KR200262495Y1 - 첨가제 계량 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 2단으로 버터플라이 밸브를 장착하여 전자적인 제어에 의해 개폐되도록 하고, 고압, 저 풍향 방식으로 운전되도록 하여 분진발생이 적고, 송풍능력이 우수하며, 정확한 배합양을 신속히 운반할 수 있는 첨가제 계량 투입장치에 관한 것이다.

본 고안은, 아스팔트 혼합물의 결합력을 증대시키기 위한 첨가제가 투입되는 호퍼; 상기 호퍼의 하부 배출구에 설치되어 그로부터 인출되는 첨가제를 계량하여 배출하는 계량수단; 상기 호퍼의 배출구와 계량수단의 입구 사이에 설치되며 상기 계량수단에서 계량된 양이 정량에 이르도록 호퍼에서 인출되는 첨가제의 양을 미세하게 조절하는 제1 첨가제 배출량 조절수단; 상기 계량수단의 배출구에 설치되며, 그로부터 배출되는 첨가제가 소정 양만큼씩 통과되도록 조절하는 제2 첨가제 배출량 조절수단; 상기 제2 첨가제 배출량 조절수단을 통과한 첨가제를 믹서내로 투입하는 첨가제 투입수단; 및 상기 첨가제 투입수단에 소정 압력의 풍력을 제공하는 풍력제공수단을 포함하는 첨가제 계량 투입장치를 제공한다.

Description

첨가제 계량 투입장치{Apparatus for inputing additive in asphalt concrete manufacture apparatus}

본 고안은 가열식 또는 상온식 아스콘 제조시에 첨가제(약품)를 믹서에 투입하기 위한 첨가제 계량 투입장치에 관한 것으로, 특히 고압, 소풍량 방식으로 운전되도록 하여 분진발생을 감소시키며, 정확한 배합비로 믹서에 투입될 수 있는 첨가제 계량 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 도로포장의 재료로 사용되는 아스팔트 콘크리트 혼합물(이하, '아스콘'이라 칭함)은 자갈이나 쇄석과 같은 골재와, 원유를 분류할 때 최종적으로 남는 찌꺼기인 아스팔트를 혼합하고 소정온도로 가열하여 제조되는 가열 혼합형 아스콘(hot-mix asphalt concrete)과, 석유를 용제로 사용하여 제조되는 컷백 아스팔트(cutback asphalt)와, 물, 아스팔트, 계면활성제의 혼합으로 이루어진 유제와 신골재 및 폐골재를 소정비율로 상온에서 혼합하여 제조되는 상온 유화아스팔트 혼합물(cold-mix bituminous emulsion asphalt)등이 있다. 상기와 같은 아스콘을 제조할 때에는, 믹서내에서 혼합되는 아스팔트와 골재의 결합력을 증대시키기 위해 첨가제(약품)가 함께 투입되게 되며, 이때 상기 첨가제는 아스팔트와 골재의 배합비율과 조율되어 투입되고 있기 때문에, 상기 첨가제 계량 투입장치를 통하여 정확히 계량하여 믹서측으로 운반되는 것이 요구되고 있다.

종래의 첨가제 투입장치가 등록실용신안공보 제0159139호에 제안된 바 있으며, 이에 대하여 도1을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 첨가제 투입장치는 섬유첨가제를 저장하며, 하부에 게이트(110a)가 부착된 사이로(110)와; 상기 사이로(110)의 게이트(110a) 하부에 그 일측이 설치되며, 섬유첨가제를 이송하도록 스크류 콘베이어(120)가 내장된 강제이송부(140)와; 상기 강제이송부(140)로부터 배출되어 낙하되는 섬유첨가제를 계량하는 계량기(160)와; 상기 계량기(170)의 하측에 설치되어 섬유첨가제를 이송하는 공기 이송관(220)과; 상기 공기이송관(220)에 공기를 제공하는 송풍기(210)와; 상기 공기 이송관(220)로부터 이송된 섬유첨가제를 임시저장하는 임시저장소(230)와; 상기 임시저장소(230)의 배출구에 설치되며 섬유첨가제를 믹서에 투입되도록 개폐되는 게이트(240)로 구성되어 있다.

상기의 구성에서 사이로(110)에 설치된 게이트(110a)는 수동으로 개폐되는 구조이며, 상기 계량기(160)의 하부에 설치된 게이트와 임시저장소(230)에 설치된 게이트(240)는 각각 에어실린더(250)에 의해 개폐되는 구조로 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 장치는 사이로(110)에서 배출된 섬유첨가제가 스크류 콘베이어(120)에 의해 이송된 후 계량기(160)에서 계량되기 때문에, 원료의 모양 즉 입자의 파괴현상으로 인한 분진발생이 심하며, 상기 계량기(160)에서 계량된 섬유첨가제가 제품투입구로 완전히 투입된 후에 상기 송풍기(210)가 가동하여 상기 제품투입구에 투입된 섬유첨가제 전량을 임시저장소(230)로 이송하기 때문에, 부하가 많이 걸려 송풍능력이 저하되고, 불필요한 공기량이 많으므로 분진발생의 원인이 되고 있을 뿐만 아니라, 상기 송풍기가 저압, 다풍량 방식으로 운전되기 때문에비중이 1 이상인 약품은 운반하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 제품투입구(220)에서 임시저장소(230)로 섬유첨가제를 이송하는 송풍튜브가 PVC 재질의 비중이 낮은 호스로 이루어져 있어 주기적으로 교체해야 하는 문제점이 있다.

또한, 상기 임시저장소(230)에 저장된 섬유첨가제가 믹서내로 투입될 때 상기 믹서의 상부에 설치된 사이클론(도면에 미표시)에서 외부로 많은 양의 분진이 방출되므로 계량한 원료의 무게가 그만큼 줄어들어 실제의 배합비보다 적은 양의 첨가제가 믹서에 투입되어 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 2단으로 버터플라이 밸브를 장착하여 전자적인 제어에 의해 개폐되도록 하고, 고압, 저 풍향 방식으로 운전되도록 하여 분진발생이 적고, 송풍능력이 우수하며, 정확한 배합양을 신속히 운반할 수 있는 첨가제 계량 투입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 기술에 따른 첨가제 투입장치의 구성을 나타낸 개략적인 단면도.

도2는 본 고안에 의한 첨가제 계량 투입장치의 일실시예 구성을 나타낸 개략적인 단면도.

도3a 및 도3b는 본 고안에 의한 첨가제 투입장치의 측면도 및 펑면도.

도4는 본 고안의 요부인 진동장치의 구성을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 호퍼 2: 제1 버터플라이 밸브

3: 스케일 빈 4: 제2 버터플라이 밸브

5: 제3 버터플라이 밸브 6a, 6b: 자바라

7: 이젝터 8: 송풍기

9: 구동모터 10: 송풍관

11: 사이클론 12: 임시저장 빈

13: 제4 버터플라이 밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 아스팔트 혼합물의 결합력을 증대시키기 위한 첨가제가 투입되는 호퍼; 상기 호퍼의 하부 배출구에 설치되어 그로부터 인출되는 첨가제를 계량하여 배출하는 계량수단; 상기 호퍼의 배출구와 계량수단의입구 사이에 설치되며 상기 계량수단에서 계량된 양이 정량에 이르도록 호퍼에서 인출되는 첨가제의 양을 미세하게 조절하는 제1 첨가제 배출량 조절수단; 상기 계량수단의 배출구에 설치되며, 그로부터 배출되는 첨가제가 소정 양만큼씩 통과되도록 조절하는 제2 첨가제 배출량 조절수단; 상기 제2 첨가제 배출량 조절수단을 통과한 첨가제를 믹서내로 투입하는 첨가제 투입수단; 및 상기 첨가제 투입수단에 소정 압력의 풍력을 제공하는 풍력제공수단을 포함하는 첨가제 계량 투입장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 첨가제 계량 투입장치는 분진발생을 억제하면서 계량된 정량의 첨가제가 외부로 비산됨에 없이 믹서내로 투입되도록 구현한 것으로, 본 고안의 실시예에서는 도2에 도시된 바와 같이 골재와 아스팔트 혼합물의 결합력을 증대시키기 위한 첨가제(약품)가 투입되는 호퍼(1)가 구비된다. 상기 호퍼(1)는 하부가 일점을 향하여 급경사하는 급경사면을 가지는 형상, 즉 실질적으로 호퍼(1)의 하부가 사각 원뿔형상으로 형성된다. 따라서, 상기 호퍼(1)의 배출구측으로 첨가제를 이송시키기 위한 별도의 스크류 콘베이어와 같은 이송장치가 호퍼내에 설치될 필요가 없다.

본 실시예에서는 상기 첨가제가 호퍼(1)의 내부 경사면에 부착되어 배출에 지장을 초래하는 것을 방지하도록 상기 호퍼(1)의 경사면에 진동장치(20)를 부가하여 설치할 수도 있다.

예를들어, 상기 진동장치(20)의 구성을 도4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 호퍼(1)의 외면에는 완충작용하는 스프링(36)과, 상기 스프링(36)에 완충력을 제공하는 모터(37)가 부착되며, 상기 호퍼(1)의 내면에는 상기 스프링(36)의 완충력에 의해 승강구동되어 호퍼(1)의 경사면을 타격하는 진동판(38)과; 상기 진동판(38)과 호퍼(1)의 경사면 사이에 장착되어 진동효율을 좀더 높이기 위한 고무판(39)으로 구성할 수 있다.

이밖에 경사면을 긁어 첨가제를 분리시킬 수 있는 스크레이퍼도 가능하며, 이는 당업자에 의해 쉽게 구현될 수 있는 공지의 기술이므로 여기서의 상세한 설명은 생략한다.

상기 호퍼(1)의 하부 배출구에는 외부의 제어신호에 따라 개폐동작하여 배출량을 미세하게 조절하는 제1 버터플라이 밸브(2)와, 상기 제1 버터플라이 밸브(2)의 배출구를 통과한 첨가제의 양을 계량하기 위해 그 외주연부 소정위치에 로드셀(3a)이 장착된 스케일 빈(3)과, 외부의 제어신호에 따라 개폐동작하여 상기 스케일 빈(3)의 배출구를 통과한 첨가제를 통과시키는 제2 버터플라이 밸브(4)와, 외부의 제어신호에 따라 개폐동작하여 상기 제2 버터플라이 밸브(4)로부터 배출되는 첨가제가 소정 양만큼씩 배출되도록 조절하는 제3 버터플라이 밸브(5)가 순차적으로 설치된다.

여기서, 상기 제1 버터플라이 밸브(2)와 스케일 빈(3) 및 상기 제2 버터플라이 밸브(4)와 제3 버터플라이 밸브(5) 사이에는 첨가제의 배출시 비산을 방지하면서 첨가제의 배출통로기능을 하는 자바라(6a, 6b))가 각각 설치된다. 특히 상기 자바라(6a, 6b)는 후술할 이젝터내에 제공되는 송풍압력에 의해 각 버터플라이 밸브(2, 4, 5)와 스케일 빈(3)이 들어 올려짐에 따라 완충기능을 할 수 있도록 하기 위해 채용된 것이다.

또한, 상기 제1 및 제3 버터플라이 밸브(2, 5)에 의해 2단으로 첨가제의 배출량이 조절됨으로서 후술할 송풍기의 가동에 따른 압력편차를 줄일 수 있다. 즉, 상기 제1 버터플라이 밸브(2)의 개폐동작에 의한 첨가제 배출량의 조절과 이젝터로 유입되는 첨가제의 양이 조절됨에 따라 송풍기의 송풍압력을 조절할 수 있으므로 상기 제1 버터플라이 밸브(2)와 제3 버터플라이 밸브(5)에 가해지는 압력의 편차를 줄일 수 있는 것이다.

한편, 상기 제3 버터플라이 밸브(5)의 출구에는 연결관을 매개로 연결되어 배출된 첨가제를 분출시키는 이젝터(7)와, 상기 이젝터(7)의 후측에 설치되되 그와 연통하여 송풍력을 제공하는 송풍기(8)와, 상기 송풍기(8)에 동력을 제공하는 구동모터(9)와, 상기 이젝터(7)의 출구에 연결된 송풍관(10)이 설치된다.

여기서, 상기 송풍기(8)는 비중이 0 ∼ 1.5까지의 분말 또는 입자를 운반할 수 있는 송풍능력을 가진 기기가 채용된다. 또한, 상기 송풍관(10)은 강철재로 이루어져 반영구적으로 사용될 수 있도록 한다.

상기 송풍관(10)의 배출 단부에는 선회기류를 발생시켜 첨가제를 원심력으로 집진하며 상부에 벤트관(11a)이 구비된 사이클론(11)과, 상기 사이클론(11)의 배출구에 설치되어 그로부터 배출된 첨가제를 임시저장하는 임시저장 빈(12)과, 상기임시저장 빈(12)의 배출구에 설치되며 외부의 제어신호에 따라 개폐동작하여 상기 첨가제를 믹서내로 투입하기 위한 제4 버터플라이 밸브(13)로 구성된다.

여기서, 상기 제4 버터플라이 밸브(13)는 아스팔트와 골재가 믹서에 투입되는 시기에 개방되도록 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어된다.

또한, 본 실시예에서는 상기 스케일 빈(3)과 임시저장 빈(12)의 배출구에 각각 제2 및 제4 버터플라이 밸브(4, 13)를 설치한 예를 보여주고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 전자적인 제어에 의해 개폐가 가능한 밸브 또는 수동 게이트 밸브등도 모두 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 호퍼(1)에 투입되는 첨가제는 제1 버터플라이 밸브(2)와 자바라(6a)를 통과하여 스케일 빈(3)에 저장된다.

그리고, 상기 스케일 빈(3)에 저장된 첨가제가 로드셀(3a)에 의해 정량이 계량되면, 상기 로드셀(3a)로부터 출력되는 첨가제 계량 감지신호는 외부의 제어부에 인가되고, 상기 제어부는 제1 버터플라이 밸브(2)에 개폐신호를 인가한다. 이에 따라, 상기 제1 버터플라이 밸브(2)는 조깅동작을 수행하면서 첨가제 배출유량을 조절하게 된다. 상기 스케일 빈(3)에 채워진 첨가제는 다시 제2 버터플라이 밸브(4) 및 자바라(6b)를 통해 제3 버터플라이 밸브(5)를 통과하게 되고, 상기 제3 버터플라이 밸브(5)는 상기의 제1 버터플라이 밸브(2)의 개폐 동작과 마찬가지로 외부의 제어부로부터 개폐신호를 입력받아 개폐동작을 수행하여 이젝터(7)에 유입되는 첨가제의 양을 조절한다.

상기 제3 버터플라이 밸브(5)를 통해 이젝터(7)에 첨가제가 유입되면, 상기 외부의 제어부의 신호에 의해 구동하는 송풍기(8)가 구동모터(9)로부터 회전동력을 전달받아 회전하여 송풍력을 이젝터(7)에 제공함으로써 상기 이젝터(7)는 첨가제를 송풍관(10)을 통해 사이클론(11) 측으로 분사한다.

상기 사이클론(11)은 송풍관(10)을 통해 분사되는 첨가제를 원심력으로 집진하여 임시저장 빈(12)에 저장하고, 상기 임시저장 빈(12)에 첨가제가 저장되면, 상기 제4 버터플라이 밸브(13)가 외부의 제어신호에 의해 개방되어 첨가제가 믹서내로 투입되는 것이다.

이때, 상기 제4 버터플라이 밸브(13)는 아스팔트 및 골재가 믹서에 투입되는 시기에 연동하여 개방되도록 제어됨으로서 믹서내에서 아스팔트, 골재 및 첨가제의 혼합능력을 향상시킬 수가 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 상기 호퍼에 투입되는 첨가제가 자유낙하에 의해 인출되므로 첨가제 입자의 파괴현상이 적고, 분진의 발생을 억제함으로서 사이클론에서의 분진방출이 감소될 수 있을 뿐만 아니라, 정확한 배합비로 믹서에 투입될 수 있는 효과를 가진다.

또한, 상기 제1 및 제3 버터플라이 밸브의 개폐동작을 제어부에서 타이밍시기에 따라 적절히 제어함으로서 상기 제1 버터플라이 밸브를 통하여 첨가제 배출량을 미세하게 조절하여 스케일 빈에 저장되는 첨가제량을 실제 배합비에 맞게 정확히 계량할 수 있으며, 상기 제3 버터플라이 밸브를 통하여 배출량이 조절됨으로서 상기 송풍기의 가동에 따른 압력편차를 줄일 수 있는 다른 효과를 가진다.

또한, 스케일 빈에서 계량이 완료된 후, 이젝터에 배출된 후, 상기 송풍기가 작동하므로, 불필요한 공기의 배출없이 각 배치(batch)마다 정확하고 신속하게 사이클론측으로 운반할 수 있으며, 상기 사이클론의 하부에 임시저장호퍼가 설치되고, 상기 임시저장호퍼의 배출구에 설치된 제4 버터플라이 밸브의 개폐동작이 아스팔트 및 골재투입시기에 맞추어 이루어지므로, 혼합능력을 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

1. 아스팔트 혼합물의 결합력을 증대시키기 위한 첨가제가 투입되는 호퍼;

   상기 호퍼의 하부 배출구에 설치되어 그로부터 인출되는 첨가제를 계량하여 배출하는 계량수단;

   상기 호퍼의 배출구와 계량수단의 입구 사이에 설치되며 상기 계량수단에서 계량된 양이 정량에 이르도록 호퍼에서 인출되는 첨가제의 양을 미세하게 조절하는 제1 첨가제 배출량 조절수단;

   상기 계량수단의 배출구에 설치되며, 그로부터 배출되는 첨가제가 소정 양만큼씩 통과되도록 조절하는 제2 첨가제 배출량 조절수단;

   상기 제2 첨가제 배출량 조절수단을 통과한 첨가제를 믹서내로 투입하는 첨가제 투입수단; 및

   상기 첨가제 투입수단에 소정 압력의 풍력을 제공하는 풍력제공수단

   을 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 호퍼는 그의 하부가 각뿔 형상의 경사면을 가지는 첨가제 계량 투입장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 호퍼의 경사면 소정위치에 장착되어 상기 호퍼의 경사면에 부착되거나 뭉치는 첨가제를 분리시키기 위한 분리수단을 더 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 분리수단은

   호퍼의 외면에 장착되어 완충작용하는 스프링;

   상기 스프링에 완충력을 제공하는 모터;

   상기 호퍼의 내면에 위치되어 상기 스프링의 완충력에 의해 승강구동되어 호퍼의 경사면에 진동력을 제공하는 진동판; 및

   상기 진동판과 호퍼의 경사면 사이에 장착되어 진동효율을 높이기 위한 고무판을 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 계량수단에 첨가제가 채워지고 배출되는 타이밍을 제어하여 상기 제1 및 제2 첨가제 배출량 조절수단에 개폐동작신호를 인가하기 위한 제어부를 더 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 첨가제 배출량 조절수단은 외부의 제어부로부터 신호를 인가받아 개폐동작하는 버터플라이 밸브로 이루어진 첨가제 계량 투입장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 계량수단은

   제1 첨가제 배출량 조절수단의 배출구에 장착되어 첨가제를 저장하는 스케일 빈;

   상기 스케일 빈의 소정위치에 장착되어 그에 저장되는 첨가제 계량을 감지하여 외부의 제어부에 신호를 전달하는 로드셀

   을 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 스케일 빈의 배출구에 장착되어 첨가제를 배출하기 위해 개폐동작하는 제1 첨가제 배출밸브

   를 더 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
9. 제 1 항, 제 7 항 및 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 첨가제 배출량 조절수단과 스케일 빈 및 상기 첨가제 배출수단과 제2 첨가제 배출량 조절수단 사이에 각각 장착되어 첨가제의 배출통로의 기능을 수행하며, 첨가제 투입수단으로부터 인가되는 압력에 대응하도록 완충작용을 수행하는 자바라를 더 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 첨가제 투입수단은

    제2 첨가제 배출량 조절수단의 하부에 장착되어 그로부터 배출된 첨가제를 분출하는 이젝터;

    상기 이젝터의 후방부에 연통되도록 장착되어 그에 송풍력을 제공하는 송풍수단;

    상기 송풍수단에 회전동력을 제공하는 구동모터;

    상기 이젝터에서 분출된 첨가제를 이송하는 송풍관

    을 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 송풍관의 단부에 장착되어 그로부터 분출되는 첨가제를 원심력을 이용하여 집진하는 사이클론;

    상기 사이클론의 하부에 장착되어 그로부터 집진되어 배출되는 첨가제를 임시저장하는 임시저장 빈;

    상기 임시저장빈의 하부에 장착되어 배출을 위한 개폐동작을 수행하는 제2 첨가제 배출밸브

    를 더 포함하는 첨가제 계량 투입장치.
12. 제 8 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 첨가제 배출밸브는 외부의 제어부로부터 제어신호를 인가받아 개폐동작하는 버터플라이 밸브로 이루어진 첨가제 계량 투입장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 송풍관이 강철파이프로 이루어진 첨가제 계량 투입장치.