JPH0446369Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は擬似太陽光光源装置に関するものであ
るり、特に、キセノン短アークランプから出る、
特有の赤外線を吸収し、発光スペクトルが自然太
陽光に近似したスペクトル分布である人工光を発
生できる擬似太陽光光源装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 擬似太陽光光源装置は、良く知られているよう
に自然太陽光のスペクトル分布を高い精度で再現
するための光源装置である、このような擬似太陽
光光源装置は、太陽電池の光電変換特性などの、
各種の太陽エネルギー利用機器の性能測定及び、
繊維・塗料・プラスチツク等の耐光・耐候性加速
劣化試験のためには無くてはならないものであ
る。

このような擬似太陽光光源装置の構成の一例と
して、白熱フイラメントランプとキセノン短アー
クランプからの光を混合・合成して赤外線反射型
コールドフイルタにかけた後、被発射サンプル上
に照射させる装置が知られている。（特開昭61−
131301号）。

この従来装置によれば、自然太陽光のスペクト
ルに近似したスペクトル分布が得られ、測定誤差
が減少されることも知られている。このように、
従来装置によれば測定誤差が減少され、試験精度
が向上し、各種の太陽エネルギー利用機器の性能
測定には有効と考えられる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有
していた。

すなわち、白熱フイラメントランプとキセノン
短アークランプの光軸をほぼ90°の角度をもつて
交差させフイルタにかける構造になつているた
め、装置が大型で、しかもフイルタも比較的大型
のものを要する、さらに複数の光源を要すること
から、繊維・塗料・プラスチツク等の比較的高精
度を要しない加速・劣化試験などを対象とした場
合には、高価であり保守や操作も複雑であるとい
う問題を残していた。

簡易なものとしては、キセノン短アークランプ
だけを単独に用いて擬似太陽光を得ることはでき
るが、その場合にも、第３図に示したキセノン短
アークランプの発光スペクトル分布（曲線Ｌ１）
からわかるように、波長800〜1000nm付近に尖鋭
でかつ複雑なピーク群を有しているので、これを
平均的に補正して第３図の曲線Ｌ２で示される自
然太陽光のスペクトル分布に近づけるための手段
は必要となる。本考案は、前述の問題点を解決す
るためになされたものである。

（問題点を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決するために本考案は、キセ
ノン短アークランプを中心として、このキセノン
短アークランプを同軸円筒状に包囲するように設
けた水フイルタ、ならびに必要に応じて板状ガラ
スフイルタおよびこれらを密封するガラス容器を
具備した点に特徴があり、これらのフイルタおよ
びガラス容器を通して、前記キセノン短アークラ
ンプの発光スペクトルから赤外成分を除去され、
自然太陽光のそれに極めて近似したスペクトル分
布を有するアーク光を被照射サンプル上に照射す
るように構成している。

（実施例） 以下に図面を参照して、本考案を詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例の概略構成を示す断
面図、第２図は同じくその平面図である。

水フイルタ１１は、キセノン短アークランプ１
６を同軸円筒状に包囲する形で配設してある二重
殻構造の円筒形ガラス容器１２と、キセノン短ア
ークランプ１６のアーク光の熱による円筒形ガラ
ス容器１２の温度上昇を防ぐための水１３を円筒
形ガラス容器１２内に循環させるための水入口口
金１４および水出口口金１５とからなる。

水フイルタ１１の外周には、この水フイルタ１
１と間隔をあけて板状フイルタ１７が複数枚、そ
れぞれ間隔をあけてキセノン短アークランプ１６
と同軸円筒状に配置されている。この板状フイル
タ１７は、第２図に示した形状に限らず、平板状
でもよく、枚数も複数枚に限定されるものではな
く、円筒状の板にキセノン短アークランプ１６と
同軸方向の長孔を複数個設けた一体形の構造で形
成してもよい。

また、この板状フイルタ１７は、必要とされる
出力照射光が室内光であるか室外光であるかによ
つて、スペクトル分布を調整するためのものであ
つて、その時の試験条件に応じて密封容器１８か
ら出し入れ自在となつているのが望ましい。

即ち、室内光の擬似光源として使用する場合に
は、この板状フイルタ１７はそのまま使用し、一
方室外光の擬似光源として使用する場合には、板
状フイルタ１７を容易に外して使用できることが
望ましい。

従つて、キセノン短アークランプ１６、水フイ
ルタ１１及び板状フイルタ１７を密封して保持し
ている密封容器１８は、ガラス部分１９と上下に
取付けられた蓋２０および底板２１で形成し、前
記板状フイルタ１７がこの蓋２０あるいは底板２
１を外すことによつて容器１８から出し入れ容易
な構造となつているのが望ましい。

なお、密封容器内はキセノン短アークランプ熱
によつて高温になるため、空気入口２２から強制
的に空気を送り込んで冷却できるようにし、容器
内の温度があまり上昇しないようにしてある。

冷却用の空気は、密封容器１８の上部から送給
され、キセノン短アークランプ１６と水フイルタ
１１の間を抜けて容器底部に達した後、更に、水
フイルタ１１、板状フイルタ１７および密封容器
１８のガラス部分１９の内側を沿つて矢印２３に
示すように循環して上昇し、蓋２０に設けられた
空気出口２４を通じて排出される。また、上記冷
却用空気の循環方向は前記方向と逆にすることも
任意である。

被照射サンプル２５はサンプル台２６に固定さ
れ密封容器１８のガラス部分１９に対向して設け
られ光を受ける。

なお、本考案装置はキセノン短アークランプ１
６を中心として矢印２７に示す方向に回転させる
か、被照射サンプル２５を本考案装置に対して回
転させることにより被照射サンプル２５に対して
むらなく光を照射することもできる。

また、板状フイルタ１７のそれぞれの間隔は所
要実験条件に合せて種々選択して使用し、スペク
トル分布の調整ができるようにした。

なお、水フイルタ１１の水１３に添加物を配合
することにより、フイルタ特性が変えられる。例
えば、該添加物の種類によつて吸収波長域が調整
でき、添加物の量によつて光の吸収量の調整がで
きる。水１３の層の厚さを調整することにより前
記800〜1000nm付近の赤外線除去量の調節ができ
るが、本考案者の実験によれば５〜25mmの範囲
で、好結果が得られた。

更に、密封容器１８のガラス部分も、当然のこ
とながらフイルタ効果を有する事になるので、透
過率の高い石英ガラスを使用するなど素材の選択
は重要である。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、次のような効果が達成される。

(1) 二重殻ガラス容器内で循環させた水をフイル
タとした為、水の層の厚みが精度良く設定さ
れ、フイルタの特性が安定する。

(2) 水フイルタそのものが常に循環水を含んでい
る構造なので、キセノン短アークランプからの
熱に対して冷却能が高い。

(3) 強制的に空気を供給して循環させているため
キセノン短アークランプそのものの冷却はもと
より水フイルタおよび板状フイルタに対しても
冷却効果がはたらく。

(4) 水フイルタと板状フイルタおよび容器ガラス
部分の３重のフイルタにより構成されているの
で、それぞれの構成部分の選択により広範囲の
スペクトル調整に対する事が可能である。

(5) 単光源によるため、小型で安価、しかも保守
の容易な装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略構成を示す断
面図、第２図は同じく平面図、第３図はキセノン
短アークランプと自然太陽光の発光スペクトル分
布である。 １１……水フイルタ、１２……二重殻構造の円
筒形ガラス容器、１３……水、１４……水入口口
金、１５……水出口口金、１６……キセノン短ア
ークランプ、１７……板状フイルタ、１８……密
封容器、１９……密封容器ガラス部分、２０……
蓋、２１……底板、２２……空気入口、２４……
空気出口、２６……被照射サンプル、２６……サ
ンプル台。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) キセノン短アークランプの発光スペクトルか
   ら近赤外成分を除去した光を照射する擬似太陽
   光光源装置において、 中心軸上に設けたキセノン短アークランプ
   と、 該キセノン短アークランプを同軸円筒状に包
   囲して設けた二重殻構造の内側円筒形ガラス容
   器と、 前記キセノン短アークランプおよび前記内側
   円筒形ガラス容器を密封するため、前記内側円
   筒形ガラス容器の外周に、該内側円筒形ガラス
   容器に対して所定の間隔を設けて配置した外側
   円筒形ガラス容器と、 前記キセノン短アークランプおよび内側円筒
   形ガラス容器の間の空間に空気を送り込む空気
   入口と、 前記外側円筒形ガラス容器の中を循環し終わ
   つた空気を該外側円筒形ガラス容器の外部に排
   出する空気出口とを具備し、前記二重殻構造の
   内側円筒形ガラス容器の中に水を循環させたこ
   とを特徴とする擬似太陽光光源装置。 (2) 前記二重殻構造の内側円筒形ガラス容器の外
   周に、キセノン短アークランプと同軸円筒面上
   に、相互に間隔をあけて複数枚の板状フイルタ
   を配置したことを特徴とする前記実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の擬似太陽光光源装置。 (3) 前記二重殻構造の内側円筒形ガラス容器の外
   周に、前記キセノン短アークランプの軸方向を
   長手方向とした複数個の長孔を設けた円筒状フ
   イルタを配置したことを特徴とする前記実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の擬似太陽光光源
   装置。