真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模擬太陽輻照技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽光是最重要的自然光源，在人們的日常生活和生產(chǎn)中起著重要作用。當(dāng)在某些需要太陽輻照而又得不到太陽輻照的特殊環(huán)境中時(shí)，就需要用模擬太陽光的辦法來創(chuàng)造太陽輻照環(huán)境。
[0003]氙燈是利用氙氣放電而發(fā)光的電光源，由于具備較好的發(fā)光效率，因此在替代太陽輻照方面得到了廣泛應(yīng)用。在真空罐需要采用氙燈進(jìn)行太陽輻照模擬時(shí)，由于氙燈的功率較高，易燒壞且影響真空罐內(nèi)溫度，因此需要將真空罐內(nèi)氙燈放出來的熱量導(dǎo)出真空罐夕卜。氙燈散熱主要通過風(fēng)冷和水冷兩種方式，但是在真空環(huán)境中沒有熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)，只有熱輻射，無法采用風(fēng)冷和水冷使氙燈散熱。因此現(xiàn)有技術(shù)在采用氙燈模擬太陽能光源時(shí)，都是將氙燈放在真空罐外，通過真空密封窗口對(duì)真空罐內(nèi)試驗(yàn)件進(jìn)行輻照，但是這種方法的輻照面積很受限制，光能利用率低，操作不靈活，而且成本高。
[0004]因此，亟需一種適用于放置在真空罐內(nèi)的氙燈的導(dǎo)熱裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中氙燈設(shè)置在真空罐內(nèi)無法散熱，設(shè)置在真空罐外光能利用率低、操作不靈活、成本高的技術(shù)問題，提供一種真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下。
[0007]真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，主要包括兩個(gè)支撐機(jī)構(gòu)、多個(gè)固定機(jī)構(gòu)和多根導(dǎo)熱管；
[0008]所述支撐機(jī)構(gòu)由支撐襯套和壓板組成，支撐襯套上設(shè)有燈極孔，兩個(gè)支撐襯套的燈極孔分別與氙燈陽極和氙燈陰極固定連接；
[0009]所述固定機(jī)構(gòu)由支撐座、絕緣墊和絕緣蓋板組成，所述支撐座固定在固定面上，所述絕緣墊固定在支撐座的內(nèi)壁上，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)固定一根或多根導(dǎo)熱管；
[0010]所述導(dǎo)熱管的一端與支撐襯套連接，并經(jīng)壓板壓緊固定，另一端通過絕緣蓋板壓緊在支撐座內(nèi)且端部與真空罐內(nèi)壁上的熱沉連接，氙燈陽極和氙燈陰極的熱量依次經(jīng)支撐座和導(dǎo)熱管傳遞至熱沉。
[0011]進(jìn)一步的，所述支撐襯套為十字形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)支撐襯套分別與氙燈陽極和氙燈陰極通過螺釘壓緊固定。
[0012]進(jìn)一步的，所述固定面包括第一安裝板和第二安裝板，固定與氙燈陽極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管的支撐座固定在第一安裝板上，固定與氙燈陰極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管的支撐座固定在第二安裝板上。
[0013]進(jìn)一步的，固定在同一安裝板上的支撐座按圓周均布。
[0014]進(jìn)一步的，所述氙燈固定在燈室內(nèi)，燈室固定在第一安裝板上。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一安裝板固定在真空罐的內(nèi)壁上，第二安裝板固定在真空罐的內(nèi)壁上或者固定在支架上，所述支架固定在真空罐內(nèi)。
[0016]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管為二十四根，每十二根導(dǎo)熱管與一個(gè)支撐襯套連接，固定機(jī)構(gòu)為八個(gè)，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)固定三根導(dǎo)熱管，每四個(gè)固定機(jī)構(gòu)在一個(gè)平面內(nèi)，同一平面內(nèi)任意相鄰的兩個(gè)固定機(jī)構(gòu)固定的導(dǎo)熱管成90°夾角。
[0017]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管和支撐襯套采用的材料為紫銅。
[0018]進(jìn)一步的，所述絕緣墊的材質(zhì)為氮化硼。
[0019]進(jìn)一步的，所述支撐座、絕緣蓋板和壓板采用的材料為聚四氟乙稀。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0021]1、本發(fā)明的導(dǎo)熱裝置能夠?qū)崿F(xiàn)將氙燈置于真空罐內(nèi)的使用，使氙燈模擬太陽光源的輻照面積得到有效利用，光能利用率高，且操作靈活，成本低；
[0022]2、本發(fā)明的導(dǎo)熱裝置導(dǎo)熱效果好，能夠保證氙燈燈極溫度適宜，模擬太陽光源(氙燈)正常工作。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置的俯視圖；
[0025]圖3為圖2中I的局部放大圖；
[0026]圖4為本發(fā)明的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置安裝在真空罐內(nèi)的局部示意圖；
[0027]圖中，1、支撐機(jī)構(gòu)，2、固定機(jī)構(gòu)，2-1、絕緣墊，2-2、支撐座，2_3、絕緣蓋板，3、導(dǎo)熱管，4、第一安裝板，5、第二安裝板，6、真空罐，7、熱沉，8、氙燈，9、燈室，10、支架。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0029]如圖1-4所示，本發(fā)明的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，主要包括兩個(gè)支撐機(jī)構(gòu)1、多個(gè)固定機(jī)構(gòu)2、多根導(dǎo)熱管3、第一安裝板4和第二安裝板5。其中，支撐機(jī)構(gòu)1由支撐襯套和壓板組成，支撐襯套為十字形，可以采用兩體式拼接螺釘壓緊而成，支撐襯套的中心區(qū)域設(shè)有燈極孔，兩個(gè)支撐襯套的燈極孔分別與氙燈陽極和氙燈陰極通過螺釘壓緊固定連接。第一安裝板4固定在真空罐6的內(nèi)壁上，第二安裝板5可以固定在真空罐6的內(nèi)壁上也可以固定在真空罐6內(nèi)的支架10上，支架10固定在真空罐10內(nèi)。固定機(jī)構(gòu)2由絕緣墊2-1、支撐座2-2和絕緣蓋板2-3組成;支撐座2-2固定在第一安裝板4或者第二安裝板5上，通常固定與氙燈陽極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管3的支撐座2-2固定在第一安裝板4上，固定與氙燈陰極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管3的支撐座2-2固定在第二安裝板5上;絕緣墊2-1固定在支撐座2-2的內(nèi)壁上，起到將導(dǎo)熱管3絕緣的作用；每個(gè)固定機(jī)構(gòu)2可以固定一根或者多根導(dǎo)熱管3，沒有特殊限制，具體根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。導(dǎo)熱管3的一端與支撐襯套連接，并經(jīng)壓板壓緊固定，另一端通過絕緣蓋板2-3壓緊在支撐座2-2內(nèi)且端部與真空罐6內(nèi)壁上的熱沉7連接;通常多根導(dǎo)熱管均分為兩部分，兩部分分別與兩個(gè)支撐襯套連接，如導(dǎo)熱管3共二十四根，每十二根與一個(gè)支撐襯套連接，每三根通過一個(gè)固定機(jī)構(gòu)2固定，四個(gè)固定機(jī)構(gòu)2在同一平面內(nèi)且該平面內(nèi)任意相鄰的兩個(gè)固定機(jī)構(gòu)2固定的導(dǎo)熱管3成90度夾角。也可以根據(jù)氙燈陽極和氙燈陰極的熱量不同，將多根導(dǎo)熱管分為不均等的兩部分，兩部分分別與兩個(gè)支撐襯套連接。
[0030]本發(fā)明中的氙燈8可以是固定在燈室9內(nèi)，燈室9固定在第一安裝板4上。
[0031 ]本發(fā)明中的氙燈8的功率可以為2.5kw，氙燈8的光電轉(zhuǎn)換效率取值0.33，導(dǎo)熱管3為24根Φ8πιπι紫銅管(內(nèi)有導(dǎo)熱工質(zhì))，支撐襯套采用的材料也為紫銅。絕緣墊2-1的材質(zhì)為氮化硼。壓板、支撐座2-2、絕緣蓋板2-3的材質(zhì)均采用聚四氟乙稀。
[0032]本發(fā)明的導(dǎo)熱裝置的工作原理是:氙燈8的大部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，集中在氙燈陽極和氙燈陰極上，氙燈陽極和氙燈陰極分別把熱量傳導(dǎo)給支撐襯套，支撐襯套再將熱量通過導(dǎo)熱管3傳導(dǎo)給絕緣墊2-2，絕緣墊2-2通過導(dǎo)熱管3將熱量直接傳導(dǎo)給真空罐6內(nèi)的熱沉7上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，主要包括兩個(gè)支撐機(jī)構(gòu)(1)、多個(gè)固定機(jī)構(gòu)(2)和多根導(dǎo)熱管(3); 所述支撐機(jī)構(gòu)(1)由支撐襯套和壓板組成，支撐襯套上設(shè)有燈極孔，兩個(gè)支撐襯套的燈極孔分別與氙燈陽極和氙燈陰極固定連接； 所述固定機(jī)構(gòu)(2)由支撐座(2-2)、絕緣墊(2-1)和絕緣蓋板(2-3)組成，所述支撐座(2-2)固定在固定面上，所述絕緣墊(2-1)固定在支撐座(2-2)的內(nèi)壁上，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)(2)固定一根或多根導(dǎo)熱管(3)； 所述導(dǎo)熱管(3)的一端與支撐襯套連接并經(jīng)壓板壓緊固定，另一端通過絕緣蓋板(2-3)壓緊在支撐座(2-2)內(nèi)且端部與真空罐(6)內(nèi)壁上的熱沉(7)連接，氙燈陽極和氙燈陰極的熱量依次經(jīng)支撐襯套和導(dǎo)熱管(3)傳遞至熱沉(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述固定面包括第一安裝板(4)和第二安裝板(5)，固定與氙燈陽極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管(3)的支撐座(2-2)固定在第一安裝板(4)上，固定與氙燈陰極對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱管(3)的支撐座(2-2)固定在第二安裝板(5)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，固定在同一安裝板上的支撐座(2-2)按圓周均布。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述氙燈固定在燈室(8)內(nèi)，燈室(8)固定在第一安裝板(4)上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述第一安裝板(4)固定在真空罐(6)的內(nèi)壁上，第二安裝板(5)固定在真空罐(6)的內(nèi)壁上或者固定在支架(10)上，所述支架(10)固定在真空罐(6)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述支撐襯套為十字形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)支撐襯套分別與氙燈陽極和氙燈陰極通過螺釘壓緊固定。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管(3)為二十四根，每十二根導(dǎo)熱管(3)與一個(gè)支撐襯套連接，固定機(jī)構(gòu)(2)為八個(gè)，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)(2)固定三根導(dǎo)熱管(3)，每四個(gè)固定機(jī)構(gòu)(2)在一個(gè)平面內(nèi)，同一平面內(nèi)任意相鄰的兩個(gè)固定機(jī)構(gòu)(2)固定的導(dǎo)熱管(3)成90°夾角。8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管(3)和支撐襯套采用的材料為紫銅。9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述絕緣墊(2-1)的材質(zhì)為氮化硼。10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，其特征在于，所述支撐座(2-2)、絕緣蓋板(2-3)和壓板采用的材料為聚四氟乙稀。
【專利摘要】真空罐內(nèi)用氙燈導(dǎo)熱裝置，屬于模擬太陽輻照技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中氙燈設(shè)置在真空罐內(nèi)無法散熱，設(shè)置在真空罐外光能利用率低、操作不靈活、成本高的問題。本發(fā)明的導(dǎo)熱裝置主要包括兩個(gè)支撐機(jī)構(gòu)、多個(gè)固定機(jī)構(gòu)和多根導(dǎo)熱管，支撐機(jī)構(gòu)由支撐襯套和壓板組成，固定機(jī)構(gòu)由支撐座、絕緣墊和絕緣蓋板組成，導(dǎo)熱管的一端與支撐襯套連接并經(jīng)壓板壓緊固定，另一端通過絕緣蓋板壓緊在支撐座內(nèi)且端部與真空罐內(nèi)壁上的熱沉連接，氙燈陽極和氙燈陰極的熱量依次經(jīng)支撐襯套和導(dǎo)熱管傳遞至熱沉。該導(dǎo)熱裝置能夠?qū)崿F(xiàn)將氙燈置于真空罐內(nèi)的使用，增加輻照面積，光能利用率高，且操作靈活，成本低，導(dǎo)熱效果好，能夠保證氙燈燈極溫度適宜，模擬太陽光源正常工作。
【IPC分類】H01J61/52
【公開號(hào)】CN105428205
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510967535
【發(fā)明人】張帆, 張軍
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日