KR102403663B1 - 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치 - Google Patents

폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치 Download PDF

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(주)시시아이
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Abstract

본 발명에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치는: 폐디스플레이가 내부로 유입되고 유입된 폐디스플레이를 1차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 조각이 되도록 구비된 제1 파쇄부; 상기 제1 파쇄부에 이어지게 구비되어 상기 제1 파쇄부에서 파쇄된 폐디스플레이 조각을 2차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 분말이 되도록 구비된 제2 파쇄부; 및, 상기 제2 파쇄부에 이어지게 구비되어 상기 제2 파쇄부에서 파쇄된 폐디스플레이 분말을 드럼 형태의 회전 용기 내에서 다수의 연삭 볼들에 의해 유리를 포함하는 미세 분말이 되도록 미분쇄하는 볼밀 분쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이들의 유리 성분들을 재활용하여 건축자재로 사용되도록 함으로써, 자원과 비용의 소모를 절감하고 자원순환의 중요성에 발맞춰 저 탄소, 탄소 중립, 탄소 제로 등과 같은 사회적, 정책적 목표도 효과적으로 달성되도록 할 수 있는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치를 제공할 수 있다.

Description

폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치 {building material manufacturing apparatus for recycling glass of waste display device}
본 발명은 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이의 유리 성분을 재활용하여 건축자재로 사용되도록 함으로써, 자원과 비용의 소모를 절감하고 자원순환의 중요성에 발맞춰 저 탄소, 탄소 중립, 탄소 제로 등과 같은 사회적, 정책적 목표도 효과적으로 달성되도록 할 수 있는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치에 관한 것이다.
산업화의 진행과 함께, 각종 산업폐기물도 증가하고 있는 실정이며, 이러한 각종 산업폐기물들 중 LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이들에는 유리 성분들이 다량 포함되어 있다.
그러나, 기존의 폐디스플레이에 포함되어 있던 유리들은 단순히 파분쇄되어 매립되거나 소각되어 일반적인 폐기물들을 처리하는 방식으로 처리되고 있는 실정이다.
예를 들면, 브라운관, LCD 등에 사용된 유리는 코팅 물질들이 도포된 상태로 그냥 버려지기 때문에 재활용되지 못하고 단순히 매립방식으로 처리되고 있는 실정이다.
이러한 매립방식은 매립장 확보, 처분 단가, 환경 오염 등의 여러 가지 문제점을 갖게 된다.
한편, 종래기술에 따른 건축자재 제조장치의 일 예가 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0198221호(2000년07월20일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 건축자재 제조장치에 의하더라도 폐디스플레이 유리를 재활용하기에는 적합하지 못하기 때문에 폐디스플레이 유리가 효율적으로 재활용되지 못하고 기존의 방식대로 그냥 버려지게 될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 실용신안 등록번호 제20-0198221호(2000년07월20일자 등록)
본 발명의 목적은, LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이들의 유리 성분들을 재활용하여 건축자재로 사용되도록 함으로써, 자원과 비용의 소모를 절감하고 자원순환의 중요성에 발맞춰 저 탄소, 탄소 중립, 탄소 제로 등과 같은 사회적, 정책적 목표도 효과적으로 달성되도록 할 수 있는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치는: 폐디스플레이가 내부로 유입되고 유입된 폐디스플레이를 1차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 조각이 되도록 구비된 제1 파쇄부; 상기 제1 파쇄부에 이어지게 구비되어 상기 제1 파쇄부에서 파쇄된 폐디스플레이 조각을 2차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 분말이 되도록 구비된 제2 파쇄부; 및, 상기 제2 파쇄부에 이어지게 구비되어 상기 제2 파쇄부에서 파쇄된 폐디스플레이 분말을 드럼 형태의 회전 용기 내에서 다수의 연삭 볼들에 의해 유리를 포함하는 미세 분말이 되도록 미분쇄하는 볼밀 분쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 파쇄부 및 상기 제2 파쇄부의 사이와 상기 제2 파쇄부 및 상기 볼밀 분쇄부의 사이 중 적어도 어느 하나에는 폐디스플레이 조각들 또는 분말들에서 형광필름 및 전극 부품을 포함하는 이물질이 비중 선별에 의해 걸러지도록 하는 비중 선별부가 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 파쇄부, 제2 파쇄부 및 볼밀 분쇄부 중 적어도 상기 볼밀 분쇄부의 분말 유입구 측과 배출구 측에는 파쇄 또는 분쇄 과정에서 발생되는 분진이 흡입되어 따로 처리되도록 하는 집진부가 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이들의 유리 성분들을 재활용하여 건축자재로 사용되도록 함으로써, 자원과 비용의 소모를 절감하고 자원순환의 중요성에 발맞춰 저 탄소, 탄소 중립, 탄소 제로 등과 같은 사회적, 정책적 목표도 효과적으로 달성되도록 할 수 있는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치를 위에서 내려다본 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 제1 파쇄부 및 제2 파쇄부의 측면도,
도 3은 도 2의 제1 파쇄부를 도시한 도면,
도 4는 도 2의 제2 파쇄부를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 볼밀 분쇄부의 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 볼밀 분쇄부의 사시도,
도 7은 도 6의 볼밀 분쇄부의 회전 용기의 내부 구성을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치의 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 폐디스플레이가 내부로 유입되고 유입된 폐디스플레이를 1차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 조각이 되도록 구비된 제1 파쇄부(100)와, 제1 파쇄부(100)에 이어지게 구비되어 제1 파쇄부(100)에서 파쇄된 폐디스플레이 조각을 2차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 분말이 되도록 구비된 제2 파쇄부(200)와, 제2 파쇄부(200)에 이어지게 구비되어 제2 파쇄부(200)에서 파쇄된 폐디스플레이 분말을 드럼 형태의 회전 용기(310) 내에서 다수의 연삭 볼(301)들에 의해 유리를 포함하는 미세 분말이 되도록 미분쇄하는 볼밀 분쇄부(300)를 포함한다.
이에 따라, LCD, PDP, LED, OLED 등과 같은 다양한 종류의 폐디스플레이들의 유리 성분들을 재활용하여 건축자재로 사용되도록 함으로써, 자원과 비용의 소모를 절감하고 자원순환의 중요성에 발맞춰 저 탄소, 탄소 중립, 탄소 제로 등과 같은 사회적, 정책적 목표도 효과적으로 달성되도록 할 수 있는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치를 제공할 수 있다.
제1 파쇄부(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에 구비된 호퍼를 포함하며, 100마력의 파워를 갖는 전기모터의 구동력으로 회전 칼날들이 회전되도록 하여 상기 호퍼를 통해 내부로 투입되는 폐디스플레이들이 1차적으로 파쇄되어 폐디스플레이 조각들이 되도록 한다.
여기서, 제1 파쇄부(100)의 호퍼의 일측에는 폐디스플레이들이 이송 투입되도록 이송 컨베이어(400)가 경사지게 구비된 것이 바람직하다.
제2 파쇄부(200)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 파쇄부(100)의 일측에 구비되며, 상부에 구비된 호퍼를 포함하고, 제1 파쇄부(100)보다는 적은 50마력의 파워를 갖는 전기모터의 구동력으로 회전 칼날들이 회전되도록 하여 상기 호퍼를 통해 내부로 투입되는 폐디스플레이 조각들이 2차적으로 파쇄되어 폐디스플레이 분말이 되도록 한다.
여기서, 제1 파쇄부(100)와 제2 파쇄부(200)의 사이에는 제1 파쇄부(100)에서 파쇄된 폐디스플레이 조각들이 배출되는 배출구 하부에서 제2 파쇄부(200)의 호퍼를 향해 상향 경사지게 다른 이송 컨베이어(400)가 구비된 것이 바람직하다.
볼밀 분쇄부(300)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 파쇄부(200)에서 파쇄된 폐디스플레이 분말이 배출되는 배출구 하부에서 상향 경사지게 구비된 또 다른 이송 컨베이어(400)가 일측의 분말 유입구(311) 측으로 연결되게 구비되고 그 반대편 타측으로는 내부에서 미분쇄된 미세 분말이 외부로 배출되는 분말 배출구(313)가 구비되며 드럼 형태로 구비되고 내부에는 다수의 연삭 볼(301)들이 구비된 회전 용기(310)와, 회전 용기(310)의 일측에 구비되어 회전 용기(310)가 회전되는 구동력을 제공하는 구동 액추에이터(320)와, 회전 용기(310) 및 구동 액추에이터(320)의 사이에 구비되어 구동 액추에이터(320)의 구동력이 회전 용기(310)의 회전으로 전달되도록 하는 전동부를 포함한다.
좀더 구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 용기(310)의 측면 중 일정 부분에는 외부에서 작업자가 열고 닫으며 내부를 점검할 수 있도록 점검구(315)가 구비되고, 회전 용기(310)의 내측 면에는 다수의 빗살 형태로 일정 간격마다 돌출 형성되어 회전 용기(310)의 회전시 연삭 볼(301)들이 목표 높이까지 상승 되었다가 낙하 되며 분말 유입구(311)를 통해 내부로 유입되는 폐디스플레이 분말이 미분쇄되어 유리를 포함하는 미세 분말이 되도록 하는 리프터(lifter)(317)가 구비되며, 회전 용기(310)의 내부에는 내측 면을 이루도록 리프터(317)가 설치되지 않고 남은 공간을 채워 연삭 볼(301)들의 낙하 등에 의한 충격이 완충 되도록 하며 라이닝을 위하여 설치된 완충 판(319)이 구비된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 볼밀 분쇄부(300)의 구동 액추에이터(320)는 모터를 포함하며 일측에는 보조/예비 모터로서 볼밀 분쇄부(300)의 육안 점검 등을 위하여 회전 용기(310)를 느린 속도로 회전시키도록 하는 인칭 드라이브(Inching Drive)(321)가 연결된다.
아울러, 볼밀 분쇄부(300)의 전동부는, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 용기(310)의 분말 배출구(313) 측의 외주 상에 구비된 드럼 기어와, 상기 드럼 기어에 맞물리며 구동 액추에이터(320)로부터 전달받은 회전력으로 회전 용기(310)를 회전시키는 거스 기어(Girth Gear)(330)와, 거스 기어(330)와 맞물리도록 구비된 피니언 기어(Pinion Gear)(340)와, 구동 액추에이터(320) 및 피니언 기어(340)의 사이에 축 이음 장치로서 연결되어 구동 액추에이터(320)에 의한 축의 회전운동을 피니언 기어(340) 및 거스 기어(330)에 전달하거나 필요에 따라서는 그 동력 전달을 끊을 수 있도록 구비된 클러치(350)를 포함한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 파쇄부(100) 및 제2 파쇄부(200)의 사이와 제2 파쇄부(200) 및 볼밀 분쇄부(300)의 사이 중 적어도 어느 하나에는 폐디스플레이 조각들 또는 분말들에서 형광필름 및 전극 부품을 포함하는 이물질이 비중 선별에 의해 걸러지도록 하는 비중 선별부(500)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 폐디스플레이가 파쇄 및 분쇄되어 유리를 포함하는 미세 분말로 되는 과정 중에 비중 선별부(500)에 의해 형광필름 및 전극 부품 등을 포함하는 이물질은 미리 걸러지도록 함으로써, 본 발명에 따른 건축자재 제조장치에 의해 이산화규소, 탄산칼슘, 생석회 등과 같은 순수한 무기질 성분들만 포함되어 건축자재용 조성물로 사용되는 미세한 유리 분말이 폐디스플레이들에서 효과적으로 얻어지도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 비중 선별부(500)는 제2 파쇄부(200)와 볼밀 분쇄부(300) 사이에 구비된 이송 컨베이어(400)의 하부에 구비된 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 비중 선별부(500)는 제1 파쇄부(100)와 제2 파쇄부(200)의 사이에 구비된 이송 컨베이어(400)의 하부에도 구비되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비중 선별부(500)는 제2 파쇄부(200)에서 파쇄되어 나오는 폐디스플레이 분말을 비중 차이를 이용해 건식으로 선별하여 이산화규소, 탄산칼슘, 생석회 등과 같은 무기질 성분들만 포함하는 유리 분말만 볼밀 분쇄부(300)로 이송되도록 하고, 형광필름 및 전극 부품들과 같은 이물질들은 여과망 등에서 따로 걸러지도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 파쇄부(100), 제2 파쇄부(200) 및 볼밀 분쇄부(300) 중 적어도 볼밀 분쇄부(300)의 분말 유입구(311) 측과 배출구(313) 측에는 파쇄 또는 분쇄 과정에서 발생 되는 분진이 흡입되어 따로 처리되도록 하는 집진부(600)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 폐디스플레이가 파쇄 또는 분쇄되어 분말의 형태로 이송되는 과정 중에 발생 되는 분진 등이 작업공간의 내부로 퍼지게 되어 작업자의 건강을 해치며 작업환경을 오염시키게 되는 것을 집진부(600)에 의해 방지하도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 집진부(600)는 볼밀 분쇄부의 분말 유입구(311) 측과 분말 배출구(313) 측에 구비된 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 집진부(600)는 제1 파쇄부(100) 및 제2 파쇄부(200)의 사이와 제2 파쇄부(200)의 유입 측과 유출 측에도 구비되도록 할 수 있다.
집진부(600)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 볼밀 분쇄부(300)의 분말 유입구(311) 측과 분말 배출구(313) 측을 각각 비닐 등과 같은 차단 부재로 감싸며 각각의 상측에는 흡입팬이 구비되고 서로 집진관으로 연결되어 흡입된 분진이 일정한 장소에서 처리되도록 집진관을 통해 배출되게 구비된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 볼밀 분쇄부(300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 미세 분말의 입경이 1 mm가 되도록 하는 제1 볼밀 분쇄부(300-1)와, 미세 분말의 입경이 0.5 mm가 되도록 하는 제2 볼밀 분쇄부(300-2)와, 미세 분말의 입경이 0.3 mm가 되도록 하는 제3 볼밀 분쇄부(300-3)로 세분되어 구비되고, 이들과 제2 파쇄부(200)의 사이에는 입경 제어부(700)가 구비되어 제2 파쇄부(200)에서 이송되어 오는 폐디스플레이 분말을 이들 중 적어도 어느 하나로 보내도록 이들의 이송을 입경 제어부(700)가 제어하도록 할 수 있다.
이에 따라, 제2 파쇄부(200)에서 파쇄되어 이송되어 오는 폐디스플레이 분말이 작업자의 입력 명령에 따라서 입경 제어부(700)의 제어에 의해 건축자재로 사용될 미세 유리 분말의 입경을 용이하게 가변 선택하도록 함으로써, 사용될 건축자재의 디자인이나 종류 등에 맞춰서 능동적으로 대응하여 다양한 크기의 입경을 갖는 미세 유리 분말들이 용이하게 제조되도록 할 수 있다.
이렇게 본 발명에 따른 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치에 의해 제조된 미세 유리 분말은 이후 발포제와 혼합하여 이를 가열하고, 발포 및 소성 가공하여 조경용 블록, 옹벽 블록, 도로 경계석, 건축 내외장재용 벽돌, 패널, 바닥재 등과 같은 다양한 종류의 건축자재로 가공되어 사용되도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 제1 파쇄부 200 : 제2 파쇄부
300 : 볼밀 분쇄부 301 : 연삭 볼
310 : 회전 용기 311 : 유입구
313 : 배출구 315 : 점검구
317 : 리프터 319 : 완충 판
320 : 구동 액추에이터 321 : 인칭 드라이브
330 : 거스 기어 340 : 피니언 기어
350 : 클러치 400 : 이송 컨베이어
500 : 비중 선별부 600 : 집진부
700 : 입경 제어부

Claims (3)

  1. 폐디스플레이가 내부로 유입되고 유입된 폐디스플레이를 1차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 조각이 되도록 구비된 제1 파쇄부(100);
    상기 제1 파쇄부(100)에 이어지게 구비되어 상기 제1 파쇄부(100)에서 파쇄된 폐디스플레이 조각을 2차적으로 파쇄하여 폐디스플레이 분말이 되도록 구비된 제2 파쇄부(200); 및
    상기 제2 파쇄부(200)에 이어지게 구비되어 상기 제2 파쇄부(200)에서 파쇄된 폐디스플레이 분말을 드럼 형태의 회전 용기(310) 내에서 다수의 연삭 볼(301)들에 의해 유리를 포함하는 미세 분말이 되도록 미분쇄하는 볼밀 분쇄부(300);
    를 포함하고,
    상기 제1 파쇄부(100) 및 상기 제2 파쇄부(200)의 사이와 상기 제2 파쇄부(200) 및 상기 볼밀 분쇄부(300)의 사이 중 적어도 어느 하나에는 폐디스플레이 조각들 또는 분말들에서 형광필름 및 전극 부품을 포함하는 이물질이 비중 선별에 의해 걸러지도록 하는 비중 선별부(500)가 구비되며,
    상기 제1 파쇄부(100), 제2 파쇄부(200) 및 볼밀 분쇄부(300) 중 적어도 상기 볼밀 분쇄부(300)의 분말 유입구(311) 측과 배출구(313) 측에는 파쇄 또는 분쇄 과정에서 발생되는 분진이 흡입되어 따로 처리되도록 하는 집진부(600)가 구비되고,
    상기 볼밀 분쇄부(300)는, 내부에 다수의 연삭 볼(301)들이 구비된 회전 용기(310)와, 상기 회전 용기(310)의 일측에 구비되어 상기 회전 용기(310)가 회전되는 구동력을 제공하는 구동 액추에이터(320)와, 상기 회전 용기(310) 및 상기 구동 액추에이터(320)의 사이에 구비되어 상기 구동 액추에이터(320)의 구동력이 상기 회전 용기(310)의 회전으로 전달되도록 하는 전동부를 포함하며,
    상기 회전 용기(310)의 측면 중 일정 부분에는 점검구(315)가 구비되고, 상기 회전 용기(310)의 내측 면에는 다수의 빗살 형태로 일정 간격마다 돌출 형성되어 상기 회전 용기(310)의 회전시 상기 연삭 볼(301)들이 목표 높이까지 상승 되었다가 낙하 되도록 하는 리프터(317)가 구비되며, 상기 회전 용기(310)의 내부에는 내측 면을 이루도록 상기 리프터(317)를 제외한 공간을 채우게 설치된 완충 판(319)이 구비되고,
    상기 볼밀 분쇄부(300)는, 미세 분말의 입경이 1 mm가 되도록 하는 제1 볼밀 분쇄부(300-1)와, 미세 분말의 입경이 0.5 mm가 되도록 하는 제2 볼밀 분쇄부(300-2)와, 미세 분말의 입경이 0.3 mm가 되도록 하는 제3 볼밀 분쇄부(300-3)로 세분되어 구비되고, 이들과 상기 제2 파쇄부(200)의 사이에는 입경 제어부(700)가 구비되어 상기 제2 파쇄부(200)에서 이송되어 오는 폐디스플레이 분말을 이들 중 적어도 어느 하나로 보내도록 이들의 이송을 입경 제어부(700)가 제어하는 것을 특징으로 하는 폐디스플레이 유리를 재활용하는 건축자재 제조장치.

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KR102229112B1 (ko) * 2020-08-21 2021-03-18 한성석 패각분쇄장치 및 그 방법

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