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無電極ランプとLEDとの違いは?特徴や導入費用を徹底解説!

無電極ランプ」という照明をご存知でしょうか?

海外では広く流通している無電極ランプですが、近年、日本でも導入するケースが増えてきています。

寿命LEDよりもずっと長く、省エネ効果が期待できるのも嬉しいポイントです。
「無電極ランプ」というのは、インバーターで発生させた高周波により放電するため、消耗する部位がなく、長年使用しても光量が落ちないのがメリット。
電気の専門家でないと、すこし難しいかも知れませんね。

そこで今回は、今注目されている「無電極ランプ」の特徴とLEDとの違い、導入費用を解説していきましょう。

無電極ランプとは?

無電極ランプ」の正式名称は「無電極放電ランプ」といいます。英語表記は、Electrodeless lampです。
※時々、「LVD(Low Voltage Discharge)※」と間違えて表記しているケースがありますが、それは無電極ランプを製造している1つのメーカーの商品名であり、英語表記ではありません。「無電極ランプ」は様々なメーカーから販売されています。

● コタニ(最もおすすめ:その理由は後述)
● パナソニック「EVERLIGHT(エバーライト)」
● アルテスラ「業界初防爆灯」など https://www.altesla.co.jp/
● ELXライティングジャパン http://www.elx.co.jp/

無電極ランプは、名前の通り電極がないためにく、劣化する部分がありません。

照明の寿命は電極部分の劣化と関係があるので、無電極ランプはかなり長寿命となります。

現在、人工光源の照明の中では、「無電極ランプ」の寿命が最長であると言う専門家もいるほどで、そのため、「無電極ランプ」は水銀灯の代替照明として、抜群の省エネ照明としても注目されています。

無電極ランプの仕組みと、そのメリット

電磁誘導の原理と放電による発光の原理に基づいた仕組みが使われています。

コイルに高周波電流を流すことにより、フェライトコアに磁界を発生させ、磁界よりランプ内に電界が発生します。

電界で放出された電子が粒子に衝突し、紫外線が放出され、紫外線がランプ管内壁に塗布された蛍光体により、可視光に変換される仕組みです。

無電極ランプ」の消費電力は水銀灯の3分の1となり、LEDと同等ですが、

寿命はLEDの2〜3倍にあたる6~10万時間、そして
管球温度が低い(100℃前後)のもポイントです。

眼に優しい照明として活用することができて、耐久性に優れている点がメリットです。

無電極ランプ」はランニングコストを大幅に削減できるため、高速道路、トンネル、吊り橋、工場、施設、体育館等の照明にも取り入れられています。

日本ではなぜ認知されていないの?

日本では、LEDの費用対効果は従来よりも飛躍的に高まり、高品質な国産のLEDの導入は一般的となっています。

家庭や店舗等で使用されている白熱球や蛍光のLED化は急速に進んでいます。

しかし、工場や倉庫などの高天井に使用されている水銀ランプのLED化はあまり普及していないのが現状です。

その原因の一つに、日本の主要電機メーカーが「無電極ランプ」の製造をあまりしていないことが挙げられます。

日本の主要電機メーカーはLEDの技術改良に力を入れていますが、「無電極ランプ」の製造はコストの採算が合わずに製造していません。

高周波を発生させる機器は、総務省が定める電波法が定める基準をクリアして総務省認可を受ける必要があります。

厳しい総務省の検査に合格するまでに一定以上の期間とコストがかかるという訳です。

現在、国内で販売されている「無電極ランプ」の約70%は海外輸入品またはOEM生産により製造されたものです。

「無電極ランプ」の設置には電気工事等が発生するため、家電量販店では店頭販売されていないことも一般消費者にはあまり認知されていない理由の一つです。

無電極ランプが注目されるようになった背景

2017年5月18日、水銀の採掘や輸出入を規制
する「水銀に関する水俣条約」が発効されました。

「ある一定以上の水銀含有量を有するもの等についての製造、輸出及び輸入を禁止する」 と規定されています。

2021年以後は、水銀の使用量に関係なく、一般照明用高圧水銀ランプの製造・輸出入が禁止となります。

▼以下は原則禁止

● ある一定以上の水銀が含まれる蛍光灯などの照明(高圧水銀灯など)

● 電池、計測器、 スイッチ、虫歯治療材の製造、販売、流通、輸出

日本のメーカーのほとんどの蛍光灯は既に一定量未満を順守しています。

無電極ランプにおいても「特定水銀使用製品」は含まれておらず、水銀はごく少量(約5mg)のため規制の対象外となります。

▼参照サイト:経済産業省
http://www.meti.go.jp/policy/chemical_management/int/mercury.html

▼日本照明工業会
http://www.jlma.or.jp/kankyo/suigin/index.htm

無電極ランプの大きなメリット

「無電極ランプ」の最大のメリットは長寿命であることです。

現在世の中にある照明の中で最も長寿命と言われており、LEDの2〜3倍に相当します。

発光部分において劣化する部品がないため、長期使用でも光量が減少せず、導入時の明るさがずっと続くのがメリット。

即時点灯・消灯が可能となり、繰り返しても寿命に影響がないのも嬉しいポイントです。

「無電極ランプ」は照度範囲が広く、自然光に近いため、影ができにくく高天井照明に最適です。

日本より厳しい欧米の多くの倉庫や工場では、人による作業を安全に行うために「無電極ランプ」の導入が進んでいます。

高天井用の照明としてランプ交換の手間、工事費が削減できる上、省エネ・節電効果が期待できます。

電極やフィラメントが無い為、低発熱・低消費電力電気代は水銀灯の半分以下となるでしょう。

低温域でも優れた性能を発揮して、既存の照明よりも発熱が少ないため、省エネ効果が期待できます。

無電極ランプは目に優しい

「無電極ランプ」は長寿命だけでなく、目に優しい明かりというのもメリットです。

発光体(ランプ)の面積が水銀灯に比べて大きく、瞳孔ルーメンの係数が大きいため、同じルクスの水銀灯と比べて約2倍くらい明るく感じます。

LEDは点光源のため直進性の強く、瞳孔が閉じてしまうのがデメリットでした。

実際に倉庫や工場の高天井に設置されている水銀灯の代替にLED照明を導入しても、従業員の目が疲れてしまうケースは意外と多いのです。

「無電極ランプ」は、LEDのような直視できない光は出さず、蛍光灯のような柔らかい光を出します。

人間の瞳孔が眩しくない時には開き、全光束値が低くても、同等以上の明るさに感じるのがポイント。

無電極ランプのデメリット

ここからは、「無電極ランプ」の気になるデメリットについて見ていきましょう。

「無電極ランプ」を設置する際に、安定器別置き型は、安定器を製品の5m以内(推奨2.5m以内)に設置する必要があります。

設置時にランプと安定器の距離を離してしまうと安定点灯しなくなるので注意が必要です。

マグネットスイッチの器具がある場合は、安定器とランプの間にマグネットスイッチが入らないように設置する必要があります。

安定器二次側の電圧の関係でマグネットスイッチが動作しなくなってしまいます。

また、安定器と照明部の間の線が金属に触れると周波数が取られて点灯が不安定になるので注意しましょう。

「無電極ランプ」はランプがガラス管なので、輸送時や取扱いには注意が必要です。

一般家庭向けの様々な形状の出力の小さい照明には適していません。

無電極ランプのメカニズム

「無電極ランプ」は電磁誘導の原理と放電による発光原理を利用するため、発光管内に電極を持ちません。

インバーター(安定器)、誘導コイル、発光体から構成されており、誘導コイルから磁界を発生させ、電磁誘導を生じさせます。

電子と管内の原子が励起されることで、紫外線を発生させ、電球内壁の蛍光粉に衝突し、可視光線が生じる仕組みです。

「無電極ランプ」は3波長形蛍光体を発光することにより、自然光で見た時に近い色で物を見ることができるのが特徴です。

蛍光ランプや水銀ランプなどのように発光管内にフィラメント電極がなく、電極の消耗等による寿命への影響を受けずに永久的に点灯し続けます。

ランプ自体はおよそ蛍光灯の10倍、高圧ナトリウムランプの6倍、水銀灯の5倍、LEDの2〜3倍の長寿命(約10万時間)です。

ただし、「無電極ランプ」も他の照明のように安定器は劣化するため、ランプの寿命ではなく安定器の寿命といえます。

無電極ランプと水銀灯の関係は?

工場や倉庫で多く普及している水銀灯には、電気代がかかり、寿命が短いといった問題点があります。

一方で、無電極ランプは光速維持率もよく寿命が長く、寿命は約5~8倍になり、交換する手間が省けます。

水銀灯は一度消灯すると次に点灯するまでに10分~15分かかるため、使用していない場所や時間帯に照明がついたままになることも…。

無電極ランプに替えるだけで、150W~200Wの消費電力で電気料金は60%削減できるでしょう。

無電極ランプとLEDは何が違うの?

近年普及しているLED照明は、ブルーライトによる人体への被害が心配されています。

高出力によるブルーライトの影響は、長時間接触すると睡眠障害など生体リズムに影響が懸念されています。

「無電極ランプ」は発光体の面積が水銀灯やLEDと比較して大きいため、瞳孔ルーメン(PLM)の係数が大きくなります。

LEDのようにブルーライトが発生しないため、太陽光に近い演色性によりギラギラしたまぶしさがほとんどありません。

長時間の使用でも目が疲れにくく、目に優しいのがポイントです。

無電極ランプが使われている場所

「無電極ランプ」は長寿命なので、ランプの取り換えが難しい場所、保守管理費用が高い場所に適用されています。

● 街路灯、公園、庭園灯、ナイター照明

● 体育館、ゴルフ練習場、テニスコート

● 公会堂、看板灯、工場、オフィス

● 集魚灯、電照菊ハウス灯、

● ホテル、コンビニ、百貨店、パチンコ店

● 地下鉄、駅構内、港湾、空港、バスターミナル

● 学校、官公庁、住宅

電波法について

高周波電流を使用する設備から発生する電波は放送や無線通信に妨害を与える可能性があるため、「電波法」では規制の対象とされています。

電波法により、以下に当てはまる場合は、総務省に申請を行い、原則として個別に設置許可を受ける必要があります。

● 電線路に10kHz以上の高周波電流を通ずる電信・電話

● 通信設備及び10kHz以上の高周波電流を使用する工業用加熱設備、医療用設備、各種設備

「無電極ランプ」は高周波電流を用いて発光する照明設備のため、設置する際には、電波法により定められた以下の基準を満たす必要があります。

▼設置する条件(どちらか一方を満たしていればOK)

● 総務省に個別に設置申請を行い設置許可を受ける

● 総務省の基準試験をクリアした製品(型式指定品)を設置する

型式指定は、製造事業者等が機器の型式について技術的条件に適合していることを確認して、総務大臣へ届け出ます。(50W以下の無電極ランプについては型式指定は不要)

無電極ランプのメーカーと特徴

弊社がおすすめする無電極ランプは、ELXライティングという商品です。

この商品は、日本人によって開発から設計・製造まで行われており、(製造工場は中国です)2010年より世界68ヵ国に累計220万台販売している無電極ランプの生産量No.1のメーカー商品なので、推奨しています。

この商品は、安定器からインバーターまでが一貫して製造されており、6万~10万時間の長寿命を実現しています。

-40℃~+60℃という使用環境温度に加え、防塵防水の保護等級であるIP規格は65または66を有しているため、あらゆる環境で使用できます。

全商品、総務省電波法・型式指定取得PSE規格取得しています。

他メーカーの無電極ランプは一部製品しか電波法取得されてない事もあるため注意が必要です。

 

その他以下のような項目も優れているポイントになります。

●日本向け商品は日本人が開発から設計・製造

●以下検査を全数国内で行ったのち出荷

外観・目視検査

点灯検査

シール検査

梱包検査

段ボール検査

●5年保証

 

弊社は代理店として以下サービスをご提供しております。

●照明コンサルタントによる照明更新アドバイス

●お見積り、照度設計の無料提案

●10台デモ機を保有し無料貸し出し

 

「無電極ランプ」の生産・輸出量は中国が世界トップとなっており、世界シェア90%は中国企業です。

中国企業に次いで韓国が生産しており、製品の信頼性により、諸外国では韓国製が多く採用されている傾向にあります。

日本のメーカーもオリジナル製品を販売していますが、中国・韓国から素材を取り寄せて、国内で組み立てる方式、または海外メーカーにOEM生産で委託しているのが現状です。

「無電極ランプ」の設計から製造まで全ての生産工程を国内工場で行う、国産メーカーも増えてきています。

無電極ランプの寿命をキープするには、ランプと安定器は同じ工場内で一貫生産されていることが大切なポイントです。

無電極ランプの導入費用・価格の目安は?

「無電極ランプ」の導入費用・価格はメーカーにより異なりますが、省エネ、低予算で導入可能です。

省エネ照明といえばLED照明ですが、「無電極ランプ」は水銀灯からの置き換えの場合、ランニングコストは1/2~1/3程度に抑えられます。

「無電極ランプ」は球切れがほとんどなく、ランプ交換の費用がかからないため、導入費用やランニングコストも削減できます。

国内メーカー製造は、安定器も国内製、総務省型式指定取得済の無電極ランプが選ばれています。

弊社で独自に調べてみたところによると、すべて機器のみの金額で、設置工事代などは一切含まず、150W ペンダント型は128,000円、200W 投光器型は158,000円、が相場ではないでしょうか?

無電極ランプのランニングコスト(メンテナンス・交換)

高騰し続ける電気料金への対策として「無電極ランプ」の導入は有効な方法となります。

ランニングコスト、初期投資費用、本体価格、工事費用を含め、LEDよりも安く仕上げることができるのがメリットです。

水銀灯と比べて消費電力3分の一、寿命は5倍以上と経済的、電気コストの大幅削減が可能になります。

「無電極ランプ」は水銀灯 700W相当の明るさを約200Wで実現することができ、 LEDのように大きな交換料金もかからないのがメリット。

ランニングコストがかからないので、照明の消費電力は全消費電力の 20%程度削減されます。

LEDの寿命40,000時間に対して、「無電極ランプ」の寿命は100,000時間、2.5倍以上の長寿命です。

交換工事やメンテナンス費用が抑えられて諸費用を低減させることが出来ます。

無電極ランプ導入に使える補助金・制度

無電極ランプ導入に使える補助金・制度の日程等は未定ですが、以下の内容が予定されています。

①省エネルギー設備への入替支援

②ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス(ZEHゼッチ)の導入・実証支援

③ネット・ゼロ・エネルギー・ビル(ZEBゼブ)の実証支援

④次世代省エネ建材の導入支援

省エネルギー投資促進に向けた支援補助金の平成30年度の予算は600.4億円でした。

現状の水銀灯や蛍光灯ランプを無電極ランプに交換するという場合も補助金対象となります。

エネルギー使用合理化事業者支援事業により、無電極ランプ導入の際に補助金を受けることができます。

無電極ランプの導入事例

日本国内でもすでに数多くの場所に「無電極ランプ」が導入されています。

LVD既存の水銀灯代替として、街灯、事業所、工場・倉庫、高天井用商店街や通りでは積極的に導入されるようになりました。

他にも、ガソリンスタンド、駅のホーム、グラウンド、スキー場、駐車場でも代替照明として導入されています。

LVD施工事業所、店舗内、事務所、工場などの高天井用にも室内用照明として既存の照明から高出力のLVDへ変更が行われています。

街灯などに使われている水銀灯、メタルハライドランプなどのHID照明の代替照明として、今後は増えていく見込みです。

高い天井に設置してある照明では、寿命で球切れになった照明の交換は非常に困難です。

「無電極ランプ」は10万時間もの長寿命になるので
20年以上交換の手間が不要になります。

消費電力の大幅な削減だけでなく、照明の下において見える製品の色がはっきりと良く見えるようになり、高所作業での費用削減も期待できます。

まとめ

今回は、「無電極ランプ」の特徴やLEDとの違い、メリット・デメリットについて解説していきました。

LEDは発光ダイオードにより光るチップの集合体ですが、無電極ランプは水銀灯や蛍光灯と同じ放電式タイプの照明です。

LEDの光がまぶしく、目が疲れるといった問題が気になっている場合は、「無電極ランプ」を導入する価値は十分にあります。

柔らかく空間全体を均一に照らすために目や体に優しく、寿命はLEDのおよそ2.5倍と長寿命なのが嬉しいポイント。

より省エネ効果が高い照明へ切り替えを検討している方は、一度「無電極ランプ」を検討してみてはいかがでしょうか?