TWM457841U - 太陽光模擬器及其散熱單元 - Google Patents

Description

太陽光模擬器及其散熱單元

本新型是有關於一種模擬器及其散熱單元，特別是指一種可提供光源以模擬日照的太陽光模擬器及其散熱單元。

參閱圖1，是歐洲第EP0636865A2號專利案所揭露的一種燈具，該燈具包含一個界定出一個內部空間910的殼座91、一個安裝於該內部空間910內的發光裝置92，以及一個安裝於該內部空間910內的風扇93。該殼座91具有通氣口911，而該風扇93將氣流吹向該發光裝置92以降低該發光裝置92的溫度。

然而前述燈具在使用時，特別是該發光裝置92之一正電極921的溫度會逐漸增高，進而容易氧化甚至發生熔融的現象，並縮短該發光裝置92的使用壽命。但因為該風扇93是對該發光裝置92整體吹風，進而對該發光裝置92整體進行降溫。也就是說，該燈具的風扇93冷卻該發光裝置92的正電極921的冷卻效率不佳，因而使該正電極921容易因過熱壞損而不堪使用。

因此，本新型之目的，即在提供一種結構創新且散熱效果優異的太陽光模擬器及其散熱單元。

於是本新型太陽光模擬器，包含：一個光源單元，以及一個散熱單元。

該光源單元包括一個發光裝置，該發光裝置具有一個正電極及一個負電極。該散熱單元包括一個圍繞界定出一個氣流通道的導流管、一個將空氣送入該氣流通道內的第一送風裝置，以及一個設置於該發光裝置上且圍繞界定出一個供該正電極容置的第一空間的第一殼體。該導流管具有一個連通該氣流通道且供該第一送風裝置將氣體送入的進氣口，以及一個供氣體流出該氣流通道的出氣口。而該第一殼體具有一個供氣體由該出氣口流入該第一空間以降溫該正電極的氣流入孔，以及一個供氣體流出該第一空間的氣流出孔，該出氣口的口徑不大於該氣流入孔的孔徑。

本新型之功效在於：該出氣口的口徑不大於該氣流入孔的孔徑，因此該導流管可集中該第一送風裝置送來的空氣，進而單獨降溫該正電極，前述創新的結構設計，使得本新型具有優異的散熱效果，因而可避免該正電極因過熱壞損而不堪使用的問題。

1‧‧‧殼座

11‧‧‧殼壁

111‧‧‧入風口

112‧‧‧出風口

113‧‧‧透光部位

13‧‧‧內部空間

14‧‧‧安裝壁

2‧‧‧光源單元

21‧‧‧拋物面鏡

210‧‧‧反光空間

211‧‧‧反光面

212‧‧‧第一端口

213‧‧‧第二端口

22‧‧‧發光裝置

221‧‧‧發光件

222‧‧‧正電極

223‧‧‧負電極

3‧‧‧散熱單元

31‧‧‧導流管

310‧‧‧氣流通道

311‧‧‧進氣口

312‧‧‧出氣口

313‧‧‧直管段

314‧‧‧錐管段

32‧‧‧第一送風裝置

321‧‧‧鼓風機

322‧‧‧第一送風管

323‧‧‧第二送風管

33‧‧‧第一殼體

330‧‧‧第一空間

331‧‧‧氣流入孔

332‧‧‧氣流出孔

34‧‧‧第二送風裝置

35‧‧‧第三送風裝置

36‧‧‧過濾裝置

37‧‧‧第二殼體

370‧‧‧第二空間

371‧‧‧散熱孔

D1‧‧‧口徑

D2‧‧‧孔徑

D3‧‧‧距離

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是歐洲第EP0636865A2號專利案之一剖視示意圖； 圖2是本新型太陽光模擬器之一第一較佳實施例之一側視示意圖；圖3是該第一較佳實施例之一局部剖視示意圖；及圖4是本新型太陽光模擬器之一第二較佳實施例之一局部剖視示意圖。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、3，本新型太陽光模擬器之一第一較佳實施例通常用於室內，並用來模擬日照以測試太陽能電池模組的相關性能。當然在使用上，該太陽光模擬器也可用於其他需要照明的場所，而不限於本實施例之舉例。該太陽光模擬器包含一個殼座1、一個光源單元2，以及一個散熱單元3。

本實施例的殼座1包括一個殼壁11、一個由該殼壁11圈圍界定而成的內部空間13，以及一個設置於該殼壁11上且位於該內部空間13內的安裝壁14。

該殼壁11具有一個供光線穿過的透光部位113，以及分別連通該內部空間13的一個入風口111及一個出風口112，該入風口111與該出風口112分別位於該透光部位113之相反側。

需要說明的是，在本實施例中，該透光部位113為開口的形式，進而可供該光源單元2的光線穿過，當然在實施上，該透光部位113也可為一個由透光材料所製成 的板體，例如玻璃等。也就是說，該透光部位113只要能讓該光源單元2的光線射出該殼座1外即可，該透光部位113的實施態樣不限於本實施例所揭露的形式，於圖3中也僅為簡單示意。此外，該太陽光模擬器也不以包含該殼座1為必要。

本實施例的光源單元2是透過該安裝壁14而安裝於該內部空間13內，並可朝該透光部位113投射光線。該光源單元2包括一個拋物面鏡21，以及一個發光裝置22。

該拋物面鏡21具有一個界定出一個反光空間210的反光面211，以及分別位於該反光空間210的相反側的一個第一端口212與一個第二端口213。該第一端口212朝向該透光部位113，而該第二端口213朝向該安裝壁14，並且該第一端口212的口徑大於該第二端口213的口徑。

該發光裝置22局部容置於該反光空間210內，並將光線投射至該反光面211後，經由該反光面211的反光作用而由該第一端口212朝該透光部位113射出，並以平行光的形式射出該殼座1外。該發光裝置22具有一個位於該拋物面鏡21之焦點上的發光件221，以及分別位於該發光件221之相反側的一個正電極222與一個負電極223。該正電極222穿過該第一端口212，該負電極223穿過該第二端口213並安裝於該安裝壁14上。該發光裝置22可為氙燈(Xenon Lamp)或者電弧燈(Arc Lamp)的形式，但不限於前述之舉例。

本實施例的散熱單元3包括一個圍繞界定出一 個氣流通道310的導流管31、一個將空氣送入該氣流通道310內的第一送風裝置32、一個設置於該發光裝置22上的第一殼體33、一個設置於該發光裝置22上的第二殼體37、一個安裝於該出風口112並將空氣抽出該內部空間13的第二送風裝置34、一個安裝於該入風口111並將空氣送入該內部空間13的第三送風裝置35，以及一個用於過濾空氣的過濾裝置36。

該導流管31是部分安裝於該內部空間13內而部分由該入風口111伸出該內部空間13外，並位於該第三送風裝置35的上方。該導流管31具有一個連通該氣流通道310且供該第一送風裝置32將氣體送入的進氣口311，以及一個供氣體流出該氣流通道310的出氣口312。當然在實施上，該導流管31可以完全地安裝於該內部空間13內，該導流管31不以由該入風口111伸出該內部空間13外的結構設計為必要。

該第一殼體33圍繞界定出一個供該正電極222容置的第一空間330，並具有一個供氣體由該出氣口312流入該第一空間330以降溫該正電極222的氣流入孔331，以及一個供氣體由該第一空間330流至該內部空間13的氣流出孔332。

其中，該出氣口312的口徑D1不大於該氣流入孔331的孔徑D2，並且該第一殼體33與該導流管31之間的距離D3為2~20mm。進一步而言，該導流管31內的空氣流量在1L/min以上。值得一提的是，該導流管31的材質 可選用電性絕緣材料，並且為了加強散熱效果，可令該導流管31部分深入至該第一殼體33內部而針對該正電極222進行散熱。

除此之外，在實施上，該第一殼體33還可以具有數個連通該第一空間330的孔洞，藉以輔助降溫。而該第二殼體37圍繞界定出一個供部分的該負電極223容置的第二空間370，並具有數個連通該第二空間370的散熱孔371，該等散熱孔371供空氣進出該第二空間370以降溫部分的該負電極223。

該第一送風裝置32是安裝於該過濾裝置36與該導流管31之間，並將該過濾裝置36過濾後的空氣送入該進氣口311。本實施例的第一送風裝置32具有一個鼓風機(Air Blower)321、一個連通該過濾裝置36與該鼓風機321的第一送風管322，以及一個連通該鼓風機321與該導流管31的第二送風管323，而該第二送風裝置34與該第三送風裝置35為風扇的形式。由於該第一送風裝置32、該第二送風裝置34、該第三送風裝置35與該過濾裝置36的細部結構皆非本新型改良之重點，不再一一說明。

使用時，該第三送風裝置35將外部空氣經由該入風口111而送入該內部空間13，而該第二送風裝置34則將該內部空間13的空氣經由該出風口112抽出該內部空間13外，透過該第三送風裝置35與該第二送風裝置34的配合，該內部空間13內的空氣可以產生流動，從而對該發光裝置22整體進行降溫。

在此同時，該第一送風裝置32的鼓風機321對該過濾裝置36抽吸空氣，而被該過濾裝置36過濾灰塵顆粒後的空氣，便會依序地進入該第一送風管322、該鼓風機321與該第二送風管323，並由該進氣口311進入該導流管31的氣流通道310內。接著空氣由該出氣口312經由該氣流入孔331進入該第一空間330內而降溫該正電極222，最後再經由該氣流出孔332流出該第一空間330。

由於該出氣口312是口徑D1不大於該氣流入孔331的孔徑D2，前述設計可以集中氣流，因而提升該氣流通道310內的空氣經由該出氣口312而進入該第一空間330內的空氣流量，從而集中且有效地降溫該正電極222。經實驗證實，一般太陽光模擬器的發光裝置的正電極的溫度約為316度，而本實施例的正電極222的溫度約為214度，也就是說，該導流管31直接對該正電極222送出噴射氣流的散熱作用後，確實能有效地冷卻該正電極222的溫度至少100度。

由以上說明可知，透過該第二送風裝置34與該第三送風裝置35使空氣流動於該內部空間13以降溫該發光裝置22整體，同時藉由該導流管31集中該第一送風裝置32送來的空氣，進而單獨降溫該發光裝置22的正電極222，前述創新的結構設計，使得本實施例具有優異的散熱效果，可避免該正電極222因過熱壞損而不堪使用的問題，因而確實能延長該發光裝置22的使用壽命。

參閱圖4，本新型太陽光模擬器之一第二較佳實 施例大致與該第一較佳實施例相同，兩者之間的差別在於：本實施例的散熱單元3包括一個完全地安裝於該內部空間13內的導流管31、一個安裝於該殼座1的入風口111並將空氣送入該導流管31的氣流通道310內的第一送風裝置32、一個第一殼體33、一個安裝於該殼座1的出風口112並將空氣抽出該內部空間13的第二送風裝置34，以及一個第二殼體37。在本實施例中，該第一送風裝置32與該第二送風裝置34皆為風扇的形式。

該導流管31具有一個鄰近該第一殼體33的直管段313，以及一個鄰近該第一送風裝置32且由該直管段313向外斜向延伸的錐管段314，該錐管段314具有該進氣口311，而該直管段313具有該出氣口312。

該第一送風裝置32將空氣由該進氣口311送入該氣流通道310內後，透過該錐管段314斜向延伸的設計，除了可收集該第一送風裝置32送來的空氣之外，也可將空氣集中地送入該直管段313內，最後由該出氣口312送出以單獨降溫該發光裝置22的正電極222，故本實施例的散熱效果同樣優異，確實可避免該正電極222因過熱壞損等問題。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧殼座

11‧‧‧殼壁

111‧‧‧入風口

112‧‧‧出風口

113‧‧‧透光部位

13‧‧‧內部空間

14‧‧‧安裝壁

2‧‧‧光源單元

21‧‧‧拋物面鏡

210‧‧‧反光空間

211‧‧‧反光面

212‧‧‧第一端口

213‧‧‧第二端口

22‧‧‧發光裝置

221‧‧‧發光件

222‧‧‧正電極

223‧‧‧負電極

3‧‧‧散熱單元

31‧‧‧導流管

310‧‧‧氣流通道

311‧‧‧進氣口

312‧‧‧出氣口

32‧‧‧第一送風裝置

323‧‧‧第二送風管

33‧‧‧第一殼體

330‧‧‧第一空間

331‧‧‧氣流入孔

332‧‧‧氣流出孔

34‧‧‧第二送風裝置

35‧‧‧第三送風裝置

37‧‧‧第二殼體

370‧‧‧第二空間

371‧‧‧散熱孔

D1‧‧‧口徑

D2‧‧‧孔徑

D3‧‧‧距離

Claims (9)

1. 一種太陽光模擬器，包含：一光源單元，包括一個發光裝置，該發光裝置具有一個正電極及一個負電極；及一散熱單元，包括一個圍繞界定出一個氣流通道的導流管、一個將空氣送入該氣流通道內的第一送風裝置，以及一個設置於該發光裝置上且圍繞界定出一個供該正電極容置的第一空間的第一殼體，該導流管具有一個連通該氣流通道且供該第一送風裝置將氣體送入的進氣口，以及一個供氣體流出該氣流通道的出氣口，而該第一殼體具有一個供氣體由該出氣口流入該第一空間以降溫該正電極的氣流入孔，以及一個供氣體流出該第一空間流的氣流出孔，該出氣口的口徑不大於該氣流入孔的孔徑。
2. 如請求項1所述的太陽光模擬器，還包含一個殼座，該殼座包括一個殼壁，以及一個由該殼壁界定而成的內部空間，該光源單元安裝於該內部空間內而可向外投射光線，該殼壁具有分別連通該內部空間的一個入風口及一個出風口，而該散熱單元還包括一個安裝於該出風口並將空氣抽出該內部空間的第二送風裝置。
3. 如請求項2所述的太陽光模擬器，其中，該導流管是部分安裝於該內部空間內而部分由該入風口伸出該內部空間外，而該散熱單元還包括一個安裝於該入風口並將空氣送入該內部空間的第三送風裝置，以及一個用於過 濾空氣的過濾裝置，該第一送風裝置是安裝於該過濾裝置與該導流管之間，並將該過濾裝置過濾後的空氣送入該進氣口。
4. 如請求項2所述的太陽光模擬器，其中，該第一送風裝置是安裝於該入風口並將空氣送入該氣流通道內，而該導流管是完全地安裝於該內部空間內，並具有一個鄰近該第一殼體的直管段，以及一個鄰近該第一送風裝置且由該直管段向外斜向延伸的錐管段，該錐管段具有該進氣口，而該直管段具有該出氣口。
5. 如請求項2所述的太陽光模擬器，其中，該殼座還包括一個將該光源單元安裝於該內部空間內的安裝壁，而該殼壁還具有一個供光線穿過的透光部位，而該光源單元還包括一個拋物面鏡，該拋物面鏡具有一個界定出一個反光空間的反光面，以及分別位於該反光空間的相反側的一個第一端口與一個第二端口，而該發光裝置還具有一個位於該拋物面鏡之焦點上且位於該正電極與該負電極之間的發光件，該反光面反射該發光裝置投射而來的光線而由該第一端口朝該透光部位射出。
6. 一種散熱單元，用於散熱一個發光裝置，該發光裝置具有一個正電極，而該散熱單元包括：一導流管，圍繞界定出一個氣流通道，並具有一個連通該氣流通道且供氣體送入的進氣口，以及一個供氣體流出該氣流通道的出氣口；一第一送風裝置，將空氣由該進氣口送入該氣流通 道內；及一第一殼體，設置於該發光裝置上且圍繞界定出一個供該正電極容置的第一空間，並具有一個供氣體由該出氣口流入該第一空間以降溫該正電極的氣流入孔，以及一個供氣體流出該第一空間的氣流出孔，該出氣口的口徑不大於該氣流入孔的孔徑。
7. 如請求項6所述的散熱單元，該發光裝置安裝於一個具有一個內部空間的殼座內，該殼座還具有分別連通該內部空間的一個入風口及一個出風口，其中，該導流管安裝於該內部空間，而該氣流出孔供氣體由該第一空間流至該內部空間，該散熱單元還包括一個安裝於該出風口並將空氣抽出該內部空間的第二送風裝置。
8. 如請求項7所述的散熱單元，其中，該導流管是部分安裝於該內部空間內而部分由該入風口伸出該內部空間外，而該散熱單元還包括一個安裝於該入風口並將空氣送入該內部空間的第三送風裝置，以及一個用於過濾空氣的過濾裝置，該第一送風裝置是安裝於該過濾裝置與該導流管之間，並將該過濾裝置過濾後的空氣送入該進氣口。
9. 如請求項7所述的散熱單元，其中，該第一送風裝置是安裝於該入風口並將空氣送入該氣流通道內，而該導流管是完全地安裝於該內部空間內，並具有一個鄰近該第一殼體的直管段，以及一個鄰近該第一送風裝置且由該直管段向外斜向延伸的錐管段，該錐管段具有該進氣 口，而該直管段具有該出氣口。