JP6913331B2 - Coating device for photovoltaic yarn - Google Patents
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Description
本発明は、光発電糸用塗布装置、より詳しくは光発電糸に必要な厚さ5nm〜1000nmの各層を形成する塗布装置に関する。 The present invention relates to a coating device for photovoltaic yarns, more specifically, a coating apparatus for forming each layer having a thickness of 5 nm to 1000 nm required for photovoltaic yarns.
化石燃料の代替エネルギーとして、太陽エネルギーを電力に直接変換する太陽光発電の普及が望まれている。なかでも、柔軟性に優れた糸状の光発電糸が身の回りの品、あるいは身に着けられる品として編や織により布帛状にできることから期待を集めている。 As an alternative energy to fossil fuels, the spread of photovoltaic power generation, which directly converts solar energy into electric power, is desired. In particular, the highly flexible thread-like photovoltaic yarn is expected to be made into a cloth by knitting or weaving as a personal item or a wearable item.
従来から、線状のものの表面に塗布する方法が知られている。例えば、特許文献1にはエナメル細線の絶縁ワニス塗布方法として、絶縁ワニスを塗布された細線が通過するワニス絞り用フェルト部を通過方向に少なくとも2箇所以上設け、かつ、細線が走行中は、全ワニス絞り用フェルト部のフェルトが、絶縁ワニスが走行中の細線に供給されることによって、常に絶縁ワニスにより一定状態湿潤している絶縁ワニス塗布方法とその装置について記載されている。
Conventionally, a method of applying to the surface of a linear object has been known. For example, in
しかしながら、特許文献1の絶縁ワニス塗布方法は、塗布むら等の外観不良の解消を図る目的であり、エナメル線の100μm以上のサイズでは塗布による扁平が1μmから2μm内に安定するものの、光発電糸に必要な薄い層を形成することを想定したものではなかった。
However, the method of applying the insulating varnish of
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、柔軟性に優れる光発電糸に必要な厚さ5nm〜1000nmの層を複数形成することができる塗布装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical background, and an object of the present invention is to provide a coating device capable of forming a plurality of layers having a thickness of 5 nm to 1000 nm required for a photovoltaic yarn having excellent flexibility. And.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
[1]細線に塗布する装置であって、
前記細線を把持する把持部を有するフレームと、
前記細線を挿入する孔を有する塗布ダイスと、
該塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、
該ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構と、
を備え、
前記塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能であり、
前記塗布ダイスの孔に接して液溜め部を有することを特徴とする光発電糸用塗布装置。
[1] A device that applies to thin wires.
A frame having a grip portion for gripping the thin wire, and
A coating die having a hole for inserting the fine wire, and
A die holder for holding the coating die and
A mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction,
With
The coating die, Ri divisible der include some of the holes for inserting the thin wire in a plan view,
Photovoltaic thread coating apparatus according to claim Rukoto of having a liquid reservoir portion in contact with the hole of the coating die.
[2]細線に塗布する装置であって、
前記細線を把持する把持部を有するフレームと、
前記細線を挿入する孔を有する塗布ダイスを2個以上と、
該塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、
該ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構と、
を備え、
前記塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能であることを特徴とする光発電糸用塗布装置。
[2] A device that applies to thin wires.
A frame having a grip portion for gripping the thin wire, and
Two or more coating dies with holes for inserting the fine wires,
A die holder for holding the coating die and
A mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction,
With
A coating device for photovoltaic yarn, wherein the coating die includes a part of a hole into which the fine wire is inserted and can be divided in a plan view.
[3]前記塗布ダイスは、太さ20μm〜200μmの細線を挿入する孔を有する前項1または2に記載の光発電糸用塗布装置。
[3] The coating device for photovoltaic yarn according to
[1]の発明では、細線を把持する把持部を有するフレームと、細線を挿入する孔を有する塗布ダイスと、塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構とを備え、塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能なことから、分割された塗布ダイスをダイスホルダーに装着してから、細線を塗布ダイスの孔の空間に位置決めしたあと、残りの塗布ダイスをダイスホルダーに装着して塗布ダイスを完成させ、ダイスホルダーを下降または上昇させることで、細線を中心に塗布することができる。なお、塗布ダイスの孔に接して液溜め部を有するので、無駄なく所望量を塗布することができるとともに、塗布カスレを防止することができる。フレームは把持部を有するので細線を確実に把持してフレームにセットすることができる。このように、比較的容易で確実に塗布装置に細線をセットすることができるとともに、ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構によって、細線を中心にして塗布することができる光発電糸用塗布装置を提供することができ、この装置によって柔軟性に優れる光発電糸に必要な層を形成することができる。 In the invention of [1], a frame having a grip portion for gripping a thin wire, a coating die having a hole for inserting the thin wire, a die holder for holding the coating die, and a mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction are provided. Since the coating die can be divided including a part of the hole into which the thin wire is inserted in a plan view, the divided coating die is attached to the die holder and then the thin wire is positioned in the space of the hole of the coating die. After that, the remaining coating die is attached to the die holder to complete the coating die, and the die holder is lowered or raised so that the thin wire can be coated mainly. Since the liquid reservoir is provided in contact with the hole of the coating die, a desired amount can be coated without waste and coating blurring can be prevented. Since the frame has a grip portion, the thin wire can be reliably gripped and set on the frame. In this way, a coating device for photovoltaic yarn can be relatively easily and reliably set in the coating device, and can be coated around the thin wire by a mechanism that raises and lowers the die holder in the vertical direction. It can be provided and this device can form the layers required for a flexible photovoltaic yarn.
[2]の発明では、細線を把持する把持部を有するフレームと、細線を挿入する孔を有する塗布ダイスと、塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構とを備え、塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能なことから、分割された塗布ダイスをダイスホルダーに装着してから、細線を塗布ダイスの孔の空間に位置決めしたあと、残りの塗布ダイスをダイスホルダーに装着して塗布ダイスを完成させ、ダイスホルダーを下降または上昇させることで、細線を中心に塗布することができる。なお、塗布ダイスを2個以上有するので、2本以上の細線に同時に塗布することができる。フレームは把持部を有するので細線を確実に把持してフレームにセットすることができる。このように、比較的容易で確実に塗布装置に細線をセットすることができるとともに、ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構によって、細線を中心にして塗布することができ、生産性の高い光発電糸用塗布装置を提供することができ、この装置によって柔軟性に優れる光発電糸に必要な層を形成することができる。 In the invention of [2], a frame having a grip portion for gripping the thin wire, a coating die having a hole for inserting the thin wire, a die holder for holding the coating die, and a mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction are provided. Since the coating die can be divided including a part of the hole into which the thin wire is inserted in a plan view, the divided coating die is attached to the die holder and then the thin wire is positioned in the space of the hole of the coating die. After that, the remaining coating die is attached to the die holder to complete the coating die, and the die holder is lowered or raised so that the thin wire can be coated mainly. Since it has two or more coating dies, it can be applied to two or more fine wires at the same time. Since the frame has a grip portion, the thin wire can be reliably gripped and set on the frame. In this way, fine wires can be set in the coating device relatively easily and reliably, and the mechanism that raises and lowers the die holder in the vertical direction enables coating centered on the thin wires, resulting in highly productive photovoltaic power generation. A yarn coating device can be provided, which can form the layers required for a highly flexible photovoltaic yarn.
[3]の発明では、塗布ダイスの孔径が異なるものに容易に交換することができるので、太さ20μm〜200μmの細線に塗布することができる。この範囲の細線に塗布できることから、柔軟性に優れる光発電糸とすることができる。 In the invention of [3], since the coating dies can be easily replaced with those having different pore diameters, the coating can be applied to a thin wire having a thickness of 20 μm to 200 μm. Since it can be applied to fine wires in this range, it is possible to obtain a photovoltaic yarn having excellent flexibility.
第1の発明の一実施形態に係る光発電糸用塗布装置を図1に示す。また、図2に塗布ダイス5の概略平面図を示す。図3には塗布ダイス5の概略断面図を示す。なお、図4に本発明の一実施形態に係る光発電糸用塗布装置1を用いて製造された光発電糸11の概略断面図を示す。
FIG. 1 shows a coating device for photovoltaic yarn according to an embodiment of the first invention. Further, FIG. 2 shows a schematic plan view of the coating die 5. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the coating die 5. Note that FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the
第1の発明の一実施形態に係る光発電糸用塗布装置1は、細線2を把持する把持部3を有するフレーム4と、細線2を挿入する孔を有する塗布ダイス5と、塗布ダイス5を保持するダイスホルダー6と、ダイスホルダー6を上下方向に昇降する機構7とを備え、塗布ダイス5が、平面視で細線2を挿入する孔53の一部を含み分割可能であることを特徴とし、細線2を把持する把持部3を有するフレーム4と、細線2を挿入する孔53を有する塗布ダイス5と、塗布ダイス5を保持するダイスホルダー6と、ダイスホルダー6を上下方向に昇降する機構7とを備え、塗布ダイス5が、平面視で細線2を挿入する孔53の一部を含み分割可能なことから、分割された一方の塗布ダイス51をダイスホルダー6に装着してから、細線2を塗布ダイス5の孔53の空間に位置決めしたあと、残りの(他方の)塗布ダイス52をダイスホルダー6に装着して塗布ダイス5を完成させ、ダイスホルダー6を下降または上昇させることで、細線2を中心に塗布することができる。フレームは把持部を有するので細線を確実に把持してフレームにセットすることができる。このように、比較的容易で確実に塗布装置に細線2をセットすることができるとともに、ダイスホルダー6を上下方向に昇降する機構によって、細線2を中心にして塗布することができる。すなわち、柔軟性に優れる光発電糸11に必要な層を形成することができる。
The photovoltaic
第1の発明によれば、柔軟性に優れる光発電糸に必要な厚さ5nm〜1000nmの層を形成することができる塗布装置を提供できる。さらに、繰り返すことで異なる種類の層を複数形成することができる。 According to the first invention, it is possible to provide a coating device capable of forming a layer having a thickness of 5 nm to 1000 nm required for a photovoltaic yarn having excellent flexibility. Further, by repeating the process, a plurality of layers of different types can be formed.
第1の発明の細線2としては、電気を流すものであれば特に限定されないが、例えば、ステンレス線、アルミ線、チタン線、錫めっき銅線、銅線、金線などの金属線が好ましい。また、細線2の太さは、20μm〜200μmの範囲が好ましい。
The
第1の発明の把持部3は、細線2を確実にフレーム4に固定できればよく、例えば板とフレーム4との間に細線2を挟んだ後、板をフレーム4にボルトで締め付けることで固定することができる。なお、細線2を挟む位置を示す目印や溝を把持部3及び/またはフレーム4設けるのが好ましい。また、張力付与機構を設けるのが好ましく、細線2を把持した後に細線2に張力をかけることで細線2の軸のブレを抑制することができる。この張力付与機構としては細線2の軸方向に把持部3全体が移動できる機構であればよい。
The
第1の発明のフレーム4は、細線2を確実に把持部3によって固定できればよい。フレーム4は、細線2の径や、塗布の際の塗布量のバラツキに影響を及ぼさない精度にすれば良く、材質も特に限定されないが、例えばチタンや、ステンレスやアルミニウム等を挙げることができる。
The
第1の発明の塗布ダイス5は、例えば図2に示すように、孔53を有し、液溜め部54を有するのが好ましく、塗布ダイス5は分割線に沿って、一方の塗布ダイス51と他方の塗布ダイス52とに平面視で細線2を挿入する孔51の一部を含み割可能である。この図2では、塗布ダイス5は略均等に2分割であるが、平面視で、略2/3の扇形と略1/3の扇形の2分割でもよく、さらに2分割以上でもよい。平面視で円形であっても矩形であってもよく、適宜決定すればよい。こうして、塗布ダイス5に比較的容易で確実に細線2をセットすることができる。
As shown in FIG. 2, for example, the coating die 5 of the first invention preferably has a
第1の発明の塗布ダイス5の材質としては特に限定されないが、例えばテフロン(登録商標)、ステンレス、アルミ等を挙げることができる。塗布液8が付着し難いことからテフロン(登録商標)が好ましい。
The material of the coating die 5 of the first invention is not particularly limited, and examples thereof include Teflon (registered trademark), stainless steel, and aluminum. Teflon (registered trademark) is preferable because the
第1の発明の塗布ダイス5は、孔53を有するので、例えば、図3に示すように、細線2を塗布ダイス5の孔53に通して塗布液8を塗布することができる。塗布ダイス5の孔53は、20μm〜200μmの細線2を挿入できるのが好ましい。より詳しくは、孔53の直径は50μm〜5000μmが好ましく、塗布ダイス5の孔53の径が異なるものを用意し、必要に応じて交換すればよい。こうして、太さ20μm〜200μmの細線2に塗布することができる。塗布ダイス5は容易に交換することができ、この範囲の細線に塗布できることから、柔軟性に優れる光発電糸とすることができる。
Since the coating die 5 of the first invention has a
また、例えば図3には、図2に示す塗布ダイス5の概略断面図示してあり、図3に示すように、細線2を塗布ダイス5の孔53に通し、液溜め部54に塗布液8を溜め、塗布ダイス5に対して矢印方向に相対的に細線2が移動させることで、細線2の表面側に塗布液8を塗布することができる。塗布ダイス5に液溜め部54を設けることで、所望の塗布厚を実現するための量を確保できるとともに、塗布カスレの発生を防止することができる。塗布ダイス5はダイスホルダー6に装着されているので、ダイスホルダー6を下降させることで、細線2を中心に塗布することができる。なお、ダイスホルダー6を下降させても上昇さても、いずれでもよいが塗布液の塗布膜厚が安定することから下降させるのが好ましい。
Further, for example, FIG. 3 shows a schematic cross section of the coating die 5 shown in FIG. 2, and as shown in FIG. 3, a
ダイスホルダー6は上下方向に昇降する機構と連動し、ダイスホルダー6を下降または上昇させることでダイスホルダー6に装着された塗布ダイス5によって細線2を中心に塗布液8を塗布することができるが、塗布ダイス5の孔53と昇降速度とを調整することで、乾燥処理を施した後の層の厚さを0.005μm〜1.0μmの範囲にすることができる。こうして、所望量を確実に塗布することができるので、柔軟性に優れた光発電糸を製造できる。
The
ダイスホルダー6の形状は特に限定されず、塗布ダイス5を装着できればよい。例えば、塗布ダイス5の形状に合わせた形状の装着部をダイスホルダー6に設けて塗布ダイス5を装着する。平面視で塗布ダイス5が円形であれば円形の装着部、矩形であれば矩形の装着部とすればよく、脱落防止として段差を設けたり、ネジで固定してもよい。なお、塗布ダイス5は分割可能であることから、分割された面同士の隙間の緩みを低減するためにネジやバネ等により締め付けることができるダイスホルダー6が好ましい。なお、ダイスホルダー6の材質は特に限定されないが、例えばチタンや、ステンレスやアルミニウム等を挙げることができる。
The shape of the
第1の発明の上下方向に昇降する機構7としては、特に限定されないが、アクチュエータにより上下方向にスライドさせる機構を例示することができる。
The
第1の発明の一実施形態に係る光発電糸用塗布装置1において、塗布ダイス5を2個以上設けるのが好ましい。図1の光発電糸用塗布装置1では、3個の塗布ダイス5にて、3本の細線2にそれぞれ同時に塗布することができるので、高い生産効率を発揮する装置とすることができる。
In the photovoltaic
本発明の光発電糸用塗布装置は、糸状の光発電糸を製造する際の塗布装置として好適である。 The coating device for photovoltaic yarns of the present invention is suitable as a coating apparatus for producing filamentous photovoltaic yarns.
1…光発電糸用塗布装置
2…細線
3…把持部
4…フレーム
5…塗布ダイス
51…分割された一方の塗布ダイス
52…分割された他方の塗布ダイス
53…孔
54…液溜め部
6…ダイスホルダー
7…昇降機構
8…塗布液
81…陰極側バッファー層
82…活性層
83…透明電極層
84…封止層
9…導電線材
10…電気取り出し線
11…光発電糸
1 ... Photovoltaic
Claims (3)
前記細線を把持する把持部を有するフレームと、
前記細線を挿入する孔を有する塗布ダイスと、
該塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、
該ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構と、
を備え、
前記塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能であり、
前記塗布ダイスの孔に接して液溜め部を有することを特徴とする光発電糸用塗布装置。 A device that applies to thin wires
A frame having a grip portion for gripping the thin wire, and
A coating die having a hole for inserting the fine wire, and
A die holder for holding the coating die and
A mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction,
With
The coating die, Ri divisible der include some of the holes for inserting the thin wire in a plan view,
Photovoltaic thread coating apparatus according to claim Rukoto of having a liquid reservoir portion in contact with the hole of the coating die.
前記細線を把持する把持部を有するフレームと、
前記細線を挿入する孔を有する塗布ダイスを2個以上と、
該塗布ダイスを保持するダイスホルダーと、
該ダイスホルダーを上下方向に昇降する機構と、
を備え、
前記塗布ダイスが、平面視で前記細線を挿入する孔の一部を含み分割可能であることを特徴とする光発電糸用塗布装置。 A device that applies to thin wires
A frame having a grip portion for gripping the thin wire, and
Two or more coating dies with holes for inserting the fine wires,
A die holder for holding the coating die and
A mechanism for raising and lowering the die holder in the vertical direction,
With
A coating device for photovoltaic yarn, wherein the coating die includes a part of a hole into which the fine wire is inserted and can be divided in a plan view.
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