KR102520705B1 - 폐램프내 충진 희귀가스 자동회수시스템 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

폐램프내 충진 희귀가스 자동회수시스템 및 이를 이용한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐램프 내의 희귀가스 자동회수시스템으로서, 회수대상인 희귀가스가 포함된 폐램프(10)가 위치되는 진공챔버(110)로서, 상기 폐램프(10)가 정위치된 상태에서, 진공펌프(120)에 의해 강제로 내부폐쇄공간을 진공상태로 형성되는, 진공챔버(110); 상기 진공챔버(110) 내에 위치된 폐램프(10)를 파쇄시키는 공압파쇄모듈(130)로서, 상기 폐램프(10)를 정위치시키는 지그부(131) 및 미리 설정된 방식으로 상기 폐램프(10)를 파쇄시켜 희귀가스를 배출시키는 파쇄부(132)를 포함하는, 공압파쇄모듈(130); 상기 진공챔버(110) 내에 배출된 상기 희귀가스를 외부의 회수실린더(140)로 강제 유동시키는 부스터펌프(150); 및 상기 진공펌프(120), 공압파쇄모듈(130) 및 부스터펌프(150)의 동작을 제어하는 제어모듈(160); 을 포함하는, 자동회수시스템을 제공한다.

Description

폐램프내 충진 희귀가스 자동회수시스템 및 이를 이용한 방법{Automatic recovery system for capturing noble gases in waste lamp and method using the same}
본 발명은 폐램프내 충진 희귀가스 자동회수시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는, 폐램프 내부에 충진되어 있는 제논, 네온, 크립톤 등과 같은 희귀가스를 자동으로 회수하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 조명은 광원을 이용하여 사용자가 원하는 위치에 광을 조사하는 장치이다. 상기와 같은 조명은 백열 전구 등으로 구비되어 폭넓게 사용되고 있다. 특히 영화관의 영사기 및 군용 써치라이트 등에서 사용되는 고휘도 램프는 백열 전구보다 큰 효율을 갖고, 내구성이 높은 제논 램프를 사용한다. 상세하게, 고휘도 램프 내부에는 희귀가스인 제논가스가 충진되며 방전극으로는 텅스텐을 사용한다. 제논 램프의 수명이 다한 이후에는 별도로 수거하여 램프의 방전극으로 사용되는 텡스텐 금속을 분리하여 재활용하지만 충진된 희귀가스인 제논가스는 버려지고 있다.
또한, 이러한 제논은 반도체 웨이퍼 등의 제조 공정에서 필수 요소로 사용되고 있는데, 공기 중에 극미량만 함유되어 있는 특성 때문에 생산량이 한정되어 있어, 반도체 웨이퍼 등의 제조 공정에서 이미 사용된 제논의 회수가 요구되고 있다.
종래기술로는 한국등록특허 제10-1648482호가 개시된다. 상기 종래기술은 제논가스가 함유된 제조 물품을 분쇄한 후, 제논 및 분쇄되어 형성된 더스트를 각각 수거하는 방법이 개시된다. 하지만, 제논 램프의 내부는 일반적으로 5기압의 압력 환경으로 구비되기 때문에, 제논 램프의 파손 시 파편이 비산하여 작업자가 부상당하거나 타설비가 파손되는 문제점이 있다. 또한, 제논 가스의 포집이 용이하지 않아 재활용이 어려우며, 단순히 램프를 파쇄하여 메탈만 다시 사용하기 위한 구성을 개시할 뿐, 내부에 충진된 희귀가스를 회수하는 구성은 전혀 개시하지 못한다.
또 다른 종래기술로는 한국등록특허 제10-2280043호가 개시된다. 상기 종래기술의 경우 액체 질소를 통해 제논을 곧바로 액화시켜서 포집하고 있으나, 포집을 위해 사용되는 글로브 박스(glove box)가 매우 커 공간 제약이 있고, 따라서 제논이 공기와 접촉할 수 있는 가능성이 높아 수율이 낮다는 문제점이 있다. 즉, 공기 접촉을 통해 순도를 유지할 수 없는 치명적인 단점이 있는 것이다.
또한, 최근 원자재 가격이 급등하며, 러시아-우크라이나 전쟁으로 인해 제논의 가격이 크게 상승하였는 바, 재활용의 필요성이 크게 대두되고 있다. 다만, 제논가스의 포집이 용이하지 않아 재활용이 어렵기 때문에, 제논 램프를 공기접촉 없이 분쇄하여 제논가스의 순도를 높게 유지하며 용이하게 회수하여 재활용할 수 있는 장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1648482호(2016.08.09. 등록)
(특허문헌 2) 한국등록특허 제10-2280043호(2021.07.21. 등록)
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 기술로써, 진공챔버와 공압파쇄모듈 타입으로 제작되어 폐램프 내 존재하는 희귀가스의 순도를 높게 유지하고, 공기와의 접촉 및 누출 없이 고순도의 희귀가스를 추출할 수 있는 구조를 제안하고자 한다.
또한, 충진가스인 제논을 액화시킬 필요가 없고, 별도의 정제시스템이 필요없으며, 소형화할 수 있으며, 신속하고 간편하게 고순도의 가스를 포집할 수 있는 구조를 제안하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 폐램프 내의 충진된 희귀가스 자동회수시스템으로서, 회수대상인 희귀가스가 포함된 폐램프(10)가 위치되는 진공챔버(110)로서, 상기 폐램프(10)가 정위치된 상태에서, 진공펌프(120)에 의해 강제로 내부폐쇄공간을 진공상태로 형성되는, 진공챔버(110); 상기 진공챔버(110) 내에 위치된 폐램프(10)를 파쇄시키는 공압파쇄모듈(130)로서, 상기 폐램프(10)를 정위치시키는 지그부(131) 및 미리 설정된 방식으로 상기 폐램프(10)를 파쇄시켜 희귀가스를 배출시키는 파쇄부(132)를 포함하는, 공압파쇄모듈(130); 상기 진공챔버(110) 내에 배출된 상기 희귀가스를 외부의 회수실린더(140)로 강제 유동시키는 부스터펌프(150); 및 상기 진공펌프(120), 공압파쇄모듈(130) 및 부스터펌프(150)의 동작을 제어하는 제어모듈(160); 을 포함하는, 자동회수시스템을 제공한다.
또한, 상기 파쇄부(132)는, 유체를 고압으로 형성하여 유동시키는 공압실린더(1321); 상기 공압실린더(1321)로부터 상기 지그부(131)에 의해 정위치된 폐램프(10)에 유체를 토출시켜 상기 폐램프(10)를 파쇄시키는 공압에어해머(1322); 및 상기 공압실린더(1321)와 공압에어해머(1322) 사이에 유체 공급을 조절하며, 상기 제어모듈(160)에 의해 개폐가 제어되는 공압조절밸브(1323); 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회수실린더(140)는, 상기 부스터펌프(150)가 활성화될 때, 상기 회수실린더(140) 내부의 온도를 미리 설정된 온도 이하로 유지시키는 냉각기(142)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지그부(131)는, 복수의 폐램프(10)를 동시에 병렬로 고정시킬 수 있도록 제1 내지 제n 개별 지그부로 구성되되, 상기 개별 지그부 각각은, 수직방향으로 배치되는 상기 폐램프(10)의 상부프레임(1311) 및 하부프레임(1312)을 고정시키고, 폐램프(10) 중 파쇄 대상이 되는 부분을 상기 파쇄부(132)에 노출시킬 수 있다.
또한, 상기 회수실린더(140)와 연결되어 상기 회수실린더(140) 내에 포집된 희귀가스의 순도를 미리 설정된 방식으로 분석하는 희귀가스 순도 모니터링부(170); 를 더 포함한다.
또한, 상기 진공챔버(110)는, 상기 부스터펌프(150)와 연결된 유로 상에 파쇄조각필터부(180)를 더 구비하며, 상기 파쇄조각필터부(180)는, 상기 부스터펌프(150)가 활성화된 상태에서, 상기 폐램프(10)의 파쇄조각을 필터링하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 폐램프(10)는, 내부에 제논(Xe) 가스가 충진된, 제논 램프(Xenon Lamp)일 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 자동회수시스템을 이용한 방법으로서, (a) 상기 진공챔버(110) 내부에 적어도 하나의 폐램프(10)를 위치시키는 단계로서, 상기 지그부(131)에 상기 폐램프(10)를 고정시키는, 단계(S110); (b) 상기 진공챔버(110)가 폐쇄되고, 상기 진공펌프(120)를 활성화시킴으로써, 상기 진공챔버(110) 내부에 진공을 인가하는 단계(S120); (c) 상기 제어모듈(160)에 의해 상기 진공챔버(110) 내부의 진공상태가 확인된 경우, 상기 파쇄부(132)를 이용하여, 상기 지그부(131)에 고정된 폐램프(10)를 향해 유체가 토출됨으로써, 상기 폐램프(10)가 파쇄되어 상기 폐램프(10)의 희귀가스가 상기 진공챔버(110) 내부로 배출되는 단계(S130); 및 (d) 상기 부스터펌프(150)가 활성화되어 상기 희귀가스가 상기 회수실린더(140)로 포집되는 단계(S140); 를 포함하는, 방법을 제공한다.
또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 공압실린더(1321)를 이용하여 유체를 고압으로 형성하는 단계(S131); (c2) 상기 제어모듈(160)에 의해, 상기 폐램프(10)가 상기 지그부(131) 상에 정위치되었는지 확인하는 단계(S132); 및 (c3) 상기 (c2) 단계에서, 상기 폐램프(10)의 정위치가 확인된 경우, 공압조절밸브(1323)가 개방되어 공압에어해머(1322)를 통해 상기 폐램프(10) 상에 유체가 토출되는 단계(S133); 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (c1) 단계는, 상기 회수실린더(140)에 구비된 냉각기(142)에 의해, 상기 회수실린더(140) 내부의 온도를 미리 설정된 온도 이하로 유지시킬 수 있다.
첫째, 본 발명은 진공챔버와 공압파쇄모듈 타입으로 제작되어 폐램프 내 가스의 순도를 유지하고, 공기와의 접촉 및 누출 없이 고순도가스를 추출할 수 있는 효과를 발휘한다.
둘째, 본 발명은 희귀가스를 액화시킬 필요가 없고, 별도의 정제시스템이 필요없는 바, 소형화할 수 있으며, 신속하고 간편하게 고순도의 가스를 포집할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동회수시스템의 개략적인 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동회수시스템 외관을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동회수시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 지그부에 복수의 폐램프가 병렬로 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동회수시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 5에서 진공챔버 내부를 함께 도시하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 발명은 특정 실시예에 대해 한정되지 아니며, 본 발명의 실시예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본원에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본원에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본원에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본원에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본원에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본원에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
본원에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본원에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본원에서 정의된 용어일지라도 본원의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하 첨부된 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대해 상세한 설명을 생략하였다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 3을 참조하여, 본 발명에 따른 자동회수시스템을 설명한다. 본 발명이 적용되는 폐램프 내의 희귀가스는 내부에 제논(Xe) 가스가 충진된 제논 램프(Xenon Lamp)를 예로 들어 설명한다. 다만, 이는 일 예시일 뿐, 제논 이외의 다른 물질의 회수에도 적용될 수 있음을 미리 명시한다. 구체적으로, 상기 희귀가스는 제논, 네온, 크립톤 중에서 선택된 것일 수 있다. 한편, 도 3에는 본 발명에 따른 자동회수시스템의 전체 구성들이 도시되며, 후술하는 설명들은 도 3을 기반으로 한다.
본 발명은 진공챔버(110), 진공펌프(120), 공압파쇄모듈(130), 회수실린더(140), 부스터펌프(150), 제어모듈(160), 희귀가스 순도 모니터링부(170) 및 파쇄조각필터부(180)를 포함한다.
도 2는 외부 케이스(101)이 장착된 상태를 도시하는 사시도이며, 도 1은 외부 케이스(101)가 일부 생략된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상부에는 진공챔버(110) 및 제어모듈(160)이 구비되며, 하부에는 진공펌프(120), 회수실린더(140) 및 부스터펌프(150)를 포함하여, 이들을 연결하는 복수의 유로가 구비된다. 도면에서는 회수실린더(140)가 외부에 위치되는 구조로 도시되나, 설계자의 선택에 따라, 회수실린더(140)는 본체 내부에 구비될 수도 있다. 이와 같이, 박스 형태의 본체 내부에 대부분의 부품을 집약시킴으로써, 전체 시스템의 크기를 소형화시킬 수 있다. 한편, 본체의 상단에는 알람부(190)가 구비될 수 있다. 이는 후술하는 제어모듈(160) 및 희귀가스 순도 모니터링부(170)과 연결되어 신호를 송수하도록 구성된다. 미리 설정된 긴급상황이 발생한 경우, 관리자에게 알람을 제공하기 위함이다.
진공챔버(110)는 내부에 공압파쇄모듈(130)이 구비된다. 회수대상인 희귀가스가 포함된 폐램프(10)가 위치되는 공간으로써, 복수의 폐램프(10)를 수용할 수 있는 공간을 제공한다. 진공챔버(110)는 밀폐도어(110a)가 구비되며, 밀폐도어(110a)에 의해 진공챔버(110)는 내부폐쇄공간을 형성할 수 있으며, 유체의 출입이 차단될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐도어(110a)는 힌지 방식으로 결합될 수도 있으나, 밀폐도어(110a)의 형태는 일 예시일 뿐, 공지된 다른 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
진공챔버(110)는 진공펌프(120)와 연통되며, 진공센서(191)를 통해 진공챔버(110) 내부의 진공을 센싱하도록 구성된다. 제논가스는 산소 뿐만 아니라, 다른 기체와의 접촉에 의해 제논의 순도가 떨어질 수 있는 바, 진공펌프(120)를 통해 진공챔버(110) 내부의 물질을 모두 제거할 수 있다. 바람직하게는, 진공챔버(110) 내부를 10 내지 2torr 이하인 진공상태로 만들 수 있다.
공압파쇄모듈(130)은 진공챔버(110) 내에 위치된 폐램프(10)를 파쇄시키는 구성이다. 구체적으로, 폐램프(10)를 정위치시키는 지그부(131) 및 정위치된 폐램프(10)를 파쇄시키는 파쇄부(132)로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 특정한 형태의 폐램프(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)가 고정된 상태가 도시된다. 도 4의 (a)는 밀폐도어(110a)가 폐쇄된 상태이며, 도 4의 (b)는 밀폐도어(110a)가 개방된 상태로써, 진공챔버(110)의 내부를 도시한다.
지그부(131)는 복수의 폐램프(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)를 고정할 수 있다. 즉, 복수의 폐램프(10)를 동시에 병렬로 고정시킬 수 있도록 구성된다. 이는 동시에 복수의 폐램프를 파쇄시킴으로써, 작업성을 향상시키기 위함이다.
지그부(131)는 폐램프(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 각각의 상부 및 하부에 위치되는 프레임을 고정하도록 구성되며, 제논가스가 잔존하는 부위는 파쇄의 대상이 되는 바, 고정하지 않는다. 즉, 개별 지그부 각각은, 수직방향으로 배치되는 폐램프(10)의 상부프레임(1311) 및 하부프레임(1312)을 고정시키고, 폐램프(10) 중 파쇄 대상이 되는 부분을 파쇄부(132)에 노출하도록 구성된다. 후술하는 바와 같이, 파쇄부(132)의 공압에어해머(1322)에 의해 폐램프(10)는 파쇄됨으로써, 제논가스가 배출될 수 있다.
도 5를 참조하여, 파쇄부(132)를 구체적으로 설명한다.
파쇄부(132)는 공압실린더(1321), 공압에어해머(1322) 및 공압조절밸브(1323)을 포함한다.
공압실린더(1321)는 유체를 고압으로 형성하여 유동시키는 구성이다. 내부에는 피스톤(미도시)이 구비될 수 있으며, 피스톤에 의해 유체를 고압으로 형성한 후, 공압에어해머(1322)를 통해 대상 폐램프(10)에 순간 고압의 유체를 토출하는 구성이다.
공압에어해머(1322)는 공압실린더(1321)로부터 지그부(131)에 의해 정위치된 폐램프(10)에 유체를 토출시켜 폐램프(10)를 파쇄시키는 구성이다. 실제의 물리적 충격을 가하는 방식이 아닌, 고압의 유체를 순간 토출시킴으로써, 폐램프(10)를 깨는 방식이다. 폐램프(10)의 두께 내지 강성은 각각 상이할 수 있는 바, 장착되는 폐램프(10)의 종류에 따라, 공압을 조절할 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 공압조절밸브(1323)가 구비된다. 공압실린더(1321)와 공압에어해머(1322) 사이에 유체 공급을 조절하며, 제어모듈(160)에 의해 개폐가 제어될 수 있다. 공압조절밸브(1323)는 유체의 토출 압력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 개폐를 조절한다. 정상상태에서는 폐쇄된 상태를 유지하며, 토출상태에서는 개방함으로써, 유체가 공압에어해머(1322)로 유동될 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 폐램프(10)를 파쇄함으로써, 폐램프(10) 내의 제논가스 뿐만 아니라, 텅스텐과 같은 희귀금속까지 모두 수거할 수 있다.
회수실린더(140)는 제논가스를 회수하는 용기를 의미한다. 회수실린더(140) 내에 제논가스를 고압으로 압축한 상태로 회수하여 보관하도록 구성된다. 회수실린더(140)의 형태 및 방식은 공지된 어떠한 방식으로도 적용 가능하다. 회수실린더(140)는 희귀가스 순도 모니터링부(170)와 연결된다. 회수실린더(140) 내에 포집된 희귀가스의 순도를 미리 설정된 방식으로 분석하도록 구성된다.
회수실린더(140)는, 후술하는 부스터펌프(150)가 활성화될 때, 회수실린더(140) 내부의 온도를 미리 설정된 온도 이하로 유지시키는 냉각기(142)를 포함한다. 냉각기(142)는 부스터펌프(150) 작동시, 제논가스의 포집 효율을 상승시키기 위한 구성이다. 일 예시로써, 냉각기(142)를 이용하여 회수실린더(140)의 온도를 -60도 이하로 유지함으로써, 제논가스 수집도를 증대시킬 수 있다. 제논가스의 끓는점 (boling point)는 -40도인데, 회수실린더(140)를 낮은 온도로 유지시키면 제논가스는 액화되어 가라앉게 되고, 나머지 물질은 회수실린더(140) 상단에 모이게 되므로, 불순물을 쉽게 제거할 수 있다. 또한, 냉각기(142)를 이용하여 부스터펌프(150)의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 냉각기(142)는 진공챔버(110) 내에 장착될 수 있으며, 진공챔버(110) 내부의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다.
부스터펌프(150)는 진공챔버(110) 내에 배출된 제논가스를 회수실린더(140)로 강제 유동시키는 수단이다. 본 발명에 따른 자동회수시스템은 크게 3가지 모드로 구분될 수 있다. '진공모드', '파쇄모드' 및 '부스터모드'이다. '진공모드', '파쇄모드'는 전술한 설명으로 갈음한다.
'부스터모드'에서는 부스터펌프(150)가 동작하여, 진공챔버(110) 내부의 유체를 강제로 회수실린더(140)에 압축시킨다. 도 5 및 6을 함께 참조하여 설명한다.
부스터모드 전 진공챔버(110)에 형성된 양압으로부터 진공센서(191)를 보호하기 위해 제1 밸브(103)를 차단하고 부스터모드를 진행한다. 부스터펌프(150)의 동작은 제어모듈(160)에 의해 조절될 수 있다. 이 때, 충전압력센서(192)에서 미리 설정된 압축 압력에 도달하면 부스터펌프(150)는 자동으로 동작이 중지되도록 설정된다.
한편, 부스터펌프(150)는 파쇄조각필터부(180)와 연결될 수 있다. 파쇄조각필터부(180)는 도 6에 도시된 바와 같이, 유로 상에 복수로 배치될 수 있다. 부스터펌프(150)가 동작하는 부스터모드에서, 유로 및 회수실린더(140)에 폐램프조각이나 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위한 필터구성이다. 파쇄조각필터부(180)는 제1 내지 제3 필터(181, 182, 183)으로 구성될 수 있으며, 설계자의 선택에 따라 그 위치와 개수는 변경될 수 있다. 도 6에는 부스터펌프(150) 전단 및 후단, 진공펌프(110) 전단에 구비되는 구조가 도시된다. 진공펌프(110) 역시, 진공모드 수행 중에 이물질이 유로에 유동할 수 있는 바, 이를 제거하여 본 발명에 따른 시스템의 막힘 현상을 방지할 수 있다.
한편, 질소공급부(193)가 유로 일측에 결합될 수 있다. 질소가스는 유로 및 진공챔버(110) 등의 내부를 치환하기 위함이다. 질소공급부(193)가 구비됨에 따라, 제1 벤트부(194)가 구비된다. 이는 질소가스를 충진한 이후에, 다시 배출하기 위함이다.
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 자동회수시스템을 이용한 방법을 설명한다.
본 방법은 단계(S110) 내지 단계(S140)을 포함한다.
단계(S110)은 진공챔버(110) 내부에 적어도 하나의 폐램프(10)를 위치시키는 단계로서, 지그부(131)에 폐램프(10)를 고정시키는 단계이다. 전술한 바와 같이, 다양한 크기의 폐램프(10)를 복수 개로 고정시킬 수 있다.
단계(S120)는 진공챔버(110)가 폐쇄되고, 진공펌프(120)를 활성화시킴으로써, 진공챔버(110) 내부에 진공을 인가하는 단계이다. 즉, 진공모드가 수행됨을 의미한다. 진공펌프(120) 활성화 및 유로 상의 밸브는 제어모듈(160)에 의해 조절될 수 있다.
단계(S130)는 제어모듈(160)에 의해 진공챔버(110) 내부의 진공상태가 확인된 경우, 파쇄부(132)를 이용하여, 지그부(131)에 고정된 폐램프(10)를 향해 유체가 토출됨으로써, 폐램프(10)가 파쇄되어 폐램프(10)의 희귀가스가 진공챔버(110) 내부로 배출되는 단계이다. 이는 전술한 파쇄모드를 의미하며, 제논가스가 진공챔버(110) 내부로 유출될 수 있다.
이 때, 단계(S130)은 다시 단계(S131) 내지 단계(S133)으로 구성될 수 있다.
단계(S131)은 공압실린더(1321)를 이용하여 유체를 고압으로 형성하는 단계이다.
단계(S132)는 제어모듈(160)에 의해, 상기 폐램프(10)가 상기 지그부(131) 상에 정위치되었는지 확인하는 단계이다.
단계(S133)은 폐램프(10)의 정위치가 확인된 경우, 공압조절밸브(1323)가 개방되어 공압에어해머(1322)를 통해 상기 폐램프(10) 상에 유체가 토출되는 단계이다.
단계(S140)은 부스터펌프(150)가 활성화되어 상기 희귀가스가 상기 회수실린더(140)로 포집되는 단계이다. 부스터모드를 의미한다. 이 과정에서는 파쇄조각필터부(180)에 의해 유로 상의 폐램프조각이 필터링될 수 있다. 파쇄조각필터부(180)는 주기적으로 교체 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 하고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
10: 폐램프
110: 진공챔버
120: 진공펌프
130: 공압파쇄모듈
131: 지그부
132: 파쇄부
140: 회수실린더
150: 부스터펌프
160: 제어모듈
170: 희귀가스 순도 모니터링부
180: 파쇄조각필터부

Claims (10)

  1. 폐램프 내의 희귀가스 자동회수시스템으로서,
    회수대상인 희귀가스가 포함된 폐램프(10)가 위치되는 진공챔버(110)로서, 상기 폐램프(10)가 정위치된 상태에서, 진공펌프(120)에 의해 강제로 내부폐쇄공간을 진공상태로 형성되는, 진공챔버(110);
    상기 진공챔버(110) 내에 위치된 폐램프(10)를 파쇄시키는 공압파쇄모듈(130)로서, 상기 폐램프(10)를 정위치시키는 지그부(131) 및 미리 설정된 방식으로 상기 폐램프(10)를 파쇄시켜 희귀가스를 배출시키는 파쇄부(132)를 포함하는, 공압파쇄모듈(130);
    상기 진공챔버(110) 내에 배출된 상기 희귀가스를 외부의 회수실린더(140)로 강제 유동시키는 부스터펌프(150); 및
    상기 진공펌프(120), 공압파쇄모듈(130) 및 부스터펌프(150)의 동작을 제어하는 제어모듈(160); 을 포함하고,
    상기 파쇄부(132)는,
    유체를 고압으로 형성하여 유동시키는 공압실린더(1321); 및
    상기 공압실린더(1321)로부터 상기 지그부(131)에 의해 정위치된 폐램프(10)에 유체를 토출시켜 상기 폐램프(10)를 파쇄시키는 공압에어해머(1322); 를 포함하고,
    상기 지그부(131)는,
    복수의 폐램프(10)를 동시에 병렬로 고정시킬 수 있도록 제1 내지 제n 개별지그부로 구성되되,
    상기 개별 지그부 각각은,
    수직방향으로 배치되는 상기 폐램프(10)의 상부프레임(1311) 및 하부프레임(1312)을 고정시키고, 상기 희귀가스가 잔존하는 부위로서 폐램프(10) 중 파쇄 대상이 되는 부분을 상기 공압에어해머(1322)에 노출시키는,
    자동회수시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파쇄부(132)는,
    상기 공압실린더(1321)와 공압에어해머(1322) 사이에 유체 공급을 조절하며, 상기 제어모듈(160)에 의해 개폐가 제어되는 공압조절밸브(1323); 를 더 포함하는,
    자동회수시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수실린더(140)는,
    상기 부스터펌프(150)가 활성화될 때, 상기 회수실린더(140) 내부의 온도를 미리 설정된 온도 이하로 유지시키는 냉각기(142)를 더 포함하는,
    자동회수시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수실린더(140)와 연결되어 상기 회수실린더(140) 내에 포집된 희귀가스의 순도를 미리 설정된 방식으로 분석하는 희귀가스 순도 모니터링부(170); 를 더 포함하는,
    자동회수시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버(110)는,
    상기 부스터펌프(150)와 연결된 유로 상에 파쇄조각필터부(180)를 더 구비하며,
    상기 파쇄조각필터부(180)는,
    상기 부스터펌프(150)가 활성화된 상태에서, 상기 폐램프(10)의 파쇄조각을 필터링하도록 구성된,
    자동회수시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐램프(10)는,
    내부에 제논(Xe), 네온(Ne), 크립톤(Kr) 중 어느 하나의 가스가 충진된, 제논 램프(Xenon Lamp), 네온 램프(Neon Lamp) 및 크립톤 램프(Krpton Lamp) 중 어느 하나인,
    자동회수시스템.
  8. 청구항 1 내지 3 및 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 자동회수시스템을 이용한 방법으로서,
    (a) 상기 진공챔버(110) 내부에 적어도 하나의 폐램프(10)를 위치시키는 단계로서, 상기 지그부(131)에 상기 폐램프(10)를 고정시키는, 단계(S110);
    (b) 상기 진공챔버(110)가 폐쇄되고, 상기 진공펌프(120)를 활성화시킴으로써, 상기 진공챔버(110) 내부에 진공을 인가하는 단계(S120);
    (c) 상기 제어모듈(160)에 의해 상기 진공챔버(110) 내부의 진공상태가 확인된 경우, 상기 파쇄부(132)를 이용하여, 상기 지그부(131)에 고정된 폐램프(10)를 향해 유체가 토출됨으로써, 상기 폐램프(10)가 파쇄되어 상기 폐램프(10)의 희귀가스가 상기 진공챔버(110) 내부로 배출되는 단계(S130); 및
    (d) 상기 부스터펌프(150)가 활성화되어 상기 희귀가스가 상기 회수실린더(140)로 포집되는 단계(S140); 를 포함하는,
    방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 공압실린더(1321)를 이용하여 유체를 고압으로 형성하는 단계(S131);
    (c2) 상기 제어모듈(160)에 의해, 상기 폐램프(10)가 상기 지그부(131) 상에 정위치되었는지 확인하는 단계(S132); 및
    (c3) 상기 (c2) 단계에서, 상기 폐램프(10)의 정위치가 확인된 경우, 공압조절밸브(1323)가 개방되어 공압에어해머(1322)를 통해 상기 폐램프(10) 상에 유체가 토출되는 단계(S133); 를 포함하는,
    방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 회수실린더(140)에 구비된 냉각기(142)에 의해, 상기 회수실린더(140) 내부의 온도를 미리 설정된 온도 이하로 유지시키는,
    방법.

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