JP2002289899A - 太陽電池パネルの切断装置及び方法 - Google Patents

太陽電池パネルの切断装置及び方法

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Mitsufumi Gotou
満文 後藤
Kazuhiko Ogawa
和彦 小川
Yoshiaki Inoue
好章 井上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池パネルの切断装置及び方法におい
て、太陽電池パネルを任意の形状に切断することを可能
とすると共に強度の向上を図る。 【解決手段】 支持台２１上にニクロム線２３をパネル
切断位置に対応して配設し、この上に太陽電池パネル１
１を載置し、ニクロム線２３に通電して加熱すること
で、太陽電池パネル１１の強化ガラス１３の表面を溶融
して切断用切欠溝１４を形成し、この切断用切欠溝１４
の形成位置に圧子２５により圧縮荷重を付与すること
で、太陽電池パネル１１を所定の位置で切断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電部と強化ガラ
スからなる太陽電池パネルを所定の大きさに切断する太
陽電池パネルの切断装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光を電気エネルギに変化して利用す
る太陽光発電システムでは、例えば、住宅の屋根に発電
部を有する所定の大きさの太陽電池パネルを設置する必
要がある。この太陽電池パネルは外部に配設することか
ら十分な強度が必要となり、発電部の表面に強化ガラス
を固着して構成されており、大きなパネルを製造した後
に、所定の大きさに切断して使用していた。
【０００３】図７に従来の太陽電池パネルの切断方法を
表す。図７(ａ)に示すように、太陽電池パネル101は発
電部102の表面に強化ガラス103が蒸着して構成されてい
る。この太陽電池パネル101を所定の大きさに切断する
には、図７(ａ)(ｂ)に示すように、太陽電池パネル101
を構成する強化ガラス103の表面に、図示しないダイヤ
モンドカッタにより切断用切欠104を形成し、図７(ｃ)
に示すように、作業台105の２つの突起部106の間にこの
切断用切欠104を位置して下方に向くように太陽電池パ
ネル101を載置し、上方から押圧部材107を押し下げて太
陽電池パネル101に下向き荷重を付与することで、この
太陽電池パネル101を切断用切欠104の位置で切断してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の太陽電
池パネルの切断方法では、荷重の付与による切断前に、
太陽電池パネル101の表面にダイヤモンドカッタで切断
用切欠104を形成している。ところが、このダイヤモン
ドカッタは切断用切欠104を直線状にしか形成すること
ができず、曲線部を有する太陽電池パネル101を製作す
ることができず、用途が限定されてしまう。また、この
ダイヤモンドカッタは強化ガラス103の表面を削り取っ
て切断用切欠104を形成するため、図７(ｂ)に示すよう
に、切断用切欠104の両側にこの切断用切欠104と直交す
る方向に沿って多数の亀裂107が形成されてしまう。す
ると、太陽電池パネル101に曲げ応力が作用したとき
に、この多数の亀裂107から太陽電池パネル101破損して
しまう虞がある。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、太陽電池パネルを任意の形状に切断することを
可能とすると共に強度の向上を図った太陽電池パネルの
切断装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の太陽電池パネルの切断装置は、太
陽電池パネルを水平状態で支持する支持台と、該支持台
の上面部におけるパネル切断位置に布設された電熱線
と、該電熱線を所定温度に加熱する加熱手段と、前記太
陽電池パネルに対して荷重を付与して切断する荷重付与
手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００７】請求項２の発明の太陽電池パネルの切断装
置では、前記太陽電池パネルは発電部に強化ガラスが蒸
着されて構成され、前記支持台上には該強化ガラスの表
面が前記電熱線に接触するように前記太陽電池パネルが
載置されることを特徴としている。
【０００８】請求項３の発明の太陽電池パネルの切断装
置では、前記荷重付与手段は、前記太陽電池パネルにお
ける前記電熱線との接触部に厚さ方向の圧縮荷重を付与
することを特徴としている。
【０００９】請求項４の発明の太陽電池パネルの切断装
置では、前記太陽電池パネルの切断部を加熱する加熱手
段と、該太陽電池パネルの切断部を冷却する冷却手段と
を設けたことを特徴としている。
【００１０】また、請求項５の発明の太陽電池パネルの
切断方法は、支持台上におけるパネル切断位置に電熱線
を布設し、該支持台及び該電熱線上に太陽電池パネルを
水平状態で位置決め載置し、前記電熱線を所定温度に加
熱することで前記太陽電池パネルを溶融して切断用切欠
溝を形成し、該太陽電池パネルにおける該切断用切欠溝
の形成位置に対して圧縮荷重を付与することで該太陽電
池パネルを切断することを特徴とするものである。
【００１１】請求項６の発明の太陽電池パネルの切断装
置では、前記太陽電池パネルの切断部を加熱溶融してか
ら冷却することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施形態に係る太陽電池
パネルの切断装置の概略構成、図２乃至図６に本実施形
態の太陽電池パネルの切断方法を説明すための概略を表
し、図２に太陽電池パネルの載置方法、図３に切断用切
欠溝の形成方法、図４に太陽電池パネルの切断方法、図
５に太陽電池パネルの切断部の加熱方法、図６に太陽電
池パネルの切断部の冷却方法を示す。
【００１４】図１に示すように、太陽電池パネル１１
は、平板形状の発電部１２の表面に透明性の高い強化ガ
ラス１３が蒸着することで構成されており、この太陽電
池パネル１１を本実施形態の太陽電池パネルの切断装置
により所定の大きさに切断して使用する。
【００１５】本実施形態の太陽電池パネルの切断装置に
おいて、耐火煉瓦製の支持台２１は上面が平坦な支持面
２２を有しており、この支持面２２上に太陽電池パネル
１１を水平状態で支持することができる。電熱線として
のニクロム線２３は支持台２１の支持面２２に布設可能
であって、太陽電池パネル１１の切断位置に固定されて
いる。この場合、ニクロム線２３は軟質であることから
太陽電池パネル１１の切断形状に合わせて直線状、ある
いは曲線状に配置することができる。そして、このニク
ロム線２３の各端部は支持台２１の近傍に設置された加
熱手段としてのニクロム線加熱制御器２４に接続されて
おり、このニクロム線２３を５００〜６００℃に加熱す
ることができる。
【００１６】また、支持台２１の上方には、荷重付与手
段としての２つの圧子２５が連結部材２６により支持さ
れ、図示しない油圧シリンダにより昇降自在に支持され
ている。この各圧子２５は支持台２１上のニクロム線２
３の配置位置に上方に対向した位置に設けられており、
太陽電池パネル１１の切断位置に厚さ方向の圧縮荷重を
付与することで、この太陽電池パネル１１を切断可能と
なっている。
【００１７】更に、支持台２１の両側には太陽電池パネ
ル１１の切断部を加熱するニクロム線加熱装置（加熱手
段）２７が配設され、加熱制御器２８により加熱温度を
制御可能となっている。また、支持台２１の両側には太
陽電池パネル１１の切断部を冷却する風冷装置（冷却手
段）２９が配設され、風冷制御器３０により作動制御可
能となっている。
【００１８】ここで、上述した本実施形態の太陽電池パ
ネルの切断装置による太陽電池パネル１１の切断方法に
ついて説明する。
【００１９】まず、図２に示すように、支持台２１の支
持面２２におけるパネル切断位置にニクロム線２３を配
設して固定する。次に、この支持台２１上に太陽電池パ
ネル１１を上下面を逆にして水平状態で載置し、図３
(ａ)に詳細に示すように、ニクロム線２３に強化ガラス
１３の表面が接触するように太陽電池パネル１１を位置
決め固定する。そして、この状態で、ニクロム線加熱制
御器２４によりニクロム線２３に通電して５００〜６０
０℃に加熱する。すると、図３(ｂ)に詳細に示すよう
に、このニクロム線２３が接触する太陽電池パネル１１
の強化ガラス１３の表面が溶融することで、この強化ガ
ラス１３の表面に切断用切欠溝１４が形成される。
【００２０】太陽電池パネル１１に切断用切欠溝１４が
形成されると、次に、図４に示すように、油圧シリンダ
により各圧子２５を下降して太陽電池パネル１１に接触
させ、更に各圧子２５を下降して太陽電池パネル１１に
荷重を付与することで、この太陽電池パネル１１を切断
する。この場合、各圧子２５により太陽電池パネル１１
における各切断用切欠溝１４の形成位置に対して荷重を
負荷すると、太陽電池パネル１１はこの位置（切断用切
欠溝１４の形成位置）にて、支持台１１のニクロム線２
３と圧子２５とで挾持されて圧縮荷重が作用し、ここで
応力が集中することで太陽電池パネル１１を切断するこ
とができる。
【００２１】このように太陽電池パネル１１が所定位置
で切断されると、各圧子２５を上昇して退避すると共に
切断片を排除し、図５に示すように、支持台２１の両側
にニクロム線加熱装置２７を移動し、加熱制御器２８に
よりニクロム線加熱装置２７を発熱することで、太陽電
池パネル１１の切断部１１ａを加熱する。この場合、太
陽電池パネル１１の切断部１１ａには切断用切欠溝１４
の両側に細かい亀裂が生じている可能性があり、この部
分を加熱溶融することで残留応力を閉じ込めて強度を確
保すると共に、切断部１１ａの表面を滑らかにして外観
品質を向上させる。そして、太陽電池パネル１１の切断
部１１ａが加熱処理されると、最後に、図６に示すよう
に、支持台２１の両側に風冷装置２９を移動し、風冷制
御器３０により風冷装置２９を作動することで、太陽電
池パネル１１の切断部１１ａを急冷する。
【００２２】なお、ニクロム線加熱装置２７により太陽
電池パネル１１の切断部１１ａを加熱処理するとき、ニ
クロム線２３へは通常通電しないが、通電してニクロム
線２３を発熱することで、ニクロム線加熱装置２７によ
る加熱処理を保持することもできる。また、風冷装置２
９による太陽電池パネル１１の切断部１１ａを冷却処理
するとき、ニクロム線２３への通電は停止する。
【００２３】このように本実施形態の太陽電池パネルの
切断装置及び方法にあっては、支持台２１上にニクロム
線２３をパネル切断位置に対応して配設し、この上に太
陽電池パネル１１を載置し、ニクロム線２３に通電して
加熱することで、太陽電池パネル１１の強化ガラス１３
の表面を溶融して切断用切欠溝１４を形成し、この切断
用切欠溝１４の形成位置に圧子２５により圧縮荷重を付
与することで、太陽電池パネル１１を所定の位置で切断
するようにしている。
【００２４】従って、軟質なニクロム線２３の配置によ
り曲線状の切断用切欠溝１４を形成することが可能とな
り、太陽電池パネル１１を任意の形状に切断することが
できる。また、ニクロム線２３の加熱により強化ガラス
１３の表面を溶融して太陽電池パネル１１に切断用切欠
溝１４を形成することで、この切断用切欠溝１４に生じ
る亀裂を減少して強度を上げることができる。更に、太
陽電池パネル１１における切断用切欠溝１４の形成位置
に圧子２５で圧縮荷重を付与して切断しており、切断作
業を容易とすることができると共に、切断のための装置
を簡素化、軽量化できる。
【００２５】更に、太陽電池パネル１１の切断後、ニク
ロム線加熱装置２７により切断部１１ａを加熱溶融する
ことで、残留応力を閉じ込めて強度を確保することがで
きると共に、切断部１１ａの表面を滑らかにして外観品
質を向上できる。また、太陽電池パネル１１の切断部１
１ａを熱処理することで、切断面の応力状態及び組織状
態が安定化され、強度を上げることができる。
【００２６】なお、上述の実施形態では、太陽電池パネ
ル１１における切断用切欠溝１４の形成位置に圧子２５
で圧縮荷重を付与して切断したが、この切断方法は、従
来のように太陽電池パネル１１における切断用切欠溝１
４の形成側を２点支持し、他方の面から荷重を作用して
切断してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の太陽電池パネルの切断装置によ
れば、太陽電池パネルを水平状態で支持する支持台と、
この支持台の上面部におけるパネル切断位置に布設され
た電熱線と、電熱線を所定温度に加熱する加熱手段と、
太陽電池パネルに対して荷重を付与して切断する荷重付
与手段とを設けたので、軟質な電熱線の配置により曲線
状の切断用切欠溝を形成することが可能となり、太陽電
池パネルを任意の形状に切断することができ、また、電
熱線の加熱により太陽電池パネルを溶融して切断用切欠
溝を形成することで、この切断用切欠溝に生じる亀裂を
減少して強度を上げることができる。その結果、太陽電
池パネルの製造コストを低減することができる。
【００２８】請求項２の発明の太陽電池パネルの切断装
置によれば、太陽電池パネルを発電部に強化ガラスを蒸
着して構成し、支持台上に強化ガラスの表面が電熱線に
接触するように太陽電池パネルを載置したので、太陽電
池パネルの強化ガラスの表面に電熱線の加熱により切断
用切欠溝を形成することとなり、発電部に損傷を与える
ことなく、容易に切断することができる。
【００２９】請求項３の発明の太陽電池パネルの切断装
置によれば、荷重付与手段が太陽電池パネルにおける電
熱線との接触部に厚さ方向の圧縮荷重を付与するように
したので、太陽電池パネルにおける切断用切欠溝の形成
位置に圧縮荷重が作用して切断することとなり、切断作
業を容易とすることができると共に、切断のための装置
を簡素化、軽量化することができる。
【００３０】請求項４の発明の太陽電池パネルの切断装
置によれば、太陽電池パネルの切断部を加熱する加熱手
段と、太陽電池パネルの切断部を冷却する冷却手段とを
設けたので、太陽電池パネルの切断部を加熱処理するこ
とで、切断面の応力状態及び組織状態を安定化して強度
を上げることができると共に、切断部の表面を滑らかに
して外観品質を向上することができる。
【００３１】また、請求項５の発明の太陽電池パネルの
切断方法によれば、支持台上におけるパネル切断位置に
電熱線を布設し、支持台及び電熱線上に太陽電池パネル
を水平状態で位置決め載置し、電熱線を所定温度に加熱
することで太陽電池パネルを溶融して切断用切欠溝を形
成し、太陽電池パネルにおける切断用切欠溝の形成位置
に対して圧縮荷重を付与して太陽電池パネルを切断する
ようにしたので、軟質な電熱線の配置により曲線状の切
断用切欠溝を形成することが可能となり、太陽電池パネ
ルを任意の形状に切断することができ、また、この切断
用切欠溝に生じる亀裂を減少して強度を上げることがで
き、更に、太陽電池パネルの切断作業を容易とすること
ができる。その結果、太陽電池パネルの製造コストを低
減することができる。
【００３２】請求項６の発明の太陽電池パネルの切断方
法によれば、太陽電池パネルの切断部を加熱溶融してか
ら冷却するようにしたので、太陽電池パネルの切断部を
加熱処理することで、切断面の応力状態及び組織状態を
安定化して強度を上げることができると共に、切断部の
表面を滑らかにして外観品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池パネルの切
断装置の概略構成図である。
【図２】太陽電池パネルの載置方法の概略図である。
【図３】切断用切欠溝の形成方法の概略図である。
【図４】太陽電池パネルの切断方法の概略図である。
【図５】太陽電池パネルの切断部の加熱方法の概略図で
ある。
【図６】太陽電池パネルの切断部の冷却方法の概略図で
ある。
【図７】従来の太陽電池パネルの切断方法を表す概略図
である。
【符号の説明】
１１ 太陽電池パネル １２ 発電部 １３ 強化ガラス ２１ 支持台 ２３ ニクロム線（電熱線） ２４ ニクロム線加熱制御器（加熱手段） ２５ 圧子（荷重付与手段） ２７ ニクロム線加熱装置（加熱手段） ２８ 加熱制御器 ２９ 風冷装置（冷却手段） ３０ 風冷制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 好章 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 3C060 CB05 CB14 CF04 5F051 JA20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽電池パネルを水平状態で支持する支
    持台と、該支持台の上面部におけるパネル切断位置に布
    設された電熱線と、該電熱線を所定温度に加熱する加熱
    手段と、前記太陽電池パネルに対して荷重を付与して切
    断する荷重付与手段とを具えたことを特徴とする太陽電
    池パネルの切断装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の太陽電池パネルの切断装
    置において、前記太陽電池パネルは発電部に強化ガラス
    が蒸着されて構成され、前記支持台上には該強化ガラス
    の表面が前記電熱線に接触するように前記太陽電池パネ
    ルが載置されることを特徴とする太陽電池パネルの切断
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の太陽電池パネルの切断装
    置において、前記荷重付与手段は、前記太陽電池パネル
    における前記電熱線との接触部に厚さ方向の圧縮荷重を
    付与することを特徴とする太陽電池パネルの切断装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の太陽電池パネルの切断装
    置において、前記太陽電池パネルの切断部を加熱する加
    熱手段と、該太陽電池パネルの切断部を冷却する冷却手
    段とを設けたことを特徴とする太陽電池パネルの切断装
    置。
  5. 【請求項５】 支持台上におけるパネル切断位置に電熱
    線を布設し、該支持台及び該電熱線上に太陽電池パネル
    を水平状態で位置決め載置し、前記電熱線を所定温度に
    加熱することで前記太陽電池パネルを溶融して切断用切
    欠溝を形成し、該太陽電池パネルにおける該切断用切欠
    溝の形成位置に対して圧縮荷重を付与することで該太陽
    電池パネルを切断することを特徴とする太陽電池パネル
    の切断方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の太陽電池パネルの切断方
    法において、前記太陽電池パネルの切断部を加熱溶融し
    てから冷却することを特徴とする太陽電池パネルの切断
    方法。
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