無線技術で最適制御 ウシオライティングの植物育成用LEDバーユニット

ウシオライティングは、無線制御による植物育成用LED照明バーユニットを開発し、販売開始する。現在、植物工場の育成用LED照明は、調光(明るさの調整)や点灯時間のスケジュール制御ができなかったり、有線の制御機器を導入し調整が行われている状況だ。

しかし、植物工場では、さまざまな育成作物は単一の光源では対応できないことや、有線制御では配線や制御盤が複雑なうえ、育成棚ごとの設定に時間やコストがかかるといった問題点があった。

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京都・平等院鳳凰堂の大改修が完了 LED照明で消費電力55%減

東芝ライテックは、平等院鳳凰堂(京都府宇治市)のライトアップ照明として、LED照明機器を納入した。

池の対岸に設置されたLED投光器はシステムとして制御されており、時間経過とともに各ポイントの明るさを変化させることで鳳凰堂の陰影を変化させ、さまざまな表情を演出する機能を備えている。今回のLED照明機器の設置により、従来使用していた設備に比べ消費電力を約55%削減できる。LED照明機器によるライトアップは、10月初旬から開始される予定。

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フィリップスの植物育成用LED照明、今度は大阪府立大の植物工場に採用

フィリップスの植物育成用LED照明、今度は大阪府立大の植物工場に採用

フィリップス エレクトロニクス ジャパン(東京都)は、同社の植物育成用LED照明「Philips GreenPower LED Production Module」が採用された大阪府立大学の完全人工光型植物工場「グリーンクロックス新世代植物工場(GCN植物工場)」を9月19日に開所する。

Philips GreenPower LED Production Module

Philips GreenPower LED Production Module


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東京都・日本橋に完成した新オフィスビル、太陽光・LED導入などで45%省エネ

東京都・日本橋に完成した新オフィスビル、太陽光・LED導入などで45%省エネ

三菱倉庫は、太陽光発電・屋上緑化・LED照明・高効率空調機・遮熱高断熱複層ガラスなどの省エネ機器等を採用し、エネルギー削減率約45%を実現した、高層オフィスビル「日本橋ダイヤビルディング」が完成したと発表した。

同ビルは、建築環境総合性能評価システム(CASBEE)で最高ランクのSランクを取得しており、環境に配慮することで、入居テナントの省エネ対策に寄与する。設計は三菱地所設計と竹中工務店。施工は竹中工務店。投資額は約138億円。

同社が東京・日本橋一丁目の所有地で建設を進めていたもので、東京都選定歴史的建造物に選定された「江戸橋倉庫ビル」(昭和5年竣工)の外観を保存しながら、「災害に強い環境配慮型オフィスビル」に建て替えた。延床面積約30,000平方メートル、地上18階、地下1階建、高さ約90m、8階から17階までの高層部を賃貸オフィスとし、2階から6階までの低層部は、トランクルームおよび本店事務所として利用する。

また、災害対策にも力を入れているのが特長。オフィスビルとしての安全・安心、業務継続性を第一に考え、中間階免震構造を採用するなどの地震対策、非常用発電機を設置するなどの停電対策、重要設備機器を7階および屋上に設置するなどの浸水対策などを施している。


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環境省、照明用エネルギーを低減させる実証対象技術を募集

環境省、照明用エネルギーを低減させる実証対象技術を募集

環境省は、照明用エネルギーを低減させる先進的環境技術について、その環境保全効果等を実証する事業の募集を開始した。対象となる実証技術は、照明器具、内装材料、昼光導入装置など。

本事業の正式名称は、平成26年度環境技術実証(ETV)事業のうち、「地球温暖化対策技術分野(照明用エネルギー低減技術)における実証対象技術」の募集。同事業は、手数料徴収体制にて行う。応募受付期間は10月31日まで。応募先は、同分野の実証機関である一般財団法人 建材試験センター。

本分野で募集する実証対象技術の概要は以下の通り。

  • 照明器具/照明器具として、照明用エネルギーの低減を図るもの。または、照明器具に付随、あるいは別途取り付けることにより、照明用エネルギーの低減を図るもの。例えば、反射板、拡散板などが挙げられる。
  • 内装材料/室内の面に対して施工・取り付けることにより、照明用エネルギーの低減を図るもの。
  • 昼光導入装置/主に建物の屋根、屋上に施工することにより昼光を建物内部に採り込み,照明用エネルギーの低減を図るもの。例えば、光ダクトや天窓などが挙げられる。
  • その他/目的に合致する技術は幅広く対象とする。

環境技術実証事業は、すでに適用可能な段階にありながら、環境保全効果等についての客観的な評価が行われていないために普及が進んでいない先進的環境技術について、その環境保全効果等を第三者が客観的に実証することにより、環境技術を実証する手法・体制の確立を図るとともに、環境技術の普及を促進し、環境保全と環境産業の発展を促進することを目的とするもの。

ビルや住宅における消費電力低減を図る観点から、「日常業務または日常生活に求められる光環境の実現に必要なエネルギー消費量の低減効果が得られるもの」を対象として、平成23年度より、地球温暖化対策技術分野の一つとして、「照明用エネルギー低減技術(反射板・拡散板等)」を実施してきた。昨年度から「照明用エネルギー低減技術」とし、より幅広い技術を募集している。

【参考】
環境省- 地球温暖化対策技術分野(照明用エネルギー低減技術)における実証対象技術の募集について


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色鮮やかに照らせる白色LED照明に期待 東北大が新しい蛍光体を開発

色鮮やかに照らせる白色LED照明に期待 東北大が新しい蛍光体を開発

東北大学は、青色光励起により強い赤色発光を示すシリケート系酸化物蛍光体を開発したと発表した。本蛍光体は、特殊な設備を必要とせず、より簡便な手法で合成することができる。照明およびバックライト用として、高演色が求められる白色LED素子への利用が期待される。

本研究では、これまで緑色蛍光体として知られてきたEu2+賦活カルシウムシリケートに対して、新しい物質探索技術である「結晶サイト工学」の概念に基づいてEu2+置換サイトを制御することで、酸化物としては初めてとなる実用的な青色光励起・赤色蛍光体を実現した。

現在、照明用途の白色LED素子の多くは、青色LEDと黄色蛍光体(YAG:Ce)を組み合わせた二波長型と呼ばれるタイプで、得られる白色光は赤色の光が弱く、照明用光源として使用するには演色性が低いという課題がある。

これに対して、青色LEDに緑色蛍光体と赤色蛍光体を組み合わせた三波長型白色LEDは、二波長型で不足している緑色および赤色領域の光を補うことができ、高い演色性を実現できる。

しかし、現在までに青色光照射で強い緑色発光を示す蛍光体は多数報告されているが、赤色蛍光体については実用的な蛍光体は数種類の窒化物のみに限られている。これらの窒化物蛍光体の合成には特殊な製造工程を必要とするという問題を抱えている。今後、蛍光灯代替など、白色LEDをより多種多様な光源へ利用するためには、より簡便な手法で合成可能な赤色蛍光体が求められている。

本研究では、青色光励起により深赤色(650nm)で発光するシリケート系酸化物蛍光体Ca1.2Eu0.8SiO4を開発した。この蛍光体の母体となる物質は、アルカリ土類金属-シリコン複合酸化物であり、古くからセメント材料の主成分として使用されてきた。この物質に発光イオンである2価のユーロピウム(Eu2+)を高濃度賦活した場合、青色光励起において波長650nmを中心とする深赤色発光を示し、その発光強度は市販のYAG:Ce3+とほぼ同等。また、Ca1.2Eu0.8SiO4蛍光体は、波長350~500nmの範囲に強い励起バンドを有しており、市販の紫外および青色LEDによって効率よく励起することができるため、白色LED用に適した赤色蛍光体であるという。

さらに、Ca1.2Eu0.8SiO4は、現在市販されている窒化物系赤色蛍光体の製造において不可欠とされる高圧焼成炉のような特殊な設備を必要とせずに合成できるというメリットを有している。

今回開発した赤色発光酸化物蛍光体Ca1.2Eu0.8SiO4では、Eu2+サイト置換を実現するためにレアメタルであるEuを高濃度に使用している。今後の課題として、「結晶サイト工学」を駆使した材料設計を行うことで、Eu使用量の低減を実現させることをあげる。

近年のエネルギー問題への関心の高まりにより、照明素子としての白色LEDは急速に普及している。これは、従来の照明素子に比べて、低消費電力、長寿命であり、照明分野での省エネルギー化が期待できるからである。また、同様の理由から、白色LEDは、平面ディスプレーや携帯電話などの液晶パネルのバックライト光源としても広く使用されている。

なお、本研究の詳細は、Angewandte Chemie International Edition誌(John Wiley&Sons,Inc.)に7月21日付けで公表されており、また日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム(9月9~11日:鹿児島大学)および第75回応用物理学会秋季学術講演会(9月17~20日:北海道大学)において口頭発表される。

図 青色光励起による強い赤色発光を示すシリケート系酸化物(Ca1.2Eu0.8SiO4)蛍光体の励起発光スペクトルおよび外観写真。

図 青色光励起による強い赤色発光を示すシリケート系酸化物(Ca1.2Eu0.8SiO4)蛍光体の励起発光スペクトルおよび外観写真。


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LEDの発光効率10倍に? 東北大など、量子ドット構造LEDの有望な製法を発見

LEDの発光効率10倍に? 東北大など、量子ドット構造LEDの有望な製法を発見

東北大学および流体科学研究所のグループは、北海道大学、東京大学の研究グループと共同で、バイオテンプレート技術と融合して世界で初めて高均一・高密度・無欠陥の6層積層した「3次元ガリウム砒素/アルミニウムガリウム砒素量子ドット」を作製することに成功した。さらに、この量子ドットを用いて発光ダイオード(LED)を作製し、電流注入によるLEDからの発光を世界で初めて実現した。

研究グループは、鉄などの金属微粒子を内包したたんぱく質が、特殊な処理をした表面に自発的に規則正しく配列した構造を作る性質を用いて、金属微粒子を化合物基板の上に高密度に等間隔で配置。その後、たんぱく質だけを除去して金属微粒子を加工マスクとして中性粒子ビームによる無損傷エッチングを行うことにより、ナノメートルオーダの欠陥のないガリウム砒素/アルミニウムガリウム砒素が6層に積層した柱状の構造が20nm間隔で高密度に配列した構造を形成した。

これにより作製された構造は、量子ドットLED及びレーザにおける量子ドット構造として極めて有望で、従来に比べて10倍以上の発光強度が期待される。本研究成果により、究極のグリーンテクノロジーといわれる量子ドットLEDやレーザの実現に向け、大きく前進した。同グループでは、すでに大手装置メーカーと装置化への検討も進んでおり、近い将来の実用化に向けてさらに研究を進めていく。

ガリウム砒素などの化合物半導体は、シリコンに比べて光の発光効率や吸光効率が極めて高く、特に化合物半導体の量子ドットレーザは、ナノスケールの構造から生じる量子効果によって、より単色化され高強度な光を低消費電力で温度の影響少なく発光できることが期待され、その実用化が精力的に検討されている。

しかし、従来の加工法では、微細化に限界があるばかりではなく、脆弱な化合物半導体では激しく欠陥が生成されるため、発光効率が大きく劣化してしまうという問題点があった。また、損傷を回避するために開発された量子ドット作製法では、サイズや密度、位置などの制御が難しく、高効率な発光の実現や発光波長の制御が不可能だった。

【参考】
東北大 – 東北大など、3次元量子ドット構造の形成実現によるLED発光を観察


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クリーンルームでのイチゴ栽培、農薬散布回数を削減 ロームの植物工場

クリーンルームでのイチゴ栽培、農薬散布回数を削減 ロームの植物工場

半導体メーカーのロームは、植物工場で栽培したイチゴのサンプルを、12月に供給する予定だ。

同社は、省エネLEDなどの半導体生産におけるクリーンルームや技術実績を農業に活かし、太陽光を利用しない完全制御型の植物工場を運営する。

同工場で採取されたイチゴのメリットは、本来は冬から春にしか出荷されない甘みの強いイチゴが、季節を問わず安定的に供給できる点や、減農薬なので安全である点などがあげられる。

同社は、レタスやハーブ類などの試験栽培を経て、栽培管理が困難とされるイチゴの栽培に成功した。


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東芝ライテックの新しいLEDベースライト「TENQOO」シリーズ

東芝ライテックの新しいLEDベースライト「TENQOO」シリーズ

東芝ライテックは、1,949機種のLEDベースライト「TENQOO(テンクウ)シリーズ」を11月4日から順次発売する。

同シリーズは「HG(ハイグレード)タイプ」と「一般タイプ」の2種類ある。「HGタイプ」は、業界トップクラスとなる172.9lm/Wの高効率を実現。同社蛍光灯器具と比較すると、明るさ16%アップで、約55%の省エネ効果が得られる。価格は2万500円(税別)。

「一般タイプ」のLEDバーも144.4lm/Wを実現しており、同社蛍光灯器具と比較した場合、明るさ19%アップ、約45%の省エネ効果が得られ、トータル費用は約2.5年で逆転する。価格は1万6,500円(税別)。

オフィスや店舗をはじめ、防湿・防雨器具、学校・教育市場向けのスクールソフト(教室専用器具)や黒板灯、医療機器や精密機械等を使用する施設向けの低ノイズ器具、工場・倉庫の高天井向け高光束器具等、様々な空間に対応する。年間目標販売数量は、シリーズ合計120万台。

「TENQOOシリーズ」は、器具本体とLEDバー(光源部)で構成されている。従来の直管形蛍光灯に対応した110、40、20タイプの器具本体(94機種)とLEDバー(91機種)、従来蛍光灯のスクエア器具に対応した器具本体(10機種)とLEDバー(25機種)をラインアップし、これらの組み合わせにより1,949機種のバリエーション展開が可能。

器具本体とLEDバーの取り付けは、独自設計のトーションバネを採用し、工具等なしで簡単にLEDバーの取り付け、取り外しが可能。また、器具取り付け時の送り配線作業も容易にできる構造設計とした。さらに、電源ユニットを器具本体側に配置し、LEDバー側には電源ユニットをもたない構造のため、LEDバー交換時の費用を抑えることもできる。


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LED照明用に高硬度を実現した光学成形用シリコーン樹脂

東レ・ダウコーニングは、LED照明用に、高硬度を実現した光学成形用シリコーン樹脂の新製品を発売すると発表した。同社のシリコーンテクノロジーにより、高硬度が必要な光学部品や、細部の精密さと形状の再現性の高さが要求されるLED照明の設計に貢献する。

今回発売する新製品は「Dow Corning® MS-1001 Moldable Silicone(MS-1001)」。高い透明度と優れた成形性および熱安定性、光安定性を誇るMoldable Silicone製品の中でも、本製品は最も高い硬度(ショアD硬度25)を実現した。

新製品は、他のMoldable Silicone製品と同様、複雑な幾何学形状や、有機材料と比べて短い成形サイクルでより厚みのある部品や大型部品の射出成形が可能。また、LEDライトパイプやLEDライトガイドといった、光の拡散・集中・分散が必要なLED二次光学系用途にも最適に利用できる。さらに、耐熱性と光安定性に優れているため、既存のプラスチックを用いた光学部品では不可能な、光学部品と高輝度LEDチップの近接配置を実現する。

東レ・ダウコーニングは、1966年、シリコーンおよびケイ素関連技術で世界をリードするダウコーニング社と、高分子化学のパイオニアである東レとの合弁により事業を開始。以来、ダウコーニングの日本市場における拠点として、40年以上にわたりシリコーンを中心とした高機能素材の研究開発、製造、販売に取り組んできた。

ダウコーニングは、光学成形用シリコーンの品揃えを拡大しており、これについて、シリコーンがLEDランプや照明機器の性能を高め、信頼性を向上し、設計の自由度を高めることにより、次世代の高性能LEDランプ・照明器具が実現可能になるからと説明している。また、高硬度を実現したMS-1001について、LED照明機器の耐用年数の信頼性をさらに高め、画期的な構造とコンセプトを可能にするだろうと述べている。

なお、同じくMoldable Silicone製品シリーズであるDow Corning® Moldable Silicone MS-2002が、2014年4月にアメリカで開催されたライトフェア・インターナショナル®(LFI®)においてイノベーションアワードを受賞、Dow Corning® MS-1002 Moldable Silicone、MS-1003 Moldable Siliconeが2013年に同展示会において非発光部品/特殊ハードウェア部門のベスト・プロダクト賞に選ばれている。

MS-1001、およびMoldable Silicone製品シリーズの概要は次の通り。

  Dow Corning® Moldable Silicone
MS-1001 MS-1002 MS-1003 MS-2002
製品タイプ 透明材料 透明材料 透明材料 白色反射材料
硬度 25 (Shore D) 74 (Shore A) 52 (Shore A) 84 (Shore A)
引張強度 (MPa) 12.0 11.2 5.5 8.6
伸び (%) 50 80 325 86
屈折率 1.41 1.41 1.41 NA


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