KR20200001568U - 폐 태양광 패널에서 알루미늄 프레임의 분리장치 및 방법 - Google Patents
폐 태양광 패널에서 알루미늄 프레임의 분리장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 복수의 걸림부와 4개의 분리부를 이용하여 태양광 패널에서 가장자리 알루미늄 프레임 4개를 동시에 분리하는 알루미늄 프레임의 분리장치 및 방법에 관한 것이다.
본 고안에 의한 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 복수의 걸림부와 4개의 분리부를 이용하여 태양광 패널에서 가장자리 알루미늄 프레임 4개를 동시에 분리할 수 있다. 본 고안의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 상 하 좌 우 4개의 알루미늄 프레임을 강화유리의 파손 없이 1분 내외로 분리할 수 있으므로 작업효율과 경제성을 높일 수 있다
본 고안에 의한 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 복수의 걸림부와 4개의 분리부를 이용하여 태양광 패널에서 가장자리 알루미늄 프레임 4개를 동시에 분리할 수 있다. 본 고안의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 상 하 좌 우 4개의 알루미늄 프레임을 강화유리의 파손 없이 1분 내외로 분리할 수 있으므로 작업효율과 경제성을 높일 수 있다
Description
본 고안은 폐 태양광 패널에서 알루미늄 프레임의 분리장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 걸림부와 4개의 분리부를 이용하여 태양광 패널에서 가장자리 알루미늄 프레임 4개를 동시에 분리하는 알루미늄 프레임의 분리장치 및 방법에 관한 것이다.
태양광 발전설비의 핵심을 이루는 태양광 모듈의 수명은 약 20년 내지 30년으로서 전세계적으로 폐기되는 태양광 모듈의 처리가 중요한 문제로 부각되고 있다. 특히, 2000년 이전에 생산, 설치되어 수명(15∼20년)이 다한 태양광 패널은 산업용 폐기물로 발생되고 있으나 이에 대한 처리 기준이나 폐기물 회수 장치가 없어 사실상 방치되고 있는 실정이다. 더군다나, 국내에서는 태양광 발전 발전차액지원제도를 시행하고 그린홈 100만호 보급사업, 공공기관 신재생에너지 설치 의무화 사업 등을 시행한 2004~2005년부터 태양광 보급이 빠르게 증가하여 2020년 이후에는 폐 태양광 모듈이 급격히 증가할 것으로 예상된다.
도 1은 태양광 패널의 일반적인 구조 단면도이다. 도 1을 참고하면, 태양광 패널은 백시트(1), EVA 접착제층(2), 태양전지 셀(3), EVA 접착제(4) 및 강화유리(5)를 포함하고, 이들은 외부충격이나 악천후로부터 보호받기 위해 견고한 알루미늄 프레임(A) 안에 모듈화 된다. 사각형의 태양광 패널을 둘러싸도록 알루미늄 프레임(A)도 사각형 구조이다. 알루미늄 프레임의 4군데 모서리 내측에는 인접프레임을 고정하는 브라켓(도면 미표시)이 각각 설치된다.
이러한 태양광 패널을 재활용하기 위한 방법에 관한 종래기술로서 일본등록특허 제5938309호는, 태양전지 패널의 유리 기판상에 함유된 유용 금속이나 유해 금속을 분별 회수하기 위하여 태양전지를 분쇄하는 금속제 그라인더, 분쇄물을 회수하는 회수 후드, 금속 성분의 함유량을 측정하는 센서를 포함한 장치를 개시하고 있다. 또한, 한국공개특허 10-2016-0069643호에서는 EVA층을 유리전이온도 이하로 냉각하여 EVA를 실리콘층(태양전지 셀)으로부터 물리적으로 당겨 분리하는 실리콘 회수하는 방법이 개시되어 있다. 이와 같이, 상기 선행기술들은 태양광 패널로부터 금속, 실리콘 등을 회수하기 장치나 방법을 개시하고 있으나 알루미늄 패널을 분리회수하는 방법에 대한 언급은 거의 없다.
현재, 태양광 패널로부터 알루미늄 프레임의 분리는 작업자가 수작업으로 진행하고 있어(30분 이상 소요됨), 대량으로 태양광 패널의 재활용이 필요한 경우 작업효율이 낮고 경제성이 떨어질 것으로 예상된다.
본 고안은 태양광 패널로부터 알루미늄 프레임을 자동으로 분리하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 하나의 양상은
사각형상의 베이스 프레임(11)과 상기 베이스 프레임 상에서 형성된 세로 프레임(12)을 구비하는 거치 프레임(10) ;
상기 베이스 프레임의 4면 외측에 각각 형성되고, 상기 베이스 프레임의 각 면 방향으로 이동이 가능한 4개의 분리부(20) ;
상기 분리부(20) 상에 위치하고 폐 태양광 패널의 알루미늄 프레임에 고정되는 걸림부(30) ; 및
상기 4개의 분리부(20) 외측에 형성된 사각형상의 지지 프레임(40)을 포함하는 폐 태양광 패널 알루미늄 분리장치로서, 상기 장치는 상기 걸림부가 태양광 패널의 알루미늄 프레임의 4면에 각각 고정되면, 상기 4개의 분리부를 베이스 프레임과 멀어지는 방향으로 전진시켜 알루미늄 프레임을 폐 태양광 패널로부터 분리시키는 폐 태양광 패널 알루미늄 프레임 분리장치에 관련된다.
본 고안에 의한 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 복수의 걸림부와 4개의 분리부를 이용하여 태양광 패널에서 가장자리 알루미늄 프레임 4개를 동시에 분리할 수 있다. 본 고안의 알루미늄 프레임 분리 장치 및 방법은 상 하 좌 우 4개의 알루미늄 프레임을 강화유리의 파손 없이 1분 내외로 분리할 수 있으므로 작업효율과 경제성을 높일 수 있다.
도 1은 태양광 패널의 일반적인 구조 단면도이다.
도 2는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치의 일구현예이다.
도 3은 분리부(20)와 걸림부(30)를 도시한 것이다.
도 4는 걸림부(30)를 도시한 것이다.
도 5는 알루미늄 프레임 분리 장치의 작동 상태를 보여준다.
도 6은 실린더(50)로 태양광 패널을 압착 고정한 것을 나타낸다.
도 2는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치의 일구현예이다.
도 3은 분리부(20)와 걸림부(30)를 도시한 것이다.
도 4는 걸림부(30)를 도시한 것이다.
도 5는 알루미늄 프레임 분리 장치의 작동 상태를 보여준다.
도 6은 실린더(50)로 태양광 패널을 압착 고정한 것을 나타낸다.
이하에서, 본 고안의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 고안의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치의 일구현예이고, 도 3은 분리부(20)와 걸림부(30)을 도시한 것이고, 도 4는 걸림부(30)를 도시한 것이고,
도 5는 알루미늄 프레임 분리 장치의 작동 사태를 보여준다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 고안의 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리 장치는 거치 프레임(10), 분리부(20), 걸림부(30) 및 지지 프레임(40)을 포함한다.
상기 거치 프레임(10)은 사각형상의 베이스 프레임(11)과 상기 베이스 프레임 상에서 형성된 세로 프레임(12)을 포함한다.
상기 베이스 프레임(11)은 4개의 금속 막대로 조립될 수 있다.
폐 태양광 패널은 백시트 층이 상부로 향하도록 상기 세로 프레임(12)상에 위치된다.
상기 세로 프레임(12)은 폐 태양광 패널의 크기에 따라 베이스 프레임(11)의 가로 방향으로 슬라이딩되어 위치조절될 수 있다. 예를 들면, 베이스 프레임의 가로측(상측과 하측) 막대의 상부에는 홈(슬릿)이 길이방향으로 형성되고, 상기 세로 프레임(12)의 하부 양 단에 상기 홈에 삽입될 수 있는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 분리부(20)는 상기 베이스 프레임의 4면 외측에 각각 형성되고, 상기 베이스 프레임의 각 면 방향으로 이동된다.
상기 베이스 프레임은 사각형상의 4면으로 형성되고, 상기 분리부는 4면 외측에 각각 판상으로 형성된 슬라이딩 판(21)을 구비할 수 있다. 상기 슬라이딩 판(21)은 마주보는 각 베이스 프레임과 유사한 길이로 형성되고, 각 베이스 프레임과 평행하게 위치될 수 있다.
상기 분리부(20)는 상기 슬라이딩 판을 이동시키는 구동모터(22) 및 일측이 상기 슬라이딩 판, 타측이 상기 구동모터에 고정된 스크류(23)를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 4개의 구동모터(22)와 스크류(23)가 각 슬라이딩 판(21)을 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 분리부(20)는 상기 슬라이딩 판을 이동시키는 유압실린더나 에어실린더를 포함할 수 있다.
상기 분리부의 스크류나 유압 실린더의 로드는 상기 슬라이딩 판의 하부에 형성된 연결부(25)에 고정될 수 있다.
상기 분리부는 일측은 베이스 프레임(11)과 결합되고, 타측은 지지프레임(40)과 결합되는 슬라이딩바(24)를 구비할 수 있다. 상기 슬라이딩 바(24) 상에 상기 슬라이딩 판(21)이 위치된다.
상기 슬라이딩 판(21)은 구동모터, 유압실린더, 에어실린더의 구동에 의해 상기 슬라이딩 바(24) 상에서 이동될 수 있다.
상기 걸림부(30)는 상기 분리부(20) 상에 위치하고, 폐 태양광 패널의 알루미늄 프레임에 체결될 수 있다.
도 1과 도 2를 참고하면, 상기 걸림부(30)는 상기 슬라이딩 판(21) 상에 고정된 고정막대(31), 상기 고정막대에 연결되어 고정막대의 길이 방향으로 이동가능한 이동편(32) 및 상기 이동편에 일면이 결합되고, 상기 태양광 패널의 알루미늄 프레임에 끼워지는 고정편(33)을 포함할 수 있다.
상기 고정막대는 상기 슬라이딩 판과 유사한 길이의 원형 봉으로서, 양 단이 슬라이딩 판 상에 소정 높이로 이격되어 고정된다.
상기 이동편(32)은 상기 고정막대에 이동가능하게 체결될 수 있다.
예를 들면, 상기 이동편(32)은 내부에 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀에 고정막대가 삽입될 수 있다. 상기 이동편은 클램프를 구비하여 상기 고정막대에 체결될 수 있다.
상기 이동편은 각 고정막대에 하나 이상씩 체결될 수 있다.
상기 고정편(33)은 일측은 상기 이동편(32)에 고정되고, 타측은 알루미늄 프레임의 절곡된 단부(A1)에 체결될 수 있다.
예를 들면, 상기 고정편(33)은 상기 이동편에 고정되는 결합면(332), 회동가능한 회동면(333) 및 상기 결합면과 회동면을 체결하는 힌지축(331)을 포함할 수 있다.
상기 회동면(333)은 끝 부분이 절곡되어 요홈(
)을 구비하고, 상기 요홈에 알루미늄 프레임의 절곡된 단부(A1)가 끼워져 결합될 수 있다.
도 6을 참고하면, 상기 알루미늄 분리장치는 상기 세로 프레임 상에 위치하는 폐 태양광 패널을 상부에서 하부로 압착하여 고정하는 실린더(50)를 포함할 수 있다. 상기 실린더(50)는 공지된 유압실린더를 사용할 수 있다.
상기 알루미늄 분리장치를 이용하여 폐 태양광 패널에서 알루미늄 프레임을 분리하는 방법은 백시트 층이 상부로 향하도록 폐 태양광 패널을 상기 세로 프레임(12) 상에 위치시키는 단계, 상기 실린더(50)를 하강시켜 폐 태양광 패널을 압착하는 단계, 상기 걸림부의 요홈에 알루미늄 패널의 모서리 단부를 삽입시켜 고정시키는 단계(고정 단계), 상기 4개의 분리부를 베이스 프레임의 면 방향과 멀어지는 방향으로 동시에 또는 순차적으로 전진시켜 알루미늄 프레임을 폐 태양광 패널로부터 분리하는 단계(분리단계)를 포함한다.
태양광 패널이 세로 프레임(12) 상에 위치되면, 상기 세로 프레임(12)은 폐 태양광 패널의 크기에 따라 베이스 프레임(11)의 가로 방향으로 슬라이딩되어 위치 조절될 수 있다.
앞에서 상술한 바와 같이, 상기 고정단계는 상기 회동면(333)의 요홈에 알루미늄 프레임의 절곡된 단부(A1)를 끼워 결합하는 단계이다.
상기 장치 및 방법은 상기 걸림부의 회동면 요홈에 알루미늄 프레임의 절곡된 단부(A1)가 결합되면, 모터, 유압실린더 또는 에어실린더를 가동하여 4개의 분리부를 각 베이스 프레임과 멀어지는 방향으로 전진시켜 각 면(모서리)을 형성하는 4개의 알루미늄 프레임을 폐 태양광 패널로부터 동시에 분리시킬수 있다(분리단계)
상기 분리단계는 상기 4개의 분리부를 동시에 전진시킬 수 있으며, 또한, 좌우 분리부를 먼저 전진시킨 후 상하 분리부를 전진시킬 수 있다. 또한, 상기 분리단계는 4개 분리부를 하나씩 순차로 전진시킬 수 있다.
한편, 본 고안의 방법은 폐 태양광 패널을 상기 세로 프레임(12) 상에 위치시키기 전에 알루미늄 프레임의 4군데 모서리를 절단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 모서리 절단 단계를 통해 모서리 내측에 위치하는 브라켓(도면 미표시)을 미리 절단하면, 분리단계 수행시 모터, 유압실린더 또는 에어실린더이 작동압을 낮출 수 있다.
이상에서, 본 고안의 바람직한 구현예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 고안의 보호 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.
10 : 거치 프레임 20 : 분리부
30 : 걸림부 40 : 지지프레임
50 : 고정 실린더
30 : 걸림부 40 : 지지프레임
50 : 고정 실린더
Claims (4)
- 사각형상의 베이스 프레임(11)과 상기 베이스 프레임 상에서 형성된 세로 프레임(12)을 구비하는 거치 프레임(10) ;
상기 베이스 프레임의 4면 외측에 각각 형성되고, 상기 베이스 프레임의 각 면 방향으로 이동이 가능한 4개의 분리부(20) ;
상기 분리부(20) 상에 위치하고 폐 태양광 패널의 알루미늄 프레임에 고정되는 걸림부(30) ; 및
상기 4개의 분리부(20) 외측에 형성된 사각형상의 지지 프레임(40) ;
상기 세로 프레임 상에 위치하는 상기 폐 태양광 패널을 상부에서 하부로 압착하여 고정하는 실린더(50)을 포함하는 폐 태양광 패널 알루미늄 분리장치로서, 상기 장치는 상기 걸림부가 태양광 패널의 알루미늄 프레임의 4면에 각각 고정되면, 상기 4개의 분리부를 베이스 프레임과 멀어지는 방향으로 전진시켜 알루미늄 프레임을 폐 태양광 패널로부터 분리시키고,
상기 세로 프레임은 가로 방향으로 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리장치. - 제 1항에 있어서, 상기 분리부(20)는 상기 베이스 프레임의 각 면 외측에 위치하는 슬라이딩 판(21), 상기 슬라이딩 판을 이동시키는 구동모터(22) 및 일측이 상기 슬라이딩 판, 타측이 상기 구동모터에 고정된 스크류(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 분리부(20)는 상기 베이스 프레임의 각 면 외측에 위치하는 슬라이딩 판(21), 상기 슬라이딩 판을 이동시키는 유압이나 에어실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 걸림부(30)는 상기 슬라이딩 판(21) 상에 고정된 고정막대(31), 상기 고정막대에 연결되어 고정막대의 길이 방향으로 이동가능한 이동편(32) 및 상기 이동편에 일면이 결합되고, 상기 태양광 패널의 알루미늄 프레임에 끼워지는 고정편(33)을 포함하고, 상기 고정편(33)은 알루미늄 프레임에 끼워지도록 끝 부분이 절곡되어 요홈()을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 알루미늄 프레임 분리장치.
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