KR102351390B1 - 태양광 모듈 부분 박리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 전면 부재와 나머지 부분으로 구성된 태양광 모듈에 대해 부분적인 박리를 수행하기 위한 태양광 모듈 부분 박리장치를 제공한다. 박리장치는 태양광 모듈이 로딩되는 작업대; 상기 작업대 상에 로딩된 상기 태양광 모듈의 일부를 스크레이핑 하는 스크레이퍼; 스크레이퍼를 상기 태양광 모듈에 대해 정렬시키고, 스크레이핑을 위해 이동시키는 스크레이퍼 이송부; 상기 작업대 상에 로딩된 태양광 모듈의 상면 위에 서로 이격되도록 위치되는 복수의 누름판; 그리고 각 상기 누름판을 상하 방향으로 이동시켜 상기 태양광 모듈의 상면에 접촉시키고, 스크레이핑 진행 중 간섭방지를 위해 상기 스크레이퍼가 접근하는 순서대로 각 상기 누름판을 개별적으로 상기 상하 방향으로 상승시키는 누름판 이송부;를 포함한다.

Description

태양광 모듈 부분 박리장치{SOLAR MODULE PARTIAL PEELING DEVICE}
본 발명은 태양광 모듈을 부분적으로 박리하기 위한 태양광 모듈 부분 박리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐태양광 모듈을 재활용하기 위해 태양광 모듈의 일부를 제거하는 태양광 모듈 부분 박리장치에 관한 것이다.
결정질 태양광 모듈의 기본단위인 태양전지 셀은 파손되기 쉬운 소자이다. 따라서, 통상적으로 태양전지 셀은 외부충격이나 악천후로부터 보호받기 위해 견고한 알루미늄 프레임 안에 모듈화 된다. 강화유리, 충진재, 태양전지 셀, 충진재, 후면시트 등의 소자 층이 적층된 뒤 케이블과 배전판이 결합되어 하나의 태양전지판 형태로 만들어진 제품을 태양광 모듈이라 한다.
태양광 발전설비의 핵심을 이루는 태양광 모듈의 수명은 약 20년 내지 30년이며, 전세계적으로 사용 중인 태양광 모듈의 수명이 끝나가면서 폐기되는 태양광 모듈의 처리가 중요한 이슈로 부각되고 있다.
태양광 모듈은 복수개의 태양전지 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 태양광 발전의 기본단위로 사용된다. 태양광 모듈은 결정질 실리콘 태양전지(1세대), 박막형 태양전지(2세대) 및 3세대 태양전지로 구분된다. 현재 국내에서 가장 많이 사용하는 태양전지는 실리콘을 주 재료로 하는 결정질 태양전지이다. 이러한 태양광 모듈은 시간이 지남에 따라서 효율이 감소하는 등의 이유로 철거되어야 한다. 이때, 태양광 모듈에 존재하는 유용 소재의 회수 및 재활용을 수행함으로써 자원을 보존하고 환경오염을 막을 수 있다.
태양광 모듈을 구성하고 있는 전면 유리, EVA, 태양전지 셀 및 백시트 등과 같은 물질들은 가격이 비교적 고가이며, 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이기 때문에 태양전지 셀과 유리를 회수하여 재활용하기 위한 방법이 시도되고 있다.
태양광 모듈은 전면 유리와 태양전지 셀 등의 구성요소가 밀봉재이자 결합재인 EVA에 의해서 접합된 구조를 가질 수 있다.
백시트는 태양전지 셀을 후면측에서 보호하기 위하여 적용되는 구성요소로서 태양전지 셀을 투과한 빛을 반사시켜서 다시 태양전지 셀로 보내는 역할을 하기도 한다. 백시트는 수증기 및 산소 차단성이 우수한 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름 양면에, PVF(Polyvinyl Fluoride) 필름 또는 PVDF(polyvinylidene Fluoride) 필름 등의 불소필름을 접착한 다층 구조를 가질 수 있다. 백시트는 폐태양전지의 재활용을 위해서는 전면 유리와 태양전지 셀 및 밀봉재인 EVA와는 구분하여 제거될 필요가 있다.
태양전지 모듈은 전면유리와 태양전지 셀 등의 구성요소가 밀봉재이자 결합재인 EVA에 의해서 접합된 구성이므로, EVA를 화학적으로 제거하는 방법에 의해서 전면유리를 분리할 수 있다. 하지만 넓은 판 형태를 유지하면서 화학적인 방법으로 EVA를 제거하는 경우에는 시간이 많이 걸리기 때문에, 폐태양전지 모듈을 파쇄한 뒤에 화학적인 방법으로 EVA를 제거하는 방법이 제시되어 있다.
그러나 이러한 분리 방법으로는 전면유리가 파쇄되어 회수되기 때문에 활용가치가 낮아지는 문제가 있다.
한편, 폐태양전지 모듈에서 전면 유리와 나머지 부분을 물리적인 방법으로 분리하려는 장치도 개발되고 있으나, 크기가 크거나 완전한 분리가 진행되지 않아서 실제 활용되지 못하거나 전처리 용도로만 이용되고 있는 실정이다.
또한, 폐태양전지 모듈에서 전면 유리와 나머지 부분을 물리적인 방법으로 분리하려는 경우, 나머지 부분이 외력에 의해 제거될 때, 태양전지 모듈을 장치의 다른 부분과 간섭이 없이 고정시킬 필요가 있으나, 이를 위한 효율적인 장치가 제시되지 못하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 누름판으로 태양광 모듈을 지지한 상태에서 스크레이핑하고, 복수의 누름판을 개별적으로 순차로 이탈시키는 방식을 사용하여 태양광 모듈의 일부를 안정적으로 박리 내지 제거하여 효율적이고 정확한 제거작업이 가능한 태양광 모듈 부분 박리장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 전면부재와 나머지 부분으로 구성된 태양광 모듈에 대해 부분적인 박리를 수행하기 위한 태양광 모듈 부분 박리장치를 제공한다. 박리장치는 태양광 모듈이 로딩되는 작업대; 상기 작업대 상에 로딩된 상기 태양광 모듈의 일부를 스크레이핑 하는 스크레이퍼; 스크레이퍼를 상기 태양광 모듈에 대해 정렬시키고, 스크레이핑을 위해 이동시키는 스크레이퍼 이송부; 상기 작업대 상에 로딩된 태양광 모듈의 상면 위에 위치하며, 분할되어 있는 복수의 누름판; 그리고 각 상기 누름판을 상하 방향으로 이동시켜 상기 태양광 모듈의 상면에 접촉시키고, 스크레이핑 진행 중 간섭방지를 위해 상기 스크레이퍼가 접근하는 순서대로 각 상기 누름판을 개별적으로 상기 상하 방향으로 상승시키는 누름판 이송부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 박리장치는 상기 작업대 상에 로딩된 태양광 모듈에 대해 기준점으로부터의 위치 및 두께를 감지하여, 위치정보를 제공하는 센서; 그리고 상기 센서로부터 획득된 상기 위치정보를 이용하여, 상기 스크레이퍼 이송부를 통해 상기 스크레이퍼를 스크레이핑 시작점으로 이동시키고, 스크레이핑 진행 중 상기 누름판 이송부를 통해 상기 누름판을 개별적으로 상승시키는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스크레이퍼는 좌우방향으로 연장된 날 형상을 가지며, 상기 스크레이퍼 이송부에 의해 전후방향으로 이동되며, 각 상기 누름판은 상기 좌우방향으로 연장된 평탄한 사각 또는 라운드진 판 형상을 가지고, 상기 전후방향으로 서로 이격되도록 상기 태양광 모듈의 표면에 접촉할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 태양광 모듈은 상기 전면부재와 대향하는 후면부재, 상기 전면부재와 상기 후면부재의 사이에 개재된 태양전지 셀층을 포함하며, 상기 작업대 상에 상기 전면부재가 아래에 위치하도록 상기 태양광 모듈이 로딩된 후, 상기 제어부는 상기 태양전지 셀층 및 상기 후면부재가 스크레이핑될 수 있도록, 상기 전면부재와 상기 태양전지 셀층의 분리를 위한 스크레이핑 시작점으로 상기 스크레이퍼를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 각 누름판은 상기 태양광 모듈과 접촉하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 누름판 이송부는, 각 상기 누름판의 상면에 결합된 작동바(bar); 그리고 작동바를 상기 상하 방향으로 승강시키는 구동부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 누름판에는 스크레이핑으로 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입홀이 형성되고, 상기 작동바는 상기 흡입홀과 연통하도록 내부통로가 형성된 파이프 형상을 가지고, 상기 흡입홀 및 상기 작동바의 내부통로를 통해 흡입압력이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 박리장치는 복수의 상기 누름판의 내부통로가 연통되며 상기 흡입압력이 제공되는 제1 후드부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 누름판과 상기 구동부의 사이에서 스크레이핑으로 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입압력이 제공되는 제2 후드부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 박리장치는 누름판에 설치되어 상기 태양광 모듈에 접촉시 가열할 수 있는 가열부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가열부는 상기 누름판의 내부에 설치된 열선을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 누름판이 태양광 모듈의 상면에 접촉하여 스크레이핑이 안정적으로 수행될 수 있으며, 스크레이퍼가 접근해옴에 따라 순차적으로 각 누름판이 이탈하되 상하방향으로 단순히 상승하여 이탈되므로 동작이 간편하여 효율적이고 안정적이며 정확한 스크레이핑에 의해 태양광 모듈의 일부를 제거할 수 있는 박리장치를 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 의하면, 누름판의 수평 이동 동작이 필요없기 때문에 대량의 태양광 모듈에 대한 연속 스크레이핑 속도가 현저히 증가될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치에 태양광 모듈이 로딩되는 방법의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 3및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치를 나타내는 도면들이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치에 의해 수행되는 태양광 모듈의 부분 박리 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치에 태양광 모듈(100)이 로딩되는 방법의 일 예를 나타내는 도면들이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치를 나타내는 도면들이다.
태양광 모듈 부분 박리장치는 전면부재(110)와 나머지 부분(101)으로 구성된 태양광 모듈(100)에 대해 부분적인 박리를 수행하기 위해 사용될 수 있다.
태양광 모듈 부분 박리장치는 태양광 모듈(100)이 로딩되는 작업대(300), 스크레이퍼(500), 스크레이퍼 이송부(600), 누름판(700) 및 누름판 이송부(800)를 포함한다.
전면부재(110)는 강화유리일 수 있다. 태양광 모듈 부분 박리장치에 의해 나머지 부분(101)이 스크레이핑되어 제거되어 강화유리가 재활용될 수 있다. 물론 스크레이핑 되는 부분을 조절하여 재활용되는 부분을 선택할 수 있다.
태양광 모듈(100)은 여러 가지 타입이 있을 수 있다. 예를 들어, 태양광 모듈(100)이 전면부재(110), 전면부재(110) 상에 형성된 태양전지 셀층(130) 및 태양전지 셀층(130) 상에 형성된 후면부재(150)를 가질 수 있다. 이 경우, 스크레이퍼(500)의 높이를 조절하여 후면부재(150)만 제거할 수 있고, 또는 태양전지 셀층(130)과 후면부재(150)까지 제거할 수도 있다. 경우에 따라서는 전면부재(110)만을 스크레이핑으로 제거할 수도 있다.
이와 같이 나머지 부분(101)은 스크레이핑되는 층을 의미할 수 있으며, 예를 들어, '태양전지 셀(131) 부분과 리본 전극 부분을 제거한 뒤에 밀봉재만이 남은 부분'일 수도 있고 '밀봉재와 그 내부에 포함된 태양전지 셀(131) 및 리본 전극을 모두 포함하는 부분'일 수도 있으며, '밀봉재와 그 내부에 포함된 태양전지 셀(131)과 리본 전극 및 그에 부착된 백시트까지 포함하는 부분'일 수도 있고 '밀봉재와 그 내부에 포함된 태양전지 셀(131)과 리본 전극 및 그에 부착된 후면유리'일 수도 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 작업대(300)는 베이스(310)와 베이스(310)의 아래에 위치하는 롤러(340)를 포함할 수 있다. 롤러(340)는 상하로 높이가 변경될 수 있다. 스크레이퍼(500)가 도 1에 도시된 바와 같이 전후방향의 일측으로 이동되어 있는 상태에서, 태양광 모듈(100)이 도 2에 예시된 바와 같이, 전면부재(110)가 아래를 향하도록 베이스(310) 상에 로딩될 수 있다.
베이스(310)의 전후방향의 타측에는 태양과 모듈의 단부를 지지할 수 있는 지지대(360)가 형성될 수 있다. 추가의 지지대(380)가 좌우방향으로 태양광 모듈(100)을 지지하도록 설치될 수 있다.
태양광 모듈(100)의 투입 과정에서, 반드시 지지대(360)에 태양광 모듈(100)의 일측이 밀착되도록 투입되어야 하는 것은 아니며, 태양광 모듈(100)이 지지대(360)와 이격되도록 투입된 뒤에 스크레이핑 작업 중에 스크레이퍼(500)의 이동에 의해서 가해지는 힘에 의해서 지지대(360) 쪽으로 이동될 수도 있다.
필요한 경우 롤러(340)는 상승하여 태양광 모듈(100)의 하면, 예를 들면 전면부재(110)의 하면에 접촉하여 전후방향으로 태양광 모듈(100)을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 스크레이핑 작업이 진행될 때에는 롤러(340)가 하강하여 전면부재(110)와 접촉하지 않지만, 스크레이핑 작업이 끝난 뒤에는 롤러(340)가 상승하여 전면부재(110)에 접촉하여 이송을 수행할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스크레이핑 동작 전에는 스크레이퍼(500)는 일측으로 간섭을 피해 태양광 모듈(100)의 상측으로부터 벗어나게 위치할 수 있다. 스크레이퍼(500)는 작업대(300) 상에 로딩된 태양광 모듈(100)의 일부를 스크레이핑 할 수 있다. 스크레이핑 되는 층은 스크레이퍼(500)의 높이를 조절하여 선택될 수 있다.
예를 들어, 스크레이퍼(500)는 좌우방향으로 연장된 날 형상을 가질 수 있다. 스크레이퍼(500)는 스크레이퍼 이송부(600)에 의해 전후방향으로 이동되며, 태양광 모듈(100)의 일부, 예를 들어, 태양전지 셀층(130) 및 후면부재(150)를 스크레이핑하여 제거할 수 있다.
스크레이퍼(500)의 분리 효율을 향상시키기 위하여, 스크레이퍼(500)를 가열하거나 초음파 진동시킬 수 있다. 이에 따라, 전면부재(110), 예를 들어, 강화유리만 분리되어 재활용될 수 있다.
스크레이퍼 이송부(600)는 스크레이퍼(500)를 태양광 모듈(100)에 대해 스크레이핑 시작점으로 이동 및 정렬시키고, 스크레이핑을 위해 이동시킬 수 있다(도 5 참조).
스크레이퍼(500)를 이동시키기 위한 스크레이퍼 이송부(600)는 한쌍의 레일(220)을 따라서 이동하는 고정틀(610)을 포함할 수 있다. 스크레이퍼(500)를 고정하는 고정틀(610)이 이동하면서 스크레이퍼(500)가 수평방향으로 이동할 수 있다.
또한 스크레이퍼 이송부(600)는 스크레이퍼(500)를 상하로 이동할 수 있으며, 태양광 모듈(100)이 투입되기 전에는 스크레이퍼(500)가 위쪽에 위치하다가 태양광 모듈(100)이 투입되면 아래로 이동할 수 있다. 구체적으로 정면에서 봤을 때에 태양광 모듈(100)을 기준으로 대각선 위쪽에 위치하는 스크레이퍼(500)가 대각선 방향으로 하강하며, 스크레이퍼(500)의 단부가 분리 시작 위치에 맞추어 이동될 수 있다(도 3 및 도 5 참조).
복수의 누름판(700)은 작업대(300) 상에 로딩된 태양광 모듈(100)의 상면 위에 위치할 수 있다(도 3 참조). 복수의 누름판(700)은 서로 분할되어 있으며, 이들 분할된 복수의 누름판(700)의 전부 또는 일부는 이격되어 위치하거나, 또는 서로 빈 공간이 없이 접촉하여 위치할 수도 있다.
누름판(700)은 태양광 모듈(100)의 상면에 강한 압력을 가하도록 접촉될 필요는 없으며, 스크레이퍼(500)의 이동에 의해서 나머지 부분(101)이 밀려나가는 등의 이유로 분리(스크레이핑)가 원활하게 수행되지 않은 것을 방지하기 위한 정도로 접촉 내지 누르는 기능을 수행할 수 있다.
그리고 누름판(700)에 가열할 수 있는 구성을 적용하는 경우, 스크레이퍼(500)가 분리할 부분을 미리 히팅함으로써 스크레이퍼(500)의 분리 효율이 향상될 수 있다.
각 누름판(700)은 좌우방향으로 길게 연장된 평탄한 사각 판 형상을 가질 수 있다. 누름판(700)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 누름판(700)은 태양광 모듈(100)의 상면에 접촉하는 라운드진 면을 가질 수도 있다.
복수의 누름판(700)은 전후방향으로 서로 이격되도록 태양광 모듈(100)의 표면, 예를 들어 후면부재(150)의 상면에 접촉할 수 있다.
각 누름판(700)은 태양광 모듈(100)과 접촉하는 탄성부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 누름판(700)은 사각 형상의 가압부(710)와 가압부의 하면에 형성된 고무와 같은 탄성부재(730)를 포함할 수 있다.
누름판 이송부(800)는 각 누름판(700)을 상하 방향으로 이동시켜 태양광 모듈(100)의 상면에 접촉시킬 수 있다. 누름판 이송부(800)는 스크레이핑 진행 중 간섭방지를 위해 스크레이퍼(500)가 접근하는 순서대로 각 누름판(700)을 개별적으로 상하 방향으로 상승시킬 수 있다.
예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이, 누름판 이송부(800)는, 각 누름판(700)의 상면에 결합된 작동바(810) 그리고 작동바(810)를 상하 방향으로 승강시키는 구동부(830)를 포함할 수 있다. 구동부(830)는 공압, 유압, 또는 모터를 포함할 수 있고, 모터의 회전을 작동바(810)의 승강운동으로 변환할 수 있다.
태양광 모듈(100)의 전면부재(110)가 아래를 향하도록 배치되는 경우, 누름판(700)의 탄성부재(730)가 태양광 모듈(100)의 후면부재(150)의 상면에 접촉되며, 서로 이격되도록 배치될 수 있다(도 4 참조). 복수의 누름판(700)의 각 이격 간격은 일정할 수도 있고, 위치에 따라 이격 간격이 다를 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치에 의해 수행되는 태양광 모듈의 부분 박리 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
태양광 모듈 부분 박리장치는 센서(1800) 및 제어부(3000)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 작업대(300) 상에 태양광 모듈(100)이 로딩된 후, 센서(1800)는 작업대(300) 상에 로딩된 태양광 모듈(100)에 대해 기준점으로부터의 위치 및 두께를 감지하여, 위치정보를 제공할 수 있다(도 5 참조). 센서(1800)는 태양광 모듈(100)의 폭, 후면부재(150)의 상면의 높이, 전면부재(110), 태양전지 셀층(130), 및 후면부재(150)의 두께를 감지할 수도 있다.
제어부(3000)는 센서(1800)로부터 획득된 위치정보를 이용하여, 태양전지 셀층(130) 및 후면부재(150)가 스크레이핑될 수 있도록, 전면부재(110)와 태양전지 셀층(130)의 분리를 위한 스크레이핑 시작점으로 스크레이퍼(500)를 이동시킬 수 있다(도 5 참조).
이후, 스크레이퍼(500)가 태양전지 셀층(130)과 전면부재(110)(예: 강화 유리)를 분리시키기 시작하며, 스크레이핑된 태양전지 셀층(130)과 전면부재(110)가 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 말아지면서 제거될 수 있다.
제어부(3000)는 스크레이핑 진행 중 누름판 이송부(800)를 통해 누름판(700)을 스크레이퍼(500)가 접근하는 순서대로 개별적으로 순차적으로 상승시킬 수 있다(다만 도 6, 7에는 누름판 이송부(800)의 도시는 생략됨).
복수의 누름판(700)이 각각의 해당 위치에서 태양광 모듈(100)에 접촉 내지 지지하여 스크레이핑이 안정적으로 수행되도록 하고, 스크레이퍼(500)의 접근시 승강되는 단순한 동작에 의해 작동하므로 작동의 안정성과 효율성이 매우 좋다.
또한, 스크레이핑을 위한 태양광 모듈(100)의 지지를 위해 위치를 변경하도록 누름판(700)을 수평이동시킬 필요가 없어서, 수평이동에 따른 위치제어의 부담이 현저히 감소되므로 스크레이핑 작업의 정밀도가 향상된다.
누름판(700)이 상승되기 위한 스크레이퍼(500)와 누름판(700)의 거리를 제어부(3000)를 통해 미리 설정 내지 입력이 가능하며, 태양광 모듈(100)의 사양이나 스크레이핑 해야할 층이나 부재의 특성에 따라 설정할 수 있을 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이 스크레이핑이 1차 완료된 경우, 롤러(340)가 상승하여 전면부재(110)를 작업대(300)로부터 언로딩할 수 있다. 또는 경우에 따라 스크레이퍼(500)가 원위치로 복귀한 후 필요한 만큼 다시 스크레이핑을 2차 이상 더 수행할 수도 있다.
또는, 도 7에 도시된 스크레이퍼(500)의 위치에서 스크레이퍼(500)가 회전되어 반대방향으로 스크레이핑을 더 수행할 수도 있다. 이 경우에도 센서(1800)에 의해 측정된 두께를 기준으로 스크레이퍼(500)의 정렬 위치가 결정될 수 있다.
센서(1800)를 통해 측정된 전면부재(110)와 나머지 부분(101)의 두께에 맞춰서 스크레이퍼(500)를 하강시키는 것도 가능하고, 전면유리와 나머지 부분(101)의 경도 차이를 이용하여 스크레이퍼(500)가 하강하는 깊이를 제어할 수도 있다. 경도차이를 이용하는 경우, 밀봉재를 기본으로 하여 상대적으로 연성이 높은 나머지 부분(101)에 스크레이퍼(500)가 파고들 수 있을 정도의 힘으로 스크레이퍼(500)를 하강시키다가, 상대적으로 경도가 높은 전면유리에 접촉할 때에 하강을 멈추도록 제어할 수도 있다.
복수의 누름판(700)이 1차 스크레이핑된 대상물을 누르게 되고, 추가의 스크레이핑이 진행되면서 누름판(700)이 순차로 상승하는 동작이 수행될 수 있다.
스크레이핑이 완료된 전면부재(110)가 언로딩되고, 다음 차례의 태양광 모듈(100)이 전술된 바와 같이 로딩되어 공정이 반복 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈 부분 박리장치를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 태양광 모듈 부분 박리장치는 작업대(300), 스크레이퍼(500), 스크레이퍼 이송부(600), 누름판(700), 누름판 이송부(800) 및 제1 후드부(1900)를 포함할 수 있다.
작업대(300), 스크레이퍼(500), 스크레이퍼 이송부(600)는 전술된 것과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
누름판 이송부(800)는, 각 누름판(700)의 상면에 결합된 작동바(810) 그리고 작동바(810)를 상하 방향으로 승강시키는 구동부(830)를 포함할 수 있다.
누름판(700)에는 스크레이핑으로 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입홀이 형성될 수 있다.
작동바(810)는 흡입홀과 연통하도록 내부통로(811)가 형성된 파이프 형상을 가질 수 있다.
누름판(700)의 흡입홀 및 작동바(810)의 내부통로(811)를 통해 흡입압력이 제공될 수 있고, 스크레이핑 공정 진행 중 비산되는 입자를 흡입할 수 있다.
제1 후드부(1900)에는 복수의 작동바(810)의 내부통로(811)가 각기 연통되며, 흡입압력이 제공될 수 있다. 구동부(830)는 제1 후드부(1900)의 하면에 설치될 수 있다. 한편 이와 달리 누름판(700)과 구동부(830)의 사이에서 스크레이핑을 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입압력이 제공되는 제2 후드부(미도시)가 마련될 수 있다. 예컨대, 제2 후드부는 누름판(700)과 구동부(830)의 사이에 커버 형태의 부재를 씌어, 인접한 누름판(700)의 사이에서도 비산 입자를 흡입할 수 있다.
스크레이퍼(500)의 접근에 따라 누름판(700)이 상승하고 상승하는 누름판(700)에 대해 제어부(3000)에 의해 펌프나 압력탱크를 통해 흡입압력이 제공될 수 있다. 이에 따라, 스크레이핑이 진행되는 부분의 비산 입자가 누름판(700)의 흡입홀 및 작동바(810)의 내부통로(811)를 통해 흡입될 수 있다.
아직 상승되지 않고, 태양광 모듈(100)의 표면에 접촉한 누름판(700)에는 흡입압력이 오프된 상태일 수도 있고, 일정한 흡입압력이 가해지는 상태일 수도 있다.
한편, 태양광 모듈 부분 박리장치는 누름판(700)에 설치되어 태양광 모듈(100)에 접촉시 가열할 수 있는 가열부(770)를 더 포함할 수 있다. 가열에 의해 태양전지 셀층(130)의 나머지 부분이 스크레이핑하기가 더 용이하게 될 수 있다.
가열부(770)는 누름판(700)의 내부에 설치된 열선을 포함할 수 있다. 누름판(700)이 후면부재(150)에 접하게 되므로, 열선으로부터 발생된 열이 후면부재(150)에 열을 가할 수 있다.
가열부(770)로는 열선 이외에도 열풍을 분사할 수 있는 노즐이나 토출구 구조가 누름판(700)에 형성되는 예도 채택될 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 태양광 모듈
110 : 전면 부재
130 : 태양전지 셀층
131 : 태양전지 셀
150 : 후면 부재
300 : 작업대
310 : 베이스
340 : 롤러
500 : 스크레이퍼
600 : 스크레이퍼 이송부
800 : 누름판 이송부
1800 : 센서
3000 : 제어부

Claims (11)

  1. 전면부재와 나머지 부분으로 구성된 태양광 모듈에 대해 부분적인 박리를 수행하기 위한 태양광 모듈 부분 박리장치에 있어서,
    태양광 모듈이 로딩되는 작업대;
    상기 작업대 상에 로딩된 상기 태양광 모듈의 일부를 스크레이핑 하는 스크레이퍼;
    스크레이퍼를 상기 태양광 모듈에 대해 정렬시키고, 스크레이핑을 위해 이동시키는 스크레이퍼 이송부;
    상기 작업대 상에 로딩된 태양광 모듈의 상면 위에 분할되어 위치하며, 상기 태양광 모듈의 상면을 가압하는 복수의 누름판; 그리고
    각 상기 누름판을 상하 방향으로 이동시켜 상기 태양광 모듈의 상면에 접촉시키고, 스크레이핑 진행 중 간섭방지를 위해 상기 스크레이퍼가 접근하는 순서대로 각 상기 누름판을 개별적으로 상기 상하 방향으로 상승시키는 누름판 이송부;를 포함하며,
    상기 누름판 이송부는,
    각 상기 누름판의 상면에 결합된 작동바(bar); 그리고
    상기 작동바를 상기 상하 방향으로 승강시키는 구동부;를 포함하되,
    상기 복수의 누름판은 각각의 정해진 위치에서 상기 스크레이퍼가 접근하면 상기 태양광 모듈의 가압을 해제하기 위하여 승강하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작업대 상에 로딩된 태양광 모듈에 대해 기준점으로부터의 위치 및 두께를 감지하여, 위치정보를 제공하는 센서; 그리고
    상기 센서로부터 획득된 상기 위치정보를 이용하여, 상기 스크레이퍼 이송부를 통해 상기 스크레이퍼를 스크레이핑 시작점으로 이동시키고, 스크레이핑 진행 중 상기 누름판 이송부를 통해 상기 누름판을 개별적으로 상승시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스크레이퍼는 좌우방향으로 연장된 날 형상을 가지며, 상기 스크레이퍼 이송부에 의해 전후방향으로 이동되며,
    각 상기 누름판은 상기 좌우방향으로 연장된 평탄한 사각 또는 라운드진 판 형상을 가지고, 상기 전후방향으로 서로 이격되도록 상기 태양광 모듈의 표면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 태양광 모듈은 상기 전면부재와 대향하는 후면부재, 상기 전면부재와 상기 후면부재의 사이에 개재된 태양전지 셀층을 포함하며,
    상기 작업대 상에 태양광 모듈이 로딩된 후, 상기 제어부는 상기 태양전지 셀층 및 상기 후면부재가 스크레이핑 될 수 있도록, 상기 전면부재와 상기 태양전지 셀층의 분리를 위한 스크레이핑 시작점으로 상기 스크레이퍼를 이동시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    각 상기 누름판은 상기 태양광 모듈과 접촉하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 누름판에는 스크레이핑으로 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입홀이 형성되고,
    상기 작동바는 상기 흡입홀과 연통하도록 내부통로가 형성된 파이프 형상을 가지고,
    상기 흡입홀 및 상기 작동바의 내부통로를 통해 흡입압력이 제공되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 상기 누름판의 내부통로가 연통되며 상기 흡입압력이 제공되는 제1 후드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 누름판과 상기 구동부의 사이에서 스크레이핑으로 인해 비산되는 입자를 흡입하는 흡입압력이 제공되는 제2 후드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  10. 제7항에 있어서,
    누름판에 설치되어 상기 태양광 모듈에 접촉시 가열할 수 있는 가열부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 누름판의 내부에 설치된 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 부분 박리장치.
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