株式会社共立電照 |乱反射LED共立・屋内照明灯・屋外照明灯

最大のメリットとは?


LED照明が流行ってますが、最大のメリットとは何ですか?


今後の地球環境を考える上で、COの削減は避けては通れない課題となります。LED照明に切り替えることで、従来の照明の約半分以下といわれる消費電力の少なさによるエネルギーコストの削減、COの削減が可能になります。またLEDの持つ特性上、従来の照明と違い長時間点灯するという事もメリットのひとつです。それにより、電球を交換する回数や手間(人件費や工事費)を大幅に削減できる点が最大の利点といえるでしょう。その他、高速応答性に優れる点(自動車のテールランプ)、低温での照度の減衰が非常に少ない点等、さまざまなメリットがあります。

そもそもLEDって何? どうして話題になってるの?


最近、蛍光灯タイプのLED照明や低価格の製品が出ているので、会社でもLED照明を導入してみたいのですが、そもそもLEDって何ですか?


LEDとは、正式名を発光ダイオード(Light Emitting Diode)といいます。電気を通すと光る小さな半導体チップを透明なエポキシ樹脂で覆った光源です。長寿命・小型軽量の第4世代の光源として非常に注目されています。可視光線以外の照射がほとんどなく、点滅性能に優れ衝撃にも強いこと、環境に有害な物質を含まないことなど多くの優れた特性がありますが、値段の高さが導入の壁になっていました。しかし、2009年夏頃からLED照明の開発が進んだ事や、海外生産によるコスト削減等により、電球タイプや蛍光灯タイプで手ごろな価格の製品が発表されました。また、自治体の補助金メニューが増えるなど導入促進策も豊富になり、導入を検討する企業や自治体、個人が増えています。


光の三原色 ●光の三原色
 赤R、緑G、青Bを光の三原色と呼びます。光の三原色は色素系(絵具やインク等)の三原色とは違います。簡単に言えば赤、青、緑の絵の具を重ねると黒になってしまうのに対して光だと白になります。 赤と緑が重なると黄色Yに、緑と青が重なるとシアンCに、青と赤が重なるとマゼンタMになります。そして赤、青、緑が重なると白になります。
 これを可色法といいます。
赤Rのサークルを見てください。G、B、Y、Mは赤と重なると色をなすのにシアンCと重なると白くなってしまいます。そこで赤RとシアンCは補色の関係にあると言います。同様に緑Gの補色はマゼンタM、青Bの補色は黄色である事が分かります。この事をしっかり覚えておいてください。フィルターを使って色補正する際に重要となります。

そんなに省エネ性能が優れているの?


白熱球や蛍光灯からLED照明に切り替えるとどれくらい省エネなるのですか?


LED照明は発展途上の技術なので、日々進化しています。また、蛍光灯の省エネ性能も従来以上に向上してきているので一概には言えませんが、一般に白熱球と比べて1/8~1/10程度、蛍光灯と比べて1/2程度の省エネになるとされています。
LEDランプとの比較
  共立LED LEDランプ 白熱球 蛍光ランプ
(通常タイプ)
HIDランプ
発光強度
(全光束)
高出力品
80〜160lm
(1W)
高出力品
30〜60lm
入力1〜2kW
800lm
(60W)
3100lm
(40w)
40000lm
(400W)
発光効率 80〜140lm/W 30〜50lm/W 17lm/W 68〜84lm/W 100lm/W
エネルギー交換
(可視光線)
15〜20% 15〜20% 8〜14% 25% 20〜40%
色温度 2000K〜
6500K
4600〜
15000K
2400〜
3000K
4200〜
6500K
3800〜
6000K
演色性
(平均演色評価率)
Ra70〜90 Ra72〜85 Ra100 Ra61〜74 Ra65〜70
寿命 4〜9万h 2〜4万h 1000h 12000h 12000h

どうしてそんなに省エネなの?


そもそもLED照明はなぜ省エネになるのですか?


白熱球はフィラメントを加熱して光を出すので、その分のエネルギーが逃げてしまいします。また、蛍光灯は放電で発生する紫外線を蛍光体に当てて可視光線に変換するため、変換分ロスが生じます。LEDはそれ自体が電気を通す半導体を光源としており、電気を直接光に変えることができるため、発光効率が非常に高くなっています。発光効率lm/W(ワット当たりの光の量)でいうと、白熱球は15lm/W、蛍光ランプやHIDランプでは80lm/W、これに対してLEDは、現状では80lm/Wですが、今後は150lm/Wに達するものが市場に出回ると予想されます。発光効率はさらに高くなると予想されており、温室効果ガスの削減のために、大いに期待されています。

基準や規格はあるの?


いいLED照明を選ぶための基準や規格はありますか?


LED照明は発展途上の技術で、まだ品質や性能の基準がありません。日本ではNPO法人LED照明推進協議会が、米国ではNIST(アメリカ国立標準技術研究所)が規格の標準化を目指しています。規格化では韓国が先行しており、2009年3月に知識経済部(日本の経済産業省にあたる)の「技術基準院」が認証規格を発表しました。そのため、韓国の「KS認証規格」は韓国で流通している製品を選ぶ際の目安となります。 いずれにしても、今はJIS規格がないので、LEDを使っていればLED照明と言って販売できる状態です。そのためなかにはただ光り、安いだけの「粗悪品」も出回っているのが現状です。あくまで電気製品であるため、電磁波の問題や、落雷時の過電流の対策、防塵・防水性能があるかなどが非常に重要です。購入前に必ず財団法人電気安全環境研究所(JET)など第三者機関の評価を受けているかどうかを確認しましょう。 (LED電源等については、PSE(Product Safety Electrical Appliance & Materials)評価で有る事。)

どのメーカーがいいの?


日本の大手照明メーカーの製品なら安心なのでしょうか?


確かに大手照明メーカーの製品は、性能面や万が一の際の保証もついているので安心できると思われます。また、LEDは半導体なので、照明メーカーだけでなく、半導体を扱うメーカーやLEDの特性をよく理解し研究を行っているメーカーの製品も心配ないでしょう。価格面で少しでも安くしたい場合は、複数メーカーや販売店の資料を取り寄せ、見積りをとるなどして十分な情報収集をしてから判断しましょう。

照明の知識は必要?


LED照明を導入する前に知っておくべき照明の基礎を教えてください。


いまのところ、LED照明にはJIS規格がないので、知識ゼロでは売り手の言いなりで粗悪品を購入してしまうリスクがあります。LEDや照明の基本的な知識を抑えておくと、メーカーや販売店の説明をよく理解できますし、照明計画を考えるうえで役立ちます。併せて半導体の基本特性についても知っておくと、長寿命の観点からみて判断が可能になります。


●光の基本特性の図


光源からは可視光線以外の赤外線や紫外線も発生しており、これが対象物の傷みの原因になる。美術工芸品などデリケートなものは余計な光の波長をできるだけカットする必要がある。LED可視光線以外の波長が少なく、目的に応じて波長をコントロールできる点で、ほかの光源より優位性がある。

カタログの見方と光の単位


照明の性能を示す単位がいろいろあって、カタログの見方がよくわかりません。最低限知っておくべきポイントを教えてください。


照明の性能を評価する際に使われるのが(1)色温度、(2)演色性、(3)光束、(4)光度、(5)照度、(6)輝度です。単位はそれぞれ、(1)K=ケルビン(光色を表す)、(2)Ra=アールエー(平均演色評価数)、(3)lm=ルーメン(光束)、(4)cd=カンデラ(光度)、(5)lx=ルクス(照度)、(6)cd/m2=カンデラ/平米(輝度)となります。カタログを見るときには同じ単位同士で比較するのはもちろんのこと、カタログ値だけでなく、ショールームなどで実際に見て確かめる必要があります。購入前の点灯テストも行えばより安心です。



照明の性能を評価する光の単位

● K=ケルビン(色温度 )
空間の印象を決める重要な要素。光源の光が赤っぽいほど低く、白っぽいほど高くなる。


● Ra=アールエー(平均演色評価数)
光によるものの色の再現性を演色性という。平均演色評価数は基準光をRa100とし、色ずれが大きいほど数値は大きくなる。食品売り場や衣料品店、印刷工場など、色が正しく見える必要がある場所では演色性が大切になる。
ランプの平均演色評価数
  種類 平均演色 評価数[Ra]
白熱球電球 普通電球 100W 100
ボール形電球 100W 100
クリプトン電球 90W 100
ハロゲン電球 500W 100
蛍光灯ランプ 蛍光ランプ 白色40W 64
演色色形蛍光ランプ 白色40W 92
クリプトン電球 白色37W 64
ハロゲン電球 白色38W 84
圧放電ランプ 水銀ランプ 透明400W 23
蛍光水銀ランプ 400W 44
メタルハライドランプ 400W 65
メタルハライドランプ高演色形 400W 92
高圧ナトリウムランプ 400W  


演色性と用途の関係
光源の種類 演色性
グループ
平均演色評価数の範囲 用途
適している 許容できる
高演色形蛍光ランプ
メタルハライドランプ
(高演色形)
1A Ra≧90 色検査、美術館  
3波長減光形蛍光ランプ
高演色高圧ナトリウムランプ
1B 80≦Ra<90 住宅、ホテル、
物販店、オフィス、
病院、印刷、
塗装
 
一般蛍光ランプ
メタルハライドランプ
(高効率形)
演色改善形ナトリウムランプ
2 60≦Ra<80 一般的な工場 オフィス、
学校
蛍光水銀ランプ(蛍光形)
高圧ナトリウムランプ
水銀ランプ(透明形)
3 40≦Ra<60 粗い作業の工場 一般的な工場
4     粗い作業の工場


● lm=ルーメン(光束)
光源から出る光の量のこと。数値が大きいほど明るい。消費電力が同じなら白熱電球は485lm、白色蛍光灯は3000lmとその差は6倍。
主な光源の光束
光源 光速[lm]
太陽 3.6×1028
白熱電球 40W 485
白色蛍光ランプ 40W 3000
蛍光水銀ランプ 40W 1400
蛍光水銀ランプ 400W 22000


● lx=ルクス(照度)
単位面積当たりに入射する光束のことで、光源から出た光がある面にどの程度降り注いでいるのかを示す。直射日光下では10万lxに対してオフィスの事務机の上は300~750lx程度。



● cd/m2=カンデラ/m2(輝度)



● cd=カンデラ(光度)
光源自体が照らされた面の輝き(明るさの加減)のこと。光源からある方向に出る光の強さのこと。光源からの光はすべての方向に同じように光が出るわけではなく、方向によって光の強さは異なる。

主な光源の光束
光源 光速[lm]
太陽 3.6×1027
白熱電球 40W 40
白色蛍光ランプ 40W 330
蛍光水銀ランプ 40W 110
蛍光水銀ランプ 400W 1800



光束・光度・照度・輝度の関係

輝度は、ある方向から見たときにどれだけ明るく見えるかを表し、高い・低いで表現される。見た目の明るさを評価するのに有効

蛍光灯とどこが違うの?


蛍光灯と蛍光灯タイプのLED照明では、照度や消費電力で何が違うのでしょうか?


照度を測るための基準として、ルクス(lx)があり、ルクスはルーメン(lm)から算出されます。蛍光灯の方がルーメン(lm)が優れているように思われますが、蛍光灯は360度光を放っています。それに対して蛍光灯タイプのLED照明の場合は基本的には下を向いた下方光束となります。蛍光灯の新品時の光束が2500~3000lm(40W型)だとして、天井についている場合、机の上に降り注ぐ明るさは実際には1500~1800lmとなります。よって、この基準を満たす蛍光灯タイプのLED製品を選べばほぼ同じ程度の明るさになります。消費電力については、蛍光灯タイプのLEDに入れ替える事により、従来の蛍光灯に比べ約半分の20W程度になります。

 照度計の落とし穴


照度計でいまの明るさを測定してから合ったものを選べば間違いませんか?


LED照明を導入するとき、現在設置されている蛍光灯と同じ明るさのものを導入するのは間違いです。照明は点灯時間の経過とともに徐々に明るさが落ちていきます。いま設置されている照明がすでに3~4年経過している場合、それと同じ明るさにしてしまうと、新しい照明はそこからさらに明るさが落ちてくるので、そこからさらに照度が落ちてくるといまの作業環境を維持できなくなってしまいます。いまの蛍光灯が新品のときにどれだけ明るかったかを確認して購入しましょう。LED照明の場合は、照射範囲が蛍光灯に比べて狭い場合が多いので、照明の直下以外にも数ポイントで照度測定を行った方が良いでしょう。また、測定時は、外光が入ってきていないかどうかを確認したうえで同じ測定器具、同じ条件で行うなどの配慮が必要です。

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