JPH01183055A - 植物栽培用高圧ナトリウムランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、光合成作用に有効な分光エネルギー分布特性
を有し、植物栽培に適した光源として使用される高圧ナ
トリウムランプに関する。

（従来の技術） 植物を栽培する場合、植物に人工的な光を照射すること
により葉緑体による光合成作用を促し、成長を促進させ
る方法は知られている。

このような植物栽培用の光源としては、従来より高圧金
属蒸気放電灯が多く使用されており、高圧金属蒸気放電
灯を使用する理由は、長期に亙って点灯を継続しなけれ
ばならないため経費的理由から、発光効率に優れたラン
プが望ましいことによる。

ところで、植物栽培用光源として要求される条件は、上
記経費的理由にも関連しているが単位電力当りの植物を
生長させる能力に優れていること、および光源から放射
される光により植物の被照射部分の温度上昇が少ないこ
とが挙げられる。

このような観点からすると、高圧金属蒸気放電灯の中で
も高圧ナトリウムランプは高圧水銀ランプやメタルハラ
イドランプに比べて植物栽培用光源として適しており、
従来からすでに多用されている。高圧ナトリウムランプ
が植物栽培用光源として適している理由は、高圧ナトリ
ウムランプから発せられる光の分光エネルギー分布が植
物の光合成反応を促す分光特性（以下これを光合成作用
スペクトルと称する）に比較的近似しているためである
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら現在、植物栽培用光源として市販および使
用されている高圧ナトリウムランプは、どちらかといえ
ば一般照明用光源に近く、すなわち第６図に破線で示す
人間の比視感度曲線に似ており、人間の目の感度によく
合致する光を照射し、単位電力当りの発光効率（視感効
率）は４００Ｗ級ランプで１４０　（、、ｇｍ　／Ｗ）
を超えるが、植物の生長に特に有効とされている波長６
５０　ｎｍ近辺の赤色成分の発光エネルギーが低い・不
具合がある。

この点についてさらに詳しく説明する。

植物の光反応と光量との関係、ならびに光反応と分光特
性との関係は、過去においても各種植物に対して多くの
研究者による研究報告がなされているが、植物の生長過
程を支配するのは葉緑体の光合成反応であり、この光合
成反応は植物が受ける光量に影響されることは、−船釣
な傾向として多くの研究者が認めるところである。

そして、この光合成作用スペクトルは、植物の種類によ
り多少異なることも知られている。

国内または国際的に統一された光合成作用スペクトルカ
ーブは未だ存在しないが、ドイツ工業規格Ｎｏ５０３１
（以下ＤＩＮ５０３１と称する）において定められてい
る光合成作用スペクトルは、一つの目安として引合いに
出される頻度が多い。

本発明者等は、光源を人間の視感度で評価するのではな
く、植物の生長に必要とする光のスペクトルカーブに合
致するか否かで評価するようにし、その評価基準として
前記ＤＩＮ５０３１の光合成作用スペクトル、すなわち
第６図の実線で示された植物光合成作用カーブを用いる
ようにし、これにより植物栽培に最も適した光源の研究
を試みた。

その結果、従来の高圧ナトリウムランプは、現在市販さ
れている植物栽培用の高圧水銀ランプやメタルハライド
ランプあるいはけい光ランプに比べると、前記ＤＩＮ５
０３１による評価で最も優れているが、第６図の実線で
示すＤＩＮ５０３１の植物光合成作用スペクトルカーブ
のピークである６　５０　ｎｍ近辺のエネルギーが乏し
く、単位電力当りの植物栽培エネルギーの能力はまだま
だ改善の余地があると判断される。

また、市販の高圧ナトリウムランプ（自社製３６０Ｗ級
）は、前記ＤＩＮ５０３１のスペクトル範囲である３８
０〜７６０　ｎｍの間（可視光領域）に３５％の放射エ
ネルギーを有するが、逆に電気入力の６５％が熱として
無駄に費やされ、この熱が外部に放出されて周囲温度を
上昇させたり、植物の被照射面に輻射熱として作用する
。このような熱は、植物の育成に必要な周囲温度を必要
温度に保つ作用もあるが、むしろ温度が高過ぎて逆効果
を生じ、このため栽培室の温度調節が必要となり、冷房
設備やこれの維持費等の経費増を招くなとの欠点がある
。

本発明においては、単位電力当りの植物を生長させる能
力に優れ、被照射面の温度上昇が少なくなるとともに、
第６図の実線で示された植物の光合成作用スペクトルの
特性に一層近づく特性を有する植物栽培用高圧ナトリウ
ムランプを提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、発光管から放射される可視光を透過させると
ともに赤外線を発光管に向けて反射する赤外線反射膜を
有し、この赤外線反射膜は、７００〜９００　ｎｍの波
長領域で正透過率の急峻な低下を示し、７００　ｎｍの
正透過率が７０％以上であり、かつ８２０．ｎｍの正透
過率が上記７００　ｎｍの正透過率の１／２以下とした
特性を有しているとともに、ランプ点灯中のランプ電圧
をＶＬ　　（ボルト）、上記発光管の電極間距離をｌ！
（Ｃｍ）とした時、ＶＬ／ノの値を１８ないし３０（ボ
ルト／　ｃｍ　）としたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、赤外線反射膜によって第６図の実線で
示された植物の光合成作用スペクトルの特性カーブで視
感度ゼロとされている発光管から放射される７　６０　
ｎｍ以上の赤外線を反射して再び発光管に戻してやり、
これにより発光管の温度を上昇させてランプ電圧を高め
、ランプから放出される光の分光エネルギー分布を変え
て６５０　ｒ＋ｍ付近の放射強度を従来ランプより増大
させ、前記第６図の実線に示されたＤＩＮ５０３１のス
ペクトルカーブに合致、または可能な限り近づけること
かでき、単位電力当りの植物を生長させる能力を向上さ
せることができる。また、赤外線反射膜は輻射熱をカッ
トするから被照射体の温度上昇を低減させることかでき
る。そして、特に本発明の場合は、Ｖ　＋−／　Ｉ！の
値を１８ないし３０（ボルト／　ｃｍ　）としたので、
ナトリウムの蒸気圧をＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率の所定
レベル以上に維持し、６００〜６７　（ｌｎｍ付近の分
光エネルギー強度を高くして、前記第６図の実線に示さ
れたＤＩＮ５０３１のスペクトルカーブに一層近似する
特性が得られる。

（実施例） 以下本発明について、図示の一実施例にもとづき説明す
る。

第１図は植物栽培用高圧ナトリウムランプの構成を示す
もので、１は発光管を示す。発光管１は、例えば内径（
ｄｌ）が０．７２５ｃｍ、外径（ｄ２）が０．８７５ｃ
ｍおよび長さが１１．４ｃｍの透光性アルミナチューブ
よりなり、このチューブの両端はニオブなどの閉塞体２
，２にて気密に閉塞されている。

閉塞体２，２には電極３，３が取付けられており、これ
ら電極３，３間の距離、つまり電極間距離ノは８．９（
−、に設定されている。

上記発光管ｌ内には、ナトリウムのアマルガムと始動用
希ガスが封入されている。ナトリウムアマルガムは、ナ
トリウムの重量配分比が１５％のものを３０５封入して
あり、始動用希ガスは例えばキセノンであり、約２７Ｋ
Ｐａ封入されている。

なお、ナトリウムアマルガムに代わってナトリウムと水
銀を個々に封入してもよく、またナトリウムの重量配分
比は１５重量％に限らず、１０〜１８重量％の範囲であ
ればよい。

電極３，３は閉塞体２，２を気密に貫通するニオブ製の
ロッド４，４に電気的に接続されており、これらロッド
４，４には金属製のランプホルダ５およびセラミック等
よりなる絶縁性ランプホルダ６が取付けられている。

このような発光管ｌは外管７に収容されている。

外管７は、例えば内径が２．２０ｍ　％外径（Ｄ）が２
．５Ｃｍおよび長さが３０Ｃｍの石英製チューブにより
形成されている。なお、外管７の外径（Ｄ）は、発光管
の外径（ｄ２）との比ｄ２／Ｄが１／２〜１１５の割合
を有するように形成されることが望ましい。

この外管７の両端は例えばフレア端部が石英にて形成さ
れたフレアステム８，８により気密に閉塞されている。

このような外管７内には上記発光管１が略同軸をなすよ
うにして収容されており、この発光管１は前記ロッド４
，４に取着した絶縁性ランプホルダ６が外管７の内面に
当接されることにより外管７の略中心部に保持されてい
る。なお、この場合、絶縁性ランプホルダ６と外管７内
面との間には、熱膨張差を吸収できるような微少な遊び
を設けである。

フレアステム８，８にはリード線兼用のサポートワイヤ
９，９が気密に貫通されており、これらサポートワイヤ
９，９の内端には前記発光管１に接続されたロッド４，
４がニッケルなどよりなる導電リボン１０．１０を介し
て電気的に接続されている。

また、これらサポートワイヤ９，９の外端には給電コー
ド１１．１１が接続されている。

上記外管７の内部は、排気管１２を通じて真空引きされ
、この排気管１２を封止切りして真空が保たれている。

なお、１３は外管７内の真空度を維持するゲッタリング
であり、サポートワイヤ９，９に取付けられている。

外管７の外面または内面には、斜線で示す領域に赤外線
反射膜１４が形成されている。

赤外線反射膜１４は、チタニウム（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓ
ｉ）、スズ（Ｓ　ｎ）またはインジウム（Ｉｎ）の各酸
化物により形成することが出来ることは知られているが
、本実施例の場合はチタニア（ＴｉＯ２）とシリカ（Ｓ
ｉＯ２）とを多重干渉膜構造に構成したものである。す
なわち、赤外線反射膜１４は、外管７の例えば外面にチ
タニア（Ｔ　ｉ　０２　）とシリカ（Ｓｉ０２）とを交
互にディッピング法により８〜１２層に塗布したのち、
これを焼成して形成されており、各Ｔ　ｉ　０２層の膜
厚は８５０〜１２００人とし、また各Ｓｉ０２層の膜厚
は１５００〜２０００人程度としである。

このような赤外線反射膜１４は、第２図に示した特性を
有する。

すなわち、上記赤外線反射膜１４は、波長４００〜７０
０　ｒ＋ｍの領域で正透過率に優れており、８００〜１
．２００ｎｍの領域、すなわち発光管１が点灯中に輻射
する赤外線のうち特に強い輝線スペクトルを呈する波長
帯である８１８〜〜１１４０ｎｍの領域では正透過率に
劣り、逆に高い反射率を有している。

そして、このことは７００〜９００　ｎｍの領域で正透
過率の急峻な落込みが存在していることを示し、このよ
うな正透過率の急峻な落込み具合は、７００　ｎｍにお
ける正透過率は７０％以上であり、８２０　ｎｍでは上
記７００　ｎｍにおける正透過率の半分以下とされてい
る。

さらに詳しく一例を説明すれば、波長４００〜７００ｎ
ｍの領域における平均正透過率は９４．７％程度となっ
ており、その７００ｎｍにおける平均正透過率は８０層
程度となっている。

また、８００〜１２００ｎｍｌこおける平均の反射率が
約７８％、特に８２０　ｎｍでは約７５％、また１１４
０ｎｍでは約７５％のそれぞれ平均の反射率を示すよう
に形成されている。

なお、上記赤外線反射膜１４は発光管１の長さより充分
長い範囲に亘り外管７の外面に形成されているものであ
り、この赤外線反射膜１４の形成範囲は、本実施例の場
合、発光管１の管端部よりも外管７の端部側に伸びてお
り、発光管１の管端部中心線から赤外線反射膜１４の端
部を臨んだ場合に仰角θが６０度以下となるような範囲
に設定されている。

また、周方向においては、垂直点灯されるランプの場合
は全周に亘り形成することが望ましいが、水平点灯され
るランプでは有効発光面として全周の少なくとも１／３
以上であればよい。

このような構成の実施例について、作用を説明する。

ランプを点灯すると、発光管１内に封入されているナト
リウムアマルガムが、最冷部となる発光管の軸方向端部
の温度に対応した分量だけ蒸発する。この蒸発したアマ
ルガムはランプ電圧ｖＬの根源となる電位降下を惹き起
こすため発光管１への点灯初期の入力に応じて管端部の
温度が上昇する。このよ、うなサイクルを繰り返すこと
により２〜４分の間にランプは定格入力に近づいてゆき
、約５〜１０分でほぼ熱的に平衡な状態に達する。

上記点灯直後から約１分間程度はアマルガム中の水銀が
多く蒸発し、ある程度の温度になってナトリウムが蒸発
を始める。このナトリウムが蒸発を始めるまでの間に短
時間でかつ微弱ではあるが、水銀の発光が観測される。

水銀の発光は２５４ｎｍ、３１３ｎｍ、　３６５ｎＩｌ
ｌを中心とする紫外線を発光し、これは人間の目に有害
とされている。本実施例に記載された外管７は石英製で
あるため、上記有害な紫外線を良く透過する。しかしな
がら、この外管７の外面には赤外線反射膜１４を形成し
てあり、この赤外線反射膜１４は第２図に示すような分
光透過率を示す特性を備えているので、上記点灯初期の
水銀の発光にて放射される上記紫外線をカットする。

このような人間の目に有害とされている紫外線をカット
する赤外線反射膜１４の外管７への塗布範囲は、上記の
作用を考慮して決定されている。すなわち、灯具にラン
プが装着された場合、外管７内に収容されている発光管
１を直視することかできないような範囲に上記赤外線反
射膜１４を設けたものであり、換言すれば、赤外線反射
膜１４にて発光管１を直視可能な範囲から隠してしまう
ような領域に赤外線反射膜１４を設けたものである。

この理由から、本実施例の場合、赤外線反射膜１４の形
成領域は、発光管１の管端部中心線から赤外線反射膜１
４の端部を臨んだ場合に仰角θが６０度以下となるよう
な範囲に設定されている。

次に、本発明の基本的な狙いであるところの外管７に赤
外線反射膜１４を形成することにより植物の生長能力の
向上作用について説明する。

外管７に形成した赤外線反射膜１４は、すでに説明した
ように、また第２図からも明らかなように、波長４００
〜７００ｎｍの領域で平均正透過率が９４．７％程度と
なっており、したがって可視光領域の波長は良く透過し
、また赤外線のうち特に強い輝線スペクトルを呈する波
長帯である８１８〜１１４０ｎｍの領域では逆に高い反
射率を有しているので、赤外線領域の波長を発光管１へ
反射する。

このため、発光管１から放出される輻射熱がカットされ
、被照射物としての植物に熱的な悪影響を及ぼすことが
ないとともに、周囲雰囲気の温度上昇を防止するから空
調設備やその維持費が安くなる。

また、赤外線反射膜１４により反射された赤外線は再び
発光管１に戻り、発光管１の温度を高めてランプ自身の
分光エネルギー分布を大きく変化させ、これが植物栽培
用に好ましい効果を発揮することになる。

すなわち、一般に高圧ナトリウムランプは、定格点灯中
においても発光管の端部に生じる最冷部に多量の未蒸発
アマルガムが残余するように、充分なアマルガム量を封
入しである。この残余アマルガムは、最冷部の温度上昇
とともに蒸発し、管内の水銀およびナトリウムの蒸気圧
を増加させ、ランプ電圧の上昇すなわち電位傾度を上昇
させる。

逆に最冷部の温度が低下すると、管内に蒸発している水
銀およびナトリウムの一部が凝縮し、残余アマルガムか
増加し、ランプ電圧はその分低下＝　　１６　− する。

従来構造の高圧ナトリウムランプ、つまり発光管の内径
（ｄｌ）が０．７２５ｃｍ、電極間距離ノが８．９０ｍ
、ナトリウムの重量比が１５重量％のアマルガムを封入
した高圧すトリウムランプの発光管でありながら、これ
を赤外線反射膜を有しない硬質ガラス製の外管内に収め
、ランプ電力を３６０Ｗ一定としながら最冷部温度を熱
制御することによりランプ電圧を変動させてその分光分
布特性を調べてみた。

この結果を第３図（Ａ）ないしくＤ）に示す。

第３図の（Ａ）ないしくＤ）図は、それぞれランプ電圧
ＶＬが１２５．１６０，１９６および２６７（ボルト）
の場合の分光分布特性であり、それぞれ破線は前述した
第６図のＤＩＮ植物光合成作用カーブを示す。

上記第３図の（Ａ）ないしくＤ）図がら明らかなように
、ランプ電圧ＶＬが変化すれば分光分布特性が変化する
ことが確認される。

したかって本発明のように、発光管１からの放射エネル
ギーのうち赤外線領域を赤外線反射膜１４にて反射させ
、最冷部を含む発光管１に戻すようにすれば、発光管全
体が温度上昇するとともに最冷部も温度上昇する。この
ため、ランプ電圧の上昇すなわち電位傾度が高くなり、
３６０Ｗ級ランプであってもランプ電圧は２００ボルト
にも達することになる。この結果、ランプ自身から出る
光の分光分布特性を変化させることができる。

ところで、発光管１の内径ｄ１、電極間距離ｌおよび封
入アマルガム中のナトリウム重量比（％）が一定であれ
ば、前述したように発光管内のナトリウム蒸気圧はラン
プ電圧によく対応し、しがもナトリウム蒸気圧はランプ
の分光エネルギー分布を決定する要因となる。

そして、電気から光への変換効率、言い換えれば必要な
波長域における放射エネルギー量効率（Ｗ／Ｗ）も、更
にここでは植物生長に寄与する評価尺度としたＤＩＮ５
０３１評価数もナトリウム蒸気圧に依存し、したがって
ランプ電圧によく対応することになる。

ＤＩＮ５０３１評価数（以下これをＰＡＲ（ＤＩＮ）−
単位ｗ−＞は、第６図に示す光合成作用カーブにおける
両端部の３８０　ｎｍおよび７６０　ｎｍを零とし、ピ
ーク値を示す６６０ｎｍを１．００として、５ｎｎ毎に
（全部で７５ポイント）それぞれ係数を定めたものであ
る。

そしてこのＰＡＲ（ＤＩＮ）をランプ電力で除して１０
０倍した値をＰＡＲ（ＤＩＮ）効率（単位％）と称して
いる。

従来の金属蒸気放電灯についてＰＡＲ（ＤＩＮ）効率を
調べたところ、高圧ナトリウムランプが一番優れている
が、従来の高圧ナトリウムランプのＰＡＲ（ＤＩＮ）効
率は２０．８を示した。

ＰＡＲ”（ＤＩＮ）効率が高いことは、上記したように
ナトリウム蒸気圧を高めてランプ電圧を上昇させるから
、従来のＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率よりも高い値である
ことが望まれる。この場合、ばらつき等を考慮すると従
来のＰＡＲ（ＤＩＮ）効率より１０％程度高いことがよ
く、２０．８Ｘ１．１＝２２．９となるが、目安として
は２３％以上を設定する。

さて、上記第３図の（Ａ）ないしくＤ）図に示されたラ
ンプから得られたＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率を第５図に
示す。第５図では縦軸にＰＡＲ（ＤＩＮ）効率を、また
横軸にランプ電圧ＶＬを電極間距離ノ（ｃｍ　）で除し
た値ＶＬ／ノ（Ｖ　／　ｃｍ　）を用いである。また第
５図の点Ａ：　　Ｂ、Ｃ，Ｄは、第３図の各Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄ図に対応するものである。

第５図から判るように、Ｖ　＋−／　Ｊ値が１８〜３０
の場合にＰＡＲ（Ｄ　Ｉ’Ｎ）効率は２３％を越える数
値が得られている。

つまり、換言すれば、電位傾度と称するＶＬ／ノ値は１
８〜３０の範囲が良いことになる。

一方、第４図には本発明に係わるランプの分光分布特性
を示す。本発明のランプは、赤外線反射膜１４の作用に
より発光管１が温度上昇し、３６０Ｗにおいて２００Ｖ
のランプ電圧Ｖ１−か得られ、この時のｐＡＲ（Ｄ　Ｉ
　Ｎ）効率は２４．７％に達することが確認された。そ
して、Ｖ　Ｌ　／　１２の値は２２、　５　（Ｖ／ｃｍ
）であった。

ｖｌ−／ノの値が２２．　５　（Ｖ／ｃｍ）の場合、第
５図に示す特性ではＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率が約２４
．２％位であり、本実施例の構造によるとＰＡＲ（Ｄ　
Ｉ　Ｎ）効率は２４，７％であるから、第５図のピーク
値を上回るものである。これは赤外線反射膜１４の作用
により外部に無駄に捨てられていた熱エネルギーを再び
発光管１の戻して発光管１の温度を上昇させたことによ
る上昇分である。

本発明に係わる赤外線反射膜１４は、その分光透過特性
および反射特性の作用が本発明の目的に合致した性能を
示し、しかも４００〜６００℃の高温度でかつ真空雰囲
気や酸素を充分に含む空気中、さらには多湿雰囲気で長
時間耐えることが要求され、このためＴ　ｉ　０２層と
５ｉ０２層とを交互に重ねた多重層構造とし、膜厚を１
０００人前後にして均一に構成しである。

本発明者等の実験および研究によれば、重ねる膜１層毎
の個々の製膜条件や積重ねの程度等、膜の特性に関与す
る条件は多く、このため透過率のばらつきを考慮に入れ
た設計を採用しである。

具体的に述べると、第２図に示すように、透過率が急激
に落込む波長域が６５０〜８５０　ｎｍの領域にあり、
その回復する波長域が１２００〜１４００　ｎｍの範囲
に存在する。このうち前者がランプ特性に大きな影響を
及ぼすものである。

したがって、８２０〜１’　１４０　ｎｍ領域の赤外線
を充分に反射しながら７６０　ｎｍ以下の可視光は効果
的に透過することが望まれる。このことから、７００ｎ
ｍにおける正透過率の下限値が７０％以上であり、８２
０　ｎｍの正透過率が７００　ｎｍにおける正透過率の
１／２以下であることか要求される。

この点についてさらに説明すれば、第６図に示す光合成
作用特性カーブは、７　’００　ｎｍでＰＡＲ（ＤＩＮ
）の係数か０．５であり、これから前後２０ｎｎ＋ずれ
た波長６８０　ｎｍで０，８７および７２０　ｒ＋ｍで
は０．２０であり、感度のほぼ端部に相当している。　
一方、第２図に示す赤外線反射膜の透過率特性において
、７００ｎｍ近辺は急峻な変化か生じる領域の端部に相
当している。赤外線反射膜の積層数、膜厚、焼成条件な
どのばらつきにより第２図の透過率特性カーブは左側に
変位し、この結果７００　ｎｍ近辺の正透過率の値が低
下する場合がある。

７００　ｎｍ近辺の正透過率か７０％を下回ると、６０
０　ｎｍ以上の領域でも正透過率の落込みが発生する。

この結果ＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率の低下が生じる。

発光管の内径（ｄｌ）が０．７２５ｃｍ、電極間距離ノ
が８．９０ｍ、ナトリウムの重量比か１５重量％のアマ
ルガムを封入したランプの場合、７００　ｎｍの正透過
率とＰＡＲ’（ＤＩＮ）効率の関係を調べた結果以下の
通りであった。

７００ｎｍ近辺の正透過率か７０％を下回ると、可視光
領域の反射割合も増加し、ランプ電圧の上昇が著しくな
るので、これによるＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率の低下を
招き、かつ可視光領域の長波長ゾーンの正透過率の落込
みのためＰＡＲ（ＤＩＮ）効率の低下の方が大きく影響
し、したがって７００ｎｒＩｌ近辺の正透過率は７０％
以上であることが必要である。

一方、８２０　ｎｍの正透過率は、７００ｎｍにおける
透過率の変化よりも変化具合が激しい。第２図に示す赤
外線反射膜の透過率特性において、８２０　ｎｍ近辺で
は２５％程度であるが、これから前後２０ｎｍずれた波
長８００　ｎｍで４３％、および８４０ｎｍでは１６％
となり、最も変化の大きな領域となる。しかも、８１８
〜８２０　ｎｍにはナトリウムによる大きな赤外線の放
射があり、この波長領域での膜の反射性能の良否により
発光管への熱の戻り方に大きな影響がみられ、かつラン
プからの熱線放射量にも大きく影響する。

本来、８２０　ｎｍの正透過率は小さい程望ましいもの
であるが、過度に小さな正透過率を狙うと可視光部の正
透過率に悪影響を及はし、高いＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効
率が得られなくなる。

７００　ｎｒＬｌと８２０　ｎｍの正透過率比を、ＰＡ
Ｒ（ＤＩＮ）効率および赤外線カットの度合いを示す全
放射量比で調べてみると、以下のようになった。

上記表から判るように、（−８”’、　２０”ｅ−ｍの
正透過率）／（７００，ｎ１１の正透過率）の値は１／
２以下が望ましく、中でも１７２〜１１５の範囲が良好
である。

なお、本発明は第１図に示された構造に制約されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。

例えばフレアステム８に代わってボタンステムを使用し
たり、圧潰封止構造を採用してもよく、また、発光管を
外管内に保持するためにランプホルダ８に代わってサポ
ートワイヤを用いるなどの構造であってもよい。

また、外管は石英製に限らず硬質ガラスであってもよく
、赤外線反射膜も外管の内面に形成する等の構成であっ
てもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第６図に示された
植物の光合成作用スペクトルの特性カーブで視感度ゼロ
とされている発光管から放射される７　６０　ｎｍ以上
の赤外線を前記赤外線反射膜で反射することにより再び
発光管に戻してやり、これにより発光管の温度を高めて
ナトリウム蒸気圧を高くして６５０１１１Ｉｌ付近の放
射強度を従来ランプより増大させることができ、よって
発光管から放射される分光エネルギー分布を前記第６図
に示されたスペクトルカーブに合致、または可能な限り
近づけることができるので単位電力当りの植物を生長さ
せる能力の向上が可能となる。また、赤外線反射膜は発
光管から放出される輻射熱をカッ！・するので、被照射
体や周囲の温度上昇を低減させることができる。さらに
また、本発明においてはＶ　Ｌ　／　１２の値を１８〜
３６のの範囲に設定したので、ナトリウムの蒸気圧がＰ
ＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ）効率を所定以上のレベルとなるよう
に維持され、これにより第６図に示されたスペクトルカ
ーブに一層近づくことになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は植物栽培用高
圧ナトリウムランプの構成を示す側面図、第２図は赤外
線反射膜の正透過特性および反射特性を示す図、第３図
（Ａ）ないしくＤ）は赤外線反射膜を設けないランプで
発光管の温度を変えて測定した分光エネルギー分布の特
性図、第４図は第１図の構造のランプの分光エネルギー
分布の特性図、第５図はＶＬ／ノとＰＡＲ（Ｄ　Ｉ　Ｎ
）効率の関係を示す特性図、第６図は植物光合成作用特
性を示す特性図である。 ■・・・発光管、３・・電極、７・・・外管、８・・・
フレアステム、１４・・・赤外線反射膜。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 波長（ｎｍ） （Ａ） 適長（ｎｍ） （Ｃ） 第 波長（ｎｍ） ＣＢ） ５皮長（ｎｍ）　　　’ ＣＤ） ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光管から放射される可視光を透過させるとともに赤外
   線を発光管に向けて反射する赤外線反射膜を有し、この
   赤外線反射膜は、７００〜９００ｎｍの波長領域で正透
   過率の急峻な低下を示し、７００ｎｍの正透過率が７０
   ％以上であり、かつ８２０ｎｍの正透過率が上記７００
   ｎｍの正透過率の１／２以下とした特性を有していると
   ともに、ランプ点灯中のランプ電圧をＶ＿Ｌ（ボルト）
   、上記発光管の電極間距離をｌ（ｃｍ）とした時、Ｖ＿
   Ｌ／ｌの値を１８ないし３０（ボルト／ｃｍ）としたこ
   とを特徴とする植物栽培用高圧ナトリウムランプ。