KR101687335B1 - 폐아스콘 재활용 플랜트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폐아스콘을 가열하여 재생 재료를 생성하도록 구성되는 폐아스콘 재생 어셈블리; 신규 재료를 가열하도록 구성되는 신재 가열 어셈블리; 및 상기 폐아스콘 재생 어셈블리에 연통되는 사이클론기와, 상기 사이클론기와 상기 신재 가열 어셈블리를 연결하는 순환 배관을 구비하는 폐열 순환 어셈블리를 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트를 제공한다.

Description

폐아스콘 재활용 플랜트{PLANT FOR RECYCLING WASTED ASCON}
본 발명은 폐아스콘을 새로운 아스콘을 만드는데 재사용하기 위한 플랜트에 관한 것이다.
일반적으로, 아스콘은 아스팔트 콘크리트(asphalt concrete)의 약어로서, 모래, 자갈 등의 골재를 녹인 아스팔트로 결합시킨 혼합물을 말한다. 아스콘은 도로포장 등에 쓰는 건설 자재이다.
도로에 포장된 아스콘은 노후나 파손 등에 의해 도로에서 제거된다. 이렇게 제거된 아스콘은 폐아스콘이라 칭해질 수 있다. 이러한 폐아스콘은 재생되어 새로운 아스콘을 만드는데 골재로서 재활용되기도 한다.
이러한 폐아스콘의 재생 및 그에 따른 재활용 시에는 많은 에너지(연료)가 소모된다.
본 발명의 목적은, 폐아스콘 재활용에 필요한 연료의 사용량을 저감하면서도 연료 저감을 위한 설비에 의해 아스콘 제품의 품질이 저하되지 않게 하는, 폐아스콘 재활용 플랜트를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면과 관련된 폐아스콘 재활용 플랜트는, 폐아스콘을 가열하여 재생 재료를 생성하도록 구성되는 폐아스콘 재생 어셈블리; 신규 재료를 가열하도록 구성되는 신재 가열 어셈블리; 상기 폐아스콘 재생 어셈블리에 연통되는 사이클론기와, 상기 사이클론기와 상기 신재 가열 어셈블리를 연결하는 순환 배관을 구비하는 폐열 순환 어셈블리; 상기 재생 재료와 상기 신규 재료를 혼합하도록 구성되는 믹싱 어셈블리; 및 상기 재생 재료를 상기 믹싱 어셈블리에 공급하도록 구성되고, 상기 폐아스콘 재생 어셈블리로부터 전달받은 상기 재생 재료를 저장하는 서지 빈과, 상기 서지 빈에서 전달받은 상기 재생 재료의 양을 계량하는 계량 빈을 가지는 공급 어셈블리를 포함하고, 상기 서지 빈은 기준선을 기준으로 상방 및 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 수용 공간을 가지는 몸체를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폐열 순환 어셈블리는, 상기 사이클론기와 상기 신재 가열 어셈블리에 연통되는 백필터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 순환 배관은, 상기 신재 가열 어셈블리의 일 단에 연결되고, 상기 백필터는, 상기 신재 가열 어셈블리의 타 단에 연통될 수 있다.
여기서, 상기 서지 빈은, 상기 기준선 상측에 위치하도록 상기 몸체에 설치되는 도어를 더 포함할 수 있다.
삭제
삭제
여기서, 상기 서지 빈은, 상기 몸체의 외면에 설치되는 비계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 비계의 바닥은 상기 기준선 하측에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 서지 빈과 상기 계량 빈은, 수평 방향으로 서로 이격 배치되고, 상기 공급 어셈블리는, 상기 서지 빈에서 낙하된 상기 재생 재료를 상기 계량 빈에 공급하도록 배치되는 컨베이어를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컨베이어는, 상기 서지 빈에 대응하는 입력단; 및 상기 계량 빈에 대응하고, 상기 입력단보다 높은 높이에 위치하는 출력단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면과 관련된 폐아스콘 재활용 플랜트는, 폐아스콘을 가열하여 재생 재료를 생성하도록 구성되는 폐아스콘 재생 어셈블리; 신규 재료를 가열하도록 구성되는 신재 가열 어셈블리; 상기 재생 재료와 상기 신규 재료를 혼합하도록 구성되는 믹싱 어셈블리; 및 상기 재생 재료를 상기 믹싱 어셈블리에 공급하도록 구성되고, 상기 폐아스콘 재생 어셈블리로부터 전달받은 상기 재생 재료를 저장하는 서지 빈과, 상기 서지 빈에서 전달받은 상기 재생 재료의 양을 계량하는 계량 빈과, 상기 서지 빈에서 낙하된 상기 재생 재료를 상기 계량 빈에 공급하도록 배치되는 컨베이어를 가지는 공급 어셈블리를 포함하고, 상기 서지 빈은, 기준선을 기준으로 상방 및 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 수용 공간을 가지는 몸체를 포함할 수 있다.
삭제
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 폐아스콘 재활용 플랜트에 의하면, 폐아스콘 재활용에 필요한 연료의 사용량을 저감하면서도 연료 저감을 위한 설비에 의해 아스콘 제품의 품질이 저하되지 않게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐아스콘 재활용 플랜트(1000)를 보인 개념도이다.
도 2는 도 1의 폐아스콘 재생 어셈블리(100), 신재 가열 어셈블리(400), 및 폐열 순환 어셈블리(500) 간의 폐열 재활용 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 사이클론기(510)의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1의 공급 어셈블리(200)의 일 변형예에 따른 공급 어셈블리(200')에 대한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐아스콘 재활용 플랜트에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐아스콘 재활용 플랜트(1000)를 보인 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 폐아스콘 재활용 플랜트(1000)는, 폐아스콘 재생 어셈블리(100), 공급 어셈블리(200), 믹싱 어셈블리(300), 신재 가열 어셈블리(400), 및 폐열순환 어셈블리(500)를 가질 수 있다.
폐아스콘 재생 어셈블리(100)는 폐아스콘을 가열하고 일정 크기 이하로 선별하여, 폐아스콘이 신규 아스콘용 재생 재료(재생 골재)로서 다시 사용될 수 있게 하는 구성이다.
이를 위해, 폐아스콘 재생 어셈블리(100)는, 분해 유닛(110)과, 필터링 유닛(130)을 가질 수 있다.
분해 유닛(110)은 폐아스콘을 보다 작은 사이즈 단위로 분리하기 위한 구성이다. 분해 유닛(110)은, 이송기(111)와, 가열기(115)를 가질 수 있다.
이송기(111)는 도면상 우측(투입구)에서 투입된 폐아스콘을 도면상 좌측(배출구)으로 이송하는 구성이다. 이송기(111)는, 구체적으로 드럼(112)과, 회동 모듈(113)을 가질 수 있다. 드럼(112)은 폐아스콘을 수용하는 내부 공간과, 그 내부 공간에 나선형으로 배치된 날개를 구비할 수 있다. 드럼(112)은 폐아스콘의 투입구에서 배출구로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 그에 의해, 폐아스콘이 드럼(112)의 내부 공간에서, 배출구 측으로 보다 용이하게 이송될 수 있다. 회동 모듈(113)은 드럼(112)을 회전시는 구성이다. 회동 모듈(113)은 구체적으로, 회전력을 발생시키는 모터와, 모터의 출력축에 설치된 구동 기어와, 구동 기어와 드럼(112)을 연결하는 벨트를 가질 수 있다.
가열기(115)는 드럼(112)의 내부 공간에 열기를 제공하는 구성이다. 가열기(115)는 드럼(112)의 투입구 측에 연결되는 버너를 가질 수 있다. 또한, 가열기(115)는 버너에서 출력된 열기를 드럼(112)의 내부 공간에 순환시키기 위한 팬을 추가로 구비할 수도 있다.
필터링 유닛(130)은 분해 유닛(110)을 거친 폐아스콘을 크기에 따라 선별하기 위한 구성이다. 필터링 유닛(130)은 필터(미도시)와, 배출슈트(135)를 가질 수 있다. 상기 필터는 드럼(112)과 연통되는 내부 공간에 배치된다. 배출슈트(135)는 상기 필터에 의해 크기가 기준 이상으로 분류된 폐아스콘이 배출되는 경로를 형성한다. 그에 따라, 배출슈트(135)는 공급 어셈블리(200)를 향한 경로와는 다른 경로를 형성한다.
공급 어셈블리(200)는 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에 의해 생성된 재생 재료를 믹싱 어셈블리(300)에 공급하기 위한 구성이다. 공급 어셈블리(200)는 서지 빈(210), 계량 빈(230), 및 투입 슈트(250)를 가질 수 있다. 서지 빈(210)은 폐아스콘 재생 어셈블리(100)로부터 생성된 재생 재료를 저장하는 통이다. 계량 빈(230)은 서지 빈(210)의 재생 재료 중 믹싱 어셈블리(300)에 투입되어야 할 양을 계량하는 통이다. 투입 슈트(250)는 계량 빈(230)에서 계량된 재생 재료를 믹싱 어셈블리(300)로 안내하는 관체이다.
믹싱 어셈블리(300)는 공급 어셈블리(200)에 의해 제공된 재생 재료와, 신규 재료(기존에 아스콘에 사용된 적 없는)를 혼합하여 새로운 제품으로서의 아스콘을 생성하는 구성이다.
신재 가열 어셈블리(400)는 신규 재료를 가열하는 구성이다. 그에 의해, 신규 재료는 건조되고 또한 고온 상태가 된다.
폐열순환 어셈블리(500)는 폐아스콘 재생 어셈블리(100)의 가열 중에 발생된 온기(폐열)를 신재 가열 어셈블리(400)로 순환시키는 구성이다. 이를 위해, 폐열순환 어셈블리(500)는, 사이클론기(510)와, 순환 배관(530)을 가질 수 있다.
사이클론기(510)는 드럼(112) 내의 공기 중에 폐아스콘 입자 등의 이물질과 순수 공기를 원심 분리하는 구성이다. 이를 위해, 사이클론기(510)는 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에 연통될 수 있다.
순환 배관(530)은 사이클론기(510)와 신재 가열 어셈블리(400)를 연결한다.
이러한 구성에 의하면, 폐아스콘은 투입구를 통해 드럼(112)의 내부 공간으로 공급된다. 회동 모듈(113)이 드럼(112)을 회전시킴에 의해, 폐아스콘은 드럼(112)의 내부 공간에서 배출구 측으로 이송된다. 이때, 가열기(115)가 작동함에 의해, 폐아스콘은 가열되어 서로 뭉쳐진 상태에서 서로 분리되게 된다. 이는 골재를 뭉치게 하는 아스팔트가 용해됨에 의해, 골재들이 서로에게서 이탈됨에 따른 것일 수 있다.
이러한 과정을 통해 폐아스콘은 드럼(112)의 배출구 측으로 이동하여, 필터링 유닛(130)에 도달하게 된다. 도달된 폐아스콘은 상기 필터에 의해 선별된다. 상기 필터를 통과한 폐아스콘(재생 재료)은 공급 어셈블리(200)를 통해 믹싱 어셈블리(300)로 투입된다. 상기 필터를 통과하지 못한 폐아스콘은 배출 슈트(135)를 통해 따로 모아진다.
상기 재생 재료는 공급 어셈블리(200)를 통해 믹싱 어셈블리(300)에 보내진다. 또한, 신재 가열 어셈블리(400)에서 건조 및 가열된 신규 재료 역시 믹싱 어셈블리(300)에 보내진다.
상기 재생 재료 및 상기 신규 재료가 고온에서 서로 혼합됨에 의해, 새로운 아스콘 제품이 만들어지게 된다.
이때, 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에서 폐아스콘을 가열하는 중에 데워진 공기는 사이클론기(510)를 거쳐서 순환 배관(530)을 유동하여, 신재 가열 어셈블리(400)에 공급된다. 그러면, 신재 가열 어셈블리(400) 내의 공기는 폐아스콘 재생 어셈블리(100)로부터 공급된 공기에 의해 일정 수준으로 가열될 수 있다. 그에 의해, 신재 가열 어셈블리(400)에서 버너가 소모하는 연료를 절감할 수 있게 된다.
또한, 순환 배관(530)이 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에 바로 연결되는 것이 아니라 사이클론기(510)에 연결됨에 의해, 드럼(112) 내의 재생 재료의 온도가 과도하게 낮아지는 현상을 방지할 수 있다. 그에 의해, 신재 가열 어셈블리(400)에서 연료 소모를 줄이면서도, 고품질의 아스콘을 생산할 수 있게 된다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 위 폐열의 순환에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 폐아스콘 재생 어셈블리(100), 신재 가열 어셈블리(400), 및 폐열 순환 어셈블리(500) 간의 폐열 재활용 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 폐열순환 어셈블리(500)는 백필터(550)를 더 포함할 수 있다.
백필터(550)는 사이클론기(510)를 통해 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에 연통된다. 백필터(550)는 또한 신재 가열 어셈블리(400)에 연통되기도 한다. 백필터(550)는 폐아스콘 재생 어셈블리(100) 및 신재 가열 어셈블리(400)로부터 공기를 흡입하여, 흡입된 공기를 정화하게 된다.
순환 배관(530)은 신재 가열 어셈블리(400)의 일 단에 연결된다. 이때, 백필터(550)는 신재 가열 어셈블리(400)의 타 단에 연통 된다.
이러한 구성에 따라, 사이클론기(510)와 신재 가열 어셈블리(400)에서는 각각 백필터(550)를 향한 유동(F1 및 F2)이 형성된다.
신재 가열 어셈블리(400)에서 백필터(550)를 향한 유동(F2)에 의해, 사이클론기(510)에서 신재 가열 어셈블리(400)를 향한 공기(폐열을 가진)의 유동(F3)이 발생하게 된다. 이러한 유동(F3)은 다른 유동(F2)에 의한 대류 현상에 따라 자연스럽게 만들어진다.
위 유동(F3)에 의해, 폐아스콘 재생 어셈블리(100)에서 발생된 폐열이 신재 가열 어셈블리(400)에서 재활용될 수 있다.
앞서의 사이클론기(510)의 구체적 구성에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 사이클론기(510)의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 사이클론기(510)는, 외부 하우징(511)과, 내부 하우징(513)을 가질 수 있다.
외부 하우징(511)은 내부에 중공을 가진다. 내부 하우징(513)은 상기 중공 공간에 배치되며, 외부 하우징(511)의 내면과는 일정 간격 이격 배치된다.
폐아스콘 재생 어셈블리(100)의 배기관(150), 그리고 순환 배관(530)은 외부 하우징(511)의 중공과 연통 된다. 반면에, 백필터(550)의 흡기관(551)은 내부 하우징(513)의 중공과 연통 된다. 이때, 내부 하우징(513)의 중공은 외부 하우징(511)의 중공과 연통되지 않은 것은 아니다.
이러한 구성에 따라, 배기관(150)을 통해 유입되는 유동(F4)에는 폐아스콘 입자 등의 이물질과 공기가 혼합되어 있다. 이 유동(F4)이 외부 하우징(511)과 내부 하우징(513) 사이의 공간을 따라 하강함에 따라, 순수 공기 보다 무거운 이물질은 외부 하우징(511)의 중공 바닥에 낙하하게 된다. 이와 달리, 순수 공기는 내부 하우징(513)을 통해 흡기관(551)으로 유동(F1)하거나 순환 배관(530)을 통해 신재 가열 어셈블리(400)로 유동(F3)하게 된다.
다음으로, 새로운 형태의 공급 어셈블리(200')에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 1의 공급 어셈블리(200)의 일 변형예에 따른 공급 어셈블리(200')에 대한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 공급 어셈블리(200')는, 서지 빈(210'), 계량 빈(230'), 투입 슈트, 및 컨베이어(270')를 포함할 수 있다. 상기 투입 슈트는, 앞선 실시예의 투입 슈트(250)와 유사하며, 그에 관한 도시는 생략한다.
서지 빈(210')은 몸체(211)와, 도어(213)와, 비계(215)를 가질 수 있다. 몸체(211)는 기준선(211a)을 기준으로 상방 및 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태의 수용 공간(211b)을 가진다. 수용 공간(211b)에는 상기 재생 재료가 저장된다. 도어(213)는 기준선(211a)의 상측에 위치하도록 몸체(211)에 연결된다. 비계(215)는 몸체(211)의 외면에 설치되며, 그의 바닥은 기준선(211a)의 하측에 위치할 수 있다.
계량 빈(230')은 서지 빈(210')으로부터 상기 재생 재료를 전달받아 계량하기 위한 구성이다. 계량 빈(230')은 수평 방향을 따라 서지 빈(210')과 이격 배치될 수 있다.
컨베이어(270')는 서지 빈(210')에서 낙하된 상기 재생 재료를 계량 빈(230')에 공급하는 구성이다. 컨베이어(270')는, 입력단(271)과, 출력단(272)과, 모터(273)와, 스프라켓(275)과, 벨트(277)를 가질 수 있다.
입력단(271)은 서지 빈(210')에 대응하여 서지 빈(210')의 하측에 위치하게 된다. 출력단(272)은 계량 빈(230')에 대응하여 계량 빈(230')의 상측에 위치하게 된다. 이때, 출력단(272)은 입력단(271)보다 높게 위치할 수 있다.
모터(273)는 스프라켓(275)을 회전 구동하는 구성이다. 스프라켓(275)은 입력단(271)과 출력단(272)에 대응하여 한 쌍으로 구비될 수 있다. 벨트(277)는 한 쌍의 스프라켓(275)에 끼워져서, 모터(273)의 작동 시 궤도를 따라 움직이게 된다. 이때, 벨트(277)의 표면에는 브이(V)자 형태의 돌기가 형성되면, 그 돌기가 상기 재생 재료를 견인할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 서지 빈(210')에서 컨베이어(270')의 입력단(271)에 한 번에 많은 양의 재생 재료가 낙하하더라도, 컨베이어(270')의 출력단(272)에서는 일정한 양의 재생 재료가 계량 빈(230')에 지속적으로 공급될 수 있다.
그에 의해, 계량 빈(230')에 갑자기 많은 양의 재생 재료가 낙하함에 따라 발생하는 계량의 오차를 해소할 수 있게 된다.
폐아스콘 재활용 플랜트는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 폐아스콘 재생 어셈블리 110: 분해 유닛
130: 필터링 유닛 135: 제1 배출 슈트
200,200': 공급 어셈블리 210,210': 서지 빈
230,230': 계량 빈 250: 투입 슈트
300: 믹싱 어셈블리 400: 신재 가열 어셈블리
500: 폐열순환 어셈블리 510: 사이클론기
530: 순환 배관 550: 백필터

Claims (12)

  1. 폐아스콘을 가열하여 재생 재료를 생성하도록 구성되는 폐아스콘 재생 어셈블리;
    신규 재료를 가열하도록 구성되는 신재 가열 어셈블리;
    상기 폐아스콘 재생 어셈블리에 연통되는 사이클론기와, 상기 사이클론기와 상기 신재 가열 어셈블리를 연결하는 순환 배관을 구비하는 폐열 순환 어셈블리;
    상기 재생 재료와 상기 신규 재료를 혼합하도록 구성되는 믹싱 어셈블리; 및
    상기 재생 재료를 상기 믹싱 어셈블리에 공급하도록 구성되고, 상기 폐아스콘 재생 어셈블리로부터 전달받은 상기 재생 재료를 저장하는 서지 빈과, 상기 서지 빈에서 전달받은 상기 재생 재료의 양을 계량하는 계량 빈을 가지는 공급 어셈블리를 포함하고,
    상기 서지 빈은, 기준선을 기준으로 상방 및 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 수용 공간을 가지는 몸체를 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폐열 순환 어셈블리는,
    상기 사이클론기와 상기 신재 가열 어셈블리에 연통되는 백필터를 더 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 순환 배관은, 상기 신재 가열 어셈블리의 일 단에 연결되고,
    상기 백필터는, 상기 신재 가열 어셈블리의 타 단에 연통되는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서지 빈은,
    상기 기준선 상측에 위치하도록 상기 몸체에 설치되는 도어를 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서지 빈은,
    상기 몸체의 외면에 설치되는 비계를 더 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비계의 바닥은 상기 기준선 하측에 위치하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 서지 빈과 상기 계량 빈은, 수평 방향으로 서로 이격 배치되고,
    상기 공급 어셈블리는,
    상기 서지 빈에서 낙하된 상기 재생 재료를 상기 계량 빈에 공급하도록 배치되는 컨베이어를 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨베이어는,
    상기 서지 빈에 대응하는 입력단; 및
    상기 계량 빈에 대응하고, 상기 입력단보다 높은 높이에 위치하는 출력단을 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  11. 폐아스콘을 가열하여 재생 재료를 생성하도록 구성되는 폐아스콘 재생 어셈블리;
    신규 재료를 가열하도록 구성되는 신재 가열 어셈블리;
    상기 재생 재료와 상기 신규 재료를 혼합하도록 구성되는 믹싱 어셈블리; 및
    상기 재생 재료를 상기 믹싱 어셈블리에 공급하도록 구성되고, 상기 폐아스콘 재생 어셈블리로부터 전달받은 상기 재생 재료를 저장하는 서지 빈과, 상기 서지 빈에서 전달받은 상기 재생 재료의 양을 계량하는 계량 빈과, 상기 서지 빈에서 낙하된 상기 재생 재료를 상기 계량 빈에 공급하도록 배치되는 컨베이어를 가지는 공급 어셈블리를 포함하고,
    상기 서지 빈은, 기준선을 기준으로 상방 및 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상의 수용 공간을 가지는 몸체를 포함하는, 폐아스콘 재활용 플랜트.
  12. 삭제
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