KR20080016474A - 라미네이트 장치 - Google Patents

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요시로 지카키
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가부시키가이샤 엔피씨
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Abstract

본 발명은 피 라미네이트체를 협지시킨 상태에서 가열 및 가압하는 라미네이트 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 라미네이트 장치는, 내부 압력 조정이 가능한 제1 공간과, 상기 제1 공간과 다이어프램(diaphragm)에 의해 분할되어 있으며, 내부 압력 조정이 가능한 제2 공간과, 상기 제2 공간의 내부에 설치된 히터 패널과, 상기 히터 패널의 내부에 형성된 하나 이상의 구멍과, 상기 구멍의 내부에 삽입된 하나 이상의 히터를 구비한다. 또한, 상기 구멍은 밀폐되어 있으며, 하나 이상의 상기 히터의 길이의 총 합계가 상기 구멍의 길이보다 짧게 설정된다.
라미네이트, 태양 전지, 히터, 다이어프램, 압력 조정, 균일한 가열, 진공 흡인, 흡배기구

Description

라미네이트 장치{LAMINATING APPARATUS}
본 발명은, 특히 태양 전지 모듈 등 박판 형의 피 라미네이트체를 제조하기 적합한 라미네이트 장치에 관한 것이다.
근래, 태양 전지에 대한 다양한 개발이 이루어지고 있다. 태양 전지에는 여러 가지 형태가 있으며, 단결정 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용한 결정형이나, 아몰퍼스 실리콘(비결정 실리콘)을 이용한 비결정형 등이 고안되고 있지만, 어느 경우의 형태라 하더라도 화학적 변화를 일으키기 쉽고, 또 물리적인 충격에 약한 성질이 있다. 따라서, 일반적으로는, 태양 전지를 투명한 필름이나 강화 유리, 내열 유리 등에서 라미네이팅한 태양 전지 모듈이 이용되고 있다. 태양 전지 모듈의 라미네이팅은, 비닐 필름이나 백 시트의 사이에, 예를 들어 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등의 충전재를 통해서 스트링(태양 전지 셀)을 끼워넣고, 진공 상태에서 가열하여 피 라미네이트체 내부의 충전재를 녹임으로써 행하여 지고 있다. 종래, 이러한 태양 전지 모듈 등을 제조하기 위한 라미네이트 장치로서, 하방을 향해서 팽창 가능한 다이어프램(diaphragm)을 구비한 상측 챔버와, 히터 패널을 구비한 하측 챔버를 구비한 라미네이트 장치가 공지되어 있다. 이러한 라미네이트 장치에 서는, 상측 챔버와 하측 챔버를 밀폐하고 감압하여 진공(저압) 상태가 되게 한 후, 다이어프램 내에 대기를 도입함으로써, 태양 전지 모듈을 다이어프램과 히터 패널의 상면 사이에서 가압하고, 히터 패널에 의하여 가열하도록 구성되어 있다. 그리고, 하기 특허 문헌 1에 기재된 라미네이트 장치에서는, 히터 패널 내부에 복수개의 히터를 설치하고, 태양 전지 모듈을 균일하게 가열하도록 하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개평 10-214987호 공보
그러나, 일반적으로 라미네이트 장치에서는, 히터 패널 내부에 형성한 공간 내에 세라믹 히터 또는 시스(sheath) 히터 등이 내장되어 있지만, 양 측(히터 패널과 히터) 사이에는 간극이 존재하고 있다. 그러므로, 히터를 온도 조정하여 히터 패널을 소정 온도로 설정한 후에 하측 챔버를, 예를 들면 대기압으로부터 진공으로 하거나, 진공으로부터 대기압으로 되돌려서 그 내부 압력을 변화시키면, 히터 패널과 히터 사이의 간극에 존재하는 기체의 밀도가 증감하여 양 측(히터 패널과 히터) 사이의 열전도도가 변화한다. 그러므로, 예를 들면 진공 시에 히터를 온도 조정하여 히터 패널을 소정의 온도로 가열한 상태에서 내부 압력을 대기압으로 변화시키면, 히터의 열이 히터 패널에 급속도로 전달되므로, 히터 패널의 온도가 설정된 소정 온도로부터 벗어나게 된다. 이와 같이, 상기 특허 문헌 1에 기재된 라미네이트 장치를 사용한 경우에는, 히터 패널의 온도 제어가 곤란한 문제점이 있다.
또한, 상기 특허 문헌 1에 기재된 라미네이트 장치에서는, 하측 챔버의 내부 압력을 변화시킨 후에, 히터 패널을 소정 온도로 재설정할 필요가 있으므로, 라미네이트 공정에 시간이 많이 걸리고, 작업량이 더 많아져서, 생산 효율이 저하된다. 특히, 최근에는, 라미네이트 공정의 복잡화 및 다양화되어, 라미네이트 공정 도중에 하측 챔버의 내부 압력을 여러 번 변화시키는 경우도 많고, 그 때마다 전술한 바와 같이 시간이 걸리거나, 작업량이 많아지면, 생산 효율이 저하되는 문제점도 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 히터 패널의 온도 제어를 용이하게 하고, 태양 전지 모듈 등의 피 라미네이트체의 생산 효율을 종래보다 향상시킨 라미네이트 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 라미네이트 장치는, 피 라미네이트체를 협지시킨 상태에서 가열 및 가압하는 라미네이트 장치로서, 내부 압력 조정이 가능한 제1 공간과, 상기 제1 공간과 팽창 가능한 다이어프램에 의해 분할되어 있으며, 내부 압력 조정이 가능한 제2 공간과, 상기 제2 공간의 내부에 설치된 히터 패널과, 상기 히터 패널의 내부에 형성된 하나 이상의 구멍과, 상기 구멍의 내부에 삽입된 하나 이상의 히터를 구비하고, 상기 구멍은 밀폐되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 라미네이트 장치에 있어서, 하나 이상의 상기 히터의 길이의 총 합계가, 상기 구멍의 길이보다 짧게 설정될 수도 있다. 상기 라미네이트 장치에 있어서, 상기 피 라미네이트체가 태양 전지 모듈일 수도 있다. 상기 라미네이트 장치에 있어서, 상기 구멍은 상기 히터 패널을 관통하는 구멍을 포함할 수도 있다. 상기 라미네이트 장치에 있어서, 장공(長孔)의 양단으로부터 상기 히터가 삽입되고, 이들 히터의 선단끼리의 사이에 공간이 형성되도록 배치될 수도 있다. 상기 라미네이트 장치에 있어서, 상기 구멍은, 길이 방향의 일단부가 개방되고, 또한 타단부가 폐색된 구멍을 포함할 수도 있다. 상기 라미네이트 장치에 있어서, 상기 히터 패널의 하면에서 하나 이상의 상기 구멍의 길이 방향의 양 단부의 위치에 보조용 히터가 각각 설치될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 히터 패널(35)의 온도가 안정되고, 하측 챔버(15) 내부 압력 변화가 히터 패널(35)의 온도에 미치는 영향을 저감시키며, 히터 패널(35)의 온도 제어를 용이하게 할 수 있다. 또한, 히터 패널(35)의 온도를 수정하는 작업 및 시간이 불필요하게 되므로, 태양 전지 모듈 Y를 생산할 때의 생산 효율을 종래보다 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 태양 전지 모듈 M을 제조할 때, 하측 챔버(15)를 여러번 진공 흡인하거나, 대기압을 도입하는 등 빈번하게 하측 챔버(15)의 내부 압력을 변화시키는 경우에 생산성이 비약적으로 향상된다.
또한, 본 발명에 따르면, 각각의 히터(41)의 길이 방향 X의 길이가 짧아지고, 가열부(45)의 온도의 불균일이 감소하므로, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 양 단부를 확실하게 가열시킬 수 있고, 보다 균일하게 가열시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 히터(41)가 가열한 경우에 길이 방향 X로 팽창하여 히터(41)끼리 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 히터(41)의 밀폐 구조를 확실하게 유지할 수 있고, 라미네이트 장치(1)의 내구성 및 신뢰성을 향상시키고, 수명을 연장할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를, 피 라미네이트체의 일례로서의 태양 전지 모듈 M를 라미네이팅 처리하기에 적합한 라미네이트 장치(1)에 기초하여 설명한다. 그리고, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소 에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복되는 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치(1)의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치(1)의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 라미네이트 장치(1)는, 라미네이트부(2)를 내부에 구비한 라미네이트 유닛(3)을 구비하고 있다. 라미네이트부(2)는, 예를 들면, 좌우 방향의 최대 폭이 약 2150mm, 도면에서 보았을 때, 정면으로부터 배면 측으로 향하는 방향의 폭이 4000mm 정도의 크기를 가지는 피 라미네이트체를 라미네이팅 할 수 있는 크기로 형성되어 있다.
라미네이트 장치(1)는, 태양 전지 모듈 M을 위치시키고 라미네이트 유닛(3)에 진입시키는 반송 시트(5)를 구비하고 있다. 라미네이트 유닛(3)의 우측에는, 라미네이팅 처리를 행하고자 하는 태양 전지 모듈 M를 라미네이트 유닛(3) 방향으로 반송하는 공급 컨베이어(6)가 배치되어 있다. 한편, 라미네이트 유닛(3)의 좌측에는, 태양 전지 모듈 M을 라미네이트 유닛(3) 측으로부터 반출하는 반출 컨베이어(7)가 배치되어 있다. 그리고, 공급 컨베이어(6), 반송 시트(5) 및 반출 컨베이어(7)의 순서로 전달하면서, 도 1 및 도 2의 좌측 방향으로 태양 전지 모듈 M을 반송하도록 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 라미네이트 유닛(3)은, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12)를 구비하고 있다. 상측 케이스(10)의 내부 하방에는 상측 챔버(13)가, 하측 케이스(12)의 내부 상방에는 하측 챔버(15)가 각각 형성되어 있다. 라미네이트부(2)는, 이들 상측 챔버(13)와 하측 챔버(15)에 의해 구성되어 있다.
하측 케이스(12)는 베이스(16)의 상방에 고정 지지되어 있다. 한편, 베이스(16)의 정면측과 배면측(도 2의 앞쪽과 뒤쪽)에 세워져서 설치된 지지 기둥(17)을 따라 이동 가능한 브래킷(21, bracket)이 구비되어 있고, 상측 케이스(10)의 정면측과 배면측이, 각각 브래킷(21)에 고정되어 있다. 이에 따라, 상측 케이스(10)는, 지주(17)를 따라 상하로 이동하고, 하측 케이스(12)와 평행한 자세를 유지하면서 하측 케이스(12)의 상방에서 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 지주(17)의 측방에는, 유압식 실린더(22)가 장착되어 있고, 실린더(22)의 피스톤 로드(23)의 선단이 상측 케이스(10)에 고정된 브래킷(21)의 하면에 접속되어 있다. 따라서, 실린더(22)가 가동되어 피스톤 로드(23)가 신장되면, 하측 케이스(12)의 상면으로부터 떨어지도록 상측 케이스(0)가 상승하고, 이에 따라, 상측 챔버(13)와 하측 챔버(15)로 구성되는 라미네이트부(2)가 개방 상태로 된다. 한편, 실린더(22)가 가동되어 피스톤 로드(23)가 단축되면, 하측 케이스(12)의 상면에 밀착되도록 상측 케이스(10)가 하강하고, 라미네이트부(2)가 밀폐 상태로 된다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라서 절단하여 도시한 단면도이다. 그리고, 도 3에 나타내는 화살표 방향 X는 히터 패널(35)의 세로 방향(즉, 후술하는 히터(41)의 길이 방향)을 나타내고, 화살표 방향 Y는 히터 패널(35)의 폭 방향(즉, 태양 전지 모듈 M의 반입 반출 방향)을 나타내고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상측 케이스(10)의 내부가 수평으로 구획되도록 다이어프램(30)이 장착되어 있고, 상기 다이어프램(30)과 상측 케이스(10)의 내벽면으로 둘러싸인 제1 공간이 상측 챔버(13)를 구성하고 있다. 다이어프램(30)으로서는, 예를 들면 실리콘계의 다이어프램, 부틸계의 다이어프램 등이 사용되고 있다. 또한, 상측 케이스(10)의 측면에는 상측 챔버(13)에 연통되도록 흡배기구(31)가 설치되어 있고, 상기 흡배기구(31)를 통하여 상측 챔버(13) 내를 진공 흡인하고, 또한, 흡배기구(31)를 통하여 상측 챔버(13) 내에 대기압을 도입할 수 있도록 구성되어 있다.
다이어프램(30)과 하측 케이스(12)의 내벽면으로 둘러싸인 제2 공간의 내부 인은 히터 패널(35)이 배치되어 있다. 상기 히터 패널(35)은, 후술하는 바와 같이, 예를 들면 알루미늄제의 금속판(36)의 내부에 히터(41)를 설치하도록 구성된다. 그리고, 반송 시트에 의해 히트 판(35)의 상방의 위치에 반입된 태양 전지 모듈 M은, 핀을 사용한 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 상승 및 하강되고, 반송 시트(5)로부터 들어 올려지거나, 반송 시트(5) 상에 위치할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 히터(41)를 이동시키지 않고 태양 전지 모듈 M을 상승 및 하강시키는 경우에 대하여 설명하였으나, 히터(41)를 상승 및 하강시켜도 된다.
또한, 하측 케이스(12)의 측면에 하측 챔버(15)에 연통되도록 하여 흡배기구(37)가 형성되어 있고, 상기 흡배기구(37)를 통하여 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인하고, 또한, 상기 흡배기구(37)를 통하여 하측 챔버(15) 내에 대기압을 도입할 수 있도록 구성되어 있다.
도 4는 도 3에 나타낸 상태에서, 상측 챔버(10)를 하강시키고, 하측 케이스(12)의 상면에 밀착시키고, 라미네이트부(2)를 밀폐시킨 상태를 나타낸 도면이 다. 도 4에 나타낸 밀폐 상태에서, 흡배기구(31 및 37)를 사용하여 상측 챔버(10)의 내부 압력이 하측 챔버(15)의 내부 압력보다 커지도록 내부 압력 차이를 발생시키면, 다이어프램(30)은 도 4의 2점 쇄선(30a)으로 나타낸 상태로부터 도 4중 실선(30b)으로 나타내는 상태로 변화되고, 피 라미네이트체 M을 히터 패널(35) 측으로 가압하도록 구성되어 있다.
다음에, 히터 패널(35)의 구조에 대하여 설명한다. 도 5는 히터 패널(35)의 평면도이다. 도 6은 히터 패널(35)의 측면도이다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 금속판(36)의 내부에는, 히터 패널(35)의 길이 방향 X를 따라서 연장되는 9개의 장공(40, 長孔)이 형성되어 있다. 각각의 구멍(40)은 서로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 이들 9개의 구멍(40)은, 히터 패널(36)의 폭 방향 Y를 따라서 등 간격으로 배치되어 있다. 각각의 구멍(40)은 그 단면이 진원(眞圓) 형상이며, 히터 패널(35)의 내부를 수평으로 관통하고 있다. 9개의 구멍(40)의 내부에는, 각각 2개의 막대형 히터(41)가 길이 방향 X를 따라서 양 측에 삽입 설치되어 있다. 도 7은, 도 5에 나타낸 구멍(40) 및 히터(41)를, 구멍(40)의 축을 지나는 수평면으로 절단하고 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 각 구멍(40) 내에 삽입 설치된 2개의 막대형 히터(41)는, 길이 방향을 구멍(40)의 길이 방향 X에 일치시켜서 배치되고, 구멍(40)의 양쪽 단부 측에서 각각 지지되어 있다. 본 실시예에서는, 9개의 구멍(40)의 각각의 내부에 각각 2개씩 삽입된 합계 18개의 히터(41)의 길이 방향 X의 길이는 모 두 동일하다. 또한, 각각의 구멍의(2)의 히터(41)의 길이 방향 X의 길이의 총 합계는, 구멍(40)의 길이 방향 X의 길이보다 짧게 설정되어 있다. 즉, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 중앙 위치에서는, 2개의 히터(41)의 선단부가 서로 소정 간격을 두고 이격되어 있다. 상기 소정 간격은, 가열 시에 히터(41)가 길이 방향 X로 팽창하는 길이를 고려하여, 히터(41)가 팽창할 때, 히터(41)끼리 서로 충돌하거나, 히터(41)가 장공(40)의 내면에 충돌하지 않는 값의 범위 내이며, 가능한 한 작은 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 히터(41)로서 카트리지 히터를 사용하고 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 히터(41)는, 원통형의 가열부(45)의 일단에, 상기 가열부의 직경보다 직경이 큰 플랜지부(46)를 설치하도록 구성된다. 도 8은, 도 7에 나타낸 2개의 히터(41) 중 좌측 히터(41)의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 히터(41)의 가열부(45)는, 중공(中空)의 금속관(50)의 내부에, 예를 들면 소결 마그네시아 등으로 구성되는 원주형의 코어(51)를 동심형으로 배치하여 구성되어 있다. 금속 관(50)은, 예를 들면 철, 황동, 동, 스테인리스, 인코넬(inconel) 등을 사용하여 만들 수 있다. 금속 관(50)의 일단은 폐색되어 있고, 타단은 플랜지부(46)의 금속 원판(55)에 결합됨으로써, 상기 금속관(50)은 밀폐되어 있다. 금속 관(50)과 코어(51) 사이에는, 열전도율이 높은 절연 분말(52)이 충전되어 있다.
코어(51)의 외주면에는, 연속되는 하나의 리드선 L이 나선형으로 권취되어 있다. 리드선 L은, 플랜지부(46)의 금속 원판(55)과 결합하는 코어(51)의 일단 부 분 P로부터 코어(51)의 선단 부분 Q까지 권취되어 있다. 상기 리드선 L의 일단(60)은, 코어(51)의 일단 부분 P로부터 플랜지부(46)의 금속 원판(55)을 관통하여 히터(41)의 외부로 빠져나가고 있다. 한편, 리드선 L의 타단(61)은, 코어(51)의 선단 부분 Q로부터 코어(51)의 내부를 경유하고 금속 원판(56)을 관통하여 히터(41)의 외부로 빠져나가고 있다. 히터(41)에 의한 가열은, 외부로 빠져나간 리드선 L의 양 단(50, 61)으로부터 전류를 흐르게 하여 행하여질 수 있다.
히터(41)의 플랜지부(46)는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 나사 등의 고정구(62)에 의하여 히터 패널(35)의 금속판(36)에 고정되어 있다. 본 실시예에서는, 나사 산이 형성된 축부와 헤드부로 이루어지는 나사를 고정구(62)로서 사용하고 있다. 고정구(62)는, 구멍(40)의 양 측에서, 구멍(40)의 축과 동일한 높이의 위치에, 1개씩 좌우 대칭으로 플랜지부(46)에 설치되어 있다. 이들 고정구(62)는, 히터(41)의 플랜지부(46)를 길이 방향 X를 따라서 관통하고, 플랜지부(46)와 금속판(36)을 나사 결합시키고 있다. 이에 따라, 구멍(40)에 삽입된 히터(41)는 고정되어 있다. 플랜지부(46)는, 금속관(50)과 결합하는 부분에서, 금속 관(50)의 외주에 동심원형으로 인접하는 환형 홈(65)이 형성되어 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 환형 홈(65)에는, 환형의 O링(66)이 장착되어 있다. 이에 따라, 고정구(62)에 의해 플랜지부(46)의 금속 원판(55)이 히터 패널(35)의 금속판(36)을 눌러서 고정된 상태에서는, 상기 O링(66)이 압축되어 금속 원판(55) 및 금속판(36)의 양 측에 밀착되고, 구멍(40)의 내부가 밀폐되어 구멍(40)의 내부와 외부 사이에서 기체의 출입이 방지되도록 되어 있다.
본 실시예에서는, 밀폐된 구멍(40)의 내부에는, 예를 들면 공기 등의 열전도도가 높은 소정의 기체가 사전에 충전되어 있다. 그리고, 기체를 충전하는 대신 액체 등, 어떤 전열 재료를 충전해도 된다. 또한, 기체를 충전하는 대신 구멍(40)의 내부를 진공 상태가 되게 할 수도 있다.
다음에, 라미네이트 장치(1)의 반송계에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 단부가 없이 형성된 반송 시트(5)가 반송 시트 이동 기구(70)의 작동에 의해 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 상방 및 하방을 순환하여 통과하도록 반송계가 구성되어 있다. 반송 시트(5)는, 길이가 긴 띠형으로 형성되어 있다. 그리고, 반송 시트(5)는, 반송 방향에서 태양 전지 모듈 M을 위치시키는 부분만 띠형으로 형성되어도 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 반송 시트 이동 기구(70)는, 반송 시트(5)를 순환 구동시키는 회전 롤(72, 73)과, 반송 시트(5)를 가이드하는 가이드 롤(75, 76)을 구비하고 있다. 회전 롤(72)은 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 우하측에 배치되고, 회전 롤(73)은 하측 케이스(12)의 좌하측에 배치되어 있다. 회전 롤(72)의 상방에는, 하측 케이스(12)의 우측의 에지의 높이를 따라, 가이드 롤(75)이 회전 가능하게 배치되어 있고, 회전 롤(73)의 상방에는, 하측 케이스(12)의 좌측의 위쪽 에지의 높이를 따라 가이드 롤(76)이 회전 가능하도록 배치되어 있다.
도 2의 반시계 방향으로 회전 롤(72, 73)을 회전 구동시킴으로써, 반송 시트(5)를 회전 롤(72, 73)로부터 송출하고, 도 2의 반시계 방향으로 순환시킬 수 있다. 이 경우에는, 회전 롤(72)로부터 송출된 반송 시트(5)는, 가이드 롤(75)의 주 위면을 따라서 수평으로 방향을 바꾼 후에, 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 상방을 도 2의 좌측 방향으로 통과하고, 가이드 롤(76)의 주위 면을 따라 하방을 향하도록 방향을 바꾸고, 회전 롤(73) 측으로 진행한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 가이드 롤(75, 76)을 라미네이트 유닛(3)의 우측 및 좌측에서 동일한 높이에 배치함으로써, 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 상방에서 반송 시트(5)가 수평을 유지한 상태로 공급된다. 또한, 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 상방에서의 반송 시트(5)의 상면, 공급 컨베이어(6)의 상면 및 반송 컨베이어(7)의 상면은, 서로 거의 동일한 높이에 위치하고 있다.
한편, 회전 롤(72, 73)을, 도 2에서 시계 방향으로 회전 구동시킴으로써, 반송 시트(5)를 회전 롤(72, 73)로부터 송출하고, 시계 방향(도 2)으로 순환시킬 수 있다. 이와 같이 2개의 회전 롤(72, 73)을 모두 한쪽 방향으로 회전시킴으로써, 반송 시트(5)를, 면을 대략 수평하게 한 상태에서 원하는 방향으로 이동시키고, 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이를 통과시킬 수 있도록 되어 있다.
반송 시트(5)의 표면은, 라미네이트부(2)에서 다이어프램(30)에 의하여 가압될 때, 태양 전지 모듈 M으로부터 빠져나온 충전재가 부착되는 것을 방지하기 위하여, 충전재가 용이하게 부착되지 않고, 또한 부착된 충전재를 용이하게 박리시킬 수 있도록 박리성이 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 테프론(등록상표)(불소 수지)에 의해 코팅된 내열 유리 크로스 시트 등을 반송 시트(5)로서 이용하는 것이 바람직하다. 또는, 반송 시트(5)의 표면을, 예를 들면 불소 수지 등 박리성이 우수한 재료로 코팅할 수도 있다.
상기 반송 시트 이동 기구(70)에서는, 라미네이트 유닛(3)의 우측에서, 라미네이팅 처리를 하고자 하는 태양 전지 모듈 M을 반송 시트(5)의 상면에 위치시키고, 회전 롤(72, 73)의 회전 구동에 의해 반송 시트(5)를 간헐적으로 이동시킴으로써, 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이로 태양 전지 모듈 M을 순차적으로 이동시키도록 되어 있다. 즉, 반송 시트(5)를 이동시킴으로써, 태양 전지 모듈 M을 라미네이트부(2)의 상측 챔버(13)와 하측 챔버(16) 사이로 순차적으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 라미네이트 유닛(3)의 상측 챔버(13)와 하측 챔버(15)에 끼워져서 라미네이트팅 처리되는 동안, 반송 시트(5)의 상면에 의해 태양 전지 모듈 M의 하면을 지지하고, 반송 시트(5)를 간헐적으로 이동시킴으로써, 라미네이팅된 태양 전지 모듈 M을 라미네이트 유닛(3)의 좌측으로 순차적으로 반출하도록 되어 있다.
또한, 반송 시트(5) 상에 위치하고 라미네이트 유닛(3)의 라미네이트부(2)에 반입된 태양 전지 모듈 M의 상방으로는 다이어프램(30)이 배치되고, 태양 전지 모듈 M 및 반송 시트(5)의 하방으로는, 히터 패널(3)이 배치되도록 되어 있다. 한편, 상측 케이스(10) 및 하측 케이스(12) 사이에서, 반송 시트(5) 상에 위치하는 태양 전지 모듈 M은, 핀을 이용한 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 상승 및 하강할 수 있도록 되어 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈 M을 들어올려서, 히터 패널(35)으로부터 소정의 간격을 둔 상방의 위치까지 상승시키거나, 이 상방의 위치로부터 하강시켜서 반송 시트(5) 상으로 되돌릴 수 있도록 되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는 히터 패널(35)을 이동시키지 않고 태양 전지 모듈 M을 상승 및 하강시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 히터 패널(35)을 상승 및 하강시켜도 된다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 라미네이트 장치(1)에 의해 바람직하게 제조되는 피 라미네이트체의 일례로서의 , 태양 전지 모듈 M을 나타내고 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 태양 전지 모듈 M은 직사각형의 박판 형으로 형성되어 있고, 예를 들면, 약 2150mm × 4000mm 정도의 크기로 형성되어 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 태양 전지 모듈 M은, 하측에 배치된 투명한 커버 유리(80)와 상측에 배치된 보호재(81) 사이에, 충전재(82, 83)를 사이에 두고 스트링(84)을 중첩시킨 샌드위치형으로 구성된다. 보호재(81)는, 예를 들면 PE(폴리에틸렌) 수지 등 투명한 재료가 사용된다. 충전재(82, 83)에는, 예를 들면 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등이 사용된다. 스트링(84)은, 전극(85, 86) 사이에서, 태양 전지 셀(87)을 리드선(88)을 통해서 접속시키도록 구성된다. 태양 전지 셀(87)은, 표면(수광면)이 하측의 커버 유리(80)로 덮히고, 배면이 보호재(81)로 덮힌 상태가 되어 있다.
이상과 같이 구성된 피 라미네이트체로서의 태양 전지 모듈 M은, 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치(1)에 의해, 다음에 설명하는 공정에 따라서 제조된다.
먼저, 도시하지 않은 로봇 등의 수단에 의해, 도 1에서 공급 컨베이어(6)에 라미네이팅을 행하고자 하는 태양 전지 모듈 M이 위치 결정되어 공급된다. 상기 라미네이트 장치(1)의 공급 컨베이어(6)에 태양 전지 모듈 M이 공급될 때, 태양 전 지 모듈 M의 상면 측에, 도 9 및 도 10에서 나타낸 보호재(81)가 반입될 수 있는 자세가 된다. 또한, 태양 전지 모듈 M의 폭 방향을 반송 방향(도 1 및 도 2의 좌측 방향)을 향하도록 한다. 이와 같이 하여 공급 컨베이어(6)에 위치하는 태양 전지 모듈 M은, 공급 컨베이어(6)의 가동에 의해 좌측 방향으로 반송되고, 반송 시트(5)는 공급 컨베이어(6)로부터 반송되어 오는 태양 전지 모듈 M을 받아들인다.
태양 전지 모듈 M을 반송 시트(6)가 받아들일 때에는, 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)를 들어올리고, 라미네이트부(2)를 개방 상태가 되게 한다. 상측 케이스(10)를 들어올리는 동작은, 도 2에서 설명한 실린더(22)의 신장 가동에 의해 행하여 진다. 이와 같이 하여, 반송 시트(5)를, 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이에서 전진 후퇴 가능한 상태로 해 둔다. 그리고, 공급 컨베이어(6)를 가동시키면서, 회전 롤(72, 73)의 회전 구동에 의해 반송 시트(5)를 하측 케이스(12)의 상방에서 좌측 방향으로 진행시킴으로써, 공급 컨베이어(6)로부터 반송 시트(5)가 전지 모듈 M을 받아들이고, 반송 시트(5)의 상면에 공급된 태양 전지 모듈 M을 더 좌측으로 이동시킨다.
그리고, 태양 전지 모듈 M을 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이로 이동시키면, 회전 롤(72, 73)의 회전 구동을 정지시켜서 반송 시트(5)의 이동을 정지시킨다. 이와 같이 하여, 라미네이트 유닛(3)에서 상측 케이스(10)의 상측 챔버(13)와 하측 케이스(12)의 하측 챔버(5) 사이에, 태양 전지 모듈 M을 정지시킨다.
다음에, 라미네이트 유닛(3)에서 상측 케이스(10)를 하강시키고, 태양 전지 모듈 M을 상측 챔버(13)에 의해 덮는 상태가 되게 하고, 라미네이트부(2)를 밀폐시킨다. 라미네이트 유닛(3)에서, 상측 케이스(10)를 하강시키는 동작은, 도 2에서 설명한 실린더(22)의 축소 가동에 의해 행하여 진다. 이와 같이 하여, 라미네이트 유닛(3)의 라미네이트부(2)에 태양 전지 모듈 M이 수납된 상태가 된다.
이하, 라미네이트 유닛(3)에서의 태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리를 설명한다. 먼저, 라미네이트 유닛(3)에서, 흡배기구(31, 37)를 통하여 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를 동시에 진공 흡인한다. 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인하는 동안, 히터(41)를 가열시키고, 하측 챔버(15) 내의 히터 패널(35)을 사전에 소정의 온도까지 가열시켜 두어도 된다. 그리고, 반송 시트(5) 상의 태양 전지 모듈 M을 도시하지 않은 승강 기구의 가동에 의해 상승시켜서 히터 패널(35)으로부터 떼어 놓은 상방 위치로 유지한 채, 하측 챔버(15) 내를 감압한 상태에서 히터 패널(35)의 가열을 개시하면, 단열 효과가 매우 높아지고, 감압중에 태양 전지 모듈 M에 열이 전달될 우려가 적다. 그리고, 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를, 각각 예를 들면 0.7 ∼ 1.0Torr까지 진공 흡인한 후에, 하측 챔버(15)의 내부에서 도시하지 않은 승강 기구의 가동에 의해 태양 전지 모듈 M을 하강시켜서 반송 시트(5) 상에 위치시킨다. 이에 따라, 반송 시트(5)에 위치하는 태양 전지 모듈 M이, 하측 챔버(15)의 내부에서 히터 패널(35)의 상면에 열 접촉한 상태로 되고, 태양 전지 모듈 M이 가열된다. 이 가열에 의해, 태양 전지 모듈 M에서, 충전재(62, 63)인 EVA 수지의 화학 반응이 촉진되고, 교차 결합(cross linking)된다.
그리고, 이 상태에서 흡배기구(31)를 통하여 상측 챔버(13) 내로 대기압을 도입하고, 라미네이트부(2)에서 다이어프램(30)을 하방으로 팽창시킴으로써, 태양 전지 모듈 M을, 히터 패널(35)의 상면과 다이어프램(30) 사이에서 가압한다. 이와 같이, 피 라미네이트체를 협지시킨 상태에서 가열 및 가압함으로써 태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리를 행한다.
한편, 이와 같이 라미네이트 유닛(3)에서 태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리를 행하는 동안, 공급 컨베이어(6) 상에, 다음에 라미네이팅 처리를 행하는 태양 전지 모듈 M을 공급하고, 라미네이트 유닛(3)의 우측에 대기시켜 두는 것이 바람직하다.
태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리를 종료한 후, 라미네이트 유닛(3)에서, 흡배기구(37)를 통해서 하측 챔버(15) 내에 대기압을 도입한다. 히터(41)의 가열 온도를 조정하고, 다음 라미네이팅 처리에 대비하여 히터 패널(35)을 소정의 온도까지 냉각시킨다. 또한, 상측 케이스(10)를 들어올림으로써 라미네이트부(2)를 개방 상태로 만든다. 상측 케이스(10)를 들어올리는 동작은, 도 1에서 설명한 실린더(22)의 신장 가동에 의해 행하여진다. 이에 따라, 반송 시트(5)가, 다시 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이에서 전진 후퇴 가능한 상태가 된다.
라미네이트 유닛(3)의 라미네이트부(2)를 개방 상태가 되게 하면, 반송 시트 이동 기구(70)에서 회전 롤(72, 73)을 회전 구동시키고, 반송 시트(5)를 좌측 방향으로 이동시킴으로써, 태양 전지 모듈 M을, 라미네이트 유닛(3)의 좌측으로 이동시 키고, 반송 시트(5)로부터 반송 컨베이어(7)가 받아들인다. 이와 같이 태양 전지 모듈 M을 좌측으로 이동시킴과 동시에, 공급 컨베이어(6)를 가동시키고, 공급 컨베이어(6) 상에 대기시켜 둔 태양 전지 모듈 M을 좌측 방향으로 이동시키고, 공급 컨베이어(6)로부터 반송 시트(5)가 받아들인다. 그리고, 라미네이트 유닛(3)의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(12) 사이로 다음 태양 전지 모듈 M을 이동시킨다.
그 후, 라미네이트 유닛(3)에서, 상기 태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리와 동일한 라미네이팅 처리를 행한다. 즉, 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내의 진공 흡인, 히터 패널(35)에 의한 가열, 및 다이어프램(30)을 팽창시키고, 다음 태양 전지 모듈 M을 히터 패널(35)의 상면과 다이어프램(30) 사이에서 가압한다. 이와 같이, 피 라미네이트체를 협지시킨 상태에서 가열 및 가압함으로써 다음 태양 전지 모듈 M의 라미네이팅 처리를 행한다.
반출 컨베이어(7)에 받아들여진 태양 전지 모듈 M은, 도시하지 않은 로봇 등의 수단에 의해, 반출 컨베이어(7) 상에서 순차적으로 옮겨지고, 다음 공정으로 반송된다. 이상의 공정을 반복함으로써, 태양 전지 모듈 M을 연속적으로 라미네이팅 처리할 수 있다.
이상의 실시예에 따르면, 히터 패널(35)과 히터(41) 사이의 공간(구멍(40)의 내부)을 밀폐시키고, 예를 들면 공기 등의 소정의 기체를 밀봉함으로써, 태양 전지 모듈 M을 라미네이팅할 때, 흡배기구(37)를 통하여 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인하거나, 대기압을 도입하여 하측 챔버(15)의 내부 압력을 변화시킨 경우에 히터 패널(35)과 히터(41) 사이의 기체의 밀도가 변화하지 않고, 양 측(히터 패널(35), 히 터(41)) 사이의 열전도율이 변화하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 히터 패널(35)의 온도가 안정되고, 하측 챔버(15) 내부 압력 변화가 히터 패널(35)의 온도에 미치는 영향을 저감시키며, 히터 패널(35)의 온도 제어를 용이하게 할 수 있다. 또한, 히터 패널(35)의 온도를 수정하는 작업 및 시간이 불필요하게 되므로, 태양 전지 모듈 Y를 생산할 때의 생산 효율을 종래보다 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 태양 전지 모듈 M을 제조할 때, 하측 챔버(15)를 여러번 진공 흡인하거나, 대기압을 도입하는 등 빈번하게 하측 챔버(15)의 내부 압력을 변화시키는 경우에 생산성이 비약적으로 향상된다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 구멍(40)의 각 내부에 삽입 설치하는 히터(41)의 개수를 모두 2개로 설정하고, 각각을 구멍(40)의 길이 방향 X의 양 단부측에 배치한 경우에는, 히터 패널(35)의 가열이 길이 방향 X로 보다 균일화되는 효과도 있다. 예를 들면, 구멍(40)의 내부에 히터(41)를 하나만 배치한 경우에는, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 양 단부의 가열이 중앙부보다 불충분하게 될 우려가 있다. 이에 비해, 전술한 바와 같이 구멍(40)의 각각의 내부에 2개의 히터(41)을 삽입 설치한 경우에는, 각각의 히터(41)의 길이 방향 X의 길이가 짧아지고, 가열부(45)의 온도의 불균일이 감소하므로, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 양 단부를 확실하게 가열시킬 수 있고, 보다 균일하게 가열시킬 수 있게 된다.
또한, 9개의 구멍(40)에 대하여, 각각의 구멍(40)에 삽입하는 히터(41)의 길이 방향 X의 길이의 총 합계가, 구멍(40)의 길이 방향 X의 길이보다도 짧아지도록 설정하고, 히터(41)의 선단 부분 Q끼리의 사이에 소정 간격을 둠으로써, 히터(41)가 가열한 경우에 길이 방향 X로 팽창하여 히터(41)끼리 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 히터(41)의 밀폐 구조를 확실하게 유지할 수 있고, 라미네이트 장치(1)의 내구성 및 신뢰성을 향상시키고, 수명을 연장할 수 있게 된다.
본 발명의 제2 실시예로서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 구멍(40)의 내부에 각각 삽입 설치하는 히터(41)의 개수는 모두 1개라도 된다. 이에 따라, 라미네이트 장치(1)가 구비하는 히터(41)의 총 개수가 감소하고, 용이하게 보수 관리할 수 있다. 또한, 라미네이트 장치(1)의 구조를 보다 단순화할 수 있게 된다. 도 11에 나타낸 라미네이트 장치(1)의 경우, 히터 패널(35)의 구멍(40)은, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 일단부(도 11의 좌측)를 관통하고, 타단부(도 11의 우측) 부근까지 뚫어져 있다. 즉, 구멍(40)은, 그 길이 방향 X의 일단부가 개방되고, 또한 타단부가 폐색되도록 구성되어 있다. 각각의 히터(41)는, 구멍(4O)이 개방된 일단부로부터 삽입되고, 이 일단부 측에 근접되어 배치되어 있다. 히터(41)의 길이 방향 X의 길이는, 구멍(40)의 길이 방향 X의 길이보다 짧게 설정되어 있고, 구멍(40)에 삽입된 히터(41)의 선단 부분 Q와 구멍(40)이 폐색된 타단부 측 사이에는 소정 간격이 설정되어 있다. 이에 따라, 가열 시에 히터(41)가 길이 방향 X로 팽창함으로 인하여, 구멍(40)의 타단부에 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 히터(41)의 밀폐 구조를 확실하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서는, 히터 패널(35)의 하면에, 복수개의 구멍(40)의 길이 방향 X의 양 단부의 위치에 각각 막대형 보조용 히터(42)를 길게 배 치하고 있다. 이들 보조용 히터(42)는, 구멍(40)의 길이 방향 X와 직교하는 방향(즉, 히터 패널(35)의 폭 방향) Y를 따라서 배치되어 있고, 각각을 개별적으로 제어할 수 있게 되어 있다. 이에 따라, 이들 보조용 히터(42)를 사용하여 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 양 단부를 보조적으로 가열시키고, 히터 패널(35)의 길이 방향 X의 중앙부보다 불충분하게 가열되기 쉬운 양 단부를 확실하게 가열시켜서, 히터 패널(35)전체를 보다 균일하게 가열시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서는, 도 11의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 하면에 히터(41)의 길이 방향 X를 따른 막대형 히트 파이프(43)를 길게 배치하고 있다. 이 중공의 히트 파이프(43)의 내부에는, 열을 수송하는 유체가 충전되어 있고, 히터 패널(36)에 길이 방향 X에서 온도 불균일이 발생하면, 이것을 해소하는 방향으로 열을 수송하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈 M을 가열시킬 때, 히터 패널(36)의 길이 방향 X로 보다 균일하게 가열시킬 수 있다. 그리고, 도 11에서는, 히트 파이프(43)를 하나만 나타내고 있지만, 임의의 개수의 히트 파이프(43)를 사용할 수도 있다. 또한, 히트 파이프(43)를 구멍(40)의 길이 방향 X와 직교하는 방향(즉, 히터 패널(35)의 폭 방향) Y를 따라서 배치할 수도 있다.
그리고, 제2 실시예의 경우에도, 도 5를 이용하여 설명한 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 실시예로서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 구멍(40)의 각각의 내부에 삽입 설치하는 히터(41)의 개수를, 각 구멍(4O) 마다 임의 로 설정해도 된다. 도 12에 나타낸 히터 패널(35)에서는, 구멍(40)에 삽입 설치하는 히터(41)의 개수가, 히터 패널(35)의 폭 방향 Y를 따라 교대로 1개와 2개로 설정되어 있다. 이에 따라, 히터 패널(35)이 구비하는 히터(41)의 총 개수를 증가시키지 않고도, 히터(41)로 가열되는 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다. 그리고, 제3 실시예의 경우에도, 도 5를 사용하여 설명한 제1 실시예와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제4 실시예로서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)에 설치하는 복수개의 구멍(40)이, 히터 패널(35)를 관통하지 않는 구멍(40B)(40C)을 포함하도록 구성해도 된다. 본 발명의 제4 실시예에서는, 히터 패널(35)에 형성된 구멍(40)은, 히터 패널(35)를 관통하는 3개의 구멍(40A)과, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 일단부로부터 중앙부의 앞(도 13의 일점 쇄선으로 나타낸 위치)까지 형성된 3개의 구멍(40B)과, 이들 구멍(40B)와 각각 대향하도록 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 타단부로부터 중앙부의 앞(도 13의 일점 쇄선으로 나타낸 위치)까지 형성된 3개의 구멍(40C)으로 구성되어 있다. 구멍(40A, 40B 및 40C)은 모두 히터 패널(35)의 길이 방향 X를 따라 형성되어 있다. 또한, 서로 대향 배치된 구멍(40B) 및 구멍(40C)의 쌍은, 히터 패널(35)의 폭 방향 Y를 따라 구멍(40A)과 교대로 배치되어 있다.
각각의 구멍(40A)의 내부에는, 각각 2개의 히터(41A)가 배치되어 있다. 한편, 각 구멍(41B, 41C)의 내부에는 각각 히터(41B, 41C)가 1개씩 배치되어 있다. 본 발명의 제4 실시예에서는, 예를 들면 히터(41A)의 내부의 코어(51)에 권취된 리 드선 L의 위치가 조정되거나 하여, 히터(41A)에 의한 가열이, 도 13의 사선부로 나타낸 바와 같이, 길이 방향 X에서 히터 패널(35)의 중앙부 측으로부터 구멍(40B, 40C)의 중앙부 측의 단부와 거의 일치하는 위치(도 13의 일점 쇄선으로 나타낸 위치)까지의 부분에서 행해지도록 되어 있다. 이에 비해, 도 13의 사선부로 나타낸 바와 같이, 히터(41B, 41C)에 의한 가열은, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 양 단부로부터 구멍(40B, 40C)의 중앙부 측의 단부(도 13의 일점 쇄선으로 나타내는 위치)까지의 부분에서 행해지도록 되어 있다.
이들 히터(41A, 41B 및 41C)는, 히터 패널(36)의 각 위치에 설치되어 그 온도를 측정 가능한, 예를 들면 열전대(혹은, 열전쌍) 등의 온도 센서(100)의 측정 결과에 기초하여 개별적으로 출력을 조정할 수 있도록 되어 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에서는, 히터 패널(36)의 면(XY면) 전체를 망라하도록, 예를 들면 18개의 온도 센서(100)가 형성되어 있다. 이들 18개의 온도 센서(100)에 의해 얻어진 히터 패널(36)의 온도의 측정 결과에 차이가 발생하는 경우에는, 예를 들면 보다 온도가 낮은 측정 결과가 얻어진 온도 센서(100)에 가까운 히터의 출력을 상승시키고, 보다 온도가 높은 측정 결과가 얻어진 온도 센서(100)에 가까운 히터의 출력을 저하시키는 등, 히터 패널(36)의 온도 분포의 불균일이 해소되도록, 각각의 히터(41A, 41B 및 41C)를 개별적으로 제어한다. 이에 따라, 히터 패널(35)을 사용하여 라미네이팅 처리를 행할 때, 히터 패널(36)의 온도 분포가 불균일하게 되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 각종 형상 및 크기의 태양 전지 모듈 M에 대해서 적절하게 가열시킬 수 있게 된다. 그리고, 제4 실시예 의 경우에도, 도 5를 사용하여 설명한 제1 실시예와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서, 각종 변경예 또는 수정예도 생각할 수 있음은 명백하며, 이들에 대하여도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
상기 실시예에서는, 태양 전지 모듈 M을 라미네이트팅할 때, 제1 공간으로서의 상측 챔버(13)와 제2 공간으로서의 하측 챔버(15)의 양쪽을 내부 압력 변화(즉, 진공 흡인 또는 대기 도입)시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 하측 챔버(15)의 내부 압력만 변화시킬 수도 있다.
상기 실시예에서는, 히터 패널(35)의 구멍(40)에 삽입 설치되는 히터(41)의 개수가 모두 2개인 경우(제1 실시예), 모두 1개인 경우(제2 실시예) 및 히터 패널(35)의 폭 방향 Y를 따라 개수를 교대로 1개와 2개인 경우(제3 실시예)에 대하여 설명하였으나, 히터 패널(35)의 구멍(40)에 삽입 설치하는 히터(41)의 개수 및 패턴은, 상기 이외의 개수 및 패턴이라도 된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 히터(41)를 종래에 공지된 히터와 조합하여 사용할 수도 있다.
상기 실시예에서는, 히터 패널(35)의 내부에 병설한 구멍(40)의 개수가 9개인 경우에 대하여 설명하였으나, 구멍(40)의 개수는 임의로 설정될 수 있다.
상기 실시예에서는, 복수개의 구멍(40)을 그 길이 방향이 히터 패널(35)의 길이 방향 X에 평행하게 되도록 병설한 경우에 대하여 설명하였으나, 복수개의 구멍(40)을 전술한 바와 상이하게 배치해도 된다.
상기 실시예에서는, 히터(41)의 금속 원판(55)을 히터 패널(35)의 금속판(36)에 고정시킬 때, 나사산이 형성된 축부와 헤드부로 이루어지는 나사를 고정구(62)로서 사용하여 고정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면, 히터(41)의 플랜지부(46)의 직경이 장공(40)의 내경과 거의 동일한 크기가 되도록 형성하고, 플랜지부(46)의 외면 및 장공(40)의 내면에 서로 결합하는 나나산을 형성하여 히터(41)를 히터 패널(35)의 금속판(36)에 나사 결합하는 등, 그 외의 방법을 사용하여 고정시켜도 된다.
상기 실시예에서는, 일단이 개방되고, 또한 타단이 폐색된 장공(41)의 각각의 내부에 삽입 설치되어 있는 히터(41)의 개수가 모두 1개인 히터 패널(35)의 하면에, 직사각형의 보조용 히터(42)를 히터 패널(35)의 길이 방향 X의 양 단에 각각 1개씩 설치하는 경우에 대하여 설명하였으나, 보조용 히터(42)를 설치하는 히터 패널(35)의 장공(41)은, 히터 패널(35)을 관통해도 되고, 각각의 구멍(40)의 내부에 삽입되는 히터(41)의 개수는 임의로 설정될 수 있다. 또한, 보조용 히터(42)의 형상은, 직사각형 이외의 임의의 형상일 수도 있다. 또한, 설치하는 보조용 히터(42)의 개수는 임의로 설정될 수 있고, 히터 패널(35)의 길이 방향 X에서의 일단에만 설치되어도 된다.
상기 실시예에서는, 피 라미네이트체의 일례로서, 태양 전지 모듈 M의 제조에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 라미네이트 장치는 그 외 각종의 피 라미네이 트체에 대하여 라미네이팅 처리를 행할 수 있고, 특히 박판 형상의 피 라미네이트체를 매우 바람직하게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 라미네이트 장치는, 건축 자재용으로서의 외벽재나 지붕재와 태양 전지 모듈을 일체화시킨, 일체형 모듈의 제조 등에도 제공될 수 있다. 또한, 본 발명의 라미네이트 장치는, 태양 전지 모듈에 한정되지 않고, 합판 유리(laminated glass)나 장식 유리 등의 제조에도 제공될 수 있다.
상기 실시예에서, 고정시킨 히터 패널(35)을 사용하여 라미네이팅 처리를 행하는 경우에 대하여 설명하였으나, 상승 및 하강 가능한 히터 패널(35)을 사용하여 라미네이팅 처리를 행하도록 해도 된다.
상기 실시예에서는, 태양 전지 모듈 M의 상방에 다이어프램(30)을 구비하고, 태양 전지 모듈 M의 하방에 히터 패널(35)를 구비하는 라미네이트부(2)를 설명하였으나, 라미네이트부(2)의 구성은, 전술한 바와 같이 구성된 것으로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 태양 전지 모듈 M의 상방에 히터 패널을 구비하고, 히터 패널과 반송 시트에 의해 태양 전지 모듈 M을 가압하도록 구성되어도 된다.
상기 실시예에서는, 라미네이트부(2)에서 라미네이팅 가능한 크기로서 약 2150mm × 4000mm 정도를 예시하고, 태양 전지 모듈 M의 크기로서 약 2150mm × 4000mm 정도를 예시하였지만, 물론 이들 크기로 한정되지 않는다.
상기 실시예에서는, 히터 패널(35)에 설치하는 히터(41)가 카트리지 히터인 경우에 대하여 설명하였으나, 그 외의 히터가 사용되어도 된다.
본 발명은, 예를 들면, 투광성 기판, 충전재 및 태양 전지 소자 등 피 라미 네이트체를 라미네이팅하여 태양 전지 모듈을 제조하는 라미네이트 장치에 특히 유용하다.
본 발명에 의하면, 히터 패널을 설치하고 챔버 내의 내부 압력 변화가 히터 패널의 온도에 미치는 영향을 경감시킴으로써, 히터 패널의 온도 제어를 용이하게 할 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈을 라미네이트할 때에 가열 온도를 안정시킬 수 있고, 불필요한 작업 및 시간을 없애고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라서 절단한 단면도이다.
도 4는 라미네이트부의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 5는 히터 패널의 평면도이다.
도 6은 히터 패널의 측면도이다.
도 7은, 도 5에 나타낸 장공을, 그 축을 통과하는 수평 면으로 절단한 절단면을 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 8은, 도 7에 나타낸 2개의 히터 중 좌측 히터의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 9는 태양 전지 모듈의 평면도이다.
도 10은 태양 전지 모듈의 확대 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 라미네이트 장치의 구성의 일부를 나타낸 구성도이다.
도 12는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 라미네이트 장치의 구성의 일부를 나타내는 구성도이다.
도 13은, 본 발명의 제4 실시예에 따른 라미네이트 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

Claims (7)

  1. 피 라미네이트체를 협지시킨 상태에서 가열 및 가압하는 라미네이트 장치로서,
    내부 압력 조정이 가능한 제1 공간과,
    상기 제1 공간과 팽창 가능한 다이어프램(diaphragm)에 의해 분할되어 있으며, 내부 압력 조정이 가능한 제2 공간과,
    상기 제2 공간의 내부에 설치된 히터 패널과,
    상기 히터 패널의 내부에 형성된 하나 이상의 구멍과,
    상기 구멍의 내부에 삽입된 하나 이상의 히터를 구비하고,
    상기 구멍은 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 히터의 길이의 총 합계는, 상기 구멍의 길이보다 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피 라미네이트체는 태양 전지 모듈인 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구멍은, 상기 히터 패널을 관통하는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히터는, 상기 히터 패널을 관통하는 구멍의 양 단으로부터 삽입되고, 상기 히터의 선단끼리의 사이에 공간이 형성되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구멍은, 길이 방향의 일단부가 개방되고, 또한 타단부가 폐색된 장공(長孔)을 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터 패널의 하면에 상기 구멍의 길이 방향의 양 단부의 위치에 보조용 히터를 각각 설치한 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
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