KR102392400B1 - 폐태양광 모듈 분리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레임과 태양전지셀과 표면재와 충진재와 백시트로 구성되는 태양광 모듈의 수명이 종료된 폐태양광 모듈을 분리하는 장치에 있어서, 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 공급하는 공급유닛; 이송영역과 분리영역 및 배출영역을 구획하고 형성하는 하우징유닛; 상기 하우징유닛의 이송영역에 형성되어 상기 공급유닛을 통해 공급되는 폐태양광 모듈을 이송시키는 이송유닛; 베이스부를 구비하고, 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛을 통해 이송되는 폐태양광 모듈을 분리하는 분리유닛; 상기 하우징유닛의 배출영역에 형성되어 상기 분리유닛을 통해 분리된 폐태양광 모듈을 배출하는 배출유닛; 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛과 상기 배출유닛을 구동시키는 구동유닛; 및 상기 공급유닛, 상기 이송유닛, 상기 구동유닛, 상기 분리유닛, 및 상기 배출유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하고, 상기 분리유닛은 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 표면재를 제외한 상기 태양전지셀과 상기 충진재와 상기 백시트로 형성되는 합성부로 분리하는 폐태양광 모듈 분리장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폐태양광 모듈 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속한 분리를 도모하고, 호환성을 증대시켜 제조비용과 설치비용을 감소하며, 소형화를 도모하여 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화하고, 안전성과 신뢰성을 유지하며, 재활용 효율을 극대화하여 자원 재활용을 통해 환경을 보호하고, 생산성을 향상할 수 있는 폐태양광 모듈 분리장치에 관한 것이다.
화석연료의 고갈 우려와 이의 남용에 따른 온난화 및 기후 변화, 그리고 원자력 에너지에 상존하는 안전 우려 등으로 인해, 지속 가능한 에너지인 태양광 발전의 필요성은 그 어느 때보다 높이 요구되고 있다. 물론 태양으로부터의 모든 에너지가 활용될 수 있는 것은 아니지만, 상대적으로 지역편중이 덜한 특성이나 고유의 친환경적 측면 때문에, 태양광발전은 항상 가장 매력적인 신재생에너지의 하나로 손꼽혀 왔다.
최근 에너지 고갈에 대한 관심이 커지면서 대체에너지에 관한 연구가 활발해지고 있고, 이에 따른 신재생에너지 산업 시장이 확대됨에 따라 태양광 발전 사업이 크게 이슈되고 있으며, 국내에서도 각종 건물, 공공시설뿐만 아니라 일반 주택이나 아파트 등에도 태양광 발전 장치가 설치되어 사용되고 있다.
하지만, 태양광 발전 장치에 대한 연구는 활발하게 이루어지고 있는 반면, 수명을 다한 태양광 모듈의 처분에 대한 연구는 활발하게 이루어지지 못하고 있으며, 태양광 모듈은 유리, 알루미늄, 실리콘, 구리, 은 등으로 구성되어 90% 이상이 재활용 가능함에도 불구하고, 사용 불가능한 태양광 모듈 대부분이 매립되어 처리되고 있는 실정이다.
또한, 태양광 모듈의 수명을 20 ~ 25년으로 보았을 때, 2000년대부터 본격적으로 설치되기 시작한 태양광 모듈들이 조만간 그 수명을 다하게 되며, 폐모듈로 처리되어야 할 태양광 모듈의 숫자는 급격하게 늘어날 것임이 분명하다.
이러한 태양광 발전설비는 태양광 모듈, 인버터, 프레임, 축전지, 계측 등의 개별 장치들로 이루어져 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 일반적으로 태양광 발전설비를 구성하는 태양광 모듈(10)은 프레임(11)에 지지된 상태에서 강화유리와 같은 표면재(13)와 백시트(15) 사이에 셀(12)을 위치시키고, EVA와 같은 충진재(14)를 충진하여 압착된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
태양광 모듈의 프레임(11)은 고체 상태의 금속 등으로 형성되어 그 상태로 재활용이 가능하고, 강화유리와 같은 표면재(13)는 파쇄를 실시하여 재가공이 이루어지도록 할 수 있다.
특히 셀(12)은 구리, 은, 납 등의 유가금속과 다양한 희귀금속, 고순도 실리
콘 등이 함유되어 이를 추출하여 재활용하도록 할 수 있다. 다만, 셀(12)로부터 희귀금속 등을 추출하기 위해서는 셀(12)을 용해시키는 방법을 주로 사용하는데,셀(12)에 부착된 EVA와 같은 충진재(14)를 완전히 제거하는 것이 어려워 셀(12)로부터 고순도의 희귀금속 등을 추출하지 못하는 문제가 있었다.
또한, 셀(12)로부터 EVA와 같은 충진재(12) 등을 제거하기 위해서는 화학물질을 이용하는 방법이 주로 사용되었으므로, 유해 물질이 포함되어 환경에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 공정이 매우 복잡하고 셀(12)로부터 EVA와 같은 충진재(14)와 기타 백시트(15)를 완벽하게 제거하지 못하는 문제가 있었다
이처럼, 종래 폐태양광 모듈 분리장치나 분리방법은 대한민국 특허공개공보 제10-2013-0060708호에 기재된 것처럼 태양광 모듈을 파쇄하여 분리하는 방법과 대한민국 특허공개공보 제10-2014-0025003호에 기재된 것처럼 화학적 처리에 의해 분리하는 장치와 방법이 있다.
그러나, 종래 파쇄 방식의 폐태양광 모듈 분리장치는 과정이 매우 복잡하고 시간이 오래걸려 태양광 모듈 분리에 많은 비용이 소모되고, 분류가 정확하게 이루어지지 않아 재활용 효율이 감소하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 화학적 방식의 폐태양광 모듈 분리장치는 환경적으로 매우 유해할 뿐만 아니라, 정확하고 완전한 분류가 진행되되지 않아 재활용 효율이 감소하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래 파쇄 방식의 폐태양광 모듈 분리장치 중에서 대한민국 특허공개공보 제10-2019-0035112호는 가열된 커팅날을 단순히 회전시키거나 이동시켜 셀과 강화유리를 분리하는 장치를 제안하였다.
그러나, 이러한 종래 단순히 가열된 커팅날을 회전시키거나 이동시킨 폐태양광 모듈 분리장치는 커팅날의 회전이나 이동 및 가열을 위해 다양한 구성이 추가됨에 따라 장비의 제조비용이 증가하고, 소형화를 도모할 수 없어 공간활용도가 감소하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 단순히 가열된 커팅날을 회전시키거나 이동시킨 폐태양광 모듈 분리장치는 1개의 태양광 모듈이 다양한 크기를 갖도록 형성됨에 따라 태양광 모듈의 종류와 크기에 따라 정확하고 신속하게 분리를 수행할 수 없어 정확성과 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 단순히 가열된 커팅날을 회전시키거나 이동시킨 폐태양광 모듈 분리장치는 태양광 모듈의 크기와 종류에 따라 정확하고 신속하게 강화유리와 EVA를 분리할 수 없어 안정성과 신뢰성이 감소하고, 호환성이 저하되어 설치비용과 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 단순히 가열된 커팅날을 회전시키거나 이동시킨 폐태양광 모듈 분리장치는 태양광 모듈의 종류와 크기에 따라 정확하고 신속한 분리가 진행되지 않음에 따라 자원재활용율이 감소하고, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속한 분리를 도모하고, 호환성을 증대시켜 제조비용과 설치비용을 감소하며, 소형화를 도모하여 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있는 폐태양광 모듈 분리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 의한 또 다른 목적은 프리컷팅과 메인컷팅을 분리공정에 따라 제어유닛의 제어부를 통해 정확하고 신속하게 자동으로 진행함에 따라 하고 폐태양광 분리장치의 안전성과 신뢰성을 유지하고, 재활용 효율을 극대화하여 자원 재활용을 통해 환경을 보호하며, 생산성을 향상하고, 작업자의 만족도를 극대화하고, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 할 수 있는 폐태양광 모듈 분리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 프레임과 태양전지셀과 표면재와 충진재와 백시트로 구성되는 태양광 모듈의 수명이 종료된 폐태양광 모듈을 분리하는 장치에 있어서, 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 공급하는 공급유닛; 이송영역과 분리영역 및 배출영역을 구획하고 형성하는 하우징유닛; 상기 하우징유닛의 이송영역에 형성되어 상기 공급유닛을 통해 공급되는 폐태양광 모듈을 이송시키는 이송유닛; 베이스부를 구비하고, 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛을 통해 이송되는 폐태양광 모듈을 분리하는 분리유닛; 상기 하우징유닛의 배출영역에 형성되어 상기 분리유닛을 통해 분리된 폐태양광 모듈을 배출하는 배출유닛; 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛과 상기 배출유닛을 구동시키는 구동유닛; 및 상기 공급유닛, 상기 이송유닛, 상기 구동유닛, 상기 분리유닛, 및 상기 배출유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하고, 상기 분리유닛은 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 표면재를 제외한 상기 태양전지셀과 상기 충진재와 상기 백시트로 형성되는 합성부로 분리할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 하우징유닛은 일단이 지면에 고정되고 타단이 높이방향으로 연장 형성되는 복수의 지지프레임; 상기 복수의 지지프레임상에 수평방향으로 연장 형성되는 복수의 수평프레임; 상기 복수의 수평프레임과 직교하도록 상기 복수의 지지프레임상에 수직방향으로 연장 형성되는 복수의 수직프레임; 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 복수의 수평프레임과 마주하면서 평행하도록 상기 복수의 지지프레임상에 상기 수평 프레임보다 높이방향으로 하부에 위치하도록 수평방향으로 연장 형성되는 복수의 보조프레임; 및 상기 하우징유닛의 이송영역과 배출영역에서 상기 지지프레임, 상기 수평프레임, 및 상기 수직프레임의 일부와 접촉되게 배치되어 상기 이송유닛 및 상기 배출유닛을 커버하는 커버부;를 포함하고, 상기 하우징유닛은 상기 하우징유닛의 분리영역을 기준으로 수평방향으로 대칭되게 형성되고, 상기 하우징유닛은 높이방향으로 H형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 이송유닛은 상기 하우징유닛의 이송영역에서 상기 커버부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 이송 롤러부; 및 상기 복수의 이송 롤러부의 사이사이에 배치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 작동하여 상기 공급유닛을 통해 공급된 상기 폐태양광 모듈을 히팅하는 히팅부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 배출유닛은 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 커버부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 배송 롤러부; 및 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 배송 롤러부와 수평방향으로 엇갈리도록 상기 보조프레임에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 보조 롤러부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 구동유닛은 상기 하우징유닛의 분리영역에 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 작동하는 구동부; 상기 구동부의 구동축에 연결되어 상기 구동부의 구동동력을 전달하는 링크부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 베이스부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 링크부를 통해 상기 구동부와 연동하여 회전하는 회전부; 및 상기 복수의 이송 롤러부, 상기 복수의 배출 롤러부 및 상기 복수의 보조 롤러부를 상기 회전부와 연동하여 회전시키기 위해, 일측이 상기 회전부에 연결되고 타측이 상기 복수의 이송 롤러부와 상기 복수의 배출 롤러부 및 상기 복수의 보조 롤러부에 연결되는 연결부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 제어유닛은 상기 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 합성부로 분리하기 위한 폐태양광 모듈 정보, 공급유닛 작동프로그램, 분리유닛 작동프로그램, 구동유닛 작동프로그램, 및 화면표시프로그램 정보가 저장되는 데이터 저장부; 상기 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 합성부로 분리하기 위한 신호를 송수신하는 통신부; 상기 하우징유닛의 이송영역의 상기 이송유닛에 상기 폐태양광 모듈이 인입된 상태 및 상기 하우징유닛의 배출영역의 상기 배출유닛에서 상기 표면재와 상기 합성부가 배출된 상태를 확인하는 확인부; 상기 통신부로부터 부터 전송받은 신호, 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 및 상기 확인부의 확인결과에 따라 상기 공급유닛과 분리유닛과 상기 구동유닛의 작동유무와 작동순서 및 작동온도와 작동시간을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부를 통해 상기 이송유닛, 상기 공급유닛, 상기 분리유닛, 및 상기 구동유닛의 작동유무와 작동순서, 폐태양광모듈 정보, 이송유닛 작동프로그램, 상기 공급유닛 작동프로그램, 상기 분리유닛 작동프로그램, 및 상기 구동유닛 작동프로그램을 표시하는 표시부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 분리유닛은 상기 하우징유닛의 분리영역에서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한 쌍으로 형성되는 지지부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 지지부에 대해 높이방향으로 상부에 배치되면서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한 쌍으로 설치되는 결합부; 양단이 상기 결합부와 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성되는 제1 분리부; 상기 제1 분리부와 수평방향으로 인접하고 양단이 상기 결합부와 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성되는 제2 분리부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 제1 분리부의 높이방향 하부에 상기 제1 분리부와 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 상기 제1 분리부를 승하강 이동시키는 한 쌍의 제1 작동부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 제2 분리부의 높이방향 하부에 상기 제2 분리부와 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 상기 제2 분리부를 승하강 이동시키는 한 쌍의 제2 작동부; 및 상기 한 쌍의 제1 작동부 및 상기 한쌍의 제2 작동부의 작동원을 공급하기 위한 라인을 고정 설치하기 위해 상기 결합부에 대해 높이방향으로 상부에 배치되면서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한쌍으로 형성되는 체결부;를 포함하되, 상기 제1 분리부는 상기 제2 분리부보다 상기 하우징유닛의 이송영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부보다 상기 하우징유닛의 배출영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제1 작동부는 상기 제2 작동부보다 상기 하우징유닛의 이송영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제2 작동부는 상기 제1 작동부보다 상기 하우징유닛의 배출영역에 수평방향으로 인접하도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 분리유닛의 각각의 상기 제1 작동부는 상기 결합부에 고정 설치되는 제1 실린더부; 및 상기 제1 실린더부에 승하강 가능하게 설치되는 제1 로드부;를 포함하고, 상기 분리유닛의 상기 제1 분리부는 상기 제1 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성되는 제1 서포트부; 상기 제1 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 상기 폐태양광 모듈을 메인컷팅하는 제1 처리부; 및 상기 제1 서포트부의 내부에 상기 제1 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 상기 제1 처리부를 가열하는 제1 가열부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치의 상기 분리유닛의 각각의 상기 제2 작동부는 상기 결합부에 고정 설치되는 제2 실린더부; 및 상기 제2 실린더부에 승하강 가능하게 설치되는 제2 로드부;를 포함하고, 상기 분리유닛의 상기 제2 분리부는 상기 제2 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2 서포트부; 상기 제2 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 상기 폐태양광 모듈을 프리컷팅하는 제2 처리부; 및 상기 제2 서포트부의 내부에 상기 제2 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 상기 제2 처리부를 가열하는 제2 가열부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 바람직한 다른 실시예에서, 폐태양광 모듈 분리장치는 상기 구동부가 정회전하여 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈이 배출영역으로 이동함과 동시에 상기 제2 작동부가 작동하여 상기 제2 분리부가 상승함에 따라 상기 제2 처리부와 상기 폐태양광 모듈이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 선단을 프리컷팅하고, 상기 폐태양광 모듈의 선단의 프리컷팅이 완료되면 상기 제2 작동부가 재작동하여 상기 제2 처리부가 하강함과 동시에 상기 구동부가 역회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈을 후진시키고, 상기 제2 처리부의 하강 및 상기 폐태양광 모듈의 후진이 완료되면 상기 제1 작동부가 작동하여 상기 제1 분리부가 상승함과 동시에 상기 구동부가 다시 정회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 제1 처리부와 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈의 상기 표면재와 상기 합성부의 분리를 수행할 수 있다.
본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속한 분리를 도모하여 재활용 효율을 극대화하여 자원을 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리함에 따라 장비의 호환성을 증대시켜 제조비용과 설치비용을 감소하며, 소형화를 도모하여 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제어부를 통해 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리하고 이를 제어하여 폐태양광 분리장치의 안전성과 신뢰성을 유지하고, 재활용 효율을 극대화하여 자원 재활용을 통해 환경을 보호하며, 생산성을 향상하며, 폐태양광 분리 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제어부를 통해 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리하고 이를 제어하여 작업자의 만족도를 극대화하고, 기존의 화학적 분리 또는 기계적 분리와 달리 안전사고를 미연에 방지하여 인사사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 태양광 모듈의 구성에 대한 분해도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치에서 공급유닛이 제거된 상태의 하방 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 상방 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 평면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛의 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛 정면도를 나타낸다.
도 8은 도 6의 D-D선의 기준으로 절단한 일부 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 우측면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 제어유닛의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치에서 공급유닛이 제거된 상태의 하방 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 상방 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 평면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛의 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛 정면도를 나타낸다.
도 8은 도 6의 D-D선의 기준으로 절단한 일부 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 우측면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 제어유닛의 구성도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 사시도를 나타낸다. 도 3은 도 2에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치에서 공급유닛이 제거된 상태의 하방 사시도를 나타낸다. 도 4는 도 3에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 상방 사시도를 나타낸다. 도 5는 도 4에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 평면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛의 사시도를 나타낸다. 도 7은 도 6에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 분리유닛 정면도를 나타낸다. 도 8은 도 6의 D-D선의 기준으로 절단한 일부 사시도를 나타낸다. 도 9는 도 8에 도시된 폐태양광 모듈 분리장치의 우측면도를 나타낸다. 도 10은 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치의 제어유닛의 구성도를 나타낸다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 2 내지 도 9에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향, 즉 도 2 내지 도 9에서 Y축 방향을 의미하며, "높이방향"이란 수평방향과 수직방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 상하방향, 즉 도 2 내지 도 9에서 Z축 방향을 의미한다. 또한, 상방(상부)이란 "높이방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 2 내지 도 9에서 Z축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방(하부)이란 "높이방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 2 내지 도 9에서 Z축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, "내측(내부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽 즉, 도 2 내지 도 9에서 안쪽을 의미하고 "외측(외부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에서 먼쪽 즉 도 2 내지 도 9에서 바깥쪽을 의미한다. "일측(일단)"과 "타측(타단)"이란 동일부재에서 수평방향 또는 수직방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다.
도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)를 설명한다. 도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)는 공급유닛(100), 하우징유닛(200), 이송유닛(300), 분리유닛(500), 배출유닛(600), 구동유닛(400), 및 제어유닛(700)을 포함한다.
상술한 바와 같이 일반적인 태양광 발전설비를 구성하는 태양광 모듈은 프레임(11)과 태양전지셀(12)과 강화유리와 같은 표면재(13)와 EVA와 같은 충진재(14)와 백시트(15)로 구성된다. 태양광 모듈을 설치후 20~30년 정도되면 반사 및 집광 기능이 소실되어 태양광 모듈의 수명이 종료됨에 따라 폐태양광 모듈로 취급되어 처리된다. 이하에서 폐태양광 모듈(20)이란 프레임(11)과 태양전지셀(12)과 강화유리와 같은 표면재(13)와 EVA와 같은 충진재(14)와 백시트(15)로 구성된 태양광 모듈(10) 중에서 프레임(11)만 별도로 제거된 상태 태양광 모듈을 의미한다. 또한, 표면재(13)란 폐태양광 모듈(20)에서 강화유리와 같은 표면재를 의미하고, 합성부란 폐태양광 모듈에서 표면재를 제외한 나머지 부분을 의미한다. 즉, 합성부란 폐태양광 모듈(20)에서 표면재를 제외한 탱양전지 셀(12), 충진재(14), 및 백시트(15)를 합친 것을 의미한다.
공급유닛(100)은 프레임(11)이 제거된 상태의 폐태양광 모듈(20)을 공급한다. 즉, 공급유닛(100)은 프레임(11)과 태양전지셀(12)과 강화유리와 같은 표면재(13)와 EVA와 같은 충진재(14)와 백시트(15)로 구성된 태양광 모듈(10) 중에서 프레임(11)만 별도로 제거된 상태의 폐태양광 모듈(20)을 표면재와 합성부로 분리하기 위해 이송유닛(300)으로 공급하는 기능을 수행한다.
하우징유닛(200)은 수평방향(X축 방향)으로 폐태양광 모듈 분리장치를 이송영역(A)과 분리영역(B) 및 배출영역(C)을 구획하고 형성한다. 즉, 하우징유닛(200)은 폐태양광 모듈 분리장치의 외형을 형성하고, 후술하는 이송유닛, 구동유닛, 구동유닛, 분리유닛, 및 제어유닛이 설치되고 폐태양광 모듈이 분리되는 작업공간을 제공함과 동시에 이들을 지지하는 기능을 수행한다.
이송유닛(300)은 하우징유닛(200)의 이송영역(A)에 형성되어 공급유닛을 통해 공급되는 폐태양광 모듈(20)을 이송시킨다.
분리유닛(500)은 하우징유닛(200)의 분리영역(B)에 형성되어 이송유닛(300)을 통해 이송되는 폐태양광 모듈(20)을 분리한다. 이러한 분리유닛(500)은 제1, 2 분리부와 제1, 2 작동부를 보호하도록 하우징유닛의 분리영역에서 하우징유닛에 일부가 접촉되게 설치되는 베이스부(510)를 구비한다. 구체적으로 분리유닛(500)은 폐태양광 모듈의 종류와 크기에 관계없이 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈(20)을 표면재와 표면재를 제외한 태양전지셀과 충진재와 백시트로 형성되는 합성부로 분리한다.
배출유닛(600)은 하우징유닛(200)의 배출영역(C)에 형성되어 분리유닛(500)을 통해 분리된 폐태양광 모듈(20)을 장비의 외부로 배출한다.
구동유닛(400)은 하우징유닛(200)의 분리영역(B)에 형성되어 이송유닛(300)과 배출유닛(400)을 구동시켜 폐태양광 모듈을 이동시킨다.
제어유닛(700)은 공급유닛(100), 이송유닛(300), 구동유닛(400), 분리유닛(500), 및 배출유닛(600)의 작동을 제어한다. 구체적으로 제어유닛(700)은 구동유닛(400)과 분리유닛(500) 및 공급유닛(100)의 작동시간, 작동순서, 가열시간, 가열온도를 설정하고 이들의 동작을 제어한다.
이송영역(A)과 분리영역(B) 및 배출영역(C)은 폐태양광 모듈이 분리되는 과정에서 공정을 기준으로 정해진다. 즉, 폐태양광 모듈은 공급유닛을 통해 이송영역에 설치된 이송유닛에 공급되면 이송영역을 통과하여 분리영역으로 이동한다. 이후 분리영역에 설치된 분리유닛에 의해 표면재와 합성부로 분리되면 분리영역을 통과하여 배출영역으로 이동한다. 이후, 배출영역에 설치된 배출유닛에 의해 표면재와 합성부로 분리된 상태로 장비의 외부로 배출된다. 이후 지그 또는 로봇, 컨베이어와 같은 취출유닛에 의해 장비의 외부로 배출되어 분류되어 재활용된다.
따라서, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 폐태양광 모듈의 정확하고 신속한 분리를 도모하여 재활용 효율을 극대화하여 자원을 보호할 수 있다.
도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 하우징유닛(200)은 복수의 지지프레임(210), 복수의 수평프레임(220), 복수의 수직프레임(230), 복수의 보조프레임(240), 및 커버부(250)를 포함한다.
복수의 지지프레임(210)은 하우징유닛의 이송영역(A)과 분리영역(B) 및 배출영역(C)에서 일단이 지면에 고정되고 타단이 높이방향(Z축방향)으로 연장 형성되도록 복수개가 설치된다.
복수의 수평프레임(220)은 하우징유닛의 이송영역(A)과 분리영역(B) 및 배출영역(C)에서 복수의 지지프레임(210)상에 수평방향(X축방향)으로 연장 형성되도록 복수개가 설치된다.
복수의 수직프레임(230)은 하우징유닛의 이송영역(A)과 분리영역(B) 및 배출영역(C)에서 복수의 수평프레임(220) 및 복수의 지지프레임(210)과 직교하도록 복수의 지지프레임(210)상에 수직방향(Y축방향)으로 연장 형성되도록 복수개가 설치된다.
복수의 보조프레임(240)은 하우징유닛의 배출영역(C)에서 복수의 수평프레임(220)과 높이방향으로 마주하면서 평행하도록 복수의 지지프레임(210)상에 수평 프레임(220보다 높이방향(Z축방향)으로 하부에 위치하도록 수평방향으로 연장 형성되도록 복수개가 설치된다., 즉, 복수의 보조프레임은 하우징유닛의 이송영역(A)과 분리영역(B)에는 설치되지 않고, 오직 배출영역(C)에서만 복수의 수평프레임의 하부에 위치하면서 복수의 수평프레임과 높이방향으로 이격되어 서로 마주하면서 평행하도록 복수의 지지프레임상에 수평방향으로 복수개가 설치된다.
커버부(250)는 하우징유닛의 이송영역(A)과 배출영역(C)에서 복수의 지지프레임(210), 복수의 수평프레임(220), 및 복수의 수직프레임(230)의 일부와 접촉되게 탈부착 가능하게 배치된다. 커버부(250)는 얇은 판형태로 형성되어 이송영역과 배출영역에서 지지프레임, 수평프레임, 수직프레임의 사이에 설치되어 이송유닛(300) 및 배출유닛(600)을 커버하여 이물질이 이송유닛과 배출유닛의 내부로 들어가지 않도록 보호한다. 또한, 커버부(250)가 탈부착 가능하게 배치설치됨에 따라 장비의 수선이나 정비시에 커버부(250)를 하우징유닛에서 용이하게 탈부착이 가능함에 따라 유지비용과 유지시간을 감소하고 작업자의 편의를 도모할 수 있다.
하우징유닛(200)은 하우징유닛의 분리영역의 수평방향 중심선(K)을 기준으로 수평방향(X축방향)으로 대칭되게 형성된다. 또한, 하우징유닛(200)은 높이방향(Z축방향)으로 전체적으로 H형상으로 형성되어 구조적인 안정성을 유지하고, 장비의 작동시에 진동이나 하중을 분산함에 따라 진동에 의한 피로강도를 감소하여 장비의 손상이나 파손을 방지하여 유지비용을 절감하고 비작동시간을 최소화하여 생산성을 향상할 수 있다.
도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 이송유닛(300)은 복수의 이송 롤러부(310)와 히팅부(320)를 포함한다.
복수의 이송 롤러부(310)는 하우징유닛의 이송영역(A)에서 커버부(250)에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 구동유닛에 의해 회전한다. 즉, 복수의 이송 롤러부(310)는 하우징유닛의 이송영역(A)에서 커버부(250)에 양단이 회전 가능하도록 수평방향으로 소정 간격 이격하여 복수개로 설치되고, 후술하는 구동유닛의 구동부와 연동하여 회전하는 회전부에 연결부를 통해 결합되어 구동부가 회전하면 복수의 이송 롤러부(310)가 일체로 회전하게 된다. 또한, 복수의 이송 롤러부는 커버부의 양단에 완충부를 통해 장착 설치되어 진동에 의한 충격과 유동을 최소화할 수 있다. 또한, 복수의 이송 롤러부는 커버부의 양단에 높이방향 상하로 한세트로 형성될 수 있다.
히팅부(320)는 하우징유닛의 이송여역(A)에서 복수의 이송 롤러부(310)의 사이사이에 배치되어 제어유닛의 제어를 통해 작동하여 공급유닛(100)을 통해 공급되는 폐태양광 모듈(20)을 소정의 온도로 히팅한다. 히팅부(320)의 히팅온도는 폐태양광 모듈(20)의 종류와 크기에 따라 상이하고 이는 제어유닛의 데이터 저장부(710)에 저장된 데이터를 기초로 제어부(740)의 제어신호에 따라 다른 온도로 히팅한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 배출유닛(600)은 복수의 배송 롤러부(610) 및 복수의 보조 롤러부(620)를 포함한다.
복수의 배송 롤러부(610)는 하우징유닛의 배출영역(C)에서 커버부(250)에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 구동유닛에 의해 회전한다. 즉, 복수의 배송 롤러부(310)는 하우징유닛의 배출영역(B)에서 커버부(250)에 양단이 회전 가능하도록 수평방향으로 소정 간격 이격하여 복수개로 설치되고, 후술하는 구동유닛의 구동부와 연동하여 회전하는 회전부에 연결부를 통해 결합되어 구동부가 회전하면 복수의 배송 롤러부(610)가 일체로 회전하게 된다. 또한, 복수의 배송 롤러부는 베이스부의 양단에 완충부를 통해 장착 설치되어 진동에 의한 충격과 유동을 최소화할 수 있다. 또한, 복수의 배송 롤러부는 베이스부의 양단에 높이방향 상하로 한세트로 형성될 수 있다.
복수의 보조 롤러부(620)는 하우징유닛의 배출영역(C)에서 복수의 배송 롤러부(610)와 수평방향(X축방향)으로 엇갈리도록 보조프레임(240)에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 구동유닛에 의해 회전한다. 즉, 복수의 보조 롤러부(620)는 하우징유닛의 배출영역(C)에만 설치되되, 복수의 배송 롤러부(610)와 수평방향으로 엇갈리면서 복수의 배송 롤러부(610)보다 높이방향 하부에 위치하도록 복수의 보조 프레임(240)에 양단이 회전 가능하게 결합되고, 후술하는 구동유닛의 구동부와 연동하여 회전하는 회전부에 연결부를 통해 결합되어 구동부가 회전하면 복수의 보조 롤러부(620) 또한 일체로 회전하게 된다. 또한, 복수의 보조 롤러부는 베이스부의 양단에 완충부를 통해 장착 설치되어 진동에 의한 충격과 유동을 최소화할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 하우징유닛의 이송영역에서만 히팅부를 복수의 이송 롤러부 사이사이에 배치하고, 복수의 보조 롤러부를 하우징유닛의 배출영역에서만 복수의 배송 롤러부와 수평방향으로 엇갈리도록 복수의 배송 롤러부의 하부에 설치함에 따라 장비의 소형화를 도모하여 제조비용을 절감하고 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 히팅부가 다른 온도와 시간으로 폐태양광 모듈을 히팅함에 따라 히팅최적화를 통해 전력낭비와 시간 손실을 최소화하여 생산성을 극대화하고 분리비용을 절감하며 분리 정확성과 신뢰성을 증대시키고, 자원재활용도를 극대화할 수 있다.
도 2 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 구동유닛(400)은 구동부(410), 링크부(420), 회전부(430), 및 연결부(440)를 포함한다.
구동부(410)는 하우징유닛의 분리영역(B)에 설치되어 제어유닛의 제어부(740)의 제어를 통해 작동한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 구동부(410)는 서보 모터(SERVO MOTOR)로 형성되어 정회전과 역회전 및 회전량을 정확하게 반영하여 회전하고, 회전에 따른 이동거리를 제어할 수 있다.
링크부(420)는 구동부(410)의 구동축에 연결되어 구동부의 구동동력을 전달한다. 즉, 링크부(420)는 벨트 또는 체인 형태로 형성되고, 일측이 구동부(410)의 구동축에 연결되고 타측이 후술하는 회전부(430)에 연결되어 구동부의 구동동력을 회전부에 전달하는 기능을 수행한다.
회전부(430)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 베이스부(510)에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 링크부(420)를 통해 구동부(410)와 연동하여 회전한다. 즉, 회전부(430)는 분리영역(B)에서 구동부(410)의 높이방향 하부 또는 상부에 설치되어 링크부(420)를 통해 구동부(410)의 구동축의 회전동력을 전달받아 구동부(410)와 연동하여 구동부와 동일한 방향으로 회전한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 회전부(430)는 드럼 또는 롤러 형태로 형성될 수 있다. 또한, 회전부(430)는 베이스부(510)의 양단에 완충부가 장착 설치되어 진동에 의한 충격과 유동을 최소화할 수 있다.
연결부(440)는 복수의 이송 롤러부(310), 복수의 배출 롤러부(610) 및 복수의 보조 롤러부(620)를 회전부(430)와 연동하여 회전시키기 위해, 일측이 회전부에 연결되고 타측이 복수의 이송 롤러부(310)와 복수의 배출 롤러부(610) 및 복수의 보조 롤러부(620)에 연결된다. 이러한 연결부(440)는 체인 또는 벨트 형태로 형성될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 복수의 이송 롤러부, 복수의 배출 롤러부 및 복수의 보조 롤러부를 각각 구동하기 위한 구동유닛을 별도로 구비하지 않고, 하우징유닛의 분리영역에 설치된 1개의 구동유닛의 구동부와 구동부와 높이방향 상부 또는 하부로 설치되는 링크부와 회전부 및 연결부에 의해 상술한 복수의 이송 롤러부, 복수의 배출 롤러부 및 복수의 보조 롤러부를 연동하여 회전 구동시킴에 따라 장비의 소형화를 장비의 소형화를 도모하여 제조비용을 절감하고 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있다.
또한, 1개의 구동부로 복수의 이송 롤러부, 복수의 배출 롤러부 및 복수의 보조 롤러부 연동하여 일체로 회전 구동시킴에 따라 전력낭비를 최소화하여 자원낭비를 방지하고, 유지비용을 절감하며, 폐태양광 모듈 분리 비용을 최소화여 소비자와 작업자의 만족도를 극대화할 수 있다.
도 2 내지 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 제어유닛(700)은 데이터 저장부(710), 통신부(720), 확인부(730), 제어부(740), 및 표시부(750)를 포함한다.
데이터 저장부(710)는 폐태양광 모듈(20)을 표면재와 합성부로 분리하기 위한 폐태양광 모듈 정보, 공급유닛 작동프로그램, 분리유닛 작동프로그램, 구동유닛 작동프로그램, 및 화면표시프로그램 정보 등 각종 데이터를 저장한다. 이러한 데이터 저장부(710)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기일 수 있고, 인터넷(internet)상에서 데이터 저장부(710)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)일 수도 있다. 데이터 저장부(710)에 폐태앙광 모듈 분리를 위한 각종 정보를 저장하는 작업은 작업자가 수치제어부 또는 주조작부를 통해 수행할 수 있고, 프로그램 형태로 PLC에 저장할 수도 있다.
통신부(720)는 폐태양광 모듈(20)을 표면재와 합성부로 분리하기 위한 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 즉, 통신부(720)는 폐태양광 모듈(20)의 분리작업 시작 또는 종료에 대해 작업자로부터 제어부, 수치제어부, PLC 또는 표시부를 통해 송수신하거나 폐태앙광 모듈 분리를 위한 각종 정보, 각종 구동 프로그램을 제어부, 수치제어부, PLC 또는 표시부를 통해 송수신한다.
이러한 통신부(720)는, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 임의의 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다.
확인부(730)는 하우징유닛의 이송영역(C)의 이송유닛(300)에 공급유닛(100)을 통해 폐태양광 모듈(20)이 인입된 상태 및 하우징유닛의 배출영역(C)의 배출유닛(600)에서 폐태양광 모듈(20)의 표면재와 합성부가 배출된 상태를 확인하는 기능을 수행한다. 즉, 확인부(730)는 근접센서, 비전센서, 신호센서 등의 신호를 통해 이송유닛(300)에 공급유닛(100)을 통해 폐태양광 모듈(20)이 인입된 상태와 배출유닛(600)에서 폐태양광 모듈(20)의 표면재와 합성부가 배출된 상태를 확인하고 확인상태를 통신부를 통해 제어부로 전송하여 구동유닛, 분리유닛, 공급유닛의 작동을 제어하고 오류를 방지한다. 또한, 오류가 발생된 경우 해당 신호를 제어부와 표시부로 전송하여 오류상태를 표시부에 표시하여 작업자가 이를 확인하여 사고를 미연에 방지하고 자원낭비를 예방할 수 있다.
제어부(740)는 통신부(720)로부터 부터 전송받은 신호, 데이터 저장부(710)에 저장된 데이터, 및 확인부(730)의 확인결과에 따라 공급유닛(100)과 분리유닛(500)과 구동유닛(400)의 작동유무와 작동순서 작동온도 및 작동시간을 제어한다. 이러한 제어부는 수치제어를 포함한다.
또한, 수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉, 수치제어부에는 이송유닛, 구동유닛, 공급유닛, 및 분리유닛의 구동프로그램, 폐태양광 모듈의 분리프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 수치제어부는 PLC 및 제어유닛과 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.
또한, 수치제어부는 제어부, PLC, 구동유닛, 공급유닛, 및 분리유닛 통신을 수행하고, 이들을 구동시키는 서보모터 및 제1, 2 작동부로부터 피드백 정보를 전달 받는다.
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이러한 수치제어부는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 제어유닛의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.
PLC(Programmable Logic Controller)는 이송유닛의 히팅부, 구동유닛의 구동부, 공급유닛의 구동모터, 분리유닛의 제1 작동부와 제2 작동부 및 제1 처리부의 제1 가열부와 제2 처리부의 제2 가열부, 수치제어부, 제어부, 표시부, 및 통신부 등과 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 및 제어부의 수치 제어 프로그램에 따라 이송유닛의 히팅부, 구동유닛의 구동부, 공급유닛의 구동모터, 분리유닛의 제1 작동부와 제2 작동부 및 제1 처리부의 제1 가열부와 제2 처리부의 제2 가열부를 구동시킨다.
이러한 제어부(740)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세스(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
표시부(750)는 제어부(740)를 통해 이송유닛과 공급유닛과 분리유닛 및 구동유닛의 작동유무와 작동순서, 폐태양광모듈 정보, 이송유닛 작동프로그램, 분리유닛 작동프로그램, 구동유닛 작동프로그램, 및 공급유닛 작동프로그램을 표시한다.
이러한 표시부(750)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 표시부(750)는 폐태양광 모듈 분리를 위한 폐태양광 모듈 정보 또는 분리프로그램 정보나 사용자의 조작 명령을 입력받고 입력받은 조작명령이나 폐태양광 모듈 정보 또는 분리프로그램 확인정보를 수치제어부, PLC, 제어부로 출력할 수 있는 터치스크린 형태로 형성될 수 있다.
또한, 표시부(750)는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 표시부는 제어유닛의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제어부를 통해 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 종류와 크기에 상관없이 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리하고 이를 제어하여 폐태양광 분리장치의 안전성과 신뢰성을 유지하고, 재활용 효율을 극대화하여 자원 재활용을 통해 환경을 보호하며, 생산성을 향상하며, 폐태양광 분리 비용을 최소화할 수 있다.
도 2 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 분리유닛(500)은 베이스부(510), 지지부(520), 결합부(530), 체결부(540), 제1 분리부(550), 제1 작동부(560), 제2 분리부(570), 및 제2 작동부(580)를 포함한다.
베이스부(510)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 복수의 지지프레임(210), 복수의 수평프레임(220), 및 복수의 수직프레임(230)의 일부와 접촉되게 탈부착 가능하게 배치된다. 베이스부(510)는 얇은 판형태로 형성되어 분리영역에서 지지프레임, 수평프레임, 수직프레임의 사이에 설치되어 구동유닛(400) 및 분리유닛(500)을 커버하여 이물질이 이송유닛과 배출유닛의 내부로 들어가지 않도록 보호한다. 또한, 베이스부(510)가 탈부착 가능하게 배치설치됨에 따라 장비의 수선이나 정비시에 베이스부(510)를 하우징유닛에서 용이하게 탈부착이 가능함에 따라 유지비용과 유지시간을 감소하고 작업자의 편의를 도모할 수 있다.
지지부(520)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 수직방향(Y축방향)으로 서로 마주하도록 베이스부(510)의 내측에 한쌍으로 형성된다. 또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 것처럼, 이러한 지지부(520)는 베이스부(510)의 내측에 높이방향을 따라 설치되는 가이드부(521)를 따라 상하로 이동가능하게 베이스부(510)에 결합 설치될 수 있다. 이처럼 가이드부(521)에 의해 지지부(520)의 설치 높이를 간편하고 용이하게 조절하고, 수직방향으로 길에 설치되는 제1 처리부와 제2 처리부의 수평과 높이를 정확하게 조절하면서 설치할 할 수 있게 됨에 따라 작업자의 편의를 도모하고, 설치비용과 시간을 감소하고, 폐태양광 모듈의 정확한 분리를 도모하고 재활용률을 극대화할 수 있다.
결합부(530)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 지지부(520)에 대해 높이방향(Z축방향)으로 상부에 배치되면서 수직방향(Y축방향)으로 서로 마주하도록 베이스부(510)의 내측에 한 쌍으로 설치된다. 즉, 결합부(530)는 지지부(520)보다 높이방향 상부에 설치되되 수직방향으로 서로 마주하도록 베이스부의 내측에 설치되어 제1 분리부와 제2 분리부가 나란하면서 평행하게 설치될 수 있도록 설치공간을 제공한다.
제1 분리부(550)는 수직방향 양단이 결합부(530)의 상부면과 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성된다.
제2 분리부(560)는 제1 분리부(550)와 수평방향으로 인접하고 수직방향 양단이 결합부(534)의 상부면과 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성된다.
한쌍의 제1 작동부(570)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 제1 분리부(550)의 높이방향(Z축방향) 하부에 제1 분리부(550)의 하부를 지지하도록 지지부(520)의 상단면과 제1 분리부(550)의 하단면 사이에 결합 설치되어 제어유닛의 제어부(740)의 제어를 통해 제1 분리부(550)를 승하강 이동시킨다.
한쌍의 제2 작동부(580)는 하우징유닛의 분리영역(B)에서 제2 분리부(560)의 높이방향(Z축방향) 하부에 제2 분리부(560)의 하부를 지지하도록 지지부(520)의 상단면과 제2 분리부(560)의 하단면 사이에 결합 설치되어 제어유닛의 제어부(740)의 제어를 통해 제2 분리부(560)를 승하강 이동시킨다.
구체적으로 제1 분리부(550)는 제2 분리부(560)보다 하우징유닛의 이송영역(A)에 수평방향(X축방향)으로 인접하도록 배치되고, 제2 분리부(560)는 제1 분리부(550)보다 하우징유닛의 배출영역(C)에 수평방향(X축방향)으로 인접하도록 배치된다.
구체적으로 제1 작동부(570)는 제2 작동부(580)보다 하우징유닛의 이송영역(A)에 수평방향(X축방향)으로 인접하도록 배치되고, 제2 작동부(580)는 제1 작동부(570)보다 하우징유닛의 배출영역(C)에 수평방향(X축)으로 인접하도록 배치된다.
즉, 제1 작동부(570)는 하우징유닛의 이송영역에 인접하도록 수직방향 양단에서 제1 분리부를 지지하여 제어부의 제어신호에 의해 제1 분리부를 승강시키거나 하강시키도록 지지부와 제1 분리부 사이에 결합 설치된다. 또한, 제2 작동부(580)는 하우징유닛의 배출영역에 인접하도록 수직방향 양단에서 제2 분리부를 지지하여 제어부의 제어신호에 의해 제2 분리부를 승강시키거나 하강시키도록 지지부와 제2 분리부 사이에 결합 설치된다.
체결부(540)는 한 쌍의 제1 작동부(570) 및 한쌍의 제2 작동부(580)의 작동원을 공급하기 위한 라인이 고정 설치되도록 결합부에 대해 높이방향으로 상부에 배치되면서 수직방향으로 서로 마주하도록 베이스부의 내부에 한쌍으로 형성된다. 이러한 체결부에 의해 유압이나 공압을 공급하기 위한 라인에 의해 폐태양광 모듈이 이동중에 걸려서 손상되거나 오작동이 발생되는 것을 방지하고 장비의 소형화를 돔활 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리함에 따라 장비의 호환성을 증대시켜 제조비용과 설치비용을 감소하며, 소형화를 도모하여 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 분리유닛(500)의 제1 분리부(550)는 제1 처리부(551), 제1 서포트부(552), 및 제1 가열부(553)을 포함하고, 제1 작동부(560)는 제1 실린더부(561) 및 제1 로드부(562)를 포함한다. 또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 분리유닛(500)의 제2 분리부(560)는 제2 처리부(561), 제2 서포트부(562), 및 제2 가열부(563)을 포함하고, 제2 작동부(580)는 제2 실린더부(581) 및 제2 로드부(582)를 포함한다.
각각의 제1 작동부(570)의 제1 실린더부(561)는 분리유닛의 결합부와 제1 서포트부 사이에 고정 설치된다.
제1 작동부(570)의 제1 로드부는 제1 실린더부에 승하강 가능하게 설치되어 제1 로드부의 선단에 제1 서포트부가 결합된다.
제1 분리부(550)의 제1 처리부(551)는 제1 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 폐태양광 모듈을 메인컷팅한다. 제1 처리부는 선단이 소정의 각도를 갖는 블레이드 형상으로 형성된다.
제1 분리부(550)의 제1 서포트부(552)는 제1 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성된다. 제1 서포트부는 단면이 전체적으로 ㄷ자 형상으로 형성되고 내부에 공동을 구비한다.
제1 분리부(550)의 제1 가열부(553)는 제1 서포트부의 내부 공동에 제1 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 제1 처리부를 가열한다. 즉, 제1 가열부는 제어부의 신호에 의해 작동하여 제1 처리부로 폐태양광 모듈을 메인컷팅하기 전과 메인컷팅하는 과정에서 제1 처리부를 적절한 온도와 시간으로 가열한다.
각각의 제2 작동부(580)의 제2 실린더부(581)는 분리유닛의 결합부와 제2 서포트부 사이에 고정 설치된다.
제2 작동부(580)의 제2 로드부는 제2 실린더부에 승하강 가능하게 설치되어 제2 로드부의 선단에 제2 서포트부가 결합된다.
제2 분리부(560)의 제2 처리부(561)는 제2 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 폐태양광 모듈을 메인컷팅한다. 제2 처리부는 선단이 소정의 각도를 갖는 블레이드 형상으로 형성된다.
또한, 도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 분리유닛(500)의 제1 분리부(550)의 제1 처리부(551)의 선단과 제2 분리부(560)의 제2 처리부(561)의 선단은 소정의 경사각도를 갖도록 형성된다.
즉, 제1 처리부(551)의 선단의 경사각도(α)는 분리영역의 수평방향 기준선(K)과 수직방향 기준선(J)에 대해 제1 처리부(551)의 테이퍼면인 선단이 이루는 경사각도(α)는 예각이 되도록 형성된다. 구체적으로 제1 처리부(551)의 선단의 경사각도(α)는 20도 내지 60도 이하가 되도록 형성된다. 제1 처리부(551)의 선단의 경사각도(α)가 20도 미만인 경우에는 폐태양광 모듈과 접촉에 따른 압력이 너무 작아 폐태양광 모듈의 이동에 따라 메인컷팅작업이 불균일하게 진행됨에 따라 분리작업의 신속성과 정확성이 저하되고, 60도를 초과하는 경우에는 폐태양광 모듈과 접촉에 따른 압력이 너무 커서 폐태양광 모듈의 이동에 따라 응력집중에 따라 폐태양광 모듈이 손상되거나 제1 처리부 또는 다른 구성이 손상되거나 마모되어 유지비용과 보수시간이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 제2 처리부(561)의 선단의 경사각도(β)는 분리영역의 수평방향 기준선(K)과 수직방향 기준선(J)에 대해 제2 처리부(561)의 테이퍼면인 선단이 이루는 경사각도(β)는 예각이 되도록 형성된다. 구체적으로 제2 처리부(561)의 선단의 경사각도(β)는 20도 내지 60도 이하가 되도록 형성된다. 제2 처리부(561)의 선단의 경사각도(β)가 20도 미만인 경우에는 폐태양광 모듈과 접촉에 따른 압력이 너무 작아 폐태양광 모듈의 이동에 따라 프리컷팅작업이 불균일하게 진행됨에 따라 분리작업의 신속성과 정확성이 저하되고, 60도를 초과하는 경우에는 폐태양광 모듈과 접촉에 따른 압력이 너무 커서 폐태양광 모듈의 이동에 따라 응력집중에 따라 폐태양광 모듈이 손상되거나 제2 처리부가 손상되거나 마모되어 유지비용과 보수시간이 증가하고 재활용 효율이 감소하는 문제점이 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제1 분리부와 제2 분리부의 최적의 배치와 순서 및 형상 구조에 따라 프리컷팅과 메인컷팅을 효과적으로 수행하여 폐태양광 모듈 분리의 신속성과 정확성을 확보하고, 장비의 신뢰성과 안정성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
제2 분리부(560)의 제2 서포트부(562)는 제2 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성된다. 제2 서포트부는 단면이 전체적으로 ㄷ자 형상으로 형성되고 내부에 공동을 구비한다.
제2 분리부(560)의 제2 가열부(563)는 제2 서포트부의 내부 공동에 제2 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 제2 처리부를 가열한다. 즉, 제2 가열부는 제어부의 신호에 의해 작동하여 제2 처리부로 폐태양광 모듈을 메인컷팅하기 전과 메인컷팅하는 과정에서 제2 처리부를 폐태양광 모듈의 종류와 크기에 따라 적절한 온도와 시간으로 가열한다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 한쌍의 제1 작동부와 한쌍의 제2 작동부는 유압 또는 공압에 의해 작동하는 유압피스톤 또는 공압피스톤으로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 한쌍의 제1 작동부와 한쌍의 제2 작동부는 공압피스톤으로 형성된다.
이처럼, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제어부를 통해 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 폐태양광 모듈의 정확하고 신속하게 분리하고 이를 제어하여 작업자의 만족도를 극대화하고, 기존의 화학적 분리 또는 기계적 분리와 달리 안전사고를 미연에 방지하여 인사사고를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)는 제어부의 신호에 의해 구동부가 정회전하여 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈이 배출영역으로 이동함과 동시에 상기 제2 작동부가 작동하여 상기 제2 분리부가 상승함에 따라 상기 제2 처리부와 상기 폐태양광 모듈이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 선단을 프리컷팅하고, 상기 폐태양광 모듈의 선단의 프리컷팅이 완료되면 상기 제2 작동부가 재작동하여 상기 제2 처리부가 하강함과 동시에 상기 구동부가 역회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈을 후진시키고, 상기 제2 처리부의 하강 및 상기 폐태양광 모듈의 후진이 완료되면 상기 제1 작동부가 작동하여 상기 제1 분리부가 상승함과 동시에 상기 구동부가 다시 정회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 제1 처리부와 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈의 상기 표면재와 상기 합성부의 분리를 수행한다.
도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 작동원리를 설명한다.
제어부의 신호에 의해 공급유닛이 작동하면 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈이 하우징유닛의 이송영역에 설치된 이송유닛으로 공급된다. 또한, 공급유닛의 작동에 따라 제어부의 신호에 의해 공급유닛의 작동전 또는 공급유닛의 작동과 동시에 히팅부로 공급되는 소정의 온도로 가열한 상태를 유지하고 유지시간을 조절한다. 또한, 이와 동시에 제어부의 신호에 의해 구동부가 정회전하여 구동부가 정회전하고, 구동부이 정회전에 의해 회전부가 정회전함에 따라 이와 연동하여 이송 롤러부가 정회전함에 따라 공급유닛으로부터 공급된 폐태양광 모듈을 이송유닛을 통해 분리유닛으로 이송시킨다.
이후, 폐태양광 모듈 분리장치는 제어부의 신호에 의해 구동부가 정회전하여 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈이 이송영역에서 이송유닛을 통해 분리영역으로 이송됨과 동시에 히팅된다.
이후, 이송영역의 이송유닛을 통과한 폐태양광 모듈이 분리영역을 거쳐 배출영역 방향으로 이동함과 동시에 제어부의 신호에 의해 제2 작동부가 작동하여 제2 로드부가 상승함에 따라 동시에 제2 분리부가 상승하면서 제2 처리부와 폐태양광 모듈이 접촉한 상태를 유지한다. 제2 작동부의 작동과 동시 또는 이전에 제어부의 신호에 의해 소정의 온도로 제2 가열부의 가열온도와 가열시간을 조절한다. 이와 동시에 제어부의 신호에 따른 구동부의 구동에 의해 폐태양광 모듈은 전진하게 되고, 폐태양광 모듈이 제2 처리부와 접촉한 상태로 전진하면서 폐태양광 모듈의 선단이 제2 처리부에 의해 프리컷팅된다.
이후, 폐태양광 모듈의 선단의 프리컷팅이 완료되면 제어부의 신호에 의해 제2 작동부가 재작동하여 제2 로드부가 하강함에 따라 제2 처리부가 하강한다. 제2 처리부의 하강과 동시에 제어부의 신호에 의해 구동부가 역회전하여 선단이 프리컷팅된 폐태양광 모듈이 배출영역으로 이동하는 것과 반대로 이송영역으로 이동하도록 폐태양광 모듈이 후진된다.
이후, 제2 처리부의 하강 및 폐태양광 모듈의 후진이 완료되면 제어부의 신호에 의해 제1 작동부가 작동하여 제1 로드부가 상승함에 따라 제1 분리부가 상승함과 동시에 제어부의 신호에 의해 구동부가 다시 정회전하여 선단이 프리컷팅된 폐태양광 모듈이 이송영역에서 배출영역 방향으로 전진하게 된다. 제1 작동부의 작동과 동시 또는 이전에 제어부의 신호에 의해 제1 가열부의 가열온도와 가열시간을 조절한다.
이처럼, 구동부의 정회전에 의해 선단이 프리컷팅된 폐태양광 모듈이 이송영역에서 배출영역 방향으로 전진하게되면 제1 처리부와 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분이 접촉한 상태로 폐태양광 모듈이 전진하면서 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 이외의 부분에 대해 메인컷팅이 진행된다.
이에 따라 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈의 표면재와 합성부의 분리를 수행한다.
본 발명에 의한 폐태양광 모듈 분리장치는 제2 작동부와 제2 처리부에 의해 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 프리컷팅한 후에 제1 작동부와 제1 처리부에 의해 프리컷팅된 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라폐태양광 모듈의 정확하고 신속한 분리를 도모하여 재활용 효율을 극대화하여 자원을 보호하며, 장비의 호환성을 증대시켜 제조비용과 설치비용을 감소하며, 소형화를 도모하여 설치공간을 최소화하여 공간활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시에에 따르면 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 공급유닛(100), 하우징유닛(200), 이송유닛(300), 구동유닛(400), 분리유닛(500), 및 배출유닛(600)은 방수 코팅층을 포함하며, 상기 방수 코팅층은 방수 코팅 조성물을 이용하여 형성된다. 또한, 다른 실시 예로, 수축 필름, 진공 필름이 사용될 수 있다. 이때, 수축 필름, 진공 필름의 재질은 PP, PE 등이 활용된다.
상기 바인더는 아크릴계 바인더, 우레탄계 바인더, 실리콘계 바인더 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 구체적으로 실리콘계 바인더이며, 보다 더 구체적으로 폴리하이드로실록산을 바인더로 이용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 계면활성제는 베타인계 계면활성제이며, 보다 구체적으로 알킬베타인계， 아미드베타인계， 술포베타인계， 히드록시술포베타인계， 아미도술포베타인계, 포스포베타인계 및 이미다졸리늄베타인계로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 분산제는 카본계 필러의 분산제로 당업계에서 채용하는 공지된 성분을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 폴리에스테르계 분산제, 폴리페닐렌에테르계 분산제, 폴리올레핀계 분산제, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 분산제, 폴리아릴레이트계 분산제, 폴리아미드계 분산제, 폴리아미드이미드계 분산제, 폴리아릴설폰계 분산제, 폴리에테르이미드계 분산제, 폴리에테르설폰계 분산제, 폴리페닐렌 설피드계 분산제, 폴리이미드계 분산제; 폴리에테르케톤계분산제, 폴리벤족사졸계 분산제, 폴리옥사디아졸계 분산제, 폴리벤조티아졸계 분산제, 폴리벤즈이미다졸계 분산제, 폴리피리딘계 분산제, 폴리트리아졸계 분산제, 폴리피롤리딘계 분산제, 폴리디벤조퓨란계 분산제, 폴리설폰계 분산제, 폴리우레아계 분산제, 폴리우레탄계 분산제, 폴리포스파젠계 분산제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 무기 입자는 티타늄졸, 알루미나졸, 실리카졸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 알루미나졸 및 실리카졸을 혼합하여 이용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
보다 구체적으로, 상기 코팅 조성물은 바인더를 포함하며, 상기 바인더 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물 30 내지 50 중량부; 무기 입자 5 내지 10 중량부; 계면 활성제 10 내지 20 중량부 및 분산제 10 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서 사용하는 경우에, 코팅 조성물의 구성 성분 간의 혼합 작용에 의해, 방수 효과가 나타나며, 범위 미만 이거나 범위 초과인 경우 방수 효과가 저해되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 방수 코팅 조성물은 스프레이 코팅법에 의해 방수 코팅층을 형성할 수 있으며, 방수 코팅 조성물을 이용하여 방수 코팅층을 형성하는 것은 상기 스프레이 코팅법 이외에 다른 공지된 방법을 이용할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 다른 일 실시에에 따른 폐태양광 모듈 분리장치(1)의 공급유닛(100), 하우징유닛(200), 이송유닛(300), 구동유닛(400), 분리유닛(500), 및 배출유닛(600)가 방수 코팅층을 포함하고 상술한 방수 코팅층은 상술한 방수 코팅 조성물로 형성됨에 따라 폐태양광 모듈 분리 작업시에 폐태양광 모듈에서 유입된 수분이나 물 등에 의해서 폐태양광 모듈이 녹슬거나 손상되는 것을 방지하여 폐태양광 모듈의 수명을 증대시키고, 유지보수 비용을 절감하며, 작업 능률을 향상할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 : 폐태양광 모듈 분리장치, 10 : 태양광 모듈,
20 : 프레임이 제거된 폐태양광 모듈, 100 : 공급유닛,
200 : 하우징유닛, 300 : 이송유닛,
400 : 구동유닛, 500 : 분리유닛,
600 : 배출유닛, 700 : 제어유닛.
20 : 프레임이 제거된 폐태양광 모듈, 100 : 공급유닛,
200 : 하우징유닛, 300 : 이송유닛,
400 : 구동유닛, 500 : 분리유닛,
600 : 배출유닛, 700 : 제어유닛.
Claims (10)
- 프레임과 태양전지셀과 표면재와 충진재와 백시트로 구성되는 태양광 모듈의 수명이 종료된 폐태양광 모듈을 분리하는 장치에 있어서,
상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 공급하는 공급유닛; 이송영역과 분리영역 및 배출영역을 구획하고 형성하는 하우징유닛; 상기 하우징유닛의 이송영역에 형성되어 상기 공급유닛을 통해 공급되는 폐태양광 모듈을 이송시키는 이송유닛; 베이스부를 구비하고, 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛을 통해 이송되는 폐태양광 모듈을 분리하는 분리유닛; 상기 하우징유닛의 배출영역에 형성되어 상기 분리유닛을 통해 분리된 폐태양광 모듈을 배출하는 배출유닛; 상기 하우징유닛의 분리영역에 형성되어 상기 이송유닛과 상기 배출유닛을 구동시키는 구동유닛; 및 상기 공급유닛, 상기 이송유닛, 상기 구동유닛, 상기 분리유닛, 및 상기 배출유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하고, 상기 분리유닛은 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 표면재를 제외한 상기 태양전지셀과 상기 충진재와 상기 백시트로 형성되는 합성부로 분리하되,
상기 하우징유닛은, 일단이 지면에 고정되고 타단이 높이방향으로 연장 형성되는 복수의 지지프레임; 상기 복수의 지지프레임상에 수평방향으로 연장 형성되는 복수의 수평프레임; 상기 복수의 수평프레임과 직교하도록 상기 복수의 지지프레임상에 수직방향으로 연장 형성되는 복수의 수직프레임; 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 복수의 수평프레임과 마주하면서 평행하도록 상기 복수의 지지프레임상에 상기 수평 프레임보다 높이방향으로 하부에 위치하도록 수평방향으로 연장 형성되는 복수의 보조프레임; 및 상기 하우징유닛의 이송영역과 배출영역에서 상기 지지프레임, 상기 수평프레임, 및 상기 수직프레임의 일부와 접촉되게 배치되어 상기 이송유닛 및 상기 배출유닛을 커버하는 커버부;를 포함하고, 상기 하우징유닛은 상기 하우징유닛의 분리영역을 기준으로 수평방향으로 대칭되게 형성되고, 상기 하우징유닛은 높이방향으로 H형상으로 형성되고,
상기 이송유닛은, 상기 하우징유닛의 이송영역에서 상기 커버부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 이송 롤러부; 및 상기 복수의 이송 롤러부의 사이사이에 배치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 작동하여 상기 공급유닛을 통해 공급된 상기 폐태양광 모듈을 히팅하는 히팅부;를 포함하고,
상기 배출유닛은, 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 커버부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 배송 롤러부; 및 상기 하우징유닛의 배출영역에서 상기 배송 롤러부와 수평방향으로 엇갈리도록 상기 보조프레임에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 구동하는 상기 구동유닛에 의해 회전하는 복수의 보조 롤러부;를 포함하고,
상기 구동유닛은, 상기 하우징유닛의 분리영역에 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 작동하는 구동부; 상기 구동부의 구동축에 연결되어 상기 구동부의 구동동력을 전달하는 링크부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 베이스부에 양단이 회전 가능하게 결합 설치되어 상기 링크부를 통해 상기 구동부와 연동하여 회전하는 회전부; 및 상기 복수의 이송 롤러부, 상기 복수의 배출 롤러부 및 상기 복수의 보조 롤러부를 상기 회전부와 연동하여 회전시키기 위해, 일측이 상기 회전부에 연결되고 타측이 상기 복수의 이송 롤러부와 상기 복수의 배출 롤러부 및 상기 복수의 보조 롤러부에 연결되는 연결부;를 포함하고,
상기 제어유닛은, 상기 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 합성부로 분리하기 위한 폐태양광 모듈 정보, 공급유닛 작동프로그램, 분리유닛 작동프로그램, 구동유닛 작동프로그램, 및 화면표시프로그램 정보가 저장되는 데이터 저장부; 상기 폐태양광 모듈을 상기 표면재와 상기 합성부로 분리하기 위한 신호를 송수신하는 통신부; 상기 하우징유닛의 이송영역의 상기 이송유닛에 상기 폐태양광 모듈이 인입된 상태 및 상기 하우징유닛의 배출영역의 상기 배출유닛에서 상기 표면재와 상기 합성부가 배출된 상태를 확인하는 확인부; 상기 통신부로부터 부터 전송받은 신호, 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 및 상기 확인부의 확인결과에 따라 상기 공급유닛과 분리유닛과 상기 구동유닛의 작동유무와 작동순서 및 작동온도와 작동시간을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부를 통해 상기 이송유닛, 상기 공급유닛, 상기 분리유닛, 및 상기 구동유닛의 작동유무와 작동순서, 폐태양광모듈 정보, 이송유닛 작동프로그램, 상기 공급유닛 작동프로그램, 상기 분리유닛 작동프로그램, 및 상기 구동유닛 작동프로그램을 표시하는 표시부;를 포함하고,
상기 분리유닛은, 상기 하우징유닛의 분리영역에서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한 쌍으로 형성되는 지지부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 지지부에 대해 높이방향으로 상부에 배치되면서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한 쌍으로 설치되는 결합부; 양단이 상기 결합부와 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성되는 제1 분리부; 상기 제1 분리부와 수평방향으로 인접하고 양단이 상기 결합부와 접촉하도록 수직방향으로 연장 형성되는 제2 분리부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 제1 분리부의 높이방향 하부에 상기 제1 분리부와 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 상기 제1 분리부를 승하강 이동시키는 한쌍의 제1 작동부; 상기 하우징유닛의 분리영역에서 상기 제2 분리부의 높이방향 하부에 상기 제2 분리부와 결합 설치되어 상기 제어유닛의 제어를 통해 상기 제2 분리부를 승하강 이동시키는 한쌍의 제2 작동부; 및 상기 한 쌍의 제1 작동부 및 상기 한쌍의 제2 작동부의 작동원을 공급하기 위한 라인을 고정 설치하기 위해 상기 결합부에 대해 높이방향으로 상부에 배치되면서 수직방향으로 서로 마주하도록 상기 베이스부에 한쌍으로 형성되는 체결부;를 포함하되, 상기 제1 분리부는 상기 제2 분리부보다 상기 하우징유닛의 이송영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부보다 상기 하우징유닛의 배출영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제1 작동부는 상기 제2 작동부보다 상기 하우징유닛의 이송영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고, 상기 제2 작동부는 상기 제1 작동부보다 상기 하우징유닛의 배출영역에 수평방향으로 인접하도록 배치되고,
상기 분리유닛의 각각의 상기 제1 작동부는, 상기 결합부에 고정 설치되는 제1 실린더부; 및 상기 제1 실린더부에 승하강 가능하게 설치되는 제1 로드부;를 포함하고,
상기 분리유닛의 상기 제1 분리부는, 상기 제1 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성되는 제1 서포트부; 상기 제1 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 상기 폐태양광 모듈을 메인컷팅하는 제1 처리부; 및 상기 제1 서포트부의 내부에 상기 제1 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 상기 제1 처리부를 가열하는 제1 가열부;를 포함하되, 분리영역의 수평방향 기준선과 수직방향 기준선에 대해 상기 제1 처리부의 테이퍼면인 선단이 이루는 경사각도는 20도 이상 내지 60도 이하가 되도록 형성되고,
상기 분리유닛의 각각의 상기 제2 작동부는, 상기 결합부에 고정 설치되는 제2 실린더부; 및 상기 제2 실린더부에 승하강 가능하게 설치되는 제2 로드부;를 포함하고,
상기 분리유닛의 상기 제2 분리부는, 상기 제2 로드부의 상부에 양측이 결합되고 수평방향으로 연장 형성되는 제2 서포트부; 상기 제2 서포트부의 상부에 수평방향으로 연장 형성되어 상기 폐태양광 모듈을 프리컷팅하는 제2 처리부; 및 상기 제2 서포트부의 내부에 상기 제2 처리부와 평행하도록 수평방향으로 연장 형성되어 상기 제2 처리부를 가열하는 제2 가열부;를 포함하되, 분리영역의 수평방향 기준선과 수직방향 기준선에 대해 상기 제2 처리부의 테이퍼면인 선단이 이루는 경사각도는 20도 이상 내지 60도 이하가 되도록 형성되며,
상기 폐태양광 모듈 분리장치는,
상기 구동부가 정회전하여 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈이 배출영역으로 이동함과 동시에 상기 제2 작동부가 작동하여 상기 제2 분리부가 상승함에 따라 상기 제2 처리부와 상기 폐태양광 모듈이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 선단을 프리컷팅하고, 상기 폐태양광 모듈의 선단의 프리컷팅이 완료되면 상기 제2 작동부가 재작동하여 상기 제2 처리부가 하강함과 동시에 상기 구동부가 역회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈을 후진시키고, 상기 제2 처리부의 하강 및 상기 폐태양광 모듈의 후진이 완료되면 상기 제1 작동부가 작동하여 상기 제1 분리부가 상승함과 동시에 상기 구동부가 다시 정회전하여 선단이 프리컷팅된 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 제1 처리부와 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 부분이 접촉한 상태로 상기 폐태양광 모듈이 전진하면서 상기 폐태양광 모듈의 프리컷팅된 이외의 부분에 대해 메인컷팅을 진행함에 따라 상기 프레임이 제거된 상태의 폐태양광 모듈의 상기 표면재와 상기 합성부의 분리를 수행하고,
상기 분리유닛은 방수코팅 조성물로 형성되는 방수 코팅층을 구비하고,
상기 방수 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물; 바인더; 무기 입자; 계면 활성제 및 분산제를 포함하되,
상기 방수 코팅 조성물은 상기 바인더 100 중량부에 대하여 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물 30 내지 50 중량부; 무기 입자 5 내지 10 중량부; 계면 활성제 10 내지 20 중량부 및 분산제 10 내지 15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐태양광 모듈 분리장치.
[화학식 1]
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