LEDテープライトは、従来型の照明である白熱電球や蛍光灯に比べて、発熱しにくいことで知られています。ただし、あくまでも「発熱しにくい」のであって「発熱しない」わけではありません。

LEDテープライトに欠かせない熱対策ですが、どのような対策が有効なのでしょうか。

この記事では、LEDテープライトと熱の関係や放熱性を高める方法について解説します。LEDテープライトの導入をお考えの方やLEDテープライトの発熱で悩んでいる方は、ぜひ参考にしてみてください。

熱とLEDの寿命の関係

LEDテープライトは、長寿命であることから人気を集めており、交換の手間やコストの削減ができるメリットがあります。また、LEDテープライトは、白熱電球や蛍光灯のように突然点かなくなることがありません。

しかし、LEDチップの故障や構成部品の故障、電子回路や基板の故障、断線によって点かなくなる可能性があるため注意が必要です。これらの要因が発生する原因として、熱が深く関係しているとされています。

この記事では、寿命の定義と熱がLED照明に与える影響について解説します。

寿命の定義

LEDチップは、原理的には半永久的に光る半導体で構成されていますが、劣化だけは免れません。長時間の使用によって、LEDチップや蛍光体が劣化する恐れがあります。

LED照明の寿命の定義は、「LEDモジュールが点灯しなくなるまでの総点灯時間」もしくは、「初期の明るさから70％の明るさになるまでの使用可能時間」のうち短い時間とされています。

計算してみると、LED照明を一日に10時間使用した場合、寿命は10～11年です。9、10年目にもなると最初に比べて明るさが落ちてきますが、使用は可能です。しかし、内部回路や基板、部品の劣化を考慮すると、8～10年ほどでの交換が推奨されます。

照明器具	寿命
LED照明	約40,000時間（約10年～11年）
白熱電球	白熱電球 約1,000～2,000時間（約3～6ヵ月）
蛍光灯	約6,000～12,000時間（約1年半～3年）

寿命が短くなる？

LEDチップは、熱や静電気、湿気に弱い性質を持っています。特に、LEDチップや内部回路、基板の故障・劣化の原因は「熱」です。

LEDチップの発熱量はかなり低くなっていますが、温度が高くなる場所や密閉されて放熱できない場所での使用によって、LEDチップや構成部品に不具合が生じる危険性があります。

不具合が生じることによって、極端に暗くなったり、完全に点かなくなったりなど、本来の寿命よりも短い期間で使用できなくなります。

熱とLEDの明るさの関係

「買った時より暗くなった気がする」「昨日までは明るかったのに極端に暗くなってしまった」といった経験がある方も多いのではないでしょうか。LEDテープライトを含め、LED照明が徐々に暗くなる、もしくは極端に暗くなるのには、「熱」が深く関係しています。

ここでは、徐々に暗くなる現象と熱が明るさに与える影響を解説します。

光束減退

寿命の定義でも解説したとおり、LED照明は徐々に暗くなっていきます。これは、LED素子や蛍光体などのLEDチップの素材自体が劣化していることが原因です。

長い期間の使用で劣化が進行し、徐々に暗くなる現象を「光束減退」と呼びます。「光束減退」は劣化が原因であるため、症状を回避する方法はありません。

徐々に暗くなる？

「光束減退」は、通常、何年もかけて徐々に現れてくる現象です。しかし、「光束減退」を促進してしまう場合もあります。

LEDのエネルギーから光への変換効率は約20～30％です。残りの約70～80％は熱に変換されています。なんらかの理由で変換された熱が放熱できない場合、たまった熱がLED製品の各部位の劣化を促進し、「光束減退」がより早く進みます。

その結果、本来の寿命よりも短い期間で使用できなくなってしまいます。

LEDテープライトの放熱性

発熱により、LED製品の寿命が短くなってしまうとご紹介しましたが、LED製品の放熱性が低いわけではありません。

一般的なLEDテープライトは、極端に暑い場所や密閉された場所へ設置しない限り、放熱性が低くなりすぎることはないとされています。

ただし、LEDテープライトのなかには、LEDチップ自体の大きさが大きい製品や、配置するLEDチップの数が異なる製品が多数販売されています。

LEDチップが大きいほど光量が多くなり、発熱量も高くなります。配置するLEDチップが多い場合も同様で、数が多いほど発熱量が高くなります。つまり、明るさを重視するほど発熱量が高くなり、劣化の原因である熱がこもりやすくなると言えるでしょう。

また、LEDテープライトには、屋外で使用できる防水加工が施されたタイプや水中でも使用できるタイプもあります。これらのタイプは、シリコンによってLEDチップが覆われているため、通常のLEDテープライトよりも発熱量が高いのが特徴です。

なお、上記のような発熱性の高い製品は、放熱性の高い屋外や水中での使用を目的としています。目的外で使用しない限り、熱によって極端に寿命が短くなることはありません。

具体的な放熱対策

LEDテープライトは、従来の照明器具が取り付けられないような高い場所や狭い場所でも取り付けられ、さまざまなシーンで活躍します。使い勝手の良さを活かすためにも、設置場所や製品に合わせた放熱対策を行いましょう。

ここでは、具体的な放熱対策についてご紹介します。LEDテープライトの購入や取り付ける際の参考にしてみてください。

放熱性が高い製品を選ぶ

同じ光量、同じLEDチップ数の製品でも、より放熱性を高めた製品を選びましょう。

放熱性の高い製品は、他の製品に比べてコストがかかるデメリットもあります。しかし、熱がこもりやすい場所に設置する場合は、放熱性重視の製品がおすすめです。

また、海外製品のなかには、極端に低価格な製品もあります。このような製品は購入しやすい反面、放熱対策が不十分な製品が多いため注意が必要です。できるだけ信頼度の高いメーカー製品を選びましょう。

適した設置場所を選ぶ

LEDテープライトを設置する場合、机や棚のフレームなどの金属部分は放熱性が高く、設置場所に適しています。木製の机や棚自体は、放熱性が低くなる危険性があるため、避けた方が賢明です。

また、屋内での使用にもかかわらず、放熱性が低い屋外用や防水タイプを使用してしまうと、しっかりと放熱できないケースがあります。それぞれの設置場所に適した製品を選ぶことも重要です。

アルミフレームを活用する

設置場所がどうしても放熱しにくい場所の場合は、LEDテープライト用のアルミフレームを活用するのも一つの方法です。

設置場所が木製の場合も、アルミフレームを取り付けてからLEDテープライトを設置すれば、より効率的に放熱できます。

LEDテープライト用のアルミフレームの種類

LEDテープライトの放熱性を高めてくれるアルミフレームは、主に次の種類があります。

●アルミフレーム角型

通常のアルミフレームで長さ1mのものが一般的です。カバーは、「透明」「半透明」「乳白色」の3種類です。透明度が薄いカバーほど拡散性が高まりますが、明るさは減退します。用途に合わせて選びましょう。

●アルミコーナーフレーム角型

コーナーへの設置を想定したタイプのアルミフレームです。中に設置したLEDテープライトが斜め45度方向を照らす配置になっています。照らしたい方向を変えたい場合にもおすすめです。

●薄型アルミフレーム

通常タイプよりも薄型になったアルミフレームです。

まとめ

LEDテープライトは、設置場所を選ばずに簡単に取り付けられる優秀な間接照明ですが、メリットを活かすためには放熱対策が欠かせません。シーンに合わせた製品選びや放熱対策を講じることで、LEDテープライトの寿命の長さも活かされます。

初めてLEDテープライトを導入する場合、設置場所や放熱性に不安のある方も多いかもしれません。LEDテープライトを導入する際は、まずはプロに相談してみましょう。

プロに相談することで、実際に取り付ける際の注意点や製品選び、配線方法などのさまざまなサポートを受けられますので、ぜひ一度ご相談ください。