JPH04343732A - 太陽電池セル特性評価装置および太陽電池セル特性評価方法 - Google Patents

太陽電池セル特性評価装置および太陽電池セル特性評価方法

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JPH04343732A
JPH04343732A JP3337183A JP33718391A JPH04343732A JP H04343732 A JPH04343732 A JP H04343732A JP 3337183 A JP3337183 A JP 3337183A JP 33718391 A JP33718391 A JP 33718391A JP H04343732 A JPH04343732 A JP H04343732A
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fiber
temperature
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John Allen Johnson
ジョン・アレン・ジョンソン
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Hercules LLC
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合構造体の製造方法及
びこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファイバ配置装置は不規則な形状の品物
を製造するためにマンドレル上に多数重ねられる層の単
一のトウまたは全体のバンドとしてＢＭＩ，熱可塑性プ
ラスチック，または他の熱硬化性樹脂で充填されたロー
ビングまたはトウを配置することからなる。多くの場合
、配置されるファイバはマンドレルまたはあらかじめ配
置される材料の層に張り付く能力に欠けている。接着性
と取り付け性の欠乏は媒体が配置されるべき場所に留ま
ることを禁止する。さらにファイババンドの堅さは圧縮
ローラによる圧縮の前の加熱によってさらに柔軟に製造
されなければ、完成品に空所が生じる。
【０００３】垂直でなく、くぼんだ部分を有するマンド
レル上に配置する間のバンドの接着性の欠乏はバンドの
滑りを生じる。バンドの滑りはバンドの重力による引っ
張り力またはファイバ配置ヘッド内のバックテンション
のいずれかによって生じる。くぼんだ領域において、工
程はファイバをマンドレルから引き離す傾向がある。ど
ちらの状態もファイバ配置方法にとって適当ではない。
【０００４】このファイバ予加熱方法は、圧縮点の直前
のファイバの通路に向けられるホットエアガンを保持す
る操作からなる。他の方法では赤外線による加熱を与え
ることからなる。双方の技術は特に操作者が疲労し、不
注意になるとき応答性と制御性に欠けるきらいがある。 適当な温度制御の欠落は配置される樹脂の硬化またはフ
ァイバが固まりにくいことによって部分的な損害を生じ
る。
【０００５】それ故、本発明の目的はファイバが下層の
ファイバによく接着するようにファイバが配置される点
に熱源を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は空気の泡またはブリッ
ジ領域が生じない部分の良好な固化が行われるようにフ
ァイバ及び樹脂を十分に柔らかく、柔軟にすることにあ
る。この全体の工程は少なくとも発熱反応を生じるか局
所的な領域で樹脂が固化する程度に複合体を加熱する最
も少ない可能性によって達成される。
【０００７】前述した目的に従えば、望む場合には１つ
または２つの電気的に駆動されるエアヒータがファイバ
バンドが配置される場所に位置決めされる。種々の量の
圧縮空気がエアヒータを通過し、工程に必要な正確な温
度まで加熱される。加熱された空気の温度はヒータ内の
熱電対によって正確に測定され、コンピュータ及びソリ
ッドステート型の電力切り替え装置によって制御される
。
【０００８】エアヒータは迅速に分離されるコネクタに
よって作られた電気的な及び空気圧の接続でデリバリー
ヘッドに直接取り付けられ、取り外しまたは交換を容易
にするために接続が外される。
【０００９】工程のファイバの温度は赤外線センサによ
って監視される。ファイバの速度は圧縮ローラの速度に
比例するあらかじめ定められた信号として制御装置に送
られる。
【００１０】本発明にＭｅｔｒａｂｙｔｅ　　Ｉ／Ｏボ
ードを通ってコンピュータに入り、そこから出る処理信
号を有するインテル　　８０３８６−２５マイクロプロ
セッサで作動するコンピュータを使用することが考えら
れている。操作者のインターフェイスは工程に関する一
定の図形的な表示を与えるンピュータキーボード及びモ
ニタによって行われる。
【００１１】本発明はエアヒータから出る空気の温度及
び空気流の速度を測定する冗長性を有する工程を含む。 これらの値が所定の制限を越える場合には工程が停止さ
れる。配置された部分の外形の関数によって熱がファイ
バが配置される部分に無差別に加えられることがないよ
うにするために低速または非作動のときにファイバに対
する加熱のタイミングをとることによってさらにチェッ
ク及び釣り合いが維持される。
【００１２】本発明はさらにヒータに必要な電圧より大
きな電圧が加えられるのを防止するために可変変圧器に
よる供給電力を有する。操作者を電気ショックから安全
に保護する接地インターラプタが備えられている。
【００１３】本発明の目的は少なくとも３つの異なる構
成によって達成され、すなわち１）マイクロプロセッサ
制御の単一のチャンネル、閉ループ制御、ｏｎ／ｏｆｆ
または比例制御を有する熱電対フィードバックまたは赤
外線温度計フィードバックを有する単一の抵抗性電気空
気加熱要素；（２）マイクロプロセッサ制御のマルチチ
ャンネル、閉ループ制御、分配された空気温度の２次制
御を有する赤外線センサ優先制御を有する単一の抵抗性
電気空気加熱要素；及び３）マイクロプロセッサ制御の
マルチチャンネル、閉ループ制御、デリバリーローラ運
動優先停止及び分配された空気温度制御、赤外線センサ
閉ループフィードバックによる加熱要素電力制御によっ
て達成される。
【００１４】前述した観点によれば、本発明はマンドレ
ル上にファイバを配置するファイバ配置装置に関連して
圧縮予加熱装置及びその使用方法を含むものとして画定
され、装置は（ａ）所定の領域に熱を供給する手段であ
って、ファイバ配置装置が少なくとも前記領域の近傍に
ファイバを送るときに熱を供給する手段と、（ｂ）前記
ファイバ配置装置の複数のパラメータ特性を監視するた
めの手段と、（ｃ）前記複数の所定のパラメータの監視
された値の関数として熱を供給するために前記装置によ
って供給される熱量を制御する手段とを有する。
【００１５】特に監視されるパラメータは熱を供給する
ための手段によって加熱される領域の温度を含む。赤外
線センサがこのような監視を行うためのセンサとして考
慮されている。
【００１６】本発明のさらなる特徴によれば熱を供給す
るための手段によって供給される熱量を制御するための
手段は温度及び空気流の速度を制御する手段を有する。
【００１７】閉ループ制御を考慮するにあたって前述し
た熱を供給するために使用されるエアガンの出口の温度
が監視される。
【００１８】本発明の特別な特徴によれば、熱を供給す
るための手段によって供給される熱量を制御するための
手段は供給される熱が所定の値以上の温度に達したとき
に前記領域への熱の供給を終了する安全停止装置を有す
る配置装置のマンドレルは所定の速度で回転するように
なっており、複数のパラメータを監視する装置は前記マ
ンドレルの速度を監視する装置を有する。
【００１９】本発明のさらに他の特徴によれば、熱を供
給する前記手段によって供給される熱量を制御する手段
はコンピュータモデルの関数として供給される熱量を制
御するコンピュータを有する。モニタ及びキーボードは
操作者が装置の入力及び制御を行うことができるように
コンピュータに接続されている。
【００２０】本発明のさらに他の特徴によれば、熱を供
給する前記手段によって供給される熱量を制御する手段
はファイバの構造の関数として熱量を制御する。特に樹
脂によって充填されたファイバを使用する場合に温度は
樹脂の熔融温度以下の温度に維持される。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳
細に説明する。
【００２２】図１に示すように、エアヒータ１がマンド
レル２上の樹脂で充填したファイバを加熱し、またはフ
ァイバが配置されたバンドを加熱し、あるいはその双方
を加熱している。加熱領域の温度は赤外線温度センサ４
によって監視されている。ファイバの速度はタコメータ
が圧縮ローラ６によって駆動されるときにタコメータ５
によって測定される。さらに工程への入力が空気温度測
定熱電対７によって得られる。
【００２３】図２に概略的に示すように、ヒータ１を通
る空気流は空気流及び制御装置８によって制御される。 温度は電力制御及び調整装置９によって電力の量を変化
することによって維持される。樹脂によって充填された
ファイバは樹脂の素地の熔融温度を越えない温度まで加
熱される。
【００２４】閉鎖ループ制御は赤外線センサ４でマンド
レル上の複合体を監視することによって達成される。タ
コメータ５によって決定されるファイバ速度に沿った温
度は制御コンピュータ１０によって処理される。ファイ
バ温度及び速度の上述したパラメータに加えて、コンピ
ュータは主ファイバ配置機械制御コンピュータからの入
力として工程での必要性を課すことによって求められる
空気流の量及び空気の温度を決定する。
【００２５】追加の制御が複合樹脂上の熱の効果を設計
することによって達成される。過剰な加熱は極端な場合
に局所的な硬化領域を生じ、発熱反応を引き起こす。逆
にファイバに対する不十分な加熱は良好な部分を製造す
るために必要な所望の厚さまたは柔らかさを与えない。 不規則な形状のマンドレル上にファイバを配置している
間、マンドレル上にファイバを配置する特定の位置によ
ってファイバを配置する速度が変化することが知られて
いる。例えば幾分複雑な形状または縁部がファイバデリ
バリーヘッドを横断するときにファイバ配置の速度が減
少する。複合体の温度は空気源及び加熱されるファイバ
の間の温度における差異並びに加えられる温度の時間の
長さの関数であるからファイバの速度の変化に応じて必
要な制限の範囲内にファイバの温度を保持する設計が必
要である。
【００２６】これはマンドレルの形状の関数として、す
なわち配置されるファイバトウの複合体の関数として、
加えられる熱量はコンピュータモデルを介して本発明の
装置を予加熱することによって制御される。エアガン１
で生じる時間ユニットあたりの加熱された空気の温度及
び空気の量は選択的に増加及び減少させることができ及
び／または空気を加熱する時間は製品の形成中マンドレ
ル上にファイバを置くことを介して選択的に制御される
。
【００２７】冗長性を有する調整はヒータから出る空気
の温度を熱電対１２で監視することによって達成される
。操作者の経験によって決定されるようにあらかじめ決
定されるように温度が長期にわたって高温まで上昇する
と、工程は別の安全監視装置１４によって停止される。
【００２８】操作者の入力及び制御はモニタ及びキーボ
ード１３によって行われる。
【００２９】図３は本発明の予加熱装置を使用するフィ
ラメント配置装置１５を遠近法によって示す。個々のロ
ービングまたはトウ１７はデリバリーヘッド１８に向か
っており、ヘッド１８はマニュピレータ上に取り付けら
れており、デリバリーすなわち圧縮ローラ６が示されて
いる。圧縮ローラは回転マンドレル２上のバンド３に形
成されたトウに適用される。エアヒータ１は必要であれ
ば、デリバリーヘッド１８に取り付けることができる。
【００３０】ファイバ配置装置２１は個々のトウが巻か
れ、個々のリールを維持するためのクリールアセンブリ
を有し、トウはそこからデリバリーヘッドに向かってい
る。デリバリーヘッド１８を含む機械２１の操作はコン
ピュータ１１によって制御される。
【００３１】最後に本発明を特定の装置、材料、及び実
施例を参照して説明したが、本発明は特別な説明に制限
されず特許請求の範囲内のすべての等価物に及ぶもので
あることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮予加熱装置の種々の構成要素の関係を示す
概略構成図である。
【図２】本発明の主な構成要素を示す概略構成図である
。
【図３】本発明を使用するフィラメント配置装置を示す
斜視図である。
【符号の説明】 １…エアヒータ ２…マンドレル ３…バンド ４…赤外線温度センサ ５…タコメータ ６…圧縮ローラ ７…熱電対 ８…制御装置 ９…調整装置 １０…制御コンピュータ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　マンドレル上にファイバを配置するた
    めのファイバ配置装置とともに使用するようになってい
    る圧縮予加熱装置であって、前記予加熱装置は（ａ）所
    定の領域に熱を供給する手段であって、ファイバ配置装
    置が少なくとも前記領域の近傍にファイバを送るときに
    熱を供給する手段と、（ｂ）前記ファイバ配置装置の複
    数のパラメータ特性を監視するための手段と、（ｃ）前
    記複数の所定のパラメータの監視された値の関数として
    熱を供給するために前記装置によって供給される熱量を
    制御する手段とを有する圧縮予加熱装置。
  2. 【請求項２】　　複数のパラメータを監視する手段は熱
    を供給するための前記手段によって加熱される領域の温
    度を監視する手段を有する請求項１に記載の圧縮予加熱
    装置。
  3. 【請求項３】　　温度を監視する手段は赤外線温度セン
    サからなる請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】　　熱を供給する手段は空気の出口を有す
    る少なくとも１つのエアガンを有し、複数のパラメータ
    を監視する手段は前記エアガンの出口の温度を監視する
    手段からなる請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】　　熱を供給するための前記手段によって
    供給される熱量を監視する手段は前記供給される熱が所
    定の値以上の温度に達したときに前記領域への熱の供給
    を終了する安全停止装置を有する請求項４に記載の装置
    。
  6. 【請求項６】　　マンドレルは所定の速度で回転するよ
    うになっており、複数のパラメータを監視する装置は前
    記マンドレルの速度を監視する手段を有する請求項１に
    記載の装置。
  7. 【請求項７】　　熱を供給する前記手段によって供給さ
    れる熱量を制御する手段はコンピュータモデルの関数と
    して供給される熱量を制御するコンピュータを有する請
    求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】　　熱を供給する前記手段によって供給さ
    れる熱量を制御する手段はコンピュータ、及び操作者が
    前記装置の入力及び制御を行うために前記コンピュータ
    に接続されたモニタ及びキーボードを有する請求項１に
    記載の装置。
  9. 【請求項９】　　熱を供給する前記手段によって供給さ
    れる熱量を制御する手段は前記ファイバの複合体の関数
    として熱量を制御する請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　熱を供給する前記手段によって供給
    される熱量を制御する手段は温度及び空気流の速度を制
    御する手段を有する請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】　　マンドレル上にファイバを配置する
    ためのファイバ配置装置とともに使用するようになって
    いる予加熱方法であって、（ａ）ファイバ配置装置が少
    なくともある領域の近傍にファイバを進めるときにその
    領域に熱を供給し、（ｂ）前記ファイバ配置装置の複数
    のパラメータ特性を監視し、（ｃ）前記所定の複数のパ
    ラメータの監視された値の関数として熱を供給する前記
    ステップで供給される熱量を制御することからなる方法
    。
  12. 【請求項１２】　　複数のパラメータを監視する前記ス
    テップは熱を供給するために前記手段によって加熱され
    る前記領域の温度を監視することからなる請求項１１に
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】　　温度を監視する前記ステップは赤外
    線温度センサによって温度を監視することからなる請求
    項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】　　エアガンによって行われる熱を供給
    するステップ及び複数のパラメータを監視する前記ステ
    ップは前記エアガンの出口で温度を監視することからな
    る請求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】　　熱を供給する前記手段によって供給
    される熱量を制御する前記ステップは供給される熱が所
    定の値以上の温度に達したときに前記領域への熱の供給
    を終了させるステップを有する請求項１４に記載の方法
    。
  16. 【請求項１６】　　マンドレルは所定の速度で回転する
    ようになっており、複数のパラメータを監視する前記ス
    テップは前記マンドレルの速度を監視することからなる
    請求項１１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】　　熱を供給する前記ステップにおいて
    供給される熱量を制御する前記ステップはコンピュータ
    モデルの関数として供給される熱量を制御するためのコ
    ンピュータによって実行される請求項１１に記載の方法
    。
  18. 【請求項１８】　　熱を供給する前記ステップにおいて
    供給される熱量を制御する前記ステップは温度及び空気
    流の速度を制御することからなる請求項１１に記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】　　熱を供給する前記ステップにおいて
    供給される熱量を制御する前記ステップは前記ファイバ
    の構成の関数として熱量を制御する請求項１１に記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】　　前記ファイバの前記構成は樹脂で充
    填されたファイバであり、前記樹脂は所定の熔融温度を
    有し、熱を供給する前記ステップにおいて供給される熱
    量を制御する前記ステップは前記樹脂の熔融温度以下の
    温度で熱量を維持することからなる請求項１９に記載の
    方法。
JP3337183A 1990-12-19 1991-12-19 太陽電池セル特性評価装置および太陽電池セル特性評価方法 Pending JPH04343732A (ja)

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US63024590A 1990-12-19 1990-12-19
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