(57)【要約】二成分混合物１１の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに二成分混合物１１を吐出するための液体吐出ガン１４は、ガン本体７８と、混合マニホルド８２と、ノズル板８４とを備える。ガン本体７８は、ガン本体入口３８、５０、５６及び混合マニホルド８２に流体連通しているガン本体流体通路９４を含む。ガン本体流体通路９４は、ガン本体７８の底面７９の概ね非線形の形状を有する溝であり、それによって、第２の成分がガン本体流体通路９４を通る概ね層状の流れを有し、その一方で、洗浄成分中に乱流を生じさせるように洗浄成分をガン本体流体通路９４に導入することができる。
2013506555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに前記二成分混合物を基板上に吐出するように構成されている液体吐出ガンであって、
前記第１の成分を受け取るように構成されている第１のガン本体入口、前記第２の成分を受け取るように構成されている第２のガン本体入口、及び液体洗浄成分を受け取るように構成されている第３のガン本体入口を含むガン本体であって、前記第１のガン本体入口、前記第２のガン本体入口、及び前記第３のガン本体入口に流体連通しているガン本体流体通路を更に含み、前記ガン本体流体通路は、下流部分を含む非線形通路であり、前記第２の成分が層流状態で前記ガン本体流体通路を通って前記下流部分へ向かって導入されるとともに、前記洗浄成分が前記第２の成分の上流で前記第２の成分の層流に対して或る角度で導入されることによって、前記洗浄成分が前記下流部分へ向かって流れるにつれて前記洗浄成分中に乱流を生じさせるガン本体と、
前記ガン本体流体通路に流体連通している混合器通路及び前記混合器通路内に配置されている複数の混合要素を含み、前記ガン本体に連結されている混合マニホルドと、
前記混合マニホルドに連結されているとともに、複数の液体出口を有する少なくとも１つのノズルを含むノズル板であって、前記混合器通路と前記少なくとも１つのノズルとの間に流体連通を提供するノズル板と、
を備える液体吐出ガン。
【請求項２】
前記ガン本体は、前記混合マニホルドに連結されている底面を更に含み、前記ガン本体流体通路は、前記ガン本体の前記底面の溝によって形成される請求項１に記載の液体吐出ガン。
【請求項３】
前記ガン本体流体通路の前記下流部分は、前記第１のガン本体入口及び前記混合器通路に直接流体連通しており、
前記ガン本体流体通路は、
前記第３のガン本体入口に直接流体連通している上流部分と、
前記上流部分と前記下流部分との間に配置されているとともに前記第２のガン本体入口に直接流体連通している中間部分と、
を更に含む請求項２に記載の液体吐出ガン。
【請求項４】
前記ガン本体流体通路は、
前記上流部分と前記中間部分との間に延在する第１の中間通路と、
前記中間部分と前記下流部分との間に延在する第２の中間通路と、
を更に含み、
前記第１の中間通路及び前記第２の中間通路は、前記中間部分において前記第１の中間通路と前記第２の中間通路との間に鋭角を画定しており、それによって、前記ガン本体流体通路へ導入される前記洗浄成分が前記中間部分において前記鋭角の周りを流れることによって急激に方向を変える請求項３に記載の液体吐出ガン。
【請求項５】
前記ガン本体は、
前記下流部分に隣接しているとともに、前記第１のガン本体入口から前記ガン本体流体通路への前記第１の成分の流れを制御するように構成されている第１の弁と、
前記中間部分に隣接しているとともに、前記第２のガン本体入口から前記ガン本体流体通路への前記第２の成分の流れを制御するように構成されている第２の弁と、
前記上流部分に隣接しているとともに、前記第３のガン本体入口から前記ガン本体流体通路への前記洗浄成分の流れを制御するように構成されている第３の弁と、
を更に含む請求項３に記載の液体吐出ガン。
【請求項６】
前記少なくとも１つのノズルは、前記吐出される二成分混合物の幅を変更するように前記ノズル板から取り外し可能である複数のノズルを含む請求項１に記載の液体吐出ガン。
【請求項７】
前記複数の液体出口は、前記ガンの幅にわたって互い違いの編成で配置されている請求項１に記載の液体吐出ガン。
【請求項８】
前記混合マニホルドは、前記混合器通路と、前記複数の混合要素へアクセスするための少なくとも１つのアクセス開口とを含む混合マニホルド本体を更に含み、前記混合器通路は、前記混合器通路を通る流体の流れの方向に沿う混合器通路軸線を画定しており、前記複数の混合要素は、前記混合器通路軸線に対してほぼ平行な静的混合器軸線を画定しており、前記混合マニホルドは、少なくとも１つのキャップも含み、前記少なくとも１つのキャップは、前記混合マニホルド本体に取り外し可能に連結されているとともに、前記混合マニホルド本体から取り外されて前記静的混合器軸線及び前記混合器通路軸線に沿って前記複数の混合要素を挿入するか又は取り出すことを可能にするように構成されている請求項１に記載の液体吐出ガン。
【請求項９】
前記混合器通路は、前記二成分混合物の流れの方向に沿う混合器通路軸線を画定しており、各液体出口は、前記混合器通路軸線を横断する吐出軸線を画定している請求項１に記載の液体吐出ガン。
【請求項１０】
液体吐出システムであって、
請求項１に記載の前記液体吐出ガンと、
前記第１の液体成分、前記第２の液体成分、及び前記液体洗浄成分のうちの１つ又は複数を前記ガン本体へ送る少なくとも１つの供給ポンプと、
前記ガン本体へ送られる第１の成分の流量を測定するように構成されている第１の流量計と、
前記ガン本体へ送られる第２の成分の流量を測定するように構成されている第２の流量計と、
を備える液体吐出システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の液体吐出ガンを少なくとも２つ備え、前記少なくとも２つの液体吐出ガンは、連結されて、吐出される前記二成分混合物の幅を変更する請求項１０に記載の液体吐出システム。
【請求項１２】
前記第１の流量計及び前記第２の流量計は、連続ショット流量測定装置、回転ピストンポンプ、及び歯車ポンプからなる群から選択される請求項１０に記載の液体吐出システム。
【請求項１３】
二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに、ガン本体と、下流部分を有するガン本体流体通路と、複数の混合要素と、複数の流体出口とを含む吐出ガンを用いて前記二成分混合物を基板上に吐出する方法であって、
前記第１の成分を前記ガン本体流体通路の前記下流部分へ送ることと、
前記第２の成分を層流状態で前記ガン本体流体通路を通して前記下流部分へ向かって送ることと、
前記複数の混合要素を用いて前記第１の成分及び前記第２の成分を混合し、前記二成分混合物を形成することと、
前記複数の液体出口から前記基板上へ前記二成分混合物の流れを吐出することと、
前記下流部分の上流で洗浄成分中に乱流を生じさせて前記吐出ガンから前記第１の成分、前記第２の成分、及び前記二成分混合物を洗浄するように、前記ガン本体流体通路を通して前記洗浄成分を送ることと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記ガン本体流体通路内で前記洗浄成分の方向を強制的に急激に変えることによって、前記乱流が前記洗浄成分中に生じる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガン本体流体通路によって画定されている９０度よりも小さい角度の周りを回るように前記流体を方向付けることによって、前記乱流が前記洗浄成分中に生じる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガン本体流体通路は、中間部分によって接合されている第１の中間通路及び第２の中間通路を含み、前記第１の中間通路及び前記第２の中間通路は、前記洗浄成分中に生じる前記乱流が前記中間部分内のいかなるデッドスペースも洗浄するように互いの間に９０度よりも小さい角度を画定している請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガン本体流体通路は、上流部分と、前記上流部分と前記下流部分との間に配置されている中間部分とを更に含み、前記第２の成分の層流は、前記中間部分から前記下流部分にかけて生成される請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記洗浄成分は、前記第２の成分の層流から９０度よりも小さい角度で前記ガン本体流体通路へ導入されて前記洗浄成分中に前記乱流を生じさせる請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記吐出ガンは、前記ガン本体流体通路の前記下流部分に流体連通している混合器通路を更に含み、
前記方法は、
前記第１の成分の流れ及び前記第２の成分の流れを、前記混合器通路に流れ込む直前、かつ前記第１の成分及び前記第２の成分を前記複数の混合要素を用いて混合する前に、前記下流部分において結合させることを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ガン本体は、底面を含み、前記ガン本体流体通路は、上流部分を含み、前記底面の溝によって少なくとも部分的に画定されており、
前記方法は、
前記ガン本体流体通路の前記下流部分から前記上流部分へ向かう前記第１の成分及び前記第２の成分の結合流れの移動を阻止することを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記吐出ガンは、前記複数の液体出口を含む複数のノズルを含み、
前記方法は、
前記複数のノズルのうちの少なくとも１つを前記吐出ガンに連結するか又は前記吐出ガンから分離することによって、ほぼ連続的な層の幅を変更することを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の液体出口は、前記吐出ガンの幅にわたって互い違いの編成で配置されており、前記互い違いの編成は、前記二成分混合物の吐出される流れが互い違いになることで、隣接して吐出される流れが、前記基板上に塗布される前に合流することを防止することを確実にする請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板は、太陽電池又は第１のカバーパネルの一方であり、前記第１の成分は、太陽電池パネルの液体封入材料の溶剤成分であり、前記第２の成分は、前記液体封入材料の触媒成分であり、
前記方法は、
前記第１のカバーパネルを、前記二成分混合物のほぼ連続的な層によって前記太陽電池の第１の面に接着結合させることを更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
前記二成分混合物の隣接する流れが合流して第２のほぼ連続的な層を形成するように、前記複数の液体出口から前記二成分混合物の流れを前記太陽電池の第２の面又は第２のカバーパネルの少なくとも一方に吐出することと、
前記二成分混合物の前記第２のほぼ連続的な層によって前記第２のカバーパネルを前記太陽電池の前記第２の面に接着結合させ、それによって、前記太陽電池、前記第１のカバーパネル、及び前記第２のカバーパネルを含む太陽電池のサンドイッチ体を形成することと、
を更に含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記太陽電池のサンドイッチ体をラミネーターに通すことによって前記太陽電池のサンドイッチ体中の前記二成分混合物を硬化させることを更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記太陽電池のサンドイッチ体の周りに枠部材を設置することと、
エネルギーを前記太陽電池から別の装置へ送るように動作可能である接続箱を、前記第２のガラスパネル上に設置することと、
を更に含み、
前記太陽電池のサンドイッチ体、前記枠部材、及び前記接続箱は、エネルギーを生成するように構成されている組み立てられた太陽電池パネルを、共同して画定している請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに前記二成分混合物を基板上に吐出するように構成されている液体吐出ガンであって、
前記第１の成分を受け取るように構成されている第１のガン本体入口、前記第２の成分を受け取るように構成されている第２のガン本体入口、及び前記第１のガン本体入口と前記第２のガン本体入口とに流体連通しているガン本体流体通路を含むガン本体と、
混合マニホルドであって、前記混合マニホルドは、前記ガン本体に連結されているとともに混合マニホルド本体を含み、前記混合マニホルド本体は、混合器通路であって、前記ガン本体流体通路に流体連通しているとともに、前記第１の成分及び前記第２の成分が前記混合器通路内で進む第１の混合器通路軸線に沿って延在する混合器通路を画定しており、前記混合マニホルドは、前記混合マニホルド本体の側壁に連結されている少なくとも１つのキャップを更に含み、第１の静的混合器が前記混合器通路内に配置されているとともに前記第１の混合器通路軸線に対してほぼ平行な第１の静的混合器軸線を画定しており、前記混合器通路は、前記混合マニホルド本体の側壁まで延在しており、それによって、前記少なくとも１つのキャップを前記混合マニホルド本体から取り外して、前記第１の静的混合器を前記第１の混合器通路軸線及び前記第１の静的混合器軸線に沿って動かすことによって前記第１の静的混合器を修理するか又は取り替えるためのアクセスを提供することができる混合マニホルドと、
前記混合マニホルドに連結されているとともに複数の液体出口を有する少なくとも１つのノズルを含むノズル板であって、前記混合器通路と前記少なくとも１つのノズルとの間に流体連通を提供するノズル板と、
を備える液体吐出ガン。
【請求項２８】
前記混合器通路は、第１の混合器通路部分、第２の混合器通路部分、及び第３の混合器通路部分を含み、前記第１の混合器通路部分は、前記ガン本体流体通路と連通しているとともに前記第１の混合器通路軸線に沿って配置されており、前記第２の混合器通路部分は、前記第１の混合器通路部分と連通しているとともに前記第１の混合器通路軸線に対して平行なかつ前記第２の混合器通路部分を通る流体の流れの方向の第２の混合器通路軸線に沿って配置されており、前記第３の混合器通路部分は、前記第２の混合器通路部分及び前記ノズル板と連通しているとともに前記第１の混合器通路軸線に対して平行なかつ前記第３の混合器通路部分を通る流体の流れの方向の第３の混合器通路軸線に沿って配置されており、前記少なくとも１つの静的混合器は、そらせ板積み重ね体を含み、前記第１の混合器通路軸線、前記第２の混合器通路軸線、及び前記第３の混合器通路軸線に沿って前記そらせ板積み重ね体を動かすことによって前記第１の混合器通路部分、前記第２の混合器通路部分、及び前記第３の混合器通路部分のそれぞれに前記そらせ板積み重ね体を挿入し、それによって、前記そらせ板積み重ね体は、概ね平行であるか又は並んだ関係で配置される請求項２７に記載の液体吐出ガン。
【請求項２９】
二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに前記二成分混合物を基板上に吐出するように構成されている液体吐出ガンであって、
前記第１の成分を受け取るように構成されている第１のガン本体入口、前記第２の成分を受け取るように構成されている第２のガン本体入口、及び液体洗浄成分を受け取るように構成されている第３のガン本体入口を含むガン本体であって、前記第１のガン本体入口、前記第２のガン本体入口、及び前記第３のガン本体入口に流体連通しているガン本体流体通路を更に含むガン本体と、
前記ガン本体流体通路に流体連通している混合器通路、及び前記混合器通路内に静的混合器軸線に沿って配置されている少なくとも１つの静的混合器を含み、前記ガン本体に連結されている混合マニホルドであって、前記少なくとも１つの静的混合器を通って流れる前記第１の成分及び前記第２の成分は、前記静的混合器軸線に沿う流路を辿る混合マニホルドと、
前記混合マニホルドに連結されているとともに、複数の液体出口を有する少なくとも１つのノズルを含むノズル板であって、前記混合器通路と前記少なくとも１つのノズルとの間に流体連通を提供するノズル板と、
を備え、
前記複数の液体出口のそれぞれは、前記静的混合器軸線を横断するそれぞれの吐出軸線を画定している液体吐出ガン。
【請求項３０】
各吐出軸線は、前記静的混合器軸線に対して垂直である請求項２９に記載の液体吐出ガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、様々な目的で用いられる液体吐出システムに関し、詳細には、太陽電池パネルの二成分封入材料のような粘性液体を混合及び吐出するように構成されている液体吐出ガン及びシステムに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００９年１０月５日に出願された（係属中の）米国仮特許出願第６１／２４８，６１２号の優先権を主張し、その開示内容は、この参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池パネルは、従来から、ガラスの上側層、太陽電池又は複数の太陽電池（以下では「太陽電池」と称する）を含む中間層、及びガラス又は複合箔から作製される下側層から形成される。太陽電池は、封入材料に被包される。太陽電池の封入は、太陽電池を損傷から保護し、また、太陽電池の「サンドイッチ体」を形成するために太陽電池パネルの上側層及び下側層が太陽電池に接着結合されたままであることを確実にする。太陽電池パネル製造業者は、従来から、封入材料としてポリビニルブチラール（ＰＶＢ）又はエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）の箔シートを使用してきた。太陽電池パネルの「サンドイッチ体」を形成するには、ＥＶＡ又はＰＶＢの箔シートを太陽電池の周りに慎重に位置決めし、次いでラミネーター内で溶融して冷却しなければならない。この封入工程は、箔シートの配置及びラミネート加工にかなり時間がかかる。封入工程は、また、箔を溶融するのにかなりの量のエネルギーを消費する。
【０００４】
従来の箔シート封入工程の欠点に対処するために、太陽電池パネル製造業者は、封入用箔シートの代わりに液体封入材料を用い始めている。液体封入材料は、概して、溶剤成分及び触媒成分から形成され、この組み合わせが太陽電池を保護するとともに太陽電池に付着する。１つの例示的な工程では、液体封入材料は、太陽電池の前面用の第１の光学的に透明な材料と、太陽電池の後面用の、改善された伝導性及び熱的特性のための石英粉末を含む第２の材料とを含むことができる。液体封入材料は、液体封入材料の連続的な概ね平面的な層が太陽電池の表面積全体にわたって設けられるように、正確に測定して太陽電池上に吐出しなければならない。
【０００５】
従来の液体吐出システムは、太陽電池パネル、特に種々の寸法及び形状の太陽電池パネルの幅にわたって液体封入材料の一貫して流れる流れの質を提供するうえでほとんど成功していない。例えば、単一の細長い吐出口を有する液体吐出システムでは、太陽電池パネルの幅にわたる液体の流れの精度及び一貫性は、望ましくないことに、太陽電池パネルの寸法が変わると変化する。複数の平行な液体出口を有する液体吐出システムでは、吐出装置の幅にわたる流れの質の変化によって、液体封入材料の別々の流れが合流してしまい、太陽電池上への連続的な封入層の形成に悪影響を及ぼす可能性がある。ある太陽電池パネルとその次の太陽電池パネルとで、封入されるべき太陽電池の寸法が変わる場合、従来の液体吐出システムは、完全に再構成された後でなければ吐出を継続することができず、結果として、長時間の製造停止時間につながる。
【０００６】
加えて、液体吐出システム内の液体封入材料の硬化を回避するには、通常は、各再構成の間に又は数分ごとに、液体吐出システム全体から液体封入材料を洗い流さなければならない。しかし、従来の液体吐出システムは、吐出装置に関連する弁と該吐出装置の液体出口との間に大量の封入材料を捕捉する。この大量の封入材料は、吐出システムが洗い流されるたびに完全に無駄になり、吐出サイクルと吐出サイクルとの間における、液体出口からの封入材料の望ましくない液だれに更につながる。
【０００７】
さらに、従来の液体吐出システムは、通常、歯車ポンプのみを用いて液体封入材料の各成分の流量を測定する。石英粉末のような研磨材料を含む液体封入材料の成分の場合は、歯車ポンプは摩耗率及び故障率が高くなりやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、太陽電池パネルの封入工程に伴うこれらの問題及び他の問題に対処する液体吐出ガン及びシステムを提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施の形態によると、液体吐出ガンは、二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに二成分混合物を基板上に吐出するように構成されている。液体吐出ガンは、第１の成分を受け取るように構成されている第１のガン本体入口、第２の成分を受け取るように構成されている第２のガン本体入口、及び液体洗浄成分を受け取るように構成されている第３のガン本体入口が設けられたガン本体を含む。ガン本体は、また、第１のガン本体入口、第２のガン本体入口、及び第３のガン本体入口に流体連通しているガン本体流体通路を含む。ガン本体流体通路は、下流部分を含む非線形通路であり、そのため、第２の成分が層流状態でガン本体流体通路を通って導入されるとともに、洗浄成分が第２の成分の上流で第２の成分の層流に対して或る角度で導入されることによって、洗浄成分が下流部分に向かって流れるにつれて該洗浄成分中に乱流を生じさせる。液体吐出ガンは、ガン本体に連結されている混合マニホルドも含む。混合マニホルドは、ガン本体流体通路に流体連通している混合器通路、及び該混合器通路内に配置されている複数の混合要素を含む。液体吐出ガンは、混合マニホルドに連結されているノズル板を更に含む。ノズル板は、複数の液体出口を有する少なくとも１つのノズルを含む。ノズル板は、混合器通路と少なくとも１つのノズルとの間に流体連通を提供する。
【００１０】
別の実施の形態では、液体吐出システムは、上述のような液体吐出ガンを含む。液体吐出システムは、液体洗浄成分、第１の液体成分、及び第２の液体成分のうちの１つ又は複数をガン本体へ送る少なくとも１つの供給ポンプも含む。液体吐出システムは、ガン本体へ送られる第１の成分の流量を測定するように構成されている第１の流量計も含む。同様に、液体吐出システムは、ガン本体へ送られる第２の成分の流量を測定するように構成されている第２の流量計も含む。
【００１１】
更なる実施の形態では、液体吐出ガンは、二成分混合物の第１の液体成分及び第２の液体成分を混合するとともに二成分混合物を基板上に吐出するように構成されている。液体吐出ガンは、第１の成分を受け取るように構成されている第１の弁に流体連通している第１のガン本体入口と、第２の成分を受け取るように構成されている第２の弁に流体連通している第２のガン本体入口とを有するガン本体を含む。ガン本体は、また、第１の弁及び第２の弁に流体連通しているガン本体流体通路を含む。液体吐出ガンは、ガン本体の底面に連結されている混合マニホルドも含む。混合マニホルドは、混合器通路を画定している混合マニホルド本体を含む。混合器通路は、ガン本体流体通路に流体連通しているとともに、第１の混合器通路軸線に沿って延在している。第１の成分及び第２の成分は、混合器通路内で第１の混合器通路軸線に沿って進む。混合マニホルドは、また、混合マニホルド本体の側壁に連結されている少なくとも１つのキャップと、混合器通路内に配置されているとともに第１の混合器通路軸線に対してほぼ平行な第１の静的混合器軸線を画定している第１の静的混合器とを含む。混合器通路は、混合マニホルド本体の側壁まで延在しており、そのため、キャップを混合マニホルド本体から取り外して、第１の静的混合器を第１の混合器通路軸線及び第１の静的混合器軸線に沿って動かすことによって、第１の静的混合器を修理又は交換するためのアクセスを提供することができる。液体吐出ガンは、混合マニホルドに連結されているノズル板を更に含む。ノズル板は、複数の液体出口を有する少なくとも１つのノズルを含む。ノズル板は、混合器通路と少なくとも１つのノズルとの間に流体連通を提供する。
【００１２】
また別の実施の形態では、二成分混合物の第１の成分及び第２の成分を混合するとともに二成分混合物のほぼ連続的な層を基板上に形成する方法が提供される。この方法は、第１の成分をガン本体流体通路の下流部分へ送ることと、第２の成分を層流状態でガン本体流体通路を通して下流部分へ向かって送ることとを含む。この方法は、複数の混合要素を用いて第１の成分及び第２の成分を混合し、二成分混合物を形成することを更に含む。複数の液体出口は、二成分混合物の流れを基板上に吐出する。この方法は、また、第１の成分、第２の成分、及び二成分混合物を一掃するために洗浄成分中に乱流を生じさせるように、洗浄成分をガン本体流体通路を通して送ることを含む。
【００１３】
本明細書に援用されるとともに本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記の本発明の概説とともに、以下に示す詳細な説明は本発明を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液体吐出システムの一実施形態の斜視図である。
【図１Ａ】本発明の液体吐出システムを用いて製造される太陽電池パネルの一部の側断面図である。
【図２】図１の液体吐出システムの要素の概略図である。
【図３】液体吐出システムのショット流量測定装置の動作の概略図である。
【図４】図１の液体吐出システムの吐出ガンの斜視図である。
【図５】図４の線５−５に沿った吐出ガンの断面上面図である。
【図６】図４の線６−６に沿った吐出ガンの断面上面図である。
【図７】図４の線７−７に沿った吐出ガンの断面上面図である。
【図８】図４の線８−８に沿った吐出ガンの断面上面図である。
【図９】図４の線９−９に沿った吐出ガンの断面上面図である。
【図１０】図４の吐出ガンの底面図である。
【図１１】液体吐出システムの別の実施形態において連結されている図４の複数の吐出ガンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１及び図２は、二成分混合物を基板１２上に吐出する液体吐出システム１０の例示的な実施形態を示す。例えば、二成分混合物は、第１の液体成分すなわち溶剤液体成分（以下「成分Ａ」と称する）と、第２の液体成分すなわち触媒液体成分（以下「成分Ｂ」と称する）とを含む液体封入材料１１とすることができ、該液体封入材料１１は、太陽電池パネル１の製造において（当該技術分野において十分に理解されているように配線接続された複数の太陽電池を含むことができる）太陽電池基板１２上に吐出される。このために、図１Ａに示されるように、二成分混合物１１を、太陽電池基板１２の前面１２ａに塗布して、前面カバーパネル１３ａを太陽電池基板１２に接着結合させることができ、次いで、二成分混合物１１を太陽電池基板１２の後面１２ｂに塗布して後面カバーパネル１３ｂを太陽電池基板１２に接着結合させることができ、それによって、前カバーパネル及び後カバーパネル内で太陽電池基板１２を密封して太陽電池パネル１の太陽電池の「サンドイッチ体」を形成する。二成分混合物１１は、代替的には、代替的な太陽電池パネル製造工程において太陽電池基板１２ではなく前面カバーパネル１３ａ又は後面カバーパネル１３ｂに塗布してもよいことが理解されるであろう。さらに、後面カバーパネル１３ｂは、ガラス又は箔バックシートのような非ガラス材料又は非剛性材料から形成することができるが、前面カバーパネル１３ａは、通常は、ガラス又は別の実質的に透明な材料から形成される。太陽電池の「サンドイッチ体」が形成された後、「サンドイッチ体」は、ラミネーター内で硬化処理される。硬化工程に続いて、太陽電池のサンドイッチ体の側縁部を縁部トリマーにおいてトリミングして枠部材１５によって枠付けする。次いで、十分に理解されるように、接続箱１７を後面ガラスパネル１３ｂに沿って設置して太陽電池パネル１の動作を制御するとともにエネルギーを太陽電池パネル１から送電網又は他の装置へ送る。接続箱１７が設置された状態で、太陽電池パネル１は、完全に組み立てられて設置及び使用の準備が整う。
【００１６】
液体吐出システム１０は、液体吐出ガン１４と、第１の流量計１６と、第２の流量計１８と、成分Ａ、成分Ｂ、及び洗浄成分を（それぞれ）第１の流量計１６、第２の流量計１８、及び液体吐出ガン１４へ送るように構成されている３つの供給ポンプ２０、２２、２４とを含む。供給ポンプ２０、２２、２４及び加圧空気供給マニホルド２６は、図１に示されるように制御スタンド２８に取り付けられている。第１の流量計１６及び第２の流量計１８並びに液体吐出ガン１４は、液体吐出ガン１４を基板１２に対して動かすように構成されているロボットアーム３０に取り付けられている。代替的に、ロボットアーム３０は、基板１２がコンベヤーベルト３２によって駆動されるので、基板１２の上に液体吐出ガン１４を位置決めする静止支持体であってもよい。第１の流量計１６及び第２の流量計１８は、液体吐出ガン１４への成分Ａ及び成分Ｂの供給の流量を制御し（すなわち測定し）、液体吐出ガン１４は、以下で更に詳細に記載するように、二成分混合物の連続的な層を基板１２上に吐出するように動作可能である。液体吐出システム１０の種々の要素の取り付け構成及びレイアウトを本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態において変更することができることが分かるであろう。
【００１７】
図２に概略的に示されるように、成分Ａが第１の樽３４から第１の供給ポンプ２０へ供給される。成分Ａは、成分Ａから望ましくない粒状物質を除去するように構成されている第１のフィルター３６を通して圧送される。次いで、成分Ａは、第１の流量計１６に流れ込み、第１の流量計１６は、吐出ガン１４への成分Ａの流量を制御する。成分Ａの測定された供給量は、第１の流量計１６を出て、吐出ガン１４の第１のガン本体入口３８へ送られる。成分Ａの流れを制御スタンド２８に設けられた制御部４４によって監視することができるように、複数の弁４０及び圧力変換器４２は、成分Ａの流路に設けられている。弁４０は、２方向弁、逆止弁、又は他の種類の既知の弁を含むことができることが理解されるであろう。
【００１８】
同様に、成分Ｂは、第２の樽４６から第２の供給ポンプ２２へ供給される。成分Ｂは、成分Ｂから望ましくない粒状物質を除去するように構成されている第２のフィルター４８を通して圧送される。次いで、成分Ｂは、第２の流量計１８に流れ込み、第２の流量計１８は、吐出ガン１４への成分Ｂの流量を制御する。成分Ｂの測定された供給量は、第２の流量計１８を出て、吐出ガン１４の第２のガン本体入口５０へ送られる。加えて、複数の弁４０及び圧力変換器４２は、成分Ｂの流路に設けられており、制御部４４によって監視されることができる。
【００１９】
液体洗浄成分は、第３の樽５２から第３の供給ポンプ２４へ供給される。洗浄成分は、洗浄成分から望ましくない粒状物質を除去するように構成されている第３のフィルター５４を通して圧送される。次いで、洗浄成分は、吐出ガン１４の第３のガン本体入口５６へ直接送られる。ここでも同様に、複数の弁４０及び圧力変換器４２は、洗浄成分の流路に設けられており、制御部４４によって監視されることができる。吐出システム１０の代替的な実施形態には、より多くの又はより少ない弁４０及び圧力変換器４２を含めることができることが分かるであろう。
【００２０】
第１の流量計１６及び第２の流量計１８は、成分Ａ及び成分Ｂの流量を制御するように、かつ、それによって二成分混合物の混合比を制御するように動作可能な任意の種類の流量測定装置とすることができる。例えば、流量計１６、１８の一方又は両方は、歯車ポンプを含むことができる。代替的には、流量計１６、１８の一方又は両方は、国際公開第２００６／０５０２３３号パンフレット（その開示内容は、この参照によって、その全体が本明細書に援用される）に開示されている回転ピストンポンプのような回転ピストンポンプを含んでいてもよい。これらの種類の流量測定装置は、それぞれ、太陽電池基板１２の光学的に透明な前面封入材料の両方の成分に用いることができる。しかし、太陽電池基板１２の後面封入材料の成分の一方又は両方に取り入れられている研磨石英粉末により、歯車ポンプ及び回転ピストンポンプがすぐに摩耗する。したがって、後面封入工程のための流量計１６、１８の一方又は両方は、米国特許出願公開第２０１０／００６５５８５号明細書（その開示内容は、この参照によって、その全体が本明細書に援用される）に開示されている連続ショット（少量）流量測定装置のようなショット流量測定装置（フローショットメーター）を含むことができる。流量計１６、１８の一方又は両方は、太陽電池基板１２の前面封入材料を吐出することを含む、液体吐出システム１０の任意の用途のためのショット流量測定装置を含むことができることが理解されるであろう。
【００２１】
ショット流量測定装置５８の例示的な実施形態は、図３に概略的に示されている。ショット流量測定装置５８は、駆動ピストン６０がショット流量測定装置５８の圧送部分６２内で両方向に並進移動すると（高研磨液体又は高粘性液体を含む）液体を測定するように構成されている連続ショット流量測定装置である。ショット流量測定装置５８は、圧送部分６２及び制御部分６４を含む。圧送部分６２は、測定室６６を含み、該測定室６６内で駆動ピストン６０が矢印６８によって示されるように往復運動する。駆動ピストン６０は、測定室６６を上側室部分６６ａと下側室部分６６ｂとに分ける。上側室部分６６ａは、上側オリフィス７２において第１の流れ導管７０に接続されている。下側室部分６６ｂは、下側オリフィス７６において第２の流れ導管７４に接続されている。上側オリフィス７２及び下側オリフィス７６は、駆動ピストン６０が移動する方向に応じて周期的に測定室６６の液体入口及び液体出口として働く。駆動ピストン６０は、図示の実施形態では機械的に作動されるが、他の実施形態では駆動ピストン６０の空気圧作動又は電子作動も用いることができる。
【００２２】
第１の流れ導管７０は、制御部分６４の位置Ｂに対して液体を出入りさせるように送り、第２の流れ導管７４は、制御部分６４の位置Ｃに対して液体を出入りさせるようへ送る。供給ポンプ２０、２２、２４のうちの１つからの加圧液体は、制御部分６４の位置Ａへ供給され、制御部分６４の位置Ｄを通して吐出ガン１４へ送られる。ショット流量測定装置５８の制御部分６４は、以下のように動作する。駆動ピストン６０が上側室部分６６ａへ向かって並進移動すると、第１の流れ導管７０が液体を位置Ｂへ送り、位置Ｂは、その液体がショット流量測定装置５８を出ることを可能にするように位置Ｄに動作可能に連結されている。同時に、位置Ａは、ショット流量測定装置５８に入る液体が第２の流れ導管７４を通って流れて下側室部分６６ｂを充填することを可能にするように位置Ｃに動作可能に連結されている。駆動ピストン６０が下側室部分６６ｂへ向かって戻るように並進移動し始めると、第２の流れ導管７４は、液体を位置Ｃへ送り、位置Ｃは、この時点で、その液体がショット流量測定装置５８から出ることを可能にするように位置Ｄに動作可能に連結されている。同時に、位置Ａは、ショット流量測定装置５８に入る液体が第１の流れ導管７０を通って流れて上側室部分６６ａを充填することを可能にするように位置Ｂに動作可能に連結されている。位置Ｂ及び位置Ｃの位置Ａ及び位置Ｄへの交互の動作可能な連結は、制御部分６４に連結されている空気圧作動式のスプール弁（図示せず）を用いて、又は他の実施形態では電気的作動若しくは機械的作動式のスプール弁を用いて達成することができる。その結果、ショット流量測定装置５８は、ほぼゼロの稼動停止時間で、測定された液体供給量を吐出ガン１４へ連続的に送る。
【００２３】
吐出ガン１４について、図４〜図１０は、例示的な実施形態の付加的な特徴を示している。図４に示されているように、吐出ガン１４は、ガン本体７８と、ガン本体７８に連結されている空気キャップ８０と、ガン本体７８に連結されている混合マニホルド８２と、混合マニホルド８２に連結されているノズル板８４とを備える。空気キャップ８０は、加圧空気供給マニホルド２６から加圧空気を受け取るように構成されている空気入口ポート８６ａを有する空気入口８６を含む。空気キャップ８０は、また、空気入口ポート８６ａを通して送られる加圧空気によってそれぞれ動作される第１のソレノイド弁８８ａと、第２のソレノイド弁８８ｂと、第３のソレノイド弁８８ｃとを含む。ソレノイド弁８８ａ、８８ｂ、８８ｃは、以下で更に詳細に記載するように、吐出ガン１４を通る液体の流れを制御する弁９２、１０４、１０８を作動させる。
【００２４】
ガン本体７８は、成分Ａを受け取ってガン本体７８内へ送るための、第１の入口ポート３８ａ及び第１の入口通路３８ｂを含む、第１のガン本体入口３８を含む。ガン本体７８は、図５に示されるように第１の入口通路３８ｂから第１の弁９２へ延在する第１の入口通路９０を更に含む。成分Ａは、矢印９１によって示されるように第１の入口通路９０を通って第１の弁９２へ流れる。第１の弁９２は、図示の実施形態では、空気圧動作式のスプール弁である。これに関して、第１のソレノイド弁８８ａは、当該技術分野において十分に理解されているように第１の弁９２を開閉するように動作する。第１の弁９２が開くと、成分Ａは、第１の入口通路９０から第１の弁９２を通って、第１の弁９２の下に配置されている（図５に仮想線で示される）ガン本体流体通路９４の下流部分９９に直接流れ込む。ガン本体流体通路９４は、ガン本体７８の底面７９に機械加工されており、上流部分９７と、中間部分９６と、上流部分９７から中間部分９６へ延在する第１の中間通路９８と、中間部分９６から下流部分９９へ延在する第２の中間通路１００とを更に含む。ガン本体流体通路９４は、以下で図６を参照して更に詳細に説明する。
【００２５】
図５に戻ると、ガン本体７８は、第２のガン本体入口５０も含み、第２のガン本体入口５０は、成分Ｂを受け取ってガン本体７８内へ送るための第２の入口ポート５０ａ及び第２の入口通路５０ｂを含む。ガン本体７８は、第２の入口通路５０ｂから第２の弁１０４へ延在する第２の入口通路１０２を更に含む。成分Ｂは、矢印１０３によって示されるように、第２の入口通路１０２を通って第２の弁１０４へ流れる。第２の弁１０４は、図示の実施形態では空気圧動作式のスプール弁である。これに関して、第２のソレノイド弁８８ｂは、第２の弁１０４を開閉するように動作する。第２の弁１０４が開くと、成分Ｂは、第２の入口通路１０２から第２の弁１０４を通って、ガン本体７８の底面７９に隣接して配置されているガン本体流体通路９４の中間部分９６へ直接流れ込む。
【００２６】
ガン本体７８は、第３のガン本体入口５６を更に含み、第３のガン本体入口５６は、洗浄成分を受け取ってガン本体７８内へ送るための第３の入口ポート５６ａ及び第３の入口通路５６ｂを含む。ガン本体７８は、第３の入口通路５６ｂから第３の弁１０８へ延在する第３の入口通路１０６を更に含む。洗浄成分は、矢印１０７によって示されるように第３の入口通路１０６を通って第３の弁１０８に流れる。第３の弁１０８は、図示の実施形態では、空気圧動作式のスプール弁である。これに関して、第３のソレノイド弁８８ｃは、第３の弁１０８を開閉するように動作する。第３の弁１０８が開くと、洗浄成分が第３の入口通路１０６から第３の弁１０８を通って、ガン本体７８の底面７９に隣接して配置されているガン本体流体通路９４の上流部分９７へ直接流れ込む。
【００２７】
図６に示されるように、ガン本体流体通路９４は、ガン本体７８の底面７９に機械加工されている溝の形態の非線形通路である。「非線形」通路は、第１の端部及び第２の端部を有し、該第１の端部と該第２の端部との間に直線的ではない流路を設けた通路として画定されており、例えば、流路は、第１の端部と第２の端部との間に湾曲部分及び／又は角のある屈曲部を有する。ガン本体流体通路９４を画定している溝は、底面７９から離れるように下方に開いており、ガン本体流体通路９４の第１の端部（すなわち上流部分９７において）からガン本体流体通路９４の第２の端部（すなわち下流部分９９において）に非線形的に延在する。より詳細には、第１の中間通路９８は、上流部分９７から中間部分９６へ概ね直線方向すなわち線形方向に延在する。第２の中間通路１００は、下流部分９９までの概ね非線形の流路すなわち湾曲流路を画定するように中間部分９６から延在する。第１の中間通路９８及び第２の中間通路１００は、ともに、第１の中間通路９８及び第２の中間通路１００が中間部分９６においてそれらの間に鋭角αを画定するように、中間部分９６の同じ側と連通している。第２の中間通路１００の湾曲流路とガン本体流体通路９４の全体的な非線形の形状との組み合わせは、上流部分９７へ向かう上流方向への成分Ａ及び成分Ｂの流れを阻止する。これに関して、第１の中間通路９８を通る流れは、図６の矢印９５によって示され、第２の中間通路１００を通る流れは図６の矢印１０１によって示される。
【００２８】
ガン本体流体通路９４の非線形形状により、ガン本体流体通路９４を通る流れを矢印９５及び１０１によって示される方向に維持することは有利であり、この理由は、この流れによって、混合されると互いに反応して太陽電池パネル１の液体封入材料を生成する可能性がある成分Ａ及び成分Ｂの尚早の混合が妨げられるためである。より詳細には、成分Ａは、中間部分９６及び上流部分９７へ向かう「上流」方向に流れるのではなく、成分Ｂの並流によって強制的に混合マニホルド８２内へ流される。したがって、洗浄工程中に、混合された材料の液体吐出ガン１４を洗浄するには、より少ない洗浄成分しか必要ではなく、この理由は、ガン本体流れ通路９４内にある混合材料がより少ないためである。さらに、ガン本体７８における第１の弁９２、第２の弁１０４、及び第３の弁１０８の下流の混合材料の量を制限することは、吐出サイクルと吐出サイクルとの間における、重力によって引き起こされる吐出ガン１４からの望ましくない液だれを低減させる傾向にある。
【００２９】
加えて、成分Ｂは、層流状態でガン本体流体通路を通して送られる。より詳細には、成分Ｂは、層流状態で第２の中間通路１００を通って中間部分９６から下流部分９９へ進む。対照的に、洗浄成分は、洗浄成分中に乱流を生じさせて洗浄成分の清浄性及び洗浄性を改善するようにガン本体流体通路を通して送られる。このために、ガン本体流体通路内で、より詳細には、中間部分９６において、洗浄成分の方向を強制的に急激に変えることによって、洗浄成分中に乱流を生じさせることができる。洗浄成分を、第１の中間通路９８及び第２の中間通路１００によって画定されるような鋭角αの周りに方向付けることによって、中間部分９６において乱流を生じさせることができる。中間部分９６の周りに生じる乱流は、ガン本体流体通路９４を通る中間部分９６における流れの中に現れ得るデッドスペースを洗い流すか又は洗浄するのに効果的である。ガン本体流体通路９４の正確な非線形形状、並びにガン本体７８内の第１の弁９２、第２の弁１０４及び第３の弁１０８の位置は本発明の範囲内で変更することができることが分かるであろう。しかし、第１の弁９２、第２の弁１０４、及び第３の弁１０８は、全ての実施形態においてガン本体７８のガン本体流体通路９４及び底面７９に隣接して配置されたままである。
【００３０】
図６及び図７に示されるように、混合マニホルド８２は、ガン本体７８の底面７９に当接することによってガン本体流体通路９４の底部境界（前述したように底面７９に機械加工されている）を形成するように構成されている上面１１０を含む。混合マニホルド８２は、ガン本体流体通路９４の下流部分９９において第１の弁９２の下に直接配置されている上流混合器通路ポート１１２を含む。上流混合器通路ポート１１２は、混合マニホルド８２内で下流部分９９と（図７において仮想線で示される）混合器通路１１４との間に流体連通を提供する。その結果、成分Ａ及び成分Ｂは、これらの２つの成分が上流混合器通路ポート１１２を通って混合マニホルド８２に入る直前までガン本体７８内で互いに合流することがない。この構成は、第１の弁９２及び第２の弁１０４のそれぞれの下流のガン本体７８内における２つの成分の体積を最小限に抑える。その結果、第１の弁９２及び第２の弁１０４とノズル板８４の複数の流体出口１６０（以下で詳細に記載する）との間で吐出ガン１４内に保持される２つの成分の体積によって形成される圧力水頭が最小限に抑えられ、吐出サイクルと吐出サイクルとの間における吐出ガン１４からの二成分混合物の望ましくない液だれの可能性が減る。さらに、吐出ガン１４は、また、洗浄成分がガン本体流体通路９４の上流部分９７において吐出ガン１４内へ送られるときに吐出ガン１４から洗い流される無駄な材料の量を最小限に抑える。
【００３１】
混合マニホルド８２は、図７及び図８によりはっきりと示されている。混合マニホルド８２は、ノズル板８４から混合マニホルド８２を通ってガン本体７８内へ延在する複数の概ね鉛直結合ボルト１１６によってガン本体７８に連結されている。他の実施形態では、同じ場所又は異なる場所に、より多いか又はより少ない結合ボルト１１６又は他の従来の締結具を設けることができることが理解されるであろう。混合マニホルド８２の上面１１０は、ガン本体流体通路９４を全体的に囲む環状溝１１８を更に含む。エラストマーのシール等の密封部材１２０が、ガン本体流体通路９４を吐出ガン１４の外部から密封するように環状溝１１８に位置決めされている。
【００３２】
混合マニホルド８２は、混合マニホルド本体８２ａと、該混合マニホルド本体８２ａの前側壁１２２に沿う第１のキャップ８２ｂと、混合マニホルド本体８２ａの後側壁１２４に沿う第２のキャップ８２ｃとを含む。混合器通路１１４は、混合マニホルド本体８２ａ内に配置されており、ガン本体流体通路９４から上流混合器通路ポート１１２を通って流れる液体を受け取る上流混合器通路端部１２６を含む。混合器通路１１４は、また、以下で更に詳細に記載するようにノズル板８４につながっている下流混合器通路ポート１３０に流体連通している下流混合器通路端部１２８を含む。
【００３３】
混合器通路１１４は、混合マニホルド本体８２ａの前側壁１２２から混合マニホルド本体８２ａの後側壁１２４へ互いに対して概ね平行にそれぞれ延在する第１の混合器通路部分１１４ａ、第２の混合器通路部分１１４ｂ及び第３の混合器通路部分１１４ｃを含む回旋状流れ通路として形作られている。本明細書における「回旋状」という用語は、往復経路すなわち蛇行経路を辿る通路を指すことが理解されるであろう。混合器通路１１４は、第１の中間マニホルド壁１２３が第１の混合器通路部分１１４ａと第２の混合器通路部分１１４ｂとを分けて第２の中間マニホルド壁１２５が第２の混合器通路部分１１４ｂと第３の混合器通路部分１１４ｃとを分けるように、前側壁１２２から後側壁１２４にかけて３つの細長い貫通孔を穿孔することによって形成される。そして、第１の混合器通路部分１１４ａ及び第２の混合器通路部分１１４ｂは、第１の中間マニホルド壁１２３を前側壁１２２から内方へフライス加工し、前側壁１２２から内方へ離間している第１の中間マニホルド壁の自由端部１２３ａを形成することによって流体接続される。同様にして、第２の混合器通路部分１１４ｂ及び第３の混合器通路部分１１４ｃは、第２の中間マニホルド壁１２５を後側壁１２４から内方へフライス加工し、後側壁１２４から内方へ離間している第２の中間マニホルド壁の自由端部１２５ａを形成することによって流体接続される。
【００３４】
動作時に、混合器通路１１４内を流れる液体は、上流混合器通路端部１２６において第１の混合器通路部分１１４ａに流れ込み、前側壁１２２へ向かって進み、次いで（図８の矢印１２７によって示されるように）第１の中間マニホルド壁の自由端部１２３ａを曲がって第２の混合器通路部分１１４ｂに入る。第２の混合器通路部分１１４ｂでは、液体は、後側壁１２４へ向かって流れ、次いで（図８の矢印１２９によって示されるように）第２の中間マニホルド壁の自由端部１２５ａを曲がって第３の混合器通路部分１１４ｃに入る。第３の混合器通路部分１１４ｃでは、液体は、下流混合器通路端部１２８及び下流混合器通路ポート１３０に達するまで前側壁１２２へ向かって戻るように流れる。
【００３５】
混合マニホルド８２は、成分Ａ及び成分Ｂを十分に混合して二成分混合物を形成するために、混合器通路１１４内に混合そらせ板（バッフル）のような複数の混合要素１３２を含む。混合要素１３２は、第１のそらせ板積み重ね体１３２ａ、第２のそらせ板積み重ね体１３２ｂ、及び第３のそらせ板積み重ね体１３２ｃに形成された従来の螺旋状の混合要素（すなわち静的混合器）とすることができる。第１のそらせ板積み重ね体１３２ａ、第２のそらせ板積み重ね体１３２ｂ、及び第３のそらせ板積み重ね体１３２ｃは、（図８に示されるように）側壁を有するとともに、混合器通路１１４のそれぞれの第１の混合器通路部分１１４ａ、第２の混合器通路部分１１４ｂ、及び第３の混合器通路部分１１４ｃに挿入されている。これに関して、第１のそらせ板積み重ね体１３２ａ、第２のそらせ板積み重ね体１３２ｂ、及び第３のそらせ板積み重ね体１３２ｃは、並んだ関係で互いに対して概ね平行に配置される。そらせ板積み重ね体１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃのそれぞれは、図８に示されるように対応する静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃに沿って配置される。静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃは、以下で更に詳細に説明する液体出口１６０のいずれかにより画定されている（図４に示される）吐出軸線１６０ａに対して直交するか又は横断する向きである。より詳細には、静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃは、吐出軸線１６０ａのそれぞれに対して概ね垂直である。図示の実施形態では、混合器通路１１４内には合計で３６個の混合要素１３２がある。螺旋状構成又は任意の他の従来の設計のより多いか又はより少ない混合要素１３２を吐出ガン１４の代替的な実施形態において用いてもよいことが認識されるであろう。
【００３６】
上述したように、混合器通路部分１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれは、混合マニホルド本体８２ａの前側壁１２２まで、また後側壁１２４まで延在し、それによって複数のアクセス開口１３４を画定しており、この複数のアクセス開口１３４を通して、そらせ板積み重ね体１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃをそれぞれの混合器通路部分１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃに出し入れするように摺動させることができる。混合器通路部分１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃは、そらせ板積み重ね体１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの対応する静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃに対してほぼ平行であるそれぞれの第１の混合器通路軸線１３５ａ、第２の混合器通路軸線１３５ｂ、及び第３の混合器通路軸線１３５ｃを更に画定している。図示の実施形態では、第１の静的混合器軸線１３３ａは、第１の混合器通路軸線１３５ａと同一線上にあり、第２の静的混合器軸線１３３ｂは、第２の混合器通路軸線１３５ｂと同一線上にあり、第３の静的混合器軸線１３３ｃは、第３の混合器通路軸線１３５ｃと同一線上にある。さらに、静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ及び混合器通路軸線１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃは、対応する混合器通路部分１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを通って流体が流れる方向に沿って概ね画定されている。その結果、そらせ板積み重ね体１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、アクセス開口１３４を通して、より詳細にはそれぞれの静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ及びそれぞれの混合器通路軸線１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃによって画定されている方向に沿ってそらせ板積み重ね体１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを押すか又は引くことによって移動させることができる。
【００３７】
第１のキャップ８２ｂは、一対のボルト１３６又は同様の締結具によって混合マニホルド本体８２ａの前側壁１２２に取り外し可能に連結されている。第１のキャップ８２ｂは、前側壁１２２に沿ってアクセス開口１３４を覆い、吐出ガン１４の外部からアクセス開口１３４及び混合器通路１１４を密封する密封部材１３８を含む。同様にして、第２のキャップ８２ｃは、別の一対のボルト１３６又は同様の締結具によって混合マニホルド本体８２ａの後側壁１２４に取り外し可能に連結されている。第２のキャップ８２ｃは、後側壁１２４に沿ってアクセス開口１３４を覆い、吐出ガン１４の外部からアクセス開口１３４及び混合器通路１１４を密封する密封部材１４０を含む。したがって、第１のキャップ８２ｂ及び第２のキャップ８２ｃは、吐出ガン１４全体を分解することなく混合要素１３２を修理するために混合器通路１１４及び混合要素１３２への容易なアクセスを可能にする。
【００３８】
成分Ａ及び成分Ｂが混合要素１３２によって十分に混合された後で、結果として生じた二成分混合物は、下流混合器通路端部１２８から下流混合器通路ポート１３０を通って、図９に示されるノズル板８４のノズル通路１４２の上流端部１４４に流れ込む。ノズル通路１４２は、ノズル板８４の上面１４６に沿って形成され、混合マニホルド８２の底面８３によって上側の境界が定められている。ノズル通路１４２は、ノズル板８４の上面１４６に機械加工されている溝の形態の滑らかな輪郭の通路である。
【００３９】
ノズル通路１４２は、第１のノズル通路部分１４２ａを含み、第１のノズル通路部分１４２ａは、（矢印１４９によって示されるように）概ねＹ字形の接合部１４８において一対の第２のノズル通路部分１４２ｂに分かれる。そして、第２のノズル通路部分１４２ｂのそれぞれは、同様に（矢印１５１によって示されるように）概ねＴ字形の接合部１５０において複数の第３のノズル通路部分１４２ｃに分かれる。Ｙ字形の接合部１４８及びＴ字形の接合部１５０は、ノズル通路１４２の全体にわたる均一で連続的な流れを促すように滑らかな湾曲輪郭を有することが分かるであろう。第３のノズル通路部分１４２ｃは、ノズル板８４の幅の一部にわたって概ね連続的に延在しており、複数の概ね垂直な下流端通路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃにまとまってつながっている。下流端通路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃは、ノズル板８４に取り外し可能にクランプで固定されている（図１０に示される）ノズル１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃのそれぞれへ延在する。したがって、二成分混合物は、ノズル通路１４２の上流端部１４４からノズル通路部分１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃを通って、また、下流端通路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃを通ってノズル１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃへ流れる。
【００４０】
ノズル板８４は、上面１４６に、ノズル通路部分１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃを取り囲む環状溝１５４を更に含む。エラストマーのシール等の密封部材１５６は、ノズル板８４と混合マニホルド８２との間で環状溝１５４に位置決めされていることによって、ノズル通路１４２を吐出ガン１４の外部から密封する。ノズル通路１４２の滑らかな輪郭、並びにＹ字形の接合部１４８及びＴ字形の接合部１５０における液体の流れの分割及び再分割によって、第３のノズル通路部分１４２ｃのノズル板８４の幅にわたる均一で連続的な流れが促される。その結果、それぞれの下流端通路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃを通って各ノズル１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃへ送られる二成分混合物の量がおおよそ均等になり、それによって吐出ガン１４の幅にわたる流れの一貫性が維持されることが確実となる。その結果、吐出された二成分混合物は、基板１２上に、より連続的な封入層を形成する。下流端通路１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃのそれぞれは、本発明の代替的な実施形態において、ノズル板８４にクランプで固定される２つ以上のノズルへ供給してもよいことが理解されるであろう。
【００４１】
図１０に最もはっきりと示される図示の実施形態では、ノズル板８４は、吐出ガン１４の幅にわたるノズルダイ１５２とも称される３つのノズル１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃに連結されている。ノズル１５２は、米国特許第６，６１９，５６６号明細書（この参照によりその全体が本明細書に援用される）に開示されているクランプ機構に対応する関連するクランプ機構１５８を用いてノズル板８４に取り外し可能に固定される。ノズル１５２のうちの１つ又は複数をノズル板８４から取り外すか又はノズル板８４に連結して、吐出ガン１４によって基板１２上に吐出される二成分混合物の全体的な幅を変更することができる。ノズル１５２をノズル板８４から取り外す場合には、ノズル素材（不図示）をノズル１５２の代わりにクランプで固定して対応する下流端通路１４３からの液体の流れを遮断しなければならない。
【００４２】
それぞれのノズル１５２は、下流端通路１４２ｄの少なくとも１つに流体連通している複数の液体出口１６０を含む。上述したように、液体出口１６０のそれぞれは、静的混合器軸線１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃに対して概ね直交するか又は横断するそれぞれの吐出軸線１６０ａに沿って配置される。複数の液体出口１６０は、各ノズル１５２において鋸刃状パターンで互い違いになっているため、吐出される二成分混合物の隣接する流れを、吐出ガン１４の幅方向にともに近接して吐出することができる。液体出口１６０の互い違いのパターンは、液体流が基板１２上に塗布される前に、吐出された液体流が望ましくない混交をすることを阻止する。混交は、二成分混合物によって形成される封入層に不連続部を生じる可能性がある。これに関して、液体出口１６０は、太陽電池基板１２のラミネート加工に望ましいほぼ連続的な封入層を確実にするように配置される。他の実施形態では、複数の液体出口１６０を異なる直線（すなわち直列）上に代替的に形成してもよいことが理解されるであろう。
【００４３】
液体吐出システム１０のモジュール性及び適合性を更に高めるために、システム１０は、図１１に図示される実施形態に示されるように直列に連結されている複数の吐出ガン１４を含むことができる。吐出ガン１４のそれぞれは、図４〜図１０の第１の実施形態に関して詳細に記載した同じ構造及び要素を含む。したがって、吐出システム１０は、吐出ガン１４にクランプで固定される任意の数の（例えば１５個までの）ノズル１５２を含むことができる。例示のために各ノズル１５２の幅が２５ミリメートルであるものとすると、図１１の吐出システム１０は、封入材料の二成分混合物を、約２５ミリメートルから約３７５ミリメートルの幅の範囲で太陽電池基板１２上に容易に吐出することができる。吐出ガン１４は、３つ以上のノズル１５２に連結するように変更することができ、それによって、吐出幅を更に変更することができることが理解されるであろう。
【００４４】
吐出システム１０に用いられる第１の流量計１６及び第２の流量計１８が図３を参照して上述したようなショット流量測定装置５８である場合、これらのショット流量測定装置５８は、２５０ミリメートルまでの総吐出幅のために成分Ａ又は成分Ｂの正確な供給量を測定するように構成されている。したがって、図１１の吐出システム１０は、少なくとも２つの吐出ガン１４にそれぞれ動作可能に連結されるそれぞれ２つ以上の第１の流量計１６及び第２の流量計１８を必要とする。このために、吐出ガン１４への各成分の適切な流れを確保するために、吐出システム１０内に複数の供給ポンプ２０、２２、２４を設けることもできる。代替的な実施形態では任意の数の供給ポンプ、流量計、及び吐出ガンを吐出システム１０とともに用いることができることが理解されるであろう。このように、吐出システム１０は、完全にモジュール式であり、特定の用途に応じて、吐出される二成分混合物の幅のほぼ無制限の変更を可能にする。
【００４５】
要約すると、本発明の液体吐出システム１０は、二成分混合物を混合するように構成されているとともに、基板１２上のほとんど任意の幅を有するほぼ連続的な層に硬化する複数の流れを吐出するように構成されている。供給ポンプ２０、２２、２４は、成分Ａ、成分Ｂ、及び洗浄成分を吐出ガン１４へ供給する。第１の流量計１６及び第２の流量計１８は、二成分混合物を特定の混合比で形成することができるように、吐出ガン１４への成分Ａ及び成分Ｂの供給を制御する。成分Ａ及び成分Ｂは、これらの成分が混合マニホルド８２に入る直前の非線形のガン本体流体通路９４の下流部分９９までは、ガン本体７８内で互いに合流しない。ガン本体７８のこの構成は、弁９２、１０４と流出口１６０との間の吐出ガン１４内に保持される成分の量を最小限に抑え、それによって、吐出サイクルと吐出サイクルとの間における流出口１６０からの望ましくない液だれを妨げ、洗浄作業時に無駄になる材料の量を低減させる。ガン本体流体通路９４の非線形形状は、また、ガン本体流体通路９４の上流部分９７へ向かう成分Ａ及び成分Ｂの流れを妨げる。さらに、第２の成分は、ガン本体流体通路９４を通して第２の中間通路１００へ層流状態で送られ、一方で洗浄成分は、ガン本体流体通路９４を通して上流部分９７から下流部分９９へ、洗浄成分中に乱流を生じさせるように送られ、それによって吐出ガン１４をより十分に洗浄するか又は洗い流す。
【００４６】
混合マニホルド８２内の混合要素１３２は、成分Ａ及び成分Ｂを十分に混合して二成分混合物を形成し、次いで、この二成分混合物は、ノズル通路１４２によってノズル板８４の幅にわたって均一に分配される。そして、二成分混合物は、対応するノズル１５２の複数の流出口１６０を通って吐出される。二成分混合物の別々の流れが、基板１２上に堆積された後でのみ、凝結するか又は合流して連続的な封入層を形成することを確実にするために、流出口１６０は、鋸歯状構成で互い違いになっている。吐出ガン１４は、吐出サイクル後に、洗浄成分を第３の弁１０８、ガン本体流体通路９４、混合器通路１１４、及びノズル通路１４２を通して送ることによって洗い流すことができる。さらに、吐出ガン１４及びノズル１５２が十分にモジュール性であることにより、異なる寸法の基板１２のための吐出システム１０を再構成するのに必要な時間及び労力の量を低減させることによって全体的な効率が高まる。
【００４７】
本発明を好ましい実施形態の記載によって例示し、またこれらの実施形態を幾らか詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に限定するか又はいかようにも制限することは本出願人の意図ではない。付加的な利点及び変更が当業者には容易に明らかであろう。例えば、吐出ガン１４の全体的な幅は、吐出システム１０の別の実施形態では、吐出ガン１４にクランプで固定される１０個以上のノズル１５２を用いて２５０ミリメートル幅にまで増大させることができる。本発明の種々の特徴は、ユーザーの必要性及び好みに応じて単独で又は多くの組み合わせで用いることができる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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