KR20080044769A - 라미네이트 장치 - Google Patents

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KR20080044769A
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요시로 지카키
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가부시키가이샤 엔피씨
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Abstract

본 발명은 라미네이트 장치에 관한 것으로서, 다이어프램(diaphragm)에 의해 나누어진 상측 챔버에 유체를 도입하고, 다이어프램의 팽출(膨出)에 의해 히터 패널에 탑재한 피 라미네이트체를 가압하여 라미네이팅을 행하는 라미네이트 장치로서, 상기 상측 챔버에 도입되는 유체를 저장해 두는 탱크부를 설치하고, 상기 탱크부(1) 내에 저장된 유체를 가열하는 가열 기구를 가진다.
라미네이트, 가압, 유체, 태양 전지, 가열, 챔버, 탱크부

Description

라미네이트 장치{LAMINATING APPARATUS}
본 발명은, 특히 태양 전지 모듈 등의 박판형의 피 라미네이트체를 제조하기에 적합한 라미네이트 장치에 관한 것이다.
최근, 태양 에너지를 활용하고자, 태양 전지에 대한 각종 개발이 이루어지고 있다. 또한, 태양 전지의 형태도, 단결정 실리콘이나 다결정 실리콘을 사용한 결정형의 태양 전지 외에, 아몰퍼스 실리콘(비결정 실리콘)을 사용한 아몰퍼스형의 태양전지 등, 다양한 것이 고안되고 있다. 그러나, 이들 결정형과 아몰퍼스형의 어느 형태의 경우도 실리콘 자체는 화학적 변화를 일으키기 쉽고, 또한 물리적인 충격에도 약하기 때문에, 일반적으로, 실리콘을 투명한 비닐 필름이나 강화 유리, 내열 유리 등으로 라미네이팅한 태양 전지 모듈이 이용되고 있다.
또한, 최근에는 건축 재료용 등에 이용되는, 외벽재나 지붕재와 태양 전지 모듈을 일체화시킨, 일체형 모듈 등도 제조되고 있다. 태양 전지 모듈의 라미네이팅은, 비닐 필름이나 유리와 백 시트 사이에, 예를 들면 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등의 충전재를 통하여 스트링(태양 전지 셀)을 끼워넣고, 진공 상태에서 가열하여 충전재를 녹임으로써 행해지고 있다.
종래, 이와 같은 태양 전지 모듈 등을 제조하기 위한 라미네이트 장치로서, 상방에 다이어프램(diaphragm)을 구비하고, 하방에 히터 패널을 구비한 라미네이트부에서, 피 라미네이트체 내부의 충전재를 융해시켜 양측에서 가압함으로써 라미네이팅을 행하는 라미네이트 장치가 공지되어 있다. 또한, 이와 같은 라미네이트 장치에 관하여, 본 출원인은 일본국 특허 제 3655076호 공보의 「라미네이트 장치」를 개시하고 있다. 이러한 라미네이트 장치는, 감압 상태에서 히터 패널에 태양 전지 모듈을 탑재하고, 다이어프램 상방의 상측 챔버 내에 대기를 도입함으로써, 히터 패널 상면과 다이어프램 하면 사이에서, 태양 전지 모듈을 가압하도록 구성되어 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 하여 태양 전지 모듈을 가압하는 경우, 상측 챔버 내에 상온의 대기가 도입되므로, 다이어프램을 통하여 태양 전지 모듈 상면이 냉각될 우려가 있었다. 또한, 라미네이팅 시에 다이어프램과 접하는 태양 전지 모듈 상면이 저온이 되고, 히터 패널과 접하는 태양 전지 모듈 하면이 고온이 되어, 온도차에 의해, 제품의 휨을 발생시킬 염려도 있었다. 또한, 상측 챔버 내에 도입되는 대기의 온도가 계절에 따라 상이하여, 동계와 하계에 따라서 라미네이팅의 조건이 상이하고, 제품의 품질이 불안정하게 될 우려도 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 라미네이팅 시의 태양 전지 모듈 상면의 냉각을 방지하고, 계절과 관계없이 안정된 품질의 제품을 얻을 수 있는 라미네이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 다이어프램에 의해 나누어진 상측 챔버에 유체를 도입하고, 다이어프램의 팽출에 의해 히터 패널에 탑재된 피 라미네이트체를 가압하여 라미네이팅을 행하는 라미네이트 장치로서, 상기 상측 챔버에 도입되는 유체를 저장하는 탱크부가 설치되고, 상기 탱크부 내에 저장된 유체를 가열하는 가열 기구를 가지는 것을 특징으로 하는, 라미네이트 장치가 제공된다.
상기 가열 기구는, 예를 들면, 상기 탱크부 내의 유체를 순환시켜서 가열하 는 히터이다. 또한, 상기 가열 기구는, 예를 들면 상기 탱크부에 장착된 히터이다.
상기 탱크부는, 상기 상측 챔버에 인접하여 배치되어도 된다. 또한, 상기 피 라미네이트체를, 상기 히터 패널에 탑재된 상태와, 상기 히터 패널의 상방으로 들어올린 상태가 되도록 승강시키는 승강 기구를 가져도 된다. 그리고, 상기 피 라미네이트체는, 예를 들면 태양 전지 모듈이다.
본 발명에 의하면, 태양 전지 모듈 등의 피 라미네이트체를 가압할 때, 탱크 부 내에서 사전에 가열해 둔 유체를 상측 챔버에 도입하므로, 피 라미네이트체가 냉각되지 않게 된다. 그러므로, 피 라미네이트체 내에 온도차가 발생하지 않고, 안정된 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다. 또한, 가열한 유체를 상측 챔버에 도입함으로써, 피 라미네이트체의 온도 상승 시간을 단축할 수 있고, 라미네이팅 처리 시간을 단축할 수 있다. 그러므로, 처리 시간이 짧아도 되며, 제조 효율이 향상된다. 또한, 본 발명에 의하면, 상측 챔버 내에 도입되는 유체의 온도를, 계절에 관계없이 일정하게 할 수 있으므로, 동계와 하계 등에도 라미네이팅의 조건이 일정하게 되고, 제품의 품질이 안정된다.
본 발명에 의하면, 태양 전지 모듈 등의 피 라미네이트체를 가압할 때, 피 라미네이트체 내에 온도차가 발생하지 않고, 안정된 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다. 또한, 가열한 유체를 도입함으로써, 피 라미네이트체의 온도 상승 시간을 단축할 수 있고, 라미네이팅 처리 시간을 단축할 수 있다. 그러므로, 처리 시간이 짧아도 되며, 제조 효율이 향상된다. 또한, 본 발명에 의하면, 상측 챔버 내에 도입되는 유체의 온도를, 계절에 관계없이 일정하게 할 수 있으므로, 라미네이팅의 조건이 일정하게 되고, 제품의 품질이 안정된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를, 피 라미네이트체의 일례로서의 태양 전지 모듈 M을 라미네이팅 처리에 적합한 라미네이트 장치(1)에 기초하여 설명한다. 그리고, 본 명세해 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 대하여는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 라미네이트 장치(1)는, 라미네이트부(2)를 내부에 구비한 라미네이트 유닛(3)을 구비하고 있다. 도시한 예에서는, 라미네이트부(2)는, 복수매(예를 들면, 3매)의 피 라미네이트체를 동시에 라미네이팅할 수 있다. 또한, 라미네이트부(2)는, 예를 들면, 최대로 했을 때, 좌우 방향의 폭이 약 2150mm, 정면으로부터 배면으로 향하는 방향의 폭이 400Omm 정도의 크기의 피 라미네이트체를 라미네이팅할 수 있는 크기로 형성되어 있다.
라미네이트 장치(1)는, 예를 들면 3개의 태양 전지 모듈 M을 탑재하여 라미네이트 유닛(3)에 반입하고, 라미네이팅 후에 라미네이트 유닛(3)으로부터 반출하는 반송 시트(5)를 구비하고 있다. 라미네이트 유닛(3)의 우측에는, 라미네이팅 처리를 행하고자 하는 태양 전지 모듈 M을 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 배치 되어 있다. 그리고, 공급 컨베이어(6), 반송 시트(5) 및 반출 컨베이어(7)의 순서로 전달하면서, 도 1 및 도 2의 좌측 방향으로, 태양 전지 모듈을 순차적으로 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 내부에는 상측 챔버(13)가, 하측 케이스(12)의 내부에는 하측 챔버(15)가 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 고정되어 있다. 한편, 베이스(16)의 정면 측과 배면 측(도 2의 앞쪽과 뒤쪽)에 세워져서 설치된 지지 기둥(17)을 따라 이동 가능한 브래킷(21, bracket)이 구비되어 있고, 상측 케이스(10)의 정면 측과 배면 측이, 각각 브래킷(21)에 고정되어 있다. 이로써, 상측 케이스(10)는, 지지 기둥(17)을 따라 상하로 이동하고, 하측 케이스(12)와 평행한 자세를 유지하면서 하측 케이스(12)의 상방에서 상하로 이동할 수 있는 구성으로 되어 있다.
또한, 지지 기둥(17)의 측방에는, 유압식 실린더(22)가 배치되어 있고, 실린더(22)의 피스톤 로드(23)의 선단이, 상측 케이스(10)에 고정된 브래킷(21)의 하면에 접속되어 있다. 따라서, 실린더(22)의 가동으로 피스톤 로드(23)가 신장(伸長)되면, 하측 케이스(12)의 상면으로부터 떨어지도록 상측 케이스(10)가 상승하고, 이로써, 상측 챔버(13)와 하측 챔버(15)로 구성되는 라미네이트부(2)가 개방 상태로 된다. 한편, 실린더(22)의 가동으로 피스톤 로드(23)가 단축되면, 하측 케이스(12)의 상면에 밀착되도록 상측 케이스(10)가 하강하고, 라미네이트부(2)가 밀폐 상태로 된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상측 케이스(10)의 내부를 수평으로 구획하도록 하여 팽창 가능한 다이어프램(25)이 장착되어 있고, 이 다이어프램(25)과 상측 케이스(10)의 내벽면으로 둘러싸인 공간이 상측 챔버(13)를 구성하고 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상측 케이스(10)가 하강하여 라미네이트부(2)가 밀폐된 상태에서는, 다이어프램(25)과 하측 케이스(12)의 내벽면으로 둘러싸인 공간이 하측 챔버(15)를 구성한다. 다이어프램(25)으로서는, 예를 들면 실리콘계의 다이어프램, 부틸계의 다이어프램 등의 탄성이 있는 재료가 사용된다. 또한, 상측 케이스(10)의 상면에는 상측 챔버(13)에 연통하도록 흡배기구(26)가 형성되어 있다.
흡배기구(26)에는, 밸브(27)를 통하여 진공 펌프(28)가 접속됨과 동시에, 밸브(30)를 통하여 탱크부(31)가 접속되어 있다. 진공 펌프(28)에 의해 상측 챔버(13) 내를 진공 흡인하고, 또한, 탱크부(31)로부터 상측 챔버(13) 내에 공기를 도입할 수 있도록 구성되어 있다.
탱크부(31)의 측면에는, 외부의 공기를 탱크부(31) 내에 도입하기 위한 급기구(32)가 개구되어 있다. 또한, 탱크부(31)에는, 밸브(33)를 통하여 히터(34)에 접속되어 있다. 히터(34)는, 예를 들면 열풍팬 등으로 구성된다. 밸브(33)를 열면, 탱크부(31) 내의 공기가 히터(34)로 순환되고, 히터(34)에서 가열된 공기가 탱크부(31) 내에 저장되도록 되어 있다.
하측 케이스(12)의 내부에는 히터 패널(35)이 배치되어 있다. 이 히터 패널(35)은, 예를 들면 알루미늄제의 금속판의 내부에 히터(도시하지 않음)를 설치한 구성을 가진다. 또한, 하측 케이스(12)의 하면에는, 하측 챔버(15)에 연통하도록 흡배기구(37)가 형성되어 있고, 흡배기구(37)에는, 밸브(38)를 통하여 진공 펌프(39)가 접속되어 있다. 진공 펌프(39)에 의해 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인하는 동시에, 흡배기구(37)로부터 하측 챔버(15) 내에 공기를 도입할 수 있도록 구성되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상측 챔버(10)를 하강시켜서 하측 케이스(12)의 상면에 밀착시키고, 라미네이트부(2)를 밀폐한 상태에서, 상측 챔버(10)의 내압이 하측 챔버(15)의 내압보다 커지도록 내압 차를 생기게 하면, 다이어프램(25)은 도 4의 2점 쇄선(25a)으로 나타내는 상태로부터 도 4의 실선(25b)으로 나타낸 상태로 팽출하고, 피 라미네이트체 M을 히터 패널(35) 측으로 가압하여 압력을 받도록 구성되어 있다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 히터 패널(35)의 상면에는, 반송 시트(5)를 통하여 태양 전지 모듈 M을 상하 이동시키는 승강 기구(50)의 지지부(51)가 상하 이동 가능하게 설치되어 있다. 승강 기구(50)는, 복수개의 지지부(51)를 구비하고 있고, 이들 지지부(51)가 함께 상하로 이동함으로써, 반송 시트(5)를 통하여 히터 패널(35)의 상면에 탑재한 태양 전지 모듈 M을, 히터 패널(35)에 탑재한 상태와, 히터 패널(35)의 상방으로 들어올린 상태가 되도록, 상하 이동시키도록 되어 있다.
승강 기구(50)의 지지부(51)는, 태양 전지 모듈 M의 반송 방향 X를 따른 길이가 긴 형상을 가지고 있고, 히터 패널(35)의 상면에는, 하강된 각 지지부(51)를 수용하는 오목부(55)가 형성되어 있다. 지지부(51)는, 히터 패널(35)을 상하로 관통하는 샤프트(57)에 지지되어 있고, 샤프트(57)의 하단은, 히터 패널(35)의 아래에서 상하로 이동하는 수평인 지지 플레이트(60) 상에 지지되어 있다. 그리고, 승강 기구(50)가 구비하는 복수개의 지지부(51)는, 공통의 지지 플레이트(60) 상에 탑재되어 있고, 예를 들면 에어 실린더(도시하지 않음) 등의 구동 기구에 의해, 이 지지 플레이트(60)를 상하로 이동시킴으로써, 복수개의 지지부(51)를 함께 상하 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고, 지지부(51)를 지지 플레이트(60)에 결합한 구성으로 해도 된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 지지 플레이트(60)를 하강시킨 하강 위치 D에서는, 지지부(51)가 오목부(55) 내에 수납되고, 지지부(51)의 상면이 히터 패널(35)의 상면과 대체로 같은 높이가 된다. 이 경우, 반송 시트(5) 상에 탑재된 태양 전지 모듈 M은, 반송 시트(5)를 통하여, 히터 패널(35)에 열적으로 접촉한 상태로 된다. 한편, 지지 플레이트(60)를 상승시킨 상승 위치 U에서는, 지지부(51)가 히터 패널(35)의 상면으로부터 상방으로 돌출된 상태로 된다. 이 경우, 반송 시트(5) 상에 탑재된 태양 전지 모듈 M은 들어 올려져서, 히터 패널(35)에 대하여 열적으로 비접촉의 상태로 된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 태양 전지 모듈 M을 위에 탑재한 상태에서, 라미네이트부(2)에 대하여 태양 전지 모듈 M을 반입 및 반출시키는 반송 시트(5)는, 반송 시트 이동 기구(70)의 가동에 따라서 라미네이트 유닛(3)의 하측 케이스(12)의 상방 및 하방을 교대로 순환하도록 구성되어 있다. 반송 시트 이동 기구(70)는, 라미네이트부(2)의 좌우 외측에 쌍을 이루어 배치한 구동 풀리 P1 및 종동 풀리 P2 ∼ P4의 사이에 무단(無端) 체인(80)을 각각 권취한 구성으로 되어 있다. 이들 구동 풀리 P1 및 종동 풀리 P2 ∼ P4는, 무단 체인(80)과 서로 맞물리는 스프로킷(sprocket)을 외주면에 구비한 풀리 조(組)를 구성하고 있다.
구동 풀리 P1과 종동 풀리 P4는 같은 높이에 설치되어 있고, 그보다 낮은 같은 높이에 종동 풀리 P2와 종동 풀리 P3가 설치되어 있다. 종동 풀리 P2는, 구동 풀리 P1의 아래에 설치되어 있고, 종동 풀리 P3는, 종동 풀리 P4의 아래에 설치되어 있다. 좌우의 무단 체인(80, 80) 사이에는, 4개의 평판 형상의 가설 부재(83a ∼ 83d)가 서로 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 이들 가설 부재(83a ∼ 83d)는, 양 단부를 예를 들면 훅 형으로 하여 무단 체인(80, 80)에 걸려서 고정된다. 또한, 가설 부재(83a)와 가설 부재(83b) 사이와, 가설 부재(83c)와 가설 부재(83d) 사이의 2개소에 반송 시트(5)가 장착되어 있다. 이와 같이 하여, 2매의 반송 시트(5)가, 무단 체인(80)의 간헐적인 둘레 회전에 의해 히터 패널(35)의 상방과 하방을 교대로 이동하도록 되어 있다. 그리고, 가설 부재(83a ∼ 83d)의 양 단부를 무단 체인(80, 80)에 걸어 고정시킬 수 있으므로, 반송 시트(5)를 용이하게 교환할 수 있다.
반송 시트(5)의 표면은, 라미네이트부(2)에서 다이어프램(25)에 의해 가압되었을 때 태양 전지 모듈 M으로부터 비어져 나온 충전재의 부착을 방지하기 위해, 충전재가 용이하게 부착되지 않고, 또한, 부착된 충전재를 용이하게 박리할 수 있는 박리성이 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 테플론(등록상 모양)(불소수지)에 의해 코팅된 내열 유리 직물 시트 등을 반송 시트(5)로서 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 반송 시트(5)의 표면을, 예를 들면 불소 수지 등 박리성이 우수한 재료로 코팅해도 된다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치(1)에 의해 바람직하게 제조되는 피 라미네이트체의 일례로서의, 태양 전지 모듈 M을 나타내고 있다. 태양 전지 모듈 M은 직사각형의 박판형으로 형성되어 있다.
태양 전지 모듈 M은, 하측에 배치된 투명한 커버 유리(90)와 상측에 배치된 보호재(91) 사이에, 충전재(92, 93)를 통하여 스트링(94)을 샌드위치한 구성을 가진다. 보호재(91)는, 예를 들면 PE수지 등의 투명한 재료가 사용된다. 충전재(92, 93)에는 예를 들면 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등이 사용된다. 스트링(94)은 전극(95, 96) 사이에, 태양 전지 셀(97)을 리드선(98)을 통하여 접속한 구성을 가진다. 태양 전지 셀(97)은, 표면(수광면)이 하측의 커버 유리(90)에 덮이고, 배면이 보호재(91)로 덮인 상태가 되어 있다.
이상과 같이 구성된 피 라미네이트체로서의 태양 전지 모듈 M은, 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치(1)에 의해, 다음에 설명하는 공정에 따라 제조된다.
먼저, 도 1에서 라미네이트부(2)의 우측방에 배치된 공급 컨베이어(6)에, 도시하지 않은 로봇 등의 수단에 의해, 라미네이팅을 행하고자 하는 태양 전지 모듈 M이 위치 결정되어 공급된다. 이 라미네이트 장치(1)의 공급 컨베이어(6)에 공급 시에는 태양 전지 모듈 M의 상면 측에, 도 8 및 도 9에서 나타낸 보호재(91)가 반 입될 수 있는 자세로 된다.
공급 컨베이어(6)에 공급된 태양 전지 모듈 M이, 공급 컨베이어(6)의 가동에 의해, 사전에 라미네이트부(2)의 우측방에 배치된 반송 시트(5) 상에 탑재된다. 그리고, 반송 시트 이동 기구(70)의 구동 풀리 P1의 구동에 의해, 반송 시트(5)와 함께 태양 전지 모듈 M을 라미네이트부(2)에 반입한다. 라미네이트부(2)의 히터 패널(35)은, 내장된 히터(도시하지 않음)에 의해 항상 일정한 온도(예를 들면, 150℃ 또는 160℃)로 유지되고, 그 상면에서 균일한 가열을 할 수 있도록 설정되어 있다.
그리고, 반송 시트(5)에 의해 라미네이트부(2)에 태양 전지 모듈 M을 반입하기 전에, 상측 케이스(10)를 들어올림으로써, 라미네이트부(2)를 개방 상태로 해 둔다. 상측 케이스(10)를 들어올리는 동작은, 도 1에서 설명한 실린더(22)의 신장 가동에 의해 행해진다. 또한, 반송 시트(5)가 라미네이트부(2)에 도달하기 전에 승강 장치(50)의 지지부(51)를 상승시키고, 도 6에 나타낸 상승 위치 U에 지지부(51)를 배치한다. 태양 전지 모듈 M을 탑재한 반송 시트(5)는, 상승 위치 U에 배치된 지지부(51)에 의해, 라미네이트부(2)에 진입할 때 히터 패널(35)의 상면으로부터 떨어지도록, 상방으로 들어올린 상태로 반입된다. 반입이 완료되고, 태양 전지 모듈 M을 탑재한 반송 시트(5)가 히터 패널(35) 상에 배치된 후, 상측 케이스(10)를 내림으로써, 라미네이트부(2)를 밀폐 상태로 한다. 상측 케이스(10)를 내리는 동작은, 도 1에서 설명한 실린더(22)의 단축 가동에 의해 행해진다. 그리고, 밸브(27)를 열고, 밸브(30)를 닫은 상태에서, 진공 펌프(28)에 의해 상측 챔 버(13) 내를 진공 흡인함과 동시에, 밸브(38)를 연 상태에서, 진공 펌프(39)에 의해 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인한다. 이와 같이 하여, 흡배기구(26, 37)를 통하여 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를 동시에 진공 흡인한다.
또한, 이와 같이 상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를 진공 흡인하고 있을 때, 또는, 그보다 전에, 밸브(33)를 열어, 탱크부(31) 내의 공기를 히터(34)에 순환시킨다. 이와 같이 하여, 히터(34)로 가열한 공기를 탱크부(31) 내에 저장한 상태로 한다.
상측 챔버(13) 내와 하측 챔버(15) 내를, 각각 예를 들면 0.7 ∼ 1.0Torr까지 진공 흡인한 후, 하측 챔버(15)의 내부에서 승강 기구(50)의 지지부(51)를 도 6에 나타낸 하강 위치 D까지 하강시킨다. 이에 의해, 들어올려져 있던 반송 시트(5)는 히터 패널(35)의 상면에 접촉하고, 반송 시트(5) 상의 태양 전지 모듈 M이, 히터 패널(35)의 상면에 열적으로 접촉한 상태로 되어, 태양 전지 모듈 M이 가열된다. 이 가열에 의해, 태양 전지 모듈 M 내의 충전재(92, 93)인 EVA 수지의 화학 반응이 촉진되어 교차 결합(cross link)이 행해지게 된다. 그리고, 이 상태에서, 밸브(27)을 닫고, 밸브(30)를 여는 것에 의해, 탱크부(31) 내에 저장되어 있던 가열된 공기를, 흡배기구(31)를 통하여 상측 챔버(13) 내에 도입한다. 이와 같이 하여, 라미네이트부(2)에서 다이어프램(25)을 하방으로 팽창시킴으로써, 태양 전지 모듈 M을, 히터 패널(35)의 상면과 다이어프램(25) 사이에서 가압한다.
그리고, 이와 같이 탱크부(31) 내의 가열된 공기를 상측 챔버(13) 내에 도입 하면, 급기구(32)를 통해서, 외부의 공기가 탱크부(31) 내로 도입된다. 이와 같이 하여 탱크부(31) 내에 도입된 공기는, 히터(34)에 순환되고, 다시, 히터(34)로 가열된 공기가 탱크부(31) 내에 저장된 상태가 된다.
그리고, 라미네이트부(2)에서, 가열 및 가압함으로써 라미네이팅 처리를 종료하고, 태양 전지 모듈 M을 제조한 후, 흡배기구(37)를 통하여 하측 챔버(15) 내에 대기압을 도입한다. 그리고, 상측 케이스(10)를 들어올림으로써, 라미네이트부(2)를 개방 상태로 한다. 상측 케이스(10)를 들어올리는 동작은, 도 1에서 설명한 실린더(22)의 신장 가동에 의해 행해진다.
그리고, 승강 기구(50)의 지지부(51)를 상승 위치 U까지 상승시킨 후, 구동 풀리 P1을 구동하고, 반송 시트(5)와 함께 태양 전지 모듈 M을 라미네이트부(2)로부터 반출한다. 그리고, 태양 전지 모듈 M을 탑재한 반송 시트(5)는, 상승 위치 U로 상승시킨 지지부(51)에 의해, 히터 패널(35)의 상방으로 들어올린 상태로 라미네이트부(2)로부터 반출된다.
라미네이팅 처리가 종료된 태양 전지 모듈 M은, 반송 시트(5)와 반출 컨베이어(7)의 가동에 의해, 도 1에서 라미네이트부(2)의 좌측방에 배치된 반출 컨베이어(7) 상으로 반출된다. 그리고, 태양 전지 모듈 M은, 도시하지 않은 로봇 등의 수단에 의해 반출 컨베이어(7) 상으로부터 옮겨져서 다음의 공정으로 반송된다. 그리고, 이와 같이 라미네이팅 처리가 종료된 태양 전지 모듈 M을 반출 컨베이어(7) 상에 반출하는 동시에, 다음 라미네이팅을 행하는 태양 전지 모듈 M을 라미네이트부(2)에 반입해도 된다.
이상의 실시예에 의하면, 탱크부(32) 내에서 사전에 가열하여 저장해 둔 공 기를 상측 챔버(13)에 도입하므로, 태양 전지 모듈 M을 가압할 때, 태양 전지 모듈 M이 냉각되지 않게 된다. 그러므로, 태양 전지 모듈 M의 내부에 온도차가 발생하지 않고, 안정된 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다. 또한, 태양 전지 모듈 M의 냉각을 방지함으로써, 충전재(92, 93)인 EVA 수지 등의 반응 온도까지 신속하게 온도를 상승시킬 수 있다. 그러므로, 라미네이팅 처리 시간을 단축할 수 있고, 제조 효율이 향상된다. 또한, 상측 챔버(13) 내에 도입되는 공기의 온도를, 계절에 관계없이 일정하게 할 수 있으므로, 동계와 하계 등에도 라미네이팅의 조건이 일정하게 되고, 제품의 품질이 안정된다.
거기에 더하여, 라미네이트부(2)에 태양 전지 모듈 M을 반입할 때, 반송 시트(5) 상에 탑재되어 있는 태양 전지 모듈 M을 상방으로 들어올려서 히터 패널(35)로부터 이격시키고 있으므로, 태양 전지 모듈 M의 반입이 완료될 때까지, 태양 전지 모듈 M이 라미네이트부의 히터 패널(35)에서 가열되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 복수매의 태양 전지 모듈 M을 라미네이트부(2)에서 처리하는 경우, 먼저 라미네이트부(2)에 반입되는 태양 전지 모듈 M과 나중에 라미네이트부(2)에 반입되는 태양 전지 모듈 M 사이의 가열 시간의 차이를 없애고, 복수개의 태양 전지 모듈 M을 균일한 온도로 가열할 수 있다. 또한, 라미네이팅 처리 전의 가열에 기인하는 태양 전지 모듈 M 내부의 기포의 발생을 방지하고, 고품질의 태양 전지 모듈 M을 제조할 수 있게 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 전술한 예로 한정되지는 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범 위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대하여도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
전술한 실시예에서는, 탱크부(31) 내의 공기를 히터(34)에 순환시켜서 가열하는 구성을 설명하였으나, 도 10에 나타낸 바와 같이, 탱크부(31)에 히터(100)를 장착하고, 히터(100)의 가열에 의해 탱크부(31) 내의 공기를 가열하여도 된다. 이 경우, 히터(100)는, 예를 들면 러버(rubber) 히터 등을 사용할 수 있다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 탱크부(31)를, 상측 챔버(13)를 구성하는 상측 케이스(10)에 인접하여 배치해도 된다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 탱크부(31)와 상측 챔버(13)를 인접하여 배치시키면, 탱크부(31)와 함께 상측 케이스(10)도 가열되므로, 태양 전지 모듈 M을 가압할 때, 태양 전지 모듈 M이 냉각되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 라미네이트부(2)에 동시에 반입되어 처리되는 태양 전지 모듈 M의 매수는 1매라도 되고, 임의의 복수매라도 상관없다. 또한, 탱크부(31)로부터 상측 챔버(13) 내에 도입되는 유체는, 공기로 한정되지 않고, 불활성 가스 등의 기체 등이라도 되고, 또한, 기체 이외의 액체 등의 유체라도 된다. 그리고, 라미네이팅 시에 탱크부(31)로부터 상측 챔버(13) 내에 충분한 양의 유체를 도입할 수 있도록, 탱크부(31)의 내용량은, 상측 챔버(13) 내와 동등, 또는 그 이상(예를 들면, 상측 챔버(13) 내의 2배 정도)이면 된다.
[비교예]
도 1 등에서 설명한 라미네이트 장치에서, 태양 전지 모듈을 실제로 라미네이팅 처리하고, 라미네이팅 시에 사전에 가열한 공기를 상측 챔버 내에 도입한 경우(본 발명예)와, 가열하지 않은 공기(외기)를 그대로 상측 챔버 내에 도입한 경우(비교예)에, 라미네이팅 시의 태양 전지 모듈의 온도 변화를 검토했다. 그 결과, 본 발명예(도 12)에서는, 라미네이팅 개시 시(약 6분 30초)로부터 약 9분 후(약 15분 30초) 사이에, 65˚C로부터 교차 결합 온도인 140˚C에 도달했다. 한편, 비교예(도 13)에서는, 라미네이팅 개시 시(약 7분)로부터 약 2분 후(약 19분) 사이에, 55˚C로부터 교차 결합 온도인 140˚C에 도달했다. 온도 상승 속도를 비교하면, 본 발명예(도 12)가 약 8.3˚C/분인데 비해, 비교예(도 13)는 약 7˚C/분이었다. 본 발명에 의하면, 종래와 비교하여 온도 상승 속도가 빠르고, 제조 능력이 높은 것을 알 수 있다.
본 발명은, 예를 들면, 투광성 기판, 충전재 및 태양 전지 소자 등의 피 라미네이트체를 라미네이팅하여 태양 전지 모듈을 제조하는 라미네이트 장치에 특히 유용하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이트 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이며, 상측 케이스가 상승하여 라미네이트부가 개방된 상태를 나타내고 있다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이며, 상측 케이스가 하강하여 라미네이트부가 밀폐된 상태를 나타내고 있다.
도 5는 히터 패널의 평면도이다.
도 6은 지지부를 확대한 구성을 나타낸 히터 패널의 부분 확대도이다.
도 7은 반송 시트 이동 기구의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 8은 태양 전지 모듈의 평면도이다.
도 9는 태양 전지 모듈 M의 확대 단면도이다.
도 10은 외면에 히터를 장착한 탱크부의 설명도이다.
도 11은 탱크부 상측 챔버에 인접시킨 상측 케이스의 설명도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 라미네이팅 시의 태양 전지 모듈의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 비교예에 따른, 라미네이팅 시의 태양 전지 모듈의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.

Claims (6)

  1. 다이어프램(diaphragm)에 의해 나누어진 상측 챔버에 유체를 도입하고, 다이어프램의 팽출(膨出)에 의해 히터 패널에 탑재된 피 라미네이트체를 양측에서 가압하여 라미네이팅을 행하는 라미네이트 장치로서,
    상기 상측 챔버에 도입되는 유체를 저장해 두는 탱크부가 설치되고, 상기 탱크부 내에 저장된 유체를 가열하는 가열 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 기구는, 상기 탱크부 내의 유체를 순환시켜서 가열하는 히터인 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열 기구는, 상기 탱크부에 장착된 히터인 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탱크부는, 상기 상측 챔버에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피 라미네이트체를, 상기 히터 패널에 탑재한 상태와 상기 히터 패널의 상방으로 들어올린 상태가 되도록 승강시키는 승강 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피 라미네이트체는 태양 전지 모듈인 것을 특징으로 하는 라미네이트 장치.
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