LED電球の構造

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政府は,省エネ性能が高い発光ダイオード(LED)に較べ,電力を多く消費する白熱灯と蛍光灯について,国内での製造と国外からの輸入を,2020年度をめどに実質的に禁止する方針を固めた(asahi.com, 11月26日).パリで開催される国連気候変動枠組み条約締約国会議(COP21)に向けて,日本の温室効果ガス削減への取り組みを具体化する狙いもあると報道されている.白熱灯と蛍光灯は,LED並みの省エネを達成しない限り,事実上製造や輸入ができなくなる見通しである.

安倍晋三首相は昨年10月22日,ノーベル物理学賞の受賞が決まった天野浩名古屋大教授と官邸で会い,同氏らが開発した青色発光ダイオード(LED)について「画期的に世界を変えた.省エネも広がった」と絶賛したのは記憶に新しい(産経ニュース 2014.10.22 ).

我が家では,天井直付シーリングライト(蛍光管)7台のうち,4台をLED(4000ー5000ルーメンクラス)に,白熱電球および電球型蛍光灯12灯をLED電球に交換した.

比較的早めに対応したため,問題も多かった.その典型的な例は「照度不足」である.白熱電球の60ワット相当と書いてあっても,実際は20〜40ワット程度であった.最近は,800ルーメン程度を白熱球 60ワット相当と書いているので,初期の製品は半分程度の照度であったわけである.本件に関しては,費者庁が,電球型LEDランプを販売する12社の54製品について,白熱電球と比べた明るさが不足しているとして,景品表示法に違反していることを公表した(2012年6月14日).

メーカーを問わず寿命を40000時間と明記しているのも問題である.私は2012年1個 2000円程度の LED電球 (600lm) 3個をまとめ買いしたが,1個は一瞬点灯したものの,以後点灯せずメーカーに交換してもらった,パソコンデスクライトに使用していた他の1個は1年半後に点滅し始め,ついには点灯しなくなった.寿命4万時間は点けっ放しにした場合,4年半はもつことになる.実際の使用時間を考慮すると10年以上は使用できるはずである.それにしては短寿命すぎる感が強い.ところで,LED電球には,なぜか保証期間は書かれていない.いろいろ調べてみると,寿命がユーザーの使用状態に依存するためらしい.

そこでジャンク部品の中に放置していたLED電球を分解して調べてみた.

半球部と白色土台部の隙間に,ヤスリを入れて拡げ,数ヶ所ドライバの先を挿し込んで.隙間を広げるようにドライバを動かすとカバーは接着部から分離する.経年変化でプラスチックが固化しているため一部割れてしまった.内部構造は最上部右図である.発光部は,インターネット上で散見する「電飾LEDを複数個配置した構造」ではなく,四角形(黄色部分)の素子1個がアルミ放熱板上に固定されていた.基板を取り出し,交流100Vを流し,2次側の直流電圧を測定すると137Vを示した.この電圧は100Vが整流された電圧であり,この種のLED動作電圧の40Vをはるかに越えている.おそらく制御回路が壊れ整流機能だけが残っているものと思われる.

LED実装円盤はアルミ放熱板と一緒にネジで固定

基板にヒューズ(上下銀色)が取り付けられている.

基板裏面 左側半分が変色している.縦横2倍拡大

直流出力電圧137V.交流100Vが単に整流された値?

黄色部分が発光ダイオード

同時に購入したものでも,同じような使用条件で問題ないものもある.ちなみに生産国は中国となっている.

分解した感想として,4万時間経つ前に光と熱でプラスチック類が変質劣化するのは確実である.光が通過するカバー(白熱電球の場合はガラス)の透過度も落ちている.コンデンサー等の個々の電子部品にも当たり外れがある.そこまで含めて4万時間と言っているのか疑問である.

今回の政府の方針に対して,早速文句を言っている人も居る.白熱電球が簡便な熱源であることを実感している人達(孵卵,信号機の溶雪など)である.

参考資料

LED電球の分解,性能報告(中年男の日記帳)

LDA7L-H-DQ2 (ドン・キホーテ LED電球 情熱価格 40W相当電球色) と同じと書かれている.

新品時の基板写真が公開されている.同一物である.

・LED電球 アイリス 商品名:【3個セット】LED電球 (600lm) LDA7N-H-V5 昼白色相当.7.4W, 75g, 製造国 中国,購入日 2011年9月13日

(2015.12.14)

追記 2個目は2016年8月27日に壊れた.寿命は5年弱,1日12時間点灯したとして18000時間

点滅を繰り返した後,故障.外観 ひび割れ発生 購入日2011年9月13日

製品ラベル LDA7N-H-V% 製造国 中国

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