特開 2023-157806 枠分離器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157806

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】枠分離器具

(51)【国際特許分類】

   H02S 30/10 20140101AFI20231019BHJP

   B25B 27/00 20060101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

H02S30/10

B25B27/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022067966

(22)【出願日】2022-04-16

(71)【出願人】

【識別番号】521098814

【氏名又は名称】宮脇 賢一

(74)【代理人】

【識別番号】100193518

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】宮脇 賢一

【テーマコード（参考）】

3C031

5F151

5F251

【Ｆターム（参考）】

3C031EE00

5F151JA02

5F151JA09

5F251JA02

5F251JA09

(57)【要約】

【課題】太陽電池モジュールの大きさによらず、かつ簡単な構成で、太陽電池モジュールから外枠を容易に分離することができる枠分離器具を提供する。
【解決手段】枠分離器具１００は、水平方向に差し込まれた太陽電池モジュール１の太陽電池パネル２を上下面から押圧し保持するパネル保持機構１０と、差し込まれた太陽電池モジュール１の太陽電池パネル２の外枠３の外側からパネル保持機構１０を固定する本体部２０と、を備える。また、パネル保持機構１０は、太陽電池パネル２の外枠３のうちの第１辺を内側から外側へ押圧する押圧シリンダ３０を有する。そして、押圧シリンダ３０は、パネル保持機構１０の太陽電池パネル２に対する押圧方向の軸線AY上に位置している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池パネルから外枠を分離する枠分離器具において、
水平方向に差し込まれた前記太陽電池パネルを上下面から押圧し保持するパネル保持機構と、
差し込まれた前記太陽電池パネルの外枠の外側から前記パネル保持機構を固定する本体部と、を備え、
前記パネル保持機構は、前記太陽電池パネルの外枠のうちの第１辺を内側から外側へ押圧する押圧シリンダを有し、
前記押圧シリンダは、前記パネル保持機構の前記太陽電池パネルに対する押圧方向の軸線上に位置していること、を特徴とする枠分離器具。

【請求項2】

前記パネル保持機構は、前記押圧シリンダの向きを調整する調整部を有する、請求項１に記載の枠分離器具。

【請求項3】

前記本体部の載置面に、当該本体部が載置される載置台の長手方向に当該本体部をスライド可能にするスライド機構を設けた請求項１又は２に記載の枠分離器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池パネルの外周端部に外枠が嵌め込まれた太陽電池モジュールから外枠を分離するための枠分離器具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、太陽電池パネルの外周端部に金属製の外枠（フレーム）が嵌め込まれた太陽電池モジュールが広く使用されている。太陽電池パネルは、太陽電池素子が形成された半導体基板を含む太陽電池積層体と、その受光面側に設けられたガラス基板と、その非受光面側に設けられたバックシートとが積層された板状の積層構造を有する。

【0003】

外枠は、太陽電池パネルの周囲を囲み、例えば充填材やビスを介して太陽電池パネルの外周端部と固着されている。これにより太陽電池モジュールは、耐水性および止水性を向上させている。

【0004】

太陽電池モジュールの耐用年数は２０年から３０年であるが、風水害や積雪等の自然災害、設置工事又は運転中の破損などによって、少なくない量の太陽光モジュールのリサイクルが発生している。しかし、上記のように太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと外枠とが充填材やビスによって強固に固定されており、解体業者の手作業で解体してリサイクルすることが非常に困難な構造となっている。

【0005】

そこで、例えば特許文献１は、台部上に固定された太陽電池モジュールの左右の短辺枠及び前後の長辺枠を外方へ押し出して、各枠を太陽電池モジュールの本体から取り外す爪体を備えた枠取り外し装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特願２０２１－９５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、外枠が分離されていない状態の太陽電池モジュールの容積及び重量は極めて大きい。そのうえで、特許文献１の枠取り外し装置では、太陽電池モジュールの互いに対向する長辺枠並びに短辺枠を同時に取り外すべく、太陽電池モジュールを強く固定するための大きな動力（装置）が必要となる。また、枠の取り外し時に太陽電池モジュールが回動しないようにするためには、特許文献１の枠取り外し装置のように太陽電池モジュールを固定するための固定パッドを複数設けるか、太陽電池モジュールの中央部を大きな動力で強く固定する必要があるため、必然的に構成が複雑になり装置全体が大型になりやすいという課題を有する。

【0008】

そこで本発明は、太陽電池モジュールの大きさによらず、かつ簡単な構成で、太陽電池モジュールから外枠を容易に分離することができる枠分離器具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の枠分離器具は上記の目的を達成するために以下の手段を備える。

【0010】

本発明の枠分離器具は、太陽電池パネルから外枠を分離する。枠分離器具は、水平方向に差し込まれた太陽電池パネルを上下面から押圧し保持するパネル保持機構と、差し込まれた太陽電池パネルの外枠の外側からパネル保持機構を固定する本体部と、を備える。

【0011】

パネル保持機構は、太陽電池パネルの外枠のうちの第１辺を内側から外側へ押圧する押圧シリンダを有し、押圧シリンダは、パネル保持機構の太陽電池パネルに対する押圧方向の軸線上に位置している。

【0012】

この構成において、押圧シリンダがパネル保持機構の太陽電池パネルに対する押圧方向の軸線上に位置していることによって、押圧シリンダが太陽電池パネルの外枠のうちの第１辺を内側から外側へ押圧するときに太陽電池パネルに回転モーメントが生じにくくなるため、大きな動力で太陽電池パネルを押圧しなくても、太陽電池パネルが回転することなく外枠３の分離を行うことができる。

【0013】

また、この構成では、本体部は差し込まれる太陽電池パネルの外枠の外側からパネル保持機構を固定する。そして、押圧シリンダによる押圧をかける位置に合わせて、太陽電池パネルをパネル保持機構によって上下面から押圧し、押圧シリンダによる押圧を太陽電池パネルの外枠に作用させる。つまり、この構成では、太陽電池パネルから外枠を分離する際は、押圧シリンダによる押圧をかける位置に合わせて太陽電池パネルを枠分離器具に設置すればよい。

【0014】

したがって、本発明の枠分離器具では、太陽電池モジュールの大きさによらず、かつ簡単な構成で、太陽電池モジュールから外枠を容易に分離することができる。

【0015】

また、本発明の枠分離器具のパネル保持機構は、押圧シリンダの向きを調整する調整部を有する。

【0016】

この構成により、押圧シリンダが太陽電池パネルの外枠のうちの第１辺を内側から外側へ押圧するときに、押圧シリンダと当該第１辺との対面角度に応じて押圧シリンダの向きが当該第１辺に対して直角方向になるよう調整することが可能となる。これにより、たとえ太陽電池パネルが枠分離器具に対して多少ずれて設置されたとしても、太陽電池パネルを動かすことなく、太陽電池パネルに回転モーメントが生じないようにして太陽電池パネルから外枠を分離することができる。

【0017】

また、本発明の枠分離器具は、本体部の載置面に、当該本体部が載置される載置台の長手方向に当該本体部をスライド可能にするスライド機構を設ける。

【0018】

この構成により、太陽電池パネルからの外枠の分離作業の効率化及び枠分離器具の利便性の向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、太陽電池モジュールの大きさによらず、かつ簡単な構成で、太陽電池モジュールから外枠を容易に分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に関する枠分離器具１００及び太陽電池モジュール１の外観斜視図である。

【図2】図１に枠分離器具１００の外観側面図である。

【図3】図１に示す枠分離器具１００の外観上面の概略図である。

【図4】太陽電池モジュール１がパネル保持機構１０によって保持された状態の枠分離器具１００の外観側面図である。

【図5】図４に示す枠分離器具１００において押圧シリンダ３０が矢印Xの方向へスライドした状態を示す枠分離器具１００の外観斜視図である。

【図6】スライド機構４０を設けた枠分離器具１００の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態に関する枠分離器具１００について説明する。

【0022】

図１は、本発明の実施形態に関する枠分離器具１００及び太陽電池モジュール１の外観斜視図である。なお、図１は、本発明の実施形態に関する枠分離器具１００を２台設置した場合の一例を示している。

【0023】

まず太陽電池モジュール１の構成について説明する。

【0024】

太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル２と、太陽電池パネル２の外周端部に嵌め込まれた外枠３と、太陽電池パネル２で生じた起電力を外部に伝送するための配線ケーブル（不図示）と、を備える。なお、太陽電池パネル２は太陽電池モジュール１の構成要素であるが、以下の説明において太陽電池パネル２というときは太陽電池モジュール１を含むものとする。

【0025】

太陽電池パネル２は太陽電池素子が形成された半導体基板を含む太陽電池積層体と、その受光面側に設けられたガラス基板と、その裏面側（非受光面側）に設けられたバックシートとが積層された板状の積層構造を有する。

【0026】

外枠３は第１辺３A、第２辺３B、第３辺３C、及び第４辺３Dの４辺で構成される四角形状（本実施形態では長方形）であり、太陽電池パネル２の周囲を囲む。第１辺３Aの両端は第４辺３Dの端及び第２辺３Bの端と例えばビス又は金具で接合している。第２辺３Bの両端は第３辺３Cの端及び第１辺３Aの端と例えばビス又は金具で接合している。第３辺３Cの両端は第４辺３Dの端及び第２辺３Bの端と例えばビス又は金具で接合している。第４辺３Dの両端は第３辺３Cの端及び第１辺３Aの端と例えばビス又は金具で接合している。外枠３の材料は例えばアルミニウム等の金属である。

【0027】

次に、外枠３を太陽電池モジュール１から分離する枠分離器具１００の構成について説明する。

【0028】

図２は、図１に枠分離器具１００の外観側面図である。図３は、図１に示す枠分離器具１００の外観上面の概略図である。

【0029】

枠分離器具１００は、水平方向（矢印Xの方向）に差し込まれた太陽電池モジュール１の太陽電池パネル２を上下面から押圧し保持するパネル保持機構１０と、差し込まれた太陽電池モジュール１の太陽電池パネル２の外枠３の外側からパネル保持機構１０を固定する本体部２０と、を備える。

【0030】

枠分離器具１００の材料は例えば炭素鋼等の金属である。

【0031】

パネル保持機構１０は、昇降部１１、押圧板１２、支持部１３、胴部１４、固定板１５、及び基端部１６を備える。

【0032】

昇降部１１は、基端部１６から鉛直上方に向かって突出すると共に、当該基端部１６から固定板１５に対して昇降可能に設けられている。昇降部１１は、例えば油圧シリンダから構成される可動部である。なお、昇降部１１を基端部１６内のリンク機構とアクチュエータとの組み合わせによって構成される可動部としてもよい。この場合、アクチュエータには、例えば油圧、空圧、又は電動アクチュエータを用いることができる。あるいは、昇降部１１の構成として、適宜の昇降機構（ 手動を含む。） を用いてもよい。

【0033】

押圧板１２は、円柱状の支持部１３を介して昇降部１１の鉛直上方の先端面に固定されている平板状の金属部材である。押圧板１２は、昇降部１１によって上昇することで、太陽電池パネル２の下面（裏面）に当接して、太陽電池パネル２を押圧する。そして、後述の固定板１５との間で太陽電池パネル２を固定し保持する。

【0034】

なお、太陽電池パネル２の固定時に太陽電池パネル１の破損等を防止し、かつより確実に太陽電池パネル２を固定するために、押圧板１２又は固定板１５の両方又はいずれか一方に、太陽電池パネル２との当接面に樹脂材料からなる緩衝部材を設けてもよい。

【0035】

胴部１４は、上胴部１４ａ及び下胴部１４ｂから構成されている筒状の筐体であり、本体部２０に連結し固定されている。上胴部１４ａと下胴部１４ｂとは、環状の接続部１７ａ、１７ｂを介して下胴部１４ｂが上胴部１４ａに対して回動可能に連結されている。下胴部１４ｂの鉛直下方の先端面には、平板状の金属部材である固定板１５が固定されている。

【0036】

また、パネル保持機構１０は、太陽電池パネル２の外枠３のうちの第１辺を内側から外側へ押圧する押圧シリンダ３０を有する。押圧シリンダ３０は、下胴部１４ｂの側面に設けられている開口部１４ｃ、１４ｄに、下胴部１４ｂを水平方向に貫通するように設けられている。つまり、押圧シリンダ３０は、パネル保持機構１０と一体となって設置されている。

【0037】

押圧シリンダ３０は、パネル保持機構１０の太陽電池パネル２に対する押圧方向（図２の矢印Yの方向）の軸線AY上に位置している（図２、図３参照）。押圧シリンダ３０は、筐体３０ａと、スライド自在に筐体３０ａの内部に挿入されているシリンダ３０ｂとを備える。シリンダ３０ｂは、筐体３０ａより突出している。またシリンダ３０ｂの先端面は、外枠３の辺に当接したときに当該辺が嵌まるよう溝を有する。また、押圧シリンダ３０は、同設置現場で、不図示の携帯型圧力器具に作業者により接続される。携帯型圧力器具は例えば携帯型油圧ポンプ等である。

【0038】

なお、本実施形態では押圧シリンダ３０は溝を有するが、これに限るものではない。実施の際、押圧シリンダ３０の先端面は平坦であっても構わない。

【0039】

また、パネル保持機構１０は、押圧シリンダ３０の向きを調整する調整部１８を有する。調整部１８は、下胴部１４ｂの側面に設けられているレバーであり、作業者が把持し手動で操作することによって、下胴部１４ｂを上胴部１４ａに対して回動させることができる（図３参照）。そして、下胴部１４ｂの回動に伴って、押圧シリンダ３０の向きが調整される。

【0040】

本体部２０は、支柱部２０ａ、連結部２０ｂ、及び台座部２０ｃを備える。

【0041】

支柱部２０ａは、太陽電池モジュール１がパネル保持機構１０に水平方向（矢印Xの方向）に差し込まれて設置されることによって、太陽電池パネル２の外枠３の外側に位置することになる。連結部２０ｂは、パネル保持機構１０の胴部１４に連結し、台座部２０ｃはパネル保持機構１０の基端部１６と連結している。

【0042】

そして、太陽電池パネル２の外枠３の外側に位置する支柱部２０ａから太陽電池モジュール１の内側方向に向けて連結部２０ｂ及び台座部２０ｃが延伸するような形でパネル保持機構１０を固定する。つまり、本体部２０は、枠分離器具１００の側面視（図３の矢印Z方向）で略コの字型となっている。

【0043】

なお、連結部２０ｂ及び台座部２０ｃの長手方向の長さは、最低限、押圧シリンダ３０のシリンダ３０ｂの全長程度の長さがあればよく、これにより枠分離器具１００全体の小型化を図ることができる。

【0044】

次に、外枠３を太陽電池パネル２から分離する枠分離器具１００の動作について説明する。

【0045】

図４は、太陽電池モジュール１がパネル保持機構１０によって保持された状態の枠分離器具１００の外観側面図である。図５は、図４に示す枠分離器具１００において押圧シリンダ３０が矢印Xの方向へスライドした状態を示す枠分離器具１００の外観斜視図である。

【0046】

所定の高さの載置台１９に載置された枠分離器具１００において、パネル保持機構１０の押圧板１２と固定板１５との間隙に太陽電池モジュール１を水平方向（矢印Xの方向）に差し込むことによって、太陽電池モジュール１を枠分離器具１００に設置する。

【0047】

そして、パネル保持機構１０の昇降部１１を上昇させ、押圧板１２を太陽電池パネル２の下面（裏面）に当接させる。続いて、さらに昇降部１１を上昇させ、押圧板１２によって太陽電池パネル２を押圧し、固定板１５との間で太陽電池パネル２を固定し保持する（図４、図５（ａ）参照）。

【0048】

次に、作業者は携帯型圧力器具を駆動し、圧力を押圧シリンダ３０に加える。押圧シリンダ３０は、携帯型圧力器具の圧力により矢印Xの方向（第４辺３Dが伸びる方向）へスライドしたとき、外枠３のうちの第１辺３Aに当接する（図５（ｂ）参照）。そして、押圧シリンダ３０は、パネル保持機構１０が太陽電池パネル２を固定した状態で、携帯型圧力器具の圧力により矢印Xの方向へ第１辺３Aを押圧する。押圧力は例えば７MPa以上である。

【0049】

このとき、押圧シリンダ３０は、少なくとも1辺の半分が剥がれるまで押圧しながらスライドすることが好ましい。少なくとも1辺の半分が剥がれれば、作業者は手作業でも容易に１辺を完全に剥がすことが可能となるためである。

【0050】

以後、作業者は残りの３辺３B、３C、３Dに対しても同じ作業を繰り返し、最後に４辺３Ａ、３B、３C、３Dを手作業で太陽電池パネル２から完全に引き剥がす。これにより外枠３は太陽電池モジュール１から分離する。

【0051】

本実施形態の枠分離器具１００は、押圧シリンダ３０がパネル保持機構１０の太陽電池パネル２に対する押圧方向（図２の矢印Yの方向）の軸線AY上に位置していることによって、押圧シリンダ３０が太陽電池パネル２の外枠３のうちの第１辺を内側から外側へ押圧するときに太陽電池パネル２に回転モーメントが生じにくくなるため、大きな動力で太陽電池パネル２を押圧しなくても、太陽電池パネル２が回転することなく外枠３の分離を行うことができる。

【0052】

また、この構成では、本体部２０は差し込まれる太陽電池パネル２の外枠３の外側からパネル保持機構１０を固定する。そして、押圧シリンダ３０による押圧をかける位置に合わせて、太陽電池パネル２をパネル保持機構１０によって上下面から押圧し、押圧シリンダ３０による押圧を太陽電池パネル２の外枠３に作用させる。

【0053】

つまり、この構成では、太陽電池パネル２から外枠３を分離する際は、押圧シリンダ３０による押圧をかける位置に合わせて太陽電池パネル２を枠分離器具１００に設置すればよい。

【0054】

したがって、本実施形態の枠分離器具１００では、太陽電池モジュール１の大きさによらず、かつ簡単な構成で、太陽電池モジュール１から外枠３を容易に分離することができる。また、本実施形態の枠分離器具１００は簡単な構成であることによって、同種装置に比べて小型化を図ることが可能である。

【0055】

また、本実施形態のパネル保持機構１０の調整部１８によって、押圧シリンダ３０が太陽電池パネル２の外枠３のうちの第１辺を内側から外側へ押圧するときに、押圧シリンダ３０と当該第１辺との対面角度に応じて押圧リンダ３０の向きが当該第１辺に対して直角方向になるよう調整することが可能となる。これにより、たとえ太陽電池パネル２が枠分離器具１００に対して多少ずれて設置されたとしても、太陽電池パネル２を動かすことなく、太陽電池パネル２に回転モーメントが生じないようにして太陽電池パネル２から外枠を分離することができる。

【0056】

なお、本実施形態では、調整部１８による押圧シリンダ３０の向きの調整時において、下胴部１４ｂは上胴部１４ａに対して３６０度回動が可能、つまり回動角度に制限は設けていなかったが、下胴部１４ｂの回動が９０度に制限されるよう構成してもよい。例えば押圧シリンダ３０の向きが支柱部２０ａと対峙する状態つまり太陽電池パネル２が枠分離器具１００に設置された状態において押圧シリンダ３０の向きが外枠３の第１辺３Ａに対して直角方向である状態（以下、「状態（１）」という。）から、下胴部１４ｂが９０度まで回動し、太陽電池パネル２が枠分離器具１００に設置された状態において外枠３の第１辺３Ｄに対して押圧シリンダ３０の向きが直角方向となる状態（以下、「状態（２）」という。）に調整できるよう構成する。状態（２）から状態（１）への調整も同様に可能とする。これにより、太陽電池パネル２の外枠３の角を形成する２辺（本実施形態では第１辺３A及び第４辺３D）を、少ない動作で効率よく分離することができる。

【0057】

また、本実施形態では、枠分離器具１００に対して太陽電池モジュール１だけを移動させて太陽電池モジュール１を枠分離器具１００に設置しているが、これに限るものではない。

【0058】

図６は、スライド機構４０を設けた枠分離器具１００の一例を示す図である。

【0059】

例えば、本体部２０の載置面に、本体部２０が載置される載置台１９の長手方向に本体部２０をスライド可能にするスライド機構４０を設ける。つまり、本体部２０の台座部２０ｃ及び載置台１９のそれぞれの接触面に長手方向のスライド機構４０を設け、枠分離器具１００を載置台１９の長手方向へスライドさせることを可能とする。

【0060】

スライド機構４０としては例えばインナーレール（台座部２０ｃ側）及びアウターレール（載置台１９側）を備えるスライドレールを採用する。スライドレールの種類はローラータイプ又はベアリングタイプのいずれでもよく、材質としては鋼鉄材又はステンレス材などが好ましい。

【0061】

この構成では、図６に示すように枠分離器具１００を２台使用するような場合に特に有用である。すなわち、太陽電池モジュール１を一方の枠分離器具１００に設置した場合に、太陽電池モジュール１の大きさに合わせて、他方の枠分離器具１００をスライドさせることによって、太陽電池モジュール１の外枠３の２辺に対して同時に分離作業を実施することが可能となる。これにより、作業の効率化及び枠分離器具１００の利便性の向上を図ることができる。

【0062】

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0063】

１・・・太陽電池モジュール
２・・・太陽電池パネル
３・・・外枠
３A・・・第１辺
３B・・・第２辺
３C・・・第３辺
３D・・・第４辺
１０・・・パネル保持機構
１１・・・昇降部
１２・・・押圧板
１３・・・支持部
１４・・・胴部
１４ａ・・・上胴部
１４ｂ・・・下胴部
１５・・・固定板
１６・・・基端部
１７ａ、１７ｂ・・・接続部
１８・・・調整部
１９・・・載置台
２０・・・本体部
２０ａ・・・支柱部
２０ｂ・・・連結部
２０ｃ・・・台座部
３０・・・押圧シリンダ
３０ａ・・・筐体
３０ｂ・・・シリンダ
４０・・・スライド機構
１００・・・枠分離器具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】