JP6806386B2 - 太陽電池パネルのガラス板回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、使用済みの太陽電池パネルからガラス板を回収することが可能なガラス板回収装置に関する。

一般に、太陽電池パネル（太陽電池モジュールともいう）は、ガラス板、太陽電池セル、樹脂部材（封止材、バックシートなど）などが積層されたパネル、パネルの周囲を囲むフレーム部材、端子ユニット等の各部材によって構成されている。
ところで、使用済みの太陽電池パネルは、環境負荷の観点から部材毎に分別して再利用・資源化することが求められている。
特に、ガラス板は、破砕することなく回収することができればそのまま再利用できるため、利用価値が高い。
そこで、使用済み太陽電池パネルからガラス板を回収する様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献１〜３には、太陽電池パネルを溶液に所定時間浸すことで封止材を剥離し易くする技術が開示されている。
このような技術によれば、ガラス板を比較的容易に回収することができるとも思われる。

特開２０１８−１７６００２号公報 ＷＯ２０１７／０４７８０２ 特開２０１４−１０４４０６号公報

しかしながら、太陽電池パネルを溶液に浸すには、相当の大きさの容器が必要であり、また、太陽電池パネルを溶液に浸す手間や時間が余計にかかる。
特に、産業廃棄処理業においては、通常、相当数の太陽電池パネルをまとめて処理するため、上記方法だと多大な手間及び時間がかかる。
また、上記溶液は、封止材を剥離し易くするために用いられる液体であるため、太陽電池セルをガラス板などの基板に直接貼り付けた薄膜型太陽電池パネルなど、そもそもガラス板に封止材が積層されていない太陽電池パネルに対しては、有効に機能しない。
なお、各特許文献に記載されているように、機械的な手段（例えば、スクレイパー、ポリッシャー、擦過ロール、ＮＣルータ研削機、研削ブラシ等）によってガラス板以外の部材を除去してガラス板を回収する方法もあるが、当該方法には改善の余地があった。

本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、使用済みの太陽電池パネルからガラス板を効果的に回収することが可能なガラス板回収装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の太陽電池パネルのガラス板回収装置は、少なくとも、ガラス板、太陽電池セル、バックシートの各部材が順に積層されてなる太陽電池パネルから前記ガラス板を回収するガラス板回収装置において、前記太陽電池パネルを所定の搬送経路において所定速度で搬送する搬送部と、前記搬送経路を搬送中の太陽電池パネルに対し、前記バックシート側から押圧しながら回転することで前記太陽電池パネルを前記バックシート側から研削する研削ブラシと、前記研削ブラシの押圧力及び回転速度を制御可能な制御部と、を備え、前記研削ブラシは、前記搬送経路の長手方向及び幅方向に沿って複数配置され、前記制御部は、各研削ブラシの押圧力及び回転速度を、前記所定速度で搬送中の太陽電池パネルから前記ガラス板以外の部材を研削により除去可能な押圧力及び回転速度に制御可能な構成としてある。

本発明によれば、太陽電池パネルからガラス板を効果的に回収することができる。

処理対象である太陽電池パネルの断面模式図である。 本発明のガラス板回収装置の概略斜視図である。 研削部の正面図である。 研削ブラシの斜視図であり、（ａ）はカップブラシ、（ｂ）はベベルブラシである。 研削ユニットにおける各研削ブラシの配置図である。 研削ユニットにおける各研削ブラシの制御構成を示すブロック図である。 研削工程毎の研削状況を示す図である。 研削ユニットが２ユニットの場合のガラス板回収装置の概略斜視図である。 研削ユニットが２ユニットの場合の研削部の正面図である。 研削ユニットが２ユニットの場合の研削工程毎の研削状況を示す図である。

本発明の太陽電池パネルのガラス板回収装置１の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明のガラス板回収装置１の処理対象である使用済み太陽電池パネル９の構成について説明する。
太陽電池パネル９は、所定板厚の長板状の部材であり、図１に示すように、ガラス板９１、太陽電池セル９２、ＥＶＡ９３、バックシート９４が順に積層されており、表側がガラス板９１で構成され、裏側がバックシート９４で構成されている。
太陽電池パネル９は、ガラス板９１に薄膜の太陽電池セル９２が直接一体的に積層された積層構造となっている。
このような薄膜の太陽電池セル９２は、ガラス板９１に対し所定の材料（シリコン，Ｓｉなど）を蒸着又はスパッタリングなどの手法により形成される。
太陽電池セル９２は、その裏側に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ethylene−vinylacetate copolymer）からなる封止材（以下、ＥＶＡ９３という）が積層されている。
ＥＶＡ９３は、太陽電池セル９２を裏側から封止するとともに、太陽電池セル９２とバックシート９４と接合する役割を有する。ＥＶＡ９３の融点（軟化点）は、６０℃〜９０℃であることが知られている。

バックシート９４は、ポリフッ化ビニル樹脂（Polyvinyl fluoride。以下、ＰＶＦという）９４１，９４３とアルミ箔９４２とによって構成されている。
具体的には、アルミ箔９４２の表側及び裏側にそれぞれＰＶＦ９４１，９４３が積層されてバックシート９４が形成されている。
バックシート９４は、ＰＶＦ９４１，９４３を構成に含むことで耐水性や耐湿性を保ち、アルミ箔９４２を構成に含むことでパネルの強度を高めるようにしている。
また、ＰＶＦ９４１，９４３には、カーボンブラックと称される黒色顔料が含まれており、これにより、アルミ箔９４２の表裏に黒色の樹脂の塗膜を形成している。
ＰＶＦ９４１，９４３の熱変形温度（軟化点）は、９０℃であることが知られている。
なお、本実施形態における処理対象の太陽電池パネル９は、長さ１０００ｍｍ×幅２４０ｍｍ×厚さ５ｍｍ程度のサイズであるが、このサイズに限るものではない。
また、太陽電池パネル９は、フレームや端子ボックスなどの部材も備えるが、これらの部材は予め取り外されているものとする。
また、図１（ｂ）に示すように、裏側にのみ（又は表側のみ）にＰＶＦ９４３を積層したバックシート９４の太陽電池パネル９を処理対象とすることもできる。

［ガラス板回収装置］
本発明のガラス板回収装置１について説明する。
図２に示すように、本発明のガラス板回収装置１は、太陽電池パネル９を搬送しながら加温する加温部２（加温工程）と、加温工程を経た太陽電池パネル９を引き続き搬送しながら研削を行う研削部３（研削工程）と、により構成される。

［加温部］
加温部２は、太陽電池パネル９を、研削部３（研削工程）における研削の前に予め加温する装置である。
太陽電池パネル９を予め加温することで、バックシート９４の構成部材であるＰＶＦ９４１，９４３（特にＰＶＦ９４３）を軟化させ、後工程（研削工程）においてＰＶＦ９４３及びＰＶＦ９４３に覆われているアルミ箔９４２の研削を容易にするためである。
加温部２は、処理対象の太陽電池パネル９を、特定の搬送経路２２を搬送中に加温するものであり、図２に示すように、ベルトコンベア２１と、加熱器（加熱手段）２３と、により構成される。
ベルトコンベア２１（第１搬送部）は、太陽電池パネル９の幅よりやや大きいベルト幅の輪状のベルト２２を備えており、このベルト２２をモータ、ドラム等により回転させることで、ベルト２２上に載置された太陽電池パネル９を所定方向（図２の矢印参照）に向けて一定速度で搬送する。
ベルト２２は、太陽電池パネル９の搬送手段であるとともに搬送経路２２（本発明の特定の搬送経路）を構成する。
ベルト２２は、加熱器２３による加熱に対する耐熱や熱通過が求められることから金属製のメッシュ状（金網状）のものを採用している。
加熱器２３は、ベルト幅に対応した棒状のバーナーであり、これをベルト２２の真下に設けている。
本実施形態では、加熱器２３として、熱量が約４Ｋｗの赤外線バーナーを採用している。
このような加温部２によれば、搬送経路２２を搬送中の太陽電池パネル９を下方から加熱（加温）することができる。

ところで、加温部２の目的は、バックシート９４であるＰＶＦ９４１，９４３（特に、ＰＶＦ９４３）の熱変形（軟化）である。
このため、本来、バックシート９４側を下方に向けた状態でベルト２２上に載置して搬送経路２２を搬送する方が好ましい。
ＰＶＦ９４３を加熱器２３により直接的に加熱でき、短時間で軟化できるからである。
ところが、この場合、ＰＶＦ９４３は、加熱器２３との距離が近過ぎて急速に高温化して燃焼することがあり、この燃焼によって人体に有害なガス（例えば、フッ化水素ガスや一酸化炭素ガスなど）が発生することがある。
また、ＰＶＦ９４３には黒色顔料が含まれているため、燃焼により作業者の作業性を低下する黒煙が生じる。
このような燃焼・発煙の対策として、例えば、加熱器２３を下方に移動してＰＶＦ９４３との距離を長くしてＰＶＦ９４３を高温化しにくくすることが考えられるが、この場合、加熱量が不足して軟化までに時間がかかる（搬送速度を遅くする必要がある）などの問題を生じる。
また、ガスや煙の密閉及び排出などの措置を施すことも考えられるが、コストがかかる。
そこで、加温部２においては、太陽電池パネル９を、ガラス板９１を下方に向けた状態（バックシート９４を上方に向けた状態）で搬送するようにした。
具体的には、作業者やロボットアーム等により、処理対象の太陽電池パネル９を、ガラス板９１を下方に向けた状態（バックシート９４を上方に向けた状態）でベルト２２上に載置する。
これにより、太陽電池パネル９は、ガラス板９１が下方を向き、バックシート９４が上方を向いた状態で搬送経路２２を搬送しながら、その下方（ガラス板９１側）から加熱されることになる。
このため、バックシート９４（ＰＶＦ９４３）は、加熱器２３により直接的に加熱されず、ガラス板９１などの他の部材を介して間接的に加熱され、比較的緩やかに温度が上昇するため、上記燃焼・発煙を発生しにくくすることができる。

太陽電池パネル９の搬送速度に着目するに、当該搬送速度が遅いほどＰＶＦ９４３を十分に軟化できるが、遅すぎると、加温工程の時間が長くなるデメリットがある。
これとは反対に、搬送速度が速いほど加温工程の時間を短くできるが、速すぎると、ＰＶＦ９４３を十分に軟化することが困難になる。
そこで、本発明では、加温部２における太陽電池パネル９の搬送速度を、少なくともＰＶＦ９４３を「熱変形温度」に達することが可能な搬送速度にした。
具体的には、加温部２における太陽電池パネル９の搬送速度を約１５ｍｍ／秒とすることで、搬送経路２２の通過後において、バックシート９４（ＰＶＦ９４３）の軟化を確認することができた。
また、このときの表面温度が熱変形温度である９０℃〜１００℃であることを温度センサにより確認できた。
また、これにより、ＰＶＦ９４１やＥＶＡ９３も軟化したものと推定される。
ＰＶＦ９４１やＥＶＡ９３は、ＰＶＦ９４３よりも加熱器２３（熱源）から近く、熱変形温度（融点）も共通するためである。

［研削部］
研削部３は、加温部２（加温工程）において加温された太陽電池パネル９をバックシート９４側から研削する装置である。
これにより、太陽電池パネル９からガラス板９１以外の部材を除去し、ガラス板９１のみを回収する。
研削部３は、処理対象の太陽電池パネル９を、所定の搬送経路３２を搬送中に研削するものであり、図２及び図３に示すように、ベルトコンベア３１と、複数の研削ブラシ４（４ａ〜４ｃ）と、により構成される。
ベルトコンベア３１（第２搬送部）は、太陽電池パネル９の幅よりやや大きいベルト幅の輪状のベルト３２を備えており、このベルト３２をモータ、ドラム等により所定速度で回転させることで、ベルト３２に載置した太陽電池パネル９を所定方向（図３の矢印参照）に向けて所定速度で搬送することができる。
ベルト３２は、太陽電池パネル９の搬送手段であるとともに搬送経路３２（本発明の所定の搬送経路）を構成する。
ベルトコンベア３１は、加温部２のベルトコンベア２１により搬送を終えた太陽電池パネル９が、そのまま当該ベルトコンベア３１に受け渡すことができるように配置されている。
具体的には、加温部２のベルトコンベア２１のベルト２２と研削部３のベルトコンベア３１のベルト３２が同一方向を向くように配置するとともに、ベルト２２の下流端部とベルト３２の上流端部とが近接する位置で対向するように配置している。
さらに、研削部３における搬送速度と加温部２における搬送速度とを同じにしている。
これにより、加温部２においてＰＶＦ９４３などの樹脂部材が軟化した状態の太陽電池パネル９を、止めることなく、軟化した状態のまま研削工程において研削を進めることができる。
このため、加温工程と研削工程との間のロス（労力・時間など）を抑えることができ、全体の工程を短時間化することができる。
また、複数枚を連続して搬送することができる。

研削ブラシ４は、硬鋼線などの金属で構成された毛材（ブラシ）を一定方向に回転させることによって対象物を研削（除去）する研削手段である。
研削ブラシ４としては、図４（ａ）に示すカップブラシ（ワイヤカップブラシ）や、図４（ｂ）に示すベベルブラシ（ノットベベルブラシ）を例示することができる。
カップブラシ等は、市場に多く流通している安価な普及品・汎用品である。
このため、例えば、ブラシが摩耗・破損した場合など、研削ブラシごとすぐに入手して交換（回復）することができ、かつ、ランニングコストを抑えることができる。
また、カップブラシ等は、サイズも様々なバリエーションがあるため、任意のサイズを選択することができる。本実施形態では、直径が約１１５ｍｍのものを採用している。
研削ブラシ４は、搬送経路３２の上部に設けたモータ（以下、回転用モータ４１という）の下向きの回転軸の端部に設けられている（図３参照）。
回転用モータ４１は、図示しない支持部材によって支持され、当該支持部材が上下移動用の別のモータ（以下、押圧用モータ４２という）によって上下方向に移動できるように構成されている。
このような構成によれば、押圧用モータ４２を駆動させて研削ブラシ４を下方に下げることで、当該研削ブラシ４を、搬送経路３２上の太陽電池パネル９の上面から押し付けることができ、この状態で回転用モータ４１を駆動させることで、太陽電池パネル９の上面を研削ブラシ４により研削することができる。
研削ブラシ４は、搬送経路３２の長手方向及び幅方向に沿って複数配置している（図２等参照）。
幅方向に複数配置したのは、研削ブラシ４のサイズ（直径）が太陽電池パネル９の幅のサイズより小さいためであり、太陽電池パネル９の幅方向の全域を研削ブラシ４の研削領域に含めるためである。
例えば、本実施形態のように、太陽電池パネル９の幅が２４０ｍｍである場合は、直径１１５ｍｍの研削ブラシ４を３つ設けることで、太陽電池パネル９の幅の全域を研削領域に含めることができる（３×１１５＞２４０）。

ところで、研削ブラシ４は平面視円形であることから理論上は円形内の領域が研削領域であるが、現実には、設計上や製造上の誤差その他の理由により、太陽電池パネル９の搬送方向と直交する方向の端部付近（図５のＸ参照）は研削が十分になされないことがある。
このため、本発明のガラス板回収装置１においては、図５に示すように、各研削ブラシ４ａ〜４ｃを、搬送経路３２に対して斜めに並べて配置するとともに、隣接する研削ブラシ４の研削領域の一部が互いに重なる位置に配置した。
すなわち、図５に示すように、研削ブラシ４ａの研削領域と研削ブラシ４ｂの研削領域との重複領域Ｚ１を設け、研削ブラシ４ｂの研削領域と研削ブラシ４ｃの研削領域との重複領域Ｚ２を設けた。
これにより、研削ブラシ４ａ〜４ｃによる研削工程を終えたにもかかわらず、研削ブラシ４ａにより研削が行われた領域と研削ブラシ４ｂにより研削が行われた領域との間に研削が不十分な領域が形成されたり、研削ブラシ４ｂにより研削が行われた領域と研削ブラシ４ｃにより研削が行われた領域との間に研削が不十分な領域が形成される、といった不具合を防ぎ、太陽電池パネル９の表面を漏れなく研削することができる。
なお、研削ブラシ４ａ〜４ｃは、研削領域が重なればよく、例えば、Ｖ字状や逆Ｖ字状に配置しても同様の効果を得ることができる。

研削ブラシ４は、より具体的には、３つの研削ブラシ４ａ〜４ｃからなる研削ユニット５を、搬送経路３２の長手方向に沿って複数配置した態様で設けている（図２，８等参照）。
具体的には、側面が透明樹脂板の鉄骨箱型のケースが搬送経路３２の長手方向に沿って複数設けられており、このケース内に各研削ユニット５を構成する研削ブラシ４ａ〜４ｃが設けられている（図３，９参照）。
このケースによれば、研削ブラシ４ａ〜４ｃによる研削状況を、透明樹脂板を通して外部から視認できるとともに、研削屑が研削ブラシ４の回転によって外部に飛散することを防ぐことができる。
なお、最上流の研削ユニット５を１次研削ユニット５ａと称し、その次の下流の研削ユニット５を２次研削ユニット５ｂと称し、さらにその次の下流の研削ユニット５を３次研削ユニット５ｃと称する。

図６は、研削ユニット５ａにおける研削ブラシ４ａ〜４ｃの制御構成を示すブロック図である。
なお、図６は、１次研削ユニット５ａに関する制御構成を示すブロック図であるが、２次研削ユニット５ｂや３次研削ユニット５ｃも同じ制御構成であるため、図示及び詳細な説明は省略する。
図６に示すように、研削ユニット５ａは、各研削ブラシ４ａ〜４ｃの回転及び回転速度の制御を担う回転用モータ４１ａ〜４１ｃ、及び、各研削ブラシ４ａ〜４ｃの押圧及び押圧力の制御を担う押圧用モータ４２ａ〜４２ｃを備えている。
回転用モータ４１ａは、モータ本体である駆動部４１１ａと、プログラムや回転速度の設定値（設定速度）などのデータを記憶する記憶部４１２ａと、コンピュータである制御部４１３ａとを備える。
回転用モータ４１は、図示しないコンソール（パーソナルコンピュータ等）と通信ケーブルを介して接続可能であり、当該コンソールによる設定操作によって設定速度を設定（記憶）できるようになっている。
制御部４１３ａは、後記センサ４３ａからの信号の入力を契機に、記憶部４１２ａに記憶されている設定速度に従って駆動部４１１ａを駆動させることで、研削ブラシ４ａを設定速度で回転させることができる。
回転用モータ４１ｂ、４１ｃについても、それぞれの制御部（図示省略）が、同様の制御を行うことで、研削ブラシ４ｂ、４ｃを設定速度で回転させることができる。

押圧用モータ４２ａは、モータ本体である駆動部４２１ａと、プログラムや押圧力の設定値（設定押圧力）などのデータを記憶する記憶部４２２ａと、荷重（圧力）検知センサであるロードセル４２３ａと、コンピュータである制御部４２４ａとを備える。
押圧用モータ４２は、図示しないコンソール（パーソナルコンピュータ等）と通信ケーブルを介して接続可能であり、当該コンソールによる設定操作によって設定押圧力を設定（記憶）できるようになっている。
ロードセル４２３ａは、回転用モータ４１ａの支持部材における荷重（圧力）を計測することで、当該回転用モータ４１ａに取り付けられた研削ブラシ４ａにおける荷重（圧力）を計測する。
制御部４２４ａは、後記センサ４３ａからの信号の入力を契機に、記憶部４２２ａに記憶されている設定押圧力に従って駆動部４２１ａを駆動させることで、ロードセル４２３ａにより計測される荷重（圧力）が設定押圧力になるまで研削ブラシ４ａを下方に移動する。
押圧用モータ４２ｂ、４２ｃについても、それぞれの制御部（図示省略）が、同様の制御を行うことで、研削ブラシ４ｂ、４ｃを設定押圧力になるまで下方に移動することができる。

上述した研削ユニット５ａにおける回転用モータ４１ａ〜４１ｃ及び押圧用モータ４２ａ〜４２ｃによる研削ブラシ４ａ〜４ｃの動作制御は、太陽電池パネル９が研削ユニット５ａの区間の搬送中に行う。
このため、研削ユニット５ａの区間の所定箇所には、太陽電池パネル９が当該区間を搬送中であることを検知可能なセンサ４３ａ（例えば、マイクロスイッチなどの物理センサ）を設け、センサ４３ａからの検知信号を制御部４１３ａ，４２４ａにおいて受信できるようにしている（図３，６参照）。
制御部４１３及び制御部４２４は、センサ４３ａから検知信号を受信すると、駆動部４１１に対する前記制御を行うことで研削ブラシ４ａ〜４ｃを設定速度で回転させ、駆動部４２１に対する前記制御を行うことで、荷重（圧力）が設定押圧力になるまで研削ブラシ４ａ〜４ｃを下方に移動する。
これにより、研削ユニット５ａの区間を搬送中の太陽電池パネル９に対し、設定押圧力で押圧しながら、設定速度で研削ブラシ４ａ〜４ｃを回転させることができる。
２次研削ユニット５ｂも、同様であり、センサ４３ｂから検知信号を受信すると、駆動部４１１に対する前記制御を行うことで研削ブラシ４ａ〜４ｃを設定速度で回転させ、駆動部４２１に対する前記制御を行うことで、荷重（圧力）が設定押圧力になるまで研削ブラシ４ａ〜４ｃを下方に移動する。
これにより、研削ユニット５ｂの区間を搬送中の太陽電池パネル９に対し、設定押圧力で押圧しながら、設定速度で研削ブラシ４ａ〜４ｃを回転させることができる。
３次研削ユニット５ｃも、同様であり、センサ４３ｃから検知信号を受信すると、駆動部４１１に対する前記制御を行うことで研削ブラシ４ａ〜４ｃを設定速度で回転させ、駆動部４２１に対する前記制御を行うことで、荷重（圧力）が設定押圧力になるまで研削ブラシ４ａ〜４ｃを下方に移動する。
これにより、研削ユニット５ｃの搬送区間を搬送中の太陽電池パネル９に対し、設定押圧力で押圧しながら、設定速度で研削ブラシ４ａ〜４ｃを回転させることができる。

以上のように、本発明のガラス板回収装置１では、研削部３において、研削ユニット５を搬送経路３２に沿って複数設け、研削ユニット５毎に研削ブラシ４ａ〜４ｃの押圧力及び回転速度を制御できるようにしている。
これにより、研削工程を３段階に分けて行うことができ、それぞれ所定の層毎に対応する部材を段階的に除去することができ、３段階の研削工程を経ることで、太陽電池パネル９からガラス板９１を回収することができる。
なお、仮に、１回の研削（つまり１つの研削ユニット５における研削）でガラス板９１以外の部材をすべて除去しようとすると、例えば、研削ブラシ４の押圧力が大きすぎてガラス板９１が破損したり、回転用モータ４１が過負荷になって停止又は故障を招く。
本発明のガラス板回収装置１は、研削ユニット５を複数設け、研削を複数段階に分けて行うことで、このような問題が発生しないようにしている。

各研削ユニット５においては、制御部４１３，４２４が、センサ４３からの検知信号に基づき、太陽電池パネル９が当該研削ユニット５の区間を搬送中であることを認識している間は、各研削ユニット５における回転用モータ４１及び押圧用モータ４２を連続駆動するようにしている。
これにより、複数の太陽電池パネル９をベルト２２上に途切れなく載置することで、当該複数の太陽電池パネル９を連続して処理することができるため、多くの太陽電池パネル９を短時間で処理することができる。
例えば、上記搬送速度（約１５ｍｍ／秒）で、上記サイズ（長さ１０００ｍｍ×幅２４０ｍｍ×厚さ５ｍｍ）の太陽電池パネル９を連続処理した場合、１時間あたり５４枚超の太陽電池パネル９を処理することができ、これと同数のガラス板９１を回収することができた。
また、制御部４１３，４２４は、センサ４３からの検知信号に基づき、太陽電池パネル９が当該研削ユニット５の区間を通過したことを認識した場合には、回転用モータ４１は駆動を停止し、押圧用モータ４２は、研削ブラシ４を元の位置（上方向）に移動する。
これにより、次の太陽電池パネル９の処理待機状態に移行することができ、さらに、ベルトコンベア等を停止することで、ガラス板回収装置１の稼働を停止することができる。

次に、研削ユニット５における具体的な設定値（設定押圧力及び設定速度）について説明する。
設定値は、ガラス板９１の層から比較的遠い層を研削する研削ユニット５では研削負荷を比較的高め（高速・高圧力）に設定し、ガラス板９１の層から比較的近い層を研削する研削ユニット５では研削負荷を比較的低め（低速・低圧力）に設定する。
このため、第１研削ユニット５ａにおける設定値よりも第２研削ユニット５ｂにおける設定値は研削負荷が小さく、第２研削ユニット５ｂにおける設定値よりも第３研削ユニット５ｃにおける設定値は研削負荷が小さくなるようにしている。
また、本発明のガラス板回収装置１においては、太陽電池パネル９を、バックシート９４側から研削を行う構成上、１次研削ユニット５ａにおいてはバックシート９４の除去が求められる。
ただし、バックシート９４には、相当の強度を有するアルミ箔９４２が含まれているため、１次研削ユニット５ａにおいては、好ましくはアルミ箔９４２の層まで、より好ましくは、アルミ箔９４２を含むバックシート９４を、さらに好ましくは、ＥＶＡ９２の層までを除去することが求められる。
なお、１次研削ユニット５ａにおいて、太陽電池セル９２の層、もしくは、太陽電池セル９２に隣接する層まで除去しようとすると、当該太陽電池セル９２がガラス板９１に一体的に積層されていることから、ガラス板９１に過度の負荷（押圧力）がかかりガラス板９１を破損するおそれがある。
そこで、本発明においては、１次研削ユニット５ａにおいて、各研削ブラシ４ａ〜４ｃの設定押圧力及び設定速度を、所定の設定値にした。
具体的な設定値は後述するが、これにより、１次研削ユニット５ａにおける研削によって、アルミ箔９４２の層までを除去することができる。

なお、研削ブラシ４は、ブラシが金属でできていることから、押圧力が大きすぎたり、回転速度が速すぎると、被研削物との摩擦熱が大きくなる。
特に、アルミ箔９４２の研削にあたり、研削ブラシ４とアルミ箔９４２との摩擦熱によりアルミ箔９４２等が高熱化し易く、これにより、アルミ箔９４２に積層されている樹脂部材（ＰＶＦ９４１，９４３）が燃焼し易い。
加温部２の説明において述べたように、ＰＶＦ９４１，９４３が燃焼すると、人体に有害なガス（例えば、フッ化水素ガスや一酸化炭素ガスなど）が発生したり、作業者の作業性を低下する黒煙が生じたり、さらに、この場合、研削ブラシ４が破損し易いため、好ましくない。
研削抵抗を下げ、摩擦熱の上昇を抑える方法として、潤滑油、クーラント液等を使用する方法が知られているが、潤滑油等の貯蔵・供給・循環・処理などの各構成が必要になり、コストが増大する。
そこで、本発明においては、１次研削ユニット５ａにおける研削ブラシ４ａ〜４ｃの設定押圧力及び設定速度を、アルミ箔９４２における摩擦熱によってＰＶＦ９４１，９４３が燃焼しない押圧力及び回転速度に設定した。

具体的には、１次研削ユニット５ａにおいて、各研削ブラシ４ａ〜４ｃの設定押圧力を０．４Ｎに設定し、設定速度を５０００ｒｐｍに設定した。
そして、太陽電池パネル９を搬送速度１５ｍｍ／秒で搬送経路３２を搬送させながら押圧用モータ４２及び回転用モータ４１を上記設定値に基づいて駆動させて研削ブラシ４ａ〜４ｃにより研削を行ったところ、アルミ箔９４２の摩擦熱によりＰＶＦ９４１，９４３が燃焼しないこと、及び、アルミ箔９４２の層又はＰＶＦ９４３の層までが除去されたことを確認できた（図７（ａ）→（ｂ）参照）。
すなわち、１次研削ユニット５ａにおける所定の研削制御によって、太陽電池パネル９からＰＶＦ９４３及びアルミ箔９４２を、バックシート９４の樹脂部材を燃焼させることなく除去することができた。

２次研削ユニット５ｂにおける設定速度は、１次研削ユニット５ａよりも遅い４０００ｒｐｍに設定し、３次研削ユニット５ｃにおける設定速度は、２次研削ユニット５ｂよりも遅い３０００ｒｐｍに設定した。
１次研削ユニット５ａ〜３次研削ユニット５ｃにおける設定押圧力は、すべて０．４Ｎに設定した。
先工程ほど研削負荷を高くし、後工程ほど研削負荷を抑えることで、効率よく部材を除去しつつ、ガラス板９１の破損を防ぐ趣旨である。
これにより、図７（ｂ）→（ｃ）に示すように、２次研削ユニット５ｂにおける研削によって、さらに、ＰＶＦ９４１、ＥＶＡ９３及び太陽電池セル９２の一部を除去することができ、図７（ｃ）→（ｄ）に示すように、３次研削ユニット５ｃにおける研削によって、太陽電池セル９２のすべてを除去することができた。
なお、１次研削ユニット５ａ〜３次研削ユニット５ｃにおいて設定押圧力は共通（０．４Ｎ）にしたが、異ならせることもできる。
例えば、２次研削ユニット５ｂにおける設定押圧力を１次研削ユニット５ａにおけるよりも小さくし、３次研削ユニット５ｃにおける設定押圧力を２次研削ユニット５ｂにおけるよりも小さくすることができる。
以上のように、本発明のガラス板回収装置１においては、３つの研削ユニット５ａ〜５ｃにおける各研削ブラシ４ａ〜４ｃの押圧力及び回転速度を、回転用モータ４１ａ〜４１ｃ及び押圧用モータ４２ａ〜４２ｃを制御することで、搬送経路３２を所定速度で搬送中の太陽電池パネル９からガラス板９１以外の部材を研削により除去することができる。

研削ユニット５が２ユニットの場合について説明する。
図８は、研削ユニット５が２ユニットの場合のガラス板回収装置１の概略斜視図である。
図９は、研削ユニット５が２ユニットの場合の研削部３の正面図である。
これらの図に示すように、２ユニットの場合と３ユニットの場合とでは、研削ユニット５の数が異なるだけで、他の構成は共通する。
また、制御に関し、１次研削ユニット５ａにおいて、少なくともアルミ箔９４２の層まで除去するように研削ブラシ４ａ〜４ｃの動作を制御する点は共通する。
しかしながら、２ユニットの場合、２次研削ユニット５ｂにおいて、ガラス板９１を除く、残りの部材をすべて除去するように研削ブラシ４を制御する点で異なる。
具体的には、太陽電池パネル９を搬送速度１５ｍｍ／秒で搬送経路３２を搬送させることを前提に、１次研削ユニット５ａにおいて、設定押圧力を０．４Ｎに設定し、設定速度を５０００ｒｐｍに設定した。
２次研削ユニット５ｂにおいては、設定押圧力を０．４Ｎに設定し、設定速度を４５００ｒｐｍに設定した。
そうしたところ、１次研削ユニット５ａにおいて、樹脂部材（ＰＶＦ９４１，９４３）を燃焼せずにアルミ箔９４２の層まで除去したことを確認できた（図１０の（ａ）→（ｂ）参照）。
２次研削ユニット５ｂにおいては、太陽電池セル９２の層まで除去されたことを確認できた（図１０の（ｂ）→（ｃ）参照）。
以上のように、本発明のガラス板回収装置１においては、２つの研削ユニット５ａ〜５ｂにおける各研削ブラシ４ａ〜４ｃの押圧力及び回転速度を、回転用モータ４１ａ〜４１ｃ及び押圧用モータ４２ａ〜４２ｃを制御することで、搬送経路３２を所定速度で搬送中の太陽電池パネル９からガラス板９１以外の部材を研削により除去することができる。

［設定値の自動設定］
上述した実施形態では、回転用モータ４１や押圧用モータ４２の設定値を、コンソールを操作することで設定する方法について説明したが、当該設定を自動的に行うこともできる。
例えば、１次研削ユニット５ａにおいて、バックシート９４の表面温度を温度センサにより計測しつつ、回転用モータ４１及び押圧用モータ４２の回転速度及び押圧力をそれぞれ所定の速度及び押圧力で駆動開始する。
そして、バックシート９４の表面温度が基準温度（ＰＶＦ９４１，９４３の燃焼温度未満の所定温度）や時間あたりの温度上昇率が基準率に到達した場合に、速度及び押圧力を一定値下げ、１次研削ユニット５ａにおいて摩擦熱によるＰＶＦ９４１，９４３の燃焼を回避しながら研削処理を行うことができる。

以上のように、本発明のガラス板回収装置１によれば、各研削ブラシ４ａ〜４ｃの押圧力及び回転速度を、所定の押圧力及び回転速度に制御することによって、所定速度で搬送中の太陽電池パネル９からガラス板９１以外の部材を除去してガラス板９１を回収することができる。
また、本発明のガラス板回収装置１によれば、短時間で多くのガラス板９１を回収することができる。
また、本発明のガラス板回収装置１によれば、樹脂部材の燃焼・発煙を抑えつつ研削を行うことができる。
これに対し、従来のガラス板を回収する技術は、ガラス板にＥＶＡが積層されているタイプの太陽電池パネルを対象にしており、太陽電池パネルを溶液に浸すことよりＥＶＡを剥離し易くしてガラス板を回収するようにしている。
このため、溶液に浸す手間や時間がかかり、特に、相当数の太陽電池パネルを処理する場合には、多大な手間や時間を要していた。
また、薄膜太陽電池パネルのように、ガラス板に太陽電池セルが直接積層されているタイプの太陽電池パネルには有効に機能しなかった。
また、機械的手法によりガラス板以外の部材を除去する技術についても提案されているが、本発明のガラス板回収装置１が備える特徴的な構成及び効果は開示されていない。

以上、本発明のガラス板回収装置１について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、２台のベルトコンベアを用いて太陽電池パネル９を一連に搬送するようにしているが、１台のベルトコンベアにおいて一連のベルト（搬送経路）の途中に加温と研削を行うこともできる。
また、研削ブラシ４の数は、１つでも２つでも４つ以上でもよく、研削ブラシ４や太陽電池パネル９やのサイズに応じて適宜変更することができる。
また、研削ブラシ４のサイズ（直径）は、どのようなサイズでもよく、研削ブラシ４の数、太陽電池パネル９のサイズに応じて適宜変更することができる。
また、研削ユニット５の数は、１つでも４つ以上でも良く、太陽電池パネル９や研削ブラシ４のサイズに応じて適宜変更することができる。
また、各研削ブラシ４の動作を、研削ユニット５単位ではなく、それぞれ個々に独立して制御することもできる。
また、本装置は液体を用いない乾式であるため、研削ユニット５の下流側に例えばサイクロン式の吸引手段を設け、太陽電池パネル９の処理を行いながら研削屑を除去することができる。

本発明は、太陽電池パネルからガラス板を回収するガラス板回収装置として好適に利用可能である。

１ ガラス板回収装置
２ 加温部
２１ ベルトコンベア（第１搬送部）
２２ ベルト（特定の搬送経路）
２３ 加熱器（加熱手段）
３ 研削部
３１ ベルトコンベア（第２搬送部）
３２ ベルト（所定の搬送経路）
４ 研削ブラシ
４１ 回転用モータ
４１１ 駆動部
４１２ 記憶部
４１３ 制御部
４２ 押圧用モータ
４２１ 駆動部
４２２ 記憶部
４２３ ロードセル
４２４ 制御部
４３ センサ
５ 研削ユニット
５ａ １次研削ユニット
５ｂ ２次研削ユニット
５ｃ ３次研削ユニット
９ 太陽電池パネル
９１ ガラス板
９２ 太陽電池セル
９３ 封止材（ＥＶＡ）
９４ バックシート
９４１ ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）
９４２ アルミ箔
９４３ ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）

Claims (5)

1. 少なくとも、ガラス板、太陽電池セル、ＥＶＡ、バックシートの各部材が順に積層されてなる太陽電池パネルから前記ガラス板を回収するガラス板回収装置において、
   前記太陽電池パネルを所定の搬送経路において所定速度で搬送する搬送部と、
   前記搬送経路を搬送中の太陽電池パネルに対し、前記バックシート側から押圧しながら回転することで前記太陽電池パネルを前記バックシート側から研削する研削ブラシと、
   前記研削ブラシの押圧力及び回転速度を制御可能な制御部と、を備え、
   前記研削ブラシは、前記搬送経路の長手方向及び幅方向に沿って複数配置され、
   前記制御部は、各研削ブラシの押圧力及び回転速度を、前記所定速度で搬送中の太陽電池パネルから前記ガラス板以外の部材を研削により除去可能な押圧力及び回転速度に制御し、
   前記ＥＶＡの融点は、前記バックシートを構成するＰＶＦの熱変形温度以下であり、
   前記所定の搬送経路より上流の経路である特定の搬送経路を特定速度で搬送中の太陽電池パネルに対し、前記ガラス板側から加熱する加熱手段を備え、
   前記特定速度は、前記加熱手段による加熱により前記バックシートが熱変形温度に達する速度であり、かつ、前記所定速度と同じ速度である
   ことを特徴とする太陽電池パネルのガラス板回収装置。
2. 前記バックシートには、アルミ箔の層が含まれ、
   前記制御部は、
   前記搬送経路の最上流に配置された研削ブラシの押圧力及び回転速度を、少なくとも前記アルミ箔の層までを研削により除去可能な押圧力及び回転速度に制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネルのガラス板回収装置。
3. 前記バックシートには、所定の樹脂部材の層が含まれ、
   前記制御部は、前記最上流に配置された研削ブラシの押圧力及び回転速度を、当該研削ブラシの研削により生じる摩擦熱によって前記樹脂部材が燃焼しない押圧力及び回転速度に制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池パネルのガラス板回収装置。
4. 各研削ブラシを、前記搬送経路に対して斜めに並べて配置するとともに、隣接する研削ブラシの研削領域の一部が互いに重なる位置に配置した
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池パネルのガラス板回収装置。
5. 前記太陽電池パネルは、前記ガラス板に前記太陽電池セルが直接積層されてなる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池パネルのガラス板回収装置。