KR101458347B1

KR101458347B1 - 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치

Info

Publication number: KR101458347B1
Application number: KR1020140109914A
Authority: KR
Inventors: 최현식; 박찬성; 이기배; 정은호
Original assignee: 사단법인 한국전자산업환경협회; 주식회사 한국전자제품자원순환센터
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2014-11-06

Abstract

본 발명은, 냉장고가 제1 컨베이어를 따라 이송되는 단계; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 냉장고에서 벽체 내에 진공단열재가 구비된 진공단열재 채택 냉장고와, 기존의 단열재가 구비된 진공단열재 비채택 냉장고를 판별하는 판별단계; 진공단열재 비채택 냉장고로 판별된 냉장고는 제1 컨베이어를 따라 이송시키며, 진공단열재 채택 냉장고로 판별된 냉장고는 클램핑하여 제2 컨베이어 상으로 이송시키는 이송단계; 상기 제2 컨베이어를 따라 이송되는 진공단열재 채택 냉장고의 벽체 외벽 판재를 절개하여 냉장고로부터 분리 제거하는 외벽 판재 절개 및 분리 단계; 상기 외벽 판재가 제거된 진공단열재 채택 냉장고를 상기 제1 컨베이어로 재 이송시키는 재이송 단계; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송된 진공단열재 비채택 냉장고와 외벽 판재가 제거된 진공단열재 채택 냉장고를 제1 컨베이어를 따라 함께 후처리 공정으로 이송하여 후처리하는 후처리 단계를 포함하는 냉장고 리사이클링 방법 및 장치를 제공한다.

Description

냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치{APPARATUS FOR DISCRIMINATING WETHER VACUUM INSULATION PANEL IS USED IN REFRIGERATOR }

본 발명은 냉장고 리사이클링 방법과 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고 리사이클링 라인을 통해 이송되는 냉장고 중에서 진공단열재를 사용한 냉장고를 판별하고, 진공단열재를 사용한 냉장고와 진공단열재가 없는 냉장고를 통합된 리사이클링 공정으로 처리할 수 있도록 한 냉장고 리사이클링 공정에서 사용되는 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치에 관한 것이다.

전 세계적으로 환경 문제가 주요 관심사로 부각됨에 따라 폐가전 리사이클링 정책이 강화되고 있다. 리사이클링 대상 품목이 대형 가전에서 소형 가전으로 확대되고 있으며, 의무 수거 비율도 점차로 높아지고 있다.

폐가전은 그대로 버려지면 환경오염의 원인이 되지만 이를 리사이클링 하는 경우 폐가전에 포함되어 있는 금속, 플라스틱 등을 수거할 수 있고, 특히 금 등과 같은 고가의 귀금속과, 희토류 금속을 수거할 수 있어 리사이클링 센터를 도시광산이라 부르기도 한다.

리사이클링 센터는 입고되는 가전제품은 제품 별 예컨대, TV, 냉장고, 세탁기 등으로 분류하여 각각의 처리 컨베이어를 따라 이송시키면서 리사이클링되는 데, 냉장고의 리사이클링 공정을 살펴보면, 전처리 공정으로 컴프레서, 모터, 냉매, 유리 등을 분리하여 처리할 필요가 있거나 제품 단위로 재활용 가능한 부품을 분리하고, 파쇄기로 이송시켜 파쇄한 후, 파쇄물을 여러 공정을 거치면서 소재별로 분리하는 공정을 수행한다.

근래 리사이클링 센터로 입고되는 냉장고 중에서 진공 단열재를 벽체 내에 구비한 냉장고가 입고되고 있다. 진공단열재는 알루미늄 박막 등과 같은 외피재 내부에 유리섬유 등과 같은 심재를 넣어 진공을 형성하며, 내부에는 가스 수분을 흡수하는 흡착제를 포함하고 있다.

진공단열재는 우레탄 등과 같은 기존 단열재 대비 높은 단열성을 구비함으로 에너지 절감 및 공간 활용성이 우수한 바, 기존 단열재를 사용한 냉장고 대비 소비전력 효과가 뛰어나고 용적률을 늘이는 것이 가능하다. 이로 인해 근래 진공단열재를 채택한 냉장고가 점차로 증가하고 있으며, 현재 대용량 냉장고의 경우 대부분 진공단열재를 채택하고 있는 것으로 알려져 있다.

그런데, 이와 같이 진공단열재를 채택한 냉장고의 경우 기존의 리사이클링 공정을 통해 처리하는 경우 기존에 발생하지 않던 새로운 문제점을 야기하고 있는바, 흡착제의 일종인 게터(Getter)는 수분을 가지고 있는 상태에서 충격을 가하면 발열 및 폭발하는 성질을 가지고 있어 파쇄기 내부에서 폭발하여 화재를 일으킬 위험성이 있다.

이러한 위험성을 제거하기 위해 진공단열재를 채택한 냉장고를 선별하여 기존 냉장고 처리 라인과 분리하여 별도의 라인으로 별도의 공정으로 처리하는 방안이 연구되고 있으나, 이런 경우 설비 부담이 가중되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 진공단열재를 채택한 냉장고와 진공단열재를 없이 기존의 단열재를 채택한 냉장고를 통합된 리사이클링 공정에서 처리할 수 있는 냉장고 리사이클링 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 냉장고 리사이클링 공정 등에서 사용 가능하며, 진공단열재를 구비한 냉장고 등과 같이 벽체 내에 진공단열재를 구비하였는지 여부를 판단할 수 있는 진공단열재 채택 여부 판별 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 냉장고가 제1 컨베이어를 따라 이송되는 단계; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 냉장고에서 벽체 내에 진공단열재가 구비된 진공단열재 채택 냉장고와, 기존의 단열재가 구비된 진공단열재 비채택 냉장고를 판별하는 판별단계; 진공단열재 비채택 냉장고로 판별된 냉장고는 제1 컨베이어를 따라 이송시키며, 진공단열재 채택 냉장고로 판별된 냉장고는 클램핑하여 제2 컨베이어 상으로 이송시키는 이송단계; 상기 제2 컨베이어를 따라 이송되는 진공단열재 채택 냉장고의 벽체 외벽 판재를 절개하여 냉장고로부터 분리 제거하는 외벽 판재 절개 및 분리 단계; 상기 외벽 판재가 제거된 진공단열재 채택 냉장고를 상기 제1 컨베이어로 재 이송시키는 재이송 단계; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송된 진공단열재 비채택 냉장고와 외벽 판재가 제거된 진공단열재 채택 냉장고를 제1 컨베이어를 따라 함께 후처리 공정으로 이송하여 후처리하는 후처리 단계를 포함하는 냉장고 리사이클링 방법이 제공된다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 판별 단계는 냉장고의 벽체 외벽 판재를 타공하여 일정 깊이의 타공홀을 형성하고, 상기 타공홀을 통한 공기 흡입 여부에 따른 부(-)압 형성 여부를 감지하여 진공단열재 채택 냉장고인지 여부를 판단한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 외벽 절개 및 분리 단계의 이전 단계로서, 냉장고의 벽체 외벽 판재에 형성된 타공홀을 통해 에어를 주입하는 에어 주입 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1 컨베이어; 상기 제1 컨베이어의 상부 또는 측면에 상기 제1 컨베이어를 따라 연장되게 설치되는 제2 컨베이어; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 냉장고에서 벽체 내에 진공단열재가 구비된 진공단열재 채택 냉장고와, 기존의 단열재가 구비된 진공단열재 비채택 냉장고를 판별하는 판별장치; 상기 제1 컨베이어를 따라 이송되는 냉장고 중에서 상기 판별장치에서 진공단열재 채택 냉장고로 판별된 냉장고를 클램핑하여 제2 컨베이어 상으로 이송시키는 이송부; 상기 제2 컨베이어를 따라 이송되는 진공단열재 채택 냉장고의 벽체 외벽 판재를 커팅톱을 이용하여 절개하고 절개된 외벽을 클램핑하여 분리하여 제거하는 외벽 판재 절개 및 분리부; 외벽 판재가 제거된 진공단열재 채택 냉장고를 진공단열재 비채택 냉장고가 이송되고 있는 제1 컨베이어로 재 이송하는 재이송부를 포함하는 냉장고 리사이클링 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 판별 장치는, 지지 프레임과; 부(-)압 감지기를 냉장고에서 이격된 위치에서 냉장고를 향하여 이동시키며, 상기 지지프레임에 이동가능하게 설치된 이동 프레임과; 상기 이동 프레임에 의해 지지되는 부(-)압 감지기를 포함하며; 상기 부압 감지기는, 하우징; 상기 하우징 내에 상하 방향으로 이동가능하게 가능하게 설치되고 하강 이동시 하단의 핀부가 상기 하우징의 하부홀을 통해 이동하여 냉장고 벽체 외벽 판재를 타공하는 타공핀; 상기 하우징의 하단에 설치되며 내부에 하강 이동한 상기 핀부를 수용하는 공간부를 형성하며 하단이 냉장고 벽체 외벽 판재에 밀착되는 흡착패드; 상기 타공핀을 구동하는 타공 액추에이터; 및 상기 타공핀을 구동하여 상기 핀부가 냉장고 벽체 외벽 판재를 타공하여 타공홀을 형성한 후, 상기 타공홀을 통한 공기 흡입 여부에 따른 부(-)압 형성 여부를 감지하는 압력감지부를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 제2 컨베이어를 따라 이송하는 냉장고의 벽체 외벽 판재에 타공홀을 형성하고 그 내부에 에어를 주입하는 에어주입기를 구비한 에어주입부를 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 하우징; 상기 하우징 내에 상하 방향으로 이동가능하게 가능하게 설치되며 하강 이동시 하단에 형성된 핀부가 상기 하우징의 하부홀을 통해 이동하여 벽체 외벽 판재를 타공하는 타공핀; 상기 하우징의 하단에 설치되며 내부에 하강 이동한 상기 핀부를 수용하는 공간부를 형성하며 하단이 벽체 외벽 판재에 밀착되는 흡착패드; 상기 타공핀을 구동하는 타공 액추에이터; 및 상기 타공핀을 구동하여 상기 핀부가 냉장고 벽체 외벽 판재를 타공하여 타공홀을 형성한 후, 상기 타공홀을 통한 공기 흡입 여부에 따른 부(-)압 형성 여부를 감지하는 압력감지부를 포함하는 진공단열재 채택 여부 판별 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 타공핀은 상기 하우징 내부에 상하 방향으로 이동가능하게 설치되며 외주면에 형성된 링홈에 상기 하우징의 내면과의 사이에 기밀을 형성하기 위한 환형의 링이 설치된 몸체를 포함하며, 상기 핀부는 몸체 하단으로 연장되며, 상기 몸체의 상단에는 타공 액추에이터가 결합된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 하우징은 내부에 중간부에 핀홀이 형성된 중간벽을 더 포함하여 상기 핀부는 상기 핀홀 및 상기 하부홀을 통해 이동하며, 상기 타공핀의 몸체와 상기 하우징의 하단 사이에 설치되는 스프링을 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 하우징의 일측으로 상기 중간벽과 상기 하우징의 하단 사이의 공간에 연통된 공기관을 더 포함하며, 상기 공기관에는 진공 이젝터가 연결된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 벽체 외벽 판재를 타공핀을 이용하여 타공하여 타공홀을 형성하고, 상기 타공홀을 통한 공기 흡입 여부에 따른 부(-)압 형성 여부에 따라 벽체 내부에 진공단열재가 구비되었는지 여부를 판단하는 진공단열재 채택 여부 판별 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면 진공단열재를 채택한 냉장고와 진공단열재를 없이 기존의 단열재를 채택한 냉장고를 통합된 리사이클링 공정에서 처리할 수 있다. 즉, 진공단열재를 채택한 냉장고가 판별되고 진공단열재 채택 냉장고는 제2 컨베이어로 이송되어 진공단열재가 제거된 후 제1 컨베이어로 이송되어 진공단열재 비채택 냉장고와 함께 후처리공정으로 진행되므로 진공단열재 채택 냉장고만을 위한 별도의 처리 공정을 설치할 필요가 없다.

본 발명에 의하면, 파쇄 공정 시에 폭발 및 화재의 위험성이 있는 흡착제 또는 게터를 포함한 진공단열재를 사용한 냉장고가 파쇄 공정으로 진행하기 전에 진공단열재를 제거할 수 있게 하므로 냉장고 리사이클링 공정의 안정성이 향상된다.

본 발명에 의하면, 냉장고 등과 같이 벽체 내에 단열재로 진공단열재를 사용한 기기를 용이하게 판별할 수 있으므로 판별에 기초하여 진공단열재 제거 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 냉장고 리사이클링 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클 장치에서 판별 장치의 개략도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 판별 장치에서 부(-)압 감지기의 개략적 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 냉장고 리사이클 장치에서에서 이송부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클 장치에서 에어 주입부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클 장치에서 외벽 판재 절개 및 분리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클 장치에서 분리된 외벽 판재에서의 부착물 처리 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 리사이클링 장치를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 냉장고 리사이클링 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2 는 도 1 에 설명된 냉장고 리사이클링 방법을 수행하기 위한 냉장고 리사이클링 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고 리사이클링 방법은, 전처리 단계(S10)와, 판별 단계(S20), 이송 단계(S30), 에어 주입 단계(S40), 외벽 판재 절개 및 분리 단계(S50), 재이송 단계(S60) 및 후처리 공정으로 이송 단계(S70) 및 후처리 단계(S80)를 포함하며, 이를 위한 냉장고 리사이클링 장치는, 제1 컨베이어(100)와, 판별 장치(200), 제2 컨베이어(150), 이송부(300), 에어 주입부(400), 외벽 판재 절개 및 분리부(500), 재이송부(600)를 포함한다.

전처리 단계(S10)는 외부에서 폐냉장고(10)를 이송하여 제1 컨베이어(100)로 올려놓는 것으로부터 시작된다.

제1 컨베이어(100)에 냉장고(10)에 놓이면 제1 컨베이어(100)를 따라 이송되고, 제1 컨베이어(100)를 따라 주변에 배치된 작업자가 해당 작업을 수행하는 전처리 공정이 수행된다. 제1 컨베이어(100)는 이송과 멈춤 동작을 반복하면서 해당 작업자가 해당 작업을 수행할 수 있도록 동작한다. 전처리 단계(S10)에서는 폐냉장고(10)를 대상으로 냉매 회수, 컴프레서 분리, 모터 분리, 선반 분리, 유리 파쇄 분리 등의 작업이 수행된다.

전처리 단계(S10)가 완료되면, 판별 장치(200)에서 진공 단열재를 채택한 진공단열재 채택 냉장고(10a)와 기존의 단열재를 채택한 진공단열재 비채택 냉장고(10b)를 판별하는 판별 단계(S20)가 수행된다.

도 3 및 도 4 은 각각 본 발명에 따른 판별 장치(200)를 개략도 및 부(-)압 감지기의 개략적 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 판별 장치(200)는 지지 프레임(210), 이동 프레임(220), 부(-)압 감지기(250)를 포함한다.

지지 프레임(210)은, 제1 컨베이어(100) 주변으로 설치되며, 제1 컨베이어(100)상에서 이동하는 냉장고(10)로부터 이격된 위치에 이동 프레임(220)이 위치하도록 지지한다.

도 3 을 참조하면, 이동 프레임(220)은 제1 컨베이어(100)의 상부로 이격되어 위치한다. 냉장고(10)가 제1 컨베이어(100)을 따라 판별 장치(200)로 이송되면 이동 프레임(220)이 동작하여 부(-)압 감지기(250)가 냉장고의 벽체를 향해 이동하여 벽체 내에 진공단열재가 있는지 여부를 판단한다.

도 3 은 제1 컨베이어(100)의 상부로 이동 프레임(220)이 위치한 형태만을 도시하고 있으나, 이동 프레임(220)은 제1 컨베이어(100)의 측면 방향에서 제1 컨베이어(100)에 놓여 이송된 냉장고(10)와 이격된 위치에 위치하도록 설치될 수 있다.

이동 프레임(220)은 냉장고(10)와 이격된 위치에 위치하다가 냉장고(10)가 판별 위치로 이송되면 부(-)압 감지기(250)를 이송시켜 부(-)압 감지기(250)에 의해 판별 작업이 수행되도록 동작한다.

제1 컨베이어(100)에는 냉장고(10)가 판별장치(200)로 이송되면 정해진 판별 위치에서 냉장고(10)가 정지하도록 하는 스톱퍼(201)를 구비할 수 있다.

진공단열재를 채택한 현재 판매되고 있는 냉장고의 경우 측면 벽체에만 진공단열재를 채택한 경우, 도어 측 벽체 및 측면 벽체 모두에서 진공단열재를 채택한 경우 등 다양한 형태가 있는 것으로 알려져 있다. 그리고 일측면 벽체에 진공단열재가 채택한 경우에는 타측면 벽체에도 진공단열재가 당연히 채택된다.

따라서 지지 프레임(210)에서 제1 컨베이어(100)의 상부 및 일 측면으로 이동 프레임(220)을 설치하고 각각에 부(-)압 감지기(250)를 설치함으로써 진공단열재를 채택한 냉장고 및 진공단열재가 채택한 벽체를 감지할 수 있다. 물론 냉장고에서 진공 단열재의 채택 형태에 따라 추가의 이동 프레임(220) 및 부(-)압 감지기(250)가 설치될 수 있다.

지지 프레임(210)에서 측면 방향으로 이동가능하게 설치된 이동 프레임(220) 및 부(-)압 감지기(250)는 설치 방향을 제외하고는, 지지 프레임(210)의 상부 측에서 상하 방향으로 가능하게 설치된 이동 프레임(220) 및 부(-)압 감지기(250)와 그 구성이 동일하다. 따라서 아래에서는 도 3 및 도 4를 기준으로 이동 프레임(220) 및 부(-)압 감지기(250)의 구성을 설명한다.

이동 프레임(220)은 부(-)압 감지기(250)을 지지하며, 이격된 위치에서 부(-)압 감지기(250)를 제1 컨베이어(100)를 따라 이송되어온 냉장고(10)를 향해 이동시키는 기능을 한다.

이동 프레임(220)은 지지 프레임(210)에 대하여 수평 방향으로 고정된 제1 이동 프레임(222)과 상기 제1 이동 프레임(222)에 대하여 상하 방향으로 이동가능하게 설치되는 제2 이동 프레임(230)을 포함한다. 제1 이동 프레임(222)에는 이동 액추에이터(224)가 설치되어 이동 액추에이터(224)의 단부에 고정된 제2 이동 프레임(230)을 승강 이동시킨다. 이때 제1 이동 프레임(222)에는 단부가 제2 이동 프레임(230)에 고정된 안내 가이드(226)가 설치되어 제2 이동 프레임(230)의 이동시 제2 이동 프레임(230)의 요동을 방지한다.

부(-)압 감지기는(250)는 제2 이동 프레임(230)에 설치되어 승강 이동한다. 부(-)압 감지기(250)는 하우징(260), 타공핀(270), 타공 엑추에이터(280), 흡착패드(285) 및 압력감지부(290)를 포함한다.

하우징(260)은 내부에 타공핀(270)을 이동가능하게 수용하는 원통 형상으로 형성되며, 밀폐된 상하단에는 각각 상부홀(261) 및 하부홀(262)이 형성된다. 하우징(260)의 하부측에는 공기관(291)이 연통된다. 바람직하게는 하우징(260) 내부 하부측에는 중간부에 핀홀(266)이 관통 형성된 중간벽(265)이 형성된다. 공기관(291)은 중간벽(265)과 하우징(260)의 하단 사이 공간(294)에서 연통 형성된다.

중간벽(265)은 타공핀(270)의 이동에 따라 말단 핀부(278)가 냉장고 방향, 즉 도 3 에서 아래 방향으로 이동할 때 핀부(278)와 핀홀(266) 사이의 공간을 최소화될 수 있도록 하여 흡착패드(285) 내의 압력 변화가 공기관(291)에 전달되는 효율을 향상시키는 기능을 하며, 스프링(279)의 하단이 중간벽(265)에 의해 받쳐지도록 하여 스프링(279)과 공기관(291) 사이의 간섭 가능성을 제거함으로써 스프링(279)에 의해 공기관(291)으로의 공기 흐름이 방해받는 것을 방지하는 기능을 한다.

타공핀(270)은 하우징(260) 내부에서 이동가능하게 설치되는 몸체(271)를 포함한다. 몸체(271) 외주면에는 링홈이 형성되고 링홈에는 하우징의 내면과의 사이에 기밀을 형성하기 위한 환형의 링(273)이 설치된다. 타공핀(270)의 몸체(271) 상단에는 홈 형상의 액추에이터 연결부(274)가 형성된다. 타공핀(270)의 몸체(271) 하단에는 핀부(278)가 구비된다. 핀부(278)는 몸체 이동시 중간벽(265)의 핀홀(266) 및 하부홀(261)을 통과하여 아래로 이동한다.

타공핀(270)의 몸체(271) 하단과 하우징(260)의 중간벽(265) 사이에는 완충 스프링(279)이 설치된다. 완충 스프링(279)은 타공핀(270)의 하강 이동시 충격을 완화시키는 기능을 한다.

하우징(260)의 상부에는 타공 엑추에이터(280)가 설치된다. 타공 엑추에이터는 하우징(260)의 상부홀(261)을 통해 단부가 연장되어 타공핀(270)의 몸체(271) 상단의 액추에이터 연결부(274)와 결합된다. 도면에 도시된 실시예에서 타공 엑추에이터(280)는 유압 실린더로 예시되어 있으나 이에 제한되지 않고 다양한 액추에이터가 사용될 수 있다. 타공 엑추에이터(280)는 원통형 케이스(283) 내부에 위치하여 원통형 케이스(283)에 의해 지지된다.

흡착패드(285)는 하우징(260)의 하단에 설치된다. 흡착패드(285)는 내부에 하강 이동한 핀부(278)를 수용하는 공간부를 형성하며, 하단이 냉장고(10)의 벽체의 외벽 판재에 밀착되어 내외부를 분리하며 내부에서의 압력변화가 외부에 영향 받지 않도록 한다.

공기관(291)에는 압력감지부(290)가 설치된다. 압력감지부(290)는 타공홀을 통한 공기유동에 의해 발생하는 내부의 압력변화를 감지하여 내부에 부(-)압이 형성되는지 여부를 감지할 수 있도록 구성된다.

바람직하게는 공기관(291)은 진공 이젝터(295)와 연결된다. 진공 이젝터(295)는 공기관(291)을 통해 공기를 흡입하여 흡착패드(285) 내에 부(-)압이 형성되도록 함으로써, 흡착패드(285)가 냉장고(10)의 벽체에 밀착될 수 있도록 한다.

판별 장치(200)는 적외선 센서(202)를 더 구비하여, 판별 장치(200) 내로 이동하는 냉장고의 폭 및 길이를 감지하여 냉장고 크기를 감지한다. 점차적으로 진공단열재를 사용하는 냉장고가 확대되고 있으나, 냉장고 주요 생산업체의 생산 현황에 의하면 현재에는 일정 크기 이상의 대형 냉장고에서만 진공단열재를 사용하고 있으므로, 적외선 센서에 의한 크기 판별을 통해 일정 크기 이하 즉, 진공단열재 비채택 냉장고를 판별할 수 있다.

판별 장치(200)에서 이루어지는 진공 단열재 채택 냉장고와 진공단열재 비채택 냉장고를 판별하는 판결 단계(S20)를 전체적으로 설명한다.

제1 컨베이어(100)를 따라 냉장고(10)가 이송되어 판별 장치(200)로 이송되면 적외선 센서(202)가 이를 감지하고, 스톱퍼(201)가 동작하여 정해진 판별 위치에서 냉장고(10)가 정지 고정되도록 한다.

이후, 이동 프레임(200)이 동작하여 부(-)압 감지기(250)를 냉장고(10)의 벽체를 향해 이동시켜 부(-)압 감지기(250)의 흡착패드(285)가 냉장고(10)의 벽체에 밀착되도록 한다.

이때, 진공 이젝터(295)가 동작하여 흡착패드(285) 내의 공기를 흡입하여 일정한 부압이 형성되도록 함으로써 흡착패드(285)가 냉장고(10)의 벽체에 단단히 흡착되도록 할 수 있다.

이후, 타공 액추에이터(280)가 동작하여 타공핀(270)이 전진시켜 냉장고(10)의 벽체를 타공하여 타공홀을 형성하면서 일정 깊이로 삽입된 후 후퇴하도록 한다.

이때 만약 냉장고(10) 벽체 내에 진공단열재가 존재한다면 타공핀(270)의 핀부(278)에 의해 진공단열재의 외피재에 구멍이 뚫리게 된다. 따라서 구멍을 통해 흡착패드 등에 의해 형성된 밀폐공간의 공기가 타공홀을 통해 진공단열재 내부로 흡입되면서 압력감지기(290)에는 압력 저감이 감지된다. 즉, 압력감지기가(290)가 타공 후 발생하는 부(-)압을 감지함으로써 냉장고(10)의 벽체 내에 진공단열재가 있는지 여부를 판별할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 판별 단계(S20)에서 냉장고(10)가 진공단열재 비채택 냉장고(10b)로 판별되면 스톱퍼(201)가 하강하고 진공단열재 비채택 냉장고(10b)는 제1 컨베이어(100)를 따라 그대로 이송된다.

그리고 냉장고가 진공단열재 채택 냉장고(10a)로 판별되면, 이송 단계(S30)가 수행되어 진공단열재 채택 냉장고(10a)를 제2 컨베이어(150)로 이송한다. 즉, 제1 이송 컨베이어(100)를 따라 이송되어온 냉장고(10)가 판별 장치(200)에서 진공단열재 채택 냉장고(10a)와 진공단열재 비채택 냉장고(10b)로 분리되어 이송이 분리된다.

제2 컨베이어(150)는 제1 컨베이어(100)의 상부에 재1 컨베이어(100)를 따라 연장되게 형성된다. 제2 컨베이어(150)는 제1 컨베이어(100)의 측면에 설치될 수 있으나, 설치 공간의 최소화 측면에서 제1 컨베이어(100)의 상부에 형성되는 것이 바람직하다.

도 5 는 판별된 진공단열재 채택 냉장고를 제2 컨베이어(150)로 이송하는 이송부(300)를 도시한 도면으로 이송 단계(S30)를 설명하기 위한 것이다.

이송부(300)는 수직 프레임(310), 이송 레일(320), 이송체(330) 및 진공흡착기(340)를 포함한다.

수직 프레임(310)은 제1 컨베이어(100)와 제2 컨베이어(150)의 주변에 설치되며, 상부에는 제1 컨베이어(100) 위치와 제2 컨베이어(150) 위치 사이에 연장되는 이송 레일(320)이 설치된다.

이송체(330)에는 이송 레일(320)을 따라 이동가능하게 설치되며, 동력부(미도시)를 구비하여 컨트롤러(미도시)에 의해 제1 컨베이어(100) 상부 위치와 제2 컨베이어(150) 상부 위치 사이에서 이송이 조절된다.

이송체(330)에는 진공흡착기(340)가 설치된다. 진공흡착기(340)는 승강부(345)를 매개로 이송체(300)에 연결되어 승강부(345)의 동작에서 따라 진공 흡착기(340)의 승하강이 조절되도록 한다.

진공흡착기(340)는 공지의 장치로서 진공단열재 채택 냉장고(10a)의 벽체를 진공흡착 방식으로 클램핑 하여 진공단열재 채택 냉장고(10a)가 제2 컨베이어(150)로 이송될 수 있도록 한다.

이송 단계(S30)의 동작을 살펴보면, 판별 단계(S20)에서 진공단열재 채택 냉장고(10a)가 판별되면, 그 상부에 위치한 이송체(330)에서 승강부(345)가 동작하여 진공흡착기(340)를 하강시킨다. 하강한 진공흡착기(340)는 냉장고의 벽체를 진공흡착하며, 이후 승강부(345)가 동작하여 냉장고(10a)를 상부로 들어올린다.

냉장고(10b)가 들어 올려진 상태에서 이송체(330)가 이송레일(320)을 따라 이동하여 제2 컨베이어(150)의 상부 위치로 냉장고(10a)를 이송시킨 후, 진공흡착기(340)는 냉장고(10a)를 제2 컨베이어(150) 위에 올려놓는다. 이후 이송부(300)는 원위치로 복귀된다.

도면에 도시된 실시예에서는 이송부(300)가 냉장고(10a)를 진공 흡착 방식으로 클램핑하여 이송시키는 형태로만 도시되어 있으나, 냉장고(10a)를 흡착한 후 90도 회전시키는 기능을 추가로 구비할 수 있다. 또한, 진공흡착기(340) 외에 공지의 다른 다양한 클램핑 장치가 사용될 수 있다. 컨베이어를 따라 이동하는 물체를 이동 및 회전시키는 장치는 다양한 장치들이 공지되어 있으며, 이송부(300)에는 이러한 공지의 다양한 장치들이 사용될 수 있다.

이송 단계(S30)를 통해 제2 컨베이어(150)로 진공단열재 채택 냉장고(10a)가 이송되면 에어 주입 단계(S40)가 수행된다.

도 6 은 에어 주입부(400)에서의 에어 주입 단계(S40)를 설명하기 위한 도면이다.

제2 컨베이어(150)를 따라 진공단열재 채택 냉장고(10a)가 이송되어 에어 주입부(400)의 지정 위치로 이송되면, 에어주입기(410)가 하강하여 타공홀(h)을 형성하고 타공홀(h)을 통해 냉장고(10a)의 벽체 내부로 에어가 주입된다.

에어 주입기(410)는 도 3 및 도 4에서 도시된 부(-)압 감지기(250)와 유사하게 형성된다. 구체적으로 압력감지부(290)를 제외한 나머지 구성이 모두 동일한 형태의 에어주입기(410)가 사용될 수 있다. 타공핀(270)이 동작하여 타공을 하며, 공기관(291)을 통해 에어가 공급되어 타공핀(270)에 의해 타공된 타공홀(h)로 에어가 주입된다.

냉장고의 벽체 내에 진공단열재가 구비되는 경우 진공 단열재가 벽체의 내벽 일측으로 고정되고 내벽과 진공단열재 사이 공간에는 우레탄이 충진된다. 에어가 주입되면 우레탄이 내벽으로부터 분리되면서 진공단열재의 제거가 용이한 상태가 된다.

이후 단계로서 외벽 판재 절개 및 분리부(500)에서 진공 단열재가 수용된 벽체의 외벽 판재를 절개하고 외벽 판재를 분리하는 외벽 판재 절개 및 분리 단계(S50)가 수행된다.

도 7 은 외벽 판재 절개 및 분리부(500)에서 커팅톱(510)에 의한 외벽 판재 절개 공정의 일부를 도시한 도면이다. 에어 주입 단계(S40)에서 에어 주입이 끝난 냉장고가 제2 컨베이어(150)를 따라 전진하여 절개 위치에 오면 스톱퍼(미도시)가 냉장고를 절개 위치에 고정하고, 커팅톱(510)이 구동하여 벽체에서 외벽 판재(12)가 분리되도록 절개한다.

도 7 은 커팅톱(510)이 가로 방향으로 이동하면서 절개하는 것을 도시하고 있으며, 이후 공정으로 커팅톱(510)이 세로 방향으로 이동하면서 외벽 판재(12)를 절개한다. 가로 절개와 세로 절개는 제2 컨베이어(150)를 따라 이동하면서 순차적으로 진행된다.

절개된 외벽 판재(12)는 진공흡착기(540)와 같은 클램핑 장치 이용하여 냉장고(10a)로부터 분리되며, 부착물 처리 공정(S55)으로 이송된다(도 8 참조).

도 8 은 분리된 외벽 판재(12)에서의 부착물 처리 공정(S55)을 설명하기 위한 도면이다.

진공흡착 방식으로 클램핑된 외벽 판재(12)로부터 분리 칼날(550)을 이용하여 진공단열재 및 우레탄과 같은 진공단열채 포함 부착물(14)을 분리한다. 진공단열재 포함 부착물(14)은 아래로 탈락하여 수집 챔버(560) 내로 수집된다. 수집된 진공단열재 포함 부착물을 수집 챔버(560)에서 모아져 별도로 처리될 수 있으며, 수집 챔버(560) 하단을 개방하고 그 아래로 이송 컨베이어(570)를 설치함으로써 진공단열재 포함 부착물(14)이 이송 컨베이어(570)를 따라 후 처리 공정으로 이송되도록 한다.

외벽 판재 절개 및 분리 단계(S50) 단계를 거친면서 진공단열재가 제거된 냉장고(10a')에 대해서는 제1 컨베이어(100)로 다시 이송하는 재이송 단계(S60)가 수행된다. 재이송 단계(S60)를 수행하는 재이송부(600)는 외벽 판재가 제거된 냉장고를 클램핑하여 제2 컨베이어(150)로부터 제1 컨베이어(100)로 다시 이송한다.

재이송부(600)에 관련해서는 컨베이어를 따라 이동하는 물체를 이동 및 회전시키는 장치는 다양한 장치들이 공지되어 있으며, 이러한 공지의 다양한 장치들이 사용된다.

제1 컨베이어(100)로 재이송된 진공단열재가 분리된 냉장고(10a')는 제1 컨베이어(100)를 따라 이송되어온 진공단열재 비채택 냉장고(10b)와 함께 제1 컨베이어(100)를 통해 후처리 공정으로 이송되며(S70), 이후 후처리 공정이 수행된다(S80). 따라서 진공단열재 채택 냉장고를 위해 별도의 처리 라인을 설치할 필요 없이 통합된 하나의 공정으로 진공단열재 채택 냉장고와 비채택 냉장고를 처리할 수 있다.

후처리 공정 단계(S80)는 냉장고를 파쇄기로 이송시켜 파쇄한 후, 파쇄물을 적당한 크기로 분쇄 진동 자력 등을 이용하여 소재별로 분리하는 공정을 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 냉장고 리사이클링 장치와 관련하여 별도로 설명하지 않았으나 냉장고 리사이클링 장치에 의해 수행되는 각 단계는 컨트롤러에 의해 자동으로 제어된다. 이를 위해 설명되지 않은 다양한 센서들이 사용될 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명의 범위는 첨부된 도면에 의해 한정되지 않는다.

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 상하 방향으로 이동가능하게 가능하게 설치되며 하강 이동시 하단에 형성된 핀부가 상기 하우징의 하부홀을 통해 이동하여 벽체 외벽 판재를 타공하는 타공핀;
상기 하우징의 하단에 설치되며 내부에 하강 이동한 상기 핀부를 수용하는 공간부를 형성하며 하단이 벽체 외벽 판재에 밀착되는 흡착패드;
상기 타공핀을 구동하는 타공 액추에이터; 및
상기 타공핀을 구동하여 상기 핀부가 냉장고 벽체 외벽 판재를 타공하여 타공홀을 형성한 후, 상기 타공홀을 통한 공기 흡입 여부에 따른 부(-)압 형성 여부를 감지하는 압력감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치.
제1 항에 있어서,
상기 타공핀은 상기 하우징 내부에 상하 방향으로 이동가능하게 설치되며 외주면에 형성된 링홈에 상기 하우징의 내면과의 사이에 기밀을 형성하기 위한 환형의 링이 설치된 몸체를 포함하며,
상기 핀부는 몸체 하단으로 연장되며, 상기 몸체의 상단에는 타공 액추에이터가 결합되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치.
제1 항에 있어서,
상기 하우징은 내부에 중간부에 핀홀이 형성된 중간벽을 더 포함하여 상기 핀부는 상기 핀홀 및 상기 하부홀을 통해 이동하며,
상기 타공핀의 몸체와 상기 하우징의 하단 사이에 설치되는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치.
제3 항에 있어서,
상기 하우징의 일측으로 상기 중간벽과 상기 하우징의 하단 사이의 공간에 연통된 공기관을 더 포함하며, 상기 공기관에는 진공 이젝터가 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 진공단열재 채택 여부 판별 장치.