KR102536401B1 - 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법 - Google Patents

폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐태양전지 모듈에서 전면유리를 분리 회수하여 폐태양전지 모듈의 재활용 비율을 크게 높일 수 있는 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치는 테이블부와, 상기 테이블부의 상부에 형성되어 상기 전면유리가 아래쪽에 위치하도록 상기 폐태양전지패널을 눕혀 거치하는 거치부와, 상기 테이블부의 하부 및 상기 거치부의 하부에 서로 연결되도록 형성되어 상기 거치부를 상기 테이블부의 길이방향으로 이송되게 하는 이송수단과, 상기 테이블부의 상부 일측에 형성되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널의 일단을 절단하는 커팅부와, 상기 테이블부의 상부에 상기 커팅부와 인접하도록 형성되어 상기 폐태양전지패널의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하는 이미지센서부와, 상기 테이블부의 상부에 상기 이미지센서부와 연결되도록 형성되어 상기 이미지를 측정하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 확정하는 경계측정부와, 상기 테이블부의 상부 타측에 상기 경계측정부와 연결되도록 형성되어 상기 경계측정부에서 확정된 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 진입하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트를 분리하는 세퍼레이터부와, 상기 테이블부의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부와 인접하도록 형성되어 상기 전면유리에서 분리된 상기 EVA시트와 함께 상기 셀 및 백시트를 인출하는 인출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법{APPARATUS AND METHODS FOR RECOVERING THE COVER GLASSES FROM WASTE PHOTOVOLTAIC MODULE}
본 발명은 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐태양전지 모듈에서 전면유리를 분리 회수하여 폐태양전지 모듈의 재활용 비율을 크게 높일 수 있는 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법에 관한 것이다.
최근 급격한 기후변화와 함께 신재생 에너지에 대한 수요가 급증하고 있다. 글로벌 발전 산업은 석탄 발전의 퇴출과 함께 친환경 에너지로의 전환이 본격화되고 있는데, 이중 높은 접근성과 경제성을 확보한 태양광 발전으로의 전환은 가속화될 전망이다. 따라서 국내에서도 태양광 발전의 보급은 급격히 증가하는 추세로 태양광 주택보급사업 등이 시작되면서 그 증가 속도는 점차 빨라지고 있다.
일반적으로, 태양전지 모듈은 전면유리(Glass), EVA시트, 셀(Cell), 백시트(Back Sheet), 프레임(frame), 정션박스(Junction box)로 이루어진다.
전면유리는 태양전지 모듈을 보호하면서 빛의 투과율을 높여 효율을 상승시키고, EVA(Ethylene Vinyl Acetate)시트는 전면 유리와 셀을 접착하여 밀봉하는 역할을 하고, 셀은 태양에너지를 전기에너지로 변환하며, 백시트는 태양전지 모듈의 후면에 위치하여 열, 습도 자외선과 같은 외부환경으로부터 셀을 보호하고, 프레임은 태양전지모듈의 측면을 보호하고, 정션박스는 가장 후면에 위치하여 태양광 모듈에서의 출력되는 전기를 인버터로 전달하는 전기선을 보호한다.
한편, 태양전지 모듈은 수명이 약 20~30년인데, 전 세계적으로 초기에 설치되었던 태양전지 모듈의 수명이 끝나가면서 이들에 대한 폐기처리가 신재생산업 분야에서 매우 중요한 문제가 되고 있으며, 국내에서도 이러한 폐태양전지 모듈의 연간 발생량은 폭발적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.
이러한 폐태양전지 모듈의 폐기에 있어서도 특히 친환경적인 폐기 방법과 폐기된 소재의 재활용이 매우 중요한데, 국내에서도 생산자책임재활용제도(EPR)의 도입에 따라 재활용은 폐기 처리에 있어 매우 중요한 문제가 되고 있다.
폐태양전지 모듈의 폐기는, 프레임과 정션박스를 제거하고, 이후 전면유리와, EVA시트와, 셀 및 백시트로 이루어진 폐태양전지패널에서 전면유리를 회수하여 재활용하고 있다.
종래 폐태양전지 모듈의 전면유리 회수 기술은, 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0083721호에 상세히 개시되어 있다.
그러나 종래 폐태양전지 모듈의 전면유리 회수 기술은, 전면유리에서 접착하고 밀봉하는 EVA시트를 말끔하게 제거하기 어렵고, 회수방법에 문제로 인해 회수 중인 전면유리가 파손되어 전면유리의 재활용 가치가 떨어졌었다.
따라서 화학적 방법을 통해 폐태양전지 모듈에서 전면유리를 회수하는 방안이 모색되었지만, 이 또한 화학물질의 배출로 인해 환경오염 문제가 대두 되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0083721호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐태양전지 모듈로부터 전면유리를 파손 없이 말끔하게 안정적으로 회수할 수 있고, 환경오염을 발생시키지 않는 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치는 전면유리와, 상기 전면유리에 적층되는 EVA시트와 셀 및 백시트로 이루어진 폐태양전지패널에서 상기 전면유리를 회수할 수 있도록 테이블부와, 상기 테이블부의 상부에 형성되어 상기 전면유리가 아래쪽에 위치하도록 상기 폐태양전지패널을 눕혀 거치하는 거치부와, 상기 테이블부의 하부 및 상기 거치부의 하부에 서로 연결되도록 형성되어 상기 거치부를 상기 테이블부의 길이방향으로 이송되게 하는 이송수단과, 상기 테이블부의 상부 일측에 형성되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널의 일단을 절단하는 커팅부와, 상기 테이블부의 상부에 상기 커팅부와 인접하도록 형성되어 상기 폐태양전지패널의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하는 이미지센서부와, 상기 테이블부의 상부에 상기 이미지센서부와 연결되도록 형성되어 상기 이미지를 측정하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 확정하는 경계측정부와, 상기 테이블부의 상부 타측에 상기 경계측정부와 연결되도록 형성되어 상기 경계측정부에서 확정된 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 진입하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트를 분리하는 세퍼레이터부와, 상기 테이블부의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부와 인접하도록 형성되어 상기 전면유리에서 분리된 상기 EVA시트와 함께 상기 셀 및 백시트를 인출하는 인출부를 포함하는 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 커팅부는 상기 폐태양전지패널의 일단을 상기 폐태양전지패널의 길이 방향에 수직한 방향에서 소정의 각도로 경사지게 절단하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면이 확장되게 하고, 확장된 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면을 상기 이미지센서부가 스캔하도록 하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 거치부에는 상기 폐태양전지패널을 고정하기 위한 고정수단을 더 포함하고, 상기 고정수단은 상기 거치부의 내측에 각각 상하방향으로 관통되는 홀과, 상기 홀에 각각 호스로 연결되어 상기 홀과 상기 폐태양전지패널의 전면유리가 진공으로 밀착 고정되도록 진공을 생성하는 진공생성기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 이송수단은 상기 테이블부의 하부에 상기 테이블부의 길이 방형으로 연결되는 메인 볼스크류와, 상기 메인 볼스크류의 일단에 연결되어 상기 메인 볼스크류를 회전시키는 메인 구동모터와, 상기 메인 볼스크류에 내측이 삽입되고 상부가 상기 거치부의 하부에 고정되어 상기 메인 볼스크류를 따라 이동하는 메인 너트부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 커팅부는 상기 테이블부의 상부에 고정되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 제1 이동수단으로 연결되어 상기 테이블부의 폭 방향으로 이동하는 연결대와, 상기 연결대의 전방에 제2 이동수단으로 연결되어 상기 테이블부의 상하방향으로 이동하는 커터구동모터와, 상기 커터구동모터에 연결되어 상기 폐태양전지패널의 일단을 절단하는 커터날을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 이동수단은 상기 지지대의 상부에 상기 테이블부의 폭 방향으로 연결되는 제1 볼스크류와, 상기 제1 볼스크류의 일단에 연결되어 상기 제1 볼스크류를 회전시키는 제1 구동모터와, 상기 제1 볼스크류에 내측이 삽입되고 하부가 상기 연결대의 상부에 고정되어 상기 제1 볼스크류를 따라 이동하는 제1 너트부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 이동수단은 상기 연결대의 전방에 상기 테이블부의 상하방향으로 연결되는 제2 볼스크류와, 상기 제2 볼스크류의 일단에 연결되어 상기 제2 볼스크류를 회전시키는 제2 구동모터와, 상기 제2 볼스크류에 내측이 삽입되고 전방이 상기 커터구동모터의 상부에 고정되어 상기 제2 볼스크류를 따라 이동하는 제2 너트부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 세퍼레이터부는 상기 테이블부에 고정되는 실린더부재와, 상기 실린더부재의 내측에 일단이 삽입되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 향해 길이 신축하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 타단에 고정되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 진입하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트를 분리하는 블레이드를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 블레이드에는 상기 블레이드가 상기 EVA시트에 맞닿는 면을 진동시킴으로써. 마찰에 의해 국부적으로 EVA시트를 가열하여 연화시키고 진동 에너지를 통해 상기 전면유리와 상기 EVA시트 사이의 결합을 분리하기 위한 진동발생기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 세퍼레이터부는, 복수 개로 형성되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 사선방향으로 진입되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 인출부는 상기 테이블의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부의 상부쪽에 위치하도록 형성되어 상기 전면유리에서 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 인출하는 복수 개의 롤러와, 상기 롤러의 일단 쪽에 형성되어 상기 롤러를 회전시키는 회전수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전수단은 상기 테이블부의 타측 상부에 고정되는 제3 구동모터와, 상기 롤러의 일단에 각각 고정되는 스프라켓과, 상기 제3 구동모터 및 상기 스프라켓를 연결하는 체인을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 롤러의 둘레에는, 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 미끄러지지 않도록 잡아주는 돌기를 각각 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 인출부에는 상기 롤러에 인접하여 상기 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 상기 롤러로 각각 안내하기 위한 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수방법은, (a) 전면유리가 아래쪽에 위치하도록 폐태양전지패널을 거치부에 눕혀 거치하는 단계와, (b) 상기 폐태양전지패널의 전면유리와 EVA시트에 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널의 일단을 커팅부를 통해 절단하는 단계와, (c) 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널의 일단에 절단된 단면을 이미지센서부를 통해 스캔하여 이미지를 생성하는 단계와, (d) 상기 이미지를 경계측정부를 통해 측정 분석하여 상기 폐태양전지패널에서 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 확정하는 단계와, (e) 상기 폐태양전지패널에 확정된 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 세퍼레이터부를 진입시켜 상기 폐태양전지패널에서 상기 전면유리와 EVA시트를 분리하는 단계와, (f) 상기 폐태양전지패널에서 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 인출부를 통해 인출하고, 분리된 상기 전면유리를 회수하는 단계를 포함하는 폐태양전지 모듈 전면유리 회수방법을 제공한다.
이상과 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수 장치 및 방법은 전면유리와 EVA시트의 경계를 정확하게 찾아 전면유리와 EVA시트를 분리함에 따라 전면유리를 말끔하게 파손 없이 회수할 수 있게 되고, 이에 따라 폐태양광 모듈의 재활용 비율을 크게 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 구조가 간단하고, 조작이 매우 편리하고, 전면유리 회수가 신속하게 이루어짐에 따라, 생산성과 작업능률이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 화학적 방법이 아닌 물리적 방법에 의한 전면유리를 회수함으로써, 친환경적인 생산자책임재활용제도(EPR)에도 부합된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 정면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 평면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 거치부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 커팅부와 이미지센서부 및 경계측정부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 세퍼레이터부와 인출부를 도시한 도면이다.
도 6, 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 세퍼레이터부가 전면유리와 EVA시트를 분리하는 상태를 계략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치 및 회수방법을 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 정면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 평면을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 거치부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 커팅부와 이미지센서부 및 경계측정부를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 세퍼레이터부와 인출부를 도시한 도면이고, 도 6, 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 세퍼레이터부가 전면유리와 EVA시트를 분리하는 상태를 계략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치(100)는, 전면유리(11)와, 상기 전면유리(11)에 적층되는 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)로 이루어진 폐태양전지패널(10)에서 상기 전면유리(11)를 회수할 수 있도록 형성되고, 그 구성은 테이블부(110)와, 거치부(120)와, 이송수단(130)과, 커팅부(140)와, 이미지센서부(150)와, 경계측정부(160)와, 세퍼레이터부(170)와, 인출부(180)로 대별되어 형성된다.
상기 테이블부(110)는, 바닥에 고정되거나 이동 가능하게 형성되고, 길이를 길게 하여 거치부(120)와, 커팅부(140)와, 이미지센서부(150)와, 경계측정부(160)와, 세퍼레이터부(170)와, 인출부(180)를 지지하도록 형성된다.
상기 거치부(120)는, 일정 두께의 사각판 형상을 이루며, 상기 전면유리(11)가 아래쪽에 위치하도록 상기 폐태양전지패널(10)을 눕혀 거치하도록 형성되고, 상기 테이블부(110)의 상부에 위치하여 상기 테이블부(110)의 길이방향으로 이동 가능하게 형성된다.
상기 거치부(120)에는 상기 폐태양전지패널(10)을 고정하기 위한 고정수단(121)이 형성되고, 상기 고정수단(121)은 일실시 예로서, 상기 거치부(120)의 내측에 각각 상하방향으로 관통되는 홀(121a)과, 상기 홀(121a)에 각각 호스(121b)로 연결되어 상기 홀(121a)과 상기 폐태양전지패널(10)의 전면유리(11)가 진공으로 밀착 고정되도록 진공을 생성하는 진공생성기(121c)로 이루어진다.
상기 이송수단(130)은, 상기 테이블부(110)의 하부 및 상기 거치부(120)의 하부에 서로 연결되도록 형성되어 상기 거치부(120)를 상기 테이블부(110)의 길이방향으로 이송되게 형성된다.
상기 이송수단(130)은, 상기 테이블부(110)의 하부에 상기 테이블부(110)의 길이 방향으로 연결되는 메인 볼스크류(131)와, 상기 메인 볼스크류(131)의 일단에 연결되어 상기 메인 볼스크류(131)를 회전시키는 메인 구동모터(132)와, 상기 메인 볼스크류(131)에 내측이 삽입되고 상부가 상기 거치부(120)의 하부에 고정되어 상기 메인 볼스크류(131)를 따라 이동하는 메인 너트부재(132)로 이루어진다.
한편, 상기 테이블부(110)의 상부에는 양측으로 상기 테이블부(110)의 길이방향으로 마주하도록 형성되어 상기 이송수단(130)에 의해 이송되는 거치부(120)에 회전을 방지하지 위한 레일(111)이 각각 형성된다.
상기 커팅부(140)는, 상기 테이블부(110)의 상부 일측에 형성되어 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널(10)의 일단을 절단하도록 형성된다.
상기 커팅부(140)는, 상기 폐태양전지패널(10)의 일단을 폐태양전지패널(10)의 길이 방향에 수직한 방향에서 소정의 각도(θ)로 경사지게 절단하여 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 단면이 확장(단면적을 크게 넓힘)되게 하고, 확장된 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 단면을 상기 이미지센서부(150)가 스캔하도록 하도록 형성된다.
상기 커팅부(140)는, 상기 테이블부(110)의 상부에 고정되는 지지대(141)와, 상기 지지대(141)의 상부에 제1 이동수단(145)으로 연결되어 상기 테이블부(110)의 폭 방향으로 이동하는 연결대(142)와, 상기 연결대(142)의 전방에 제2 이동수단(146)으로 연결되어 상기 테이블부(110)의 상하방향으로 이동하는 커터구동모터(143)와, 상기 커터구동모터(143)에 연결되어 상기 폐태양전지패널(10)의 일단을 절단하는 커터날(144)로 이루어진다.
상기 제1 이동수단(145)은, 상기 지지대(141)의 상부에 상기 테이블부(110)의 폭 방향으로 연결되는 제1 볼스크류(145a)와, 상기 제1 볼스크류(145a)의 일단에 연결되어 상기 제1 볼스크류(145a)를 회전시키는 제1 구동모터(145b)와, 상기 제1 볼스크류(145a)에 내측이 삽입되고 하부가 상기 연결대(142)의 상부에 고정되어 상기 제1 볼스크류(145a)를 따라 이동하는 제1 너트부재(145c)로 이루어진다.
상기 제2 이동수단(146)은, 상기 연결대(142)의 전방에 상기 테이블부(110)의 상하방향으로 연결되는 제2 볼스크류(146a)와, 상기 제2 볼스크류(146a)의 일단에 연결되어 상기 제2 볼스크류(146a)를 회전시키는 제2 구동모터(146b)와, 상기 제2 볼스크류(146a)에 내측이 삽입되고 전방이 상기 커터구동모터(143)의 상부에 고정되어 상기 제2 볼스크류(146a)를 따라 이동하는 제2 너트부재(146c)로 이루어진다.
상기 이미지센서부(150)는, 상기 테이블부(110)의 상부에 상기 커팅부(140)와 인접하도록 형성되어 상기 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하도록 형성된다.
상기 이미지센서부(150)에는 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 단면을 스캔하여 이미지로 변환하는 카메라(151)가 포함된다.
상기 경계측정부(160)는, 상기 테이블부(110)의 상부에 상기 이미지센서부(150)와 연결되도록 형성되어 상기 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 스캔한 상기 이미지를 측정하여 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 확정하도록 형성된다.
상기 세퍼레이터부(170)는, 상기 테이블부(110)의 상부 타측에 상기 경계측정부(160)와 연결되도록 형성되어 상기 경계측정부(160)에서 확정된 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 따라 진입하여 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)를 이격시켜 분리하도록 형성된다.
상기 세퍼레이터부(170)는 상기 테이블부(110)에 고정되는 실린더부재(171)와, 상기 실린더부재(171)의 내측에 일단이 삽입되어 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 향해 길이 신축하는 피스톤로드(172)와, 상기 피스톤로드(172)의 타단에 고정되어 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 따라 진입하여 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)를 분리하는 블레이드(173)로 이루어진다.
상기 블레이드(173)의 끝단에는 상기 블레이드(173)가 상기 EVA시트(12)에 맞닿는 면을 진동시킴으로써. 마찰에 의해 국부적으로 EVA시트(12)를 가열하여 연화시키고 진동에너지를 통해 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12) 사이의 결합을 분리하기 위한 진동발생기(173a)가 형성된다.
상기 진동발생기(173a)는 초음파, 모터, 압전소자 등 다양한 진동 발생원 중에서 어느 하나로 이루어진다.
한편, 상기 세퍼레이터부(170)는, 도 6에 도시된 바와 같이 1개로 형성되어 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 수평하게 진입할 수고 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개로 형성되어 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 사선방향으로 진입되도록 할 수도 있다.
상기 인출부(180)는, 상기 테이블부(110)의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부(170)와 인접하도록 형성되어 상기 전면유리(11)에서 분리된 상기 EVA시트(12)와 함께 상기 셀(13) 및 백시트(14)를 인출하도록 형성된다.
상기 인출부(180)는, 일실시 예로서, 상기 테이블부의(110) 상부 타측에 상기 세퍼레이터부(170)의 상부쪽에 위치하도록 형성되어 상기 전면유리(11)에서 분리된 상기 EVA시트(12)와 상기 셀(13) 및 백시트(14)를 인출하는 복수 개의 롤러(181)와, 상기 롤러(181)의 일단 쪽에 형성되어 상기 롤러(181)를 회전시키는 회전수단(182)으로 이루어진다.
상기 회전수단(182)은, 일실시 예로서, 상기 테이블부(110)의 타측 상부에 고정되는 제3 구동모터(182a)와, 상기 롤러(181)의 일단에 각각 고정되는 스프라켓(182b)과, 상기 제3 구동모터(182a) 및 상기 스프라켓(182b)를 연결하는 체인(182c)으로 이루어진다.
상기 롤러(181)의 둘레에는, 분리된 상기 EVA시트(12)와 상기 셀(13) 및 백시트(14)를 미끄러지지 않도록 강하게 잡아 당겨주는 돌기(181a)가 각각 형성된다.
상기 인출부(180)에는 상기 롤러(181)에 인접하여 상기 분리된 상기 EVA시트(12)와 상기 셀(13) 및 백시트(14)를 상기 롤러(181)로 각각 안내하기 위한 가이드(183)가 형성된다.
이와 같은 구성된 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하여 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치(1)의 전체전인 작동은, 전면유리(11)가 아래쪽에 위치하도록 폐태양전지패널(10)을 거치부(120)에 눕혀 거치하고, 커팅부(140)를 통해 태양전지패널(10)의 전면유리(11)와 EVA시트(12)에 단면이 나타나도록 절단하고, 이미지센서부(150)를 통해 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 단면이 나타나도록 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하고, 상기 이미지를 경계측정부(160)를 통해 측정 분석하여 폐태양전지패널(10)에서 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 확정하고, 이송수단(130)을 통해 폐태양전지패널(10)이 거치된 거치부(120)를 세퍼레이터부(170)로 이송시킨 후, 폐태양전지패널(10)에 확정된 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 따라 세퍼레이터부(170)를 진입시켜 폐태양전지패널(10)에서 전면유리(11)와 EVA시트(12)를 분리하면, 폐태양전지패널(10)에서 분리된 EVA시트(12)와 함께 셀(13) 및 백시트(14)를 인출부(180)를 통해 인출되고, 분리된 전면유리를 회수하면 끝나게 된다.
이하, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치(1)의 각 구성에 구체적인 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 3, 4에 도시된 바와 같이, 거치부(120)에 전면유리(11)가 아래쪽에 위치하도록 폐태양전지패널(10)을 눕혀 올려놓으면, 고정수단(121)이 작동되어 거치부(120)에 폐태양전지패널(10)이 단단히 고정된다.
즉, 진공생성기(121c)에 생성된 진공이 호스(121b)를 통해 각각의 홀(121a)로 전달됨에 따라, 홀(121a)에 형성된 진공으로 거치부(120)와 폐태양전지패널(10) 사이가 밀폐되면서 거치부(120)에 폐태양전지패널(10)이 밀착 고정되고, 진공생성기(121c)에 작동이 멈추면, 밀폐가 해제되어 거치부(120)에서 폐태양전지패널(10)를 분리할 수 있다.
커팅부(140)은 거치부(120)에 폐태양전지패널(10)이 고정수단(121)에 의해 거치되면, 커터구동모터(143)가 회전하게 되고, 커터구동모터(143)의 회전력이 커터날(144)로 전달되어 커터날(144)이 폐태양전지패널(10)의 일단을 절단하게 된다.
즉, 커팅부(140)은 제1 이동수단(145)를 통해 상부 쪽에서 하부 쪽으로 이동한 후에 제2 이동수단(146)을 통해 좌측에서 우측으로 이동하여 폐태양전지패널(10)의 일단을 절단하게 된다.
이때, 커팅부(140)은 폐태양전지패널(10)의 일단을 폐태양전지패널(10)의 길이 방향에 수직한 방향에서 소정의 각도(θ)로 경사지게 절단하여 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 단면이 확장(단면적을 크게 넓힘)되게 한다.
이미지센서부(150)는 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하여 경계측정부(160)에 이미지를 전달한다.
경계측정부(160)는 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 스캔한 이미지를 측정하여 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 확정한다.
이송수단(130)은 경계측정부(160)로부터 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 확정되면, 폐태양전지패널(10)이 거치된 거치부(120)를 세퍼레이터부(170)로 이송시킨다
즉, 메인 구동모터(132)가 작동하여 메인 구동모터(132)의 회전력이 메인 볼스크류(131)에 전달되면, 메인 볼스크류(131)가 회전하게 되고, 메인 볼스크류(131)에 내측이 삽입 체결된 메인 너트부재(133)는 메인 볼스크류(131)를 따라 이동하게 된다.
따라서 메인 너트부재(133)를 하부에 고정한 거치부(120)는 메인 볼스크류(131)를 따라 이동하는 메인 너트부재(133)에 의해 폐태양전지패널(10)이 거치한 상태로 세퍼레이터부(170)로 이송되어 진다.
이때, 거치부(120)의 양측은 테이블부(110)의 상부 양측에 형성된 레일(111)에 받쳐 슬라이딩 이동함에 따라, 거치부(120)는 회전하지 않고 세퍼레이터부(170)로 이송된다.
세퍼레이터부(170) 및 인출부(180)의 작동은 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
폐태양전지패널(10)이 거치한 거치부(120)가 세퍼레이터부(170)로 이송되면, 세퍼레이터부(170)는 경계측정부(160)로부터 확정된 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 좌표로 전달받아 실린더부재(171)에서 피스톤로드(172)의 길이 조절을 통해 블레이드(173)의 끝단이 확정된 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)에 위치하게 한다.
따라서 블레이드(173)가 확정된 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)에 위치한 상태에서 이송수단(130)에 의해 거치부(120)가 테이블부의 타측으로 이동하면, 블레이드(173)는 경계측정부(160)에서 확정된 전면유리(11)와 EVA시트(12)의 경계(S)를 따라 진입하여 전면유리(11)와 EVA시트(12)를 이격시켜 분리하게 된다.
한편, 블레이드(173)의 끝단에는 진동발생기(173a)가 형성되어 블레이드(173)가 EVA시트(12)에 맞닿는 면을 진동시킴으로써. 마찰에 의해 국부적으로 EVA시트(12)를 가열하여 연화시키고 진동에너지를 통해 전면유리(11)와 EVA시트(12) 사이의 결합을 용이하게 분리할 수 있다.
이후, 블레이드(173)에 의해 전면유리(11)와 EVA시트(12)가 분리되면, 인출부(180)가 작동하여 전면유리(11)에서 분리된 EVA시트(12)와 함께 셀(13) 및 백시트(14)를 인출하게 된다.
인출부(180)의 작동은 회전수단(182)인 제3 구동모터(182a)가 회전하면, 제3 구동모터(182a)의 회전력이 체인(182c)을 통해 연결된 각각의 스프라켓(182b)으로 전달되고, 각각의 스프라켓(182b)에 연결된 롤러(181)가 회전력을 전달받아 회전하게 되므로, 분리된 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)는 회전하는 롤러(181)에 물려 인출된다.
이때, 롤러(181) 둘레의 돌기(181a)는 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)를 미끄러지지 않도록 잡아주는 역할을 하고, 롤러(181)에 인접한 가이드(183)는 분리된 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)를 각각의 롤러(181)로 안내하는 역할을 수행한다.
따라서 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)가 분리된 전면유리(11)를 테이블부(110)에서 꺼내면, 전면유리(11)를 파손 없이 말끔하게 회수할 수 있다.
이하, 첨부된 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치의 작동으로 구현되는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐태양전지 모듈 전면유리 회수방법을 설명하면 다음과 같다.
전면유리(11)와, 상기 전면유리(11)에 적층되는 EVA시트(12)와 셀(13) 및 백시트(14)로 이루어진 폐태양전지패널(10)에서 상기 전면유리(11)를 회수할 수 있는 폐태양전지모듈 전면유리 회수방법으로서.
먼저, (a) 전면유리(11)가 아래쪽에 위치하도록 폐태양전지패널(10)을 거치부(120)에 눕혀 거치한다.(S10)
(b) 상기 폐태양전지패널(10)의 전면유리(11)와 EVA시트(12)에 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널(10)의 일단을 커팅부(140)를 통해 절단한다.(S20)
(c) 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널(10)의 일단에 절단된 단면을 이미지센서부(150)를 통해 스캔하여 이미지를 생성한다.(S30)
(d) 상기 이미지를 경계측정부(160)를 통해 측정 분석하여 상기 폐태양전지패널(10)에서 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 확정한다.(S40)
(e) 상기 폐태양전지패널(10)에 확정된 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 따라 세퍼레이터부(170)를 진입시켜 상기 폐태양전지패널(10)에서 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)를 분리한다.(S50)
(f) 상기 폐태양전지패널(10)에서 분리된 상기 EVA시트(12)와 함께 셀(13) 및 백시트(14)를 인출부(180)를 통해 인출하고, 분리된 상기 전면유리를 회수한다.(S60)
한편, 상기 (b) 단계에서는 상기 커팅부(140)가 상기 폐태양전지패널(10)의 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)에 절단된 단면이 확장(단면적을 크게 넓힘)되도록 상기 폐태양전지패널(10)을 상기 폐태양전지패널(10)의 길이 방향에 수직한 방향에서 소정의 각도(θ)로 경사지게 절단한다.
상기 (e) 단계에서는, 상기 세퍼레이터부(170)의 블레이드(173)가 진동발생기(173a)를 통해 상기 EVA시트(12)와 맞닿는 면을 진동시킴으로써. 마찰에 의해 국부적으로 상기 EVA시트(12)를 가열하여 연화시키고 진동 에너지를 통해 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12) 사이의 결합을 분리할 수도 있다.
상기 (e) 단계에서는, 상기 세퍼레이터부(170)가 복수 개로 형성되어 상기 전면유리(11)와 상기 EVA시트(12)의 경계(S)를 사선방향으로 진입하여 상기 전면유리(11)와 EVA시트(12)를 분리할 수도 있다.
10: 폐태양전지패널
11: 전면유리
12: EVA시트
13: 셀
14: 백시트
100: 폐태양전지패널 전면유리 회수장치
110: 테이블부
111: 레일
120: 거치부
121: 고정수단
121a: 홀
121b: 호스
121c: 진공생성기
130: 이송수단
131: 메인 볼스크류
132: 메인 구동모터
133: 메인 너트부재
140: 커팅부
141: 지지대
142: 연결대
143: 커터구동모터
144: 커터날
145: 제1 이동수단
145a: 제1 볼스크류
145b: 제1 구동모터
145c: 제1 너트부재
146: 제2 이동수단
146a: 제2 볼스크류
146b: 제2 구동모터
146c: 제2 너트부재
150: 이미지센서부
151: 카메라
160: 경계측정부
170: 세퍼레이터부
171: 실린더부재
172: 피스톤로드
173: 블레이드
173a: 진동발생기
180: 인출부
181: 롤러
181a: 돌기
182: 회전수단
182a: 제3 구동모터
182b: 스프라켓
182c: 체인
183: 가이드
S: 전면유리와 EVA시트의 경계

Claims (16)

  1. 전면유리와, 상기 전면유리에 적층되는 EVA시트와 셀 및 백시트로 이루어진 폐태양전지패널에서 상기 전면유리를 회수할 수 있도록 형성되는 폐태양전지모듈 전면유리 회수장치로서.
    테이블부와
    상기 테이블부의 상부에 형성되어 상기 전면유리가 아래쪽에 위치하도록 상기 폐태양전지패널을 눕혀 거치하는 거치부와,
    상기 테이블부의 하부 및 상기 거치부의 하부에 서로 연결되도록 형성되어 상기 거치부를 상기 테이블부의 길이방향으로 이송되게 하는 이송수단과,
    상기 테이블부의 상부 일측에 형성되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 단면이 나타나도록 상기 폐태양전지패널의 일단을 절단하는 커팅부와,
    상기 테이블부의 상부에 상기 커팅부와 인접하도록 형성되어 상기 폐태양전지패널의 일단에 절단된 단면을 스캔하여 이미지를 생성하는 카메라를 포함하는 이미지센서부와,
    상기 테이블부의 상부에 상기 이미지센서부와 연결되도록 형성되어 상기 이미지를 측정하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 확정하는 경계측정부와,
    상기 테이블부의 상부 타측에 상기 경계측정부와 연결되도록 형성되어 상기 경계측정부에서 확정된 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 진입하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트를 분리하는 세퍼레이터부와,
    상기 테이블부의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부와 인접하도록 형성되어 상기 전면유리에서 분리된 상기 EVA시트와 함께 상기 셀 및 백시트를 인출하는 인출부를 포함하고,
    상기 세퍼레이터부는,
    상기 테이블부에 고정되는 실린더부재와,
    상기 실린더부재의 내측에 일단이 삽입되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 향해 길이 신축하는 피스톤로드와,
    상기 피스톤로드의 타단에 고정되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 따라 진입하여 상기 전면유리와 상기 EVA시트를 분리하는 블레이드와,
    상기 블레이드 끝단에 형성되어 상기 블레이드가 상기 EVA시트에 맞닿는 면을 진동시킴으로써. 마찰에 의해 국부적으로 EVA시트를 가열하여 연화시키고 진동 에너지를 통해 상기 전면유리와 상기 EVA시트 사이의 결합을 분리하기 위한 진동발생기를 포함하고,
    상기 세퍼레이터부는, 복수 개로 형성되어 상기 전면유리와 상기 EVA시트의 경계를 사선방향으로 진입되는 것을 포함하는, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인출부는,
    상기 테이블의 상부 타측에 상기 세퍼레이터부의 상부쪽에 위치하도록 형성되어 상기 전면유리에서 분리된 상기 EVA시트와 함께 상기 셀 및 백시트를 인출하는 복수 개의 롤러와,
    상기 롤러의 일단 쪽에 형성되어 상기 롤러를 회전시키는 회전수단을 포함하는, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 테이블부의 타측 상부에 고정되는 제3 구동모터와,
    상기 롤러의 일단에 각각 고정되는 스프라켓과,
    상기 제3 구동모터 및 상기 스프라켓을 연결하는 체인을 포함하는, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 롤러의 둘레에는, 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 미끄러지지 않도록 잡아 당겨주는 돌기를 각각 더 포함하는, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 인출부에는, 상기 롤러에 인접하여 상기 분리된 상기 EVA시트와 상기 셀 및 백시트를 상기 롤러로 각각 안내하기 위한 가이드를 더 포함하는, 폐태양전지 모듈 전면유리 회수장치.
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