LED関连制品开発可能性调査事业.pdf

LED 関連製品開発可能性調査事業 開発事例紹介 （詳細版） 「実施企業名」： 牟岐東漁業協同組合 「開発支援実施年度」： 平成 １７～ １８年度 （H17 年度公募に応募があり、採択 したもの。平成 １８年度は継続支援） 「開発対象製品」： 小型船舶用 DC24V 駆動の作業灯 と船室灯 「開発対象品選定の経緯」 応募当初は、法定備品である航海灯を開発する提案であった。 採択後のマーケット調査 と関連法令に調査により、 ① 航海灯は国土交通省の型式認定とその委託先による全数検査が必要な製品であること、 ② その型式認定審査については、白熱球を用いたものしか審査規格が規定されておらず、LED により法令規 定を満たすものを製作 したとしても、審査受付が行われる目処が立たなかったこと、 ③ 型式認定審査に提出する供試体は、最終製品と同じ部品 ・製造工程のものとする必要がある。代替えの加工 法で作成 した部品で組立を行っても、受け付けられない。航海灯の筐体は、射出成形で作成することになる が、この成形金型作成費用が １０００万円を超える予想 となり、本事業の枠内ではこの経費が確保できる見 込みがない、 等の理由により、取 りあえず法規制のない作業灯と船室灯を開発対象 とすることとした。 小型船舶 （小型漁船）は主エンジン駆動の発電機により直流発電を行い、これを鉛バ ッテ リーに蓄電して電装 を駆動する。（大型船舶では交流 １００V 器具が直接利用できる。）このため、船舶内の照明器具も全て直流駆動 である必要がある。 最も多用される照明器具は E26 ソケットを利用 した白熱球ランプであるが、直流用 E26 ソケットタイプの製 品は現在国内 1 社のみしか製造しておらず、価格も１個 ２５０円程度 と、交流 １００V 仕様のものと比較して約 5 倍程度高価である。マーケット規模が小さいため、競争が少なく大手メーカーが進出する可能性が少ないため、 提案者の製造規模であっても、それなりの製品競争力が確保できるのではないかと考えられる。 なお、漁業協同組合は、水産業協同組合法第十一条により、実施できる事業内容が制限されてお り、LED 電 球を製造 しても、それを組合員以外に直接販売することはできない。この問題に関しては、製造および販売を別 事業所で実施するなどの体制を事業化時に検討する必要がある。 「支援スキームの確立」 採択後の最初の開発協議は、工業技術センター研究員で本件担当スタッフとなった電気電子技術者 と、光学系 (輝度、配光)の測定を分担する技術者 2 名が、牟岐東漁協を訪問し、提案者(修理部門主任)および組合長 との間 で行った。この席で、最初のターゲットを、E26 ソケット白熱球 （直流 ２４V 仕様）を直接交換可能な作業灯と することとした。また、作業分担についても骨子が決まった。 2 回目の協議は、 日亜化学工業(株)本社にて、同社の技師長 （本事業のコーディネータ）と、提案者、工技セ ンタースタッフの 3 者間で行った。ここでは、使用すべき LED を SMD （表面実装）タイプのその時点での最 大輝度を持つハイパワー白色タイプ （４２ルーメン）とすること、このLED を試作用に２００個、またこのLED を十字型のアル ミ基板に実装 した製品を５０個提供 していただくこととした。これは、同社から徳島県への寄付 の形 とし、徳島県から提案者に再配布 （無償譲渡） とい う形 となる。 この協議では、ハイパワーLED を利用する際の基板への熱伝導を最大化する回路パターンの設計ノウハウや、 LED 寿命を保証するために必要な許容温度、放熱設計の重要性などについて、直接指導を受けることができた。 「製品構成の確定 と分担」 このライ トは、ＬＥＤ電子基板、定電流駆動部、Ｅ２６ソケット、アル ミ放熱ボディで構成される。 a. ＬＥＤ基板 ＬＥＤ基板は、ベークライ トやガラスエポキシ製であれば既存のエッチングキットで作成できるが、ＬＥＤか らの発熱を効率よくボディに逃がすために、アル ミ基板を用いることになった。基板へのＬＥＤの実装は、半田 ごてでは熱が基板に逃げて温度が上がらないため、ホットプレー トによる基板全体の余熱 とヒー トガンの熱風を 用いた近似的なリフロー処理を行 う。 b. 駆動回路 電源が直流 ２４Ｖなので、ＬＥＤを直列に並べ、Ｌ