KR20240008499A - 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치 - Google Patents

플라스틱 컵의 분리식 회수 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐기되는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치에 있어서: 슈트와 수거통(27)으로 투입경로를 형성하는 본체(20); 상기 본체(20)의 투입경로 상에 다수의 유도롤러(31)를 갖추고, 다수로 적재된 폐기컵을 낱개로 낙하시키는 분리부재(30); 및 상기 폐기컵의 정보를 입력한 다음 수거통(27)으로 송출하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 1회용 플라스틱 컵을 회수하여 보증금을 환불하는 프로세스를 처리하면서 다수의 컵이 동시에 투입되는 경우에도 원활한 작동성을 유지하므로 자원순환과 관련되어 실효성을 향상하는 효과가 있다.

Description

플라스틱 컵의 분리식 회수 장치 {Plastic cup collection apparatus with separation structure}
본 발명은 플라스틱 컵의 회수에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용이 완료된 플라스틱 컵을 회수하여 보증금 환불을 유도하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치에 관한 것이다.
소비자가 1회용 플라스틱 컵에 담긴 음료를 구입하는 비용에 자원순환보증금을 부과하는 제도가 시행을 앞두고 있다. 소비자는 사용한 플라스틱 컵을 회수 장치 등에 반납하여 보증금을 돌려받을 수 있다. 이러한 제도가 조기에 정착되기 위해서는 플라스틱 컵을 회수하고 보증금을 정산하는 일련의 프로세스를 생력화하는 자동화가 필수적이다.
이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2022-0076266호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1903470호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 회수로봇을 기반으로 구매자의 계좌정보를 포함하는 구매자 고유 식별 코드를 입력받고, 일회용 컵에 기재된 인식코드를 스캔하여 해당 일회용 컵의 반납정보를 추출하며, 입력된 구매자 고유 식별코드 및 추출된 반납정보를 보증금 관리서버로 전송한다. 이에, 일회용 컵 회수율을 향상하고 폐기량을 줄여 환경오염을 완화하는 효과를 기대한다.
그러나, 다수의 플라스틱 컵이 회수로봇에 동시에 투입되는 경우에 대한 대비가 미흡하여 상당한 개선이 필요하다.
선행문헌 2는 종이 컵과 플라스틱 용기를 각각 압축하는 가압부로 이루어지고, 접촉판과 압전 소자 사이에 가변 회동부가 구비되어, 투입되는 플라스틱 용기와 종이컵을 가압 및 절단하여 부피를 감소시킨 후 회수 주머니에 자동으로 투입되도록 함에 따라, 플라스틱 용기와 종이 컵의 분류 및 회수를 위한 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과를 기대한다.
그러나, 플라스틱 컵을 회수하면서 정산하는 기술 사항은 물론 다수의 컵이 동시에 투입되는 상황을 반영하지 않는다.
한국 공개특허공보 제2022-0076266호 "비대면 일회용 컵 무인 회수 시스템 및 방법" (공개일자 : 2022.06.08.) 한국 등록특허공보 제1903470호 "플라스틱 용기와 종이 컵의 분류 및 회수 장치와 그 방법" (공개일자 : 2018.03.29.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 1회용 플라스틱 컵을 회수하여 보증금을 환불하는 일련의 프로세스를 처리하면서 다수의 컵이 동시에 투입되는 경우에 대응하여 원활한 작동성을 유지하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐기되는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치에 있어서: 슈트와 수거통으로 투입경로를 형성하는 본체; 상기 본체의 투입경로 상에 다수의 유도롤러를 갖추고, 다수로 적재된 폐기컵을 낱개로 낙하시키는 분리부재; 및 상기 폐기컵의 정보를 입력한 다음 수거통으로 송출하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체는 폐기컵을 회수하는 메인슈트와 그 뚜껑을 회수하는 서브슈트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 분리부재는 유도롤러의 외주면에 동일한 피치의 나선홈부를 갖추고, 적어도 3개소에 배치되는 유도롤러 중에서 적어도 하나를 회전구동기에 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 유도롤러는 폐기컵의 크기에 대응하도록 적어도 하나를 직선구동기에 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어기는 작동 정보를 입출력하는 터치스크린, 폐기컵의 적재된 수량을 검출하는 수량검출기, 폐기컵의 바코드 정보를 입력하는 바코드리더, 수거통의 만충전 상태를 검출하는 만재검출기에 연결되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 1회용 플라스틱 컵을 회수하여 보증금을 환불하는 프로세스를 처리하면서 다수의 컵이 동시에 투입되는 경우에도 원활한 작동성을 유지하므로 자원순환과 관련되어 실효성을 향상하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 작동예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 변형예를 나타내는 모식도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 폐기되는 플라스틱 컵의 분리식으로 회수하는 장치에 관하여 제안한다. 1회용 플라스틱 컵을 회수하여 보증금 환불을 유도하는 장치를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 협의적으로 분리식은 컵의 적재된 상태를 분리시키는 것이지만 광의적으로 폐기컵과 뚜껑의 분리, 폐기컵과 다른 물품의 분리까지 포함한다.
도 1을 참조하면, 폐기컵(10)을 구성하는 환형턱(11), 바코드(12), 뚜껑(15) 등이 나타난다. 상단의 개구에 형성되는 환형턱(11)은 소비자의 파지가 용이하도록 원형으로 돌출된다. 저면에 부착 또는 인쇄되는 바코드(12)는 보증금 환불과 관련된 정보를 저장한다. 뚜껑(15)은 환형턱(11)에 맞물려 결합 가능하고 음료를 마시는 구멍을 갖춘다.
본 발명에 따른 본체(20)는 슈트와 수거통(27)으로 투입경로를 형성하는 구조를 이루고 있다.
도 1에서, 본체(20)의 상면에 배치된 투입구와 내부에 수용된 수거통(27)이 나타난다. 투입구와 수거통(27) 사이를 연결하는 투입경로에는 낙하통로인 슈트가 배치된다. 본체(20)의 투입구에 설치되는 상부셔터(22)는 슬라이딩 방식으로 가동되는 것이 좋다. 수거통(27)은 컵, 뚜껑 등을 분리하여 수집하며 외부로 인출 가능한 구조이다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체(20)는 폐기컵(10)을 회수하는 메인슈트(21)와 그 뚜껑을 회수하는 서브슈트(25)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1에서, 본체(20)를 구성하는 메인슈트(21), 하부셔터(23), 서브슈트(25) 등이 나타난다. 메인슈트(21)는 폐기컵(10)의 투입경로로서 상대적으로 넓은 단면적으로 형성한다. 서브슈트(25)는 뚜껑(15)의 투입경로로서 상대적으로 좁은 단면적으로 형성한다. 메인슈트(21)의 하단에는 낙하된 컵을 정해진 자세로 유지하는 하부셔터(23)가 설치된다. 하부셔터(23)는 설정된 각도 범위 내에서 회동하는 방식으로 가동되는 것이 좋다.
한편, 본체(20)에서 서브슈트(25)에도 메인슈트(21)처럼 상부셔터와 하부셔터를 갖출 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 본체(20)의 투입경로 상에 다수의 유도롤러(31)를 갖춘 분리부재(30)가 다수로 적재된 폐기컵을 낱개로 낙하시키는 구조를 이루고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 분리부재(30)가 메인슈트(21) 상에 설치된 상태를 나타낸다. 분리부재(30)는 다수의 유도롤러(31)를 통하여 폐기컵의 환형턱(11)을 홀딩한다. 투입되는 컵이 다수로 적재된 상태라도 유도롤러(31)가 일시적인 낙하를 차단한다. 적재된 폐기컵이 동시에 낙하되면 저면의 바코드(12)를 낱개로 확인하기에 매우 복잡하거나 불가능하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 분리부재(30)는 유도롤러(31)의 외주면에 동일한 피치의 나선홈부(32)를 갖추고, 적어도 3개소에 배치되는 유도롤러(31) 중에서 적어도 하나를 회전구동기(33)에 연결하는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 분리부재(30)를 구성하는 유도롤러(31), 나선홈부(32), 회전구동기(33) 등이 나타난다. 유도롤러(31)는 3개소에 배치되는 구성이 선호되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 유도롤러(31)의 외주면에 형성되는 나선홈부(32)는 폐기컵의 환형턱(11)과 맞물림 가능한 치수로 형성한다. 나선홈부(32)의 피치는 적재된 상태의 컵의 환형턱(11) 간격과 일치되도록 한다. 폐기컵(10)의 규격(크기)이 조금씩 달라지는 경우를 고려하여 치수의 여유를 주는 것이 좋다. 회전구동기(33)는 하나의 유도롤러(31), 2개의 유도롤러(31), 3개의 유도롤러(31)에 연결하는 다양한 구성이 모두 가능하다. 유도롤러(31)는 정역구동 모터를 기반으로 하고 풀리-타이밍벨트 등을 부가할 수 있다. 회전구동기(33)에 연결되지 않는 피동 상태의 유도롤러(31)도 제반 규격은 동일성을 유지한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 유도롤러(31)는 폐기컵의 크기에 대응하도록 적어도 하나를 직선구동기(37)에 연결하는 것을 특징으로 한다.
도 4를 참조하면, 3개의 유도롤러(31) 중의 하나에 직선구동기(37)를 연결한 상태를 나타낸다. 직선구동기(37)는 소형의 DC모터를 기반으로 하고 유도링크(35)를 개재하여 연결될 수 있다. 유도링크(35)는 볼스크류-너트블록 방식, 래크-피니언 방식 등을 적용할 수 있다. 어느 경우에나 직선구동기(37)가 하나의 유도롤러(31)의 위치를 부호 31′로 변동시키면 부호 10′처럼 환형턱(11)의 크기(직경)가 커진 폐기컵(10)에 대응할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제어기(40)가 상기 폐기컵의 정보를 입력한 다음 수거통(27)으로 송출하는 구조를 이루고 있다.
도 1에서, 본체(20)의 상면에 인접한 영역에 제어기(40)가 설치된 상태를 나타낸다. 제어기(40)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 제어기(40)의 출력인터페이스에는 상부셔터(22), 하부셔터(23), 회전구동기(33), 직선구동기(37) 등이 연결된다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어기(40)는 작동 정보를 입출력하는 터치스크린(41), 폐기컵의 적재된 수량을 검출하는 수량검출기(43), 폐기컵의 바코드 정보를 입력하는 바코드리더(45), 수거통(27)의 만충전 상태를 검출하는 만재검출기(47)에 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 3에서, 제어기(40)의 입출력인터페이스에 연결되는 터치스크린(41), 수량검출기(43), 낙하검출기(44), 바코드리더(45), 만재검출기(47) 등이 나타난다. 터치스크린(41)은 입출력인터페이스에 동시에 연결되어 입력을 받는 동시에 작동 상태를 디스플레이 한다. 이외에 카메라가 제어기(40)에 더 연결될 수도 있다. 수량검출기(43)는 메인슈트(21) 상에 상하로 길게 설치되어 대기중인 컵의 수량을 카운트한다. 낙하검출기(44)는 유도롤러(31)를 통과하여 낱개로 낙하되는 컵을 카운트한다. 바코드리더(45)는 컵의 바코드(12)를 읽어 정보를 독출한다. 만재검출기(47)는 수거통(27)의 상단에서 컵과 뚜껑의 수집된 높이를 검출한다. 수량검출기(43), 낙하검출기(44), 만재검출기(47)는 포토센서, 초음파센서 등의 비접촉 방식이 선호되지만 이에 한정되지 않는다.
작동의 일예로서, 사용자(소비자)가 폐기컵(10)을 들고 접근하면 상부셔터(22)가 개방되며, 투입된 컵은 수량에 관계없이 유도롤러(31)에 일시 대기한 다음 낱개로 낙하되고, 낙하된 컵은 하부셔터(23)에서 일시 대기하면서 바코드리더(45)가 정보를 독출하고, 하부셔터(23)가 회동되면서 컵을 하측의 수거통(27)으로 송출한다. 일련의 반복적 작동이 완료된 후에 제어기(40)는 독출된 제반 정보를 처리하여 보증금 환불 프로세스를 진행한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 폐기컵 11: 환형턱
12: 바코드 15: 뚜껑
20: 본체 21: 메인슈트
22: 상부셔터 23: 하부셔터
25: 서브슈트 27: 수거통
30: 분리부재 31: 유도롤러
32: 나선홈부 33: 회전구동기
35: 유도링크 37: 직선구동기
40: 제어기 41: 터치스크린
43: 수량검출기 44: 낙하검출기
45: 바코드리더 47: 만재검출기

Claims (5)

  1. 폐기되는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치에 있어서:
    슈트와 수거통(27)으로 투입경로를 형성하는 본체(20);
    상기 본체(20)의 투입경로 상에 다수의 유도롤러(31)를 갖추고, 다수로 적재된 폐기컵을 낱개로 낙하시키는 분리부재(30); 및
    상기 폐기컵의 정보를 입력한 다음 수거통(27)으로 송출하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(20)는 폐기컵(10)을 회수하는 메인슈트(21)와 그 뚜껑을 회수하는 서브슈트(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리부재(30)는 유도롤러(31)의 외주면에 동일한 피치의 나선홈부(32)를 갖추고, 적어도 3개소에 배치되는 유도롤러(31) 중에서 적어도 하나를 회전구동기(33)에 연결하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 유도롤러(31)는 폐기컵의 크기에 대응하도록 적어도 하나를 직선구동기(37)에 연결하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기(40)는 작동 정보를 입출력하는 터치스크린(41), 폐기컵의 적재된 수량을 검출하는 수량검출기(43), 폐기컵의 바코드 정보를 입력하는 바코드리더(45), 수거통(27)의 만충전 상태를 검출하는 만재검출기(47)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 컵의 분리식 회수 장치.
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