JP2005209883A - ラミネート装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールなどの被ラミネート体を効率的にラミネートすることができるラミネート装置を提供する。
【解決手段】上チャンバ13と下チャンバ15によって構成されるラミネート部2において被ラミネート体Pを加熱及び挟圧するラミネート装置1において,2以上のラミネート部2を隣接させて配置し,被ラミネート体Pを2以上のラミネート部2の上チャンバ13と下チャンバ15との間に順に移動させるように構成した。
【選択図】 図2
【解決手段】上チャンバ13と下チャンバ15によって構成されるラミネート部2において被ラミネート体Pを加熱及び挟圧するラミネート装置1において,2以上のラミネート部2を隣接させて配置し,被ラミネート体Pを2以上のラミネート部2の上チャンバ13と下チャンバ15との間に順に移動させるように構成した。
【選択図】 図2
Description
本発明は,特に太陽電池モジュールなどの薄板形状の被ラミネート体を製造するために適したラミネート装置に関する。
近年,太陽電池について種々の開発がなされている。太陽電池には様々な形態があり,単結晶シリコンや多結晶シリコンを用いた結晶型や,アモルファスシリコン(非結晶シリコン)を用いたアモルファス型のもの等が案出されているが,何れの場合も化学的変化を起こしやすく,また物理的な衝撃に弱い性質がある。そのため,一般には,太陽電池を透明のビニールフィルムや強化ガラス,耐熱ガラスなどでラミネートした太陽電池モジュールが利用されている。太陽電池モジュールのラミネートは,ビニールフィルムやガラスとバックシートの間に例えばEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂などの充填材を介してストリング(太陽電池セル)を挟み込み,真空下で加熱して被ラミネート体内部の充填材を溶かすことにより行われている。
従来,このような太陽電池モジュールなどを製造するためのラミネート装置として,下方に向かって膨張自在なダイアフラムを備えた上チャンバと,ヒータ盤を備えた下チャンバとを有するラミネート装置が公知になっている(例えば,特許文献1参照)。かようなラミネート装置は,上チャンバと下チャンバを密閉して減圧した後,ダイアフラム内に大気を導入することにより,太陽電池モジュールをダイアフラムとヒータ盤の上面との間で挟圧し,ヒータ盤によって加熱する構成になっている。このようなラミネート装置に関して,本願出願人は,上チャンバと下チャンバとの間に進入するシートを備えた「ラミネート装置」を開示している(特許文献2参照)。このラミネート装置は,太陽電池モジュールをシート上に載せて,シートを移動させることで太陽電池モジュールをダイアフラムとヒータ盤の間に搬送するようになっており,太陽電池モジュールをダイアフラムとシートとの間で挟圧する構成になっている。また,上チャンバにヒータ盤を備え,太陽電池モジュールをシート上に載せて搬送し,太陽電池モジュールをヒータ盤の下面とシートとの間で挟圧する構成としたラミネート装置が提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら,従来のラミネート装置にあっては,太陽電池モジュールを効率良く大量にラミネートすることが困難であった。また,大型の太陽電池モジュールをラミネートする場合,ラミネート装置を大型にする必要があるが,ラミネート装置に必要なスペースが大きくなるので,ラミネート装置の大型化には限界があった。
本発明の目的は,太陽電池モジュールなどの被ラミネート体を効率的にラミネートすることができるラミネート装置を提供することにある。さらに,被ラミネート体の大型化,スループットの向上,省スペース化を共に実現することができるラミネート装置を提供することにある。
上記目的を達成するために,本発明によれば,上チャンバと下チャンバによって構成されるラミネート部において被ラミネート体を加熱及び挟圧するラミネート装置であって,2以上のラミネート部を隣接させて配置し,被ラミネート体を2以上のラミネート部の上チャンバと下チャンバとの間に順に移動させるように構成したことを特徴とする,ラミネート装置が提供される。
このラミネート装置にあっては,被ラミネート体を載せて各ラミネート部の上チャンバと下チャンバとの間で移動するシートを備えることが好ましい。さらに,前記シートに被ラミネート体を供給する供給コンベアと,前記シートから被ラミネート体を搬出する搬出コンベアを備えることが好ましい。
また,各ラミネート部に収納された被ラミネート体の上方に,下方に向かって膨張自在なダイアフラムを備え,下方にヒータ盤を備えることが好ましい。前記被ラミネート体は例えば太陽電池モジュールである。
本発明によれば,太陽電池モジュールを効率良くラミネートすることができ,スループットを向上させることができる。また,ラミネート装置を輸送したり,工場へ搬入したりする際,2台以上のラミネートユニットをそれぞれ輸送して工場へ搬入した後,組み立てるようにすれば良く,ラミネート装置の輸送コストを抑えることができる。省スペース化を図ることができる。太陽電池モジュールの大型化に合わせてラミネート装置を大型化させても,輸送の効率化,輸送コストの節約,省スペース化,スループットの向上を図ることができる。
以下,本発明の好ましい実施の形態を,被ラミネート体の一例としての太陽電池モジュールPをラミネート処理するのに好適なラミネート装置1に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように,ラミネート装置1は,ラミネート部2を内部にそれぞれ備えた2台のラミネートユニット3A,3Bを備えている。ラミネートユニット3A,3Bは横に並べて配置されている。図示の例では,ラミネートユニット3Aがラミネートユニット3Bの右側に備えられている。また,太陽電池モジュールPを載せて各ラミネートユニット3A,3Bに順に進入する搬送シート5が備えられている。さらに,ラミネートユニット3Aの右方に,これからラミネート処理を行う太陽電池モジュールPをラミネートユニット3Aに向かって搬送する供給コンベア6が配置され,ラミネートユニット3Bの左方に,太陽電池モジュールPをラミネートユニット3B側から搬出する搬出コンベア7が配置された構成になっている。そして,供給コンベア6,搬送シート5及び搬出コンベア7の順に受け渡しながら,図1及び図2中において左向きに太陽電池モジュールPを搬送するようになっている。
図2に示すように,ラミネートユニット3Aは,上ケース10と下ケース12を備えている。上ケース10の内部下方には上チャンバ13が,下ケース12の内部上方には下チャンバ15が形成されている。ラミネート部2は,これら上チャンバ13と下チャンバ15によって構成されている。
下ケース12は,基台16の上方に固定支持されている。一方,基台16の正面側と背面側(図2において手前側と後側)に立設された支柱17に沿って移動自在なブラケット21が備えられており,上ケース10の正面側と背面側が,それぞれブラケット21に固定されている。これにより,上ケース10は,支柱17に沿って昇降し,下ケース12と平行な姿勢を保ちながら下ケース12の上方において昇降できる構成になっている。
また,各支柱17の側方には,それぞれ油圧式のシリンダ22が装着されており,シリンダ22のピストンロッド23の先端が,上ケース10に固定されたブラケット21下面に接続されている。従って,シリンダ22の稼働でピストンロッド23が伸張すると,下ケース12の上面から離れるように上ケース10が上昇し,これにより,上チャンバ13と下チャンバ15で構成されるラミネート部2が開放状態となる。一方,シリンダ22の稼働でピストンロッド23が短縮すると,下ケース12の上面に密着するように上ケース10が下降し,ラミネート部2が密閉状態となる。
図3に示すように,上ケース10の内部を水平に仕切るようにしてダイアフラム30が装着されており,このダイアフラム30と上ケース10の内壁面で囲まれた空間が上チャンバ13を構成している。ダイアフラム30は,例えばバイトン(登録商標)(フッ素ゴム)などの耐熱ゴムなどで構成されている。また,上ケース10の側面には上チャンバ13に連通するようにして吸排気口31が設けられており,この吸排気口31を介して上チャンバ13内を真空引きし,また,吸排気口31を介して上チャンバ13内に大気圧を導入できるように構成されている。
なお,ダイアフラム30は,一枚の膜で作製することができる大きさであることが好ましく,例えば,約1.8m以下程度の幅であることが好ましい。この場合,2枚以上の膜を繋ぎ合わせる加工が不要であり,ダイアフラムの加工コストを抑えることができる。また,太陽電池モジュールPの上面(後述する保護材61の外面)にダイアフラムの繋ぎ目の跡が付いてしまう懸念がない。
下ケース12の内部上方に設けられた下チャンバ15にはヒータ盤35が昇降自在に配置されている。このヒータ盤35は,例えばアルミ製のシーズヒータ盤で構成される。図示しない昇降機構の稼働によってこのヒータ盤35は,図3中実線35で示されるように下チャンバ15内の下方に下降した状態と,図3中二点鎖線35’で示されるように下チャンバ15内の上方に上昇した状態になるように構成されている。昇降機構には,例えばエアーシリンダ,ボールナット,ラックアンドピニオン,エアーチューブなどの公知の昇降手段が適宜用いられる。
また,下ケース12の側面には下チャンバ15に連通するようにして吸排気口37が設けられており,この吸排気口37を介して下チャンバ15内を真空引きし,また,この吸排気口37を介して下チャンバ15内に大気圧を導入できるように構成されている。
ラミネートユニット3Bは,ラミネートユニット3Aとほぼ同様の構成を有するので,説明を省略する。図2に示すように,ラミネートユニット3Bは,ラミネートユニット3Aの左方に隣接して配置されており,ラミネートユニット3A,3Bの各ラミネート部2が左右に横に並んで隣接した状態になっている。また,ラミネートユニット3A,3Bは,それぞれ支柱17とシリンダ22が正面側と背面側に配置されるようにして並べられている。太陽電池モジュールPは,ラミネートユニット3Aのラミネート部2とラミネートユニット3Bのラミネート部2の間で左右方向に移動自在になっている。なお,各ラミネートユニット3A,3Bのラミネート部2は,例えば,最大で左右方向の幅が約1700mm,正面から背面に向かう方向の幅が2400mm程度の大きさの被ラミネート体をラミネートできる大きさに形成されている。
図1及び図2に示すように,搬送シート5は,ラミネートユニット3Aの上ケース10と下ケース12の間,及び,ラミネートユニット3Bの上ケース10と下ケース12の間において,ラミネートユニット3Aの右方から左方,さらに,ラミネートユニット3Bの右方から左方に渡って略水平に設けられている。搬送シート5は長尺の帯状をなし,搬送シート移動機構40の作動によって繰り出し及び巻き取りが行われるようになっている。
図2に示すように,搬送シート移動機構40において,搬送シート5の右側は,回転ロール42に巻き付けられ,搬送シート5の左側は,回転ロール43に巻き付けられている。また,搬送シート5をガイドするガイドロール45,46が設けられている。
回転ロール42,43を,図2中において反時計回転方向に回転駆動すると,搬送シート5を回転ロール42から繰り出し,回転ロール43に巻き付けながら,図2中左方向に向かって移動させることができる。一方,回転ロール42,43を図3中において時計回転方向に回転駆動すると,搬送シート5を回転ロール43から繰り出し,回転ロール42に巻き付けながら,搬送シート5を図2中右方向に向かって移動させることができ,これにより,搬送シート5を回転ロール42に巻き戻すことができる。このように回転ロール42,43を共に一方向に回転させることにより,搬送シート5を所望の方向に移動させることができるようになっている。回転ロール42はラミネートユニット3Aの下ケース12の右方下側に配置され,回転ロール43はラミネートユニット3Bの下ケース12の左方下側に配置されている。
回転ロール42の上方には,下ケース12の右側の上縁の高さに沿って,ガイドロール45が回転自在に配置されており,回転ロール43の上方には,下ケース12の左側の上縁の高さに沿ってガイドロール46が回転自在に配置されている。回転ロール42から繰り出された搬送シート5は,このガイドロール45の周面に沿って水平に方向を変えてから,ラミネートユニット3Aの下ケース12の上方,及び,ラミネートユニット3Bの下ケース12の上方を順に通過し,ガイドロール46の周面に沿って下方に向かうように方向を変えて,回転ロール43に巻き取られるようになっている。図2に示すように,ガイドロール45,46を,ラミネートユニット3Aの右方とラミネートユニット3Bの左方において同じ高さに配置することにより,各ラミネートユニット3A,3Bの下ケース12の上方に搬送シート5が水平な姿勢で供給されるようになっている。また,各ラミネートユニット3A,3Bの下ケース12の上方における搬送シート5の上面と,供給コンベア6の上面,搬出コンベア7の上面は,互いにほぼ同じ高さに配置されている。
なお,搬送シート5の表面は,ラミネート部2においてダイアフラム30によって挟圧された際に太陽電池モジュールPからはみ出た充填材の付着を避けるために,充填材が容易に付着せず,また,付着した充填材を容易に剥がすことのできる剥離性に優れた材料で形成されることが好ましい。例えば,テフロン(登録商標)(フッ素樹脂)によってコーティングされた耐熱ガラスクロスシート等を搬送シート5として用いることが好ましい。あるいは,搬送シート5の表面を,例えばフッ素樹脂などといった剥離性に優れた材料でコーティングしても良い。
この搬送シート移動機構40においては,ラミネートユニット3Aの右方にて,これからラミネート処理を行う太陽電池モジュールPを搬送シート5の上面に載せ,回転ロール42,43の回転駆動によって搬送シート5を間欠的に移動させることにより,各ラミネートユニット3A,3Bの上ケース10と下ケース12の間に太陽電池モジュールPを順に移動させるようになっている。即ち,搬送シート5を移動させることにより,太陽電池モジュールPを2つのラミネート部2の上チャンバ13と下チャンバ15との間に順に移動させることができる。そして,ラミネートユニット3A又は3Bの上チャンバ13と下チャンバ15に挟まれてラミネート処理される間,搬送シート5の上面によって太陽電池モジュールPの下面を支持し,搬送シート5を間欠的に移動させることにより,ラミネートされた太陽電池モジュールPをラミネートユニット3Aの左方に順次搬出するようになっている。
また,搬送シート5に載せられてラミネートユニット3A又は3Bのラミネート部2に搬入された太陽電池モジュールPの上方には,ダイアフラム30が配置され,太陽電池モジュールP及び搬送シート5の下方には,ヒータ盤35が配置されるようになっている。
このラミネート装置1は,供給コンベア6,ラミネートユニット3A,3B,搬出コンベア7の計4台の独立したユニットからなる。ラミネート装置1を工場内に設置するときは,先ず,供給コンベア6,ラミネートユニット3A,3B,搬出コンベア7をそれぞれ独立して工場内に搬入し,供給コンベア6,ラミネートユニット3A,3B,搬出コンベア7をこの順に一列に隣接させて並べる。その後,搬送シート5をラミネートユニット3A,3Bの上ケース10と下ケース12の間に進入させるように,搬送シート移動機構40をラミネートユニット3A,3Bに対して配設すれば良い。こうして,ラミネート装置1を簡単に組み立てることができる。供給コンベア6,ラミネートユニット3A,3B,搬出コンベア7,搬送シート移動機構40は,工場までそれぞれ独立してトラック輸送や海上輸送により運搬することができる。この場合,供給コンベア,ラミネートユニット,搬出コンベア,搬送シート移動機構を一体的に構成したラミネート装置を輸送する場合と比較して,効率良く輸送を行うことができ,また,ラミネート装置の輸送コストを抑えることができる。太陽電池モジュールPの大型化に合わせてラミネート装置1を大型化させても,輸送の効率化,輸送コストの節約を図ることができる。
また,このラミネート装置1は,供給コンベア6とラミネートユニット3A(3B)と搬出コンベア7からなるラミネート装置を2台設置する場合と比較して,スペースを小さくすることができる利点がある。例えば,供給コンベア6とラミネートユニット3Aと搬出コンベア7からなるラミネート装置と,供給コンベア6とラミネートユニット3Bと搬出コンベア7からなるラミネート装置とを並列に並べる場合,ラミネート装置のメンテナンスを2台のラミネート装置の内側から行うためのスペースが必要であるため,2台のラミネート装置の間に,例えば約1m程度の隙間を空ける必要がある。各ラミネート装置の全長が例えば9mであれば,約9m2程度のメンテナンススペースが必要である。このように,ラミネート装置を2台設置することでスループットを増加させることができても,2台のラミネート装置の設置スペースに加えて,さらにメンテナンススペースを設けなければならない問題がある。特に,太陽電池モジュールPの大型化に合わせてラミネート装置1を大型化させると,各ラミネート装置の全長が長くなり,メンテナンススペースも大きくなるので,スペースがさらに必要になる。これに対し,本発明のラミネート装置1においては,メンテナンスに必要なスペースはラミネート装置1の両側のみであり,前述した内側の約9m2程度のメンテナンススペースは不要となり,省スペースを図ることができる。さらに,供給コンベア6と搬出コンベア7をそれぞれ一台ずつに減らすことができるので,供給コンベア6と搬出コンベア7の設置スペースも省くことができる。従って,太陽電池モジュールPの大型化に合わせてラミネート装置1を大型化させ,かつ,スループットを増加させながらも,省スペースを図ることができる。
次に,図5及び図6は,本発明のラミネート装置1によって好適に製造される被ラミネート体の一例としての,太陽電池モジュールPを示している。図5に示すように,太陽電池モジュールPは長方形の薄板状に形成されており,例えば,約1700mm×2400mm程度の大きさに形成されている。
図6に示すように,太陽電池モジュールPは,下側に配置された透明なカバーガラス60と上側に配置された保護材61の間に,充填材62,63を介してストリング64をサンドイッチした構成を有する。保護材61は例えばPE樹脂などの透明な材料が使用される。充填材62,63には例えばEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂などが使用される。ストリング64は,電極65,66の間に,太陽電池セル67をリード線68を介して接続した構成を有する。太陽電池セル67は,表面(受光面)が下側のカバーガラス60に覆われ,裏面が保護材61に覆われた状態になっている。
以上のように構成された被ラミネート体としての太陽電池モジュールPは,本発明の実施の形態にかかるラミネート装置1により,次に説明する工程に従って製造される。
先ず,図1において供給コンベア6に,図示しないロボット等の手段によって,これからラミネートを行う太陽電池モジュールPが位置決めされて供給される。このラミネート装置1の供給コンベア6への供給に際しては,太陽電池モジュールPの上面側に,図5及び図6で示した保護材61が来るような姿勢にされる。また,太陽電池モジュールPの短手方向を搬送方向(図1及び図2中左方向)に向けるようにする。こうして供給コンベア6に載せられた太陽電池モジュールPは,供給コンベア6の稼働によって左方に向かって搬送され,供給コンベア6から搬送シート5に太陽電池モジュールPが受け渡される。
太陽電池モジュールPを搬送シート5に受け渡す際には,各ラミネートユニット3A,3Bの上ケース10を持ち上げ,ラミネート部2を開放状態にしておく。上ケース10を持ち上げる動作は,図2で説明したシリンダ22の伸張稼働によって行われる。また,図示しない昇降機構の稼働により,下ケース12内部の下チャンバ15に設けられたヒータ盤35を下降させておく。こうして,搬送シート5を,各ラミネートユニット3A,3Bの上ケース10と下ケース12の間において進退自在な状態にしておく。そして,供給コンベア6を稼働させながら,回転ロール42,43の回転駆動によって搬送シート5を左方に向かって進行させることにより,供給コンベア6から搬送シート5に太陽電池モジュールPを受け渡し,搬送シート5の上面に供給された太陽電池モジュールPをさらに左方に向かって移動させる。
さらに,太陽電池モジュールPに続いて,これからラミネートを行う太陽電池モジュールP2を図示しないロボット等の手段によって供給コンベア6に位置決めして供給し,供給コンベア6の稼働によって太陽電池モジュールP2を左方に向かって搬送する。そして,供給コンベア6から搬送シート5に太陽電池モジュールP2を受け渡し,搬送シート5上に太陽電池モジュールP,P2を並べた状態で搬送を行う。
そして,図7に示すように,太陽電池モジュールPが左側に位置するラミネートユニット3Bの上ケース10と下ケース12の間に移動し,かつ,太陽電池モジュールP2が右側に位置するラミネートユニット3Aの上ケース10と下ケース12の間に移動したら,回転ロール42,43の回転駆動を停止させて搬送シート5の移動を停止させる。こうして,ラミネートユニット3Bにおいて上ケース10の上チャンバ13と下ケース12の下チャンバ15の間に,太陽電池モジュールPを静止させ,かつ,ラミネートユニット3Aにおいて上ケース10の上チャンバ13と下ケース12の下チャンバ15の間に,太陽電池モジュールP2を静止させる。
次に,図8に示すように,ラミネートユニット3Bにおいて上ケース10を下降させ,太陽電池モジュールPを上チャンバ13によって覆う状態とし,ラミネート部2を密閉状態にする。また,ラミネートユニット3Aにおいて上ケース10を下降させ,太陽電池モジュールP2を上チャンバ13によって覆う状態とし,ラミネート部2を密閉状態にする。各ラミネートユニット3A,3Bにおいて,上ケース10を下げる動作は,図2で説明したシリンダ22の短縮稼働によって行われる。こうして,ラミネートユニット3Bのラミネート部2に太陽電池モジュールPが収納され,ラミネートユニット3Aのラミネート部2に太陽電池モジュールP2が収納された状態となる。
その後,各ラミネートユニット3A,3Bにおいて,太陽電池モジュールP又はP2のラミネート処理を並行して行う。以下,ラミネートユニット3Bにおける太陽電池モジュールPのラミネート処理を説明する。先ず,ラミネートユニット3Bにおいて,吸排気口31,37を介して上チャンバ13内と下チャンバ15内を同時に真空引きする。上チャンバ13内と下チャンバ15内を真空引きする間に,下チャンバ15内のヒータ盤35を予め加熱しておいても良い。なお,ヒータ盤35を下降させて太陽電池モジュールPから離し,下チャンバ15内を減圧した状態でヒータ盤35の加熱を開始すれば,断熱効果が極めて高く,減圧中に太陽電池モジュールPに熱が伝わる心配が少ない。そして,上チャンバ13内と下チャンバ15内を,それぞれ例えば0.7〜1.0Torrにまで真空引きした後,下チャンバ15の内部において図示しない昇降機構の稼働によりヒータ盤35を上昇させ,搬送シート5の下面に近接させる。これにより,搬送シート5に載せられている太陽電池モジュールPが,下チャンバ15の内部においてヒータ盤35の上面に熱的に接触した状態となり,太陽電池モジュールPが加熱される。この加熱によって,太陽電池モジュールPにおいて,充填材62,63であるEVA樹脂の化学反応が促進され,架橋が行われるようになる。
そして,この状態で吸排気口31を介して上チャンバ13内に大気圧を導入し,ラミネート部2においてダイアフラム30を下方に膨張させることにより,太陽電池モジュールPを,ヒータ盤35の上面とダイアフラム30との間で挟圧する。こうして,加熱および挟圧することによって太陽電池モジュールPのラミネート処理を行う。
なお,ラミネートユニット3Aにおいても,以上に説明したラミネートユニット3Bにおける太陽電池モジュールPのラミネート処理と同様の処理が行われ,太陽電池モジュールP2がラミネート処理される。
一方,このようにラミネートユニット3A,3Bにおいて太陽電池モジュールP,P2のラミネート処理を行う間に,供給コンベア6上に,次にラミネート処理を行う太陽電池モジュールP3を供給して,ラミネートユニット3Aの右方に待機させておくことが好ましい。
太陽電池モジュールPのラミネート処理を終了した後,ラミネートユニット3Bにおいて,吸排気口37を介して下チャンバ15内に大気圧を導入する。そして,図示しない昇降機構の稼働によって,ヒータ盤35を下降させる。また,上ケース10を持ち上げることによって,ラミネート部2を開放状態にする。上ケース10を持ち上げる動作は,図1で説明したシリンダ22の伸張稼働によって行われる。また,ラミネートユニット3Aにおいても,太陽電池モジュールP2のラミネート処理を終了した後,上記のラミネートユニット3Bにおける動作と同様の動作を行い,ラミネート部2を開放状態にする。これにより,搬送シート5が,再び各ラミネートユニット3A,3Bの上ケース10と下ケース12の間において進退自在な状態になる。
ラミネートユニット3A,3Bの各ラミネート部2を開放状態にしたら,搬送シート移動機構40において回転ロール42,43を回転駆動させ,搬送シート5を左方に向かって移動させることにより,太陽電池モジュールP,P2を,ラミネートユニット3Bの左方に移動させ,搬送シート5から搬送コンベア7に受け渡す。このように太陽電池モジュールP,P2を左方に移動させると同時に,供給コンベア6を稼働させ,供給コンベア6上に待機させておいた太陽電池モジュールP3を左方に向かって移動させ,供給コンベア6から搬送シート5に受け渡し,さらに,太陽電池モジュールP3に続いて,未だラミネート処理されていない太陽電池モジュールP4を供給コンベア6から搬送シート5に受け渡す。そして,図9に示すように,各ラミネートユニット3A,3Bの上ケース10と下ケース12の間に,それぞれ太陽電池モジュールP3,P4を移動させる。
その後,ラミネートユニット3A,3Bにおいて,前述した太陽電池モジュールP,P2に対するラミネート処理と同様のラミネート処理を並行して行う。即ち,上チャンバ13内と下チャンバ15内の真空引き,ヒータ盤35による加熱,ダイアフラム30の膨張を行い,太陽電池モジュールP3,P4を,ヒータ盤35の上面とダイアフラム30との間で挟圧する。こうして,加熱および挟圧することによって太陽電池モジュールP3,P4のラミネート処理を行う。
搬出コンベア7に受け渡された太陽電池モジュールP(P2,P3,P4)は,図示しないロボット等の手段により,搬出コンベア7上から順に取り去られ,次の工程に搬送される。以上の工程を繰り返すことにより,太陽電池モジュールP(P2,P3,P4)を連続してラミネート処理することができる。
かかるラミネート装置1によれば,各ラミネートユニット3A,3Bのラミネート部2に太陽電池モジュールP,P2を同時に搬入して,ラミネート処理を並行して行うことにより,ラミネート処理を効率良く行うことができ,スループットを向上させることができる。また,各ラミネートユニット3A,3Bのラミネート部2から太陽電池モジュールP,P2を同時に搬出することができる。さらに,ラミネート処理後の太陽電池モジュールP,P2をラミネートユニット3A,3Bのラミネート部2から搬出する動作と,ラミネート処理前の太陽電池モジュールP3,P4をラミネートユニット3A,3Bのラミネート部2に移動させる動作を同時に行うことができる。従って,太陽電池モジュールP(P2,P3,P4)のラミネート処理を連続して行うことができ,ラミネート処理のスループットをより向上させることができる。
また,ラミネート装置1の輸送において,供給コンベア6,ラミネートユニット3A,3B,搬出コンベア7をそれぞれ独立して輸送し,工場に搬入することができる。従って,輸送を効率良く行うことができるとともに,輸送コストを抑えることができる。太陽電池モジュールPの大型化に合わせてラミネート装置1を大型化させても,輸送の効率化,輸送コストの節約を図ることができる。
さらに,供給コンベア6とラミネートユニット3Aと搬出コンベア7からなるラミネート装置と,供給コンベア6とラミネートユニット3Bと搬出コンベア7からなるラミネート装置とを並列に並べる場合と比較して,メンテナンススペースや,供給コンベア6と搬出コンベア7の設置スペースを省くことができるので,省スペース化を図ることができる。従って,太陽電池モジュールPの大型化に合わせてラミネート装置1を大型化させ,スループットを増加させながらも省スペースを図ることができる。
なお,被ラミネート体の一例として,太陽電池モジュールの製造について説明したが,本発明のラミネート装置はその他,種々のものについてラミネート処理を施すことができ,特に薄板形状の被ラミネート体の製造に好適である。また本発明のラミネート装置は,建材用の外壁材や屋根材と太陽電池モジュールを一体化させた,一体型モジュールの製造などにも供することが可能である。更に,本発明のラミネート装置は,太陽電池モジュールに限らず,合わせガラスや装飾ガラスなどの製造にも供することができる。
搬送シート移動機構40は,搬送シート5を繰り出し及び巻き戻しする構成としたが,搬送シート5をエンドレスのベルトコンベアとして構成しても良い。例えば,図10に示すように,ラミネートユニット3Aの下ケース12の右側下方に,モータに接続された駆動ロール71を設け,ラミネートユニット3Aの下ケース12の右側の上縁の高さに従動ロール72を設け,ラミネートユニット3Bの下ケース12の左側下方に従動ロール73を設け,ラミネートユニット3Bの下ケース12の左側の上縁の高さに従動ロール74を設ける。そして,搬送シート5からなるベルトを,各駆動ロール71,従動ロール72,73,74の外側に巻回し,ラミネートユニット3A,3Bの下ケース12の下方と上方の間で搬送シート5が周動するように構成すれば良い。また,搬送シート移動機構を各ラミネートユニット3A,3Bに対して個別に設け,ラミネートユニット3Aの搬送シート5からラミネートユニット3Bの搬送シート5に太陽電池モジュールPが受け渡されて搬送されるように構成しても良い。
ラミネートユニット3A,3Bにおいては,上ケース10をシリンダ22の稼働で昇降させる構成を説明したが,上ケース10の昇降機構は,かかるものに限定されない。例えば,シリンダ22の代わりにモータの駆動によってチェーン等を利用して上ケース10をつり上げるように構成することも可能である。
ヒータ盤35は昇降させることとしたが,ヒータ盤35は昇降させず固定して備えても良い。また,下チャンバ13内に,太陽電池モジュールPをヒータ盤35の上方で支持する支持ピンを備えても良い。
本実施の形態においては,太陽電池モジュールPの上方にダイアフラム30を備え,太陽電池モジュールPの下方にヒータ盤35を備えるラミネート部2を説明したが,ラミネート部2の構成は,かかるものに限定されない。例えば,太陽電池モジュールPの上方にヒータ盤を備え,ヒータ盤と搬送シートによって太陽電池モジュールPを挟圧する構成などであっても良い。
また,ラミネート部2でラミネート可能な大きさとして,約1700mm×2400mm程度を例示し,太陽電池モジュールPの大きさとして,約1700mm×2400mm程度を例示したが,勿論,これらの大きさに限定されない。
本実施の形態においては,ラミネートユニット3A,3Bを2台同時に稼働させてラミネート処理することとしたが,勿論,いずれか一台のみ稼働させるようにしても良い。即ち,一台のラミネートユニットの上ケース10を上げたままで稼働停止させておき,他のラミネートユニットにのみ太陽電池モジュールPを搬送するようにして,太陽電池モジュールPのラミネート処理を行えば良い。例えば,ラミネートユニット3A,3Bのうち,いずれか一方が故障した場合に,正常な他方のラミネートユニットのみを用いて,ラミネート処理を続行することができる。また,生産量を抑え2台同時に稼働させる必要がないときは,一台のラミネートユニットのみ稼働させるようにしても良い。このように,要求されるスループットに応じて,2台同時に稼働させる場合と一台のみ稼働させる場合を選択することができる。
また,左側のラミネートユニット3Bをラミネート処理用に稼働させ,右側のラミネートユニット3Aをラミネート処理のプレヒート用に使用することもできる。この場合,ラミネートユニット3Bにおいては,ラミネート部2を密閉状態にした後に,吸排気口31,37による真空引きとダイアフラム30の膨張を行わず,ヒータ盤35による加熱のみを行うようにすれば良い。そして,太陽電池モジュールPを,先ずラミネートユニット3Aに収納してプレヒートを行い,次に,太陽電池モジュールPをラミネートユニット3Bに収納してラミネート処理する。太陽電池モジュールPをラミネート処理する間に,太陽電池モジュールP2をラミネートユニット3Aに収納して,プレヒート処理する。そして,太陽電池モジュールPのラミネート処理が終了したら,太陽電池モジュールPをラミネートユニット3のラミネート部2から搬出し,プレヒート処理後の太陽電池モジュールP2をラミネートユニット3Bに収納してラミネート処理する。このようにして,太陽電池モジュールP,P2のプレヒートとラミネート処理を連続的に行うことが可能である。
また,ラミネート装置1に,3台以上のラミネートユニットを横一列に並べて備え,3以上のラミネート部を隣接させるようにし,これら3以上のラミネート部の上チャンバと下チャンバの間に太陽電池モジュールPを順に移動させる構成としても良い。この場合も,3枚以上の太陽電池モジュールPを並行してラミネート処理したりプレヒート処理することができ,ラミネート処理のスループットをさらに向上させることができる。
P 太陽電池モジュール
1 ラミネート装置
2 ラミネート部
3A,3B ラミネートユニット
5 搬送シート
10 上ケース
12 下ケース
13 上チャンバ
15 下チャンバ
30 ダイアフラム
35 ヒータ盤
1 ラミネート装置
2 ラミネート部
3A,3B ラミネートユニット
5 搬送シート
10 上ケース
12 下ケース
13 上チャンバ
15 下チャンバ
30 ダイアフラム
35 ヒータ盤
Claims (5)
- 上チャンバと下チャンバによって構成されるラミネート部において被ラミネート体を加熱及び挟圧するラミネート装置であって,
2以上のラミネート部を隣接させて配置し,被ラミネート体を2以上のラミネート部の上チャンバと下チャンバとの間に順に移動させるように構成したことを特徴とする,ラミネート装置。 - 被ラミネート体を載せて各ラミネート部の上チャンバと下チャンバとの間で移動するシートを備えることを特徴とする,請求項1に記載のラミネート装置。
- 前記シートに被ラミネート体を供給する供給コンベアと,前記シートから被ラミネート体を搬出する搬出コンベアを備えることを特徴とする,請求項2に記載のラミネート装置。
- 各ラミネート部に収納された被ラミネート体の上方に,下方に向かって膨張自在なダイアフラムを備え,下方にヒータ盤を備えることを特徴とする,請求項1,2又は3に記載のラミネート装置。
- 前記被ラミネート体が太陽電池モジュールであることを特徴とする,請求項1,2,3又は4に記載のラミネート装置。
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