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한국어 クーラーや冷凍庫など、周囲温度が通常-40℃から-20℃と低い特定の特殊な照明環境では、通常のLEDライトでも、高ベイや蒸気タイトLEDライトでも、すぐに起動障害、ちらつき、明るさの低下、あるいは完全な損傷が発生します。これは器具の品質が悪いからではなく、低温環境が電子部品、ドライバーの電力、防湿設計、光学システムに複数の影響を与えるためです。この記事では、この問題について詳しく分析する。
ウォークインクーラーと冷凍庫の照明への挑戦
ウォークインクーラーで通常のLEDライトが故障する理由を理解するには、まずその使用環境の極端な性質を認識しなければならない。真の課題は、単に「温度が低い」ことではなく、低温、湿度、気流、頻繁な温度変動の複合的な影響によって生じる複雑な環境なのだ。
- 極低温（-40℃～+5℃）：各種電子部品の性能が低下し、ドライバ電源が正常に起動しなくなる。
- 湿度が高く、結露が多い：ドアが頻繁に開き、熱風が入り込むと、水滴や霜が発生しやすくなる。
- 空気の循環が悪い：自然対流が弱く、密度の高い冷たい空気の中で器具が熱を放散するのが難しい。
- 洗浄性と耐食性に対する高い要求コールドチェーンや食品加工環境で一般的に使用される洗浄剤は腐食性があります。
- 熱応力と機械的収縮：材料は熱サイクル中に膨張と収縮を繰り返し、構造的な変形やシールの不具合、さらには接続部の破損につながる。
なぜ普通のLEDライトが使えないのか？
通常の工業用LEDライトは、従来の環境での照明用に設計されており、すべてのシステムがウォークインクーラーや冷凍庫の特殊な条件に適応できることを保証することはできません。電子部品、回路の熱管理、シーリング、光学システムも同時に試される。それらを 冷蔵 施設は単に「寿命が短くなった」というだけの問題ではなく、物理的な構造から電気的な性能に至るまで、システム的に崩壊している。これは、安全上の危険、エネルギーの浪費、メンテナンスコストの増加につながる。
ドライバーとコンデンサーの問題
多くのLEDドライバは電解コンデンサや非低温部品を多用している。温度が上がると電解液の粘度が上昇し、等価直列抵抗が急激に上昇するため、静電容量が急激に低下し、フィルタリング効率が低下する。その結果、駆動出力が不安定になったり、起動が困難になったり、定電流を維持できなくなり、点灯遅延、ちらつき、故障などの症状が現れます。
結露と霜
ウォークインクーラー内の温度変化（霜取り時やドア開放時）により、完全に密閉されていない場合、LED照明の表面や内部に結露や霜が発生します。水分の侵入は回路のショートや腐食の原因となり、レンズ内部の曇りは光の減衰やまぶしさの原因となります。
材料の脆化とシールの破損
通常のプラスチックケーシングは、ウォークインフリーザーの持続的な低温下では靭性が失われ、ガラスのように脆くなり、輸送中の小さな衝撃でも割れやすくなります。さらに、シリコーン・シールや接着剤が収縮したり弾力性を失ったりして隙間ができ、湿気やホコリが侵入して安全上の問題が生じることもある。
光学的および色彩的安定性
LEDの発光効率は温度にも影響され、一般的なLEDチップや蛍光体は低温の低温保存に光学的に最適化されていない。低温では光束出力が不安定になり、色温度が大きく変化する（白色光が青色に変化する）可能性がある。
侵入防止と衛生
高湿度で涼しい環境での歩行では、定期的な水洗いが必要な場合もあるため、高い防水等級（IP66+）の完全密閉システムが不可欠であり、良好な耐IK衝撃等級と耐腐食性材料が動作の安定性を確保するために必要である。一般的なLED照明器具は、洗浄中や有機・化学汚染物質への長期暴露中に腐食したり汚染されたりする可能性があり、コンプライアンスや安全性に影響を及ぼします。
ジャンクション温度
密閉された低温保管環境では、自然対流が非常に制限されるため、放熱によってデバイスの接合部温度を維持する従来の方法が弱くなります。周囲温度が非常に低い場合でも、LEDチップのジャンクション温度（Tj）は周囲温度よりはるかに高くなる可能性があります。放熱設計が低対流条件に最適化されていない場合、局所的な過熱や劣化の加速が発生する可能性がある。
| 問題 | 寒冷環境下での効果 | ソリューション |
|---|---|---|
| ドライバーの故障 | 低温時に始動しにくい、またはちらつく | 広温度ドライバ部品を使用する |
| 結露と霜 | 水分がレンズのショートや曇りを引き起こす | 水蒸気密閉・防水設計を採用 |
| 素材のひび割れ | プラスチックとシールがもろくなる | 耐低温材料を使用する |
| 不安定な明るさ | 寒冷時の光量または色の変化 | 低温試験済みのLEDを使用 |
| 水や埃による損傷 | クリーニング後、ランプが腐食または故障 | IP66/IP69Kの蒸気密閉フィクスチャをお選びください。 |
全体的に、ウォークインクーラーの一般的な工業用LED照明の故障は、単一の要因によるものではなく、物理的・化学的要因の組み合わせによるものである。適格な低温LED照明器具は、部品の選択、密封構造、耐熱性、回路保護などの面で体系的な設計と長期試験が必要である。
LEDRHYTHM - クーラー＆冷凍庫のウォークのためのプロフェッショナルLEDライト
LEDRHYTHMでは、以下のような低温環境用に設計されたLED照明製品を提供しています。 高天井 そして リニア・ベーパー・タイト・ライト のタイプに対応しています。大型および小型のウォークインクーラーや冷凍庫で優れた信頼性を発揮し、長期間の高効率照明を実現します。当社の素材と設計構造はすべて低温照明規格に適合しており、-40℃の冷凍庫で長期運転試験を行い、ウォークインクーラーでの実際のスタート・ストップ頻度と結露サイクルをシミュレートし、電気的安定性と素材の耐久性を検証しています。 このテスト済みハイベイLEDの詳細については、こちらをご覧ください。
| 特徴 | レギュラーLEDライト | LEDRHYTHMコールドストレージLED |
|---|---|---|
| 動作温度範囲 | 通常 0°C ~ 40°C | -40°C ~ 50°C またはそれ以上 |
| 保護等級 | IP20 / IP44 | IP66 / IP69K以上 |
| 結露防止設計 | なし | 完全密閉／エポキシ封止 |
| ハウジング素材 | 標準的なプラスチックまたはアルミニウム | 高強度アルミニウム合金／PC |
| 耐衝撃性 | 弱い | ストロング（IK10） |
| 食品安全認証 | 通常はなし | オプション／あり |
| 寒冷環境での寿命 | 冷凍庫で急速に短縮 | 50,000時間以上（定格低温時） |
結論
また、劣悪なLEDチップやケーシング、その他の素材は、低温環境ではすぐに故障し、光質が劣化します。安全性と長期安定性を確保するためには、プロが設計したウォークインクーラーLED照明器具を選ぶことが重要です。お願い お問い合わせ プロフェッショナルな照明サポートをいつでも。
私のウォークインクーラーは0℃前後しかありませんが、それでもプロ仕様のLEDライトが必要ですか？
絶対に必要です。0℃は極端に低いわけではないが、それでもウォークインクーラーの頻繁な温度変化によって結露が発生し、最終的にはショートや腐食による急速な故障につながる。高強度素材、構造、そして高い保護レベルが重要なのだ。
低温環境はLEDの寿命や明るさに影響しますか？
低温はLEDチップの寿命を延ばし、輝度を安定させるが、一般的なLEDライトの駆動電源と密閉構造は低温と結露によるダメージに耐えられず、ランプ全体が暗くなり、ちらつき、早期故障につながる。一方、専門的な低温保存LEDライトは、低温に耐える駆動と全方位の密閉により、器具の全体的な性能の安定性を確保する。
ウォークイン冷凍庫用のLED照明のランプシェードとハウジングには、どのような素材を選ぶべきでしょうか？
当社では、最高級の表面処理と高強度耐衝撃PCを施したADC12ダイキャストアルミニウム合金ハウジングを推奨しています。これらは耐食性、放熱性に優れているだけでなく、高い構造強度を誇り、ウォークインフリーザーの低温にも容易に対応します。
