赤外線LEDで物は温まるのか？

Question

テレビや車のリモコンは
赤外線照射のLEDを使ってますが
これらのLEDを寄せ集めると
金属や樹脂が温まるでしょうか？

LEDのチップが山ほど要るとか、
何でもよいので教えてください。

Accepted Answer

LEDの特性を先ず確認ください。
LEDは電気を直接光に変えるものです。(その逆の使用方法は、太陽電池です)

白熱電球やヒーターのように、高温にして光や赤外線を発するものではないので、LEDは電気容量
が小さくて光を発生させます。
ですから、LED自体からの発熱量も小さいので、それを集めても大きな発熱量になりません。

また、一般的な赤外線LEDの波長ピークは850nm(0.85μm)なので、遠赤外線の定義(3μm～1000μm
の範囲)から外れ、金属や樹脂が赤外線を吸収し効率良く発熱する波長範囲でもありません。

以上の内容は、URLを確認して理解度を深めてください。

◆ 可視光は、金属等に反射し易い波長なので、金属等の内部に吸収され難い
◆ 赤外線は、金属等の表面状態によっては吸収し易い波長
◆ 赤外線の中の遠赤外線は、以下の内容により効率良く発熱します。
　 物質を構成する分子は、それぞれ固有の振動をしています。
　 遠赤外線を吸収しやすい物質は共通して3～30μｍの固有振動があり、遠赤外線の照射を
　 受けるとお互いの波長帯が合うので、共鳴し合い分子レベルの運動を活発にします。
　 これを熱振動といい、照射された物質の温度を上昇させます。
等の内容をです。

金属や樹脂が温まるでしょうか？　が、質問者の問い合わせ内容です。

電球の光を集めて、焼肉は焼けるか？　は、回答(２)さんの記述です。

ですから、あまり迷わずに、“金属や樹脂が温まる”内容で上述内容を確認ください。

肉なら可視光線をレンズ等で集光しても、電球の光をレンズ等で集光しても、赤外線LEDの
目に見えない光(赤外線)をレンズ等で集光しても、集光点は高温になりますよね。

光が吸収されるのだからね。近赤外線も同じだね。
遠赤外線は、固有振動の関係で、効率良く発熱するが＋αになります。
赤外線は、温まる光と考えますが、それは一般的には遠赤外線のことです。
それを混同しますと、肉の話しと近赤外線の話しへ飛躍し、混乱させます。

金属や樹脂が温まるでしょうか？　　
のもう一つのポイントは、可視光でも赤外線LEDの目に見えない光(赤外線)でも、
金属や樹脂に対して、光が反射するか吸収するかです。

鉄鋼の金属加工表面は、光が反射し易い状態が一般的です。
それが、表面が錆ていたり、表面の色を塗装で黒色にしたりしますと、光を吸収し易くなり、
それによって温度が上がります。(樹脂が白色か黒色で)
(色では白と黒で、表面状態では鏡面と凸凹面では、光の反射率が違います)

以上も大きな要因となります。

Answer

再々出です。

光 → 熱エネルギー 変換の効率の問題となります。

光だけのエネルギーは、光合成等のエネルギー資料からでも、
目に見えない紫外線　　－　　　　　可視光線　　　　　－　目に見えない赤外線
　　約５％　　　　　　　　　　　約５０％　　　　　　　　　　約４５％
となり、目に見えない光エネルギーも５０％近くあります。

それと、LEDはLED自体が発熱を殆どしないで光を発するので、電気 → 光 の効率が良く、
電気代が安い照明になっています。
それなので、白熱電球のようにそれ自体が発熱するエネルギーを集める効率も悪いとなります。

また、遠赤外線の特徴である初出記述の＋αの発熱も赤外線照射LEDでは望めないので、
効率が悪いとなります。

最後に、金属や樹脂の表面状態や色でも効率が作用します。

以上から、LEDのチップが山ほど必要になる公算が高いとなります。

Answer

単純にこれなんか使うと熱々になります。
実験でよく借りますが、かなり熱いです。

http://www.ccs-inc.co.jp/s2_ps/src/pro_sr/1/1/20/43/0/j.html
http://www.moritex.co.jp/products/mvs/list_mg.php?code=1-2-21-1

Answer

再出です。

質問内容に関係ない記述をします。

回答(５)さんの記述の中に、

> 長文書いてたら消えちゃった

がありますが、この森の回答は、ログインから60分経過して、登録するために『次へ』を

クリックしますと、データが原則消えます。

ですから、60分付近なら記述内容をコピーしてから、登録するために『次へ』をクリックします。

それを忘れた場合は、左上部隅の ← → の ←(戻る)をクリックしますと戻る場合があります。

←(戻る)は、素早いダブルクリックを１回です。

参考欄のURL添付が複数の場合には、最初だけになりますが、本文は復活する場合があります。

復活した本文は、今度は登録するために『次へ』をクリックしますと登録画面に移行します。

試してみてください。

Answer

原理的にはです。各段階での効率が効きます。結果論から言うとヒーター投入電力以上に温まることはない仮に物を暖めるのが目的なら。ｋｗのニクロムヒーターを使う様な状況でそれをLEDに変更しするのを考えるのはあまり現実的ではないと思いますね。赤外に限らず可視光でも、
最も最近じゃ車のヘッドライトもあるから不可能ではないかも。

Answer

長文書いてたら消えちゃった

>>10mmピッチで多数個並べれば、
>>110W÷0.82W＝134倍ほど高い放射照度が得られる計算です。この状態に
>>おける温度上昇は、前記の134倍の7.7℃～11℃程度と見積もられます。

集光って考えが抜けてると思う

ちなみにもっと集積したものは売ってるし
あたたくなったら、盗撮できませんね（犯罪はいけませんが）

まずLEDラら出る光は単色でレーザーと同じく直進性を持ちます

http://ascii.jp/elem/000/000/506/506723/
抜粋
あまり知られていないと思うが、フィラメントなどの発光と違って、LEDから発せられる光は直進性が高い。

ですから
LEDを単純に集めても

■■■■←LED
↓↓↓↓
↓↓↓↓
↓↓↓↓
↓↓↓↓
＿＿＿＿受光面で受ける光の量は１つのLEDと同じ

途中ですが

ここで赤道近くと低緯度の気温差の話を差し込んでおく

赤道付近
■■■■←太陽光
↓↓↓↓
↓↓↓↓
↓↓↓↓
↓↓↓↓
＿＿＿＿受光面で受ける光の量は直角に当たるため100％

低緯度では
■■■■←太陽光
↓↓↓／
↓↓／
↓／
／
　　　　受光面で受ける光の量は斜めでになり薄まる60度で50％

http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~yamaharu/LEP1.htm
画像
http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~yamaharu/image2112.gif

来れた二つにより温度を上げるには単位面積当たりの
光の量が必要と結論でき
単純に平行にならべただけでは　LEDの光の特性から集光できず
温まらない

未だ続く

この話で
誰もレーザーのほうの話が出ないのが不思議なんだが

文字通り
赤外線のledを使って
物を温めるものは手元にあります
http://ja.wikipedia.org/wiki/CD-R

抜粋
書き込み方法 780nm赤外線レーザー

パソコン搭載のCDRがそれで

書き込み時には
http://www.mb.ccnw.ne.jp/kontoshi/papa/gimon/CD.htm
局部的に300℃
になります

しかし焼いてほやほやのものをパソコンから取り出しても
暖かくはありません

局所的にしか温まらないからです

↑
これが焼き肉はおいしく焼けませんでしたのいみ

温めるために
ほしいのは単位面積当たりの光の量です

赤外線らいと
http://www.pis-security.com/69.html

赤外線LEDで物は温まるのか？