KR20230097331A

KR20230097331A - 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20230097331A
Application number: KR1020210186726A
Authority: KR
Inventors: 김민우; 이준오; 김태형; 진익철; 이은호
Original assignee: 한국미세먼지연구소 주식회사
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2023-07-03
Also published as: KR102567148B1

Abstract

본 발명은 폐태양광패널 백시트 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 생성기가 구비되되, 초음파칼날을 이용하여 백시트를 제거 가능한 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
폐태양광패널 백시트 제거 장치에 있어서, 폐태양광패널을 고정 시키며, 이송레일이 구비되어 있는 프레임; 상기 프레임 상부 일측에 구비되되, 상기 이송레일을 통해 횡축으로 이동가능 하게하는 지그; 상기 지그 하부에 위치하여 초음파를 이용하여 백시트를 제거하는 초음파칼날; 및 상기 프레임 하부 일측에 위치하는 제어판넬로 이루어진 것을 기술적 요지로 한다.

Description

폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법 {Waste solar panel backsheet removal device and method}

본 발명은 폐태양광패널 백시트 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 생성기가 구비되되, 초음파칼날을 이용하여 백시트를 제거 가능한 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

오늘날 우리는 날이 갈수록 변하고 있는 최첨단 사회에서 살아가고 있다.

그로인해 삶의 질은 향상되고 있지만, 화석연료로 인하여 환경오염, 기후변화 및 에너지 고갈등의 여러 문제점들을 발생시키고 있다.

그로인해 전 세계적으로 탄소배출량 감축의 필요성을 매우 중요하게 생각하고 있으며, 2015년에 지구 이상기후 및 온난화를 방지하기 위해 많은 나라들이 파리기후변화협정(Paris Climate Agreement)에 가입하였으며, 우리나라 역시도 가입이 되어 있으며, 2030년까지 2017년 대비 탄소배출량의 37%까지 축소, 감축하기로 확정 하였다.

현재 이를 목표로 여러 가지 신재생, 친환경 에너지가 연구, 개발되고 있으며, 사용량 또한 급격히 증가하는 추세이다. 그중 가장 활발히 연구, 개발 및 투자가 이루어지는 것이 태양광발전일 것이다.

태양광발전은 미래산업으로 각광받고 있으며, 초기부터 지금까지 빠른속도로 성장하고 있으며, 현재우리나라정부의 탈원전정책과 더불어 법 개정으로 태양광발전 사용을 법적으로 강제하고 있으며, 이에 따라 급격히 태양광 발전의 사용량이 늘어나고 있다.

태양광발전의 사용량이 늘어남에 따라, 폐태양광패널의 양 또한 증가하고 있으며, 수명이 다한 대부분의 폐태양광패널은 파쇄 및 분쇄하여 일반매립장에 매립되거나 방치 되어 또 다른 심각한 환경오염을 발생시키는 문제점이 발생하였다.

이에 폐태양광패널의 재활용기술이 개발되고 있으며, 지금까지의 폐태양광패널의 재활용 방법은 수작업으로 분리, 고온의 열처리, 화학적 처리 및 세척을 통한 자원 회수로 이루어져 있으며, 이러한 방법은 염산, 황산 및 불산 가스등의 누출사고로 인한 피해, 인명피해 및 추가적인 환경오염까지 발생할 수 있다.

또한, 위 설명한 방법으로는 재활용 할 자원의 회수율이 낮으며, 많은 인원, 비용 및 시간이 소요되며 수작업으로 인한 폐태양광패널의 파손 및 작업자의 안전사고가 발생등 많은 문제점이 있었다.

(특허문헌 1) KR 10-2303527 B1

(특허문헌 1) KR 10-2154030 B1

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 초음파칼날을 사용하여 백시트 제거가 가능하고, EVA, 태양광 전지를 분쇄, 흡입이 가능하며, 회수된 자원을 가열하고, 가열하여 EVA가 제거된 자원을 회수, 분류가 가능하면서도 보다 자원회수율이 높으며, 자동화 방법으로 인해 인원, 비용 및 안전하게 사용이 가능한 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법에 있어서,폐태양광패널을 고정 시키며, 이송레일이 구비되어 있는 프레임; 상기 프레임 상부 일측에 구비되되, 상기 이송레일을 통해 횡축으로 이동가능 하게하는 지그; 상기 지그 하부에 위치하여 초음파를 이용하여 백시트를 제거하는 초음파칼날; 및 상기 프레임 하부 일측에 위치하는 제어판넬로 이루어진 것을 특징으로 한다

또한, 상기 초음파칼날은 일측이 초음파칼날제어기에 설치되는 결합부; 상기 결합부의 타측에 연결되되 상기 결합부보다 단면적이 작아지는 형태로 수직으로 연결되는 칼날지지부; 상기 칼날지지부에 연결되어 폐태양광패널 백시트를 제거하는 칼날부; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 칼날부의 끝단이, 편향형성되되 반원형 원뿔대 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초음파칼날에 초음파를 발생시키는 초음파발생기가 더 구비되어있는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐태양광패널 백시트 제거 장치를 이용하는 방법에 있어서, 상기 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 프로세서는 폐태양광패널의 AL프레임을 분리하고, 정션박스를 분리하는 분리단계; 히터를 통해 일정온도를 가하고, 초음파 칼날을 통해 백시트를 제거하는 제거단계;

상기 제거단계로부터 백시트가 분리된 폐태양광패드의 EVA, 태양광전지를 분쇄, 흡입 하는 회수단계; 상기 회수단계로부터 회수된 자원을 설정된 온도로 가열시켜, EVA를 제거하는 열처리단계; 및 상기 열처리단계로부터 EVA가 제거된 자원을 회수 및 분류 하는 분류단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

자동화 시스템이 구비되어 보다 안전하고, 초음파생성기에 의해 20KHz의 초음파를 발생시켜 미세한 진동을 일으키는 칼날을 이용하여 백시트를 잔해물 없이 제거하는 것이 가능할 수 있다.

기존의 복수의 작업자가 수작업으로 AL케이스, 정션박스를 제거 하여, 고온의 열처리 및 화학적 공정을 통해 자원을 회수 하였으나 본 발명을 적용하면서 작업자의 수작업을 현저히 줄일수 있으며, 화학적 공정에서 발생할 수 있는 염산, 황산 및 불산가스등의 누출사고로 인한 피해, 인명피해를 최소화 할 수 있다.

수작업으로 이루어지던 공정을 자동화함으로 인해서 전체적인 공정기간을 현저히 단축할 수 있으며, 폐태양광패널의 성분인 은, 납, 주석, 구리, 알루미늄 및 폴리실리콘등의 자원회수율 역시 높아지는 효과를 가져올 수 있으며, 이는 궁극적으로 전체공정의 비용의 절감효과 및 수익의 효과를 높일수 있다.

또한, 수작업으로 이루어지던 공정은 개인의 역량, 경험에 의해서 품질의 차이가 발생하였지만, 자동화함에 있어 일률적인 품질과 품질의 향상을 가져오는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 초음파칼날의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어판넬의 조작판넬, 메인판넬의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동운전제어판넬의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 바랍직한 일실시예에 따른 분리단계에서 AL프레임, 정션박스를 분리하는 공정도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제거단계에서 초음파칼날이 백시트를 제거하는 공정도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회수단계에서 태양광전지와 EVA를 분쇄, 흡입하는 공정도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열처리단계에서 EVA를 제거하는 공정도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분류단계에서 자원을 분류, 회수하는 공정도이다.
도 12은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정프로세서 순서도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널의 구성도, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 평면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 측면도도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 초음파 칼날의 구성도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어판넬의 조작판넬, 메인판넬의 구성도, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동운전제어판넬의 정면도, 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분리단계에서 AL프레임, 정션박스를 분리하는 공정도, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제거단계에서 초음파칼날이 백시트를 제거하는 공정도, 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회수단계에서 태양광전지와 EVA를 분쇄, 흡입하는 공정도, 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열처리단계에서 EVA를 제거하는 공정도, 도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 분류단계에서 자원을 분류, 회수하는 공정도, 도 12는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정프로세서 순서도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐태양광패널 백시트 제거 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(100), 지그(200), 초음파칼날(300) 및 제어판넬(400)로 구성된다.

먼저, 상기 구성요소들을 이용하여 백시트(15)를 제거할 폐태양광패널(C)을 살펴본다.

폐태양광패널(C)은 상단부터 강화유리(12), EVA(13), 태양광전지(14), EVA(13), 백시트(15) 및 최하단에 정션박스(16)가 위치하며, 사각형의 형태로 상기 구성품의 둘레를 감싸고 있는 AL프레임(11)으로 이루어져 있다.

먼저, 폐태양광패널(C)의 AL프레임(11)으로 폐태양광패널(C)의 둘레에 설치되어 있으며, 알루미늄으로 제작되어 폐태양광패널(C)를 보호, 방열 역할을 할 수 있다.

강화유리(12)는 최상단 폐태양광패널(C)의 표면에 위치 하여 특수저철분강화유리로 제작되어 위부의 충격으로부터 보호하며, 태양광이 투과될 수 있도록 빛의 투과율 높여주는 역할을 할 수 있다.

다음으로, EVA(13)는 강화유리(12) 하부, 태양광전지(14)하부에 각각에 위치되며, 외부의 충격으로 파손되기 쉬운 태양광전지(14)를 보호하고, 태양광이 투과되도록 하는 역할을 하는 밀봉재이다.

양방향에 위치하는 EVA(13)의 중앙에 위치하는 태양광전지(14)는 다수의 은, 납, 주석, 구리, 알루미늄 및 폴리실리콘등의 성분을 포함하여 구성되며, 태양광에너지를 전기에너지로 변활 할 목적으로 제작된 광전지이며, 반도체의 PN접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 원리를 이용하여 전기에너지를 생성할 수 있다.

태양광전지(14) 하단 EVA(13)의 하단에 위치하는 백시트(15)는 열, 습도, 자외선과 같은 외부환경으로부터 태양광전지(14)를 보호하며, 태양광전지(14)를 통과한 태양광을 재 반사하여 전기에너지 생성의 효율을 향상시켜주는 역할을 할 수 있다.

마지막으로, 정션박스(16)는 가장 최하단 백시트 하부에 위치하며 내부에는 케이블 및 바이패스 다이오드등이 구비되되, 태양광전지(14)에서 발생한 전기를 인버터로 전달하는 케이블을 보호하는 역할을 할 수 있다.

다음으로, 상기 프레임(100)을 살펴본다.

프레임(100)은 상단(110)과 평행하게 위치하는 하단(120) 및 상단(110)과 하단(120)을 수직으로 받쳐주는 수직받침대(130)로 구성 되며, 프레임(100)의 상단(110)과 하단(120)은 횡축 방향으로 긴 직사각형의 형태이며, 하단(120)에는 수평받침대(140)가 추가로 구비되어, 구조적으로 안정감을 더해주는 역할을 할 수 있다.

추가적으로, 상기 폐태양광패넬(C)의 공정을 위해 프레임(100) 상단(110)에는 추가적으로 판넬받침대(150)가 구비되어 있으며, 하단(120)의 하부 전후좌우 4면의 일측단에 각 프레임바퀴(160)가 구비되어 이동의 제약을 받지 않게 함으로서 보다 안전한 작업공간에 설치할 수 있는 역할을 할 수 있다.

프레임(100)은 어떠한 재질로 이루어지는 것도 가능할 수 있으나, 일반 철보다 가벼우면서, 구조적으로 견고하며, 사용자의 편의성에 맞게 프레임 상단(110), 하단(120)의 크기 및 수직받침대(130)의 높이를 자유롭게 형성이 가능한 알루미늄 프로파일을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

프레임(100)이 상단(110) 종축방향 양측에는 이송레일(170)이 설치되어 있어, 후술할 프레임 상부에 장착되어지는 후술할 지그(200)의 횡축 이동을 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.

다음으로, 상기 지그(200)를 살펴본다.

지그(200)는 상기 상단(110)의 상부면에 설치 될 수 있되, 횡 방향으로 이동하며 상기 백시트(15) 제거 및 자원으 회수하는 역할을 할 수 있다.

지그(200)는 상기 프레임(100)의 상기 상단(110) 상부에 종 방향으로 양측에 각각 설치되는 하부고정판(220), 상부에 설치되어 후술할 히터(260), 초음파칼날(300), 밀링(920a)등 이 설치되어 지는 상부연결판(210) 및 상부연결판(210)과 하부고정판(220)을 수직으로 지지시켜주는 수직기둥(230)으로 이루어져 있으며, 수직기둥(230)은 양측으로 복수개가 구비되어, 보다 구조적으로 안정감을 더해주는 역할을 할 수 있다.

지그(200)는 각각의 하부고정판(220) 일측에 구동모터(250)가 설치되며, 구동모터(250) 끝단에는 구동기어(240)가 구비되어 있어, 전력에 의해 구동되어 지며, 구몽모터(250)의 회전력에 의해 상기 이송레일(170)과 구동기어(240)가 맞물려 횡축으로 이동가능 하게 할 수 있다.

지그(200)는 상기 프레임(100) 종 방향으로 양측에 설치되어있는 수직기둥(230)의 일측 측면에 자동운전제어판넬(280)이 구비될 수 있다.

상세하게는, 자동제어판넬(280)에는 4개의 버튼으로 구성되어 있으며, 각각의 버튼은 자동시작버튼(280a),자동정지버튼(280b),비상정지버튼(280c)및 원점버튼(280d)으로 이루어져 있으며, 자동시작버튼(280a)은 상기 폐태양광패널(C)의 후술할 제거단계(910)의 운전을 자동으로 시작하기 위한 버튼, 자동정지버튼(820b)은 후술할 제거단계(910)의 자동으로 중지시키기 위한 버튼, 비상정지버튼(280c)은 시계방향 회전을 통해 구동하는 버튼으로서, 비상상황 발생 시, 제거단계(910)를 긴급히 정지시키는 버튼, 원점버튼(280c)은 공정을 완료 후 지그(200)를 초기 위치로 복구시키는 버튼으로 구성되어 자동으로 후술할 제거단계(910) 공정을 수행할 수 있다.

지그(200)는 양측 수직기둥(230) 후면에 수평지지대(290)가 구비되되, 초음파칼날제어기(340)를 거치할 수 있으며, 상부 연결판(210) 상부 일측에 구비되어 있는 초음파칼날모터(350)를 가동시켜 초음파칼날제어기(340)의 종축 이동을 가능하게 하는 역할을 할 수 있다.

상세하게는, 전력에 의해 구동되는 초음파칼날모터(350)는 후술할 초음파칼날제어기(340)를 종축 방향으로 움직여 사전에 설정된 상기 폐태양광패널(C)의 너비만큼 종축으로 반복 구동하여 상기 백시트(15)를 제거하는 역할을 할 수 있다.

지그(200)는 상부연결판(210)의 전면부에 히터구동부(270)가 구비되되, 유압 또는 공압 실린더의 형태가 바람직 하다.

추가적으로, 실린더형태의 히터구동부(270) 하부에는 히터(260)가 구비되되, 후술할 메인판넬(400)의 조작에 의해 상, 하부로 이동이 가능하여 상기 폐태양광판넬(C)의 높이에 맞게 수정 가능하며, 후술할 메인판넬(400)의 조작에 의해 히터(260)의 전원 및 온도조절로 상기 폐태양광패널(C)에 열을 가할수 있다.

다음으로 상기 초음파칼날(300)을 살펴본다.

초음파칼날(300)은 일측이 상기 초음파칼날제어기(340)에 결합되는 결합부(310)와 일측이 결합부(310) 타측에 연결되어 양측이 외측에서 내측으로 만곡된 형태로 수직으로 연결되는 칼날지지부(320) 및 일측이 칼날지지부(320) 타측에 연결되어 상기 백시트(15)를 제거하는 외측으로 구비지어, 반원형 원뿔대 형태의 칼날부(330)로 구성될 수 있다.

추가적으로는, 칼날지지부(320)의 만곡률이 서로 상이하며, 칼날지지부(320) 타측은 외측으로 구비지는 외측면과 내측면의 각도를 서로 상이하게 하여 칼날부(330)의 두께를 증가시켜 칼날부(330)의 내구성을 향상 시킬 수 있다.

칼날부(330)는 일측이 칼날지지부(320)와 연결되되, 타측은 반원형 원뿔대 형상으로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

상세하게는, 반원형태의 외측면칼날(330a), 반원형태의 내측면칼날(330b) 및 외측면칼날(330a)과 내측면칼날(330b)을 연결시켜주는 경사면칼날(330c)로 구성되며, 상기 백시트(15)를 제거함에 있어, 상술한 바와 같이 잔해물 없이 분리하는 것이 매우 중요하므로, 외측면칼날(330a)에서 1차 제거, 경사면칼날(330c)에서 2차 제거, 내측면칼날(330c)에서 3차로 제거 가능하며, 이때 상기 백시트(15)를 제거 중 접착제, 잔해물등 이물질이 칼날에 남아 절삭력의 기능저하를 막아주는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로, 상기 프레임(100) 하부에 위치한 초음파발생기(360)는 초음파칼날제어기(340)의 일측에 연결되어 초음파칼날제어기(340) 타측에 연결된 결합부(310)에 20KHz의초음파를 발생하여 미세한 진동을 일으키는 칼날부(330)를 이용하여 상기 히터(260)를 통해 설정된 온도의 열을 가하여 상기 백시트(15)를 제거하는 것이 가능할 수 있다.

다음으로 상기 제어판넬(400)을 살펴본다.

제어판넬(400)은 사각형태의 단자함 박스 형상으로 외부에는 조작판넬(410), 내부에는 메인판넬(420)로 구성될 수 있다.

메인판넬(420)은 제어판넬(400)내부에 설치되어 있으며, 내부 좌측 상단에 구비되어, 상기 구성요소들에 전력을 공급, 차단하는 전원공급기(420a), 중앙 상부에 구비되어, 회전하여 단계별로 사전에 설정된 값으로 상기 초음파칼날(300)의 속도를 조절하는 칼날속도조절기(420b) 및 중앙 좌측에 구비되어, 회전하여 단계별로 사전에 설정된 값으로 상기 지그(200)의 속도를 조절하는 지그속도조절기(420c)로 구성될 수 있다.

제어판넬(400)의 외측 정면에 구비되어 있는, 상기 조작판넬(410)은 좌측 상단에서 하단으로 지그전진버튼(410a), 지그정지버튼(410b) 및 후진버튼(410c)으로 구성되어 있으며, 중앙 상단에서 하단으로 칼날부전진버튼(410d), 칼날부정지버튼(410e) 및 칼날부후진버튼(410f)으로 구성되어 있으며, 우측 상단에서 하단으로 수동/자동버튼(410g), 초음파발생버튼(410h) 및 히터구동버튼(410i)으로 구성되어 있으며, 최우측 상단에서 하단으로 히터온도설정(410j), 지그이동거리(410k) 및 히터전원(410l)으로 구성될 수 있다.

추가적으로, 조작판넬(410)과 메인판넬(420)을 설정하여 그 설정 값이 상기 자동운전제어판넬(280)로 전송되어져 자동으로 상기 초음파칼날(300)로 상기 백시트(15)를 제거할 수 있다.

상술한 구성을 토대로 본 발명의 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법을 살펴본다.

본 발명의 폐태양광패널 백시트 제거 장치는 프레임(100)에 구비되어 있는 프레임바퀴(160)로 인해 보다 안전한 공간에 장치를 배치하는 것이 가능할 수 있으며, 배치된 장비의 상단(110)에 구비되어 있는 판넬받침대(150)에 폐태양광패널(C)을 고정할 수 있다.

이때 판넬받침대(150) 상부면은 이물질을 제거하여, 폐태양광패널(C)을 고정시켜주며, 프레임(100)과 폐태양광패널(C)을 평행하게 위치시켜준 상태에서 고정 하는 것이 바람직 할 수 있다.

프레임(100)에 고정되어 있는 폐태양광패널(C)은 초음파칼날(300)에 의해 제거되어 지는데, 이때 초음파칼날제어기(340)는 제어판넬(400)의 조작에 의해서 작업할 수 있다.

상세하게는 제어판넬(400)의 내부 메인판넬(420)의 좌측 상단에 구비된 전원공급기(420a)의 전원을 가동시켜 장치에 전원을 공급하여, 제어판넬(400)의 외측 정면에 구비되어 있는 조작판넬(410)의 수동/자동버튼(410g)에 조작에 의해서 수동 또는 자동으로 작업할 수 있다.

수동/자동버튼(410g)을 통해 자동으로 작업이 이루어지기 위해선 사전에 설정이 필요하므로, 설정하는 방법은 먼저 수동/자동버튼(410g)버튼을 반시계방향으로 회전시켜 수동으로 전환하여 메인판넬(420)에서 지그속도조절기(420c)를 설정하고, 조작판넬(410)에서 지그전진버튼(410a), 상기 지그정지버튼(410b) 및 지그후진버튼(410c)을 통해서 폐태양광패널(C)의 횡방향 길이의 설정과 이동방식을 설정하며, 메인판넬(420)에서 칼날속도조절기(420b)를 설정하고, 조작판넬(410)에서 칼날부전진버튼(410d), 칼날부정지버튼(410e) 및 칼날부후진버튼(410f)을 통해서 폐태양광패널(C)의 종방향 길이의 설정 및 이동방식을 설정한다.

이때 일반적으로 지그(200), 초음파칼날(300)의 이동방식은 지그(200)의 전진 후, 초음파칼날(300)은 우측단 끝으로 이동하며 그 이후, 지그(200)의 전진 후, 초음파칼날(300)은 좌측단 끝으로 이동한다. 이 과정을 반복하며 백시트(15)를 제거할 수 있다.

추가 설정으로는 초음파발생버튼(410h)으로 초음파칼날(300)을 설정할 수 있으며, 조작판넬(410)에서 히터구동버튼(410i)을 통해 히터(260)의 높이를 설정하고 히터온도설정(410j)에서 온도를 설정할 수 있다.

이러한 자동 설정 이후에는 자동으로 제어판넬(400)의 설정 값이 자동운전제어판넬(280)로 전송되어져 제어판넬(400)의 설정 값을 서로 공유하게 되어 지며, 수동/자동버튼(410g)의 작동과 자동운전제어판넬(280의) 버튼 작동을 통해 자동작업이 가능할 수 있다.

상세하게는, 수동/자동버튼(410g)을 시계방향으로 회전시켜 자동으로 전환 시킨 후, 히터구동버튼(410i)을 구동시키며, 자동운전제어판넬(280)의 자동시작버튼(280a)을 가동시켜 사전에 사용자가 설정한 값으로 자동으로 작업할 수 있다.

추가적으로, 장치의 가동에 있어서 유의사항으로는 작업 시작 전 폐태양광패널(C)의 표면은 이물질이 없어야 하며, 프레임(100)과 평행한 상태가 유지되어야한다. 작업 중 비상상활 발생 시 비상정지버튼(280c)을 시계방향으로 회전시켜 작업을 즉시 정지 시킬수 있으며, 후술할 제거단계(910) 완료 후에는 원점버튼(280d)를 구동시켜 지그(200)의 위치를 초기 위치로 이동시켜야 하며, 히터구동버튼(410i)을 종료시키고, 수동/자동버튼(410g)을 반시계방향으로 회전시켜 수동으로 전환 시켜 작업을 완료할 수 있다.

폐태양광패널 백시트 제거 장치를 이용한 프로세서는 도 12에 도시된 바와 같이 분리단계(900), 제거단계(910), 회수단계(920), 열처리단계(930) 및 분류단계(940)로 이루어진다.

먼저, 분리단계(900)로 폐태양광패널(C)의 AL프레임(11)을 분리한 후 백시트(15)에 부착 되어 있는 정션박스(16)를 분리한다.

그 이후, 제거단계(910)로 폐태양광패널(C)에 히터(260)를 통해 설정된 온도 값을 가하고, 20KHz초음파로 인해 미세한 진동을 일으키는 초음파칼날(300)을 이용하여 백시트(15)를 제거한다,

그 이후, 회수단계(920)로 백시트(15)가 제거되고 남은 EVA(13), 태양광전지(14)를 밀링(920a)을 이용하여 분말의 형태로 분쇄하고 에어의 압력에 의해 흡입구(920b)를 통해 자원을 흡입한다.

그 이후, 열처리단계(930)로 흡입구(920b)를 통해 흡입된 분쇄된 분말자원들을 800℃의 온도로 가열하여 EVA(13)분말을 제거하며, 태양광전지(14)분말자원만을 회수한다.

최종적으로 분류단계(940)로 열처리단계를 완료한 태양광전지(14)분말자원은 자원의 무게를 통해 분류하는 방법으로 무거운 자원은 아래로 내려가며, 가벼운 자원은 위로 올라가는 특성을 이용한 비중선별 방법을 선택할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이러한 분류단계(940)를 통해 은, 납, 주석, 구리, 알루미늄 및 폴리실리콘등의 자원을 회수할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

C : 폐태양광패널
11 : AL프레임
12 : 강화유리
13 : EVA
14 : 태양광전지
15 : 백시트
16 : 정션박스
100 : 프레임
110 : 상단
120 : 하단
130 : 수직받침대
140 : 수평받침대
150 : 판넬받침대
160 : 프레임바퀴
170 : 이송레일
200 : 지그
210 : 상부연결판
220 : 하부고정판
230 : 수직기둥
240 : 구동기어
250 : 구동모터
260 : 히터
270 : 히터구동부
280 : 자동운전제어판넬
280a : 자동시작버튼
280b : 자동정지버튼
280c : 비상정지버튼
280d : 원점버튼
290 : 수평지지대
300 : 초음파칼날
310 : 결합부
320 : 칼날지지부
330 : 칼날부
330a : 외측면칼날
330b : 내측면칼날
330c : 경사면칼날
340 : 초음파칼날제어기
350 : 초음파칼날모터
360 : 초음파발생기
400 : 제어판넬
410 : 조작판넬
410a : 지그전진버튼
410b : 지그정지버튼
410c : 지그후진버튼
410d : 칼날부전진버튼
410e : 칼날부정지버튼
410f : 칼날부후진버튼
410g : 수동/자동버튼
410h : 초음파발생버튼
410i : 히터구동버튼
410j : 히터온도설정
410k : 지그이동거리
410l : 히터전원
420 : 메인판넬
420a : 전원공급기
420b : 칼날속도조절기
420c : 지그속도조절기
900 : 분리단계
910 : 제거단계
920 : 회수단계
920a : 밀링
920b : 흡입구
930 : 열처리단계
940 : 분류단계

Claims

폐태양광패널 백시트 제거 장치에 있어서,
폐태양광패널을 고정 시키며, 이송레일이 구비되어 있는 프레임;
상기 프레임 상부 일측에 구비되되, 상기 이송레일을 통해 횡축으로 이동가능 하게하는 지그;
상기 지그에 결합되어 초음파를 이용하여 백시트를 제거하는 초음파칼날; 및
상기 프레임 하부 일측에 위치하는 제어판넬로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐태양광패널 백시트 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파칼날은
일측이 초음파칼날제어기에 설치되는 결합부;
상기 결합부의 타측에 연결되되 상기 결합부보다 단면적이 작아지는 형태로 수직으로 연결되는 칼날지지부;
상기 칼날지지부에 연결되어 폐태양광패널 백시트를 제거하는 칼날부; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐태양광패널 백시트 제거 장치.
제2항에 있어서,
상기 칼날부의 끝단이, 편향형성되되 반원형 원뿔대 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐태양광패널 백시트 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파칼날에 초음파를 발생시키는 초음파발생기가 더 구비되어있는 것을 특징으로 하는 폐태양광패널 백시트 제거 장치
제1항의 폐태양광패널 백시트 제거 장치를 이용하는 방법에 있어서,
상기 폐태양광패널 백시트 제거 장치의 프로세서는
폐태양광패널의 AL프레임을 분리하고, 정션박스를 분리하는 분리단계;
히터를 통해 일정온도를 가하고, 초음파 칼날을 통해 백시트를 제거하는 제거단계;
상기 제거단계로부터 백시트가 분리된 폐태양광패드의 EVA, 태양광전지를 분쇄, 흡입 하는 회수단계;
상기 회수단계로부터 회수된 자원을 설정된 온도로 가열시켜, EVA를 제거하는 열처리단계; 및
상기 열처리단계로부터 EVA가 제거된 자원을 회수 및 분류 하는 분류단계; 로 이루어진 폐태양광패널 백시트 제거 장치 및 그 방법.