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超大光束の50KW高圧ナトリウムランプシステム開発と実用化

  • 写真なし神谷 明宏
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60kWメタルハライドランプ

写真1 60kWメタルハライドランプ

50kW高圧ナトリウムランプ

写真2 50kW高圧ナトリウムランプ

光反応槽イメージ図

図1 光反応槽イメージ図

50kW高圧ナトリウムランプの特性

表1 50kW高圧ナトリウムランプの特性

 光化学反応の大規模な工業的実用例には、東レ株式会社が開発したナイロンの中間原料であるカプロラクタムの光合成法がある(図1)。この光化学反応(PNC法)には、可視光領域のフォトン(光子)数が多いことが要請され、1961年から63年ごろにかけて10~20kWという大電力の高圧水銀ランプが開発された。さらに64年ごろから71年ごろにかけて10~60kWの大電力メタルハライドランプ(写真1)が開発され実用化されていた。

 1988年に実用化された50kWの高圧ナトリウムランプ(写真2)は、高効率化・長寿命化をめざして開発されたものだ。メタルハライドランプよりも効率が27%高く、20%の省電力効果を実現した。このランプの光束は800万ルーメンに達し(表1)、わずか10灯で広大な野球場の夜間照明の光束に匹敵する明るさを持っている。

 高圧ナトリウムランプは一般の照明用として広く利用されているが、ランプ電力が1kWを超えるものはなかった。大電力化と高効率化は、発光管の最適設計のほか、透光性の高い大口径・長尺アルミナ管の開発、大電流に適した電極封着技術、特殊な排気技術、ランプ点灯システムなど多くの新技術開発によって達成された。

 この高圧ナトリウムランプは、多くの光化学反応や一般照明用への応用のほか、大口径アルミナ管の高耐熱・高純度材料としての応用にもつながるものである。

 本研究の成果に対して、照明学会は、1990年、神谷 明宏(東芝ライテック(株))、米沢 昭弘(東芝ライテック(株))、森 泰樹(東芝ライテック(株))、大島 照雄(東芝ライテック(株))、鈴木 克彦(東レ(株))、吉川 哲也(東レ(株))、島井 駿造(東芝セラミックス(株))、五十嵐 昇(東芝セラミックス(株))に日本照明賞を贈った。

文献

[1] 高圧ナトリウムランプの大電力化の検討、1986年、照明学会全国大会
[2] Super High Power High-Pressure Sodium Lamp、1990年、IES Session
[3] 大型光透過性アルミナ管、1991年、日本ファインセラミックス協会 3部合同大会

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照明
(光源)

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1988年
50kW高圧ナトリウムランプの実用化

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キーワード

光化学反応、高圧ナトリウムランプ、大電力ランプ、大型アルミナ管、ナイロン、カプロラクタム、HIDランプ、光放射の応用
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