KR102581199B1

KR102581199B1 - 폐유리를 이용한 블록제조방법

Info

Publication number: KR102581199B1
Application number: KR1020230037851A
Authority: KR
Inventors: 윤영복; 조병옥
Original assignee: 주식회사 에스비씨원
Priority date: 2023-03-23
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2023-09-21

Abstract

본 발명은 폐유리를 이용하여 건축 등에 사용되는 블록을 제조하는 폐유리를 이용한 블록제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법에 다르면, 유리조각(2)이 부드럽게 연마되어, 유리조각(2)에 의해 작업자가 부상을 입는 것을 방지하면서도, 유리조각(2)을 가열하여 구형상으로 성형하는 방법에 비해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

폐유리를 이용한 블록제조방법{the method of manufacturing block using waste glass}

본 발명은 폐유리를 이용하여 건축 등에 사용되는 블록을 제조하는 폐유리를 이용한 블록제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광발전기에는 태양광패널을 보호하기 위한 유리패널이 사용되며, 이러한 유리패널은 태양광발전기를 유지보수할 때 새로운 것으로 교체됨으로, 다량의 폐유리가 발생된다.

그런데, 이러한 폐유리는 잘못 폐기할 경우, 사람이 부상을 입을 수 있으며, 처리가 매우 번거로운 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 이러한 폐유리를 이용하여 건축 등에 사용할 수 있는 다양한 종류의 특수블록을 제조하는 방법이 개발되어 사용되고 있다.

이러한 특수블록은 폐유리를 적절한 크기로 분쇄한 후, 특수블록의 원료와 혼합하여 성형 및 경화시켜 제조된다.

그런데, 이러한 경우, 날카로운 유리조각의 둘레부가 특수블록의 둘레부로 돌출되어, 작업자가 날카로운 유리조각에 찔려 부상을 입을 수 있을 뿐 아니라, 미관상 좋지 않은 문제점이 발생되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 분쇄된 유리조각을 가열하여 구형상으로 성형하는 방법이 제시되었으나, 이러한 경우, 유리조각을 가열하기 위한 비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 전술한 태양광발전기에 사용되는 유리패널뿐 아니라, 다양한 종류의 폐유리에서 동일하게 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

등록특허 10-2144650호,

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐유리를 이용하여 건축 등에 사용되는 블록을 제조하는 폐유리를 이용한 블록제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유리를 유리조각(2)으로 분쇄하는 분쇄단계(A)와, 연마장치(E)를 이용하여 분쇄된 유리조각(2)을 연마하여 유리조각(2) 둘레부의 날카로운 부분을 제거하는 연마단계(B)와, 연마된 유리조각(2)을 블록의 원료(5)와 혼합하는 혼합단계(C)와, 혼합된 유리조각(2)과 원료(5)를 성형하는 성형단계(D)를 포함하고, 상기 연마장치(E)는 상면에 투입구(11)가 형성되고 하측에는 배출구(12)가 형성되며 상부 일측 둘레면에는 공급공(13)이 형성되고 하측면 일측에는 배수구(14)가 형성되며 내부에는 물과 유리조각(2)이 저장되는 연마탱크(10)와, 상기 연마탱크(10)에 저장되는 연마볼(4)과, 상기 배출구(12)에서 하측으로 연장된 배출관(21)과, 상기 배출관(21)에 구비되어 배출관(21)을 상측의 순환부(21a)와 하측의 배수부(21b)로 구획하는 배출제어밸브(22)와, 상기 배출관(21)에 연결된 저장통(23)과, 양단이 상기 순환부(21a)와 공급공(13)에 연결되어 중간부에 상하방향으로 연장된 직선부(24a)가 형성된 순환관(24)과, 상기 순환관(24)의 직선부(24a) 내부에 상측을 향하도록 구비된 분사노즐(25)과, 일단은 상기 연마탱크(10)의 배수구(14)에 연결되고 타측은 상기 분사노즐(25)에 연결된 급수관(26)과, 상기 급수관(26)의 중간부에 구비되어 연마탱크(10)의 내부에 저장된 물이 상기 분사노즐(25)로 공급되도록 하는 급수펌프(27)와, 상기 급수관(26)에 구비되어 급수관(26)을 통과하는 물에 포함된 이물질을 필터링하는 필터부재(28)를 포함하며, 상기 연마탱크(10)에 저장되는 물의 수위는 상기 공급공(13)의 상단에 비해 높게 유지되고, 상기 급수펌프(27)를 구동시키면, 연마탱크(10)에 저장된 물이 급수관(26)을 통해 분사노즐(25)에 공급된 후 분사노즐(25)을 통해 상측으로 분사되어 상기 순환관(24)의 내부에 상측으로 흐르는 물의 흐름을 발생시키고, 이에 따라, 상기 연마탱크(10)에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 순환관(24)을 통해 반복적으로 순환되면서 연마볼(4)에 의해 유리조각(2)이 연마되는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 순환관(24)의 상단은 상기 연마탱크(10)의 원주방향으로 연장되도록 공급공(13)에 연결되어, 순환관(24)을 통해 연마탱크(10)의 내부로 공급된 물의 흐름에 의해 연마탱크(10) 내부의 물이 나선방향으로 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연마탱크(10)의 상면을 상하방향으로 관통하도록 결합되며 하단이 연마탱크(10)에 저장된 물에 잠기도록 구성된 흡입관(29)과, 상기 흡입관(29)의 상단 둘레부에 결합된 수집통(31)과, 수집통(31)의 하측면에서 상기 연마탱크(10)의 내부로 연장된 배수관(32)과, 상기 수집통(31)의 내부 바닥면에 구비된 걸름시트(33)와, 상기 흡입관(29)의 중간부에 구비되어 작동시 연마탱크(10)에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 흡입관(29)을 통해 흡입되어 상기 수집통(31)으로 공급되도록 하는 흡입펌프(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법에 다르면, 유리조각(2)이 부드럽게 연마되어, 유리조각(2)에 의해 작업자가 부상을 입는 것을 방지하면서도, 유리조각(2)을 가열하여 구형상으로 성형하는 방법에 비해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법을 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법의 연마장치를 도시한 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법의 연마탱크를 도시한 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법의 연마장치의 작용을 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 폐유리를 이용한 블록제조방법을 도시한 것으로, 태양광발전기에서 발생되는 유리패널(1)을 이용하는 것을 예시한 것이다.

이에 따르면, 본 발명에 따른 블록제조방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 유리패널(1)을 유리조각(2)으로 분쇄하는 분쇄단계(A)와, 분쇄된 유리조각(2)을 연마하여 유리조각(2) 둘레부의 날카로운 부분을 제거하는 연마단계(B)와, 연마된 유리조각(2)을 블록의 원료(5)와 혼합하는 혼합단계(C)와, 혼합된 유리조각(2)과 원료(5)를 성형하는 성형단계(D)로 구성된다.

상기 분쇄단계(A)는 햄머밀이나 볼밀 등을 이용하여, 유리패널(1)을 적절한 사이즈로 분쇠하는 단계이다.

상기 연마단계(B)는 연마장치(E)를 이용하여 유리조각(2)의 둘레부를 부드럽게, 즉, 유리조각(2)을 구형상으로 연마하는 단계이다.

상기 연마장치(E)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상면에 투입구(11)가 형성되고 하측에는 배출구(12)가 형성되며 상부 일측 둘레면에는 공급공(13)이 형성되고 하측면 일측에는 배수구(14)가 형성되며 내부에는 물과 유리조각(2)이 저장되는 연마탱크(10)와, 상기 연마탱크(10)에 저장되는 연마볼(4)과, 상기 배출구(12)에서 하측으로 연장된 배출관(21)과, 상기 배출관(21)에 구비되어 배출관(21)을 상측의 순환부(21a)와 하측의 배수부(21b)로 구획하는 배출제어밸브(22)와, 상기 배출관(21)에 연결된 저장통(23)과, 양단이 상기 순환부(21a)와 공급공(13)에 연결되어 중간부에 상하방향으로 연장된 직선부(24a)가 형성된 순환관(24)과, 상기 순환관(24)의 직선부(24a) 내부에 상측을 향하도록 구비된 분사노즐(25)과, 일단은 상기 연마탱크(10)의 배수구(14)에 연결되고 타측은 상기 분사노즐(25)에 연결된 급수관(26)과, 상기 급수관(26)의 중간부에 구비되어 연마탱크(10)의 내부에 저장된 물이 상기 분사노즐(25)로 공급되도록 하는 급수펌프(27)와, 상기 급수관(26)에 구비된 필터부재(28)와, 상기 연마탱크(10)의 상면을 상하방향으로 관통하도록 결합되며 하단이 연마탱크(10)에 저장된 물에 잠기도록 구성된 흡입관(29)과, 상기 흡입관(29)의 상단 둘레부에 결합된 수집통(31)과, 수집통(31)의 하측면에서 상기 연마탱크(10)의 내부로 연장된 배수관(32)과, 상기 수집통(31)의 내부 바닥면에 구비된 걸름시트(33)와, 상기 흡입관(29)의 중간부에 구비되어 작동시 연마탱크(10)에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 흡입관(29)을 통해 흡입되어 상기 수집통(31)으로 공급되도록 하는 흡입펌프(34)로 구성된다.

상기 연마탱크(10)는 상하방향으로 연장된 스테인레스재질의 원통형태로 구성된 것으로, 상기 투입구(11)에는 호퍼(15)가 구비되어, 상기 호퍼(15)를 통해 내부에 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)을 공급할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 연마탱크(10)에 저장되는 물의 수위는 상기 공급공(13)의 상단에 비해 높게 유지된다.

그리고, 상기 배수구(14)의 입구부분에는 걸름망(16)이 구비되어, 연마탱크(10)에 저장된 연마볼(4)과 유리조각(2)이 배수구(14)로 배출되지 못하도록 한다.

상기 연마볼(4)은 강철재질의 구형상으로 구성된 것으로, 지름이 1~2mm 정도로 구성된다.

상기 배출관(21)은 상기 배출구(12)에서 측방향으로 연장되어 상기 저장통(23)에 연결된다.

상기 배출제어밸브(22)는 작업자가 수작업으로 조작할 수 있도록 구성된다.

상기 순환관(24)은 상단이 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 연마탱크(10)의 원주방향으로 연장되도록 공급공(13)에 연결되어, 순환관(24)을 통해 연마탱크(10)의 내부로 공급된 물의 흐름에 의해 연마탱크(10) 내부의 물이 나선방향으로 회전되도록 한다.

상기 분사노즐(25)은 복수개로 구성되어, 상기 직선부(24a)의 내부에 상하방향으로 이격되도록 구비된 복수개의 브라켓(25a)에 각각 1개씩 구비된다.

상기 필터부재(28)는 급수관(26)을 통과하는 물에 포함된 이물질, 즉, 유리조각(2)에서 탈락된 미세한 유리파편이나 연마볼(4)의 파편을 걸러내는 기능을 한다.

상기 흡입관(29)은 강도가 높은 금속재로 구성되다.

상기 수집통(31)은 상면이 개방된 박스형태로 구성된 것으로, 바닥면 중앙부에는 흡입관(29)의 상단이 관통하는 관통공(31a)이 형성되고, 바닥면 일측에는 배수공(31b)이 형성된다.

상기 배수관(32)은 상기 배수공(31b)에서 연마탱크(10)의 내부로 연장되어, 수집통(31)으로 공급된 물이 배수관(32)을 통해 연마탱크(10)의 내부로 리턴되도록 한다.

상기 걸름시트(33)는 물이 통과할 수 있도록 된 부직포를 이용하는 것으로, 상기 수집통(31)의 배수공(31b)을 막아, 수집통(31)으로 공급된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)중에서, 물만 배수관(32)을 통해 연마탱크(10)로 리턴되고, 유리조각(2) 및 연마볼(4)은 배수공(31b)을 통과하지 못하도록 한다.

상기 흡입펌프(34)는 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)을 함께 흡입할 수 있도록 된 피스톤펌프를 이용한다.

이와 같이 구성된 연마장치(E)를 이용하여 유리조각(2)을 연마하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 연마탱크(10)의 내부에 상기 공급공(13)의 상단에 비해 높게 물을 공급한다.

이때, 물은 연마탱크(10)뿐 아니라, 상기 순환관(24)의 내부에도 충진된다.

그리고, 연마탱크(10)의 내부에 적정량의 유리조각(2)과 연마볼(4)을 투입한 후, 상기 급수펌프(27)를 구동시키면, 연마탱크(10)에 저장된 물이 급수관(26)을 통해 분사노즐(25)로 공급된 후, 분사노즐(25)을 통해 상측으로 배출되면, 순환관(24) 내부의 물이 상측으로 밀려나면서, 연마탱크(10) 내부의 물이 순환관(24)을 통해 순환된다.

이때, 상기 순환관(24)은 상단이 상기 연마탱크(10)의 원주방향으로 연장되도록 공급공(13)에 연결되어, 순환관(24)을 통해 연마탱크(10)의 내부로 공급된 물의 흐름에 의해 연마탱크(10) 내부의 물이 나선방향으로 회전되도록 한다.

따라서, 상기 연마탱크(10)의 내부에 저장된 유리조각(2)과 연마볼(4)이 물의 흐름에 따라 연마탱크(10)의 내부에서 나선방향으로 회전됨과 동시에 상기 순환관(24)을 통해 순환되면서 상호 충돌하게 되며, 이에 따라, 유리조각(2)의 둘레부가 부드럽게 연마된다.

한편, 이와 같이 연마볼(4)에 의해 유리조각(2)이 연마되면서, 유리조각(2)에서 탈락된 미세한 유리파편이나 연마볼(4)의 파편과 같은 이물질이 발생될 경우, 이러한 이물질은 물과 함께 상기 급수관(26)을 통과하다가 상기 필터부재(28)에 필터링되어 제거됨으로, 연마탱크(10) 내부의 물을 항상 깨끗한 상태를 유지한다.

그리고, 작업자가 상기 흡입펌프(34)를 구동시키면, 연마탱크(10) 내부의 물이 유리조각(2) 및 연마볼(4)과 함께 상기 흡입관(29)으로 흡입되어, 수집통(31)으로 배출된다.

이때, 수집통(31)에는 걸름시트(33)가 구비됨으로, 수집통(31)으로 배출된 물은 배수관(32)을 통해 연마탱크(10)로 배출되고, 유리조각(2)과 연마볼(4)은 걸름시트(33)에 걸려 수집통(31)에 남게 된다.

따라서, 작업자는 수집통(31)에 남은 유리조각(2)과 연마볼(4)을 확인하여, 작업상태를 확인한다.

그리고, 유리조각(2)이 충분히 연마되었다고 판단될 경우, 작업자는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 급수펌프(27)를 정지시키고, 상기 배출제어밸브(22)를 개방하여, 연마탱크(10)의 내부에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 상기 저장통(23)으로 배출되도록 한다.

따라서, 작업자는 저장통(23)에 저장된 물을 별도의 물펌프를 이용하여 물을 배출하고, 저장통(23)에 저장된 유리조각(2)과 연마볼(4)을 선별하여 분리함으로써, 둘레부가 부드럽게 연마된 유리조각(2)을 얻을 수 있다.

이때, 상기 유리조각(2)과 연마볼(4)을 분리하는 방법은 자석을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 혼합단계(C)는 상기 연마단계(B)에서 연마된 유리조각(2)과 블록의 원료(5)를 교반기에 투입하여 교반하는 기능을 한다.

이때, 전술한 블록의 원료(5)는 발포조각 1kg를 기준으로, 친환경 바인더 210g~300g, 물 75g~85g를 혼합한 것이다.

이때, 상기 친환경 바인더는 알루미나시멘트와, 포틀랜드시멘트, 팽창제, 유동화제, 황산나트륨, 안료 황토 중점 등을 적절한 비율로 혼합하여 구성된다.

상기 성형단계(D)는 혼합단계(C)에서 혼합된 유리조각(2)과 블록의 원료(5)를 성형틀(3)에 충진하여 경화시키는 단계이다.

이와 같은 폐유리를 이용한 블록제조방법에 다르면, 유리조각(2)이 부드럽게 연마되어, 유리조각(2)에 의해 작업자가 부상을 입는 것을 방지하면서도, 유리조각(2)을 가열하여 구형상으로 성형하는 방법에 비해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 태양광발전기에서 발생되는 유리패널(1)을 이용하는 것을 예시하였으나, 기타 다양한 종류의 유리를 이용하는 것도 가능하다.

A. 분쇄단계 B. 연마단계
C. 혼합단계 D. 성형단계
E. 연마장치

Claims

유리를 유리조각(2)으로 분쇄하는 분쇄단계(A)와,
연마장치(E)를 이용하여 분쇄된 유리조각(2)을 연마하여 유리조각(2) 둘레부의 날카로운 부분을 제거하는 연마단계(B)와,
연마된 유리조각(2)을 블록의 원료(5)와 혼합하는 혼합단계(C)와,
혼합된 유리조각(2)과 원료(5)를 성형하는 성형단계(D)를 포함하고,
상기 연마장치(E)는
상면에 투입구(11)가 형성되고 하측에는 배출구(12)가 형성되며 상부 일측 둘레면에는 공급공(13)이 형성되고 하측면 일측에는 배수구(14)가 형성되며 내부에는 물과 유리조각(2)이 저장되는 연마탱크(10)와,
상기 연마탱크(10)에 저장되는 연마볼(4)과,
상기 배출구(12)에서 하측으로 연장된 배출관(21)과,
상기 배출관(21)에 구비되어 배출관(21)을 상측의 순환부(21a)와 하측의 배수부(21b)로 구획하는 배출제어밸브(22)와,
상기 배출관(21)에 연결된 저장통(23)과,
양단이 상기 순환부(21a)와 공급공(13)에 연결되어 중간부에 상하방향으로 연장된 직선부(24a)가 형성된 순환관(24)과,
상기 순환관(24)의 직선부(24a) 내부에 상측을 향하도록 구비된 분사노즐(25)과,
일단은 상기 연마탱크(10)의 배수구(14)에 연결되고 타측은 상기 분사노즐(25)에 연결된 급수관(26)과,
상기 급수관(26)의 중간부에 구비되어 연마탱크(10)의 내부에 저장된 물이 상기 분사노즐(25)로 공급되도록 하는 급수펌프(27)와,
상기 급수관(26)에 구비되어 급수관(26)을 통과하는 물에 포함된 이물질을 필터링하는 필터부재(28)를 포함하며,
상기 연마탱크(10)에 저장되는 물의 수위는 상기 공급공(13)의 상단에 비해 높게 유지되고,
상기 급수펌프(27)를 구동시키면, 연마탱크(10)에 저장된 물이 급수관(26)을 통해 분사노즐(25)에 공급된 후 분사노즐(25)을 통해 상측으로 분사되어 상기 순환관(24)의 내부에 상측으로 흐르는 물의 흐름을 발생시키고, 이에 따라, 상기 연마탱크(10)에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 순환관(24)을 통해 반복적으로 순환되면서 연마볼(4)에 의해 유리조각(2)이 연마되는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 순환관(24)의 상단은 상기 연마탱크(10)의 원주방향으로 연장되도록 공급공(13)에 연결되어, 순환관(24)을 통해 연마탱크(10)의 내부로 공급된 물의 흐름에 의해 연마탱크(10) 내부의 물이 나선방향으로 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 연마탱크(10)의 상면을 상하방향으로 관통하도록 결합되며 하단이 연마탱크(10)에 저장된 물에 잠기도록 구성된 흡입관(29)과,
상기 흡입관(29)의 상단 둘레부에 결합된 수집통(31)과,
수집통(31)의 하측면에서 상기 연마탱크(10)의 내부로 연장된 배수관(32)과,
상기 수집통(31)의 내부 바닥면에 구비된 걸름시트(33)와,
상기 흡입관(29)의 중간부에 구비되어 작동시 연마탱크(10)에 저장된 물과 유리조각(2) 및 연마볼(4)이 흡입관(29)을 통해 흡입되어 상기 수집통(31)으로 공급되도록 하는 흡입펌프(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유리를 이용한 블록제조방법.