蛍光ランプや水銀ランプ、電球等に代わる次世代の照明として注目されるものがいくつかあります。
無電極ランプやLEDもその一部ですが、いずれも長寿命かつ省電力という特徴があり、今後のエコやランニングコストの低減に対して期待されているのです。
無電極ランプとLEDを比較した上で、その違いや用途別使用法について解説していきたいと思います。
構造や発光原理の違いとは
まず照明器具としての構造や発光原理について解説していきましょう。いずれも従来光源とまったく異なる仕組みになっていることに気付くはずでしょう。
無電極ランプの構造と発光原理
構造としては、インバータ、誘電コイル、フェライトコア、ランプ管によって構成されています。
まずインバータ部が高周波電流を発しコイルに流します。次いでフェライトコアによって磁界を増幅させてランプ管内に電界を発生させます。
その際に放出された電子によって紫外線が発生し、発光体や蛍光体とぶつかることにより可視光に変換されるのです。
LEDの構造と発光原理
LEDの基本的にLEDチップによって発光します。チップは「P/N結合」という構造で成り立っており、以下の2種の半導体が結合されています。
- P型半導体。プラス正孔が多い。
- N型半導体、マイナス電子が多い。
LEDチップに順方向の電圧を流すと、プラス正孔とマイナス電子が衝突・結合して、もともとプラス正孔とマイナス電子が持っていたエネルギーよりも小さくなります。
この時に生じた余剰エネルギーが光に変換されて発光状態となるのです。
メリットとデメリット
無電極ランプとLEDが非常に優れた照明ですが、完全無欠かといえばそうではありません。メリットとデメリットについて説明していきます。
無電極ランプのメリットとデメリット
まず読んで字のごとく、電極が存在しないため摩耗・消耗による劣化がありません。構成部品もそれぞれ対候性が強く、高温・低温・高湿度といった過酷な環境下にあっても不具合が起きにくいとされています。
またLEDを凌ぐほどの長寿命が大きなメリットですし、蛍光ランプと同じくらい目に優しい光を発します。
いっぽうデメリットとしては、無電極ランプを製造しているメーカーが国内にほとんどなく、輸入やOEMなどの頼っていること。そのため初期導入コストが高くなってしまう可能性があります。
また組み込まれているインバータから発する高周波電流の影響を受けやすいため、ランプ本体と安定器は離しておく必要があります。
LEDのメリットとデメリット
国内の大手照明メーカーがこぞって開発に力を入れているだけあって、費用対効果と利便性・汎用性などが飛躍的に高まっています。
またエネルギー消費効率が良好であるため、より少ない消費電力で大光量の光を発するLEDが続々と登場しています。
しかしLED光源は非常に直進性が高いため、光をいかに拡散させるかが大きなポイントとなります。大光量になればなるほど「人間の目に優しくない」ことになり、製品によってはまともに直視できないケースも少なくないのです。
それぞれが使用される最適なシーンとは
無電極ランプとLEDについて、おそらく両者は今後棲み分けされていくでしょう。それぞれの特性を生かしたシーンを具体的に見ていきましょう。
無電極ランプが最適なシーン
構造的にどうしても小型化・パッケージ化が望めないため、大光量の光源として使用されます。例えば街路灯や野外施設の照明などが最適でしょうか。
また大規模店舗などの看板照明や間接照明としても大きなメリットがあります。
長寿命という特性を生かしてランプ交換が困難な高所などに設置することにより、無駄な経費を掛けずに済むという利点もあります。
LEDが最適なシーン
小型かつ汎用性が高いため、現在においても様々なシーンで利用されています、一般家庭用照明をはじめとして、事務所、工場などの産業分野に至るまで広く活躍することでしょう。
また製品としてのパッケージ化がかなり進んでいるため、既設照明のリニューアルに広く対応しています。
まとめ
無電極ランプとLEDの違いについて述べたわけですが、無電極ランプについては海外ではすでに一般化しています。
かたや日本国内ではLEDが主流となっており、独自の進化を遂げつつあります。まさにガラパゴス化しつつあるのではないでしょうか。
いずれにしても、それぞれのランプが持つ特性を意識しつつ、うまく棲み分けしていくことが大切ですね。
【参考URL】
https://www.mudenkyoku-eco.com/2538.html
https://www2.panasonic.biz/ls/lighting/led/led/principle/
