商品企画・開発クローズアップ

LEDの放熱問題に新たな一石。
これからのグローバルスタンダードを目指す、
「LEDライトエンジン」とは。

LEDの敵は、熱だった。

LEDの発する光は赤外放射がほとんど含まれていないが、LED自身、照明器具、または電源ユニットは発熱している。この熱は使用材料の劣化を引き起こし、徐々にLEDの光量を減少させていく。つまり、寿命に大きく影響しているのだ。さらに明るさと発熱量は比例するため、近年のLED照明の大光量化に伴い、これを効率よく放熱することが課題となっていた。

「LEDライトエンジン」は、1,100 lm以上の光束に伴う発熱の問題を新発想の放熱構造によりクリアした。それは新開発の放熱構造口金とセットになった、新しいLEDの形だった。

開発者インタビュー

「LEDライトエンジン」は、グローバルスタンダードを目指します。

LEDライトエンジンは、世界的なソケットメーカーであるドイツのBJB社と共同開発した放熱構造口金(GH76p)を採用した、薄くコンパクトなLED照明ユニットです。

もともとの開発のきっかけは、やはり放熱の問題です。今後ますますLEDが大光量化していくことを考えても、器具だけで放熱をどうにかするのはどうしても限界がありました。さらに光源・光色ごとに発光効率と明るさが異なってしまうというのも何とかしたかった。これらをまるごと解決するためにはやはり、光源部を交換可能な光源で、光源〜ソケット〜器具とトータルでの放熱構造検討が要であるという結論に至りました。

そこで世界的なソケットメーカーであるBJB社に声をかけ、LEDライトエンジンの開発協力を依頼しました。

放熱効率を最大限まで高めるために

器具温度シミュレーション

LEDライトエンジンのBJB社との共同開発は、薄型LED照明「LEDユニットフラット形」の取り組みに続き、2度目となります。前回は既存ソケット(GX53)の改良だったのに対し、今回はゼロからの新規開発になりました。開発の背景には、ブラケットやキャビネット用の照明器具としてシェアを伸ばす薄型LEDから派生した、市場からの強いニーズです。「同じようにコンパクトでさらなる明るさを持たせた照明が欲しい」という声が、次第に高まってきたのです。明るさの目標としては、前述の用途に加え、商業施設のダウンライトや街路灯にも使用される十分な明るさを持つコンパクト蛍光ランプを明るさの第一目標として開発を開始しました。

LEDライトエンジンの構造などを説明(図)

LEDユニットフラット形の従来のサイズを出来る限り維持して、更なる明るさを実現するのは、LEDユニットフラットの開発で苦労した以上の大きなチャレンジでした。LEDユニットフラットの経験から、光源部だけの放熱では今以上の高出力・高光束化は、困難なのは明確でした。この難題を実現するために開発チームが一丸となって取り組んだのは、放熱効率を最大限に高めることでした。光源部として限られたスペースの中で電源回路とLEDをどう配置するか、検討を繰り返した結果、回路を光源の周りに配し、LED基板を底面に密着させることを思いつきました。そして、底面に密着させた光源部の熱を背面の器具に伝播して、器具として放熱する今回の構造とすることにしたのです。

豊富な光色と配光

この構造で重要なのは、光源部の熱を効率よく、かつ安全確実に器具に伝播する構造がポイントとなります。そのための手段として、重要な役割を担ったのが、BJB社と共同開発のソケットの受金・口金構造です。ソケットにバネ機能を持たせ、光源をねじってはめ込むことで光源部を器具側放熱機に押圧保持する−その仕組みを実現するために、電気接続と機械的な構造の両面において検討を重ね、今回の構造となりました。

世界に販路を拡大

LEDライトエンジンは、2011年初旬から欧州での発売を皮切りに、中国、日本、北米と、世界各国で順次販売しました。製品が一旦完成した後も、各国の器具メーカーからの要求も取り入れLEDライトエンジンとしてのブラッシュアップを続けています。最終的な目標は、この製品を全世界のマーケットに広げていくことです。

新しいLEDソリューションを足がかりに世界へと市場を広げる東芝ライテックの活動は、今始まったばかりです。

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