KR101770199B1 - 가열아스콘 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 순환골재가 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 제1 콜드빈과, 상기 제1 콜드빈의 하부에 설치되어 순환골재를 이송하는 제1 컨베이어와, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송된 순환골재를 가열하는 가열건조기와, 상기 가열건조기로부터 배출된 순환골재를 진동스크린으로 이송시키는 이송엘리베이터와, 상기 이송엘리베이터를 통해 투입되는 순환골재를 크기별로 선별하는 진동스크린과, 상기 진동스크린을 통해 선별된 순환골재가 각각 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 핫빈과, 상기 핫빈을 통해 배출되는 순환골재를 일시 저장하는 계량호퍼와, 상기 계량호퍼를 통해 배출되는 순환골재, 액체 아스팔트를 혼합하는 혼합기를 포함하는 가열아스콘공급유닛을 포함하며, 상기 혼합기는, 블록 형상의 고정프레임 및 상기 고정프레임의 상부에 고정되는 고정브라켓으로 이루어지며, 상기 고정프레임은 상호 결합되는 복수의 고정빔으로 이루어지고, 상기 고정브라켓의 일측에는 외부로부터 유입되는 유입물인 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 중량을 누적 측정할 수 있는 로드셀 하중계가 구비되는 탱크 고정부와, 상호 결합된 상태에서 내부에 공동부가 형성되도록 하는 탱크상판, 탱크본체 및 탱크하판으로 이루어지며, 상기 탱크상판에는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 유입되는 복수의 소재 공급관이 형성되고, 상기 탱크본체는 상기 고정브라켓에 고정되며, 상기 탱크하판의 하부에는 토출구가 형성되고, 상기 탱크본체와 탱크하판의 외주면에는 상온유지 열선이 구비되는 프리믹싱 탱크부와, 상기 탱크상판의 상부에 장착되는 믹싱모터, 상기 프리믹싱 탱크부에 내장된 상태에서 상기 믹싱모터와 연결되는 교반축, 상기 교반축에 고정되는 믹싱암과 상기 탱크하판의 바닥면에 고정된 상태에서 상기 교반축의 하단부를 베어링 지지하는 축지지대를 포함하는 프리믹싱부; 및 상기 탱크 본체의 내벽에 적어도 일부에 구비되어 유입되는 유입물에 대하여 진동을 발생시켜 반탄력을 가하기 위한 반탄유닛을 포함하는 가열아스콘 제조장치를 제공한다.
따라서, 최종 교반시 교반을 위한 투입물의 품질 향상과 가공 소요 시간의 절감이 용이한 가열아스콘 제조장치를 제공할 수 있다.

Description

가열아스콘 제조장치 {Heating asphalt concrete manufacturing equipment}

본 발명은 가열아스콘 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투입물의 품질 관리와 가공 소요 시간 절감을 통해 생산성과 수율을 높일 수 있는 가열아스콘 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 도로포장의 재료로 사용되는 아스콘은 자갈이나 쇄석과 같은 골재와, 첨가제, 원유를 분류할때 최종적으로 남는 찌꺼기인 아스팔트를 혼합하고 소정온도로 가열하여 제조된다. 이에 가열아스콘은 아스콘을 입도별로 수용하는 다수개의 콜드빈이 구비되고, 콜드빈으로부터 배출되는 골재를 이송시키는 이송컨베이어가 구비되며, 이송컨베이어로 이송된 골재를 가열하는 가열로가 구비되며, 가열된 골재를 이송시키는 엘리베이터가 구비되고, 이송된 골재를 입도별로 분리하는 진동스크린이 구비되며, 진동스크린에서 선별되는 골재가 입도별로 저장되는 다수개의 핫빈이 구비되고, 핫빈에 저장된 골재를 용량 비율로 배출하여 혼합하는 혼합부로 구성된다. 한편, 각종 도로에는 아스팔트와 골재의 가열 혼합물인 아스팔트 콘크리트(이하 '아스콘'이라 한다)가 포장되는데, 이러한 아스콘 포장도로는 시간이 경과하면 반복적인 차량통행으로 인해 균열 또는 요철 등과 같은 변형이 이루어지게 된다. 따라서 변형된 도로에 대해서 부분적으로 파쇄하고 제거한 다음 그 자리에 신규 아스콘을 포설하여 부분적으로 보수하거나 수리하는 작업이 주기적으로 이루어지며, 보수하는 과정에서 파쇄하여 제거된 폐아스콘의 경우 종래에는 재사용할 수 없는 것으로 간주되어 대부분 폐기처분함으로써 자원의 낭비가 발생됨은 물론 매립지역 선정과 비용발생 및 이로 인한 환경오염 등의 문제점을 유발시켜 왔다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 폐아스콘을 재활용하는 기술들이 다양하게 시도되고 있다. 그러나, 이러한 재활용을 위한 다양한 기술들 가운데에서 정작 최종 교반을 위한 투입물 교반 공정에 대해서는 여전히 기술적 진보가 미흡하여, 교반을 위한 투입물의 품질 관리와 가공 소요 시간이 절감이 용이하지 못한 문제점이 있다.

따라서, 생산성과 수율을 높일 수 있는 가열아스콘 제조장치가 부재한 단점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0219297호

본 발명은, 투입물의 품질 관리와 가공 소요 시간 절감을 통해 생산성과 수율을 높일 수 있는 가열아스콘 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 순환골재가 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 제1 콜드빈과, 상기 제1 콜드빈의 하부에 설치되어 순환골재를 이송하는 제1 컨베이어와, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송된 순환골재를 가열하는 가열건조기와, 상기 가열건조기로부터 배출된 순환골재를 진동스크린으로 이송시키는 이송엘리베이터와, 상기 이송엘리베이터를 통해 투입되는 순환골재를 크기별로 선별하는 진동스크린과, 상기 진동스크린을 통해 선별된 순환골재가 각각 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 핫빈과, 상기 핫빈을 통해 배출되는 순환골재를 일시 저장하는 계량호퍼와, 상기 계량호퍼를 통해 배출되는 순환골재, 액체 아스팔트를 혼합하는 혼합기를 포함하는 가열아스콘공급유닛을 포함하며, 상기 혼합기는, 블록 형상의 고정프레임 및 상기 고정프레임의 상부에 고정되는 고정브라켓으로 이루어지며, 상기 고정프레임은 상호 결합되는 복수의 고정빔으로 이루어지고, 상기 고정브라켓의 일측에는 외부로부터 유입되는 유입물인 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 중량을 누적 측정할 수 있는 로드셀 하중계가 구비되는 탱크 고정부와, 상호 결합된 상태에서 내부에 공동부가 형성되도록 하는 탱크상판, 탱크본체 및 탱크하판으로 이루어지며, 상기 탱크상판에는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 유입되는 복수의 소재 공급관이 형성되고, 상기 탱크본체는 상기 고정브라켓에 고정되며, 상기 탱크하판의 하부에는 토출구가 형성되고, 상기 탱크본체와 탱크하판의 외주면에는 상온유지 열선이 구비되는 프리믹싱 탱크부와,상기 탱크상판의 상부에 장착되는 믹싱모터, 상기 프리믹싱 탱크부에 내장된 상태에서 상기 믹싱모터와 연결되는 교반축, 상기 교반축에 고정되는 믹싱암과 상기 탱크하판의 바닥면에 고정된 상태에서 상기 교반축의 하단부를 베어링 지지하는 축지지대를 포함하는 프리믹싱부; 및 상기 탱크 본체의 내벽에 적어도 일부에 구비되어 유입되는 유입물에 대하여 진동을 발생시켜 반탄력을 가하기 위한 반탄유닛을 포함하는 아스콘 제조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 가열아스콘 제조장치는 교반을 위한 투입물의 품질 관리와 가공 소요 시간 절감을 통해 보다 효과적인 가열아스콘의 제조를 가능하게 해주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열아스콘 제조장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 가열아스콘공급유닛을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에 따른 상온재생아스콘공급유닛을 도시한 구성도이다.
도 4는 도 2에 따른 혼합기를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 2에 따른 혼합기를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 2에 따른 혼합기의 요부를 도시한 정면도이다.
도 7은 도 2에 따른 혼합기의 일 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1에 따른 혼합기의 일 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1에 따른 혼합기의 실시 상태를 도시한 정면도이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명에 다른 실시예에 따른 가열아스콘 제조장치의 구성들 중 일부를 각각 도시한 도면들이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질아스콘의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 18은 도 1의 스크류믹서의 단면도이다.
도 19는 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 20은 B부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 21은 도 1의 로터리믹서 내에 구비되는 센터봉과 임펠러의 분해사시도이다.
도 22는 로터리믹서 내에서 센터봉을 중심으로 임펠러가 이동하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 23은 로터리믹서의 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이하에서는 타입별 아스콘의 가공 및 제조를 위한 전반적인 발명을 개시하기로 한다.

<친환경 폐아스콘 재생설비>

도 1은 본 발명에 따른 계량 제어가 가능한 가열아스콘 및 상온재생아스콘 제조장치를 도시한 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가열아스콘공급유닛을 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 상온재생아스콘공급유닛을 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계량 제어가 가능한 가열아스콘 및 상온재생아스콘 제조장치는 순환골재를 가열하여 가열아스콘을 제조하고 기존 가열아스콘 제조 설비를 이용하면서 폐아스콘을 가열하지 않은 상태로 제조하는 장치로서 가열아스콘공급유닛(1), 상온재생아스콘공급유닛(2), 제어반(3)을 포함한다.

먼저, 상기 가열아스콘공급유닛(1)은 순환골재가 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 제1 콜드빈(11)과, 상기 제1 콜드빈(11)의 하부에 설치되어 순환골재를 이송하는 제1 컨베이어(12)와, 상기 제1 컨베이어(12)에 의해 이송된순환골재를 가열하는 가열건조기(13)와, 상기 가열건조기(13)로부터 배출된 순환골재를 진동스크린(15)으로 이송시키는 이송엘리베이터(14)와, 상기 이송엘리베이터(14)를 통해 투입되는 순환골재를 크기별로 선별하는 진동스크린(15)과, 상기 진동스크린(15)을 통해 선별된 순환골재가 각각 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 핫빈(16)과, 상기 핫빈(16)을 통해 배출되는 순환골재를 일시 저장하는 계량호퍼(17)와, 상기 계량호퍼(17)를 통해 배출되는 순환골재, 액체 아스팔트를 혼합하는 혼합기(MX)를 포함한다.

이 밖에 상기 가열아스콘공급유닛(1)은 아스팔트의 강성을 높이기 위한 채움재 투입제어기(4)와 아스팔트의 물성을 개선시키기 위한 오일 투입제어기(5)를 포함한다. 상기 혼합기(MX)의 일측에는 내부에 저장된 액체 아스팔트를 상기 혼합기(MX)에 공급하는 액체 아스팔트 저장조(19)가 설치된다. 상기 제1 콜드빈(11)은 순환골재의 입자 크기별로 투입되도록 복수의 호퍼가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 가열아스콘공급유닛(1)은 상기 제1 콜드빈(11)에 투입된 순환골재가 수평으로 설치된 제1 컨베이어(12)에 의해 이송되어 가열건조기(13)에 투입되고, 상기 가열건조기(13) 내에서 소정의 온도로 가열된 후 이송엘리베이터(14)에 옮겨지며 상기 이송엘리베이터(14)는 가열된 순환골재를 상승시켜 진동스크린(15)에 투입한다. 상기 진동스크린(15)은 가열된 순환골재를 크기별로 선별한 후 핫빈(16)에 투입하는 과정을 거친다.

그리고 상기 핫빈(16)에서 배출된 순환골재는 상기 핫빈(16)의 하부에 설치된 계량호퍼(17)에서 계량되어 최종적으로 혼합기(MX)에 투입되어 혼합된다. 여기서, 상기 계량호퍼(17)에 배출되는 순환골재의 배출량을 제어하기 위해 제어반(3)에서 상기 핫빈(16)의 개폐 여부를 제어한다. 상기 핫빈(16)의 내측에는 핫빈(16) 내에 저장되어 있는 순환골재의 만재 정도에 따라 일정 레벨 이상인 경우에 신호를 출력하는 하이(high)레벨센서(미도시)와, 일정 레벨 이하인 경우에 신호를 출력하는 로우(low)레벨센서(미도시)가 각각 설치된다. 상기 하이(high)레벨센서는 상기 핫빈(16)의 내측 상부에 배치되어 핫빈(16)의 내부에 저장된 순환골재의 레벨이 하이(high) 레벨일 경우, 이를 감지하여 하이 레벨 신호를 제어반(3)에 전송한다. 상기 로우(low)레벨센서는 상기 핫빈(16)의 내측 하부에 배치되어 핫빈(16)의 내부에 저장된 순환골재의 레벨이 로우(low) 레벨일 경우, 이를 감지하여 로우 레벨 신호를 제어반(3)에 전송한다. 이에 상기 제어반(3)은 상기 하이(high)레벨센서와 로우(low)레벨센서로부터 순환골재의 만재 정도를 감지하여 핫빈(16)의 출구 개폐여부를 제어한다. 한편, 상기 액체 아스팔트 저장조(19)에서 상기 혼합기(MX)의 내부로 액체 아스팔트가 공급되어 순환골재와 혼합된다. 이렇게 상기 혼합기(MX)에 의해 혼합되어 제조된 가열아스콘은 운반차량에 배출되게 된다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상온재생아스콘공급유닛(2)은 폐아스콘이 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 제2 콜드빈(21)과, 상기 제2 콜드빈(21)의 하부에 설치되어 폐아스콘을 이송하는 제2 컨베이어(22)와, 상기 제2컨베이어(22)에 의해 이송되어 상기 이송엘리베이터(14), 핫빈(16), 계량호퍼(17)를 통해 혼합기(MX)에 배출되는 폐아스콘에 상온아스콘 제조용액을 상기 혼합기(MX)로 공급하는 복수의 저장조를 갖는 제조용액 공급부(23)와, 상기 제조용액 공급부(23)에서 배출되는 상온아스콘 제조용액을 일시 저장하는 계량조(24)를 포함한다. 상기와 같이 구성된 상온재생아스콘공급유닛(2)은 기존 가열아스콘 제조 설비(이송엘리베이터, 핫빈, 계량호퍼, 혼합기 등)를 이용하되, 상온재생아스콘 제조 시 폐아스콘을 가열건조기(13), 진동스크린(15)에 의한 공정을 거치지 않도록 함으로써 제조 공정의 단순화로 인하여 제조 단가를 대폭 절감할 수 있다.

상기 제2 콜드빈(21)은 폐아스콘 및 신골재가 투입되도록 복수의 호퍼가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 상온재생아스콘공급유닛(2)은 상기 제2 콜드빈(21)에 투입된 폐아스콘 및 신골재가 수평으로 설치된 제2컨베이어(22)에 의해 이송되어 이송엘리베이터(14)에 투입된다. 상기 이송엘리베이터(14)를 통해 공급되는 폐아스콘을 상기 가열건조기(13)와 진동스크린(15)으로 통과시키지 않고 핫빈(16)으로 바이패스 시킨다. 그리고 상기 핫빈(16)에서 배출된 폐아스콘은 상기 핫빈(16)의 하부에 설치된 계량호퍼(17)에서 계량되어 최종적으로 혼합기(MX)에 투입되어 혼합된다. 여기서, 상기 계량호퍼(17)에 배출되는 폐아스콘의 배출량을 제어하기 위해 제어반(3)에서 상기 핫빈(16)의 개폐 여부를 제어한다. 상기 핫빈(16)의 내부에 저장되어 있는 폐아스콘의 만재 정도를 감지하여 출구의 개폐여부를 제어하는 방법은 전술한 가열아스콘공급유닛(1)의 제어방법과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 액체 아스팔트 저장조(19)에서 상기 혼합기(MX)의 내부로 액체 아스팔트가 공급되어 폐아스콘과 혼합되고, 상기 제조용액 공급부(23)에서 상기 혼합기(MX)의 내부로 상온아스콘 제조용액을 공급한다. 상기 제조용액 공급부(23)는 내부에 물이 저장되는 제1 저장조(231)와, 내부에 유화제가 저장되는 제2 저장조(232)와, 내부에 첨가제가 저장되는 제3 저장조(233)로 이루어진다. 특히 상기 제3 저장조(233)에 저장되어 있는 첨가제는 에멀젼계로서 아스팔트의 점성을 보완 또는 회복시켜 주는 기능을 하게 된다.

또한, 상기 제조용액 공급부(23)는 내부에 개질제가 저장되는 제4 저장조(234)를 더 포함하여 구성된다. 상기 제4 저장조(234)에 저장되는 개질제는 아스팔트의 물성을 개질시키기 위해 첨가되는 것으로서, 상온재생아스콘개질 혼합물의 다짐 시 필요한 유동성을 확보할 수 있어 아스팔트 작업온도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 고온물성을 향상시킬 수 있게 된다. 한편, 상기 계량조(24)의 하부에는 상기 제어반(3)의 제어 신호에 따라 배출구를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브(241)가 설치된다. 그리고 상기 제어반(3)에서는 상기 계량조(24)에 배출되는 상온아스콘 제조용액의 배출량을 제어하기 위해 상기 제조용액 공급부(23)의 개폐 여부를 제어한다. 이처럼, 상기 계량조(24)에 의해 계량된 상온아스콘 제조용액이 상기 혼합기(MX)에 공급되어 폐아스콘과 혼합된다. 상기 혼합기(MX)에서 혼합되어 제조된 상온재생아스콘은 운반차량에 배출되게 된다.

한편, 이하에서는 상기 혼합기(3MX)에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 시릿예 따른 상온 재생아스콘 제조를 위한 프리믹싱장치를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4에 따른 상온 재생아스콘 제조를 위한 프리믹싱장치를 도시한 평면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명은 상온 재생아스콘 플랜트의 일측에 설치되는 탱크 고정부(310), 상기 탱크 고정부(310) 내부에 고정되는 프리믹싱 탱크부(320), 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 장착되는 프리믹싱부(330) 및 상기 프리믹싱부(330)의 하부에 연결되는 액상아스콘 토출부(340)로 이루어지며, 고상 아스콘소재와 교반되기 전에 물, 유화아스팔트 및 첨가제로 이루어지는 액상 아스콘소재의 균질화를 위한 프리믹싱 장치로서 교반이 완료된 액상 아스콘소재는 고압 에어에 의해 이송이 이루어진다.

상기 탱크 고정부(310)는 상기 프리믹싱 탱크부(320)를 내부에 고정시키기 위한 것으로서, 블록 형상의 고정프레임(311) 및 상기 고정프레임(311)의 상부에 구비되는 고정브라켓(315)으로 이루어진다. 상기 고정프레임(311)은 다수의 고정빔(312, 12')이 상호 결합되어 이루어지며, 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 일정 중량을 갖는 액상 아스콘소재가 내장된 상태에서 교반이 이루어지는 특성상, 상기 고정빔(312)은 진동 하중을 지지할 수 있는 강도와 강성을 갖도록 금속 재질의 H빔 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고정브라켓(315)은 상기 프리믹싱 탱크부(320)를 탱크 고정부(310)의 내부에 안치시키기 위한 것으로서, 안정적인 고정을 위해 복수 개가 상호 등간격을 이루며 사각의 상부 고정빔(312)에 고정되게 된다.

또한, 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 투입이 적정 비율로 투입되는지 여부를 확인할 수 있도록 상기 프리믹싱 탱크부(320)의 중량 증가량을 누계할 수 있는 로드셀 하중계(316)가 각 고정브라켓(315)에 구비되게 된다.

아울러, 상기 프리믹싱 탱크부(320)의 상부가 상기 고정브라켓(315)에 고정된 상태에서 교반이 이루어지는 특성상, 구조적 안정을 위해 교반 초기의 과도한 진동을 억제할 수 있는 부재가 더 구비될 수 있다. 다만, 상기 부재가 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 고정되게 되면, 상기 로드셀 하중계(316)의 중량 측정을 방해할 수 있기 때문에 상기 부재는 상기 프리믹싱 탱크부(320)의 하부 벽면에 수직 방향으로 밀착되되 고정되지 않는 진동방지 부재(317)로 구비되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 상온 재생아스콘 제조를 위한 프리믹싱장치의 요부를 도시한 정면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 프리믹싱 탱크부(320)는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 수용된 상태에서 교반이 이루어지는 곳으로서, 드럼형상의 탱크본체(322) 및 상기 탱크본체(322)의 상하에 콘 형상의 탱크상판(321)과 탱크하판(323)이 일체로 형성된다. 상기 탱크상판(321)에는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 유입되는 복수의 소재 공급관(324)이 연결되며, 상부에는 상기 프리믹싱부(330)의 믹싱모터(331)가 장착되게 된다.

첨가제로는 폐골재에 묻어있는 구재아스팔트를 녹임과 함께 손실된 방향족 성분이 첨가되도록하기 위한 재생첨가제, 골재외부에 피막이 형성되도록 하여 골재간 바인더 역할을 향상시키는 바인더첨가제 및 채움재 중에 포함된 시멘트의 물성치 조절을 위해 첨가되는 혼화제의 세 종류가 있으며, 재생아스콘의 종류에 따라 각 성분들이 단독 또는 혼합되어 첨가제탱크에 저장되게 된다.

특히, 재생 첨가제, 바인더 첨가제 및 혼화제가 혼합되어 투입되는 경우, 각 성분의 중량이 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 투입되는 전체 액상 아스콘소재에 비해 미미하게 되며, 이로 인해 상기 로드셀 하중계(316)로는 각성분의 적정량 투입여부를 판단하기가 용이하지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 성분의 투입량을 판단할 수 있는 감도를 갖는 별도의 중량계가 첨가제용 소재 공급관(324)에 더 구비될 수 있다.

상기 탱크하판(323)의 하단부에는 교반이 완료된 액상 아스콘소재를 외부로 이송하기 위해 토출구(326)가 형성되며, 상기 토출구(326)에 액상아스콘 토출부(340)의 배출밸브(341)가 고정되게 된다. 상기 탱크본체(322) 및 탱크하판(323)의 외벽은 단열재로 커버되고, 단열재 내부에는 상온유지 열선(327)이 구비되게 되는데, 이는 교반 중 유화아스팔트의 균일한 분산을 위해 액상 아스콘소재의 온도가 20 ~ 40°C 의 범위에서 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 프리믹싱부(330)는 프리믹싱 탱크부(320)에 유입된 물, 유화아스팔트 및 첨가제를 교반하며, 이를 위해 상기 탱크상판(321)의 상부에 장착되는 믹싱모터(331), 상기 프리믹싱 탱크부(320)에 내장된 상태에서 상기 믹싱모터(331)와 연결되는 교반축(332), 상기 교반축(332)에 고정되는 복수의 믹싱암(333) 및 상기 교반축(332)의 하단부를 베어링 지지한 상태에서 탱크하판(323)의 바닥면에 고정되는 축지지대(337)로 이루어진다. 이 경우, 필요에 따라서 기어조합으로 이루어지는 감속기구(3미도시)가 믹싱모터(331)와 교반축(332) 사이에 더 구비될 수 있다.

상기 교반축(332)에는 믹싱암(333)이 형성되는데, 상기 믹싱암(333)은 일자형 암(334) 및 경사형 암(335)으로 이루어지며, 상기 일자형 암(334) 및 경사형 암(335)은 교반축(332) 상하에 각각 고정되게 된다. 상기 일자형 암(334) 및 경사형 암(335)은 적어도 2개 이상의 단위암으로 이루어지며, 안정적인 회전을 위해 각 단위암은 상호 등간격을 이루며 교반축(332)에 고정되게 된다.

상기 일자형 암(334)과 경사형 암(335)은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상호 위상차(3θ)를 갖도록 형성되며, 필요에 따라서 다른 형태의 조합으로 상기 교반축(332)에 구비될 수 있다. 일례로서, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 2개의 경사형 암(335, 35')이 상호 대향된 상태로 교반축(332)에 고정될 수 있으며, 이 경우 상기 경사형 암(335, 35')의 회전궤도는 중첩되되 상호 간섭되지 않도록 교반축(332) 상하에 각각 고정될 수 있다.

물, 유화아스팔트 및 첨가제가 교반 중 원심력과 비중차에 의해 상호 분리되는 것을 방지하기 위해, 상기 탱크본체(322)의 내벽에는 상호 등간격을 이루며 고정되는 교반플레이트(336)가 더 구비될 수 있다. 액상 아스콘소재가 원주 방향으로 회전 중 상기 교반플레이트(336)에 충돌됨으로써 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 균질화가 이루어지게 된다. 이 경우, 보다 효과적인 교란을 위해 상기 교반플레이트(336)는 상기 일자형 암(334) 또는 경사형 암(335)과 간섭되지 않는 한도에서 돌출되고, 본체에는 슬릿홀(336a)이 형성될 수 있다.

상기 축지지대(337)는 상기 믹싱암(333)의 안정적인 회전을 위해 교반축(332)의 하단부를 지지하기 위한 것으로서, 이를 위해 상부에는 교반축(332)의 하단부에 외삽되는 베어링 부재가 구비되며, 하부는 삼발이 형상으로 이루어지고 삼발이의 단부가 상기 탱크하판(323)에 고정되게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 상온 재생아스콘 제조를 위한 프리믹싱장치의 실시 상태를 도시한 정면도이다. 도 5 및 도 9를 참조하면, 상기 액상아스콘 토출부(340)는 전술한 바와 같이 교반이 완료된 액상 아스콘소재를 후속작업을 위해 외부로 이송시키기 위한 것으로서, 이를 위해 상기 토출구(326)에 고정되는 배출밸브(341), 상호 분기관 형상으로 결합하는 배출배관(343)과 에어공급관(345)으로 이루어진다.

상기 배출밸브(341)는 토출량 조절이 될 수 있는 버터플라이 밸브 등으로 이루어지며, 상기 배출배관(343)은 일단이 상기 배출밸브(341)에 연결된 상태에서 타단은 교반장치(3A)의 투입구에 연결되게 된다. 이 경우 액상 아스콘소재의 효과적인 투입을 위해 상기 배출배관(343)의 단부에는 복수의 토출구(3a)가 형성되는데, 이물질에 의한 막힘, 동절기 동결 또는 수두손실에 의해 상기 토출구(3a)의 일부가 막히면서 액상 아스콘소재가 불균일하게 토출될 수 있으며, 상기와 같은 불균일 토출을 방지하기 위해 상기 에어공급관(345)을 통해 고압의 에어가 액상 아스콘소재와 함께 투입될 수 있도록 한다. 이 경우, 상기 에어공급관(345)에는 역류방지밸브(344)가 구비되게 되는데, 이는 상기 배출배관(343) 내에서 이송되는 액상 아스콘소재의 유동에 의해 에어가 역류되는 것을 방지하기 위함이다.

도 10은 본 발명에 다른 실시예에 따른 상온 재생아스콘용 프리믹싱장치의 요부를 도시한 정면도이다. 도 11 내지 도 15는 도 10에 따른 상온 재생아스콘용 프리믹싱장치의 구성들 중 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 상온 아스콘 제조를 위한 프리믹싱 장치는, 탱크 고정부(510); 프리믹싱 탱크부(520); 프리믹싱부(530); 반탄유닛을 포함한다. 상기 반탄유닛은 제1반탄유닛(551), 제2반탄유닛(552), 푸시유닛(553)을 포함한다.

상기 탱크 고정부(510)는 블록 형상의 고정프레임(511) 및 상기 고정프레임(511)의 상부에 고정되는 고정브라켓(515)으로 이루어진다. 상기 고정프레임(511)은 상호 결합되는 복수의 고정빔(512)으로 이루어지고, 상기 고정브라켓(515)의 일측에는 외부로부터 유입되는 유입물인 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 중량을 누적 측정할 수 있는 로드셀 하중계(516)가 구비된다.

상기 프리믹싱 탱크부(520)는 상호 결합된 상태에서 내부에 공동부가 형성되도록 하는 탱크상판(521), 탱크본체(522) 및 탱크하판(523)으로 이루어진다. 상기 탱크상판(521)에는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 유입되는 복수의 소재 공급관(524)이 형성된다. 상기 탱크본체(522)는 상기 고정브라켓(515)에 고정되며, 상기 탱크하판(523)의 하부에는 토출구(526)가 형성되고, 상기 탱크본체(522)와 탱크하판(523)의 외주면에는 상온유지 열선(527)이 구비된다.

여기서, 상기 탱크상판(521)은 외부로부터 유입되는 유입물을 수용하여 체류시키기 위한 소정 형상의 체류유닛(560)이 구비된다, 상기 체류유닛(560)은 수평방향 상으로 개폐 되어, 상기 유입물의 상기

탱크본체(522)로의 투입을 선택적으로 제한하며, 체류되는 유입물에 대하여 설정 온도 값을 부여한다. 상기 푸시유닛(553)은 하나 이상으로 상기 탱크상판(521) 상에 구비되어, 상기 탱크상판(521)으로 유입되는 유입물을 푸시(5push)하여, 상기 체류유닛(560) 상에서 유입물이 고르게 분포되도록 한다.

상기 프리믹싱부는(530) 상기 탱크상판(521)의 상부에 장착되는 믹싱모터(531), 상기 프리믹싱 탱크부(520)에 내장된 상태에서 상기 믹싱모터(531)와 연결되는 교반축(532), 상기 교반축(532)에 고정되는 믹싱암(533)과 상기 탱크하판(523)의 바닥면에 고정된 상태에서 상기 교반축(532)의 하단부를 베어링 지지하는 축지지대(537)를 포함한다.

상기 믹싱암(533)은 상방과 하방 간에 일정하게 유동되며, 상기 축지지대(537)는 상기 믹싱암(533)의 유동에 대응하여, 상기 믹싱암(533)과 상기 탱크하판 상호간에 완충력을 제공한다. 상기 축지지대(537)는, 상기 교반축(532)상에 접하도록 구비되는 중공형의 상방지지대(537a)와,

일단부에 플랜지(537P)가 형성되고 타단부 적어도 일부가 상기 상방지지대(537a)에 내삽되며, 외주면 둘레에 탄성수단(5S)이 외삽되어 상기 플랜지(537P)에 안착되는 하방지지대(537b)를 포함한다. 상기 상방지지대(537a)는 상기 탄성수단(5S)과 길이방향으로 마주접하여 상기 하방지지대(537b)로부터 상방과 하방으로 유동된다.

상기 믹싱암(533)은 상기 교반축(532) 상하에 각각 고정되는 일자형 암(534)과 경사형 암(535)을 포함한다. 상기 일자형 암(534)은 상기 교반축(532)으로부터 소정길이로 연장되며 길이방향 제1영역 상에서 틸트(5tilt) 동작이 가능하도록 구비되는 브릿지(534a)와, 상기 브릿지(534a) 상에 구비되어 상기 유입물에 대한 반탄력을 가하기 위한 반탄봉(534b)을 포함한다.

상기 브릿지(534a)의 상방에는 소정의 실린더유닛(5S)이 구비되며, 상기 브릿지(534a)는 길이방향 상에서 상기 제1영역보다 외측에 위치되는 길이방향 제2영역이 상기 실린더유닛(5S)과 피스톤유닛(5P)을 매개로 결속되며, 상기 피스톤유닛(5P)의 유동에 기반하여 틸트 동작이 가능하다.

상기 반탄봉(534b)은 외주면 둘레 적어도 일부를 따라 복수의 돌기들이 형성된다. 보다 구체적으로 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 상기 반탄봉(534b)은 금속으로 이루어진 반원통형의 진동블록(512)과, 상기 진동블록(512) 상단에 연결볼트(516)로 고정되어진 다수의 진동자(513)와, 상기 각 진동자(513) 하부에 구비되어진 압전소자(517)와, 상기 진동블록(512) 외부에 진동블록(512)을 밀폐시키게 되는 원통형의 진동관(511)과, 상기 진동관(511) 양측면에 상기 진동블록(512)을 밀폐시킬 수 있게 압착되어진 밀폐판(511a)과, 상기 진동관(511) 일면의 밀폐판(511a)에 각각의 압전소자(517)에 접지되어진 배선(514)과 연결되게 되는 파워코드선(515)을 포함한다. 여기서, 상기 진동블록(512)은 상부에 상기 진동자(513)에서 발생되는 진동이 진동블록(512)의 양측면으로 고르게 전달될 수 있도록 홈(512a)이 형성된다.

상기 반탄유닛은 상기 탱크본체(522)의 내벽에 적어도 일부에 구비되어 유입되는 유입물에 대하여 진동을 발생시켜 반탄력을 가한다. 보다 구체적으로 상기 반탄유닛의 상기 제1반탄유닛(551)은 상기 탱크본체(522)의 내벽에 구비되며, 상기 제2반탄유닛(552)은 상기 탱크하판의 내벽에 구비된다. 여기서, 상기 탱크하판의 내벽은 상측에서 하측을 향하여 일정기울기로 테이퍼지도록 형성되며, 상기 제2반탄유닛(552)은 대각선 방향 상측에서 하측을 향하여 점진적으로 두께가 두껍도록 형성된다. 이때, 상기 제2반탄유닛(552)은 점진적인 두께에 대응하는 반탄력을 가진다. 상기 제2반탄유닛(552)은, 대각선 방향 하측을 향하는 단부의 상면에는 상방으로 돌출되는 엣지부가 형성되며, 상면부 길이방향 일영역으로부터 상기 엣지부를 향하여 라운드 지도록 형성된다.

<개질아스콘 제조 방법>

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 동일 스콘 분야의 다른 기술인 질아스콘 제조 방법에 대해 설명하도록 한다. 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개질아스콘의 제조방법에 대한 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 개질아스콘의 제조방법은 아스콘에 열을 공급하고, 개질재와 폐타이어분말을 준비하는 원료준비단계 (S100); 상기 아스콘, 개질재, 폐타이어분말을 스크류믹서로 공급하여 초벌 혼합하여 개질아스콘으로 제조하는 제1 혼합단계 (S200); 상기 스크류믹서로 라텍스를 첨가하는 라텍스첨가단계 (S300); 상기 라텍스가 첨가된 개질아스콘을 로터리믹서로 전달하여 혼합하는 제2 혼합단계 (S400); 상기 제1 혼합단계에서 상기 개질아스콘은 바닥면에 나란한 방향으로 진행하면서 혼합되고, 상기 제2 혼합단계에서는 상기 라텍스가 첨가된 개질아스콘은 바닥면에 수직한 방향으로 왕복운동하여 혼합되며, 상기 제1 혼합단계는 120℃ 내지 140℃에서 수행되고, 제2 혼합단계에서는 상기 개질아스콘을 200℃ 내지 220℃의 온도범위에서 혼합한다. 또한, 상기 제2 혼합단계는 상기 라텍스가 첨가된 개질아스콘으로 적외선을 조사하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 원료공급단계 (S100)에서는 본 실시예에 따른 개질아스콘을 제조하는 원료들은 준비하고, 제1 혼합단계 (S200)로 전달하기 위한 전단계로, 상기 개질아스콘의 원료들은 아스콘, 상기 아스콘을 개질하는 개질재 및 폐타이어분말로 이루어질 수 있다. 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말은 각각 제1 내지 제3 원료공급부를 통하여 개별적으로 준비된 후 제1 혼합단계에서 혼합될 수 있다. 상기 아스콘은 제1 원료공급부에서 준비되어 후술하는 스크류믹서의 일단에 구비되는 스크류믹서의 스크류인렛을 통하여 직접 상기 스크류믹서의 내부로 전달되고, 상기 개질재는 상기 제2 원료공급부에서 준비되어 상기 스크류믹스의 내부에 구비되는 샤프트와 헬리컬블레이드에 의하여 형성되는 유체 패스를 통하여 진행하는 아스콘 중으로 투입되고, 상기 폐타이어분말은 상기 제3 원료공급부에서 준비되어 상기 스크류믹서의 외면 상부에 구비되는 제1 호퍼를 통하여 상기 스크류믹서의 내부로 투입될 수 있다. 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말은 상기 원료준비단계 (S100)에서 각각 개별적으로 준비된 후 개별적으로 상기 스크류믹서로 전달되고, 별도의 투입방식에 의하여 스크류믹서 내로 투입된 후 혼합될 수 있다.

상기 제1 내지 제3 원료공급부에는 각각 내부의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 제1 내지 제3 원료공급부로 열을 전달하는 가열부를 구비할 수 있는데, 상기 온도센서와 가열부는 제어부와 연결되고, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 전달되는 온도에 의하여 가열부를 제어할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 원료공급부는 각각 별도의 공간으로 구분되어 개별적으로 제어되는 온도센서 및 가열부를 통하여 내부에 구비되는 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말의 온도를 제어할 수 있으므로 이들 각각이 갖는 물성에 최적화되는 온도범위 내로 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 준비할 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제3 원료공급부는 각각의 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 구비되는 탱크와 상기 탱크 내에서 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 전체적으로 균일한 조건, 예컨대 온도, 습도 등을 유지할 수 있도록 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 교반하는 믹서를 포함할 수 있다.

상기 아스콘은 믹서를 이용하여 혼합하면서 120℃ 내지 140℃의 온도범위로 열을 공급할 수 있다. 상기 아스콘의 온도가 120℃ 미만인 경우에는 상기 아스콘 중에 포함된 수분을 제거하기 어렵고, 140℃ 초과인 경우에는 불필요한 에너지 소비에 생산비를 증가시키고, 또한 200℃를 초과하는 경우에는 아스콘이 유동성을 갖게 되어 아스콘을 로터리믹서로 이동시키는 과정에서 다수의 로스 (loss)가 발생하고 설비를 열화시키는 등의 문제가 발생한다.

상기 원료공급단계에서 개질재는 SBR (styrene-butadiene rubber), SBS (styrene-butadiene styrene Block Co-polymer) 중 어느 하나 이상이고, 아스콘과 폐타이어분말의 전체 중량에 대해서 3 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 개질재는 원료인 아스콘의 물성을 향상시키기 위하여 다양한 종류의 개질재가 사용될 수 있는데, 본 실시예에서는 폴리머 중 폴리부타디엔 (polybutadiene) 등과 같은 일래스토머 또는 러버 계열을 포함할 수 있고, 예컨대 SBR (styrene-butadiene rubber), SBS (styrene-butadiene styrene Block Co-polymer) 중 어느 하나 이상일 수 있다.

상기 원료단계에서 아스콘에는 폐타이어분말이 더 포함될 수 있다. 상기 폐타이어분말을 사용함으로써 원료비를 절감시키고, 친환경적인 아스콘을 생산할 수 있다. 반면, 상기 폐타이어분말은 아스콘 사이의 접착력을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 폴리부타디엔 등과 같은 개질재를 이용함으로써 폐타이어분말이 포함된 아스콘에 부드럽고 고무적인 탄성을 구비시킬 수 있고, 이에 의하여 제조된 개질아스콘은 응력에 대한 저항성이 향상되고, 또한 응력이 제거되면 원래 형상으로의 복원력이 증대될 수 있다.

상기 개질재는 3 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 3 중량부 미만이면 아스콘과 폐타이어분말 사이의 접착력이 부족하여 시공 후 균열이 발생할 수 있다. 반면, 5 중량부를 초과하면 상기 제조된 개질아스콘의 탄성이 증대되어 상대적인 기계적 물성이 저하된다.

상기 개질재는 상기 아스콘에 혼합하기 전에 가열되는 것이 바람직한데, 상기 개질재는 177℃ 내지 193℃의 고온으로 가열할 수 있다. 상기 개질개는 상기 아스콘에 혼합되기 전에 가열될 수 있고, SBS는 고체상태의 알갱이로서 177℃ 내지 193℃의 고온으로 가열하여 개질재에 유동성을 부여해서 아스콘에 혼합함으로써 균일하게 혼합시키는 것이 바람직하다. 상기 온도가 177℃ 미만인 경우 상기 개질재가 용융되지 않고, 193℃ 초과인 경우 개질재를 구성하는 폴리머 사슬이 끊어지는 등의 부반응이 발생한다.

또한, 상기 원료준비단계에서 상기 폐타이어분말은 0.075mm 내지 2.0mm의 입도이고, 상기 아스콘 75 중량부 내지 85 중량부에 대해서 상기 폐타이어분말은 15 중량부 내지 25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폐타이어분말의 입도가 0.075mm 미만인 경우 상기 개질아스콘을 제조하는 과정에서 폐타이어분말이 다량 비산되어 공정효율을 저하시키고 설비의 열화를 촉진시킨다. 반면, 상기 폐타이어분말의 입도가 2.0mm 초과인 경우, 상기 폐타이어분말과 아스콘의 균일한 혼합이 어렵고 아스콘을 시공한 후에 균열의 원인이 된다.

상기 원료준비단계에서 상기 아스콘은 열을 공급받아 상기 아스콘 중에 포함된 수분을 제거할 수 있다. 상기 아스콘 중에 포함되는 수분은 추후 개질재, 폐타이어분말을 혼합하는 과정에서 부반응을 유발하고, 이에 의하여 아스콘의 물성을 저하시킬 수 있다. 반면, 원료준비단계에서는 내부에 믹서가 구비되고 외부에는 보일러가 구비된 드럼을 이용함으로써 상기 수분을 용이하게 제거할 수 있다.

상기 제1 혼합단계 (S200)는 상기 원료준비단계에서 개별적으로 준비된 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 최초로 혼합되는 단계로, 아스콘이 유입되는 스크류인렛, 개질재가 유입되는 샤프트 및 폐타이어분말이 유입되는 제1 호퍼가 구비된 스크류믹서를 이용할 수 있다. 또한, 상기 스크류믹서에는 상기 제1 호퍼에 인접하도록 구비되어 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말과는 별도로 구비되는 물질, 예컨대 라텍스를 투입하도록 제2 호퍼를 더 구비할 수 있다.

상기 제1 혼합단계 (S200)는 바닥면에 나란하게 구비되어 제1 방향으로 연장되고 내부에 회전하는 스크류가 구비되는 스크류믹서를 이용하여 수행되되, 상기 아스콘은 상기 스크류믹서의 스크류인렛 중으로 유입되어 상기 스크류에 의하여 제1 방향으로 진행되고, 상기 폐타이어분말은 상기 스크류믹서에 구비된 제1 호퍼를 통하여 상기 제1 방향으로 진행하는 아스콘의 상부에서 투입되어 혼합되며, 상기 개질재는 상기 스크류에 구비되는 복수개의 혹을 통하여 상기 제1 방향으로 진행하는 아스콘의 내부로 투입되어 혼합될 수 있다.

상기 스크류믹서는 일단에서 타단으로 제1 방향으로 연장되는 원통형의 바디부, 상기 바디부의 내부에서 개질아스콘을 혼합하도록 회전하도록 구비되는 스크류, 상기 바디부의 일단에서 상기 아스콘이 투입되는 스크류인렛, 상기 바디부의 일단에 인접하게 구비되어 상기 폐타이어분말을 공급받아 상기 바디부로 투입하는 제1 호퍼 및 상기 바디부의 타단에 구비되는 스크류아웃렛을 포함할 수 있다.

상기 스크류는 상기 제2 공급부와 연결되어 제1 방향으로 연장되어 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트의 외주연을 따라 나사산형태로 돌출되어 연장되는 헬리컬블레이드로 이루어질 수 있다. 상기 샤프트의 내부는 상기 개질재가 이동하는 패스 (path)가 구비되고, 상기 헬리컬블레이드는 내부에 상기 패스와 연결되어 상기 개질재가 외부로 배출되는 복수개의 홀을 구비할 수 있다. 상기 헬리컬블레이드에는 상기 복수개의 홀을 개폐하는 플레이트가 더 구비할 수 있다.

상기 제1 혼합단계는 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 균일하게 혼합하기 전 예비 혼합단계로 점도가 있는 아스콘 내에 개질재 및 폐타이어분말이 균일하게 분포되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 아스콘은 스크류믹서에서 제1 방향으로 진행하되 상기 스크류믹서의 내부 공간에 전체적으로 구비될 수 있다. 상기 개질재는 예컨대 유동성을 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 스크류믹서 내에 구비되어 아스콘을 혼합하기 위하여 아스콘과 전체적으로 접촉하는 헬리컬블레이드에 구비되는 홀을 통하여 아스콘 내부로 전달될 수 있다. 유동성이 있는 개질재는 상기 헬리컬블레이드의 홀을 통하여 상기 아스콘 중으로 균일하게 분포될 수 있다. 또한, 고상의 분말의 형태인 폐타이어분말은 상기 스크류믹서의 일측에 구비되는 제1 호퍼를 이용하는데, 상기 제1 방향으로 진행하는 아스콘에 대해서 대략 처음 부분에 투입되고 상기 아스콘과 제1 방향으로 진행하면서 혼합될 수 있다.

상기 라텍스첨가단계 (S300)에서 상기 라텍스는 제2 호퍼를 통하여 상기 스크류믹서의 내부로 투입되고, 상기 제2 호퍼는 상기 스크류믹서의 외면에 상기 제1 호퍼와 이격되어 상기 바디부의 내부와 연통되도록 구비될 수 있다. 상기 라텍스는 아스콘, 폐타이어분말 및 개질재의 총량을 기준으로, 5 중량부 내지 6 중량부로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 라텍스는 스틸렌 (Styrene) 50 중량% 내지 60 중량%, 부타디엔 5 중량% 내지 10 중량%, 계면활성제, 과황산칼륨으로 이루어질 수 있다.

상기 라텍스의 함량이 6 중량부 초과이면, 개질아스콘이 양생된 후 라텍스 필름이 과량으로 존재하게 되어 방수성능은 향상되나 압축강도가 크게 감소하게 되고, 고가의 라텍스 사용으로 경제성이 떨어지게 되며, 5 중량부 미만이면 개질아스콘 중에 불연속 필름막이 형성되어 방수성능이 감소하게 되고, 접착강도가 크게 저하된다.

상기 제2 혼합단계 (S400)에서는 상기 개질아스콘은 상기 스크류믹서에서 로터리믹서로 전달되어 상기 임펠러에 의하여 상하부 왕복운동하면서 혼합될 수 있다. 상기 제2 혼합단계 (S400)는 로터리믹서를 이용하여 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 혼합하는 것으로, 상기 제1 혼합단계 (S300)에서 아스콘 내에 개질재, 폐타이어분말 및 라텍스가 균일하게 분포하도록 혼합된 개질아스콘을 균일한 물성을 갖도록 혼합하고 가열하여 상기 개질아스콘을 전체적으로 균일하게 할 수 있다.

상기 로터리믹서는 하부면과 상기 하부면에 대면하는 상부면 및 상기 하부면과 상부면을 연결하는 측면으로 이루어지는 원통형으로 구비되고, 상기 로터리믹서의 내부에서 상기 하부면과 측면이 서로 연결되는 모서리는 라운드되도록 구비되며, 상기 로터리믹서의 내부에는 상기 하부면과 상부면을 연결하도록 구비되어 외면에 나사산이 구비되는 센터봉이 구비되고, 상기 임펠러는 상기 센터봉의 나사산을 따라서 상기 로티리믹서의 상하부로 왕복운동할 수 있다.

상기 센터봉에는 상기 상부면과 인접한 부분 및 하부면과 인접한 부분에 각각 상기 임펠러의 이동을 제어하는 가이드센서가 구비되고, 상기 임펠러는 상기 센터봉을 따라 제1 방향으로 회전하면서 상부로 이동하고 상기 상부면에 인접한 부분에 구비된 가이드센서에 의하여 상기 제1 방향의 반대방향인 제2 방향으로 회전방향을 바꾸어 하부로 이동할 수 있다. 또한, 상기 로터리믹서의 임펠러에는 직경이 1.5cm 내지 3cm의 원형인 복수개의 홀이 구비되고, 상기 개질아스콘은 상기 복수개의 홀을 통과하면서 혼합될 수 있다.

상기 로터리믹서는 상기 로터리믹서의 하부면 및 상부면의 외측에 각각 연결되는 회전봉에 의하여 전체적으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 로터리믹서의 내부에 구비되는 임펠러는 상기 회전봉에 의한 로터리믹서 자체의 회전과 반대방향으로 회전할 수 있다. 예컨대, 상기 로터리믹서가 상기 회전봉에 의하여 반시계방향으로 회전하는 경우, 상기 임펠러는 시계방향으로 회전하면서 상기 센터봉을 따라 상부측으로 이동하고, 상기 임폘러가 상기 가이드센서에 의하여 회전하는 방향은 반시계방향으로 역전되어 하부로 이동하는 경우 상기 가이드센서에 의하여 전달받은 제어부에 의하여 상기 회전봉은 상기 임펠러와는 반대방향인 시계방향으로 회전하도록 회전방향이 변화될 수 있다.

상기 로터리믹서 내에 구비되는 개질아스콘은 회전봉에 의한 로터리믹서 자체의 회전과 상기 임펠러에 의한 회전에 의하여 원심력 및 구심력이 작용하여 상기 개질아스콘의 가로방향의 혼합이 균일하게 수행되도록 할 수 있다.

또한, 상기 임펠러는 상기 센터봉을 따라 상하부로 왕복이동하면서 회전하여 상기 개질아스콘을 혼합하고, 상기 임펠러에 구비되는 복수개의 홀을 통하여 상기 개질아스콘을 임펠러의 상부에 머무르게 하지 않고 균일하게 혼합되도록 할 수 있다.

상기 임펠러에 의하여 상기 개질아스콘은 상기 로터리믹서 내에서 상하부 왕복운동을 수행하게 되고, 상기 상하부 왕복운동에 의하여 상기 개질아스콘의 세로방향의 혼합이 균일하도록 할 수 있다.

상기 제2 혼합단계에서 상기 개질아스콘은 상기 로터리믹서의 로터리인렛으로 유입되어 로터리아웃렛으로 배출되고, 상기 로터리인렛은 상기 로터리믹서의 바닥면의 일측에 구비되고, 상기 로터리아웃렛은 상기 측면에 구비되되 상기 바닥면의 타측에 인접하게 구비될 수 있다. 또한, 상기 로터리믹서의 바닥면에는 상기 바닥면에서 측면이 연결되는 모서리가 라운드되도록 구비될 수 있다.

통상, 로터리믹서는 대량의 개질아스콘을 혼합할 수 있도록 큰 크기로 구비되어, 상기 로터리믹서의 바닥면 모서리에는 배출되지 못하고 침적되어 고형화될 수 있으며 이는 불필요한 로스와 설비의 노화의 원인이 된다.

반면, 본 실시예에 따른 로터리믹서는 바닥면 모서리가 라운드되도록 구비되므로, 개질아스콘이 모서리에 침적되는 것을 방지할 수 있고, 바닥 모서리에 쌓일 수 있는 개질아스콘이 모두 외부로 배출되도록 할 수 있다.

상기 제2 혼합단계에서 상기 로터리믹서의 내부 측면 하부측에서는 적외선램프가 구비되어 상기 로터리믹서의 로터리인렛을 통하여 유입되는 개질아스콘과 로터리아웃렛을 통하여 배출되는 개질아스콘으로 적외선을 조사할 수 있다.

상기 제2 혼합단계는 200℃ 내지 220℃의 온도범위에서 개질아스콘을 혼합할 수 있는데, 200℃ 미만인 경우 개질아스콘을 이용하여 시공하는 경우 균열이 원이 될 수 있고, 220℃ 초과인 경우 상기 개질아스콘 내에 구비되는 라텍스, 개질재의 물성을 저하시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 개질아스콘의 제조방법은 제1 혼합단계와 제2 혼합단계로 서로 별도로 구분된 단계에 의하여 개질아스콘을 혼합할 수 있다. 상기 제1 혼합단계에서는 상기 개질아스콘을 구성하는 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 상기 아스콘 중에 균일하게 분포되도록 120℃ 내지 140℃에서 수행되는 예비적 혼합단계일 수 있다. 상기 제2 혼합단계에서는 상기 제1 혼합단계에서 혼합된 개질아스콘 중에 라텍스를 더 첨가한 후 수행될 수 있고, 상기 개질아스콘을 200℃ 내지 220℃의 온도범위에 혼합함으로써 상기 개질아스콘이 전체적으로 향상된 물성을 갖도록 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 개질아스콘의 제조방법은 상기 개질아스콘이 균일하고 동시에 상기 개질아스콘을 구성하는 물질이 최적의 물성을 갖도록 혼합될 수 있도록 함으로써, 시공 후 개질아스콘의 결합력이 강화되어 견고한 포설작업이 이루어져 도로의 수명이 증가되어, 그에 따른 보수비용이 절감되어 경제적 효과를 가져오도록 할 수 있다.

<개질아스콘 제조 장치>

도 17는 본 발명의 다른 실시예에 의한 개질아스콘의 제조장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 개질아스콘의 제조장치 (100)는 아스콘이 구비되어 상기 아스콘으로 열을 공급하는 제1 원료공급부 (110); 개질재가 구비된 제2 원료공급부 (120); 폐타이어분말을 구비하는 제3 원료공급부 (130); 상기 제1 원료공급부 (110)와 연결되어 스크류믹서 (150)로 아스콘을 공급하는 제1 공급부 (150); 상기 제2 원료공급부 (120)와 연결되어 스크류믹서 (150)로 개질재를 공급하는 제2 공급부 (125); 상기 제3 원료공급부 (130)와 연결되어 스크류믹서 (150)로 폐타이어분말을 공급하는 제3 공급부 (135); 상기 제1 내지 제3 공급부 (110, 120, 130)를 통하여 공급받은 아스콘, 개질재, 폐타이어분말을 혼합하여 개질아스콘을 제조하는 스크류믹서 (150); 상기 스크류믹서 (150)에서 전달받은 개질아스콘을 수납하여 혼합하는 로터리믹서 (160);를 포함하고, 상기 로터리믹서 (160)는 원통형으로 구비되어 내부에 상기 로터리믹서와 반대방향으로 회전하는 임펠러 (166)가 구비되고, 상기 로터리믹서 (160)의 하부면 (161)에는 상기 개질아스콘이 유입되는 로터리인렛 (161a)이 구비되고, 상기 로터리믹서 (160)의 측면에는 상기 개질아스콘이 배출되는 로터리아웃렛 (163a)이 구비되며, 상기 로터리믹서 (106)의 외면에는 상기 로터리믹서의 적어도 일부를 감싸도록 구비되어 상기 로터리믹서 (160)로 열을 공급하는 열교환기 (167)가 구비될 수 있다.

본 실시예에 따른 개질아스콘 제조장치 (100)는 원료인 아스콘뿐 아니라 상기 아스콘의 물성을 향상시키기 위하여 첨가되는 개질재와, 폐타이어분말을 더 포함할 수 있다. 상기 개질아스콘 제조장치 (100)는 불순물이 포함되어 물성이 저하된 폐타이어분말을 포함함에도 불구하고, 원료 아스콘만으로 이루어진 아스콘과 대략 동일한 물성을 구비하도록 아스콘을 제조할 수 있다.

상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말은 각각 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130)를 통하여 준비된 후 혼합될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130)는 각각의 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 구비되는 드럼 (111, 121, 131), 상기 드럼 (111, 121, 131)의 내부에 구비되어 이들 물질들을 교반하는 믹서 (114, 124, 134), 상기 드럼 (111, 121, 131)의 외면에 구비되어 상기 드럼 내부로 간접적으로 열을 전달하는 보일러 (113, 123, 133)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 드럼 (111, 121, 131)에는 내부의 온도를 측정하는 온도센서 (112, 122, 132)가 구비될 수 있는데, 상기 온도센서 (112, 122, 132)에서 측정된 온도는 제어부 (140)로 전달될 수 있다. 상기 제어부 (140)에는 상기 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130) 내의 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말에 대한 소정의 온도범위가 미리 입력되어 있고, 상기 온도센서 (112, 122, 132)에서 전달받은 온도와 비교하여 상기 제어부 (140)는 상기 보일러 (113, 123, 133)의 온-오프를 제어할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130)에 구비되는 보일러 (113, 123, 133)는 상기 드럼 (111, 121, 131)의 외면을 감싸도록 구비되고, 상기 드럼 (111, 121, 131)를 통하여 내부에 구비되는 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 간접적으로 가열할 수 있다. 또한, 상기 드럼 (111, 121, 131) 내부에 구비되는 믹서 (114, 124, 134)는 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 교반하여, 상기 보일러 (113, 123, 133)를 통하여 전달되는 열은 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말의 전체적으로 균일하게 전달될 수 있다.

상기 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130)의 바닥측에는 각각 제1 내지 제3 공급부 (115, 125, 135)가 구비되어 상기 제1 내지 제3 원료공급부 (110, 120, 130) 내의 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 스크류믹서 (150)로 전달할 수 있다. 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말은 각각 별도의 루트로 상기 스크로믹서 (150)로 전달될 수 있는데, 예컨대 상기 아스콘은 상기 스크류믹서 (150)의 일단에 구비되는 스크류인렛 (156a)를 통하여 전달되고, 상기 개질재는 상기 스크류믹서 (150)의 내부에 구비되어 내부에 유체가 흐를 수 있는 패스 (path)를 구비한 스크류 (152, 153)를 통하여 전달되며, 상기 폐타이어분말은 상기 스크류믹서 (150)의 상부에 구비되는 제1 호퍼 (154)를 통하여 상기 스크류믹서 (150)의 내부로 전달될 수 있다.

<개질 아스콘 제조장치>

이하, 도 18 내지 도 23은 도 17에 도시된 개질아스콘 제조장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 17을 참조하여, 하기 각각의 도면에 도시된 구성을 설명한다. 도 18는 도 17의 스크류믹서의 단면도이고, 도 19은 도 18의 A부분의 확대도이며, 도 20는 B부분을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 17와 함께 도 18 내지 도 20를 참조하면, 상기 스크류믹서 (150)는 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말을 초벌로 혼합하는 것으로, 아스콘 내에 개질재 및 폐타이어분말이 균일하도록 분포시킴으로써 후속하는 로터리믹서에서 상기 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말이 효율적으로 혼합되도록 할 수 있다.

상기 스크류믹서 (150)는 일단에서 타단으로 제1 방향으로 연장되는 원통형의 바디부 (151), 상기 바디부 (151)의 내부에서 아스콘, 개질재 및 폐타이어분말로 이루어진 개질아스콘을 혼합하도록 회전하도록 구비되는 스크류 (152, 153), 상기 바디부 (151)의 일단에서 상기 제1 공급부 (115)와 연결되어 상기 아스콘이 투입되는 스크류인렛 (156a), 상기 바디부 (151)의 일단에 인접하게 구비되어 상기 제3 공급부 (135)에서 폐타이어분말을 공급받아 상기 바디부 (151)로 투입하는 제1 호퍼 (154) 및 상기 바디부 (151)의 타단에 구비되는 스크류아웃렛 (156b)을 포함할 수 있다.

상기 스크류믹서 (150)에서 상기 바디부 (151)는 단면이 원형으로 일단에서 타단으로 연장되되 바닥면에 나란하도록 구비될 수 있다. 상기 바디부 (151)의 일단에는 스크류인렛 (156a)이 구비되고, 상기 바디부 (151)의 일단에 대면하는 면인 타단에는 스크류아웃렛 (156b)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 스크류인렛 (156a)은 상기 일단에서 상부측에 구비되고, 상기 스크류아웃렛 (156b)은 상기 타단에서 하부측에 구비되어 상기 스크류인렛 (156a)과 스크류아웃렛 (156b)이 서로 대면하지 않고 어긋나도록 구비될 수 있다.

상기 바디부 (151)의 내부에는 상기 바디부 (151)의 일단에서 타단으로 제1 방향으로 연장되어 회전하는 스크류 (152, 153)이 구비될 수 있다. 상기 스크류 (152, 153)는 상기 바디부 (151)의 대략 중심에 구비될 수 있다. 상기 스크류 (152, 153)는 상기 제2 공급부 (125)와 연결되어 제1 방향으로 연장되어 회전하는 샤프트 (152)와, 상기 샤프트 (152)의 외주연을 따라 나사산형태로 돌출되어 연장되는 헬리컬블레이드 (153)로 이루어질 수 있다. 상기 샤프트 (152)는 상기 바디부 (151)의 중심부에 구비되되, 상기 스크류믹서 (150)의 일단 및 타단에 중심과 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 스크류믹서 (150)의 일단에서 스크류인렛 (156a)는 상기 샤프트 (152)에 대해서 상부측에 구비되고, 상기 스크류믹서 (150)의 타단에서 스크류아웃렛 (156b)는 상기 샤프트 (152)에 대해서 하부측에 구비될 수 있다. 상기 아스콘이 주입되는 스크류인렛 (156a)이 아스콘을 혼합하는 샤프트 (152)에 대해서 상부측에 위치하고, 상기 아스콘이 배출되는 스크류아웃렛 (156b)이 상기 샤프트 (152)에 대해서 하부측에 위치하므로 상기 스크류믹서 (150)의 바디부 (151)에서 상기 아스콘은 효율적으로 혼합되어 배출될 수 있다.

상기 샤프트 (152)은 상기 스크류믹서 (150)의 일단과 연결되어 상기 제3 공급부 (135)와 연결되도록 개방부 (152a)으로 구비되고, 상기 샤프트 (152)의 타단은 스크류믹서 (150)의 타단측에 구비되어 가로막힌 닫힌부 (152b)로 구비될 수 있다. 상기 샤프트 (152)의 내부는 상기 제3 공급부 (135)를 통하여 전달받는 개질재가 이동하는 패스 (path) (152c)가 구비되고, 상기 헬리컬블레이드 (153)는 내부에 상기 패스 (152c)와 연결되어 상기 개질재가 외부로 배출되는 복수개의 홀 (153a)을 구비할 수 있다. 예컨대, 상기 샤프트 (152)는 상기 샤프트 (152)의 일측인 개방부 (152a)가 제3 공급부 (135)와 연결되고 상기 샤프트 (152) 내부의 패스 (152c)와 연통되어 상기 개질재가 통과하고, 상기 샤프트 (152)의 타측은 닫힌부 (152b)로 구비되므로, 상기 개질재는 상기 헬리컬블레이드 (153)에 구비되는 복수개의 홀 (153a)을 통하여 상기 바디부 (151)의 내부로 전달될 수 있다.

상기 아스콘은 상기 바디부 (151)의 내부를 대략 가득 채우도록 구비되어 상기 바디부 (151)를 통과하도록 구비되고, 상기 폐타이어분말는 상기 바디부 (151)의 일단에 구비되는 제1 호퍼 (154)를 통하여 상기 바디부 (151)의 내부로 첨가될 수 있다. 상기 폐타이어분말이 상기 바디부 (151)의 상부를 통하여 유입되므로 폐타이어분말의 비산을 방지할 수 있고, 또한 바디부 (151) 내에서 혼합되는 아스콘의 시작부분에서 혼합되므로 상기 아스콘과 폐타이어분말이 바디부 (151)를 진행하는 과정에서 균일하게 혼합될 수 있다. 또한, 상기 제1 호퍼 (154)에는 상기 제1 호퍼 (154)의 개폐를 제어하는 밸브 (154a)가 더 구비될 수 있으며, 상기 밸브 (154a)에 의하여 상기 바디부 (151) 내로 투입되는 폐타이어분말의 양을 실시간 제어할 수 있다. 또한, 상기 헬리컬블레이드 (153)는 회전하면서 상기 아스콘 및 폐타이어분말과 전체적으로 접촉할 수 있다. 상기 개질재는 상기 헬리컬블레이드 (153)의 복수개의 홀 (153a)을 통하여 배출되어 상기 아스콘 및 폐타이어분말 내부로 균일하게 분포될 수 있으므로, 상기 바디부 (151) 내에서 아스콘, 폐타이어분말 및 개질재는 전체적으로 균일하도록 혼합될 수 있다.

별법으로, 상기 헬리컬블레이드 (153)에는 상기 복수개의 홀 (153a)을 개폐하는 플레이트 (153b)가 더 구비될 수 있다. 상기 플레이트 (153b)에는 복수개의 홀 (153c)가 구비될 수 있는데, 상기 플레이트 (153b)에 구비된 복수개의 홀 (153c)은 상기 헬리컬블레이드 (153)에 구비된 복수개의 홀 (153a)에 대응하는 위치에 구비될 수 있다. 상기 헬리컬블레이드 (153)에는 상기 플레이트 (153b)가 삽입되어 막힌 공간을 형성할 수 있는데, 상기 플레이트 (153b)의 삽입 정도에 따라 상기 헬리컬블레이드 (153)에 구비된 복수개의 홀 (153a)은 상기 플레이트 (153b)에 구비된 복수개의 홀 (153c)과 대응하거나 어긋나도록 구비될 수 있다. 상기 헬리컬블레이드 (153)의 복수개의 홀 (153a)과 상기 플레이트 (153b)의 홀 (153c)이 서로 대응하여 개구된 부분이 대응하는 경우, 상기 개질재는 상기 헬리컬블레이드 (153)에서 배출될 수 있고, 상기 헬리컬블레이드 (153)의 복수개의 홀 (153a)과 상기 플레이트 (153b)의 홀 (153c)이 서로 어긋다도록 구비되는 경우, 상기 헬리컬블레이드 (153)의 복수개의 홀 (153a)은 폐쇄되므로 상기 개질재는 상기 헬리컬블레이드 (153)에서 배출되지 않게 된다.

상기 스크류믹서 (150)의 외면에는 제2 호퍼 (155)와 보일러 (159)가 더 구비될 수 있다. 상기 제2 호퍼 (155)는 상기 제1 호퍼 (154)와 나란한 면에서 상기 제1 호퍼 (154)에 인접하게 구비되고, 상기 보일러 (159)는 상기 제2 호퍼 (155)의 반대면에 구비될 수 있다. 상기 제2 호퍼 (155)를 통하여 폐타이어분말과는 다른 물질, 에컨대 라텍스 등과 같이 물질이 상기 바디부 (151) 내부로 투입되어 아스콘과 혼합될 수 있다. 또한, 상기 제2 호퍼 (155)에는 상기 제2 호퍼 (155)의 개폐를 제어하는 밸브 (155a)가 구비되어, 상기 제2 호퍼 (155)를 통하여 상기 바디부 (151)의 내부로 투입되는 라텍스의 양을 실시간 제어할 수 있다.

또한, 상기 스크류믹서 (150)의 하부에는 보일러 (159)가 구비되어 상기 스크류믹서 (150) 내에서 혼합되는 아스콘, 폐타이어분말 및 개질재로 열을 전달할 수 있다. 상기 스크류믹서 (150)에 구비되는 보일러 (159)는 상기 아스콘, 폐탕이어분말 및 개질재의 온도를 소정의 범위 내로 유지할 수 있도록 할 수 있다.

도 21은 도 17의 로터리믹서 내에 구비되는 센터봉과 임펠러의 분해사시도이고, 도 22은 로터리믹서 내에서 센터봉을 중심으로 임펠러가 이동하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 로터리믹서의 단면도이다.

도 17와 함께 도 21 내지 도 8을 참조하면, 로터리믹서 (160)는 스크류믹서에서 아스콘, 폐타이어가루 및 개질재가 예비적으로 혼합되어 제조된 개질아스콘을 로터리인렛 (161a)을 통하여 전달받아 임펠러 (166)를 이용하여 균일하게 혼합할 수 있다. 상기 로터리믹서 (160)는 하부면 (161)과 상기 하부면 (161)에 대면하는 상부면 (162) 및 상기 하부면 (161)과 상부면 (162)을 연결하는 측면 (163)으로 이루어지는 원통형으로 구비되고, 상기 로터리믹서 (160)의 내부에서 상기 하부면 (161)과 측면 (163)이 서로 연결되는 모서리는 라운드되도록 구비 (168)될 수 있다.

상기 로터리믹서 (160)는 지면과 나란한 하부면 (161) 및 상부면 (162)을 포함하고, 상기 로터리믹서 (160)는 지면에서 이격되도록 대략 바 (bar)형태의 회전봉에 의하여 이격될 수 있다. 상기 바형태의 회전봉은 상기 로터리믹서 (160)의 중심부와 연결되어 상기 로터리믹서 (160)를 지지하면서 상기 로터리믹서 (160)를 회전시킬 수 있다. 상기 로터리믹서 (160)는 상기 회전봉에 의하여 상기 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있는데, 이때 상기 로터리믹서 (160)의 내부에 구비되는 임펠러 (166)는 상기 로터리믹서 (160)의 몸체가 회전하는 방향과 반대방향으로 회전할 수 있다. 즉, 상기 회전봉에 의하여 로터리믹서 (160)가 반시계방향 (CW)로 회전하는 경우, 상기 로터리믹서 (160)의 내부에 구비되는 구비되는 임펠러 (166)는 상기 로터리믹서 (160)와 반대방향인 시계방향 (C)으로 회전할 수 있다. 상기 로터리믹서 (160)의 내부에 구비되는 개질아스콘은 로터리믹서 (160) 자체의 일방향의 회전, 및 내부 임펠러 (166)에 의한 반대방향의 회전에 의하여 혼합될 수 있다. 상기 개질아스콘은 로터리믹서 (160)의 측면 (163) 내부와 접하는 부분인 외측과, 상기 임펠러 (166)에 접하는 부분인 내측이 서로 이격되었음에도 불구하고, 상기 개질아스콘의 가로방향에 대한 혼합이 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 상기 로터리믹서 (160)의 임펠러 (166)는 상기 로터리믹서 (160)의 상하부를 왕복이동하면서 상기 개질아스콘을 혼합할 수 있으므로 상기 개질아스콘의 세로방향의 혼합이 용이할 수 있다. 본 실시예에 따른 로터리믹서 (160)는 소정의 양으로 점도가 있도록 구비됨에도 불구하고 상기 개질아스콘을 세로방향, 가로방향으로 전체적으로 혼합이 될 수 있도록 할 수 있다.

상기 로터리믹서 (160)의 내부에는 상기 하부면 (161)과 상부면 (162)을 연결하도록 구비되는 센터봉 (165)을 더 구비할 수 있다. 상기 임펠러 (165)는 상기 센터봉 (165)에서 접촉하되 결합되지 않도록 별도의 운동이 가능하도록 상기 센터봉 (165)에 장착될 수 있다. 상기 센터봉 (165)은 단면이 원형으로 상기 로터리믹서 (160)의 하부면 (161)에서 상부면 (162)으로 수직하게 연장되는 봉부재 (165a)와 상기 봉부재 (165a)의 일단 및 타단에서 소정 간격으로 이격되어 상기 봉부재 (165a)의 외면에 구비되는 나사산 (165b)을 포함할 수 있다.

상기 임펠러 (166)는 상기 센터봉 (165)에 장착되어 상기 센터봉 (165)의 나사산 (165b)을 따라서 상기 로티리믹서 (160)의 상하부로 왕복운동할 수 있다. 또한, 상기 센터봉 (165)에는 상기 로터리믹서 (160) 상부면 (162)과 인접한 부분 및 하부면 (161)과 인접한 부분에 각각 상기 임펠러 (166)의 이동을 제어하는 가이드센서 (165c)가 구비될 수 있다. 상기 가이드센서 (165c)는 상기 봉부재 (165a)의 일단 및 타단에서 상기 나사산 (165b)에 시작되는 부분과 끝나는 부분에 각각 구비되어, 상기 임펠러 (166)의 회전방향을 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 임펠러 (166)가 상기 센터봉 (165)의 나사산 (165b)을 따라서 시계방향으로 회전하면서 상승하는 경우, 상기 임펠러 (166)는 상기 센터봉 (165)의 상부측에 구비되는 가이드센서 (165c)에 의하여 센싱되고 상기 가이드센서 (165c)는 센싱된 임펠러 (166)의 위치를 별도로 구비된 제어부 (미도시)로 전달할 수 있다. 상기 제어부는 미리 입력된 값에 의하여 상기 임펠러 (166)가 상기 임펠러 (166)를 상승하게 하는 시계방향과 반대방향인 반시계방향으로 회전하도록 하고, 상기 임펠러 (166)는 상기 센터봉 (165)의 나사산 (165b)을 따라서 회전하면서 하강할 수 있다.

상기 로터리믹서 (160)의 임펠러 (166)에는 상기 개질아스콘이 통과하는 복수개의 홀 (166d)이 구비될 수 있고, 예컨대, 상기 임펠러 (166)에 구비되는 복수개의 홀 (166d)은 직경이 1.5cm 내지 3cm의 원형일 수 있다. 상기 임펠러 (166)는 상기 센터봉 (165)의 나사산 (165b)과 상호 맞물리도록 내부에 나사산 (166b)이 구비되는 홀을 갖는 센터 (166a)와 상기 센터에서 외측으로 연장된 하나 이상의 블레이드 (166c)와 상기 블레이드 (166c)에서 상기 블레이드 (166c)를 관통하도록 구비되는 복수개의 홀 (166d)를 포함할 수 있다. 상기 임펠러 (166)에서 센터 (166a)의 내부 홀에는 상기 센터봉 (165)가 삽입되고, 상기 센터 (166a)의 나사산은 상기 센터봉 (165)의 나사산 (165a)와 서로 맞물리도록 구비될 수 있다.

상기 로터리믹서 (160) 내에서 개질아스콘은 상기 임펠러 (166)에 의한 내부 교반되는 데, 상기 개질아스콘의 적어도 일부는 상기 임펠러 (166)의 블레이드 (166c)와 접촉하는 과정에서 상기 블레이드 (166c)의 상부에 머무를 수 있다. 이와 같이 블레이드 (166c) 상부에서 고착되어 머무는 개질아스콘은 혼합과정에서 열외되어 정체될 수 있다. 반면, 본 실시예에 따른 개질아스콘 제조장치에서 상기 블레이드 (166c)에는 복수개의 홀 (166d)이 구비되어 있고, 상기 블레이드 (166c)의 상부에 구비되는 개질아스콘은 상기 임펠러 (166)가 상하이동하는 과정에서 상기 블레이드 (166c)에 구비된 복수개의 홀 (166d)을 통과하게 되므로 정체되지 않고 균일하게 혼합될 수 있다.

상기 블레이드 (166c)에 구비되는 복수개의 홀 (166d)은 1.5cm 내지 3cm인 것이 바람직한데, 1.5cm 미만인 경우 상기 개질아스콘의 점성에 의해서 복수개의 홀 (166d)이 막힐 수 있고, 3cm 초과인 경우 블레이드 (166c)의 면적이 축소되어 상기 개질아스콘을 교반하는 능력이 저하된다.

상기 로터리믹서 (160)는 상기 스크류믹서에서 전달받은 개질아스콘이 균일한 물성을 갖도록 혼합할 수 있다. 상기 개질아스콘은 상기 로터리믹서 (160)의 로터리인렛 (161a)을 통하여 유입되어 로터리아웃렛 (163a)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 로터리믹서 (160)에서 상기 로터리인렛 (161a)은 상기 바닥면 (161)의 일측에 구비되고, 상기 로터리아웃렛 (163a)은 상기 측면 (163)에 구비되되 상기 바닥면 (161)의 타측에 인접하게 구비될 수 있다.

상기 로터리인렛 (161a)는 상기 로터리믹서 (160)의 바닥면 (161)에 구비되어 개질아스콘을 전달하므로 상기 개질아스콘은 상기 로터리믹서 (160)의 하부에서 상기 임펠러 (166)에 의하여 상기 로터리믹서 (160)의 상부로 전달되면서 왕복운동에 의하여 교반될 수 있다. 또한, 상기 로터리아웃렛 (163a)은 상기 로터리인렛 (161a)에 대해서 가로방향으로 이격되어 구비되므로 유입되는 개질아스콘과 배출되는 개질아스콘이 혼합되지 않도록 공간적으로 분리시킬 수 있다.

또한, 상기 로터리믹서 (160)의 내부에서 상기 하부면 (161)과 측면 (163)이 서로 연결되는 모서리는 라운드되도록 구비 (168)되므로, 로터리믹서 (160)의 하부면 (161) 모서리에 쌓이는 개질아스콘이 침적되지 않고 외부로 모두 배출되도록 할 수 있다.

상기 로터리믹서 (160)의 내부 측면 (163)에는 상기 개질아스콘으로 적외선을 조사하는 적외선램프 (167)가 구비되어 상기 개질아스콘으로 열을 전달할 수 있는데, 상기 상기 임펠러 (166)에서 상기 로터리믹서 (160)의 바닥면 (166e)과 대면하는 면은 상기 적외선을 반사시키는 크롬재질 (166d)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 적외선램프 (167)는 할로겐램프를 포함할 수 있다. 상기 적외선램프 (167)은 상기 로터리믹서 (160)의 내부 측면에서 일정하게 이격된 안정망 (도면 미도시)을 통하여 개질아스콘으로부터 보호되도록 구성될 수 있다. 상기 임펠러 (166)의 크롬재질 (166d)은 상기 적외선램프 (167)에서 발생되는 적외선을 전반사 시킬 수 있도록 구성되어 있고, 상기 적외선램프 (167)에 전기를 공급하기 위해, 상기 로터리믹서 (160)의 측면 (163)의 일측은 적외선램프 (167)과 연결될 수 있고, 상기 로터리믹서 (160)의 측면 (163)의 타측은 발전기 (도면 미도시)와 연결되어 있는 전선 (도면 미도시)이 구비되어 있다.

개질아스콘을 포설하는 작업에서 개질아스콘이 소정의 온도범위를 균일하게 유지하는 것이 바람직하다. 상기 적외선램프 (167) 및 임펠러 (166)의 크롬재질 (166d)은 상기 로터리믹서 (160)의 하부측에 구비되어 상기 로터리믹서 (160)의 로터리인렛 (161a)을 통하여 외부에서 유입되는 개질아스콘을 가열시킴으로써 상기 로터리믹서 (160)의 내부에 구비된 개질아스콘의 온도가 저하되는 것을 방지하고, 상기 로터리아웃렛 (163a)으로 배출되는 개질아스콘에 열을 공급함으로써 개질아스콘이 소정의 온도범위를 유지하면서 배출되도록 할 수 있다. 상기 로터리믹서 (160)는 개질아스콘이 전체적으로 균일한 입도 분포도를 갖도록 혼합할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 개질아스콘의 제조장치에 따라 제조된 아스콘은 야간 및 동절기에 따른 낮고 불균일한 온도와 균일하게 입도 별로 혼합되지 않으므로 도로에 발생되는 균열 및 소성변형을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 : 가열아스콘공급유닛 11 : 제1 콜드빈
12 : 제1 컨베이어 13 : 가열건조기
14 : 이송엘리베이터 15 : 진동스크린
16 : 핫빈 17 : 계량호퍼
18 : 혼합기 19 : 액체 아스팔트 저장조
2 : 상온재생아스콘공급유닛 21 : 제2 콜드빈
22 : 제2 컨베이어 23 : 제조용액 공급부
231 : 제1 저장조 232 : 제2 저장조
233 : 제3 저장조 234 : 제4 저장조
24 : 계량조 241 : 밸브
3 : 제어반 4 : 채움재 투입제어기
5 : 오일

Claims (10)

1. 순환골재가 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 제1 콜드빈과, 상기 제1 콜드빈의 하부에 설치되어 순환골재를 이송하는 제1 컨베이어와, 상기 제1 컨베이어에 의해 이송된 순환골재를 가열하는 가열건조기와, 상기 가열건조기로부터 배출된 순환골재를 진동스크린으로 이송시키는 이송엘리베이터와, 상기 이송엘리베이터를 통해 투입되는 순환골재를 크기별로 선별하는 진동스크린과, 상기 진동스크린을 통해 선별된 순환골재가 각각 투입되는 복수의 호퍼를 갖는 핫빈과, 상기 핫빈을 통해 배출되는 순환골재를 일시 저장하는 계량호퍼와, 상기 계량호퍼를 통해 배출되는 순환골재, 액체 아스팔트를 혼합하는 혼합기를 포함하는 가열아스콘공급유닛을 포함하며,
   상기 혼합기는, 블록 형상의 고정프레임 및 상기 고정프레임의 상부에 고정되는 고정브라켓으로 이루어지며, 상기 고정프레임은 상호 결합되는 복수의 고정빔으로 이루어지고, 상기 고정브라켓의 일측에는 외부로부터 유입되는 유입물인 물, 유화아스팔트 및 첨가제의 중량을 누적 측정할 수 있는 로드셀 하중계가 구비되는 탱크 고정부와, 상호 결합된 상태에서 내부에 공동부가 형성되도록 하는 탱크상판, 탱크본체 및 탱크하판으로 이루어지며, 상기 탱크상판에는 물, 유화아스팔트 및 첨가제가 유입되는 복수의 소재 공급관이 형성되고, 상기 탱크본체는 상기 고정브라켓에 고정되며, 상기 탱크하판의 하부에는 토출구가 형성되고, 상기 탱크본체와 탱크하판의 외주면에는 상온유지 열선이 구비되는 프리믹싱 탱크부와,
   상기 탱크상판의 상부에 장착되는 믹싱모터, 상기 프리믹싱 탱크부에 내장된 상태에서 상기 믹싱모터와 연결되는 교반축, 상기 교반축에 고정되는 믹싱암과 상기 탱크하판의 바닥면에 고정된 상태에서 상기 교반축의 하단부를 베어링 지지하는 축지지대를 포함하는 프리믹싱부; 및 상기 탱크 본체의 내벽에 적어도 일부에 구비되어 유입되는 유입물에 대하여 진동을 발생시켜 반탄력을 가하기 위한 반탄유닛을 포함하되,
   상기 탱크상판은,
   외부로부터 유입되는 유입물을 수용하여 체류시키기 위한 소정 형상의 체류유닛이 구비되며, 상기 체류유닛은 수평방향 상으로 개폐 되어, 상기 유입물의 상기 탱크 본체로의 투입을 선택적으로 제한하며, 체류되는 유입물에 대하여 설정 온도 값을 부여하는 가열아스콘 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반탄유닛은,
   상기 탱크본체의 내벽에 구비되는 제1반탄유닛과,
   상기 탱크하판의 내벽에 구비되는 제2반탄유닛을 포함하며,
   상기 탱크하판의 내벽은 상측에서 하측을 향하여 일정기울기로 테이퍼지도록 형성되며,
   상기 제2반탄유닛은 대각선 방향 상측에서 하측을 향하여 점진적으로 두께가 두껍도록 형성되며,
   상기 제2반탄유닛은 점진적인 두께에 대응하는 반탄력을 가지는 가열아스콘 제조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2반탄유닛은,
   대각선 방향 하측을 향하는 단부의 상면에는 상방으로 돌출되는 엣지부가 형성되되,
   상면부 길이방향 일영역으로부터 상기 엣지부를 향하여 라운드 지도록 형성되는 가열아스콘 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱암은 상방과 하방 간에 일정하게 유동되며,
   상기 축지지대는 상기 믹싱암의 유동에 대응하여, 상기 믹싱암과 상기 탱크하판 상호간에 완충력을 제공하는 가열아스콘 제조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 축지지대는,
   상기 축지지대와 접하도록 구비되는 중공형의 상방지지대와,
   일단부에 플랜지가 형성되고 타단부 적어도 일부가 상기 상방지지대에 내삽되며, 외주면 둘레에 탄성수단이 외삽되어 상기 플랜지에 안착되는 하방지지대를 포함하며,
   상기 상방지지대는 상기 탄성수단과 길이방향으로 마주접하여 상기 하방지지대로부터 상방과 하방으로 유동되는 가열아스콘 제조장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱암은,
   상기 교반축 상하에 각각 고정되는 일자형 암과 경사형 암을 포함하며,
   상기 일자형암은 상기 교반축으로부터 소정길이로 연장되며 길이방향 제1영역 상에서 틸트(tilt) 동작이 가능하도록 구비되는 브릿지와,
   상기 브릿지 상에 구비되어 상기 유입물에 대한 반탄력을 가하기 위한 반탄봉을 포함하며,
   상기 브릿지의 상방에는 소정의 실린더유닛이 구비되며,
   상기 브릿지는,
   길이방향 상에서 상기 제1영역보다 외측에 위치되는 길이방향 제2영역이 상기 실린더유닛과 피스톤유닛을 매개로 결속되며, 상기 피스톤유닛의 유동에 기반하여 틸트 동작되는 가열아스콘 제조장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 반탄봉은,
   금속으로 이루어진 반원통형의 진동블록과,
   상기 진동블록 상단에 연결볼트로 고정되는 다수의 진동자와,
   상기 각 진동자 하부에 구비되는 압전소자와,
   상기 진동블록 외부에 진동블록을 밀폐시키게 되는 원통형의 진동관과,
   상기 진동관 양측면에 상기 진동블록을 밀폐시킬 수 있게 압착되는 밀폐판과,
   상기 진동관 일면의 밀폐판에 각각의 압전소자에 접지되어진 배선과 연결되게 되는 파워코드선을 포함하며,
   상기, 진동블록은 상부에 상기 진동자에서 발생되는 진동이 진동블록의 양측면으로 고르게 전달될 수 있도록 홈이 형성되는 가열아스콘 제조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 반탄봉은 외주면 둘레 적어도 일부를 따라 복수의 돌기들이 형성되는 가열아스콘 제조장치.
9. 삭제
10. 삭제

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