ヘッドライトのLED化

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LEDヘッドライトの消費電力も30Wオーバーの時代へ。問われる放熱性能

今どきのLEDヘッドライトは消費電力も上がっている。もはや35W-HIDと同等レベル。それだけに明るいが、これによって重要度が増した、LEDヘッドライトバルブの放熱性能の進化に注目してみる。

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  LEDというと、低消費電力なイメージがあります。しかしLEDヘッドライトバルブも、パワーが上がるにつれて消費電力が上がってきています。

  ●レポーター：イルミちゃん

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  IPFのH4・LEDヘッドライトバルブの新型モデルでは、ロービーム32W╱ハイビーム36Wに上がっています。

  ●アドバイザー：IPF 市川研究員

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  ようするに、35W-HIDと同等レベルの消費電力まで上がってきている。……どおりで明るいはずだ。

純正ハロゲン



最新のH4・LEDヘッドライト


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  色も白いし、明るいし、ワイド配光だし、運転しやすくなるのは明白ですけど……

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  けど？

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  熱はLEDの寿命を縮めますよね？ 「明るくて短命なLEDバルブができました！」では、誰も買わない。

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  それはそうですね。言い換えると、明るくするためには、今までより冷えるようにするしかありません。

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  ヒートシンクや冷却ファンを大きくするとか？



IPFのLEDヘッドライトX2シリーズH4タイプ「341HLB2」

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  ……しかし新型と旧型を比較する限り、サイズは同じ。

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  これ以上、ヒートシンクを大きくして放熱性を上げていったら、取り付け性に問題が出ます。

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  ふむ。

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  ヘッドライト裏のスペースが狭い車種では、取り付けできなくなってしまいますので。

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  モデルチェンジの結果、今まで付いていた車種で付かなくなったらショックだ。

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  ですよね。
  だから、そういう解決策はあり得ません。

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  では、何をしたの？

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  ヒートシンクは同じモノでも、ヒートシンクの温度が高まれば放熱容量は大きくなります。

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  ん？
  どういうことでしょうか？

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  従来モデルより多くの熱をヒートシンクに運べば、同じヒートシンクでも冷却性能は上がります。

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  ……そのリクツは、なんとなく分かりますけど。

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  ようするに、いかに効率よく「熱」をヒートシンクまで運ぶか、という話です。

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  しかし、熱を伝えていく銀色のボディの部分も、見た目はほぼ同じに見えますけど？



見た目は似ていますが、まず、中身の基板がぜんぜん違います




LEDヘッドライトバルブのサンプル基板。

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  熱伝導率の高い銅基板を使っているんですが、新型では約460％ほど、面積が拡大しているんです。

1個あたりのサイズの違い


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  冷やすべきはLEDですから、その熱をそのままヒートシンクまで運びます。

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  長い銅基板でそのまま運ぶ気か！

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  ハイ。そうです。
  全部、銅のまま後ろまで熱をひっぱる。

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  銅は、熱伝導率が高いが、値段も高い。

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  ……そーなんですよね。

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  まさしく「IPFの技術部の暴走」が見て取れる部分です。

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  しかし熱だまりを減らせば、LEDのピーク温度が下がるので、結果的にパワー（消費電力）が上げられます。つまり明るくできる。

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  それはそうだけど、コストの面とかありますよね。

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  さらには、ボディの材質も変えていまして。

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  まだあるのか。

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  従来モデルは「ADC12」というアルミダイキャスト材でしたが、今回は「DMS3」という、三菱ケミカル製の高熱伝導アルミダイキャスト合金です。


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  高熱伝導……話がどんどん大げさになってきた。

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  まさしくヒートシンクのための最新型アルミ素材です。

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  ……コホン。性能が高いのはけっこうなんだが、原材料費はいくらなのかね？（社長）

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  ……ウチ、そういう会社じゃないんで。

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  どーゆー会社なんだ、いったい。

✔ ひとくちメモ

 ロー側LEDチップの下に小さな穴が開いていて、LEDバルブから発生する熱を活用した煙突効果によって、冷気を直接LED基板に吹き付ける「LEDエアクーリングホール」という新技術も投入されている。これはIPF特許技術のひとつ。


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  現時点で、技術的にやりたいこと・使いたい素材はすべて注ぎ込んだ、という感じですね。

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  ふ～む。

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  その結果として、ヒートシンクサイズは変わらずとも冷却性能は上がっているのです。

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  最新の放熱性能あってこその“明るさ”なんですね。