特集

2021.09.16

# 製品# その他

SDGsで注目!看板LED化でサステナブルな社会の実現へ貢献

従来から、屋外看板の光源として、外照式看板には白熱灯投光器や水銀灯投光器が多く使用され、内照式看板には蛍光灯が多く使用されて来ました。
東日本大震災以降、全国の原子力発電所が停止した影響で電力供給が逼迫し、照明全般において、省エネで長寿命のLEDの採用が本格化しました。

最近では蛍光灯や水銀灯の水銀問題やメーカーの製造中止により、LEDの使用が更に加速しています。外照式看板にはLED投光器、内照式看板にはそれぞれの特徴を活かしたLED光源が使用されて来ています。

本記事では、内照式看板のLED光源に特化して説明して行きたいと思います。

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サステナビリティへの貢献

持続可能な社会の実現には、省エネ化や脱炭素等、エネルギー効率に関する課題解決が急務です。サステナビリティの観点から、
エネルギー効率の高いLEDの使用が非常に有効であると言えます。
新規に設置する看板に関しては、LED光源を使用したエネルギー効率の高いものが増えています。既存看板全ての蛍光灯をLEDに交換すると、脱炭素の面からもサステナビリティ社会へ大きく貢献できると考えられます。

LED等、直接的な部品コスト以外にも、間接的な設計費用や交換工事に掛かる工数を効率よく削減する必要があります。また、現場の作業時間の短縮は、重機費用や燃料コストの削減に繋がります。
蛍光灯からLEDへ、簡単 且つ 効率良く作業が完了できるLED光源を使えば、看板のエネルギー効率を改善し、CO2の排出を抑え、サステナビリティ社会へ大きく貢献出来ます。

SDGsのゴールのひとつが「エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」です。

2030年までに世界全体のエネルギー効率の改善率を倍増させる、この目標のために看板の占めるエネルギー効率の改善が急務です。

ランニングコスト削減

LED化する際の工事を含むイニシャルコストは、LEDの特徴である省エネ効果によりランニングコストである電気料金が安くなるため、数年で償却出来るようになりました。
LEDの省エネ効果以外にも、ランニングコストを削減できる要素があります。蛍光灯の場合、2,3年毎に高所作業車を使って交換工事を行っていました。

LEDの寿命は40000時間で蛍光灯の約3倍あります。看板をLED光源に交換するとメンテナンスサイクルを伸ばすことができます。交換に掛かる工事費や高所作業車費用を大幅に削減出来る為メンテナンスに関するランニングコストも削減出来るのです。

看板LED化の方法

内照式看板のLED化の方法として、どのようなLED光源を選択するかが重要になってきます。現在では、大きく分けて3種類、LEDモジュール、G13口金直管LEDランプ、LED導光板等の製品が販売されています。
LEDモジュールはチャンネル文字サイン等によく使用されています。LEDを小型にパッケージ化し、配線ケーブルで数珠繋がりになった形状のLED光源です。LED自体の配光を活かしたモジュールと、表面に広角レンズのついたレンズ付きモジュールが販売されています。どちらも看板に組み込む際にはアルミ製等のベース板に取付けて使用します。ベース板には高い放熱性能が求められ、看板にはそのベース板を取り付ける架台が必要になります。また、LEDモジュールをアルミ等棒状の部材に並べたタイプも販売されています。
LEDモジュールは片面発光のため、両面看板の場合には、両面分、すなわち数量が2倍必要になり、LEDモジュールを並べる工数も増え作業時間も長くなります。また、LEDモジュールの電源には、大きく分けて定電圧電源と定電流電源の2種類がありますが、AC100V直結というタイプも販売させており、使用の際には充分注意が必要です。
レンズモジュールは表面のレンズによって光を広角に拡散するため、正面の明るさが低くなる傾向にあります。広がった光により、看板内部の補強部材の影が思いもよらぬ離れた場所に出てしまうことがあります。また、厚みのある看板では光源と面板の距離によっては明るさが足りないこともあります。レンズ付きモジュールは、厚みの薄い、内部に鉄骨など影を作る部材のない小型片面式の看板向きと言えます。
次に、従来の蛍光灯とよく似た形状のG13口金直管LEDランプというものが販売されています。LEDモジュールの片面発光と違い、配光角度が広くなっています。
点灯には専用電源を必要とするものが多く、従来の蛍光灯器具の場合と同じようなサッシュと呼ばれるものにG13口金とその専用電源が取り付けられた器具が必要になります。古い蛍光灯を外してそのまま付け替えるだけで使用できると謳ったLEDランプもありますが、蛍光灯安定器とのマッチングの問題による発火等に注意が必要です。
また、G13口金直管LEDランプは見た目が同じ形状でも仕様が統一されておらず、電気用品安全法(PSE)の対象外のものであり、安全性の基準はメーカーの独自基準によるものと思われます。互換性のない製品があたかも互換製品のように使えてしまう点に危険性があり、使用間違いによる基本的な安全性の問題に起因するトラブルが多いようです。
日本照明工業会のホームページには、G13口金直管LEDランプでの焼損トラブル等の記事も多く見受けられます。安全性には充分な注意が必要です。
続いて、LED導光板です。まず導光板とは、内部に拡散材料を混ぜたアクリル板や表面にドット印刷又はレーザ加工で溝を掘った主にアクリル板を言います。その導光板の端面に棒状のLED光源を取り付け、その端面からLED光を入射させ、導光板表面から均一に光を全反射させて光らせる技術です。
LED導光板は構造上、LEDモジュールやG13口金直管LEDランプに比べ、期待する程の明るさが得られません。また、看板の内部に更に5mmから8mm厚のアクリル板の重量が追加されるため、看板自体が重くなる傾向があります。
配光性能については、LEDモジュールやG13口金直管LEDランプ、LED導光板それぞれ特徴が異なります。蛍光灯とも配光性能が全く違うため、いずれを採用するにしても使用するLED光源の性能に合わせて新たに配灯設計を行う必要があります。

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看板LED化における注意点

新規に製作する看板ではLED光源の配灯は新規に適正な設計がなされるため、見た目の明るさやムラ具合は事前に検証が可能です。
しかしながら、既設の看板の場合、LEDモジュールやG13口金直管LEDランプ、LED導光板は、蛍光灯とは配光性能が異なるため、明るさやムラを現場で調整するのは大変難しく、時間もかかります。しかも、現場で明るさや明るさのムラを確認するには、夜を待つ必要があります。
また、看板の明るさには注意が必要です。明るさのムラを抑えるために、余計にLED光源を追加するとムラは無くなりますが、看板自体が異常に明るくなってしまいます。これでは、「看板を見て欲しい」という本来の役目を果たせないばかりか、近隣からの苦情や交通事故を誘発する危険性もあり非常に危険です。余りに明るすぎると消費電力も増すため、CO2削減効果もなく、これでは本末転倒です。
看板をLED化する場合には、適正な明るさで、ムラなく光らせる必要があります。

看板用LED照明器具の選定基準

省エネ、長寿命を活かしランニングコストを抑えることに加え、イニシャルコストの低減も選定基準となりますが、その他にも重要な基準があります。
看板には様々な色が使われています。看板のそれぞれの色を発色よく見せるには色温度や演色性の選択が重要です。
近年、LED自体の色再現性が改善され、質の良い発色が可能になってきました。
まず、色温度ですが、3000K(ケルビン)の電球色、5000Kの白色、6500Kの昼光色、7000Kと更に高い清々しい色温度のものまで、それこそ色々あります。色温度とは、太陽光の白色光を目安とし、3000Kは夕日のような赤みがあり、5000Kは黄色を帯びた白色、6500Kは青みがかった白色、7000Kは更に青みがかった白色というように色温度が高くなる程、青みを帯びた白色の光となります。看板の白色部分をどう表現するかで選択することが出来ます。

次に演色性についてですが、平均演色評価数(Ra)アール・エーと呼ばれる数値が高いものの方が演色性の良い、つまりRa70よりRa80の方が、演色性が優れていると言えます。一般的な施設照明器具としてのLEDは、Ra65から70程度のものが多いですが、看板用LED光源にはRa80以上のものが見受けられるようになりました。
但し、演色性だけに固執すると演色評価数が高くなるに従い、白色の部分が緑色っぽく見える傾向もあります。ちなみに平均演色評価数Raは100が最大値となります。

次に製品の安全性についてです。日本には電気用品の安全性に関する法律として、「電気用品安全法」が存在します。LED関連製品は、電気用品の区分及び品目として、「特定電気用品以外の電気用品」の「エル・イー・ディー・ランプ」と「エル・イー・ディー電灯器具」に区分されます。

様々な規格による試験を行い、安全性を確認出来たものには、メーカー自らが製品に「PSEマーク」を付けて消費者に安全性を担保した上で販売することとなっています。PSEマークの付いた製品が安全で安心と言えます。
また、屋外看板の内部は雨水や湿気が高いため、カタログ上に防塵防水性能(IP、アイ・ピー)が明記されているものが望ましいです。2つの数字は製品の塵埃と水に対する保護等級を表し、最初の数字が防塵性能、後ろの数字が防水性能を表します。IP65とある製品は防塵6、防水5の性能を有し、屋外環境でも問題なく使用可能であることを示します。

近年、異常気象の影響で急激な天候変化による雷被害が多くなって来ました。直撃雷による被害は避けられませんが、頻度の高い雷サージ対策の必要性が増しており、看板光源にも同様の機能が望まれています。
電気・電子機器として、そのLED光源には、有害な物質が使われていないか、水銀や鉛、カドミウム等の特定有害物質を含まない製品になっているかも非常に気になるところです。知らない内に有害物質を沢山使っていたということのないように、RoHS(ローズ)指令に適合した環境にやさしい製品かどうかは確認しておきたいですね。
RoHS指令は、電気・電子機器における特定有害物質の使用制限に関するEUの法律です。

LED化を考えている既存看板の入力電圧はAC100Vですか?それともAC200Vですか?意外な盲点です。そんな時は、AC100VでもAC200Vでも両方に対応したLED光源なら安心です。両方の電源に対応した製品の方が使い易くて安心です。
また、後々のメンテナンスの際に、どの現場のどの製品にどのLED光源を使っていたか、LED製品のトレサビリティが効くような表示が製品にあると安心です。
最後に、LEDは長寿命ですが、長期間継続的にそのLED光源を供給可能な会社を選ぶことも重要になります。

朝日エティックの新製品「ルミネード360」

このたび、朝日エティック株式会社はルミネード360をリリース致しました。ルミネード360は先述の3種類のLED光源に当て嵌まらない「あったらいいな」をプラスした看板専用LED光源です。本製品の特徴について、概要を説明致します。
① 省エネ:消費電力52%削減
② 長寿命:設計寿命40000時間(Ta25℃)
③ 配光角:360度、「両面配光」
④ 色温度:7000K(クール色)、クールな白色です。
⑤ 高い演色性:平均演色評価数Ra85
⑥ 電気用品安全法
特定電気用品以外の電気用品、「エル・イー・ディー電灯器具」に適合
PSEマーク付き
チラつきもなく、ノイズもなく、絶縁性(絶縁耐力試験)も試験済ですので、安全で、安心です
⑦ 防塵防水性能:IP65、屋外看板OK、塵埃も水も入りません
⑧ 雷サージ対策:オプションとして「サージ対策モジュール」を用意しています
⑨ 環境フレンドリー:特定有害物質の使用制限、RoHS指令に適合済
⑩ 入力電圧フリー:定格入力電圧 AC100V/200V共通
⑪ トレサビリティ対応可能:型式・シリアルナンバー等を含むQRコードを添付
⑫ 豊富なタイプ:40形、20形の他に看板として使用頻度の高い32形もご用意

先端まで光りますので、シームレスな長いファザード看板等では突合せ配置で光が途切れません。繋ぎ目のオーバーラップが必要ありません。独自のシンプルな構造(特許出願中)により、G13口金直管LEDランプにありがちな高過ぎるトップ輝度を抑えることに成功。看板表面にムラを生じる眩しいランプ線を出しません。蛍光灯の置き換えに最適な配光性能を有します。
蛍光灯に替えて、現場で、容易に、短時間で、最適な明るさで、ひかりムラのない、きれいなLED内照看板を、ローコストで実現!蛍光灯に置き替えるための新たな配灯設計の必要がありません。もちろん、新設看板の新規設計にもお勧めです。
ルミネードシリーズは2010年に販売を開始し、今までに36万5000本以上(2021年9月1日現在)の出荷実績があり、大変好評を頂いています。
ルミネード360は、従来の信頼性を維持し、更に使い易く、安全で、安価なLED光源として開発しました。
ぜひ、ご検討頂ければと思います。

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