照明機器の光源

どうもこんばんは、ネコスキです。

転職して数か月ですが、

コロナウイルスの影響により、職場が異動になりました。

 

しかし、その職場では電工2種の資格は

あんまり必要ないっぽいです。

 

うーん、そんなこと聞いたら

モチベーションが下がりますね(;・∀・)。

 

とりあえず勉強は、4割くらいまで進みました。

今日学んだことは照明機器の光源についてです。

 

目次

照明機器の光源

照明機器とは、電気エネルギーを光に変えて利用するものです。

光源とは、光を発するもとのことです。

照明機器の光源は3種類に分類されます。

1、温度放射光源

2、放電発光光源

3、電界発光光源

 

発光効率

発光効率とは、電気エネルギーをどれだけ効率良く光に変えられるかを表した数値のことです。
発光効率が高いほど、省エネになります。

LEDは発光効率が高く、白熱電球やハロゲン電球は発光効率が低くなります。

 

力率

電動機などの巻線(コイル)に電流が流れると、
電流は電圧よりも遅れて流れます。
すると、仕事をしない電流が増えるので、
消費電力よりも大きめの電流を供給する必要が出てきます。

この割合を力率と言います。
力率が低い(悪い)と大きな電流が必要になります。

 

温度放射光源

温度放射光源とは、フィラメントの発熱にともなって発光する光源のことです。
温度放射光源を利用した光源は、白熱電球、ハロゲン電球があります。

力率は100%で、発光ダイオードより高くなっています。
発光ダイオードの力率は100%未満です。

 

白熱電球

白熱電球とは、タングステン素材のフィラメントに電流を流して、
放射熱で発光する照明灯のことです。

点灯の瞬間に大きな電流が流れるので、寿命が短くなりやすくなります。
電力の90%熱として失われるため発光効率も低くなります。

 

ハロゲン電球

ハロゲン電球は、フィラメントから昇華するタングステン原子に
ハロゲン原子が介在して再びフィラメントに戻すので、
フィラメントの寿命が白熱電球よりも倍に伸びます。

 

放電発光光源

放電発光光源とは、ガスを重鎮した管内で、

アーク放電を起こして発光させる光源のことです。

放電を安定させる安定器が必要です。

放電発光光源を利用した照明灯には、蛍光灯、

高圧水銀灯、高圧ナトリウムランプなどがあります。

 

蛍光灯

fluorescent lamp(フルーレセント ランプ)

蛍光灯はフィラメントの電極間の放電で放出される電子が、
蛍光灯内の水銀蒸気にぶつかって紫外線を発生させ、
その紫外線が蛍光灯内面に照射して発光する仕組みです。

 

HID灯

(high Intensity discharge lamp)高輝度放電灯

HID灯は管内に金属蒸気ガスが封入されていて、そのガス自体が発光する仕組みです。
アーク放電を利用した光源です。

蛍光灯と同じく放電発光光源ですが、蛍光灯よりも高輝度、高効率です。

しかし、演色性が悪く、ガスが十分に
気化してからでないと発光しないので、点灯に時間がかかります。

HID灯には、高圧水銀灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライドランプなどがあります。

 

高圧水銀灯

Mercury lamp

高圧水銀灯は、高圧の水銀蒸気を封入したランプのことです。
青白い発光色で、体育館や、公園、道路などで主に利用されていました。

 

高圧ナトリウム灯

Natriumlamp
高圧ナトリウム灯は、高圧のナトリウムを封入したランプのことです。

黄色い発光色で発光効率が良いので、主にトンネル内や
霧の発生する場所の照明に適しています。

 

メタルハライドランプ

metal halide lamp

メタルハイドランプは、水銀灯にメタルハライドを封入したランプのことです。

水銀灯よりも演色性が良くなっていて、土木施設や、大規模施設、
野球場やサッカーグラウンドなどの照明として使われています。

 

電界発光光源

電界発光光源とは、電圧を加えると発光する性質を使った光源のことです。

電界発光光源を利用した照明灯には、
LED電球(発光ダイオード)があります。

 

発光ダイオード

light emitting diode(LED)
発光ダイオードは、半導体ダイオードに電圧を加えると
発光する電界発光現象を利用したものです。

直流定電流で発光するので電源回路が必要です。
寿命が長く省エネ。

発光ダイオードに力率は高いが、
整流器や平滑回路を内蔵しているため、力率は100%未満になります。

 

まとめ

照明機器の光源についてのまとめです。

・白熱電球は電力の90%をロスしてしまい発光効率が悪い。力率は100%。

・LEDは寿命が長く、発光効率も良い。力率は100%未満。

・放電発光光源は放電を安定させる安定器が必要。

 

以上です!

 

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