence Bioengineering, Inc. CONTROLLED AGRICULTURAL SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGING AGRICULTURAL SYSTEMS
US10949974B2 (en) 2019-02-28 2021-03-16 Iunu, Inc. Automated plant disease detection
WO2020219832A1 (en) 2019-04-25 2020-10-29 Lumigrow, Inc. Wireless lighting array
KR20220132531A (ko) 2019-12-10 2022-09-30 아그네틱스, 인크. 조사기 및 카메라 및/또는 센서를 사용하는 제어된 환경 원예를 위한 다중센서 이미징 방법 및 장치
US11193653B1 (en) * 2021-04-22 2021-12-07 Light Tree Ventures Holding B.V. Irradiation device with a deformable optic

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