KR101047600B1 - 폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 골재와 폐아스콘을 혼합하되 일정한 온도범위 내에서 교반되도록하여 자전거 도로나 공원도로 및 차량 운행 도로에 적용가능한 양질의 재생 컬러 아스콘을 제공하는 것을 특징으로 하는 폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치에 관한 것으로,
폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단과; 컬러골재 투입수단과; 상기 컬러골재 투입 수단으로부터 컬러 골재를 입력받고, 상기 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단을 통해 파쇄된 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱을 연속적으로 투입받은후 회전하면서 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재를 교반시키는 교반용 드럼과; 상기 교반용 드럼의 외주연에 원통형 기어 형태로 설치되어 모터로부터 동력을 전달받아 교반용 드럼을 회전시키는 회전수단과; 상기 교반용 드럼의 재생 아스콘 출구측에 설치되며 300℃의 직접열을 교반용 드럼 내부에 전달하여 드럼 내부에 존재하는 재생 컬러 아스콘을 용해시키는 메인 열공급수단과; 상기 교반용 드럼 내부에 설치되며 외부 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 히터라인으로 이루어져 교반용 드럼 내부에 간접열을 제공하여 미리 가열시키는보조 열공급 수단과; 상기 교반용 드럼 내부를 냉각시켜 교반용 드럼 내부의 과열을 방지하는 냉각수단을 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치{Asphalt concrete manufacture apparatusrecyclable of waste asphalt concrete}

본 발명은 폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치에 관한 것으로, 특히 컬러 골재와 폐아스콘을 혼합하되 일정한 온도범위 내에서 교반되도록하여 자전거 도로나 공원도로 및 차량 운행 도로에 적용가능한 양질의 재생 컬러 아스콘을 제공하는 것을 특징으로 하는 폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치에 관한 것이다.

주지하다시피, 경제성장과 각종 기간산업의 발달로 인한 수요 확대에 따라 도로 및 광장 또는 각종 시설에 포장된 후 용도 폐기되거나, 각종 지하 매설물 공사의 시행에 따라 폐아스콘의 발생량이 날로 증가하고 있다.

이러한 폐아스콘의 대부분은 현재 재사용할 수 없는 것으로 간주되어 단순 매립에 의해 처리되고 있는 실정이며, 그로인한 자원과 예산의 낭비는 물론 토양과 수질 등 환경오염의 주요 원인이 되기도 한다.

이에 따라 정부차원에서 폐아스콘을 재활용하기 위한 정책이 간구되고 있으며, 이에 대한 업계의 인식도 점차 고조되고 있다.

이러한 폐아스콘을 재활용 하기 위한 수단으로서 폐아스콘 재생장치가 개발되었는 바, 종래의 폐아스콘 재생장치는 호퍼를 통해 폐아스콘을 투입시키고, 프레임상의 회전수단에 의해 자전 가능하게 설치된 드럼에 폐아스콘을 수용하며, 가열 수단을 통해 드럼에 수용된 폐아스콘을 적정 온도로 가열한 후, 드럼으로부터 배출된 폐아스콘에 아스팔트유를 첨가하고 믹싱하는 과정을 통해 폐아스콘을 재생하는 방식이 사용되었다.

그러나, 상기와 같은 폐아스콘 재생장치는 혼합과정에서 폐아스콘 용해를 위해 제공되는 가열 온도의 온도제어가 정확하게 이루어지지 못하여 초기에 가열시간이 많이 걸리고, 아울러 일정온도 이상이 되면 냉각시키는 기능이 없어서 필요이상의 고온으로 가열됨으로서 색상이 흐려지는 문제가 있었다.

즉, 폐아스콘을 용해하기에 적합한 온도는 300도(℃)인바, 초기에 상기 온도까지 빠른 속도로 올리기 어렵고 아울러 상기 온도를 초과하면 상기 온도로 빨리 낮추어 주어야 하는데 이러한 수단이 구비되지 못하여 양질의 폐아스콘 재생이 어려웠던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 폐아스콘 용해에 적합한 온도를 빠른 속도로 제공하고 아울러 적절한 온도를 초과할시에는 냉각수단을 이용하여 빠른 속도로 온도를 낮추어줌으로서 컬러 색깔이 선명한 양질의 재생 폐아스콘을 제공토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 일정 크기로 파쇄가 이루어진 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱이 투입되는 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단(10)과; 컬러골재를 투입하는 컬러골재 투입수단(20)과; 상기 컬러골재 투입 수단으로부터 컬러 골재를 입력받고, 상기 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단을 통해 파쇄된 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱을 연속적으로 투입받은후 회전하면서 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재를 교반시키는 교반용 드럼(30)과; 상기 교반용 드럼의 외주연에 원통형 기어 형태로 설치되어 모터로부터 동력을 전달받아 교반용 드럼을 회전시키는 회전수단(40)과; 상기 교반용 드럼의 재생 아스콘 출구측에 설치되며 300℃의 직접열을 교반용 드럼 내부에 전달하여 드럼 내부에 존재하는 재생 컬러 아스콘을 용해시키는 메인 열공급수단(50)과; 상기 교반용 드럼 내부에 설치되며 외부 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 히터라인으로 이루어져 교반용 드럼 내부에 간접열을 제공하여 미리 가열시키는보조 열공급 수단(60)과; 상기 교반용 드럼 내부에 물공급홀로 이루어지며 상기 물공급홀에 외부로부터 냉각수를 일정시간간격으로 제공받아 교반용 드럼을 냉각시켜 교반용 드럼 내부의 과열을 방지하는 냉각수단(70)과; 상기 교반용 드럼 내부의 온도를 센싱하는 온도센서와; 상기 교반용 드럼을 작동시키면 보조 열공급수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부가 300℃로 가열되도록 하고, 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재가 교반용 드럼 내부로 투입되면 보조 열공급수단의 가동을 중단하고 메인 열공급 수단을 작동시켜 300℃의 열이 계속 공급되도록하며, 온도 센싱 결과 교반용 드럼 내부가 300℃를 초과하면 과열된 것으로 판단하여 냉각수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부의 온도가 300℃를 초과하지 않고 유지되도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성함이 특징이다.

삭제

상술한 바와 같이 본 발명은 히터라인을 이용하여 폐아스콘 용해에 적합한 온도를 빠른 속도로 제공하고 아울러 적절한 온도를 초과할시에는 냉각수를 이용하여 빠른 속도로 온도를 낮추어줌으로서 컬러 색깔이 선명한 양질의 재생 폐아스콘을 생산하는 효과가 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 배면도.
도 3은 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 단면도.
도 4는 본 발명의 동작 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 구성도.

도 2는 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 배면도.

도 3은 본 발명의 미끄럼 재포장 장치 단면도.

도 4는 본 발명의 동작 흐름도로서,

본 발명은 컬러골재를 폐아스콘에 혼합하여 재생 컬러 아스콘을 제작하여 폐아스콘을 적절히 재활용할 수 있도록 한 것이다.

특수 고분자플라스틱은 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머(elastomer)로서 고온유동성을 조정하고 점착성, 저온향상 및 신축성을 향상시키며, 강도를 보강함과 동시에 골재와의 혼합 시 결합력 강화를 위하여 첨가되어 폴리스티렌(polystyrene), 폴리부타디엔(poly Butadiene),폴리에틸렌(polyetylene), 에틸렌-부텐 공중합체(ethylene-Buten copolymer), 에틸렌-옥텐 공중합체(ethylene-octene copolymer) 중, 단독 또는 2∼3종을 혼용하여 사용하거나, 스티렌부타디엔 공중합체(Styrene butadiene block copolymer) 및 스티렌 이소플렌 블록 공중합체(Styrene isoprene block copolymer) 중 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용한다. 이와 같은 특수 고분자플라스틱은 열(고온)에서 안정하고, 하지(아스팔트 도로면)와의 접착력이 증대된다.

재생 컬러 아스콘 장치를 살펴보면, 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입부(10)와, 컬러골재 투입부(20)와, 교반용 드럼(30)과, 회전수단(40)과, 메인 열공급수단(50)과, 보조 열공급수단(60)과, 냉각수단(70)과, 온도센서와, 제어수단으로 이루어진다.

상기 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입부(10)는 파쇄기(미도시)에 의해 일정 크기로 파쇄가 이루어진 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱이 투입되는 곳이다.

컬러골재 투입수단(20)은 차량의 상부에 설치되며 개폐밸브를 통해 정해진 양이 실시간으로 투입되도록 설계된다.

교반용 드럼(30)은 입구에 컬로골재 투입수단이 연결되도록 설치되며, 상기 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단을 통해 파쇄된 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱을 연속적으로 투입받고 컬러골재 투입수단을 통해 컬러골재를 연속적으로 투입받은후 회전하면서 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재를 교반시킨다.

회전수단(40)은 상기 교반용 드럼의 외주연에 원통형 기어 형태로 설치되어 모터로부터 동력을 전달받아 교반용 드럼을 회전시킨다.

메인 열공급수단(50)은 교반용 드럼의 재생 아스콘 출구측에 설치되며 300℃의 열을 교반용 드럼 내부에 전달하여 드럼 내부에 존재하는 재생 컬러 아스콘이 용해되도록 한다.

보조 열공급 수단(60)은 교반용 드럼 내부에 설치되며 외부 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 히터라인으로 이루어져 교반용 드럼 내부를 미리 가열함으로서 이후 메인 열공급수단(50)으로 직접열을 가할시에 빠른 속도로 재생 컬러 아스콘의 용해가 이루어질 수 있도록 한다. 이때 보조 열공급 수단(60)은 각종 골재가 투입되기 이전에 교반용 드럼 내부를 가열하고 이후 각종 골재가 투입되면 작동을 중지하고 메인 열공급 수단에 의해서만 가열되도록 한다. 이러한 이유는 원래 메인 열공급 수단에 의해서 직접열을 가해야만 각종 골재의 용해가 이루어지기 때문이며, 본 발명에서 보조 열공급수단을 작동하는 이유는 메인 열공급 수단을 가동하기 이전에 교반용 드럼 내부를 가열시킴으로서 각종 골재를 교반용 드럼 내부에 투입후 빠른 속도로 가열될 수 있도록 하기 위함이다.

냉각수단(70)은 교반용 드럼 내부에 물공급홀로 이루어지며 상기 물공급홀에 외부로부터 냉각수를 제공받아 교반용 드럼을 빠른 속도로 냉각시키도록 하는 역할을 한다.

즉, 교반용 드럼 내부의 온도를 정밀하게 제어하여 일정한 온도로 재생 컬러 아스콘을 제조해야 하는바, 상기 메인 열공급 수단과 보조 열공급 수단이 가동하여 아스콘에 열을 제공하여 용해시키는데 있어서 드럼의 내부가 기준 이상으로 상승하여 과열되면 냉각수단을 가동하여 빠른 속도로 냉각시키도록 함으로서 교반용 드럼 내부의 온도를 원하는 온도범위로 일정하게 유지시킬 수 있다.

만약에 냉각수단을 채택하지 않으면 교반용 드럼 내부의 온도가 빠른 속도로 냉각되지 못하고 교반용 드럼 내부가 과열되어 컬러 골재가 타는 문제가 발생할 수 있으며, 이러한 이유로 컬러의 색상이 변하여 원하는 컬러 아스콘을 제조하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 메인 열공급수단과 보조 열공급 수단을 구비함과 동시에 냉각수단을 구비하여 드럼이 과열되면 냉각수단을 가동하여 드럼 내부의 온도를 적절하게 유지시킬 수 있게 된다.

온도센서는 교반용 드럼 내부에 설치되어 교반용 드럼 내부의 온도를 센싱한다.

제어수단은, 상기 교반용 드럼을 작동시키면 보조 열공급수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부가 300℃로 가열되도록 하고 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재가 교반용 드럼 내부로 투입되면 보조 열공급수단의 가동을 중단하고 메인 열공급 수단을 작동시켜 300℃의 열이 계속 공급되도록하며, 온도 센싱 결과 교반용 드럼 내부가 300℃를 초과하면 교반용 드럼 내부가 과열된 것으로 판단하여 냉각수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부의 온도가 300℃ 이하를 유지하도록 제어한다.

이하에서 본 발명의 동작 순서를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보조 열공급 수단을 이용하여 교반용 드럼 내부를 300℃로 가열한다.

이후, 보조 열공급 수단의 작동을 중단시키고 메인 열공급 수단을 이용하여 300℃의 열을 교반용 드럼 내부에 전달하여 드럼 내부에 존재하는 재생 컬러 아스콘을 용해시킨다.

삭제

이후, 온도센서로부터 측정된 교반용 드럼 내부의 온도가 300℃를 초과할 경우 냉각수단을 이용하여 드럼내부에 냉각수를 공급하여 드럼 내부의 온도가 300℃를 유지하도록 제어한다.

이후, 출력되는 액상의 컬러 폐아스콘 혼합몰탈을 도로면 위에 5∼100㎜ 두께로 상부에 3∼10㎜ 두께 여유를 남겨두고 포설한다.

이후, 포설완료 후 다짐한다.

상기와 같이 이루어지는 재생 칼라 아스콘은 미관을 목적으로 보도, 공원내의 산책로, 운동경기장, 자전거도로에 주로 사용될 수 있으며, 더 나아가 교통 안전대책을 목적으로 횡단보도, 교차점, 사고가 많은 지점, 학교 앞 도로, 터널 내 포장에 이용될 수 있고, 도로의 기능을 높이기 위해 도로의 분기점, 버스 정류장 등에 이용될 수 있다.

본 발명에 적용되는 칼라 골재는 칼라안료를 넣은 고령토를 교반기에 넣고 물과 함께 반죽하고, 반죽된 재료는 칼라 안료에 의해 또는 점토 자체의 색에 의해 원하는 칼라를 띄게 되며, 금형을 이용해 압축하여 성형한 후 건조시킨다. 이때 성형 금형은, 골재의 종류에 따라 그 형태를 설계할 수 있으며, 예를 들어 막대형이나, 육면체형, 볼형등등 칼라 골재를 이용하기 위한 용도에 맞는 형상을 가지도록 금형을 설계하여 성형하게 되며, 파쇄하여 이용하는 경우 파쇄에 적당한 크기나 형태를 가지는 금형을 이용한다. 그리고, 성형물을 건조시킨 후, 가열로(30)에 넣고 적어도 600도-1300도의 고온으로 가열하여 소성한다. 이와 같은 방법으로 칼라 골재를 제작하게 되는 것이다. 이후, 가열 소성된 칼라골재를 성형된 형태대로 그대로 칼라골재로서 이용할 수 있으며, 파쇄기를 이용해 파쇄하여 원하는 입도를 가지도록 조골재, 세골재, 분말등으로 파쇄하여 가공하여 칼라골재를 제조하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단
20: 컬러골재 투입수단
30: 교반용 드럼
40: 회전수단
50: 메인 열공급수단
60: 보조 열공급 수단
70: 냉각수단

Claims (3)

1. 일정 크기로 파쇄가 이루어진 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱이 투입되는 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단(10)과;
   컬러골재를 투입하는 컬러골재 투입수단(20)과;
   상기 컬러골재 투입 수단으로부터 컬러 골재를 입력받고, 상기 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱 투입수단을 통해 파쇄된 폐아스콘 및 특수 고분자 플라스틱을 연속적으로 투입받은후 회전하면서 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재를 교반시키는 교반용 드럼(30)과;
   상기 교반용 드럼의 외주연에 원통형 기어 형태로 설치되어 모터로부터 동력을 전달받아 교반용 드럼을 회전시키는 회전수단(40)과;
   상기 교반용 드럼의 재생 아스콘 출구측에 설치되며 300℃의 직접열을 교반용 드럼 내부에 전달하여 드럼 내부에 존재하는 재생 컬러 아스콘을 용해시키는 메인 열공급수단(50)과;
   상기 교반용 드럼 내부에 설치되며 외부 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 히터라인으로 이루어져 교반용 드럼 내부에 간접열을 제공하여 미리 가열시키는보조 열공급 수단(60)과;
   상기 교반용 드럼 내부에 물공급홀로 이루어지며 상기 물공급홀에 외부로부터 냉각수를 일정시간간격으로 제공받아 교반용 드럼을 냉각시켜 교반용 드럼 내부의 과열을 방지하는 냉각수단(70)과;
   상기 교반용 드럼 내부의 온도를 센싱하는 온도센서와;
   상기 교반용 드럼을 작동시키면 보조 열공급수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부가 300℃로 가열되도록 하고, 폐아스콘과 특수 고분자 플라스틱 및 컬러골재가 교반용 드럼 내부로 투입되면 보조 열공급수단의 가동을 중단하고 메인 열공급 수단을 작동시켜 300℃의 열이 계속 공급되도록하며, 온도 센싱 결과 교반용 드럼 내부가 300℃를 초과하면 과열된 것으로 판단하여 냉각수단을 가동시켜 교반용 드럼 내부의 온도가 300℃를 초과하지 않고 유지되도록 제어하는 제어수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 폐아스콘을 이용한 도로 재포장 장치.
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