JP6567625B2 - Solar cell module recycling equipment - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールのリサイクル装置に関する。 The present invention relates to a solar cell module recycling apparatus.
使用済の太陽電池モジュールの構成材料(ガラス基板、封止剤、太陽電池セル、配線材、バックシート等)を再利用するために、各材料を互いに分離する必要がある。ガラス基板から、太陽電池セルを含む他の材料を分離する際に、リサイクル装置が用いられる。 In order to reuse the constituent materials (glass substrate, sealant, solar battery cell, wiring material, backsheet, etc.) of the used solar cell module, it is necessary to separate the materials from each other. When separating other materials including solar cells from the glass substrate, a recycling apparatus is used.
従来のリサイクル装置として、特許文献1に記載された封止剤を加熱して軟化させ、加熱したブレードを、太陽電池セルと共に粉砕工程によりひび割れを入れたガラス基板と他の材料との間に当接させて分離するものがあった。
As a conventional recycling apparatus, the sealing agent described in
しかし特許文献1には、添付された図6等においても、モジュールの搬送機構やブレードの動作について詳細に記載されていない。このため、ガラス基板と他の材料との間に確実にブレードを当接させて分離するための機構が不明であり、改善の余地があった。
However,
そこで、本願の発明者により出願された特許文献2、3において、太陽電池モジュールの反り等にも追従し、ガラス基板を割ることなく他の材料との間にブレードを当接させて短時間で効率良く剥離することが可能な太陽電池モジュールのリサイクル装置が提案されている。 Therefore, in Patent Documents 2 and 3 filed by the inventors of the present application, following the warpage of the solar cell module, the blade is brought into contact with another material without breaking the glass substrate in a short time. A solar cell module recycling apparatus that can be efficiently peeled has been proposed.
しかしながら、特許文献2あるいは3により提案されたリサイクル装置では、搬入前に太陽電池発電現場等において不慮によりガラス基板が割れた太陽電池モジュールのリサイクルを行う際に、割れたガラス基板と他の材料との剥離分離作業が容易でない場合が考えられた。 However, in the recycling apparatus proposed by Patent Document 2 or 3, when recycling a solar cell module in which the glass substrate is accidentally broken at the solar cell power generation site before carrying in, the broken glass substrate and other materials It was considered that the peeling and separation work was not easy.
本発明は上記事情に鑑み、特許文献2、3で提案された太陽電池モジュールのリサイクル装置において、割れたガラス基板と他の材料との間の剥離分離にも対応し、確実かつ容易に行うことが可能な太陽電池モジュールのリサイクル装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, the present invention is a solar cell module recycling apparatus proposed in Patent Documents 2 and 3 that can handle separation and separation between a broken glass substrate and other materials, and is performed reliably and easily. An object of the present invention is to provide a solar cell module recycling apparatus capable of achieving this.
本発明は、太陽電池モジュールにおけるガラス基板と他の材料とを分離する太陽電池モジュールのリサイクル装置において、
押圧固定治具と、滑走面板を含む搬送部とを有し、前記太陽電池モジュールを与えられて、前記滑走面板上の前記太陽電池モジュールを前記押圧固定治具により押圧固定して保持した状態で、前記押圧固定治具を下流側へ移動させることで前記太陽電池モジュールを下流側へ前記滑走面板上を滑るように押し出して搬送する押圧固定部と、
前記押圧固定部により搬送されてきた前記太陽電池モジュールに対し、刃具を用いて前記ガラス基板と前記他の材料とを分離する刃物部と、
前記他の材料と分離された前記ガラス基板を与えられ、前記押圧固定治具により押圧固定して保持した状態で下流側へ搬送する下流押出搬出部と、
前記押圧固定部、前記刃物部、前記下流押出搬出部のそれぞれの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記押圧固定治具は、上下駆動機構により上下に移動する押圧固定治具基板と、モジュール端面押当材とを有し、前記太陽電池モジュールの上流側端面を前記モジュール端面押当材により押し当てた状態で、前記滑走面板上の前記太陽電池モジュールの表面を前記押圧固定治具基板により押圧固定して保持することを特徴とする。
The present invention is a solar cell module recycling apparatus for separating a glass substrate and other materials in a solar cell module,
In a state of having a pressing fixture and a transport unit including a sliding surface plate, being provided with the solar cell module, and pressing and fixing the solar cell module on the sliding surface plate by the pressing fixture. A pressing and fixing part that pushes and conveys the solar cell module to slide on the sliding surface plate to the downstream side by moving the pressing and fixing jig to the downstream side;
For the solar cell module that has been transported by the pressing and fixing unit, a blade part that separates the glass substrate and the other material using a blade, and
A downstream extrusion carry-out portion which is fed with the glass substrate separated from the other material and is conveyed to the downstream side in a state of being pressed and fixed by the pressing and fixing jig;
A control unit for controlling the operations of the pressing and fixing unit, the blade unit, and the downstream extrusion / unloading unit;
With
The pressing and fixing jig includes a pressing and fixing jig substrate that is moved up and down by a vertical driving mechanism and a module end surface pressing material, and the upstream end surface of the solar cell module is pressed by the module end surface pressing material. In this state, the surface of the solar cell module on the sliding surface plate is pressed and fixed by the pressing fixture substrate.
本発明の太陽電池モジュールのリサイクル装置によれば、搬入前にガラス基板が割れた場合であっても、ガラス基板と他の材料との間の剥離分離を確実かつ容易に行うことが可能である。 According to the solar cell module recycling apparatus of the present invention, it is possible to reliably and easily perform separation and separation between the glass substrate and other materials even when the glass substrate is broken before being carried in. .
以下、本発明の実施の形態による太陽電池モジュールのリサイクル装置について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the recycling apparatus of the solar cell module by embodiment of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.
図1を参照して、本発明でリサイクルの対象とする太陽電池モジュール100の一例における概略構成を説明する。
With reference to FIG. 1, the schematic structure in an example of the
太陽電池モジュール100は、ガラス基板101とバックシート105との間に、複数の太陽電池セル102が配線材103により接続された状態で封止剤104により封止された構成を備えている。
The
この太陽電池モジュール100において、ガラス基板101と、他の材料に相当するセルマトリクス106とを分離する。
In the
本実施の形態による太陽電池モジュールのリサイクル装置1の概略構成について、その正面図である図2、及び図2において上流側から見た側面図に相当する図3を用いて説明する。
A schematic configuration of a solar cell
この太陽電池モジュールのリサイクル装置1は、主要な構成として押圧固定部10、刃物部30、下流押出搬出部40、搬出機50、制御部60を備えている。
The solar cell
押圧固定部10は、押圧固定治具11、搬送部20を有する。
The pressing and
押圧固定治具11は、押圧固定治具基板12、ガイド軸13a、モータ駆動ネジ軸、(油空圧駆動)シリンダ等の上下駆動機構装置13b、保持板13cの他に、後述するように治具当接基板15、モジュール端面押当材16を有する。図中左側の上流より所定位置に搬入された太陽電池モジュール100に対し、押圧固定治具11が矢印A1で示された下方向に移動して、後述する上流側の滑走面板22の表面上に太陽電池モジュール100を押圧固定した状態で保持する。
In addition to the pressing and fixing
搬送部20は、滑走基板21、滑走面板22、治具押出移動用ネジ軸24、モータ25を有する。押圧固定治具11により滑走面板22の表面上で押圧固定された太陽電池モジュール100を、押圧固定治具11が螺合された治具押出移動用ネジ軸24をモータ25により回転駆動させることで、矢印A2で示された下流側の方向に滑走面板22の表面上を滑るように押し出して刃物部30へ向けて搬送し、刃物部30から下流押出搬出部40へ向けて搬送する。
The
刃物部30は、後述するようにブレード31、ブレード31に内蔵されブレード31の刃先の切り込み刃の部分を加熱するヒータ32、ブレード31にバッファ機能を持たせるバッファ機構33を有する。ヒータ32により加熱されたブレード31によって、太陽電池モジュール100をガラス基板101とその他の部分としてのセルマトリクス106とに分離する。
As will be described later, the
下流押出搬出部40は、滑走基板42の表面上に、後述するように滑走面板43を有し、分離されたガラス基板107のみを押圧固定治具11により滑走面板43の表面上で固定保持した状態で、さらに下流側へ向けて滑走面板43の表面上を滑るように押し出して搬出する。
The downstream extrusion carry-out
搬出機50は、ローラ51、搬送ベルト52、図示されてないモータを有し、モータにより矢印A3の方向に回転するローラ51によって矢印A4の方向に搬送ベルト52をモータにより移動させ、搬送ベルト52上の分離されたセルマトリクスシート108を搬出する。
The
制御部60は、押圧固定部10、刃物部30、下流押出搬出部40、搬出機50のそれぞれの動作を制御する。
The
押圧固定治具11の構成及び動作について、図3、及び図2における上流側の部分を拡大した図4を用いて詳述する。
The configuration and operation of the
押圧固定治具11は、上流より搬送部20の滑走面板22上の所定位置に搬送搬入された、搬入前に発電所等で不慮によりガラス基板101が割れていたものも含む太陽電池モジュール100に対し、ガラス基板101面上から押圧固定し保持する。
The pressing and
押圧固定治具11は、太陽電池モジュール100の上面に、モータ駆動ネジ軸、(油空圧駆動)シリンダ等の2個の上下駆動機構装置13bが配置され、その上下駆動機構装置13bを中心として4方に4個のガイド軸13aが配置され、上下駆動機構装置13bにより図中上下方向に移動する。上下駆動機構装置13b、ガイド軸13aは、保持板13cに固定されており、保持板13cは治具押出移動用ネジ軸24に螺合されている。治具押出移動用ネジ軸24がモータ25により回転することにより、保持板13cが上流側から下流側へ移動し、これに伴い保持板13cに固定された押圧固定治具基板12が上流側から下流側へ移動する。
In the
上述したように、発電現場等において搬入以前の段階で不慮によりガラス基板101が割れた太陽電池モジュール100であっても、上流側の滑走面板22上に載置された太陽電池モジュール100のガラス基板101の表面に対し、押圧固定治具11により押圧固定し保持した状態で刃物部30へ押し出すように滑走移動する。刃物部30においてセルマトリクス106が剥離分離されたガラス基板107が、下流押出搬出部40において後述する下流側の滑走面板43の表面上に押圧固定治具11により押圧固定し保持された状態でさらに下流側へ押し出すように滑走移動する。
As described above, even if the
押圧固定治具11は、図4におけるBの部分を拡大した図5(a)〜図5(c)に示されたように、構造上の基板材である押圧固定治具基板12と、太陽電池モジュール100のガラス基板101への当接面である治具当接基板15と、太陽電池モジュール100の上流側端面に当接するモジュール端面押当材16を有する。
As shown in FIGS. 5A to 5C in which the portion B in FIG. 4 is enlarged, the pressing and fixing
ここで、治具当接基板15の表面は、例えば図5(a)に示されたように、滑らかな金属材が用いられた金属製当接面17aである場合、図5(b)に示されたように、樹脂材や硬質ゴム等の硬質弾性材が用いられた樹脂又はゴム製当接面17bである場合、図5(c)に示されたように、内部に空気配管18が設けられて表面が開孔し、図示されていない真空ポンプにより矢印で示されたように真空吸引を行って吸着面として作用する真空吸着性当接面17cである場合等がある。
Here, when the surface of the
上流側の滑走面板22、及び下流側の滑走面板43の構成及び作用について詳述する。
The configuration and operation of the upstream sliding
上流側の滑走面板22の構造を、図4のBの部分を拡大した図6(a)〜図6(c)に示す。なお、下流側の滑走面板43は上流側の滑走面板22と同様の構造を有するため説明を省略する。
The structure of the upstream sliding
滑走面板22は、構造上の基板材である滑走基板21の上面に設けられ、太陽電池モジュール100のガラス基板101の裏面側のセルマトリクス106面への当接面に相当する。なお、下流側ではセルマトリクス106が剥離分離されているため、下流側の滑走面板43は分離されたガラス基板107の裏面側への当接面に相当する。
The sliding
ここで、滑走面板22の表面は、例えば図6(a)に示されたように、滑らかな金属材が用いられた金属製滑走面22aである場合、図6(b)に示されたように、テフロン等滑らかな滑走面に適した樹脂材や表面樹脂加工が施された表面樹脂加工滑走面22bである場合、図6(c)に示されたように、内部に空気配管23が設けられて表面が開孔し、図示されていない空気ポンプにより矢印A6で示されたように空気が導入され吹き出して太陽電池モジュール100との間に空気膜を生成する空気膜滑走面22cである場合等がある。
Here, when the surface of the sliding
刃物部30の構成及び動作について、詳述する。
The configuration and operation of the
刃物部30は、図7に示されたように、押圧固定治具11と下流押出搬出部40との間に配置されており、上述したように刃具としてブレード31が用いられている。
As shown in FIG. 7, the
図8に示されたように、上流側の滑走基板21の滑走面板22上に載置され、押圧固定治具11により押圧固定され滑走面板22上を下流側へ押し出された太陽電池モジュール100のガラス基板101とセルマトリクス106との間に、水平方向においてミリオーダで刃先が突き当たるようにブレード31が配置される。
As shown in FIG. 8, the
ここで、刃物部30はブレード31を図中上下方向に移動する上下駆動機構を備えている。また、ブレード31の図中水平方向の位置は、基本的に固定であるが、水平方向に手動あるいは水平駆動機構による自動で、調整に必要な距離を移動できるようにする必要がある。このため、刃物部30はブレード31の取付位置の調整機構を備えている。
Here, the
なお、ガラス基板101とセルマトリクス106との間にブレード31の刃先が突き当たる当接位置、即ち切り込みの開始位置は、ガラス基板101が割れている場合も考慮して、滑走面板22の下流側端面より所定距離、例えば約3mm下流側となるようにブレード31をミリオーダの所定距離で配置してもよい。
In addition, the contact position where the blade tip of the
また、図示されたように、上流側の滑走面板22と下流側の滑走面板43との間に補助滑走ガイド34を設けて、分離されたガラス基板107が下流側の滑走面板43上へ滑らかに移動するように構成してもよい。
Further, as shown in the figure, an
このように配置され、内蔵するヒータ32によって刃先が加熱されたブレード31により、ガラス基板101とセルマトリクス106との間が切り込まれて剥離分離されてガラス基板101のみとなり、押圧固定治具11で固定保持した状態のまま下流側の滑走基板42の滑走面板43上を滑るように下流側へ押し出される。
The
ブレード31は、図9(a)〜図9(d)にそれぞれ一例として示されたブレード31a、31b、31c、31dのように分割された複数の分割刃31a1、31b1、31c1、31d1を有してもよい。さらに、分割刃31a1、31b1、31c1、31d1のそれぞれに独立して設けられたバッファ機構33を備えてもよく、あるいは分割していない一枚の刃に対してバッファ機構33を備えてもよい。
The
このようなバッファ機構33を設けることにより、一枚のブレード31、あるいは分割された複数の分割刃31a1、31b1、31c1、31d1の刃先が、それぞれ独立して粘性、減衰性を伴って回動し、太陽電池モジュール100の反り等の各部性状にも追従できることにより、確実に短時間で効率良く剥離することが可能である。
By providing such a
これにより、太陽電池モジュール100のガラス基板101の割れの影響等による各部の異なるあらゆる性状、あるいはあらゆる幅を有する太陽電池モジュール100に対しても柔軟に対応することができる。
Thereby, it can respond flexibly also to the
本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態は一例として提示したものであり、発明の技術的範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そしてこの実施の形態やその変形は、発明の技術的範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example, and is not intended to limit the technical scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the technical scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記実施の形態では、刃物部30は刃具としてブレードを用いているが、ブレードには限定されず、例えば回転刃等を用いてもよい。
For example, in the said embodiment, although the
1 太陽電池モジュールのリサイクル装置
10 押圧固定部
11 押圧固定治具
12 押圧固定治具基板
13a ガイド軸
13b 上下駆動機構装置
13c 保持板
15 治具当接基板
16 モジュール端面押当材
17a 金属製当接面
17b 樹脂又はゴム製当接面
17c 真空吸着性当接面
18、23 空気配管
20 搬送部
21 滑走基板
22 滑走面板
22a 金属製滑走面
22b 表面樹脂加工滑走面
22c 空気膜滑走面
24 治具押出移動用ネジ軸
25 モータ
30 刃物部
31 ブレード
32 ヒータ
33 バッファ機構
34 補助滑走ガイド
40 下流押出搬出部
42 滑走基板
43 滑走面板
50 搬出機
51 ローラ51
52 搬送ベルト
60 制御部
100 太陽電池モジュール
101 ガラス基板
102 太陽電池セル
103 配線材
104 封止剤
105 バックシート
106 セルマトリクス
107 分離されたガラス基板
108 分離されたセルマトリクスシート
DESCRIPTION OF
52 Conveying
Claims (6)
押圧固定治具と、滑走面板を含む搬送部とを有し、前記太陽電池モジュールを与えられて、前記滑走面板上の前記太陽電池モジュールを前記押圧固定治具により押圧固定して保持した状態で、前記押圧固定治具を下流側へ移動させることで前記太陽電池モジュールを下流側へ前記滑走面板上を滑るように押し出して搬送する押圧固定部と、
前記押圧固定部により搬送されてきた前記太陽電池モジュールに対し、刃具を用いて前記ガラス基板と前記他の材料とを分離する刃物部と、
前記他の材料と分離された前記ガラス基板を与えられ、前記押圧固定治具により押圧固定して保持した状態で下流側へ搬送する下流押出搬出部と、
前記押圧固定部、前記刃物部、前記下流押出搬出部のそれぞれの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記押圧固定治具は、上下駆動機構により上下に移動する押圧固定治具基板と、モジュール端面押当材とを有し、前記太陽電池モジュールの上流側端面を前記モジュール端面押当材により押し当てた状態で、前記滑走面板上の前記太陽電池モジュールの表面を前記押圧固定治具基板により押圧固定して保持することを特徴とする太陽電池モジュールのリサイクル装置。 In the solar cell module recycling apparatus that separates the glass substrate and other materials in the solar cell module,
In a state of having a pressing fixture and a transport unit including a sliding surface plate, being provided with the solar cell module, and pressing and fixing the solar cell module on the sliding surface plate by the pressing fixture. A pressing and fixing part that pushes and conveys the solar cell module to slide on the sliding surface plate to the downstream side by moving the pressing and fixing jig to the downstream side;
For the solar cell module that has been transported by the pressing and fixing unit, a blade part that separates the glass substrate and the other material using a blade, and
A downstream extrusion carry-out portion which is fed with the glass substrate separated from the other material and is conveyed to the downstream side in a state of being pressed and fixed by the pressing and fixing jig;
A control unit for controlling the operations of the pressing and fixing unit, the blade unit, and the downstream extrusion / unloading unit;
With
The pressing and fixing jig includes a pressing and fixing jig substrate that is moved up and down by a vertical driving mechanism and a module end surface pressing material, and the upstream end surface of the solar cell module is pressed by the module end surface pressing material. In this state, the solar cell module recycling apparatus is characterized in that the surface of the solar cell module on the sliding surface plate is pressed and held by the pressing fixture substrate.
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