1,200㎡製造工場・倉庫4ゾーンのLED照明全面リニューアル。組立ライン5000K/Ra90/フリッカーフリー・精密検査Ra95/1,500lx・倉庫4,500K/IP44で電力使用量54%削減。JIS Z 9110工場照明基準をすべて達成した施工設計データを公開します。
製造工場の照明は「明るければよい」というものではありません。JIS Z 9110が定める最低照度の確保に加え、フリッカーによる機械視認トラブル防止・IP44以上の粉塵/飛液対応・長期コスト削減という複合課題を同時に解決する必要があります。
JIS Z 9110が定める組立ライン750lx以上・精密検査1,500lxを安定確保。HIDランプ交換サイクルと照度劣化を解消。
機械視覚カメラ・回転体の目視検査でストロボ効果は致命的。DC方式COBテープは100%フリッカーフリーを実現。
切削油ミスト・金属粉塵・洗浄水飛散のある環境ではIP44以上が必須。ラインの配置条件で等級を使い分ける。
広い床面積と長時間稼働(2シフト・3シフト)で電気代が最大の固定費。LED化で50%超の削減が標準ラインとなる。
今回の対象は金属部品製造業の工場棟(組立・検査・倉庫・搬入口)で床面積合計1,200㎡。天井高は組立・倉庫エリアが5〜6m、検査エリアが3m、搬入口が4m。既存照明はHID(メタルハライド)ランプと蛍光灯T5の混在で、合計消費電力4,800W・照度ムラが激しく検査精度への影響が問題視されていました。
①ランプ交換サイクル短く保守費が年間50万円超 ②HIDの点灯立上り時間(5〜10分)による始業ロス ③一部エリアで照度300lx以下(JIS基準の半分以下) ④フリッカーによる回転体検査のミス増加 ⑤HID熱による職場温度上昇と冷房負荷
| ゾーン | 用途 | W/m | 色温度 | Ra | IP | テープ長 | 電力 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 組立ライン | 15W/m | 5,000K | Ra90 | IP44 | 60m | 900W |
| B | 精密検査 | 20W/m | 5,000K | Ra95 | IP20 | 20m | 400W |
| C | 倉庫・棚列 | 12W/m | 4,500K | Ra80 | IP44 | 80m | 960W |
| D | 搬入口 | 10W/m | 4,000K | Ra80 | IP65 | 30m | 300W |
| 合計 | 190m | 2,560W | |||||
削減電力 2,600W × 20時間/日(2シフト)× 250日/年 × 電力単価¥28/kWh = 年間約¥364,000の電気代削減。初期投資(材工含む)を¥600,000とすると、投資回収期間は約20ヶ月。以降は年間36万円のコスト削減が継続します。
JIS Z 9110は作業種別ごとに維持照度(lx)を規定しています。今回の設計は全ゾーンで基準を上回る照度を確保しました。
| 作業区分 | JIS Z 9110 基準値 | 設計照度 | 判定 |
|---|---|---|---|
| 粗作業(倉庫・搬入口) | 150〜300lx | 300〜500lx(C)/ 200lx(D) | ✓ 適合 |
| 普通作業(組立ライン) | 300〜750lx | 750〜1,000lx(A) | ✓ 超過達成 |
| 精密作業(精密検査) | 1,000〜1,500lx | 1,500lx(B) | ✓ 上限達成 |
| 演色性(精密検査) | Ra80以上推奨 | Ra95(B) | ✓ 最高水準 |
既存HIDランプでは商用電源(50/60Hz)に同期したフリッカーが発生し、高速回転する工作機械の刃先や部品の目視検査で「静止して見える」錯覚(ストロボ効果)が起きていました。COB LEDテープ+DC方式スイッチング電源の組み合わせはフリッカーが設計上ゼロであり、切り替え後に検査ミス件数が月平均12件から3件に減少しました(施主発表データ)。
安価なAC方式LEDドライバやトライアック調光器を使うと、電源周波数に同期したフリッカーが残ります。工場・検査環境では必ずDC方式スイッチング電源を選んでください。
工場環境でのIP等級は設置箇所の汚染度・水分量に応じて段階的に選定します。全面的にIP65以上にすればよいわけではなく、高IP=厚い被覆=放熱悪化というトレードオフがあります。
24Vシステムでも190mの総延長を一本送りにすることは不可能です。10m超のテープには両端給電を基本とし、長尺エリアは中点から分岐させることで電圧降下を±0.5V以内に収めます。
| ゾーン | テープ長 | PSU容量 | 台数 | 給電方式 |
|---|---|---|---|---|
| A 組立 | 60m(10m×6ライン) | 320W | 3台 | 各ライン両端給電 |
| B 検査 | 20m(5m×4ライン) | 320W | 2台 | 片端給電で十分 |
| C 倉庫 | 80m(10m×8ライン) | 320W | 4台 | 各ライン両端給電 |
| D 搬入 | 30m(10m×3ライン) | 160W | 3台 | 各ライン両端給電 |
IP44/IP65・Ra90・フリッカーフリー対応のCOB 24V LEDテープを取り揃えています。
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