エネ管 照明

2007年

①光源の寿命は光源が点灯しなくなるか、又は(1)
が規定した値(初点灯の値に対するパーセントで決まる)に減少するまでの時間。

②配光特性とは、光源から発散する光の(2)
による強度変化の状態を示したもの(光度指向性)。

③分光分布とは、光源の放射の強さの(3)
な広がり(分布)を示したもの。これによって(4)
や平均演色評価数が決まる。

④光源の(5)
特性とは、光源のスイッチをオンにしてから、光源の発光が定常的に安定するまでの時間で表す。電球ではほぼ瞬間的に安定するが、HIDランプでは数分を要する。



2008年

100Wの白球電球では、入力した電気エネルギーの約10%が可視光線となり、ほとんどが赤外光となる。また、蛍光ランプ(40[W]の場合) は入力した電気のエネルギーの約25%が可視光となり、約45%が対流伝搬となる。

蛍光ランプの分光分布は白熱電球に比べて、人間の目の(6)
に対する適合性がよいので、光源効率(ランプ効率)は100Wの白熱電球では15[lm/W]程度であるのに対して、40W形昼白色3波長直管形蛍光ランプでは95[lm/W]程度になる。

※ 電気エネルギー(消費電力)は以下に変換される

白熱電球→ 可視光線は(7)
%、赤外光は(8)
%、ガス損失は(9)
%、その他損失(10)
%

蛍光ランプ→ 可視光線は(11)
%、放射熱は(12)
%、対流伝搬は(13)
%

120[lm/W]の白色LED→ 可視放射は%

2009年

蛍光ランプは、管内部の放電により発生した(14)
を管の内壁の蛍光物質に当てることにより可視光線を発生させtて照明として利用するものである。電球形蛍光ランプは(15)
を内蔵しており、ねじ込み形口金の付いた蛍光ランプで、白熱電球と手軽に交換でき省エネルギーを図ることができる。

電球形蛍光ランプの消費電力は白熱電球の約1/5、寿命は(16)
時間、効率は4〜5倍である。また、電球形蛍光ランプには「電球色」「昼食色」「昼光色」の3光色があり、用途に合わせて選ぶことができる。演色性とは光源で照らされたものの見え方のことで、光源により決まり、その程度は平均演色評価数(Ra)で示される。Raは100に近いほど演色性が良いといえ、電球形蛍光ランプのRaは(17)
である。



2010年

照明における省エネルギーの方法には、器具効率が高く、照明率の良いものを使用することが基本である。これにより設備灯数を少なくすると、消費電力の節減につながる。また、(18)
を利用し、窓際の照明器具を点滅、(19)
させることにより消費電力の一層の節減となる。照明器具の点滅、(20)
には照度センサが使用される。

光源の(21)
とは、光源の光束が作業面に達する割合を示したものであり、配光、器具効率、室指数、室内の反射率で決まる。

(22)
は、人の利用が間欠的な廊下、洗面所、倉庫等に設置し、人が利用しているときだけ点灯することで省電力を図ることができる。



代表的な照明制御には、(23)
の取り入れに伴う質の照度を検出し、これが適正レベルになるように人工光源を制御する方法がある。また、光源の(24)
の変化、及び照明器具や部屋の汚れに起因する(25)
の変化などによる照度変化を補償する制御方法もある。さらに、室内が無人状態のときには、(26)
で検出し制御することも有効である。



2011年

白熱電球の場合、入力エネルギーのうち可視光線に変換されるのは約(27)
%であり、その大半は赤外線放射である。

また、蛍光ランプの場合、入力のエネルギーのうち可視光線に変換されるのは約(28)
%である。

これに対して発光効率が120[lm/W]の白色LEDの場合、消費電力の約(29)
%が可視放射に変換される。

LEDの寿命はJISC8155「一般照明用LEDモジュールー性能要求事項」で全光速が初期値の(30)
%に下がるまでの総点灯時間または点灯しなくなるまでの総点灯時間のいずれか短い時間と定義されている。

LEDは、駆動電流に対する即応性が極めて速く特徴がある。このため、インバータ等の高周波を利用した電源装置で動きのある物体の照明に採用すると、物体が断続的に照らされるために飛び飛びに見える(31)
が起こることがある。(32)
は、特に動きの速いボールを扱うスポーツ照明等で問題となることがある。



(33)
もしくは(34)
は、19世紀のチェコの生理学者ヤン・エヴァンゲリスタ・プルキニェが解明したことから名付けられた視感度がずれる現象をいう。「プルキニエ」や「プルキンエ」と表記されることもある。

色は網膜の視細胞で感知しているが、明るい場所では赤が鮮やかに遠くまで見え、青は黒ずんで見える。一方、暗い場所では青が鮮やかに遠くまで見えるのに対して、赤は黒ずんで見える。これは、桿体(かんたい)と呼ばれる視細胞の働きによるもので、人の目は暗くなるほど青い色に敏感になる。



2012年

LED照明器具のように光源を取り外せない照明器具の配光特性を表す場合、基準とする光束は(35)
を用いる。

光束[lm]を対応する放射束[W]で除したものを(36)
という。

黒体からの熱放射について、黒体の絶対温度T[K]と分光放射発散度が最大となる波長λm[m]との関係は

λm T=2.8978×10⁻3[m・K] で表される。これを(37)
という。



2013年

光源の可視領域((38)
)における波長と放射強度の関係を示したものを分光分布と呼ぶ。

(39)
は、対象とするランプの基準光源に対する色の見え方の忠実度を数量的に表したものであり、平均演色評価数Raと特殊演色評価数R0~R15によって表される。

(40)
は、物体の色の見え方の方好ましさの程度を表すものではない。

(41)
とは、光源色と最も近い色に見える黒体放射の色(温度)で表したもので、単位には(42)
が使用されている。

①白熱電球はフィラメントを流れる電流のジュール熱で白熱させ、そこから温度放射される光を利用している。このため波長400[m]付近から連続的に単調増加する特性を持っている。

②三波長域発光形蛍光ランプは、青色(450[nm])、緑色(540[nm])、赤色(610[nm])の三つの波長の付近に強い発光ピークをもつランプで、一般型の蛍光ランプよりも演色性とランプ効率を改善したものである。

③発光ダイオード(LED)は、半導体のpn接合部に電流を流して、電子と正孔が再結合する過程で光エネルギーを放出して発光するものである。白色LEDには青色または紫外LEDで蛍光体を励起して白色を得るタイプと、青、緑、赤のLEDを組み合わせて白色を得るタイプがある。白色LEDは、青色(450[nm])に強いピークと黄色(550[nm])にピークを有した滑らかな分光分布となる。



2014年

・光源の寿命は、光源が点灯しなくなるか、または光源の(43)
が規定された値に減少するまでの時間である。

・配光特性は、照明器具の角度の変化に対する(44)
の変化を示したものである。

・光束は放射束を標準分光視感効率と(45)
に基づいて評価した量である。

・白昼色の電球形LEDランプの色温度は(46)
[K]程度である。

・LED照明器具は、「LED照明器具の(47)
」を用いて評価することが一般的である。



2015年

演色性とは(48)
が等しい基準光源と比較して、照射された物体の色の(49)
を評価する指標である。



白熱電球      ランプ効率: 15[lm/W]  全光束:810[lm/W]  平均演色評価数:100  光束立ち上がり特性:非常に速い

電球形LEDランプ  ランプ効率:100[lm/W]  全光束:810[lm/W]  平均演色評価数: 80  光束立ち上がり特性:非常に速い 

電球形蛍光ランプ  ランプ効率: 68[lm/W]  全光束:810[lm/W]  平均演色評価数: 80  光束立ち上がり特性:比較的遅い

2016年

発光源となるLEDチップは、一般的に(50)
であり、その青色光を上面の透明な封止樹脂中にある黄色発光蛍光体に当てることで白色を得ている。

また、パッケージの名のとおり給電用の電極および放熱用のヒートシンクと一体のケースとなっている。



黒体に関する熱放射の基本的な法則は(51)
である。黒体の絶対温度と発光との関係を示す特性に黒体軌跡があり、白色LED等の照明はこの軌跡と完全に一致しないが、近似している光色である。 青色LEDからの直接発光が黄色発光蛍光体によって変換された場合のエネルギーロス(ストークスロス)は(52)
%程度である。



2017年

被照射物の見え方の良し悪しによって照明光の質を論ずる場合は(53)
を尺度に用いるが、現在の照明用LEDの値は蛍光ランプと比べて謙色なく、一般的に室内で求められる(54)
という値を満足する製品が容易に入手できる

(55)
が高いほど色の見え方が自然光の下で見た場合に近い。

※JIS規格(JIS Z9110:2010)では屋内作業のやや精密な視作業から(56)
以上が必要と規定され、一般的な室内(住宅、オフィス執務室等)に求められる値である。

蛍光ランプは発光材料として(57)
を使っているため、廃棄時の取り扱いに難がある。

蛍光ランプは水銀からの254[nm]の(58)
を励起源とし、白色LEDでは450[nm] 前後にある青色LED光を励起源としている。

エネルギーの高い光(波長が短い)が低い光(波長が長い)変換される際のエネルギー損失(ストークスシフト)は励起光の波長が短い場合のほうが大きくなる。



2018年

照明用の白色LEDは、一般的に青色LEDからの直接光と青色LED光に励起された(59)
からの黄色の発光を混合して白色を得る。

ランプ効率は光源の全光束を消費電力で除した値であり、単位はlm/Wである。ランプ効率が20lm/W程度の(60)
では大半が光に変換されない熱として捨てられる。

最近の白色LEDではランプ効率が170lm/W程度のものが実現されており、発熱量は(61)
である。

光源の寿命は点灯できなくなる(62)
と初期値の70%の値までの低下した時点を指す(63)
命の二つの考え方がある。一般照明用蛍光ランプは放電灯の一種であり、その絶対寿命の多くの場合は、(64)
で決まる。一方、白色LEDランプの有効寿命は(65)





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