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船舶電気装備技術講座 〔電気計算編〕 (中級)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


8・8 投光照明
 アメリカ照明学会の推奨により最低取付け高さは、競技面の幅の1/3の点から器具を見上げた角度が30°以上とある。
 単位:〔m〕
 また次の関係がある。
 h、d、Wの数値は下図による。
 
 光束法により次の計算式がある。
E:所要照度〔x〕 A:被照面面積〔m2
F:投光器のビーム光束〔m〕 K:ビーム光束の利用率 M:保守率
(1)投光器のビーム光束はビームの開き間に集まった光束で、投光器の製品カタログによって定めたほうがよい。
(2)保守率は点灯の経過にともなって光束の減少とよごれによる性能の低下を見込んだ値で、一般に次のようである。
投光器と電球 0.75〜0.67
投光器と水銀ランプ 0.67〜0.55
反射形投光電球 0.80〜0.70
反射形水銀ランプ 0.75〜0.67
(3)ビーム光束の利用率
 Kの値は100〜40〔%〕投光器の設置場所の選定による。
 1972年国際海上衝突予防規則条約による灯火の最低光度は次式により計算されたものとしている。
I=3.43×106×T×D2×K-D〔cd〕
T:視認の限界係数=2×10-7x〕
D:海里で表した灯火の視認距離
K:大気の透過率、規定された灯火については、気象、視認距離13海里に対応して0.8でなければならない。
 
上式によるI〔cd〕の計算値表
灯火の視認距離
〔海里〕
灯火の光度
〔cd〕
灯火の視認距離
〔海里〕
灯火の光度
〔cd〕
1 0.9 6 94.0
2 4.8 7 160.0
3 12.0 8 252.0
4 27.0 9 414.0
5 52.0 10 641.0
ただし、K=0.8とする。
注:1〔海里〕〔浬ともかく〕=1,852〔m〕=6,076〔フィート〕
I=3.43×106×E×D2×K-(D+D')〔cd〕
E:目標物の照度〔x〕
D:光源からの目標物の距離〔海里〕
K:大気の透過率 1海里あたり 0.9〜0.5
D':目標物から観測者までの距離〔海里〕
観測者が探照灯の位置と同一の所にいるときはD=D'
I=3.43×106×E×D2×K-2D〔cd〕
注:Eの所要値は、海上船舶の場合、次のようにいわれている。
肉眼で 0.4〔x〕
双眼鏡で 0.2〔x〕
L:光源の平均最大輝度〔cd/m2
K:反射鏡の反射率、前面ガラスの透過率(8・2・5項参照のこと)など〔小数〕
A:探照灯の実効口径面積又は光って見える部分の口径全面積〔m2
幾何学的に定められる見通し距離は次式による。
H:灯火の海面上の高さ〔m〕
h:観測者の海面上の高さ〔m〕
 したがって信号灯、探照灯のようなものはこの値より遠距離まで光が到達しなければならない。
 
上式によるhとHとの関係の見とおし距離〔海里〕
(1)集魚灯電球定格100〔V〕、2,000〔W〕、41,000〔m〕、1,000時間寿命のものを110〔V〕で点灯したときの光束、寿命、電力はどうなるか。
(2)100〔V〕、20〔W〕、50〔Hz〕の白色蛍光灯を100個取付け37.5〔A〕が流れ、かつ4.5〔W〕安定器をそれぞれ使用している。この場合の力率を0.9に改善するため何〔μF〕のコンデンサをまとめて使用すればよいか。
(3)60〔W〕の一般用電球の光束が500〔m〕である。均等点光源とみなした場合、その光度はおよそ何〔cd〕か。
(4)20〔m2〕の室の床面の照度を150〔X〕にするには20〔W〕の蛍光灯を用いるものとし、何灯つければよいか。ただし蛍光灯の光束は1,000〔m〕、照明率を50〔%〕、減光補償率を2.0とする。
(5)1海里先の目標物を1〔x〕で観測する場合の探照灯の光度は何〔cd〕を必要とするか。ただしK=0.7とする。
(6)天井の高さ22〔m〕、間口10〔m〕、奥行20〔m〕、照明率70〔%〕の室に40〔W〕1灯用蛍光灯を用いて100〔x〕の全般照明をしたい。40〔W〕蛍光灯の全光束を2,000〔m〕、減光補償率を150〔%〕とすれば、蛍光灯の灯具は何個必要か。
(7)上図のような照明器具のグローブがあり、その中心に電球をおき点灯したとき、グローブ内の平均の輝きはいくらか。ただし電球の光度は50〔cd〕とし、グローブはすりガラスで透過率80〔%〕とする。また、グローブの半径10〔cm〕とする。







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