JP6470657B2 - 太陽電池モジュール梱包体 - Google Patents

Description

本発明は、複数の太陽電池モジュールを輸送のために梱包した太陽電池モジュール梱包体に関する。

太陽電池モジュールは、薄くて面積が広い構造であるため、輸送時は積み重ねた状態で輸送される。

輸送時の振動によって太陽電池モジュールが傷ついたり破損したりすることを防ぐため、太陽電池モジュールを個別に段ボールで梱包して保護した上で、積み重ねて輸送する方法が知られている。

特許文献１には、太陽電池モジュールを積層する際に、太陽電池モジュール間に挟むことにより、太陽電池モジュールのずれを防止する支持部材が開示されている。

特開２０１２−２２９０４０号公報

特許文献１に開示される支持部材は、樹脂材料を複雑な形状に成形したものであるため、製造コストが高くなってしまう。また、開梱作業時には、太陽電池モジュールの四隅に配置した部材を個別に取り外さなければならず、開梱作業に時間がかかってしまう。さらに、支持部材は、積層する太陽電池モジュール間に隙間が形成されるように嵩張る形状をしているため、使用後に廃棄又は返却するための費用が高くなるという課題があった。したがって、特許文献１に開示される支持部材を用いた太陽電池モジュール梱包体は、梱包の材料費並びに使用後の廃棄費用及び返却費用が高価であり、開梱作業にも時間を要していた。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、梱包の材料費並びに使用後の廃棄費用及び返却費用を安価とでき、開梱作業の時間短縮が可能な太陽電池モジュール梱包体を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、包装紙で太陽電池モジュールを包んだ包装体を備える。また、本発明は、包装体を複数積み重ねて載せるパレットを有する。また、本発明は、パレット上に積み重ねられた複数の包装体の四隅にそれぞれ一つ設置されて、積み重ねられた複数の包装体のうち最下段側から一部の包装体の角部を保護する包装体保持部材を備える。また、本発明は、パレット上に積み重ねられた複数の包装体と、包装体保持部材とを包んでパレットに固定するラッピング材を備える。また、本発明は、パレットと、パレット上に積み重ねられた複数の包装体とに巻き付けられる第１の固定バンドを備える。また、本発明は、包装体と第１の固定バンドとの間に挿入されるバンド保護部材を備える。また、本発明は、包装体保持部材の上から配置され、包装体の積み重ね方向と垂直な方向に巻かれ、複数の包装体を固定する第２の固定バンドとを備える。包装体の重量をＡ（ｋｇ）とし、積み重ねられた複数の包装体の間の静止摩擦係数をＣとし、積み重ねられた複数の包装体に作用する最大の加速度をＤ（ｍ／ｓ ^２ ）とし、積み重ねられた複数の包装体に作用するラッピング材の張力をＥ（Ｎ）とし、包装体保持部材の長さをＦ（ｍ）とし、重力加速度をＧ（ｍ／ｓ ^２ ）とし、積み重ねられた複数の包装体の枚数をＪとし、包装体の高さをＨ（ｍ）としたとき、Ｆ＞（Ｊ−Ｅ÷（Ａ×（Ｄ−Ｃ×Ｇ）））×Ｈである。

本発明によれば、梱包の材料費並びに使用後の廃棄及び返却費を安価とでき、開梱作業の時間短縮が可能な太陽電池モジュール梱包体を得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体の外観図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体の断面図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体の形成過程を示す図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体の形成過程を示す図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体の形成過程を示す図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体を自動ロボットにて段積みする状態を示す図 実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体を自動ロボットがチャックする状態を示す断面図 本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態２の構成を示す斜視図 本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態３の構成を示す斜視図

以下に、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュール梱包体及び太陽電池モジュールの梱包方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体の外観図である。図２は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体の断面図であり、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す。図３、図４及び図５は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体の形成過程を示す図である。

実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体は、太陽電池モジュール５を包装紙６で包んだ包装体１と、包装体１を複数積み重ねて載せるパレット３と、積み重ねられた複数の包装体１の角部を保持する包装体保持部材２と、複数の包装体１とパレット３と包装体保持部材２とを纏めて包んで固定するラッピング材４と、複数の包装体１と、パレット３とを固定する第１の固定バンド８と、包装体１と第１の固定バンド８との間に配置されるバンド保護部材９と、包装体保持部材２の上から配置され、包装体１の積み重ね方向と垂直な方向に巻かれ、複数の包装体１を固定する第２の固定バンド１３を備える。なお、図２においてはラッピング材４を一点鎖線で表している。

図３、図４及び図５に示すように、包装体１は、太陽電池モジュール５を包装紙６で包んで形成される。包装紙６は、長手方向の長さは、太陽電池モジュール５の長さの１．５倍程度の長さであり、短手方向の長さは、太陽電池モジュール５の幅と概ね同じ寸法の長さである。包装紙６は、太陽電池モジュール５の裏面であるバックシート側を覆うように配置され、太陽電池モジュール５の両方の短辺において太陽電池モジュール５の長さ寸法の４分の１程度が表面であるガラス面側に折り返される。

包装紙６は、表面のガラス面及び側面のフレーム面に密接するように、ガラス面側に折り返された両端の包装紙６の端部を太陽電池モジュール５の中央側に引っ張られる。包装紙６を太陽電池モジュール５の中央側に引っ張った状態で、ガラス面に折り返された両端の包装紙６の端部とバックシート側の包装紙６とを、包装紙６のたるみが無いように、テープ７にて４箇所固定する。太陽電池モジュール５のバックシート側を包装紙６で全体的に覆うことにより、ガラスに比べて傷が付きやすいバックシートに加え、バックシート側に設置される端子ボックス及びコネクタを保護することができる。また、ガラス面側の一部のみを包装紙６で覆うことで、太陽電池モジュール５を梱包するのに用いる資材の使用量を低減できる。

自動ロボットにて包装体１をパレット３に積載する場合、自動ロボットの爪１０が包装体１をチャックする位置とテープ７の固定位置とを一致させる。自動ロボットの爪１０が包装体１をチャックする位置とテープ７の固定位置とを一致させることにより、自動ロボットの爪１０がフレームと包装紙６との隙間に入ることを防止し、自動ロボットの爪１０によるフレーム傷付きを防止する。上記の形態を取ることにより、段ボール梱包と同様に、自動ロボットでのパレット積みが可能となり、作業人員アップを抑制できる。

包装紙６を固定するテープ７を４箇所に設けることにより、自動ロボットの４個の爪で包装体１を保持できるため、自動ロボットによる積載時に安定して保持することができる。

上記のようにして形成した包装体１を、太陽電池モジュール５の外形よりも大きいパレット３の上に、複数台平積みする。図６は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体を自動ロボットにて段積みする状態を示す図である。図７は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体を構成する包装体を自動ロボットがチャックする状態を示す断面図である。

パレット３は、通常輸送に用いられるものと同様に木製であり、側面に移載用フォークリフトの爪を挿入するための穴が設けられている。パレット３の大きさは、自動ロボットにて段積みする際の精度を考慮し、多少ずれてもパレット３から包装体１がはみ出さないように、太陽電池モジュール５の外形よりも一回り大きくなっている。

複数台の包装体１を平積みした後、積み重ねた包装体１の四隅の外側に包装体保持部材２を配置する。包装体保持部材２は、厚紙を積層して形成され、包装体１の角に沿って曲げられて、包装体１の角を覆うように配置される。包装体保持部材２の高さは、複数の包装体１を積み重ねた高さと概ね等しい。包装体保持部材２は、積み重ねた包装体１の四隅の外側にテープ１２を用いて包装体１に仮固定される。

パレット３の上に複数の包装体１を積み重ね、角部に包装体保持部材２を配置する。また、最上段の包装体１の上に包装体１と概ね等しい面積を有し、最上段の包装体１の太陽電池モジュール５のガラス面を保護する保護紙１１を載せる。その後、周囲をラッピング材４で巻いて、パレット３と、複数の包装体１と、包装体保持部材２とを固定する。

ラッピング材４は、伸縮性及び接着性を有している。ラッピング材４には、透明なポリエチレンフィルムを適用できる。ラッピング材４を、パレット３の上側角部と、複数の包装体１の側面と、包装体保持部材２と、最上段の包装体１の上側角部とを覆うように巻き付けることにより、パレット３と複数の包装体１と包装体保持部材２とを固定できる。

また、ラッピング材４は透明な材料で構成されているため、巻き付ける作業を容易に実施できるとともに、固定した後もラッピング材４の中にある包装体１及び包装体保持部材２を容易に視認できる。

第１の固定バンド８は、パレット３の穴を通り、最上段の包装体１の上側角部をラッピング材４の上から押さえるようにループ状に形成され、全体を締め付けて複数の包装体１とパレット３との固定を強固にする。バンド保護部材９は、ラッピング材４と第１の固定バンド８との間に配置され、第１の固定バンド８によって太陽電池モジュール５に傷が付くことを防止する。

上記のように構成することにより、複数の包装体１とパレット３との固定を強固にし、ラッピング材４が伸縮しても包装体１をパレット３にしっかりと固定できる。また、第１の固定バンド８とラッピング材４との間にはバンド保護部材９が配置されているため、第１の固定バンド８で引っ張って局所的な力が働いても、太陽電池モジュール５を傷つけることはない。これにより、輸送中に振動があっても太陽電池モジュール５をパレット３にしっかり固定できるので、太陽電池モジュール５が傷付いたり、破損したりすることを防止できる。

第２の固定バンド１３は、ラッピング材４と第１の固定バンド８の間を通り、包装体保持部材２の上から、包装体保持部材２を押さえつけるように、包装体１の積み重ね方向と垂直な方向に配置される。

上記のような構成にすることにより、積み重ねた包装体１の四隅の外側に配置された包装体保持部材２が第２の固定バンド１３の張力により、包装体１の中心に押さえつけられることにより、四隅の包装体保持部材２が複数の包装体１間で発生するずれを防止できる。

実施の形態２．
本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態２について説明する。図８は、本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態２の構成を示す斜視図である。実施の形態２に係る太陽電池モジュール梱包体は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体に対して、第２の固定バンド１３の位置を限定した構成である。すなわち、実施の形態２に係る太陽電池モジュール梱包体は、太陽電池モジュール５を包装紙６で包んだ包装体１と、包装体１を複数積み重ねて載せるパレット３と、積み重ねられた複数の包装体１の角部を保持する包装体保持部材２と、複数の包装体１と、パレット３と、包装体保持部材２とを纏めて包んで固定するラッピング材４と、複数の包装体１と、パレット３とを固定する第１の固定バンド８と、包装体１と第１の固定バンド８との間に配置されるバンド保護部材９と、包装体保持部材２の上から配置され、包装体１の積み重ね方向と垂直な方向に巻かれ、複数の包装体１を固定する第２の固定バンド１３と、を備える。包装体１、包装体保持部材２、パレット３、ラッピング材４、第１の固定バンド８、バンド保護部材９、保護紙１１、第２の固定バンド１３は、実施の形態１と同様である。

積み重ねられた複数の包装体１に加速度が加わった場合、包装体１同士の界面には、界面よりも上に積まれた包装体１の重量に加速度を乗じた力から、包装体１同士の摩擦力を減じた力が作用する。具体例を挙げて説明すると、積み重ねた２０枚の包装体１に加速度Ａが加わった場合、下から２番目の包装体１と下から３番目の包装体１との界面にかかる力は、界面よりも上に積まれる１８枚分の包装体１の重量に加速度Ａを乗じた値から、１８枚分の包装体１の重量に重力加速度及び摩擦係数を乗じた値を減じることによって算出される。したがって、界面よりも上に積まれる包装体１の重量が大きいほど、換言すると、下側に積まれるほど、包装体１の間の界面に作用する力が大きくなる。よって、下側に積まれた包装体１ほど、ずれが生じやすい。なお、一般的には、包装体１とパレット３との間の摩擦係数は、包装体１同士の摩擦係数よりも大きいため、包装体１とパレット３との界面でのずれが生じることは実際には起こらず、再下段の包装体１と下から２段目の包装体１との界面が最もずれが生じやすい。

上記により、第２の固定バンド１３は、積み重ねられた複数の包装体１の最下段と２段目との間に配置することで、四隅の包装体保持部材２が複数の包装体１間でずれることを防止する効果が大きくなる。なお、包装体保持部材２のずれ防止よりも作業性を重視する場合には、パレット３の天面から、積み重ねられた複数の包装体１の最下段から４枚目の包装体１の天面までの距離の間に配置してもよい。

上記のような構成にすることにより、積み重ねた包装体１の四隅の外側に配置された包装体保持部材２が第２の固定バンド１３の張力により、包装体１の中心方向に押さえつけされることにより、四隅の包装体保持部材２が複数の包装体１間で発生するずれを防止し、特に積み重ねられた複数の包装体１の下段側で発生するずれを防止できる。

実施の形態３．
本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態３について説明する。図９は、本発明に係る太陽電池モジュール梱包体の実施の形態３の構成を示す斜視図である。実施の形態３に係る太陽電池モジュール梱包体は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール梱包体に対して、包装体保持部材２を短縮した構成である。すなわち、実施の形態３に係る太陽電池モジュール梱包体は、太陽電池モジュール５を包装紙６で包んだ包装体１と、包装体１を複数積み重ねて載せるパレット３と、積み重ねられた複数の包装体１の角部を保持する包装体保持部材２と、複数の包装体１と、パレット３と、包装体保持部材２とを纏めて包んで固定するラッピング材４と、複数の包装体１と、パレット３とを固定する第１の固定バンド８と、包装体１と第１の固定バンド８との間に配置されるバンド保護部材９と、包装体保持部材２の上から配置され、包装体１の積み重ね方向と垂直な方向に巻かれ、複数の包装体１を固定する第２の固定バンド１３と、を備える。包装体１、包装体保持部材２、パレット３、ラッピング材４、第１の固定バンド８、バンド保護部材９、保護紙１１、第２の固定バンド１３は、実施の形態１と同様である。

包装体保持部材２の必要な長さは、積み重ねられた複数の包装体１に加速度が加わった時に包装体１同士の界面に作用する力が、積み重ねられた複数の包装体１の間の摩擦力より小さくなる高さにより決定される。

積み重ねられた複数の包装体１に加速度が加わった時に包装体１に作用する力が、積み重ねられた複数の包装体１の間の摩擦力より小さくなる包装体１の枚数は、再下段から数えると、下記式（１）で決定される。

Ｂ＞Ｊ−Ｅ÷（Ａ×（Ｄ−Ｃ×Ｇ）） ・・・（１）

上記式（１）において、Ａは、包装体１の重量（ｋｇ）である。Ｂは、積み重ねられた複数の包装体１の最下段から数えた枚数である。Ｃは、積み重ねられた複数の包装体１の間の摩擦係数である。Ｄは、積み重ねられた複数の包装体１に作用する加速度（ｍ／ｓ^２）である。Ｅは、積み重ねられた複数の包装体１に作用するラッピング材４の張力（Ｎ）である。Ｇは、重力加速度（ｍ／ｓ^２）である。Ｊは、積み重ねる包装体１の枚数である。

包装体保持部材２の必要な長さＦ（ｍ）は、上記式（１）と、包装体１の高さＨ（ｍ）とに基づいて、下記式（２）で決定される。

Ｆ＞（Ｊ−Ｅ÷（Ａ×（Ｄ−Ｃ×Ｇ）））×Ｈ ・・・（２）

Ａ＝２０（ｋｇ）、Ｃ＝０．３７５、Ｄ＝５（ｍ／ｓ２）、Ｅ＝８００（Ｎ）、Ｇ＝９．８（ｍ／ｓ２）、Ｈ＝０．０４６（ｍ）、Ｊ＝４０の例では、Ｂ＞４０−８００÷（２０×（５−０．３７５×９．８））＝９．８１≒１０となり、包装体保持部材２の必要な長さＦは、Ｆ＞１０×０．０４６＝０．４６（ｍ）となる。

上記のような構成にすることにより、積み重ねた包装体１の四隅の外側に配置された包装体保持部材２が第２の固定バンド１３の張力により、包装体１の中心方向に押さえつけされることにより、四隅の包装体保持部材２が複数の包装体１間で発生するずれを防止でき、包装体保持部材２の長さを短縮することにより、更に使用済み梱包資材の廃棄費用及び返却費用を低減できる。また、包装体保持部材２を短縮することにより、包装資材の原材料の減量化を実現し、輸送の効率化を図ってエネルギー消費量を削減できる。また、開梱作業後に各部材の分別を容易に行うことができ、廃棄時の回収も容易である。

積み重ねる包装体１の枚数Ｊは、同時に移動する積み重ねた包装体１の総数である。例えば、図１示すような太陽電池モジュール梱包体が２台積み重ねられた場合は、積み重ねる包装体１の枚数Ｊは、太陽電池モジュール梱包体２台分の総数となる。したがって、太陽電池モジュール梱包体を２台重ねるうちの下段にする太陽電池モジュール梱包体の包装体保持部材２の必要長さを計算する際には、上記の式（１）における積み重ねる包装体１の枚数Ｊは、上段にする太陽電池モジュール梱包体の包装体１の枚数と下段にする太陽電池モジュール梱包体の包装体１の枚数の合計となる。

以上のように、本発明に係る太陽電池モジュール梱包体及び太陽電池モジュールの梱包方法は、開梱作業が容易で、使用済み梱包資材の廃棄費用及び返却費用を低減できる点で有用であり、包装体間のずれを防止できる。特に、メガソーラのような大量の太陽電池モジュールを設置する場所へ配送する太陽電池モジュールを梱包するのに適している。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 包装体、２ 包装体保持部材、３ パレット、４ ラッピング材、５ 太陽電池モジュール、６ 包装紙、７，１２ テープ、８ 第１の固定バンド、９ バンド保護部材、１０ ロボットの爪、１１ 保護紙、１３ 第２の固定バンド。

Claims (2)

1. 包装紙で太陽電池モジュールを包んだ包装体と、
   前記包装体を複数積み重ねて載せるパレットと、
   前記パレット上に積み重ねられた複数の前記包装体の四隅にそれぞれ一つ設置されて、積み重ねられた複数の前記包装体のうち最下段側から一部の前記包装体の角部を保護する包装体保持部材と、
   前記パレット上に積み重ねられた複数の前記包装体と、前記包装体保持部材とを包んで前記パレットに固定するラッピング材と、
   前記パレットと、該パレット上に積み重ねられた複数の前記包装体とに巻き付けられる第１の固定バンドと、
   前記包装体と前記第１の固定バンドとの間に挿入されるバンド保護部材と、
   前記包装体保持部材の上から配置され、前記包装体の積み重ね方向と垂直な方向に巻かれ、複数の前記包装体を固定する第２の固定バンドとを備え、
   前記包装体の重量をＡ（ｋｇ）とし、積み重ねられた複数の前記包装体の間の静止摩擦係数をＣとし、積み重ねられた複数の前記包装体に作用する最大の加速度をＤ（ｍ／ｓ^２）とし、積み重ねられた複数の前記包装体に作用するラッピング材の張力をＥ（Ｎ）とし、前記包装体保持部材の長さをＦ（ｍ）とし、重力加速度をＧ（ｍ／ｓ^２）とし、積み重ねられた複数の前記包装体の枚数をＪとし、前記包装体の高さをＨ（ｍ）としたとき、
   Ｆ＞（Ｊ−Ｅ÷（Ａ×（Ｄ−Ｃ×Ｇ）））×Ｈ
   であることを特徴とする太陽電池モジュール梱包体。
2. 前記第２の固定バンドは、前記パレットの天面と、最下段から４枚目の前記包装体の天面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール梱包体。