省エネ、環境に優しいLED照明器具・
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LED照明器具で明るく快適な環境を!

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第1回 光るしくみ

LEDはなぜ省エネなんでしょうか?
それはどうやって光っているかがキーなんです。

白熱電球

フィラメントを電子が流れる際の摩擦(抵抗)によりフィラメントを高温(2,000-3,000℃)にすることで発光させています。電気エネルギーの9割が熱エネルギーになってしまいます。

フィラメントが蒸発(昇華)していき約1,000時間ほどで線が途切れ寿命を迎えます。

白熱電球

蛍光灯

蛍光灯

電流を流すと、両端の「エミッタ(電極)」から電子をガラス管の中に放出します。

ガラス管内に封じ込められている水銀ガスに電子がぶつかると目に見えない紫外線が発生し、ガラス管の内側に塗られた蛍光塗料に紫外線が当たって、蛍光塗料が発光します。(放電発光)

約6,000 時間~12,000時間で、電極や点灯管の劣化により寿命を迎えます。

HIDランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ)

ガラス管の中で発光体(水銀、金属ハロゲン化物 (メタルハライド)、ナトリウム)とアルゴンガスに放電発光させる仕組みで光っています。

基本は蛍光灯と同じですが、HIDランプは点灯中の水銀原子の密度と温度が圧倒的に高く、目に見える光(可視光線)を多く放射します。

スイッチを入れてから安定して発光するまで4 - 8分かかるのは、発光管が高温になる必要があるためです。

HIDランプ

LED照明

LED照明

「PN結合」といって、電子と正孔が再結合した際に発光します。

分かりやすく例えると、半導体を走ってきた電子が椅子に座ったとき、それまで走るのに使っていたエネルギーが光になる、ということです。

LEDの消費電力が低く発熱量が小さいのは、電気エネルギーを直接光エネルギーに変えていてエネルギーのロスが少ないためです。

半導体であるため、定格範囲内で使用する限り発光素子自身は半永久的に光りますが、樹脂や電源回路などが熱により劣化して寿命を縮めます。(定格寿命約40,000~60,000時間)

お判りいただけましたでしょうか…!
LEDは従来までの照明と全く異なる仕組みで光っているんですね。

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