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太陽能電池板用耐候試驗裝置的制作方法

文檔序號:5947178閱讀:337來源:國知局
專利名稱:太陽能電池板用耐候試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種對例如大面積的太陽能電池板照射紫外線的太陽能電池板用耐
候試驗裝置。
背景技術(shù)
近年來,從保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā),正在尋求不太消耗化石燃料的清潔能源。其中,能夠利用可以說是無盡的太陽能的太陽能電池受到關(guān)注,進(jìn)行太陽光發(fā)電系統(tǒng)等的導(dǎo)入、開發(fā)。太陽能電池的壽命特性如下太陽放射的紫外線的影響最大,由于日光照射,發(fā)生物理性能、化學(xué)性能劣化,太陽能電池的性能及功能也隨之劣化。因此,事先了解各使用條件下因例如日光照射引起的劣化的狀況等在產(chǎn)品設(shè)計上是非常重要的因素,提出了用于例如故意照射紫外線來評價耐候特性的耐候試驗裝置。
在這樣的耐候試驗裝置中,通過將太陽能電池暴露在例如故意使從太陽放射的紫外線量的5倍以上的紫外線照射到太陽能電池這樣嚴(yán)酷的條件下,從而有意促進(jìn)劣化,從而進(jìn)行驗證產(chǎn)品壽命的加速試驗,作為紫外線源,從光譜分布及輻照度方面優(yōu)越來看,適合使用例如金屬鹵化物燈等(參照專利文獻(xiàn)I)。在太陽能電池板的耐候試驗中,在太陽能電池板的溫度為例如60 0C的規(guī)定的溫度狀態(tài)下進(jìn)行。因此,在耐候試驗裝置中,也需要能夠在維持太陽能電池板的規(guī)定溫度(600C )的狀態(tài)下進(jìn)行紫外線照射。因此,上述專利文獻(xiàn)I中記載了如下裝置的結(jié)構(gòu)如圖8所示,將通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55調(diào)整成預(yù)定溫度的冷卻風(fēng)(在圖8中用虛線表示的箭頭)通過通風(fēng)管60導(dǎo)入耐候試驗裝置內(nèi),從太陽能電池板41的下方經(jīng)由以在與各太陽能電池板41垂直的方向上延伸的方式相互平行地配設(shè)的導(dǎo)風(fēng)件75進(jìn)行送風(fēng),通過做成這樣的結(jié)構(gòu),由于吸收來自金屬鹵化物燈70的紫外線而發(fā)熱的太陽能電池板41被冷卻風(fēng)冷卻,維持在預(yù)定溫度。專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-241487號公報但是,金屬鹵化物燈不僅發(fā)熱量大,而且存在放射光量的變動性、即時點(diǎn)亮的困難性、尺寸上為大型等諸多問題。特別是,發(fā)熱量大在防止對太陽能電池板的熱影響這一點(diǎn)上,使耐候試驗裝置內(nèi)的溫度控制繁瑣,成為致命的問題。然而,上述專利文獻(xiàn)I中記載了通過導(dǎo)入冷卻風(fēng)而冷卻耐候試驗裝置內(nèi)的溫度的裝置,但是,其從太陽能電池板41的下方向太陽能電池板41噴出冷卻風(fēng),在沒有進(jìn)行最重要的太陽能電池板41的光照射面(接受太陽光的面)的溫度管理這一點(diǎn)上,沒有充分的對策來應(yīng)對金屬鹵化物燈70的發(fā)熱對太陽能電池板41的熱影響。S卩,如圖9所示,通過來自下方的冷卻風(fēng)的噴吹促進(jìn)了從太陽能電池板41的下表面散熱,但是,關(guān)于太陽能電池板41的光照射面41A,只能得到自然對流產(chǎn)生的散熱效果,因此,由于變暖的空氣不擴(kuò)散,聚集在上表面中央部(形成上升氣流),太陽能電池板41的上表面及下表面接觸的氣溫(周圍溫度)產(chǎn)生差距,散熱能力差擴(kuò)大,易產(chǎn)生太陽能電池板41的厚度方向上的溫度不均。另外,在耐候試驗裝中,還需要進(jìn)行金屬鹵化物燈70的冷卻,特別是為了對大面積的太陽能電池板41進(jìn)行耐候試驗而使用多個金屬鹵化物燈70的情況下,不能充分冷卻金屬鹵化物燈70,因此,因冷卻不均而還存在太陽能電池板41的光照射面41A的照度變得不均勻的問題。進(jìn)而,就金屬鹵化物燈70而言,燈本身的壽命短,必須頻繁地更換燈。因此,本發(fā)明者們著眼于在紫外區(qū)域中具有類似太陽光的光譜分布,與金屬鹵化物燈相比,具有發(fā)熱量小,放射光量的變動性也小,另外,也能夠進(jìn)行即時點(diǎn)亮,而且尺寸上也為小型等優(yōu)點(diǎn)的外部電極型惰性氣體放電燈。惰性氣體放電燈廣泛用于例如殺菌裝置、原稿照明裝置、背光板等光源的多種用途,但是作為太陽能電池用面板的耐候試驗裝置的光源使用,特別是為了對應(yīng)大面積的太陽能電池,將多根惰性氣體放電燈排列使用情況,目前還沒有先例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述情況而創(chuàng)立的,其目的在于提供一種太陽能電池板用耐候試驗裝置,其具有如下的新結(jié)構(gòu)在具備多個棒狀的惰性氣體放電燈的結(jié)構(gòu)中,能夠抑制各惰性氣體放電燈的發(fā)光效率的偏差,并且不會產(chǎn)生太陽能電池板的溫度不均地維持規(guī)定的溫度條件。本發(fā)明的一種太陽能電池板用耐候試驗裝置的特征在于,具備多個棒狀的惰性氣體放電燈,被配置為與太陽能電池板的光照射面分離而對置,各上述惰性氣體放電燈的中心軸相互平行地延伸;送風(fēng)機(jī)構(gòu),使冷卻風(fēng)通過相鄰的惰性氣體放電燈之間的間隙而向所述太陽能電池板的光照射面送風(fēng);以及溫度調(diào)整機(jī)構(gòu),調(diào)整通過該送風(fēng)機(jī)構(gòu)送來的冷卻風(fēng)的溫度。在本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中,優(yōu)選所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)具有調(diào)整成比對所述太陽能電池板的光照射面設(shè)定的設(shè)定溫度低的溫度的功能。另外,在本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中,優(yōu)選是構(gòu)建有循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng),該循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)使向所述太陽能電池板噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入到所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu),并通過該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫度調(diào)整之后,再次通過所述送風(fēng)機(jī)構(gòu)向所述太陽能電池板送風(fēng)。進(jìn)而,在本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中,優(yōu)選是沿著所述太陽能電池板的光照射面流過的冷卻風(fēng)中的至少一部分流過該太陽能電池板的背面?zhèn)取_M(jìn)而,在本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中,優(yōu)選是還具備送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu),該送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整從所述送風(fēng)機(jī)構(gòu)向各惰性氣體放電燈送來的冷卻風(fēng)的風(fēng)速分布。進(jìn)而,在本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中,作為所述惰性氣體放電燈,使用在發(fā)光管的外表面配置有一對電極,并且在該發(fā)光管的內(nèi)表面涂敷有熒光體而成的燈。根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置,被溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整成適當(dāng)溫度的冷卻風(fēng)通過送風(fēng)機(jī)構(gòu)經(jīng)過相鄰的惰性氣體放電燈間的間隙,朝向太陽能電池板的光照射面送風(fēng)(供給),由此各惰性氣體放電燈中每ー個燈被均勻地冷卻,因此能夠抑制產(chǎn)生因冷卻不均引起的發(fā)光效率的偏差,并且能夠?qū)⒎派錈釋μ柲茈姵匕宓挠绊懸种频煤苄?,而且,冷卻風(fēng)從與太陽能電池板的光照射面垂直的方向向太陽能電池板的光照射面噴吹,因此能夠使太陽能電池板本身在其光照射面上的溫度的面內(nèi)均勻性高的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻。因此,能夠ー邊不便太陽能電池板產(chǎn)生溫度不均地維持在規(guī)定的溫度條件,一邊進(jìn)行期望的紫外線照射。另外,各惰性氣體放電燈的冷卻及太陽能電池板的冷卻通過共同的送風(fēng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行,因此不需要進(jìn)行繁雜的控制,另外,能夠謀求構(gòu)造的簡化及耗能的減少。溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)具有調(diào)整成比對太陽能電池板的光照射面設(shè)定的溫度低的溫度的功能,從而即使由于惰性氣體放電燈的冷卻,冷卻風(fēng)的溫度上升,向太陽能電池板的光照射面噴吹的冷卻風(fēng)的溫度維持在為了將太陽能電池板的溫度維持在目標(biāo)溫度所需的充分低的溫度,因此,能夠可靠地進(jìn)行惰性氣體放電燈的冷卻及太陽能電池板的冷卻。另外,只要將冷卻風(fēng)的溫度調(diào)整成比太陽能電池板的光照射面的目標(biāo)溫度低的溫度即可,因此能夠容易地進(jìn)行溫度控制(管理)。另外,通過做成構(gòu)建有將向太陽能電池板噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入溫度調(diào)整 機(jī)構(gòu),通過該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫度調(diào)整后,再次通過送風(fēng)機(jī)構(gòu)向著太陽能電池板送風(fēng)的循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),由此不需要從裝置的外部引入冷卻風(fēng)及不需要向裝置外部排放冷卻風(fēng),因此能夠使送風(fēng)系統(tǒng)小型化。通過做成沿太陽能電池板的光照射面流過的冷卻風(fēng)的至少一部分流過該太陽能電池板的背面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu),能夠使從與太陽能電池板的光照射面垂直的方向向太陽能電池板的光照射面噴吹的冷卻風(fēng)的流動方向不偏離特定的方向,使冷卻風(fēng)沿著光照射面流過,因此能夠使太陽能電池板在其光照射面上的溫度的面內(nèi)均勻性高的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻,并且由于沿著光照射面流過的冷卻風(fēng)流入太陽能電池板的背面?zhèn)?,因此太陽能電池板還從背面?zhèn)壤鋮s,因此,能夠抑制產(chǎn)生太陽能電池板的厚度方向上的溫度不均。進(jìn)而,通過做成還具備調(diào)整從送風(fēng)機(jī)構(gòu)向各惰性氣體放電燈送風(fēng)的冷卻風(fēng)的風(fēng)速分布的送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),能夠使每個惰性氣體放電燈更加可靠地在均勻的冷卻條件下冷卻。進(jìn)而,惰性氣體放電燈通過發(fā)光管的內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)定波長范圍的紫外線(真空紫外線)的作用來使熒光體層發(fā)光,由此,多余的光成分不會向太陽能電池板放射,因此能夠以高可靠性進(jìn)行期望的耐候試驗。


圖I是表示本發(fā)明第一實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置中使用的惰性氣體放電燈的一例的結(jié)構(gòu)的概略的圖,(a)是沿著燈中心軸的剖視圖,(b)是(a)中的B-B線剖視圖。圖2是表示本發(fā)明第一實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置的一例的結(jié)構(gòu)的概略的說明圖。圖3是表示本發(fā)明第一實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置中的燈単元的配置例的一例的立體圖。圖4是表示燈單元的一例的結(jié)構(gòu)的概略的說明圖。圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置的一例的結(jié)構(gòu)的概略的說明圖。
圖6是省略局部而表示燈單元的其它例子中的結(jié)構(gòu)的概略的、從燈中心軸方向觀察的說明用正視圖。圖7是以省略了殼體的側(cè)壁的狀態(tài)表示圖6所示的燈單元的、從箭頭A方向觀察的說明用側(cè)視圖。圖8是概略地表示現(xiàn)有耐候試驗裝置的一例的結(jié)構(gòu)的局部的圖。圖9是表示圖8所示的耐候試驗裝置中的冷卻風(fēng)的流動的概念圖。符號說明
10:燈單元11、11A、11B :惰性氣體放電燈12 :發(fā)光管13 :熒光體層14A、14B:電極18:供電線21 :逆變器收容室25A、25B :送風(fēng)扇26冷卻風(fēng)道區(qū)劃壁28冷卻風(fēng)道30,30 (A1, A2) >30 (B1, B2):逆變器32 (A1, A2) >32 (B1, B2):逆變器固定板35 :送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)40 :載物臺41 :太陽能電池板4IA :光照射面45 :外殼46 :處理室48:固定部件49:引導(dǎo)部50 :殼體50A:光引導(dǎo)部51:光放射開ロ55 :溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)60 :通風(fēng)管60A、60B :通風(fēng)管61 :分支通風(fēng)管65:排風(fēng)ロ68 :冷卻風(fēng)道70:金屬鹵化物燈75 :導(dǎo)風(fēng)件
具體實施例方式以下,詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置具備多個惰性氣體放電燈作為光源。以下,首先說明惰性氣體放電燈?!捕栊詺怏w放電燈〕圖I是表示本發(fā)明的太陽能電池板用耐候試驗裝置中使用的惰性氣體放電燈的一例的結(jié)構(gòu)的概略的圖,(a)是沿著燈中心軸的剖視圖,(b)是(a)中的B-B線剖視圖。該惰性氣體放電燈11具備兩端密封的直管狀的玻璃質(zhì)發(fā)光管12,在該發(fā)光管12的內(nèi)部封入有預(yù)定量的氙氣或以氙氣為主要成分的混合氣體。
作為構(gòu)成發(fā)光管12的玻璃材料,可以使用例如鋇玻璃、可閥玻璃、熔封鎢的玻璃、鈉鈣玻璃、硼硅酸玻璃。發(fā)光管12的外徑為例如6mm以上15mm以下,壁厚為0. 3mm以上0. 6mm以下。特
別是從能夠提高發(fā)光效率來看,發(fā)光管12的外徑優(yōu)選9. 8 14mm。在發(fā)光管12的內(nèi)周面,例如遍及大致整個范圍形成有熒光體層13。該熒光體層13能夠通過例如將在こ酸丁酯中混合有硝酸纖維的溶劑中混合有發(fā)出可見光或紫外光的熒光體物質(zhì)的熒光體漿料涂敷在發(fā)光管12的內(nèi)表面,進(jìn)行燒成來形成。作為熒光體物質(zhì),例如組合使用紫外發(fā)光用物質(zhì)、藍(lán)色發(fā)光用物質(zhì)、緑色發(fā)光用物質(zhì)、紅色發(fā)光用物質(zhì),例如,作為紫外發(fā)光熒光體,能夠舉出LaMgAl11O19: Ce、Ce-(Mg、Ba)-A1-0等,作為紅色熒光體,能夠舉出(Y、Gd)BO3 = Eu及Y2O3 = Eu等,作為綠色熒光體,可以舉出LaP04:Ce、Tb等,作為藍(lán)色熒光體,能夠舉出BaMgAlltlO17 = Eu等,但是熒光體物質(zhì)不限于這些。熒光體層13的厚度例如為10 25 ii m,通過使用的熒光體物質(zhì)的組合選定變得最亮的大小。熒光體層13的厚度一般為13 17iim為最佳。形成有熒光體層13的區(qū)域不需要是發(fā)光管12的內(nèi)周面的大致整個范圍,在發(fā)光管12的內(nèi)周面的局部也可以形成沒有形成熒光體層13的區(qū)域、或熒光體層13的厚度小的區(qū)域。在發(fā)光管12的外周面,在夾持燈中心軸C相互對置的位置,以沿著發(fā)光管12的管軸(燈中心軸)延伸的方式分別設(shè)有大致帶狀的一對電極14A、14B, 一個電極14A作為高壓側(cè)電極起作用,另ー個電極14B作為低壓側(cè)電極起作用。各電極14A、14B由通過將例如鋁、銅等金屬質(zhì)帶切割成帶狀而得到的金屬帶粘貼在發(fā)光管12的外周面而構(gòu)成的物質(zhì)、或通過將銀膏等導(dǎo)電性膏狀材料絲網(wǎng)印刷在發(fā)光管12的外周面并進(jìn)行烘烤而形成的薄膜構(gòu)成,例如,由銀膏的薄膜構(gòu)成的情況下,優(yōu)選厚度在2 20iim的范圍內(nèi)。另外,各電極14A、14B能夠做成形成有用于放射發(fā)光管12的內(nèi)部產(chǎn)生的發(fā)光的狹縫或開ロ的結(jié)構(gòu)。關(guān)于在電極形成例如狹縫的技術(shù),在例如日本特開平09-298049號公報中公開。若表示惰性氣體放電燈11的具體結(jié)構(gòu)例,則如下發(fā)光管12的長度為450_,外徑q>為10mm,發(fā)光長度為420mm左右。發(fā)光管12的內(nèi)部封入的氙氣量在10 40kPa的范圍內(nèi),例如為20kPa。各電極14A、14B的寬度在0.2 4mm的范圍內(nèi),例如為4mm。額定點(diǎn)亮電カ設(shè)定為20 40W左右。
〔太陽能電池板用耐候試驗裝置〕<第一實施方式>圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置的一例的結(jié)構(gòu)的概略的說明圖,圖3是表示本發(fā)明第一實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置中的燈單元的配置例的一例的立體圖。該太陽能電池板用耐候試驗裝置(下表面,簡稱為“耐候試驗裝置”)具備外殼45,所述外殼45整體為長方體的箱形,其內(nèi)部形成有用于對太陽能電池板41進(jìn)行預(yù)定的紫外線照射處理的處理室46,在處理室46的內(nèi)部,載置太陽能電池板41的由例如不銹鋼構(gòu)成的載物臺40以エ件載置面在例如水平方向上延伸的方式配置。在外殼45的上壁,分別具備多個上述惰性氣體放電燈11而成的多個燈單元10以與載置于載物臺40上的太陽能電池板41隔開間隔且對置的方式設(shè)置。具體而言,如圖3所示,多個(在該例中為20個)燈單元10以各燈單元10中的惰性氣體放電燈11的燈中 心軸C位于與載物臺40的エ件載置面平行的平面內(nèi),且相互平行延伸的姿勢,縱橫排列且ニ維地配置。各燈単元10如圖4所示,具備整體為大致箱型形狀的殼體50,所述殼體50具有下方開ロ的光放射開ロ 51,在該殼體50內(nèi)的下方區(qū)域,多根(在該例中為10根)惰性氣體放電燈11以燈中心軸C位于同一平面內(nèi),且相互平行延伸的姿勢,例如等間隔地排列配置。在殼體50內(nèi)的惰性氣體放電燈11的排列方向上的中央?yún)^(qū)域,劃分用于向各惰性氣體放電燈11供給冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)道28的兩個冷卻風(fēng)道區(qū)劃壁26分別以相互對置且在與燈配置面S垂直的方向上延伸的方式設(shè)置,由此,在殼體50內(nèi)的上方區(qū)域的兩側(cè)形成有分別在內(nèi)部具有被劃分出來的空間部的逆變器收容室21。該逆變器收容室21配置有與各惰性氣體放電燈11對應(yīng)的多個(在該例中為10個)逆變器30及其它的電裝體。在殼體50的上壁,在冷卻風(fēng)道28的正上方的位置及與各逆變器收容室21對應(yīng)的位置分別設(shè)有由例如送風(fēng)扇25A、25B組成的送風(fēng)機(jī)構(gòu),由此,構(gòu)成了相互獨(dú)立的向逆變器收容室21供給冷卻風(fēng)的送風(fēng)系統(tǒng)和向各惰性氣體放電燈11經(jīng)由冷卻風(fēng)道28供給冷卻風(fēng)的送風(fēng)系統(tǒng)。將冷卻風(fēng)導(dǎo)入冷卻風(fēng)道28的送風(fēng)扇25A經(jīng)由分支通風(fēng)管61及通風(fēng)管60A,與設(shè)置于耐候試驗裝置的外殼45的外部的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55連接,通過該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55調(diào)整成適當(dāng)溫度的冷卻風(fēng)通過送風(fēng)扇25A,通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙,向太陽能電池板41的光照射面41A送風(fēng)(供給)。另外,通過送風(fēng)扇25B向逆變器收容室21送風(fēng)的冷卻風(fēng)經(jīng)由分別設(shè)置于殼體50的兩側(cè)壁的排風(fēng)用通風(fēng)ロ(未圖不)向殼體50的外部排放。送風(fēng)扇25A、25B的每一臺具有例如能夠?qū)⑾蚶鋮s風(fēng)道28流通的冷卻風(fēng)以3 IOmVmin的送風(fēng)量供給的送風(fēng)能力。另外,在燈單元10的殼體50內(nèi)設(shè)有調(diào)整從送風(fēng)扇25A向各惰性氣體放電燈11送風(fēng)的冷卻風(fēng)的風(fēng)速分布的送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)35。具體而言,送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)35由例如形成有狹縫或沖孔等的板部件構(gòu)成,以在冷卻風(fēng)道28的出口和各惰性氣體放電燈11之間的位置中與燈配置面S相互隔開間隔且對置的方式設(shè)置。由此,能夠提高每單位流量的冷卻效率,并且能夠使各惰性氣體放電燈11在大致均勻的冷卻條件下冷卻。
在上述燈單元10中,殼體50中的包圍各惰性氣體放電燈11的周圍的周壁部分作為內(nèi)周面通過反射面形成的光引導(dǎo)部50A構(gòu)成,由此,能夠充分確保對太陽能電池板41的紫外線照射量,并且能夠更可靠地抑制惰性氣體放電燈11的放射熱對太陽能電池板41的影響。另外,光引導(dǎo)部50A也作為對太陽能電池板41的冷卻風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)件起作用,能夠?qū)⑼ㄟ^相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙的冷卻風(fēng)從與太陽能電池板41的光照射面41A垂直的方向向太陽能電池板41的光照射面41A送風(fēng)。在該耐候試驗裝置的外殼45的下壁,在載物臺40的背面?zhèn)鹊奈恢?載物臺40的正下方的位置)設(shè)有排放向太陽能電池板41噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)的、開ロ形狀為例如圓形的排風(fēng)ロ 65,該排風(fēng)ロ 65與通風(fēng)管60B連接,且通風(fēng)管60B與溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55連接。因此,在該耐候試驗裝置中,是構(gòu)建有將向太陽能電池板41噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55,通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55進(jìn)行溫度調(diào)整后,再次通過各燈単元10中的送風(fēng)扇25A向著太陽能電池板41送風(fēng)冷卻風(fēng)的循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在此,各燈単元10的惰性氣體放電燈11的冷卻條件在所有燈單元10中通用。
溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55具有如下功能在各燈単元10中,調(diào)整成考慮由于冷卻風(fēng)通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙而溫度上升的情況而設(shè)定的比目標(biāo)溫度低的溫度,以使到達(dá)太陽能電池板41的時刻的溫度為設(shè)定溫度。例如,為了將太陽能電池板41的表面溫度維持在60°C附近,將通過送風(fēng)扇25A供給的冷卻風(fēng)的溫度調(diào)整為例如20 40°C,這種情況下,向太陽能電池板41噴吹的冷卻風(fēng)的溫度為例如29 49°C,經(jīng)由排風(fēng)ロ 65排放的冷卻風(fēng)的溫度為例如30 50°C。若表不上述耐候試驗裝置的具體結(jié)構(gòu)例,則如下外殼45在惰性氣體放電燈11排列的方向(圖2中的左右方向)上的尺寸W為例如2900mm,外殼45在惰性氣體放電燈11的燈中心軸方向(圖2中的與紙面垂直的方向)上的尺寸D為例如2100mm,各燈單元10中的殼體50在惰性氣體放電燈11排列的方向(圖2中的左右方向)上的尺寸w為例如550mm,殼體50在惰性氣體放電燈11的燈中心軸方向(圖2中的與紙面垂直的方向)上的尺寸d為例如450mm,相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隔距離(燈中心軸C間的間隔距離)為例如50mm,載物臺40的下表面和外殼45的下壁之間的間隔距離為例如200mm,太陽能電池板41的光照射面41A和燈單元10中的燈配置面S之間的間隔距離為例如300mm左右,排風(fēng)ロ 65的開口徑為例如Cp300mm。另外,太陽能電池板41的大小如下例如,在惰性氣體放電燈11排列的方向(圖2中的左右方向)上的尺寸為2200mm,在惰性氣體放電燈11的燈中心軸方向(圖2中的與紙面垂直的方向)為1400_。下面,說明上述耐候試驗裝置的動作。在該耐候試驗裝置中,通過在太陽能電池板41載置于載物臺40的エ件載置面上的狀態(tài)下,以同一點(diǎn)亮條件點(diǎn)亮各燈単元10中的惰性氣體放電燈11,預(yù)定的波長范圍的紫外線以預(yù)定的紫外線量向太陽能電池板41的光照射面41A放射。具體而言,在各惰性氣體放電燈11中,若向作為高壓側(cè)電極起作用的一個電極14A經(jīng)由逆變器30供給例如高頻電壓,則經(jīng)由構(gòu)成發(fā)光管12的玻璃材料(電介質(zhì)),在發(fā)光管12的內(nèi)部空間發(fā)生電介質(zhì)阻擋放電,通過電介質(zhì)阻擋放電形成準(zhǔn)分子,通過從準(zhǔn)分子放射的光(氙氣的情況下為172nm的真空紫外光),激發(fā)熒光體層13中的熒光體物質(zhì),例如與太陽光的紫外區(qū)域近似的波長范圍的紫外線以太陽光的例如最大5倍左右的紫外線量向太陽能電池板41放射。
另ー方面,通過驅(qū)動送風(fēng)扇25A,將通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55調(diào)整成預(yù)定溫度的冷卻風(fēng)經(jīng)由通風(fēng)管60A及分支通風(fēng)管61導(dǎo)入各燈単元10,所有的惰性氣體放電燈11在同一冷卻條件下冷卻,并且通過將來自各燈単元10的冷卻風(fēng)向太陽能電池板41噴吹,由此太陽能電池板41被冷卻為維持所設(shè)定的目標(biāo)溫度。具體而言,導(dǎo)入各燈単元10的冷卻風(fēng)(圖2中實線表示的箭頭)通過送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)35以大致均勻的風(fēng)速分布向著各惰性氣體放電燈11送風(fēng),通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙,由此,冷卻各惰性氣體放電燈11,然后,從光放射開ロ 51向著太陽能電池板41流動。而且,通過來自各燈単元10的冷卻風(fēng)(圖2中虛線表示的箭頭)對太陽能電池板41從與光照射面41A垂直的方向噴吹,由此冷卻風(fēng)沿著太陽能電池板41的光照射面41A流過,另外,通過從太陽能電池板41的周緣的全周向位于背面?zhèn)鹊呐棚L(fēng)ロ 65迂回流過,由此冷卻太陽能電池板41。然后,冷卻風(fēng)(圖2中雙點(diǎn)劃線表示的箭頭)從排風(fēng)ロ 65經(jīng)由通風(fēng)管60B導(dǎo)入溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55,冷卻到預(yù)定的溫度,不排放到耐候試驗裝置的外部,再次通過各燈単元10中的送風(fēng)扇25A,將冷卻風(fēng)向各惰性氣體放電燈11送風(fēng)。
另外,各燈單元10中的逆變器30及其它電裝體通過與向惰性氣體放電燈11及太陽能電池板41送風(fēng)冷卻風(fēng)的送風(fēng)系統(tǒng)相互獨(dú)立的(別的)送風(fēng)系統(tǒng)冷卻。即,通過驅(qū)動送風(fēng)扇25B,冷卻風(fēng)導(dǎo)入逆變器收容室21內(nèi),由此,逆變器30及其它電裝體被冷卻后,經(jīng)由形成于殼體50的側(cè)壁的排風(fēng)用通風(fēng)ロ排氣。而且,根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的耐候試驗裝置,通過做成通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55調(diào)整成適當(dāng)?shù)臏囟鹊睦鋮s風(fēng)通過送風(fēng)扇25A通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙,向太陽能電池板41的光照射面41A送風(fēng)的結(jié)構(gòu),各惰性氣體放電燈11分別被均勻地冷卻,因此能夠抑制產(chǎn)生冷卻不均引起的發(fā)光效率的偏差,并且能夠?qū)⒎派錈釋μ柲茈姵匕?1的影響抑制得很小,而且,冷卻風(fēng)從與太陽能電池板41的光照射面41A垂直的方向向太陽能電池板41的光照射面41A噴吹,因此能夠使太陽能電池板41本身在其光照射面41A上的溫度的面內(nèi)均勻性高的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻。因此,能夠ー邊不便太陽能電池板41產(chǎn)生溫度不均地維持在規(guī)定的溫度條件,一邊進(jìn)行期望的紫外線照射。另外,各惰性氣體放電燈11的冷卻及太陽能電池板41的冷卻通過作為共同的送風(fēng)機(jī)構(gòu)的送風(fēng)扇25A進(jìn)行,因此不需要進(jìn)行繁雜的控制,另外,能夠謀求構(gòu)造的簡化及耗能的減少。通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55具有調(diào)整為比給太陽能電池板41的光照射面41A設(shè)定的目標(biāo)溫度低的溫度的功能,即使由于惰性氣體放電燈11的冷卻,冷卻風(fēng)的溫度上升,向太陽能電池板41的光照射面41A噴吹的冷卻風(fēng)的溫度維持在為了將太陽能電池板41的溫度維持在目標(biāo)溫度所需的充分低的溫度,因此,能夠可靠地進(jìn)行惰性氣體放電燈11的冷卻及太陽能電池板41的冷卻。另外,只要將冷卻風(fēng)的溫度調(diào)整成比太陽能電池板41的光照射面41A的目標(biāo)溫度低的溫度即可,因此能夠容易地進(jìn)行溫度控制(管理)。另外,通過做成構(gòu)建有將向太陽能電池板41噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55,通過該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55進(jìn)行溫度調(diào)整后,再次通過送風(fēng)扇25A向著太陽能電池板41送風(fēng)的循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),由此不需要從耐候試驗裝置的外部引入冷卻風(fēng)及不需要向耐候試驗裝置的外部排放冷卻風(fēng),因此能夠使送風(fēng)系統(tǒng)小型化。通過做成在載物臺40的背面?zhèn)鹊奈恢眯纬捎信欧畔蛱柲茈姵匕?1噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)的排風(fēng)ロ 65的結(jié)構(gòu),能夠使從與太陽能電池板41的光照射面41A垂直的方向向太陽能電池板41的光照射面41A噴吹的冷卻風(fēng)的流動方向不偏離特定的方向,使冷卻風(fēng)沿著光照射面41A流過,因此能夠使太陽能電池板41在其光照射面41A上的溫度的面內(nèi)均勻性高到的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻,并且,通過沿著光照射面41A流過的冷卻風(fēng)向排風(fēng)ロ 65流入載物臺40的背面?zhèn)?,太陽能電池?1經(jīng)由載物臺40從背面?zhèn)壤鋮s,因此能夠抑制產(chǎn)生太陽能電池41的厚度方向上的溫度不均。進(jìn)而,惰性氣體放電燈11是通過在發(fā)光管12的內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)定波長范圍的紫外線(真空紫外線)的作用來使熒光體層13發(fā)光的結(jié)構(gòu),因此多余的光成分不會向太陽能電池板41放射,因此,能夠以較高的可靠性進(jìn)行期望的耐候試驗。〈第二實施方式〉圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的太陽能電池板用耐候試驗裝置的一例的結(jié)構(gòu)的概略的說明圖。該太陽能電池板用耐候試驗裝置(耐候試驗裝置)具備外殼45,所述外殼45整體為長方體的箱形,其內(nèi)部形成有用于對太陽能電池板41進(jìn)行預(yù)定的紫外線照射處理的處理室46,在處理室46的內(nèi)部,配置有以其光照射面41A位于垂直平面內(nèi)的姿勢保持固定太陽能電池板41的固定部件48。 該例中的固定部件48由上方及下方開ロ的外形形狀為扁平的長方體形狀的框體構(gòu)成,在各扁平的兩側(cè)面的上端及下端,滑動插入太陽能電池板41的例如截面形狀為L字型的引導(dǎo)部49以槽部分別朝向上方及下方的姿勢,相互對置而沿著側(cè)面延伸的方式形成,因此,能夠以相互在與光照射間41A垂直的方向上隔開間隔且對置的狀態(tài)保持固定例如兩個太陽能電池板41。這種情況下,各太陽能電池板41在與光照射面41A垂直的方向上的間隔距離為例如30cm以上。固定部件48的內(nèi)部空間作為導(dǎo)入沿著太陽能電池板41的光照射面41A流過的冷卻風(fēng)的一部分的冷卻風(fēng)道68。在外殼45的兩側(cè)壁,分別具備多個上述惰性氣體放電燈11而成的多個燈單元10以與通過固定部件48保持固定的太陽能電池板41隔開間隔且對置的方式設(shè)置。各燈単元10具有與例如圖4所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),多個燈單元10以各燈單元10中的惰性氣體放電燈11的燈中心軸C位干與固定部件的扁平的側(cè)面平行的垂直平面內(nèi)且相互平行地水平延伸的姿勢,縱橫排列且ニ維地配置。在該耐候試驗裝置中的外殼45的下壁,在固定部件48的正下方的位置設(shè)有排放向太陽能電池板41噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)的、開ロ形狀為例如圓形的排風(fēng)ロ 65,該排風(fēng)ロ 65與通風(fēng)管60B,連接,且通風(fēng)管60B與溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55連接。因此,在該耐候試驗裝置中,是構(gòu)建有將向太陽能電池板41噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55,通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55進(jìn)行溫度調(diào)整后,再次通過各燈単元10中的送風(fēng)扇25A向著太陽能電池板41送風(fēng)冷卻風(fēng)的循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在此,各燈單元10中的惰性氣體放電燈11的冷卻條件在所有的燈単元10中通用。溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55具有如下功能在各燈単元10中,調(diào)整成考慮由于冷卻風(fēng)通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙而溫度上升的情況而設(shè)定的比目標(biāo)溫度低的溫度,以使到達(dá)太陽能電池板41的時刻的溫度為設(shè)定溫度。例如,為了將太陽能電池板41的表面溫度維持在60°C附近,將通過送風(fēng)扇25A供給的冷卻風(fēng)的溫度調(diào)整為例如20 40°C,這種情況下,向太陽能電池板41噴吹的冷卻風(fēng)的溫度為例如29 49°C,經(jīng)由排風(fēng)ロ 65排放的冷卻風(fēng)的溫度為例如30 50°C。在該第二實施方式的耐候試驗裝置中,在太陽能電池板41通過固定部件48保持固定的狀態(tài)下,通過以同一點(diǎn)亮條件點(diǎn)亮各燈単元10中的惰性氣體放電燈11,預(yù)定波長范圍的紫外線以預(yù)定的紫外線量向太陽能電池板41的光照射面41A放射。具體而言,與第一實施方式的耐候試驗裝置同樣地,在各惰性氣體放電燈11中,若向作為高壓側(cè)電極起作用的一個電極14A經(jīng)由逆變器30供給例如高頻電壓,則經(jīng)由構(gòu)成發(fā)光管12的玻璃材料(電介質(zhì)),在發(fā)光管12的內(nèi)部空間發(fā)生電介質(zhì)阻擋放電,通過電介質(zhì)阻擋放電形成準(zhǔn)分子,通過從準(zhǔn)分子放射的光(氙氣的情況下為172nm的真空紫外光),激發(fā)熒光體層13中的熒光體物質(zhì),例如與太陽光的紫外區(qū)域近似的波長范圍的紫外線以太陽光的例如最大5倍左右的紫外線量向太陽能電池板41放射。另ー方面,通過驅(qū)動各燈単元10中的送風(fēng)扇,將通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55調(diào)整成預(yù)定 溫度的冷卻風(fēng)經(jīng)由通風(fēng)管60A及分支通風(fēng)管61導(dǎo)入各燈単元10,所有惰性氣體放電燈11在同一冷卻條件下冷卻,并且通過將來自各燈單元10的冷卻風(fēng)向太陽能電池板41噴吹,由此太陽能電池板41被冷卻為維持所設(shè)定的目標(biāo)溫度。具體而言,導(dǎo)入各燈単元10的冷卻風(fēng)(圖5中虛線表示的箭頭)通過送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)以大致均勻的風(fēng)速分布向著各惰性氣體放電燈11送風(fēng),通過相鄰的惰性氣體放電燈11間的間隙,由此,冷卻各惰性氣體放電燈11,然后,從光放射開ロ 51向著太陽能電池板41流動。而且,通過來自各燈単元10的冷卻風(fēng)對太陽能電池板41從與光照射面41A垂直的方向噴吹,由此冷卻風(fēng)沿著太陽能電池板41的光照射面41A流過,另外,一部分導(dǎo)入固定部件48的冷卻風(fēng)道68內(nèi)而向排風(fēng)ロ 65流過,由此冷卻太陽能電池板41。然后,冷卻風(fēng)從排風(fēng)ロ 65經(jīng)由通風(fēng)管60B導(dǎo)入溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)55,冷卻到預(yù)定的溫度,不排放到耐候試驗裝置的外部,再次通過各燈単元10中的送風(fēng)扇,將冷卻風(fēng)向各惰性氣體放電燈11送風(fēng)。而且,根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的耐候試驗裝置,能夠得到與第一實施方式的耐候試驗裝置相同的效果。上面,說明了本發(fā)明的實施方式,但是本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠施加各種變更。例如,各燈単元也可以是在相對于殼體50的光放射開ロ 51的水平位置相互不同的多個燈配置面的各配置面中,多個惰性氣體放電燈11以燈中心軸C相互平行地延伸的方式配置的結(jié)構(gòu)。圖6及圖7是做成例如水平位置相互不同的第一燈配置面SI及第ニ燈配置面S2的各配置面上,第一燈配置面SI上17根,第二燈配置面S2上16根惰性氣體放電燈11以例如等間隔并排設(shè)置的結(jié)構(gòu),第一燈配置面SI上排列的第一惰性氣體放電燈組相對于第二燈配置面S2上排列的第二惰性氣體放電燈組,在惰性氣體放電燈11的排列方向上相對地發(fā)生位移的狀態(tài)。這種情況下,相鄰的惰性氣體放電燈間11的間隔距離(燈中心軸間的距離)為25 35mm,例如,發(fā)光管12的外徑<P為IOmm的情況下,例如為30mm。另夕卜,第一燈配置面SI和第二燈配置面S2的間隔距離為20 40mm,例如為30mm。在該例的各逆變器收容室21中,分別具有同一形狀的兩個平板狀的逆變器固定板32 (ApA2)、32 (BpB2)以與冷卻風(fēng)道區(qū)劃壁26平行延伸的方式以預(yù)定的間隔相互并列設(shè)置,位于殼體50的兩側(cè)壁側(cè)的逆變器固定板32A2(32B2)是與位于冷卻風(fēng)道區(qū)劃壁26側(cè)的逆變器固走板32^(328^相比,位于更靠近燈配置面S1、S2的垂直方向上方位置的狀態(tài)。在逆變器固定板32 (ApA2JpB2)的外表面(朝向殼體50的側(cè)壁方向的面),多個(在該例中,32Ai上八個,32A2上九個,32Bi及32B2上分別八個)逆變器30以相對于第二燈配置面S2在相互相同的水平位置上,在惰性氣體放電燈11的排列方向上隔開間隔排列的方式配置。而且,設(shè)置在位于殼體50的兩側(cè)壁側(cè)的逆變器固定板32A2(32B2)上的各逆變器30A2(30B2)位于比設(shè)置在位于冷卻風(fēng)道區(qū)劃壁26A側(cè)的逆變器固定板32^(328^上的各逆變器SOA1 (32BJ的水平位置LI高的水平位置L2上。在此,配置于ー個固定板32…為為為)上的逆變器30間的間隔距離為例如5 15mm,由此,確保足夠大小的絕緣距離。而且,在第一惰性氣體放電燈組的惰性氣體放電燈IlA中,在電極14A、14B的軸方向上的一端側(cè)(圖6中為左側(cè))的端部形成有供電部,位于冷卻風(fēng)道28的一端側(cè)的各逆變 器30Ai、30A2經(jīng)由與其下端側(cè)連接的供電線18,與第一惰性氣體放電燈組中的對應(yīng)的惰性氣體放電燈IlA連接。另外,在第二惰性氣體放電燈組的惰性氣體放電燈IlB中,在電極14AU4B的軸方向上的另一端側(cè)(圖6中為右側(cè))的端部形成有供電部,位于冷卻風(fēng)道28的另一端側(cè)的逆變器各SOB1JOB2經(jīng)由與其下端側(cè)連接的供電線18,與第二惰性氣體放電燈組中的對應(yīng)的惰性氣體放電燈IIB連接。通過做成這樣的結(jié)構(gòu),在各燈收容室21中,多個逆變器30 (ん為ふ為)以所謂的階層構(gòu)造配置,因此,能夠避免燈単元10的大型化,而且,多個逆變器30被配置為在惰性氣體放電燈11的軸方向上發(fā)生位移的狀態(tài),以使得隨著逆變器30所在的水平位置離第二燈配置面S2越遠(yuǎn),越位于對應(yīng)的惰性氣體放電燈11的形成有供電部的端部側(cè),由此關(guān)于各惰性氣體放電燈11,能夠盡可能地減小連接惰性氣體放電燈11和逆變器30的供電線18的長度的差,因此能夠防止由于供電線18的長度引起的電壓下降的影響而產(chǎn)生紫外線放射效率的偏差,并且能夠?qū)⒆贤饩€放射效率的偏差抑制為很小,能夠以期望的放射分布放射紫外線。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在于,具備 多個棒狀的惰性氣體放電燈,被配置為與太陽能電池板的光照射面分離而對置,各上述惰性氣體放電燈的中心軸相互平行地延伸; 送風(fēng)機(jī)構(gòu),使冷卻風(fēng)通過相鄰的惰性氣體放電燈之間的間隙而向所述太陽能電池板的光照射面送風(fēng);以及 溫度調(diào)整機(jī)構(gòu),調(diào)整通過上述送風(fēng)機(jī)構(gòu)送來的冷卻風(fēng)的溫度。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在干, 所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)具有調(diào)整成比對所述太陽能電池板的光照射面設(shè)定的設(shè)定溫度低的溫度的功能。
3.如權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在干, 構(gòu)建有循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng),該循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)使向所述太陽能電池板噴吹而變成高溫的冷卻風(fēng)導(dǎo)入到所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu),并通過該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫度調(diào)整之后,再次通過所述送風(fēng)機(jī)構(gòu)向所述太陽能電池板送風(fēng)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在干, 沿著所述太陽能電池板的光照射面流過的冷卻風(fēng)中的至少一部分流過該太陽能電池板的背面?zhèn)取?br> 5.如權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在干, 還具備送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu),該送風(fēng)分布調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整從所述送風(fēng)機(jī)構(gòu)向各惰性氣體放電燈送來的冷卻風(fēng)的風(fēng)速分布。
6.如權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池板用耐候試驗裝置,其特征在干, 所述惰性氣體放電燈在發(fā)光管的外表面配置有ー對電極,并且在該發(fā)光管的內(nèi)表面涂敷有熒光體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新的結(jié)構(gòu)的太陽能電池板用耐候試驗裝置,抑制多個惰性氣體放電燈各自的發(fā)光效率的偏差,并且太陽能電池板不產(chǎn)生溫度不均地維持在規(guī)定的溫度條件。該太陽能電池板用耐候試驗裝置具備多個棒狀的惰性氣體放電燈,被配置為與太陽能電池板的光照射面分離而對置,各上述惰性氣體放電燈的中心軸相互平行地延伸;送風(fēng)機(jī)構(gòu),使冷卻風(fēng)通過相鄰的惰性氣體放電燈之間的間隙而向所述太陽能電池板的光照射面送風(fēng);以及溫度調(diào)整機(jī)構(gòu),調(diào)整通過該送風(fēng)機(jī)構(gòu)送來的冷卻風(fēng)的溫度。
文檔編號G01N17/00GK102721641SQ20121013110
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者三宅裕士, 中島敏博, 井口毅彥, 小田孝治, 田川幸治 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會社
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