JP2010182646A - Lamp unit and pseudo-sunlight irradiation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大きな照射面を有する擬似太陽光照射装置に使用し得るランプユニットに関し、より詳細には、ランプハウジング内に反射板を備える光源ランプと、波長フィルターと、照射強度調整部材とが収納されたランプユニットであり、および、複数のランプユニットを配設することで照射強度が均一である大面積の照射面を確保しうる擬似太陽光照射装置に関する。 The present invention relates to a lamp unit that can be used in a pseudo-sunlight irradiation device having a large irradiation surface, and more specifically, a light source lamp including a reflector in a lamp housing, a wavelength filter, and an irradiation intensity adjusting member are accommodated. The present invention relates to a pseudo-sunlight irradiation device that can secure a large-area irradiation surface with uniform irradiation intensity by disposing a plurality of lamp units.
自然太陽光のスペクトル分布を高精度に再現しうる擬似太陽光照射装置は、太陽電池の光電変換特性に代表される各種の太陽エネルギー利用機器の性能の測定や、加速劣化試験に広く用いられている。 Pseudo-sunlight irradiation equipment that can reproduce the spectral distribution of natural sunlight with high accuracy is widely used for measuring the performance of various types of solar energy equipment represented by the photoelectric conversion characteristics of solar cells and for accelerated degradation tests. Yes.
擬似太陽光照射装置によって太陽電池の出力特性を正確に測定するためには、太陽電池の受光面に太陽光と同等に均一化された擬似太陽光が照射される必要がある。光源ランプによる照射光のスペクトルの不均一に起因する太陽電池の出力特性の測定誤差を解消する方法として、キセノンランプを光源として、照射光の４５０〜５００ｎｍにおけるスペクトルのピークを除去する光学フィルター、照射光の８００〜８４０ｎｍにおけるスペクトルのピークを除去する光学フィルター、および照射光の７５０ｎｍ以上におけるスペクトルの凹凸を平滑化する光学フィルターを併用し、太陽光に近似させた照射光を照射しうるソーラシミュレータが開示されている(特許文献１)。このソーラシミュレータは、遮光材で囲った箱状をなすフレームの内側下部にキセノンランプが設置され、前記ランプを覆うように反射板が設置され、更に前記反射板の上位に光学フィルターが設置されたものである。ランプ点灯により照射光が反射板に反射され、次いで前記照射光は前記光学フィルターを経て、太陽電池モジュールに擬似太陽光として照射される。 In order to accurately measure the output characteristics of the solar cell by the simulated sunlight irradiation device, it is necessary to irradiate the light receiving surface of the solar cell with simulated sunlight that is equalized to sunlight. As a method of eliminating measurement errors in the output characteristics of solar cells caused by non-uniformity of the spectrum of light emitted by a light source lamp, an optical filter that removes the spectrum peak at 450 to 500 nm using a xenon lamp as a light source and irradiation A solar simulator that can irradiate irradiation light approximated to sunlight by using together an optical filter that removes spectral peaks at 800 to 840 nm of light and an optical filter that smoothes unevenness of spectrum at 750 nm or more of irradiation light. (Patent Document 1). In this solar simulator, a xenon lamp is installed at the inner lower part of a box-shaped frame surrounded by a light shielding material, a reflector is installed to cover the lamp, and an optical filter is installed above the reflector. Is. When the lamp is turned on, the irradiated light is reflected by the reflector, and then the irradiated light is irradiated to the solar cell module as simulated sunlight through the optical filter.
また、太陽電池の受光面の照度を均一化するものとして、太陽電池の受光面全域を複数の受光区画に仮想分割し、仮想分割した各区画受光面に光量調整部材を配置し、各区画受光面ごとに異なる遮光率の光量調整部材を配置することで、前記光源装置による照度を均一化ないし略均一化することを特徴とする技術も開示されている（特許文献２）。具体的には、光透過性の高い無色透明樹脂板や格子状支持パターンを有する枠体を支持手段とし、支持手段の上に遮光網、遮光テープ、遮光シートなどからなる光量調整部材を載置し、これを太陽電池の受光面の下部近傍に配置している。異なる遮光率の光量調整部材を仮想分割した各区画に配置することで、受光面の各区画ごとの出力特性のバラつきを補正し、照射量を均一に調整するというものである。特許文献２では、ソーラシミュレータの太陽電池受光面に前記光量調整部を近接対向して配置している。 In addition, in order to make the illuminance of the light receiving surface of the solar cell uniform, the entire light receiving surface of the solar cell is virtually divided into a plurality of light receiving sections, and a light quantity adjusting member is arranged on each of the virtually divided light receiving surfaces to receive each section. There is also disclosed a technique characterized in that the illuminance by the light source device is made uniform or substantially uniform by arranging a light amount adjusting member having a different light shielding rate for each surface (Patent Document 2). Specifically, a light-transparent colorless transparent resin plate or a frame having a grid-like support pattern is used as a support means, and a light amount adjustment member made of a light-shielding net, a light-shielding tape, a light-shielding sheet, etc. is placed on the support means. And this is arrange | positioned in the lower part vicinity of the light-receiving surface of a solar cell. By disposing light quantity adjusting members having different light blocking ratios in each virtually divided section, variations in output characteristics for each section of the light receiving surface are corrected, and the irradiation amount is adjusted uniformly. In patent document 2, the said light quantity adjustment part is arrange | positioned near and opposed to the solar cell light-receiving surface of a solar simulator.
また、キセノンランプの発光回路を、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を出力するトリガパルス電圧を発生する第１電極と、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を印加した直後の電極間の絶縁破壊状態から主放電を誘発する電位を出力する第２電源と、主放電が開始されてから更にキセノンランプ内の管内の電気的抵抗と主放電の電流値から求められる電位を維持し、かつ主放電の電流を維持できる第３電源とにより構成したソーラシミュレータもある(特許文献３)。ソーラシミュレータの光源ランプは、数１００ｍ秒から数秒程度の照度を安定して連続発光できることが要求されるが、放電電極間の距離が１０００ｍｍ程度のキセノンランプの場合には、２０００〜３０００Ｖ程度の電位を必要とし、主放電に伴う放電電流を供給するコンデンサとして市販のコンデンサを使用すると１ｍ秒程度の発光しか維持できない。しかしながら、キセノンランプの発光回路をトリガパルス発生回路、主発光を行うための放電を開始する電圧を発生する電源回路、目標の光量を維持するための電圧を発生する電源回路とに分けることで、各電源回路を格段に小型化して連続発光を可能とし、かつソーラシミュレータ内の光学部品の熱的な負荷を抑制できる、という。 In addition, the light emission circuit of the xenon lamp is applied with a first electrode that generates a trigger pulse voltage that outputs a potential that breaks the electrical insulation state between the electrodes and a potential that breaks the electrical insulation state between the electrodes. A second power source that outputs a potential for inducing main discharge from a dielectric breakdown state immediately after the electrode, and a potential obtained from the electrical resistance in the tube in the xenon lamp and the current value of the main discharge after the main discharge is started. There is also a solar simulator configured with a third power source capable of maintaining the current of the main discharge and maintaining the current of the main discharge (Patent Document 3). The light source lamp of the solar simulator is required to stably emit light continuously for several hundred milliseconds to several seconds. In the case of a xenon lamp having a distance between discharge electrodes of about 1000 mm, a potential of about 2000 to 3000 V is required. When a commercially available capacitor is used as a capacitor for supplying a discharge current accompanying main discharge, only light emission of about 1 msec can be maintained. However, by dividing the light emission circuit of the xenon lamp into a trigger pulse generation circuit, a power supply circuit that generates a voltage for starting discharge for performing main light emission, and a power supply circuit that generates a voltage for maintaining a target light amount, It is said that each power supply circuit can be remarkably miniaturized to enable continuous light emission and to suppress the thermal load on the optical components in the solar simulator.
また、太陽電池のサイズが１ｍ×１ｍ角以上の大型の場合に、１つのキセノンランプによって出力特性を測定すると、ソーラシミュレータの有効照射面における照度が不均一になることに鑑み、複数のキセノンランプを使用し、各キセノンランプに光量センサを配備し、キセノンランプを流れる電流またはキセノンランプにかかる電圧を制御する複数の制御回路に各光量センサによる検出信号をフィードバックして各キセノンランプの光量を制御するソーラシミュレータもある(特許文献４)。１台の発光回路によりソーラシミュレータのランプを複数本発光させることができ、各キセノンランプの光量を安定に維持でき、かつ装置の省スペース化が可能となるという。
従来は、擬似太陽光照射装置を構成する光源ランプとしてキセノンショートアークランプが使用されており、例えば特許文献１に示すように光学フィルターを使用して擬似太陽光に調整され、また、特許文献２に示すように光量調整部材を使用して太陽電池受光面の照射強度が均一化されていた。また、太陽電池が所定出力に達するまでの時間を短縮しかつ出力特性の測定を更に高度化するため、特許文献３に示すようにトリガ方式のキセノンランプが使用され、太陽電池の大型化に伴って複数のキセノンランプが併用されるようになり、例えば、特許文献４では、１ｍ×１ｍ角の照射面を確保できるようになった。 Conventionally, a xenon short arc lamp is used as a light source lamp constituting the simulated sunlight irradiation apparatus. For example, as shown in Patent Document 1, it is adjusted to simulated sunlight using an optical filter. As shown in FIG. 2, the irradiation intensity of the light receiving surface of the solar cell was made uniform using the light amount adjusting member. In addition, in order to shorten the time until the solar cell reaches a predetermined output and further enhance the measurement of output characteristics, a trigger type xenon lamp is used as shown in Patent Document 3, and as the solar cell becomes larger, Thus, a plurality of xenon lamps are used together. For example, in Patent Document 4, an irradiation surface of 1 m × 1 m square can be secured.
しかしながら太陽電池や太陽電池モジュールの更なる大型化に伴い、より大きな照射面の確保が要求される。特許文献４記載の方法は、複数のキセノンランプを使用すると大型太陽電池に対する有効照射面における照射を均一化することが困難であることに鑑み、各キセノンランプに光量センサと制御回路とを設け、前記各光量センサによる検出信号をフィードバックさせて制御回路を制御するものであり、各ランプに光量センサと電流または電圧制御回路とを配備する必要がある。 However, with further increase in the size of solar cells and solar cell modules, it is required to secure a larger irradiation surface. The method described in Patent Document 4 is provided with a light amount sensor and a control circuit in each xenon lamp in view of the difficulty in uniforming the irradiation on the effective irradiation surface for a large solar cell when a plurality of xenon lamps are used. The control circuit is controlled by feeding back the detection signal from each light quantity sensor, and it is necessary to provide a light quantity sensor and a current or voltage control circuit for each lamp.
また、太陽電池や太陽電池モジュールの形状に伴い、正方形、長方形など、大型かつ各種形状の照射面が要求される。複数の光源ランプを使用することで各種形状の照射面を確保することは容易となるが、特許文献４記載の方法では、各ランプに配備した複数の制御回路に光量センサの検出信号をフィードバックさせるため、使用するランプの数に応じて制御回路が相乗的に複雑化され、より大型化の照射面や異なる形状の照射面を形成することは容易でない。しかも、電圧や電流によって各ランプの光量を制御するものであるため、ランプ間の光量を均一化することはできても、１つのランプにおける照射面の均一化は困難である。 Moreover, with the shape of a solar cell or a solar cell module, large and various irradiation surfaces, such as a square and a rectangle, are required. Although it is easy to secure irradiation surfaces of various shapes by using a plurality of light source lamps, in the method described in Patent Document 4, the detection signals of the light quantity sensors are fed back to a plurality of control circuits arranged in each lamp. For this reason, the control circuit is synergistically complicated in accordance with the number of lamps to be used, and it is not easy to form a larger irradiation surface or an irradiation surface having a different shape. In addition, since the light quantity of each lamp is controlled by voltage or current, it is difficult to make the irradiation surface uniform in one lamp even though the light quantity between the lamps can be made uniform.
また、例えば特許文献２に記載するように、太陽電池受光面に近接対向して光量調整部を形成して照射面の光量を均一化する方法において、照射面を大型化するために複数の光源ランプを使用する場合には、光量調整部に向かって複数の光源ランプを点灯し、前記照射面を仮想分割した各区画毎に照射量を調整しなければならず、光源ランプの使用数に応じて照射面における光量調整がより複雑となる。 Further, as described in, for example, Patent Document 2, in a method of forming a light amount adjusting unit in close proximity to the solar cell light receiving surface and uniformizing the light amount of the irradiation surface, a plurality of light sources are used to enlarge the irradiation surface. When using a lamp, a plurality of light source lamps must be turned on toward the light amount adjustment unit, and the irradiation amount must be adjusted for each section obtained by virtually dividing the irradiation surface, depending on the number of light source lamps used. Therefore, the light amount adjustment on the irradiation surface becomes more complicated.
また、光源ランプが使用の経過によって照射光量が低下するとランプ交換が必要となるが、光源ランプ近傍には反射板、波長フィルターなどが配置されるためにランプ交換の操作は容易でない。 In addition, when the amount of irradiation light decreases as the light source lamp is used, it is necessary to replace the lamp. However, since a reflector, a wavelength filter, and the like are disposed in the vicinity of the light source lamp, the lamp replacement operation is not easy.
上記現状に鑑み、本発明は、太陽光に近似した照射光を照射でき、かつ所定範囲における照射光量の調整並びに光源ランプの取替えが容易な、擬似太陽光照射装置を構成しうるランプユニットを提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention provides a lamp unit that can irradiate irradiation light similar to sunlight, and that can constitute a simulated sunlight irradiation device that can easily adjust the amount of irradiation light in a predetermined range and easily replace the light source lamp. The purpose is to do.
また、本発明は、簡便な構成で大型かつ均一な照射面を確保できる擬似太陽光照射装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、筐体内に光源ランプ、点灯用のコンデンサ、点灯回路、その他を収納した大型照射面を有する擬似太陽光照射装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a pseudo-sunlight irradiation device that can ensure a large and uniform irradiation surface with a simple configuration.
Another object of the present invention is to provide a pseudo-sunlight irradiation apparatus having a large irradiation surface in which a light source lamp, a lighting capacitor, a lighting circuit, and the like are housed in a housing.
本発明者らは、光源ランプその他をランプハウジングに収納したランプユニットを複数使用することで大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置を構成しうること、このようなランプユニットとして、遮光部材で側面を構成したランプハウジングに反射板と光源ランプとを収納させ、波長フィルターおよび照射強度調整部材とにランプハウジングの天面を構成したものは、光源ランプによる波長が太陽光に近似され、かつ前記ランプハウジングから所定位置に形成した照射面の所定範囲の光量の調整が容易であること、各ランプユニットの天面が筐体に形成した照射面に対向するように前記筐体内に複数配設することで、大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置において照射光量を容易に均一に調製しうること、かつ複数の光源ランプを使用することでコンデンサを小型化でき、したがって、擬似太陽光照射装置を小型化しうることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors can construct a pseudo-sunlight irradiation device having a large irradiation surface by using a plurality of lamp units in which a light source lamp and the like are housed in a lamp housing. As such a lamp unit, a light shielding member is used. In the case where the reflecting plate and the light source lamp are housed in the lamp housing having the side surface, and the top surface of the lamp housing is formed on the wavelength filter and the irradiation intensity adjusting member, the wavelength of the light source lamp approximates that of sunlight, and It is easy to adjust the light quantity within a predetermined range of the irradiation surface formed at a predetermined position from the lamp housing, and a plurality of lamp units are arranged in the housing so that the top surface of each lamp unit faces the irradiation surface formed on the housing. This makes it possible to easily and uniformly adjust the amount of irradiated light in a simulated solar light irradiation device having a large irradiation surface and to use a plurality of light source lamps. Can downsize the capacitor by, thus, it found that can miniaturize a solar simulator, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明は、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプがランプハウジングに収納されたランプユニットであって、
前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、
前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニットを提供するものである。
That is, the present invention is a lamp unit in which a light source lamp for supplying irradiation light to an irradiation surface of a simulated sunlight irradiation device is housed in a lamp housing,
The lamp housing is composed of a side surface, a bottom surface, and a top surface made of a light shielding member,
A lamp unit characterized in that a reflector and a light source lamp are housed from the bottom of the lamp housing toward the top surface, and the top surface of the lamp housing is constituted by a wavelength filter and an irradiation intensity adjusting member. Is to provide.
また、本発明は、前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板、光源ランプ、照射強度調整部材、波長フィルターとが収納され、かつ前記照射強度調整部材は、角度３０〜６０°で山型をなして前記光源ランプと前記波長フィルターとの間に配置されることを特徴とする、ランプユニットを提供するものである。 Further, according to the present invention, a reflector, a light source lamp, an irradiation intensity adjusting member, and a wavelength filter are accommodated from the bottom of the lamp housing toward the top surface, and the irradiation intensity adjusting member has an angle of 30 to 60 °. A lamp unit is provided, wherein the lamp unit is disposed between the light source lamp and the wavelength filter in a mountain shape.
また、本発明は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納した擬似太陽光照射装置であって、前記光源ランプは、前記ランプユニットに収納されたものであり、前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする、擬似太陽光照射装置を提供するものである。 The present invention is also a pseudo-sunlight irradiation device in which a plurality of light source lamps are housed in a housing having an illumination surface, wherein the light source lamps are housed in the lamp unit, and the top of the lamp unit is The present invention provides a pseudo-sunlight irradiation device characterized in that a surface is arranged to face the irradiation surface.
本発明のランプユニットは、波長フィルターによって光源ランプの照射光を簡便に太陽光の波長に近似に近似することができ、かつ照射強度調整部材として複数の貫通孔が所定間隔で形成されたパンチングプレートを使用することで電源を使用することなく所定面積の照射面の光量を均一に調整することができるため、省エネルギーでランプユニットを構成することができる。 The lamp unit of the present invention is a punching plate that can easily approximate the irradiation light of the light source lamp to the wavelength of sunlight by a wavelength filter, and has a plurality of through holes formed at predetermined intervals as an irradiation intensity adjusting member. Since the light quantity of the irradiation surface of a predetermined area can be adjusted uniformly without using a power supply, a lamp unit can be comprised with energy saving.
本発明のランプユニットは、天面の波長フィルターと照射強度調整部材とを取り外すことでランプホルダから容易に光源ランプを取り出すことができ、ランプ交換が容易である。また、光源ランプがランプホルダに固定され、前記ランプホルダをランプユニットと分離可能に構成する場合には、ランプホルダを取り出すことで天面の波長フィルターと照射強度調整部材とを取り外すことなく光源ランプの交換を行うことができる。 In the lamp unit of the present invention, the light source lamp can be easily taken out from the lamp holder by removing the wavelength filter and the irradiation intensity adjusting member on the top surface, and the lamp can be easily replaced. Further, when the light source lamp is fixed to the lamp holder and the lamp holder is configured to be separable from the lamp unit, the light source lamp can be removed without removing the top wavelength filter and the irradiation intensity adjusting member by removing the lamp holder. Can be exchanged.
本発明の擬似太陽光照射装置は、反射板、光源ランプ、波長フィルターおよび照射強度調整部材とからなるランプユニットを複数組み合わせることで簡便に構成することができ、しかも光量が均一かつ大面積の照射面を確保することができ、製造が容易である。 The pseudo-sunlight irradiation device of the present invention can be simply configured by combining a plurality of lamp units composed of a reflector, a light source lamp, a wavelength filter, and an irradiation intensity adjusting member, and has a uniform and large light amount irradiation. A surface can be secured and manufacturing is easy.
本発明の擬似太陽光照射装置は、複数の光源ランプを併用することで大型の光源ランプを使用する場合よりコンデンサを小型化できるため、大きな照射面を確保しつつ装置を小型化することができる。 Since the pseudo-sunlight irradiation device of the present invention can reduce the size of the capacitor by using a plurality of light source lamps in combination with a large light source lamp, the device can be downsized while ensuring a large irradiation surface. .
本発明の第一は、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプがランプハウジングに収納されたランプユニットであって、前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニットである。前記照射強度調整部材として、複数の貫通孔が所定間隔で形成されたパンチングプレートを使用することができ、前記反射板は、分割された複数の部材で構成されるものであってもよい。また、前記光源ランプは、放電電極間距離２５０〜１０００ｍｍのキセノンランプを好適に使用することができる。また、前記ランプユニットは、ランプホルダに装着された反射板および光源ランプがランプハウジングに収納され、前記ランプホルダは、前記ランプハウジングと分離可能に構成されていることが好ましい。 A first aspect of the present invention is a lamp unit in which a light source lamp for supplying irradiation light to an irradiation surface of a simulated sunlight irradiation apparatus is housed in a lamp housing, and the lamp housing includes a side surface and a bottom surface formed of a light shielding member. A reflector and a light source lamp are housed from the bottom of the lamp housing toward the top surface, and the top surface of the lamp housing is configured by the wavelength filter and the irradiation intensity adjusting member. This is a lamp unit. As the irradiation intensity adjusting member, a punching plate in which a plurality of through holes are formed at predetermined intervals can be used, and the reflecting plate may be composed of a plurality of divided members. Further, as the light source lamp, a xenon lamp having a distance between discharge electrodes of 250 to 1000 mm can be preferably used. In the lamp unit, it is preferable that the reflector mounted on the lamp holder and the light source lamp are accommodated in a lamp housing, and the lamp holder is configured to be separable from the lamp housing.
また、本発明の第二は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納した擬似太陽光照射装置であって、前記光源ランプは、前記ランプユニットに収納されたものであり、前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。前記ランプユニットは、更にコンデンサを配設し、前記複数のランプユニットやコンデンサは、前記筺体内に収納されていることが好ましい。以下、本発明を詳細に説明する。 A second aspect of the present invention is a simulated solar light irradiation apparatus in which a plurality of light source lamps are housed in a housing having an irradiation surface, wherein the light source lamps are housed in the lamp unit, It is a pseudo-sunlight irradiation apparatus characterized by the top surface of a unit being arrange | positioned facing the said irradiation surface. Preferably, the lamp unit further includes a capacitor, and the plurality of lamp units and capacitors are housed in the housing. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
（１）ランプユニット
本発明のランプユニットは、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプが、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなるランプハウジングに収納されたランプユニットである。図１の横断面図に示すように、ランプユニット（１００）は、少なくとも側面（１０ａ）が遮光部材で構成された方形のランプハウジング(１０)の底部(１０ｂ)から天面(１０ｃ)に向かって、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とが収納され、かつ波長フィルター(５０)と照射強度調整部材(６０)とによって前記ランプハウジングの天面(１０ｃ)が構成されたことを特徴とする。なお、図１には、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とは、ランプホルダ(２０)に固定されている態様を示す。
(1) Lamp unit In the lamp unit of the present invention, the light source lamp that supplies the irradiation light to the irradiation surface of the pseudo-sunlight irradiation device is housed in a lamp housing composed of a side surface, a bottom surface, and a top surface that are configured by a light shielding member It is a lamp unit. As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the lamp unit (100) is directed from the bottom (10b) to the top surface (10c) of a rectangular lamp housing (10) having at least a side surface (10a) made of a light shielding member. The reflector (30) and the light source lamp (40) are housed, and the top surface (10c) of the lamp housing is constituted by the wavelength filter (50) and the irradiation intensity adjusting member (60). And FIG. 1 shows a state in which the reflector (30) and the light source lamp (40) are fixed to the lamp holder (20).
本発明のランプユニット（１００）において、光源ランプ（４０）の制限はなく、波長フィルターによって波長を太陽光に近似でき、照射強度調整部材によって照射光量を均一に制限できれば、いずれでもよい。また、用途や配設する擬似太陽光照射装置の照射面のサイズに応じて適宜選択することができる。好ましくは、放電電極間距離は、２５０〜１０００ｍｍであることが好ましく、より好ましくはキセノンランプである。２５０ｍｍを下回ると、大型照射面を確保するために、多数の光源ランプを使用する必要があり、不利である。一方、１０００ｍｍを超えると、点灯の際の主放電を誘発する電位を供給するコンデンサが大型化し、不利となる。なお、光源ランプのガラスパイプの形状は、棒状・リング状・Ｕ字状・スパイラル等、適宜選択することができる。 In the lamp unit (100) of the present invention, the light source lamp (40) is not limited, and any wavelength can be used as long as the wavelength can be approximated to sunlight by the wavelength filter and the irradiation light intensity can be uniformly limited by the irradiation intensity adjusting member. Moreover, it can select suitably according to the size of the irradiation surface of the use or arrangement | positioning simulated sunlight irradiation apparatus. Preferably, the distance between the discharge electrodes is 250 to 1000 mm, more preferably a xenon lamp. If it is less than 250 mm, it is necessary to use a large number of light source lamps in order to secure a large irradiation surface, which is disadvantageous. On the other hand, if it exceeds 1000 mm, a capacitor for supplying a potential for inducing a main discharge at the time of lighting becomes large and disadvantageous. In addition, the shape of the glass pipe of the light source lamp can be appropriately selected from a rod shape, a ring shape, a U shape, a spiral, and the like.
より好ましくは、キセノンガスを封入したガラスパイプ内の両端に、主放電電極のアノード・カソードがあり、ガラスパイプ外側の管壁に沿ってトリガ電極を形成し、トリガー方式で点灯できるキセノンランプである。その理由は、安価で性能の安定したランプだからである。 More preferably, it is a xenon lamp that has an anode / cathode of a main discharge electrode at both ends in a glass pipe filled with xenon gas, forms a trigger electrode along a tube wall outside the glass pipe, and can be lit in a trigger manner. . The reason is that it is an inexpensive and stable lamp.
ランプハウジング（１０）の天面を構成する波長フィルター（５０）は、光源ランプ（４０）から発光される照射光の波長を太陽光の波長に近似させるため、使用する光源ランプの波長に基づいて適宜選択することができる。エアマスフィルタ、輝線カットフィルタ、ＵＶフィルタなどを例示することができる。 The wavelength filter (50) constituting the top surface of the lamp housing (10) is based on the wavelength of the light source lamp used in order to approximate the wavelength of the irradiation light emitted from the light source lamp (40) to the wavelength of sunlight. It can be selected appropriately. Examples thereof include an air mass filter, a bright line cut filter, and a UV filter.
本発明では、波長フィルター（５０）と共に照射強度調整部材（６０）を使用することを特徴とする。このような照射強度調整部材としては、例えば、金属板、木板、紙板、遮光性合成樹脂板などに複数の貫通孔を形成したパンチングプレート、ガラス、石英、透明合成樹脂板などの透明部材に塗料などで光透過度を低減させた遮光板などがある。 In the present invention, the irradiation intensity adjusting member (60) is used together with the wavelength filter (50). As such an irradiation intensity adjusting member, for example, a metal plate, a wooden plate, a paper plate, a punching plate in which a plurality of through holes are formed in a light-shielding synthetic resin plate, glass, quartz, a transparent synthetic resin plate, or other transparent member For example, there is a light-shielding plate with reduced light transmittance.
例えばパンチングプレートが、複数の貫通孔が形成された金属製プレートである場合には、アルミニウム、鉄、銅、スズ、鉛、亜鉛、これらの酸化物やこれらの合金およびＳＵＳからなる群から選択されものであることが好ましい。金属酸化物としては、酸化鉄、酸化銅、アルマイトなどを例示することができる。具体的には、アルミニウムの表面を陽極酸化させたアルマイトなどがあり、アルマイトとしては、白アルマイトでも、着色した黒アルマイトでもよい。 For example, when the punching plate is a metal plate in which a plurality of through holes are formed, the punching plate is selected from the group consisting of aluminum, iron, copper, tin, lead, zinc, oxides thereof, alloys thereof, and SUS. It is preferable. Examples of the metal oxide include iron oxide, copper oxide, and alumite. Specifically, there are anodized anodized aluminum surfaces, and the anodized may be white anodized or colored black anodized.
パンチングプレートに形成される貫通孔は、たとえば図２に示すように、直径３〜１２ｍｍ、より好ましくは３〜９ｍｍの円形であり、隣接する円と円との間隔が４〜１５ｍｍ、より好ましくは４〜９ｍｍに形成されたものを例示することができる。貫通孔の形状は、円形に限定されるものでなく、正方形、長方形などの方形の他、三角形、五角形、六角形、八角形などの多角形、その他不定形であってもよい。貫通孔は、これらの２以上の組合せからなるものであってもよい。なお、厚さに限定はないが、０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜１ｍｍである。０．５ｍｍを下回ると照射強度調整機能が十分に発揮されない場合があり、一方、３ｍｍを超えても照射強度調整機能に相違はない。 The through-hole formed in the punching plate is a circle having a diameter of 3 to 12 mm, more preferably 3 to 9 mm, as shown in FIG. 2, for example, and the interval between adjacent circles is 4 to 15 mm, more preferably What was formed in 4-9 mm can be illustrated. The shape of the through hole is not limited to a circle, and may be a square such as a square or rectangle, a polygon such as a triangle, pentagon, hexagon, or octagon, or any other irregular shape. The through hole may be a combination of two or more of these. In addition, although there is no limitation in thickness, it is 0.5-3 mm, More preferably, it is 0.5-1 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, the irradiation intensity adjustment function may not be sufficiently exhibited. On the other hand, even if it exceeds 3 mm, there is no difference in the irradiation intensity adjustment function.
また、前記照射強度調整部材（６０）の貫通孔による空隙率、即ちパンチングプレートの単位面積あたりの貫通孔の面積は、３５〜６０％、より好ましくは４０〜５５％である。空隙率がこの範囲であれば、貫通孔の形状に特に制限はない。３５％を下回ると、照射強度調整後の光量が少ないため、擬似太陽光照射装置において光源ランプの照射時間を長くする必要が生じ、不利である。一方、６０％を超えると、照射強度調整機能が十分に発揮されない場合がある。 Moreover, the porosity by the through-hole of the said irradiation intensity adjustment member (60), ie, the area of the through-hole per unit area of a punching plate, is 35-60%, More preferably, it is 40-55%. If the porosity is within this range, the shape of the through hole is not particularly limited. If it is less than 35%, the amount of light after adjusting the irradiation intensity is small, so that it is necessary to lengthen the irradiation time of the light source lamp in the simulated sunlight irradiation device, which is disadvantageous. On the other hand, if it exceeds 60%, the irradiation intensity adjustment function may not be sufficiently exhibited.
本発明のランプユニット（１００）は、ランプユニット（１００）の天面を照射面と対向するように配設することで擬似太陽光照射装置を構成するものであり、ランプユニットの天面から所定距離はなれた位置を擬似太陽光照射装置の照射面と仮定することができる。図３に示すように、この照射面（２００）を分割すると、光源ランプ（４０）の形状、反射板（３０）の形状や反射率その他によって区画毎の光量が相違する場合がある。このような場合、照射面（２００）の光量の少ない区画（２００ａ）に対応するパンチングプレートなどからなる照射強度調整部材（６０）の対応個所（６０ａ）の貫通孔を大きくしたり、または貫通孔間を切り落とすなどの操作によって光量を確保し、これにより、照射面（２００）の各区画の光量を均一にすることができる。一般には、最も照射光量が少ない個所を基準として、適宜、照射強度調整部材（６０）によって光量を調整すればよい。なお、前記照射面（２００）は、ランプユニット（１００）が配設される擬似太陽光照射装置の照射面のランプユニット（１００）と照射面との距離に対応して設定することができる。例えば、ランプユニット（１００）の光源ランプから８００ｍｍ離れたところを、擬似太陽光照射装置の照射面に仮定してもよく、光源ランプから１０００ｍｍ離れたところを、擬似太陽光照射装置の照射面に仮定することもできる。ついで、照射面（２００）の１区画を、たとえば５０ｃｍ×６０ｃｍの方形とし、各区画について光量を所定値に制御することで、均一な光量に制限された照射面をランプユニット（１００）毎に確保することができる。
The lamp unit (100) of the present invention constitutes a pseudo-sunlight irradiation device by disposing the top surface of the lamp unit (100) so as to face the irradiation surface, and is predetermined from the top surface of the lamp unit. A position at a distance can be assumed as the irradiation surface of the simulated solar light irradiation device. As shown in FIG. 3, when this irradiation surface (200) is divided, the light quantity for each section may differ depending on the shape of the light source lamp (40), the shape of the reflector (30), the reflectance, and the like. In such a case, the through hole of the corresponding portion (60a) of the irradiation intensity adjusting member (60) made of a punching plate or the like corresponding to the section (200a) with a small amount of light on the irradiation surface (200) is increased, or the through hole The amount of light is ensured by an operation such as cutting off the space, whereby the amount of light in each section of the irradiation surface (200) can be made uniform. In general, the light intensity may be appropriately adjusted by the irradiation intensity adjusting member (60) with reference to the portion with the smallest irradiation light intensity. In addition, the said irradiation surface (200) can be set corresponding to the distance of the lamp unit (100) of an irradiation surface of an artificial sunlight irradiation apparatus with which the lamp unit (100) is arrange | positioned, and an irradiation surface. For example, a place 800 mm away from the light source lamp of the lamp unit (100) may be assumed as the irradiation surface of the simulated sunlight irradiation device, and a place away from the
また、本発明のランプユニット（１００）の天面を構成する照射強度調整部材（６０）は、使用する光源ランプ（４０）の特性およびランプハウジング（１０）のサイズに応じて、予めランプユニット（１００）の所定個所の照射光透過度を調整した部材を使用することもできる。たとえば、光源ランプ（４０）として長尺のキセノンランプを使用した場合に、長尺ランプの中央部の光量が最も高く、その外周部の光量が低下する場合がある。したがって、ランプハウジング（１０）に装着する照射強度調整部材（６０）の中央部とその外周とにおいて、貫通孔の直径を異ならせた照射強度調整部材（６０）を調製し、これをランプハウジング（１０）の天面に装着する。図４に、長尺ランプを収納したランプハウジング（１０）の天面にパンチングプレートが装着された態様の平面図を示す。ランプ（４０）中央部とその外周とにおいて異なる直径の貫通孔が形成され、中央部とその外周において単位面積あたりの光量が異なるように設計されている。図中の破線は、内部の反射板（３０）、光源ランプ（４０）、一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)などを示す。ランプ（４０）中央の光量と外周の光量との差が大きい場合には、これで照射光量の粗調製を行うことができる。 Further, the irradiation intensity adjusting member (60) constituting the top surface of the lamp unit (100) of the present invention is preliminarily determined according to the characteristics of the light source lamp (40) used and the size of the lamp housing (10). 100), a member with adjusted irradiation light transmittance at a predetermined position can be used. For example, when a long xenon lamp is used as the light source lamp (40), the amount of light at the center of the long lamp is highest and the amount of light at the outer periphery may be reduced. Therefore, the irradiation intensity adjusting member (60) having different through-hole diameters is prepared at the central portion and the outer periphery of the irradiation intensity adjusting member (60) to be mounted on the lamp housing (10). Attach to the top of 10). FIG. 4 shows a plan view of a mode in which a punching plate is mounted on the top surface of a lamp housing (10) that houses a long lamp. The lamp (40) is designed such that through holes having different diameters are formed in the central portion and the outer periphery thereof, and the amount of light per unit area is different in the central portion and the outer periphery thereof. The broken lines in the figure indicate the internal reflector (30), the light source lamp (40), the pair of lamp fixing portions (20a, 20b), and the like. When the difference between the light amount at the center of the lamp (40) and the light amount at the outer periphery is large, it is possible to roughly adjust the irradiation light amount.
本発明では、図４の照射強度調整部材（６０）を装着したランプハウジング（１００）において、前記図３に示すように、仮定する照射面（２００）の各区画について、更に光量を制御することができる。図４の照射強度調整部材（６０）これによって大まかに光量が調整されているため、大型照射面に応用した場合でも、より簡便に図３に示す照射面（２００）の光量の均一化を図ることができる。 In the present invention, in the lamp housing (100) to which the irradiation intensity adjusting member (60) shown in FIG. 4 is mounted, the amount of light is further controlled for each section of the assumed irradiation surface (200) as shown in FIG. Can do. Since the light intensity is roughly adjusted by this, the light intensity of the irradiation surface (200) shown in FIG. 3 is more easily made uniform even when applied to a large irradiation surface. be able to.
また、パンチングプレートに代えて、前記遮光板を使用する場合には、ガラス、石英、合成樹脂などからなる透明な支持部材に異なる遮光率の遮光板を区画毎に固定すればよい。また、予め遮光率のことなる遮光板を使用して図４に示すように光源ランプの形状や特性に応じた照射強度調整部材（６０）を使用し、更に、図３に示すように、照射面（２００）の各区画について更に光量を制御してもよい。 In addition, when the light shielding plate is used instead of the punching plate, a light shielding plate having a different light shielding rate may be fixed for each section on a transparent support member made of glass, quartz, synthetic resin, or the like. Further, using a light shielding plate having a different light shielding rate in advance, an irradiation intensity adjusting member (60) corresponding to the shape and characteristics of the light source lamp is used as shown in FIG. 4, and further, as shown in FIG. The amount of light may be further controlled for each section of the surface (200).
本発明では、ランプユニット（１００）に照射強度調整部材（６０）が配設されているため、擬似太陽光照射装置の照射面に対応してランプユニットの天面部を配置することで、簡便に大型の照射面の照射光量を均一に制御することができる。 In this invention, since the irradiation intensity adjustment member (60) is arrange | positioned at the lamp unit (100), by arrange | positioning the top | upper surface part of a lamp unit corresponding to the irradiation surface of a pseudo-sunlight irradiation apparatus, it is easy. The amount of light irradiated on the large irradiation surface can be controlled uniformly.
本発明において、照射強度調整部材（６０）は、平面に限定されず、角度３０〜６０°、より好ましくは４０〜５０°の山型をなして前記光源ランプ（４０）と前記波長フィルター（５０）との間に配置されるものであってもよい。この態様を図５に示す。たとえば、ランプユニット（１００）に反射板（３０）と光源ランプ（４０）とを収納し、前記光源ランプ（４０）の上に角度４０〜５０°の山型をなした照射強度調整部材（６０）を収納し、その上部に波長フィルター（５０）を配設する。照射強度調整部材（６０）による光量制御は、光源ランプ（４０）と照射面（２００）との間にあれば山型を形成するものであっても各区画における光量を制御することができる。なお、図５では、照射強度調整部材（６０）の上部に配設した波長フィルター（５０）を平板で示したが、図６に示すように、照射強度調整部材（６０）と同様に、角度３０〜６０°、より好ましくは４０〜５０°の山型とし、照射強度調整部材（６０）に重ねて配設するものであってもよい。 In the present invention, the irradiation intensity adjusting member (60) is not limited to a flat surface, but forms a mountain shape with an angle of 30 to 60 °, more preferably 40 to 50 °, and the light source lamp (40) and the wavelength filter (50). ). This embodiment is shown in FIG. For example, the reflection plate (30) and the light source lamp (40) are accommodated in the lamp unit (100), and the irradiation intensity adjusting member (60 having an angle of 40 to 50 ° on the light source lamp (40). ) And a wavelength filter (50) is disposed on the top. The light intensity control by the irradiation intensity adjusting member (60) can control the light intensity in each section even if it forms a mountain shape between the light source lamp (40) and the irradiation surface (200). In FIG. 5, the wavelength filter (50) disposed on the upper part of the irradiation intensity adjusting member (60) is shown as a flat plate. However, as shown in FIG. It may have a mountain shape of 30 to 60 °, more preferably 40 to 50 °, and may be disposed so as to overlap the irradiation intensity adjusting member (60).
本発明のランプユニットにおいて、前記反射板は、分割された複数の部材からなるものであってもよい。本発明では、光源ランプ（４０）と共に反射板（３０）が配設されるが、例えば長尺ランプの場合には、断面が円弧状の長尺反射板が一般的に使用される。反射板は、光源ランプからの照射光を広範囲に分散するものであるが、部分的な汚れによって反射光量が低減したり、物理的衝撃によって反射板に歪みが生じこれによって反射光量が変動する場合がある。仮定照射面の光量を均一に制御した後に反射板の一部に不都合が発生した場合、反射板全体を取り替えると反射光量が変化するため照射面の光量の調整を初めからやり直す必要が生ずる。しかしながら、反射板を分割された複数の部材から構成する場合には、必要個所のみ取替えた後に関連個所の照射面の光量のみを調整すればよいため、照射面の光量の制御を簡便に行うことができる。 In the lamp unit of the present invention, the reflecting plate may be composed of a plurality of divided members. In the present invention, the reflection plate (30) is disposed together with the light source lamp (40). For example, in the case of a long lamp, a long reflection plate having an arc-shaped cross section is generally used. The reflection plate disperses the light emitted from the light source lamp over a wide range, but the amount of reflected light is reduced due to partial contamination, or when the amount of reflected light fluctuates due to distortion caused by physical impact. There is. If inconvenience occurs in a part of the reflecting plate after uniformly controlling the light amount on the assumed irradiation surface, the amount of reflected light changes when the entire reflecting plate is replaced, so that it is necessary to adjust the light amount on the irradiation surface from the beginning. However, when the reflector is composed of a plurality of divided members, it is only necessary to adjust the light quantity of the irradiation surface at the relevant part after replacing only the necessary part, so the light quantity of the irradiation surface can be easily controlled. Can do.
また、照射強度調整部材（６０）によって光量の制御を行う場合、光源ランプ（４０）からの照射光に加えて反射板（３０）による反射光も照射面（２００）の同一区画に照射される。照射面（２００）の光量を均一に制御するには、一般に最低光量値の区画（２００ｂ）の光量に合致させるため、照射面（２００）の最も光量が低い区画が光量調整の際の律速となる。そこで、例えば、光量調整前の最も光量が低い画分（２００ｂ）に影響を与える反射板（３０）を分割し、対応する分割反射板（３０）の反射率を高めることで、前記最低光量値の区画（２００ｂ）の光量を増加させ、照射面（２００）の照射光量の底上げを図ることができる。 Further, when the light intensity is controlled by the irradiation intensity adjusting member (60), the reflected light from the reflecting plate (30) is irradiated to the same section of the irradiation surface (200) in addition to the irradiation light from the light source lamp (40). . In order to uniformly control the amount of light on the irradiation surface (200), in general, in order to match the amount of light in the section (200b) with the lowest light amount value, the section with the lowest amount of light on the irradiation surface (200) Become. Therefore, for example, by dividing the reflection plate (30) that affects the fraction (200b) having the lowest light amount before light amount adjustment, and increasing the reflectance of the corresponding divided reflection plate (30), the minimum light amount value is obtained. The amount of light in the section (200b) can be increased, and the amount of light emitted from the irradiated surface (200) can be raised.
反射板の分割の態様としては、特に制限はなく、長尺ランプに対応して反射板も長尺の板状物を円弧に湾曲させたものを使用する場合には、長手方向に所定間隔で分割する態様が例示できる。この態様を図７に示す。なお、図７では、前記光源ランプ(４０)は、予め一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)を有するランプホルダ（２０）に装着され、反射板（３０）として、分割された複数の部材(３０ａ、３０ｂ、３０ｃ．．．)からなるものが、ランプハウジング（１０）に固定される態様を示す。 There are no particular restrictions on the manner in which the reflector is divided. When a reflector obtained by curving a long plate-like object into an arc corresponding to a long lamp is used, the reflector is spaced at predetermined intervals in the longitudinal direction. An example of the division is illustrated. This embodiment is shown in FIG. In FIG. 7, the light source lamp (40) is mounted in advance on a lamp holder (20) having a pair of lamp fixing portions (20a, 20b) and is divided into a plurality of divided members (reflecting plate (30)). 30a, 30b, 30c ...) shows a mode of being fixed to the lamp housing (10).
また、本発明では、前記光源ランプ(４０)は、予め一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)を有するランプホルダ（２０）に装着されるものであって、ランプホルダ（２０）は、ランプハウジング（１０）と分離可能に構成されるものであってもよい。例えば図１に示すように、ランプハウジング（１０）の対向する２つの側面に形成した溝（１０ｅ）に嵌合させてランプホルダ（２０）を装着すれば、ランプハウジング（１０）の他の側面を開放することで溝（１０ｅ）に沿ってランプホルダ（２０）をランプハウジング（１０）外に引き出すことができる。このように、ランプホルダ（２０）とランプハウジング(１０)とを分離可能に構成することで光源ランプ（４０）の取替え作業を容易にすることができる。なお、前記反射板（３０）は、ランプハウジング（１０）に固定するものであってもよく、ランプホルダ（２０）と前記光源ランプ（４０）との間に前記反射板（３０）が固定されるものであってもよい。 In the present invention, the light source lamp (40) is mounted on a lamp holder (20) having a pair of lamp fixing portions (20a, 20b) in advance, and the lamp holder (20) is a lamp housing. It may be configured to be separable from (10). For example, as shown in FIG. 1, when the lamp holder (20) is mounted by fitting it into grooves (10e) formed on two opposite side surfaces of the lamp housing (10), the other side surface of the lamp housing (10) is obtained. The lamp holder (20) can be pulled out of the lamp housing (10) along the groove (10e). Thus, the replacement | exchange operation | work of a light source lamp (40) can be made easy by comprising a lamp holder (20) and a lamp housing (10) so that isolation | separation is possible. The reflector (30) may be fixed to the lamp housing (10), and the reflector (30) is fixed between the lamp holder (20) and the light source lamp (40). It may be a thing.
本発明のランプユニット（１００）の特徴は、ランプハウジング（１０）の天面に波長フィルターと照射強度調整部材とを配設し、仮定照射面における照射光量を均一に制御しうる点に特徴がある。したがって、他は、従来公知の態様を適用することができ、例えば、光源ランプを点灯するための電位を出力する電源や、前記電源により蓄電されるコンデンサが配設される。例えば、キセノンランプをトリガー方式で点灯する場合、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を出力するトリガパルス電圧を発生する電源と、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を印加した直後の電極間の絶縁破壊状態から主放電を誘発する電位を出力する電源とこの電源により蓄電されるコンデンサとを含む。 The lamp unit (100) of the present invention is characterized in that a wavelength filter and an irradiation intensity adjusting member are disposed on the top surface of the lamp housing (10), and the amount of light irradiated on the assumed irradiation surface can be uniformly controlled. is there. Therefore, a publicly known aspect can be applied to other aspects. For example, a power source that outputs a potential for lighting a light source lamp and a capacitor that is charged by the power source are provided. For example, when a xenon lamp is lit using the trigger method, a power source that generates a trigger pulse voltage that outputs a potential that breaks the electrical insulation between the electrodes and a potential that breaks the electrical insulation between the electrodes are applied. A power source that outputs a potential that induces main discharge from a dielectric breakdown state between the electrodes immediately after the operation, and a capacitor that is charged by the power source.
図８に、ランプユニットに配設する電源、コンデンサの一例を示す。
（２）擬似太陽光照射装置
本発明の擬似太陽光照射装置は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納して構成され、光源ランプとして前記ランプユニットに収納されたものを使用し、複数のランプユニットの天面を、前記照射面に対向して配置してなる。
FIG. 8 shows an example of a power supply and a capacitor disposed in the lamp unit.
(2) Pseudo-sunlight irradiation device The pseudo-sunlight irradiation device of the present invention is configured by housing a plurality of light source lamps in a housing having an irradiation surface, and uses a light source lamp housed in the lamp unit. The top surfaces of the plurality of lamp units are arranged to face the irradiation surface.
従来は、筐体に複数の光源ランプを配設して擬似太陽光照射装置を構成する場合、擬似太陽光照射装置を構成する筐体に波長フィルターを配設し、または擬似太陽光照射装置に形成した照射面に近接対向して光量調整部が形成されているため、波長や光量の制御を行う場合、複数の光源ランプを点灯して波長や光量を調整する必要があった。特に、光量を調整する方法として、各光源ランプを流れる電流や光源ランプに係る電圧を検出信号として制御する方法を採用する場合には、光源ランプの使用数が増大すると検出信号も増大し、照射面の光量調整が複雑化した。しかしながら本発明では、ランプユニット（１００）に照射強度調整部材（６０）が配設され、このランプユニット(１００)の光源ランプを点灯すると、所定面積の照射面（２００）における区画毎の光量がほぼ均一に粗く制御されているため、複数のランプユニット（１００）の天面部を擬似太陽光照射装置の照射面に向けて配置することで、大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置であっても光量を簡便に均一に調整することができる。また、ランプユニット（１００）の配置を変えるだけで、簡便に照射面の形状を変化することができ、かつより大型の照射面を形成することも容易である。しかも、小型の光源ランプを複数使用することでコンデンサを小型化することができ、大型照射面を確保しつつ擬似太陽光照射装置を小型化することができる。 Conventionally, when a pseudo-sunlight irradiation device is configured by arranging a plurality of light source lamps in a case, a wavelength filter is provided in the case constituting the pseudo-sunlight irradiation device, or the pseudo-sunlight irradiation device Since the light amount adjustment unit is formed so as to face and oppose the formed irradiation surface, when controlling the wavelength and the light amount, it is necessary to turn on a plurality of light source lamps to adjust the wavelength and the light amount. In particular, when a method of controlling the current flowing through each light source lamp or the voltage related to the light source lamp as a detection signal is adopted as a method for adjusting the light quantity, the detection signal increases as the number of light source lamps used increases, The light intensity adjustment on the surface has become complicated. However, in the present invention, the irradiation intensity adjusting member (60) is disposed in the lamp unit (100), and when the light source lamp of the lamp unit (100) is turned on, the light quantity per section on the irradiation surface (200) having a predetermined area is obtained. Since the top surface of the plurality of lamp units (100) is arranged to face the irradiation surface of the simulated sunlight irradiation device, the simulated sunlight irradiation device has a large irradiation surface. However, the amount of light can be easily and uniformly adjusted. Moreover, the shape of the irradiation surface can be changed simply by changing the arrangement of the lamp unit (100), and it is easy to form a larger irradiation surface. In addition, by using a plurality of small light source lamps, the capacitor can be miniaturized, and the pseudo-sunlight irradiation device can be miniaturized while ensuring a large irradiation surface.
擬似太陽光照射装置を構成する筐体は、遮蔽部材からなり、遮蔽部材の一部に太陽電池や太陽電池モジュールに擬似太陽光を照射する照射面が形成されるものである。本発明で使用するランプユニットは、天面が波長フィルターと照射強度調整部材とで構成され、予め照射面における照射光量がほぼ均一に粗く制御してあるため、照射面に対向して所定間隔で複数のランプユニットを配設して光量を制御することで、大型の照射面でも照射光量の均一化が容易である。図９に、筐体（２１０）内に４つのランプユニット（１００）を載置した部分断面斜視図を示す。 The housing | casing which comprises a pseudo-sunlight irradiation apparatus consists of a shielding member, and the irradiation surface which irradiates a pseudo-sunlight to a solar cell or a solar cell module is formed in a part of shielding member. In the lamp unit used in the present invention, the top surface is composed of a wavelength filter and an irradiation intensity adjusting member, and the irradiation light amount on the irradiation surface is controlled roughly uniformly in advance, so that it faces the irradiation surface at a predetermined interval. By arranging a plurality of lamp units and controlling the amount of light, it is easy to make the amount of light emitted even on a large irradiation surface. FIG. 9 is a partial cross-sectional perspective view in which four lamp units (100) are placed in the housing (210).
本発明では、擬似太陽光照射装置に配設するランプユニットは、２以上あれば上限はない。この際、同一面積の照射面を確保するために、放電電極間距離１０００ｍｍのキセノンランプを収納したランプユニットを２つ使用してもよく、放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納したランプユニットを６つ使用してもよい。いずれの場合でも、照射面の光量がほぼ均一になるよう粗く制御されたランプユニットを複数使用することで、大型の照射面の場合でも照射光量の均一化を容易に行うことができる。 In the present invention, there is no upper limit if there are two or more lamp units disposed in the simulated solar light irradiation device. At this time, in order to secure an irradiation surface of the same area, two lamp units containing xenon lamps having a distance between discharge electrodes of 1000 mm may be used, and lamp units containing xenon lamps having a distance between discharge electrodes of 350 mm may be used. Six may be used. In any case, by using a plurality of lamp units that are roughly controlled so that the amount of light on the irradiation surface is substantially uniform, the amount of irradiation light can be easily made uniform even in the case of a large irradiation surface.
なお、ランプユニットは、中央部で最も照射量が高く、外周に向かって漸減する。一方、例えば、縦１２００ｍｍ，横１０００ｍｍの照射面に、図９に示すように、放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納した縦５４０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、深さ１７０ｍｍの本発明のランプユニットを、中心間距離（ｄ１）が６００ｍｍであり、中心間距離（ｄ２）が８００ｍｍとなるように４本配置すると、ランプユニット（１００ａ）とランプユニット（１００ｂ）とはその中間部に光量が干渉しあう範囲を有する。このような干渉は、ランプユニットの長手方向、すなわち、ランプユニット（１００ａ）からランプユニット（１００ｃ）に向かう間では少ないが、ランプユニット（１００ａ）からランプユニット（１００ｂ）に向かう間で影響が大きい。そこで、複数のランプユニットを使用して大型照射面を構成する場合は、まず、前記干渉範囲を考慮して所定間隔にランプユニット（１００）を配置し、ついで、各ランプユニット単体について、更に光量を均一に制御する。ランプ交換などで再調整が生じた場合には、２項でのデータを利用して予め各ランプユニットの調整を行うことができる。なお、最終的には、照射面（２００）全体で光量の微調整を行って均一に制御する。この際、照射光量の制御に先立ち、反射板の反射量を調整し、最低光量区画の光量を底上げしてから、照射強度調整部材を用いて照射光量を調整することが好ましい。 The lamp unit has the highest irradiation amount at the center, and gradually decreases toward the outer periphery. On the other hand, for example, as shown in FIG. 9, the lamp unit of the present invention having a length of 540 mm, a width of 120 mm, and a depth of 170 mm containing a xenon lamp with a discharge electrode distance of 350 mm on the irradiation surface of 1200 mm in length and 1000 mm in width. When four lamps are arranged so that the distance (d1) is 600 mm and the distance (d2) between the centers is 800 mm, the lamp unit (100a) and the lamp unit (100b) have a range in which the light quantity interferes with an intermediate portion thereof. Have Such interference is small in the longitudinal direction of the lamp unit, that is, between the lamp unit (100a) and the lamp unit (100c), but has a large effect between the lamp unit (100a) and the lamp unit (100b). . Therefore, when a large irradiation surface is configured using a plurality of lamp units, first, the lamp units (100) are arranged at a predetermined interval in consideration of the interference range, and then the light quantity of each lamp unit is further increased. Is controlled uniformly. When readjustment occurs due to lamp replacement or the like, each lamp unit can be adjusted in advance using the data in item 2. In the end, the light amount is finely adjusted over the entire irradiation surface (200) to be uniformly controlled. At this time, it is preferable to adjust the amount of irradiation light using the irradiation intensity adjusting member after adjusting the amount of reflection of the reflecting plate and raising the amount of light in the minimum light amount section prior to controlling the amount of irradiation light.
複数のランプユニットの配置方法として、縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体であって、天面部に縦１６００ｍｍ、横１２００ｍｍの方形の照射面を有する擬似太陽光照射装置を製造する場合には、図１０に示すように、放電電極間距離１０００ｍｍのキセノンランプを収納する縦１２０ｍｍ、横１３００ｍｍ、深さ１７０ｍｍのランプユニット２つを平行に配設してもよく、また、複数のランプユニットの配置方法として縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体であって、天面部に縦１６００ｍｍ、横１２００ｍｍの方形の照射面を有する擬似太陽光照射装置を製造する場合には、図１１に示すように放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納する縦１２０ｍｍ、横５４０ｍｍ、深さ１７０ｍｍのランプユニット６つを使用し、ランプ長手方向に平行するランプ列を２列形成するよう配置してもよい。 As a method of arranging a plurality of lamp units, when manufacturing a pseudo-sunlight irradiation apparatus having a rectangular irradiation surface of 1600 mm in length and 1200 mm in width on the top surface portion, which is a casing of 2100 mm in length, 1700 mm in width, and 800 mm in height. As shown in FIG. 10, two lamp units 120 mm in length, 1300 mm in width, and 170 mm in depth that house a xenon lamp with a distance between discharge electrodes of 1000 mm may be arranged in parallel. In the case of manufacturing a pseudo-sunlight irradiation apparatus having a vertical 2100 mm, horizontal 1700 mm, and height 800 mm casing having a rectangular irradiation surface 1600 mm long and 1200 mm wide on the top surface as shown in FIG. As shown, the xenon lamp having a distance between discharge electrodes of 350 mm is housed in a length of 120 mm, width of 540 mm, and depth of 170 Using the single lamp unit 6 m, the lamp columns parallel to the lamp longitudinal direction may be arranged to form two rows.
また、光源ランプの点灯に使用されるコンデンサの容量を考慮すると、小型のランプを複数使用する態様は利点がある。放電電極間距離によってアノード−カソード間に印加する電圧が相違し、小型のランプ使用することで小型のコンデンサを使用しうるからである。即ち、放電電極間距離１０００ｍｍのランプを使用すると、コンデンサの耐圧は約ＤＣ２５００Ｖが必要であるが、放電電極間距離３５０ｍｍのランプの場合には、コンデンサの耐圧は約ＤＣ５００Ｖである。耐圧が低い場合には、誘電体として薄い酸化膜を、電極としてアルミニュームを使用し、誘電体が非常に薄いためコンデンサの体積に比べて大きな容量を得ることができるアルミ電解コンデンサなどを使用することができ、単位容積当たりの容量が大きいためコンデンサを小型化することができる。具体的には、耐圧がＤＣ２５００Ｖのコンデンサを使用する場合には、形状が大きく重くかつコンデンサ容量の少ないフィルムコンデンサなどを使用する必要がある。例えば、放電電極間距離１０００ｍｍのランプには、Ｗ５５０×Ｌ１２５０×Ｈ１４５０、重量約６００ｋｇのコンデンサボックスの別置きが必要されていた。しかしながら、放電電極間距離３５０ｍｍのランプに接続するコンデンサは、直径９０〜１００ｍｍ、高さ１７０〜２００ｍｍの円柱形のものを４個連設すれば足りる。このため、前記する縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体にコンデンサを収納することが可能となる。 In consideration of the capacitance of the capacitor used for lighting the light source lamp, an aspect using a plurality of small lamps is advantageous. This is because the voltage applied between the anode and the cathode differs depending on the distance between the discharge electrodes, and a small capacitor can be used by using a small lamp. That is, when a lamp having a distance between discharge electrodes of 1000 mm is used, the withstand voltage of the capacitor needs to be about DC 2500 V. However, in the case of a lamp having a distance between discharge electrodes of 350 mm, the withstand voltage of the capacitor is about DC 500 V. If the withstand voltage is low, use a thin oxide film as the dielectric and aluminum as the electrode, and use an aluminum electrolytic capacitor that can obtain a large capacity compared to the volume of the capacitor because the dielectric is very thin. Since the capacity per unit volume is large, the capacitor can be reduced in size. Specifically, when using a capacitor with a withstand voltage of DC2500V, it is necessary to use a film capacitor having a large shape, a large weight, and a small capacitor capacity. For example, a lamp having a distance between discharge electrodes of 1000 mm requires a separate capacitor box with W550 × L1250 × H1450 and a weight of about 600 kg. However, it is only necessary to connect four cylindrical capacitors having a diameter of 90 to 100 mm and a height of 170 to 200 mm to be connected to the lamp having a distance between discharge electrodes of 350 mm. For this reason, it becomes possible to store a capacitor | condenser in the housing | casing of 2100 mm long, 1700 mm wide, and 800 mm in height mentioned above.
本発明によれば、ランプユニットに収納する光源ランプとして放電電極間距離が２５０〜１０００ｍｍのランプを使用し、このようなランプユニットを複数使用することでコンデンサを小型化でき、大型の照射面を確保しつつ擬似太陽光照射装置を小型化することができる。 According to the present invention, a lamp having a distance between discharge electrodes of 250 to 1000 mm is used as a light source lamp accommodated in the lamp unit. By using a plurality of such lamp units, the capacitor can be reduced in size, and a large irradiation surface can be obtained. The pseudo-sunlight irradiation device can be reduced in size while ensuring.
１０・・・ランプハウジング、
２０・・・ランプホルダ、
３０・・・反射板、
４０・・・光源ランプ、
５０・・・波長フィルター、
６０・・・照射強度調整部材、
１００・・・ランプユニット、
２００・・・照射面、
２１０・・・筐体
10 ... Lamp housing,
20: Lamp holder,
30 ... reflector,
40: Light source lamp,
50: Wavelength filter,
60 ... Irradiation intensity adjusting member,
100: Lamp unit,
200: Irradiation surface,
210 ... Case
Claims (8)
前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、
前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニット。 A light source lamp that supplies irradiation light to the irradiation surface of the simulated sunlight irradiation device is a lamp unit housed in a lamp housing,
The lamp housing is composed of a side surface, a bottom surface, and a top surface made of a light shielding member,
A lamp unit characterized in that a reflector and a light source lamp are housed from the bottom of the lamp housing toward the top surface, and the top surface of the lamp housing is constituted by a wavelength filter and an irradiation intensity adjusting member. .
前記照射強度調整部材は、角度３０〜６０°で山型をなして前記光源ランプと前記波長フィルターとの間に配置されることを特徴とする、請求項１記載のランプユニット。 A reflector, a light source lamp, an irradiation intensity adjustment member, and a wavelength filter are accommodated from the bottom of the lamp housing toward the top surface, and the irradiation intensity adjustment member forms a mountain shape at an angle of 30 to 60 °. The lamp unit according to claim 1, wherein the lamp unit is disposed between a light source lamp and the wavelength filter.
前記ランプホルダは、前記ランプハウジングと分離可能に収納されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のランプユニット。 The reflector and the light source lamp are mounted on a lamp holder,
The lamp unit according to claim 1, wherein the lamp holder is housed in a separable manner from the lamp housing.
前記光源ランプは、請求項１〜６のいずれかに記載のランプユニットに収納されたものであり、
前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする、擬似太陽光照射装置。 A pseudo-sunlight irradiation device in which a plurality of light source lamps are housed in a housing having an irradiation surface,
The light source lamp is housed in the lamp unit according to any one of claims 1 to 6,
The pseudo-sunlight irradiation device, wherein a top surface of the lamp unit is disposed to face the irradiation surface.
前記複数のランプユニットおよびコンデンサは、前記筺体内に収納されることを特徴とする、請求項７記載の擬似太陽光照射装置。 The lamp unit is provided with a capacitor,
The pseudo-sunlight irradiation device according to claim 7, wherein the plurality of lamp units and the capacitor are housed in the housing.
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