KR102526139B1

KR102526139B1 - 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치

Info

Publication number: KR102526139B1
Application number: KR1020220186410A
Authority: KR
Inventors: 정성대; 김동환; 김정윤; 윤대희
Original assignee: 리셋컴퍼니 주식회사
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-04-28

Abstract

본 발명은 제3 유닛이 태양광 모듈을 베이스 상에 고정하고 제1 유닛이 태양광 모듈의 정션박스와 외곽 프레임을 순차적으로 분리하며 제2 유닛이 태양광 모듈의 나머지 외곽 프레임을 분리하는 구조로부터, 사용연한이 종료된 단면형이나 양면형 또는 파손형 태양광모듈의 정션박스와 알루미늄 프레임의 용이한 분리 제거가 가능하도록 한 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치에 관한 것이다.

Description

태양광모듈의 프레임 자동분리 장치{AUTOMATIC SEPARATING APPARATUS FOR FRAME OF PHOTOVLTAIC MOUDULE}

본 발명은 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용연한이 종료된 단면형이나 양면형 또는 파손형 태양광모듈의 분리수거 및 재활용을 위하여 사용되는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치에 관한 것이다.

태양광 패널은 금속재와 합성수지 그리고 실리콘 등으로 이루어져 있으며, 이러한 태양광 패널의 부품대비 중량을 살펴보면 다음과 같다.

유리가 총중량의 67.5%를 차지하며, 알루미늄 프레임이 총중량의 16.3%를 차지하고, 솔라셀 부분은 총중량의 3.41%를 차지하며, EVA는 총중량의 6.53%를 차지하고, 백시트는 총중량의 3.14%를 차지하며, 정션박스는 총중량의 1.75%를 차지하고, 구리는 총중량의 1.17%를 차지하며, 주석은 총중량의 0.12%를 차지하고, 납은 총중량의 0.08%를 차지한다.

따라서, 태양광 패널은 부피도 크고 무거우며 알루미늄과 유리 등을 포함한 재활용할 수 있는 물질은 분리하고 부피를 줄여서 폐기 또는 재활용해야 한다.

여기서, 태양광 패널의 정션박스와 알루미늄 프레임은 주로 실리콘계 접착제 혹은 접착 씰로 부착되어 있다.

이때, 정션박스의 부착에 사용되는 실리콘계 접착제나, 알루미늄 프레임의 접착시 사용하는 접착 강도는 대략 2 내지 2.3 MPa 정도로 알려져있다.

이러한 접착 강도는 정션박스와 알루미늄 프레임을 대략 400kg, 즉 25~30kgf/㎠ 정도의 힘을 가해야 태양광 패널로부터 분리할 수 있는 정도라 하겠다.

기존에는 인력과 도구를 이용하여 일일이 수작업으로 정션박스와 알루미늄 프레임을 분리하였으나 이렇게 분리 작업을 할 경우 시간과 비용이 증가하는 문제에 직면하는 것은 물론이며, 신속한 폐기처분 및 재활용이 불가능하다는 문제가 있다.

상기와 같은 관점에서 등록특허 제10-2154030호의 "폐태양광모듈 분리해체장치"(이하 선행기술)와 같은 것을 들 수 있다.

그러나, 선행기술은 강화유리로부터 각종 레이어 형태로 적층된 솔라셀의 분리 수거에 주안점을 둔 것으로 이러한 레이어 형태로 적층된 솔라셀 주변의 분리 수거 이전에 정션박스와 알루미늄 프레임은 작업자가 일일이 분리시켜야 하는 한계점이 있었던 것이다.

따라서, 정션박스와 알루미늄 프레임의 분리 제거에 도움을 줄 수 있는 장치의 개발이 절실한 것이다.

등록특허 제10-2154030호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 사용연한이 종료된 단면형이나 양면형 또는 파손형 태양광모듈의 정션박스와 알루미늄 프레임의 용이한 분리 제거가 가능하도록 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 솔라셀이 어레이된 메인 패널의 가장자리를 따라 금속재의 외곽 프레임이 형성되고 메인 패널 상에 적어도 하나 이상의 정션박스가 장착된 태양광 모듈이 거치되는 상면을 가지는 베이스; 상기 베이스 상에서 변위 가능하며, 상기 정션박스와 네 개의 상기 외곽 프레임 중 두 개의 외곽 프레임을 순차적으로 상기 태양광 모듈로부터 분리시키는 순차 분리부를 포함하는 제1 유닛; 상기 베이스 상에서 변위 가능하며, 네 개의 상기 외곽 프레임 중 나머지 두 개의 외곽 프레임에 전단력을 가하여 상기 태양광 모듈로부터 상기 나머지 두 개의 외곽 프레임을 분리시키는 잔여 분리부를 포함하는 제2 유닛; 및 상기 베이스 상에서 변위 가능하며 상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛이 작동중일 때 상기 태양광 모듈을 상기 베이스의 상면에 고정시키는 푸셔를 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치를 제공할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 베이스는, 상기 태양광 모듈이 거치되는 상면을 가지는 선반 패널과, 상기 선반 패널의 네 모퉁이에 각각 결합되어 상하로 연장되는 지지 칼럼과, 상기 지지 칼럼 각각의 상단부에 설치되어 상기 선반 패널의 상부측에 배치되는 상부 지지 프레임을 포함하며, 상기 제1 유닛 및 상기 제3 유닛은 상기 상부 지지 프레임에 장착되고, 상기 제2 유닛은 상기 선반 패널에 장착되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 태양광 모듈로부터 상기 외곽 프레임을 분리하는 상기 잔여 분리부의 동작은, 상기 태양광 모듈로부터 상기 정션박스를 분리하는 상기 순차 분리부의 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 태양광 모듈로부터 상기 정션박스를 분리하는 상기 순차 분리부의 동작은, 상기 푸셔가 상기 태양광 모듈을 상기 베이스상에 고정시키는 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 순차 분리부는 상기 태양광 모듈의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 상기 정션박스 및 네 개의 상기 외곽 프레임 중 두 개의 외곽 프레임을 순차적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 자동분리 장치.

그리고, 상기 잔여 분리부는 상기 태양광 모듈의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 상기 나머지 두 개의 외곽 프레임을 분리시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 자동분리 장치.

그리고, 상기 제1 유닛은, 상기 베이스에 구비된 상부 지지 프레임의 양측에 배치되어 승강 가능한 승강 몸체와, 상기 상부 지지 프레임에 장착되어 상기 승강 몸체를 승강시키는 제1 수직 실린더와, 상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 승강 몸체에 장착되어 상기 베이스에 구비된 선반 패널에 대하여 평행한 수평 실린더와, 상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 수평 실린더로부터 출입 가능한 수평 로드와, 상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 수평 로드와 연결되어 상기 정션박스 및 상기 외곽 프레임과 순차적으로 접촉하는 제1 분리체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 분리체는, 상기 수평 로드의 말단부에 결합되어 상기 선반 패널과 직교하는 제1 편과, 상기 제1 편의 하단부 가장자리를 따라 상기 수평 로드측으로 상기 선반 패널과 평행하게 돌출 연장되는 제2 편과, 상기 제2 편의 말단부 면의 하단부 가장자리로부터 상향 경사지게 절개 형성되는 분리접촉 사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 유닛은, 상기 베이스에 구비된 선반 패널의 양측 가장자리에 회동 가능하게 장착되는 하단부를 가지는 하부 틸팅 실린더와, 상기 하부 틸팅 실린더로부터 출입 가능한 제1 로드의 상단부에 회동 가능하게 장착되는 선단부를 가지는 상부 틸팅 실린더와, 상기 잔여 분리부를 구성하는 것으로, 상기 상부 틸팅 실린더로부터 출입 가능한 제2 로드와, 상기 잔여 분리부를 구성하는 것으로, 상기 제2 로드와 연결되어 상기 외곽 프레임과 접촉하는 제2 분리체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제3 유닛은, 상기 베이스에 구비된 상부 지지 프레임의 중앙에 배치되는 제2 수직 실린더와, 상기 제2 수직 실린더의 하단부로부터 출입 가능하며 신축 가능한 제2 수직 로드를 더 포함하며, 상기 푸셔는 상기 제2 수직 로드의 하단부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 사용연한이 종료된 단면형이나 양면형 또는 파손형 태양광모듈의 정션박스와 알루미늄 프레임의 용이하고 신속한 분리 제거가 가능한 특장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제1 유닛과 제2 유닛이 태양광 모듈 상에서 이동하며 분리 작업을 수행하는 방향을 표시한 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 전체적인 구조를 도시한 사시 개념도
도 3은 도 2의 A 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제1 유닛 및 제3 유닛의 전체적인 결합 관계를 파악 가능하도록 도시한 정면 개념도
도 4는 도 2의 B 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제2 유닛의 전체적인 결합 관계를 파악 가능하도록 도시한 측면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제1 유닛(100) 과 제2 유닛(200) 이 태양광 모듈(400) 상에서 이동하며 분리 작업을 수행하는 방향을 표시한 개념도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 전체적인 구조를 도시한 사시 개념도이다.

또한, 도 3은 도 2의 A 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제1 유닛(100) 및 제3 유닛(300) 의 전체적인 결합 관계를 파악 가능하도록 도시한 정면 개념도이다.

아울러, 도 4는 도 2의 B 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치의 주요부인 제2 유닛(200) 의 전체적인 결합 관계를 파악 가능하도록 도시한 측면 개념도이다.

도 2 내지 도 4와 같이 본 발명은 제3 유닛(300)이 태양광 모듈(400, 이하 도 1 참조)을 베이스(500) 상에 고정하고 제1 유닛(100)이 태양광 모듈(400)의 정션박스(410, 이하 도 1 참조)와 외곽 프레임(421, 422, 이하 도 1 참조)을 순차적으로 분리하는 구조의 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

우선, 태양광 모듈(400)은 도 1과 같이 복수의 행과 열을 이루어 배치되는 솔라셀(432)이 어레이된 메인 패널(430)의 가장자리를 따라 금속재의 외곽 프레임(420)이 형성되고 메인 패널(430) 상에 적어도 하나 이상의 정션박스(410)가 장착된 것이다.

베이스(500)는 이러한 태양광 모듈(400)이 거치되는 상면을 가지는 것으로, 전술한 상면은 후술할 상부 패널(510)에 의하여 형성될 것이다.

그리고, 제1 유닛(100)은 베이스(500) 상에서 변위 가능하며, 정션박스(410)와 네 개의 외곽 프레임(420) 중 두 개의 외곽 프레임(421, 422)을 순차적으로 태양광 모듈(400)로부터 분리시키는 순차 분리부(130)를 포함하는 것이다.

또한, 제2 유닛(200)은 베이스(500) 상에서 변위 가능하며, 네 개의 외곽 프레임(420) 중 나머지 두 개의 외곽 프레임(423, 424)에 전단력을 가하여 태양광 모듈(400)로부터 나머지 두 개의 외곽 프레임(423, 424)을 분리시키는 잔여 분리부(230)를 포함하는 것이다.

아울러, 제3 유닛(300)은 베이스(500) 상에서 변위 가능하며 제1 유닛(100)과 제2 유닛(200)이 작동중일 때 태양광 모듈(400)을 베이스(500)의 상면에 고정시키는 푸셔(310)를 포함하는 것이다.

따라서, 분리작업을 수행할 때에는 작업의 편의상 도 1(a)와 같은 솔라셀(432)들이 어레이된 태양광 모듈(400)의 표면을 뒤집어 도 1(b)와 같이 태양광 모듈(400)의 이면이 노출되도록 베이스(500)에 거치해야 한다.

이후, 제1 유닛(100)이 도 1(b)의 좌우 방향으로 희고 굵은 화살표와 같이 이동하며 정션박스(410)와 외곽 프레임(421, 422)을 메인 프레임(430)으로부터 제거한다.

계속하여, 제2 유닛(200)이 도 1(b)의 상하 방향으로 검고 굵은 화살표와 같이 이동하며 외곽 프레임(423, 424)을 메인 프레임(430)으로부터 제거하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 베이스(500)는, 태양광 모듈(400)이 거치되는 상면을 가지는 선반 패널(510)과, 선반 패널(510)의 네 모퉁이에 각각 결합되어 상하로 연장되는 지지 칼럼(520)과, 지지 칼럼(520) 각각의 상단부에 설치되어 선반 패널(510)의 상부측에 배치되는 상부 지지 프레임(530)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 유닛(100) 및 제3 유닛(300)은 상부 지지 프레임(530)에 장착되고, 제2 유닛(200)은 선반 패널(510)에 장착되는 것을 알 수 있다.

이때, 태양광 모듈(400)로부터 외곽 프레임(420)을 분리하는 잔여 분리부(230)의 동작은, 태양광 모듈(400)로부터 정션박스(410)를 분리하는 순차 분리부(130)의 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지게 된다.

또한, 태양광 모듈(400)로부터 정션박스(410)를 분리하는 순차 분리부(130)의 동작은, 푸셔(310)가 태양광 모듈(400)을 베이스(500)상에 고정시키는 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지게 된다.

즉, 순차 분리부(130)는 도 1(b)의 좌우 방향으로 도시된 희고 굵은 화살표 방향과 같이 태양광 모듈(400)의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 정션박스(410) 및 네 개의 외곽 프레임(420) 중 두 개의 외곽 프레임(420)을 순차적으로 분리시키게 된다.

아울러, 잔여 분리부(230)는 도 1(b)의 상하 방향으로 도시된 검고 굵은 화살표 방향과 같이 태양광 모듈(400)의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 나머지 두 개의 외곽 프레임(420)을 분리시키게 된다.

이하, 본 발명의 주요부인 제1 내지 제3 유닛(100, 200, 300)의 구조적 상세에 대하여 살펴보고자 한다.

우선, 제1 유닛(100)은, 도 2 내지 도 4와 같이 베이스(500)에 구비된 상부 지지 프레임(530)의 양측에 배치되어 승강 가능한 승강 몸체(120)와, 상부 지지 프레임(530)에 장착되어 승강 몸체(120)를 승강시키는 제1 수직 실린더(110)를 포함할 수 있다.

그리고, 제1 유닛(100)의 순차 분리부(130)는, 승강 몸체(120)에 장착되어 베이스(500)에 구비된 선반 패널(510)에 대하여 평행한 수평 실린더(131)와, 수평 실린더(131)로부터 출입 가능한 수평 로드(132)와, 수평 로드(132)와 연결되어 정션박스(410) 및 외곽 프레임(420)과 순차적으로 접촉하는 제1 분리체(140)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 분리체(140)는, 수평 로드(132)의 말단부에 결합되어 선반 패널(510)과 직교하는 제1 편(141)과, 제1 편(141)의 하단부 가장자리를 따라 수평 로드(132)측으로 선반 패널(510)과 평행하게 돌출 연장되는 제2 편(142)을 포함할 수 있다.

이때, 제1 분리체(140)는, 제2 편(142)의 말단부 면의 하단부 가장자리로부터 상향 경사지게 절개 형성되는 분리접촉 사면(143)을 포함할 수도 있다.

따라서, 제1 유닛(100)은 후술할 제3 유닛(300)과 협력하여 정션박스(410)와 외곽 프레임(421, 422)을 순차적으로 분리 제거하되, 이러한 제1 유닛(100)의 동작은 마치 작업자가 손이나 발로 태양광 모듈(400)의 메인 패널(430)을 누르고, 끌이나 칼과 같은 도구를 이용하여 메인 패널(430)의 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 밀어내듯이 분리 제거하는 것과 대응하는 동작을 수행할 수 있을 것이다.

즉, 제1 분리체(140)는 전술한 작업자에 의한 수작업과 대응하는 동작의 수행이 가능하도록 외곽 프레임(420)의 내측면과 접촉하며 외곽 프레임(420)에 전단력을 발생시키게 되는 것이다.

다시말해, 분리접촉 사면(143)의 하단부 가장자리는 정션박스(410)의 하단부 가장자리와 외곽 프레임(420)의 내측면과 접촉하며 정션박스(410)와 외곽 프레임(420)에 전단력을 발생시키게 되는 것이다.

한편, 제2 유닛(200)은, 도 2 및 도 4와 같이 베이스(500)에 구비된 선반 패널(510)의 양측 가장자리에 회동 가능하게 장착되는 하단부를 가지는 하부 틸팅 실린더(210)와, 하부 틸팅 실린더(210)로부터 출입 가능한 제1 로드(211)의 상단부에 회동 가능하게 장착되는 선단부를 가지는 상부 틸팅 실린더(220)를 포함할 수 있다.

그리고, 제2 유닛(200)의 잔여 분리부(230)는, 상부 틸팅 실린더(220)로부터 출입 가능한 제2 로드(232)와, 제2 로드(232)와 연결되어 외곽 프레임(420)과 접촉하는 제2 분리체(240)를 포함할 수 있다.

여기서, 제2 유닛(200)은, 제1 로드(211)의 상단부에 구비되는 중간 연결 브라켓(212)과, 상부 틸팅 실린더(220)의 선단부에 구비되어 중간 연결 브라켓(212)에 회동 가능하게 결합되는 실린더연결 브라켓(222)을 더 구비할 수 잇다.

이때, 제2 로드(232)는 상부 틸팅 실린더(220)의 말단부로부터 출입하는 것을 파악할 수 있다.

그리고, 제2 분리체(240)는, 제2 로드(232)의 말단부에 구비된 한 쌍의 블록지지 브라켓(241)과, 한 쌍의 블록지지 브라켓(241)에 대하여 경사도 조절 가능하게 장착되는 숏 암 블록(242)과, 숏 암 블록(242)의 하부 내측면에 숏 암 블록(242)과 직교되게 장착되며 선반 패널(510)과 직교하는 분리 블록(243)을 포함할 수 있다.

따라서, 분리 블록(243)의 내측면이 외곽 프레임(423, 424)의 내측면과 접촉되며 제2 로드(232)의 수축에 따른 전단력을 외곽 프레임(420)에 발생시키게 되는 것이다.

즉, 제2 유닛(200)의 제2 분리체(240)에 의한 외곽 프레임(423, 424)의 분리 제거 작업은 마치 작업자가 도 1(a)에 도시된 태양광 모듈(400)의 표면을 마주보게 양 손으로 외곽 프레임(423, 424)을 잡고 양 팔을 좌우 방향으로 벌리면서 외곽 프레임(423, 424)을 메인 패널(430)로부터 뜯어내는 것과 같은 동작을 수행하게 되는 것이다.

한편, 제2 유닛(200)은, 하부 틸팅 실린더(210)의 하단부를 회동 지지하는 실린더 회동지지 브라켓(213)과, 실린더 회동지지 브라켓(213)이 장착되는 실린더 지지편(251)을 포함하며 선반 패널(510)의 양측면에 고정되어 하부 틸팅 실린더(210) 및 상부 틸팅 실린더(220)를 보호하고 수용하는 실린더 하우징(250)을 더 구비할 수 있다.

여기서, 실린더 하우징(250)은, 선반 패널(510)의 양측면에 각각 직교되게 설치되는 한 쌍의 하우징 프레임(252)과, 한 쌍의 하우징 프레임(252)의 하단부에 직교되게 연결된 실린더 지지편(251)의 양측 가장자리와 한 쌍의 하우징 프레임(252)을 상호 연결하는 사이드 패널(253)을 포함할 수 있다.

이때, 실린더 하우징(250)은, 보강 구조를 제공하고 하부 틸팅 실린더(210) 및 상부 틸팅 실린더(220)의 설치에도 전체적인 처짐이나 뒤틀림 등의 변형과 파손 방지를 위하여, 한 쌍의 하우징 프레임(252) 각각에 연결된 사이드 패널(253)들의 서로 마주보는 면을 상호 연결하는 복수의 보강 봉(254)을 포함할 수도 있을 것이다.

또한, 실린더 하우징(250)은, 사이드 패널(253)의 서로 마주보는 면을 상호 연결하며 사이드 패널(253)의 상부측에 배치됨과 동시에 선반 패널(510)의 상면과 평행하거나 동일 평면상에 배치되는 상부 패널(255)을 더 포함할 수 있다.

아울러, 실린더 하우징(250)은, 상부 틸팅 실린더(220)의 외주면과 마주보는 내주면을 가지며 상부틸팅 실린더(220)를 고정하는 실린더고정 림(256)과, 상부 패널(255)상에 장착되어 실린더고정 림(256)의 외주면과 회동 가능하게 결합되어 상부 틸팅실린더(220)의 경사 회동을 지지하는 림 회동지지 브라켓(257)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 다시 도 2 및 도 3과 같이 베이스(500)에 구비된 상부 지지 프레임(530)의 중앙에 배치되는 제2 수직 실린더(320)와, 제2 수직 실린더(320)의 하단부로부터 출입 가능하며 신축 가능한 제2 수직 로드(321)를 더 구비할 수 있다.

여기서, 푸셔(310)는 제2 수직 로드(321)의 하단부에 결합되는 것을 파악할 수 있다.

이때, 푸셔(310)는, 제2 수직 로드(321)의 하단부에 결합되는 고정 블록(311)과, 고정 블록(311)의 하단부 면에 결합되는 평판 형상의 압착 패널(312)과, 고정 블록(311)의 외측면과 압착 패널(312)의 상면을 상호 연결하는 복수의 보강 리브(313)를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치에 의한 태양광 모듈(400)의 분리 작업을 도 1 내지 도 4를 참조하며 살펴보고자 한다.

우선, 작업자는 도 1(a)에 도시된 태양광 모듈(400)의 표면이 베이스(400)의 상면, 즉 선반 패널(510)의 상면에 접촉하게 태양광 모듈(400)의 이면이 상부 지지 프레임(530)과 마주보도록 거치한다.

여기서, 하부 틸팅 실린더(210)와 상부 틸팅 실린더(220)는 수축 및 경사 후퇴하고, 승강 몸체(120)와 푸셔(310)는 상승하여 상부 지지 프레임(530)에 밀착된 상태로 유지함으로써, 태양광 모듈(400)을 선반 패널(510)에 거치함에 지장이 없도록 한다.

이후, 제2 수직 로드(321)가 제2 수직 실린더(320)로부터 신장하여 하강함에 따라 제2 수직 로드(321)의 하단부에 연결된 푸셔(310)의 압착 패널(312)은 태양광 모듈(400)의 메인 패널(430)에 접촉하여 태양광 모듈(400)이 제1, 2 유닛(100, 200)의 분리 작업 중에도 선반 패널(510) 상에서 흔들리지 않게 잡아준다.

계속하여, 승강 몸체(120)의 하강후 수평 실린더(131)로부터 서로 마주보는 방향으로 신장한 수평 로드(132) 단부에 구비된 제1 분리체(140)가 정션 박스(410)와 접촉할 준비를 한다.

다음으로, 수평 로드(132)가 제2 수직 실린더(320)측으로 수축하여 수용됨에 따라 분리접촉 사면(143)은 정션 박스(410)의 하단부 가장자리와 메인 패널(430) 사이의 연결부를 파고들며 정션 박스(410)를 메인 패널(430)로부터 분리하고, 수평 로드(132)는 계속 제2 수직 실린더(320)측으로 수축하여 수용된 후 분리접촉 사면(143)이 형성된 제2 편(142)은 외곽 프레임(421, 422)에 접촉한다.

이후, 수평 로드(132)가 계속하여 제2 수직 실린더(320)측으로 수축하여 수용됨에 따라 제2 편(142)은 외곽 프레임(421, 422)에 전단력을 발생시키면서, 외곽 프레임(421, 422) 각각은 메인 패널(430)로부터 밀려 넘어지며 분리 제거된다.

계속하여, 수축 및 경사 후퇴되어 있던 하부 틸팅 실린더(210)와 상부 틸팅 실린더(220)는 각각 제1 로드(211)와 제2 로드(232)가 하부 틸팅 실린더(210) 및 상부 틸팅 실린더(220)로부터 인출 신장되어 적절한 경사 각도를 조절한다.

다음으로, 제2 로드(232) 말단부의 블록지지 브라켓(241)에 회동 가능하게 결합되어 있던 숏 암 블록(242)의 선반 패널(510)에 대한 직교 정도를 조정하고, 이에 따라 분리 블록(243)의 나머지 외곽 프레임(423, 424)들에 대한 평행 정렬 조준이 실시된다.

여기서, 분리 블록(243)은 메인 패널(430)의 상측에 위치하게 된다.

이때, 제1 로드(211)와 제2 로드(232)의 적절한 신축 및 하부 틸팅 실린더(210)와 상부 틸팅 실린더(220)의 경사 회동후 분리 블록(243)의 하단부 면이 메인 패널(430), 즉 태양광 모듈(400)의 이면과 마주보게 배치된 후, 제2 로드(232)가 상부 틸팅 실린더(220)측으로 수축하여 수용됨에 따라 분리 블록(243)은 외곽 프레임(423, 424)에 접촉한다.

계속하여 제2 로드(232)가 상부 틸팅 실린더(220)측으로 지속적으로 수축하여 수용됨에 따라 분리 블록(243)은 외곽 프레임(423, 424)에 전단력을 발생시키면서 외곽 프레임(423, 424)을 메인 패널(430)로부터 분리 제거하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 사용연한이 종료된 단면형이나 양면형 또는 파손형 태양광모듈의 정션박스와 알루미늄 프레임의 용이한 분리 제거가 가능하도록 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 유닛
110...제1 수직 실린더
120...승강 몸체
130...순차 분리부
131...수평 실린더
132...수평 로드
140...제1 분리체
141...제1 편
142...제2 편
143...분리접촉 사면
200...제2 유닛
210...하부 틸팅 실린더
211...제1 로드
212...중간 연결 브라켓
213...실린더 회동지지 브라켓
220...상부 틸팅 실린더
222...실린더연결 브라켓
230...잔여 분리부
232...제2 로드
240...제2 분리체
241...블록지지 브라켓
242...숏 암 블록
243...분리 블록
250...실린더 하우징
251...실린더 지지편
252...하우징 프레임
253...사이드 패널
254...보강 봉
255...상부 패널
256...실린더고정 림
257...림 회동지지 브라켓
300...제3 유닛
310...푸셔
311...고정 블록
312...압착 패널
313...보강 리브
320...제2 수직 실린더
321...제2 수직 로드
400...태양광 모듈
410...정션박스
420...외곽 프레임
421, 422, 423, 424...외곽 프레임
430...메인 패널
432...솔라셀
500...베이스
510...선반 패널
520...지지 칼럼
530...상부 지지 프레임

Claims

복수의 행과 열을 이루어 배치되는 솔라셀이 어레이된 메인 패널의 가장자리를 따라 금속재의 외곽 프레임이 형성되고 메인 패널 상에 적어도 하나 이상의 정션박스가 장착된 태양광 모듈이 거치되는 상면을 가지는 베이스;
상기 베이스 상에서 변위 가능하며, 상기 정션박스와 네 개의 상기 외곽 프레임 중 두 개의 외곽 프레임을 순차적으로 상기 태양광 모듈로부터 분리시키는 순차 분리부를 포함하는 제1 유닛;
상기 베이스 상에서 변위 가능하며, 네 개의 상기 외곽 프레임 중 나머지 두 개의 외곽 프레임에 전단력을 가하여 상기 태양광 모듈로부터 상기 나머지 두 개의 외곽 프레임을 분리시키는 잔여 분리부를 포함하는 제2 유닛; 및
상기 베이스 상에서 변위 가능하며 상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛이 작동중일 때 상기 태양광 모듈을 상기 베이스의 상면에 고정시키는 푸셔를 포함하는 제3 유닛을 포함하며,
상기 제2 유닛은,
상기 베이스에 구비된 선반 패널의 양측 가장자리에 회동 가능하게 장착되는 하단부를 가지는 하부 틸팅 실린더와,
상기 하부 틸팅 실린더로부터 출입 가능한 제1 로드의 상단부에 회동 가능하게 장착되는 선단부를 가지는 상부 틸팅 실린더와,
상기 잔여 분리부를 구성하는 것으로, 상기 상부 틸팅 실린더로부터 출입 가능한 제2 로드와,
상기 잔여 분리부를 구성하는 것으로, 상기 제2 로드와 연결되어 상기 외곽 프레임과 접촉하는 제2 분리체와,
상기 하부 틸팅 실린더의 하단부를 회동 지지하는 실린더 회동지지 브라켓과,
상기 실린더 회동지지 브라켓이 장착되는 실린더 지지편을 포함하며 상기 선반 패널의 양측면에 고정되어 상기 하부 틸팅 실린더 및 상기 상부 틸팅 실린더를 보호하고 수용하는 실린더 하우징을 포함하고,
상기 실린더 하우징은,
상기 선반 패널의 양측면에 각각 직교되게 설치되는 한 쌍의 하우징 프레임과,
상기 한 쌍의 하우징 프레임의 하단부에 직교되게 연결된 상기 실린더 지지편의 양측 가장자리와 상기 한 쌍의 하우징 프레임을 상호 연결하는 사이드 패널과,
상기 한 쌍의 하우징 프레임 각각에 연결된 상기 사이드 패널들의 서로 마주보는 면을 상호 연결하는 복수의 보강 봉과,
상기 사이드 패널의 서로 마주보는 면을 상호 연결하며 상기 사이드 패널의 상부측에 배치됨과 동시에 상기 선반 패널의 상면과 평행하거나 동일 평면상에 배치되는 상부 패널과,
상기 상부 틸팅 실린더의 외주면과 마주보는 내주면을 가지며 상기 상부틸팅 실린더를 고정하는 실린더고정 림과,
상기 상부 패널상에 장착되어 상기 실린더고정 림의 외주면과 회동 가능하게 결합되어 상기 상부 틸팅실린더의 경사 회동을 지지하는 림 회동지지 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스는,
상기 태양광 모듈이 거치되는 상면을 가지는 선반 패널과,
상기 선반 패널의 네 모퉁이에 각각 결합되어 상하로 연장되는 지지 칼럼과,
상기 지지 칼럼 각각의 상단부에 설치되어 상기 선반 패널의 상부측에 배치되는 상부 지지 프레임을 포함하며,
상기 제1 유닛 및 상기 제3 유닛은 상기 상부 지지 프레임에 장착되고,
상기 제2 유닛은 상기 선반 패널에 장착되는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 태양광 모듈로부터 상기 외곽 프레임을 분리하는 상기 잔여 분리부의 동작은, 상기 태양광 모듈로부터 상기 정션박스를 분리하는 상기 순차 분리부의 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 태양광 모듈로부터 상기 정션박스를 분리하는 상기 순차 분리부의 동작은, 상기 푸셔가 상기 태양광 모듈을 상기 베이스상에 고정시키는 동작이 이루어진 후 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 순차 분리부는 상기 태양광 모듈의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 상기 정션박스 및 네 개의 상기 외곽 프레임 중 두 개의 외곽 프레임을 순차적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 잔여 분리부는 상기 태양광 모듈의 내측에서 외측 방향으로 변위하면서 상기 나머지 두 개의 외곽 프레임을 분리시키는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 유닛은,
상기 베이스에 구비된 상부 지지 프레임의 양측에 배치되어 승강 가능한 승강 몸체와,
상기 상부 지지 프레임에 장착되어 상기 승강 몸체를 승강시키는 제1 수직 실린더와,
상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 승강 몸체에 장착되어 상기 베이스에 구비된 선반 패널에 대하여 평행한 수평 실린더와,
상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 수평 실린더로부터 출입 가능한 수평 로드와,
상기 순차 분리부를 구성하는 것으로, 상기 수평 로드와 연결되어 상기 정션박스 및 상기 외곽 프레임과 순차적으로 접촉하는 제1 분리체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 분리체는,
상기 수평 로드의 말단부에 결합되어 상기 선반 패널과 직교하는 제1 편과,
상기 제1 편의 하단부 가장자리를 따라 상기 수평 로드측으로 상기 선반 패널과 평행하게 돌출 연장되는 제2 편과,
상기 제2 편의 말단부 면의 하단부 가장자리로부터 상향 경사지게 절개 형성되는 분리접촉 사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제3 유닛은,
상기 베이스에 구비된 상부 지지 프레임의 중앙에 배치되는 제2 수직 실린더와,
상기 제2 수직 실린더의 하단부로부터 출입 가능하며 신축 가능한 제2 수직 로드를 더 포함하며,
상기 푸셔는 상기 제2 수직 로드의 하단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 프레임 자동분리 장치.