KR20190114520A - 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 아스팔트 콘크리트의 생산효율 및 품질을 높일 수 있는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법을 제공한다. 여기서, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 송신신호발생부, 안테나부 그리고 수신신호처리부를 포함한다. 송신신호발생부는 밀리미터 파장을 가지는 전자기파를 발생한다. 안테나부는 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파가 목표물로 방사되도록 하고, 목표물에서 반사되는 반사파를 수신한다. 수신신호처리부는 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파 및 안테나부로 수신되는 반사파로부터 안테나부 및 목표물 사이의 거리 및 목표물의 레벨을 산출한다. 안테나부는 송신신호발생부와 연결되는 급전부와, 급전부와 연결되고 전자기파의 전파 방향으로 확대 형성되는 천이부와, 천이부의 후단에 연결되고 전자기파의 전파 방향으로 연장 형성되는 도파부와, 천이부 및 도파부의 사이에 구비되고 전자기파가 균일 위상을 가지도록 변환시키는 파면변환부와, 도파부의 후단에 구비되고 도파부를 통해 전파되는 전자기파의 방향을 전환시켜 전자기파가 목표물로 방사되도록 하는 방향전환부를 가진다.

Description

전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법{UNIT FOR MEASURING LEVEL USING ELECTROMAGNETIC WAVE, APPARATUS FOR MANUFACTURING ASPHALT CONCRETE INCLUDING THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING ASPHALT CONCRETE}

본 발명은 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트 콘크리트의 생산효율 및 품질을 높일 수 있는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법에 관한 것이다.

아스팔트 콘크리트(Asphalt Concrete)는 골재를 포함한 아스팔트 가열 혼합물로서, 도로포장 등에 사용되는 건설 자재이다.

아스팔트 콘크리트 장치는 골재 및 아스팔트를 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하게 된다. 따라서, 제조되는 아스팔트 콘크리트의 품질을 확보하기 위해서는 정확한 양의 골재 배합이 중요하다.

이를 위해, 아스팔트 콘크리트를 혼합하기 전에 가열 건조된 골재가 저장되는 저장부에는 골재의 레벨, 즉, 골재의 저장 높이를 측정하기 위한 높이측정장치가 구비된다. 종래의 높이측정장치는 기계적 측정방법을 이용한 방식 및 전기적 측정방법을 이용한 방식이 있다. 기계적 측정방법을 이용하는 높이측정장치의 일 예를 설명하면, 기계식 높이측정장치는 저장부의 상부 및 하부에 각각 마련되고, 상기 저장부의 내측에서 회전하는 회전체를 가진다. 상기 저장부에 저장된 골재의 높이가 회전체보다 높은 경우, 회전체는 골재에 묻히게 되기 때문에, 회전체의 회전 저항이 증가하게 되는데 이러한 회전체의 회전 저항의 변화를 기초로 골재의 높이를 예측하게 된다. 그런데, 이러한 기계식 접촉 방식을 이용하여 골재의 높이를 측정하는 경우, 골재의 높이는 높이측정장치가 설치된 높이를 기준으로만 파악이 가능하다. 즉, 상기 저장부에 저장되는 골재 저장 높이의 높고 낮음만 구분할 수 있고, 각각의 높이측정장치의 사이에서 골재의 저장 높이를 측정하기는 어려운 문제점이 있다. 그리고, 전기적 측정방법을 이용하는 높이측정장치의 일 예를 설명하면, 전기식 높이측정장치는 저장부 속에 수직방향으로 긴 센서를 삽입하고, 저장된 골재의 저장량에 따라 달라지는 전기 저항 값을 측정하여 골재의 높이를 측정한다. 그런데 저장부에 저장되는 골재는 가열 건조된 상태이기 때문에, 골재의 환경에 따라 측정 오차가 많이 나는 문제점이 있다. 그리고, 카메라와 같은 촬영장치를 이용하여 골재의 높이를 측정할 수도 있으나, 이 경우, 저장 골재에 의해 만들어지는 먼지에 의해 정확한 측정이 어렵다.

이처럼 종래의 높이측정장치를 이용하여 골재의 저장 높이를 측정하는 방식은 측정 오차가 클 수 있기 때문에, 제조공정 중에 골재의 갑작스런 부족을 초래할 수 있다. 이 경우, 부족한 골재가 채워질 때까지 제조공정이 중단되어야 하기 때문에, 생산효율이 감소하는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 아스팔트 콘크리트 장치는 아스팔트와 골재의 혼합 효율을 높이기 위해 아스팔트와 혼합 전에 버너를 이용하여 골재를 가열하여 건조시킨다. 그런데, 골재의 공급이 갑작스럽게 중단되면 버너에서는 불필요한 연료 낭비가 생길 수 있다. 또한, 골재 공급의 갑작스런 부족으로 인해 정확한 골재 배합이 이루어지지 않게 되면 제조된 아스팔트 콘크리트의 품질에도 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

반면, 저장부에 골재가 너무 많이 저장되는 경우, 생산공정이 종료된 후에도 아스팔트 콘크리트 장치의 각 공정장비에 골재들이 남을 수 있다. 따라서, 남은 골재를 처리하는 후속공정이 상당 시간 진행되어야 하며, 골재가 낭비될 수 있고, 불필요한 골재를 건조하기 위하여 버너가 불필요하게 가동되어 연료 낭비를 초래할 수 있다.

그리고, 아스팔트 콘크리트 장치는 골재 및 아스팔트와 함께 폐 아스팔트 콘크리트를 더 혼합하여 재생 아스팔트 콘크리트를 제조하고도 있으며, 이 경우, 제조되는 재생 아스팔트 콘크리트의 품질을 확보하기 위해서는 폐 아스팔트 콘크리트를 정확한 양으로 배합하는 것이 중요하다.

이를 위해, 재생 아스팔트 콘크리트를 제조하기 전에, 저장빈에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리드의 저장 높이를 측정하기 위하여 카메라 또는 전술한 바와 같은 기계식, 전기식 접촉 방식의 높이측정장치가 이용된다. 그러나, 카메라를 이용하는 경우, 가열된 폐 아스팔트 콘크리트에서 생성되어 저장빈에 채워지는 분진 및 유증기에 의한 영향으로 폐 아스팔트 콘크리트의 정확한 높이 측정이 어려는 문제점이 있다. 또한 기계식, 전기식 접촉 방식의 높이측정장치는 전술한 바와 같은 이유로 저장빈에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 정확한 저장 높이를 측정하기 어려운 문제점이 있다.

이와 같이 종래에는 저장빈에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 정확한 높이를 측정할 수 없기 때문에, 제조공정 중에 폐 아스팔트 콘크리트의 갑작스런 부족을 초래할 수 있고, 이 경우, 부족한 폐 아스팔트 콘크리트가 채워질 때까지 제조공정이 중단되기 때문에, 생산효율이 감소하는 문제점이 발생하게 된다.

또한 폐 아스팔트 콘크리트를 이용하는 경우에도, 폐 아스팔트 콘크리트를 버너를 이용하여 가열하게 된다. 그런데, 폐 아스팔트 콘크리트의 공급이 갑작스럽게 중단되면 버너에서는 불필요한 연료 낭비가 생길 수 있다. 또한, 폐 아스팔트 콘크리트 공급의 갑작스런 부족으로 인해 정확한 비율로 배합이 이루어지지 않게 되면 제조된 아스팔트 콘크리트의 품질에도 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

반면, 저장빈에 폐 아스팔트 콘크리트가 너무 많이 저장되는 경우, 생산공정이 종료된 후에도 아스팔트 콘크리트 장치의 각 공정장비에 폐 아스팔트 콘크리트가 남을 수 있다. 따라서, 남은 폐 아스팔트 콘크리트를 처리하는 후속공정이 상당 시간 진행되어야 하며, 폐 아스팔트 콘크리트가 낭비될 수 있고, 불필요한 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하기 위하여 버너가 불필요하게 가동되어 연료 낭비를 초래할 수 있다.

이러한 문제점은 아스팔트 콘크리트 및 재생 아스팔트 콘크리트 장치의 자동화 및 무인화에도 큰 장애 요소가 될 수 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제0272953호(2002.04.09. 등록)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 아스팔트 콘크리트의 제조에 사용되는 골재의 정확한 저장높이를 실시간으로 모니터링하여 골재가 부족해지지 않도록 함으로써 아스팔트 콘크리트의 생산효율 및 품질을 높일 수 있는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 재생 아스팔트 콘크리트의 제조에 사용되는 골재 및 폐 아스팔트 콘크리트의 정확한 저장높이를 실시간으로 모니터링하여 골재 및 폐 아스팔트 콘크리트가 부족해지지 않도록 함으로써 재생 아스팔트 콘크리트의 생산효율 및 품질을 높일 수 있는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 제조장치 및 아스팔트 콘크리트 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 밀리미터 파장을 가지는 전자기파를 발생하는 송신신호발생부; 상기 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파가 목표물로 방사되도록 하고, 상기 목표물에서 반사되는 반사파가 수신되는 안테나부; 그리고 상기 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파 및 상기 안테나부로 수신되는 상기 반사파로부터 상기 안테나부 및 상기 목표물 사이의 거리 및 상기 목표물의 레벨을 산출하는 수신신호처리부를 포함하고, 상기 안테나부는 상기 송신신호발생부와 연결되는 급전부와, 상기 급전부와 연결되고, 전자기파의 전파 방향으로 확대 형성되는 천이부와, 상기 천이부의 후단에 연결되고, 상기 전자기파의 전파 방향으로 연장 형성되는 도파부와, 상기 천이부 및 상기 도파부의 사이에 구비되고, 상기 전자기파가 균일 위상을 가지도록 변환시키는 파면변환부와, 상기 도파부의 후단에 구비되고, 상기 도파부를 통해 전파되는 상기 전자기파의 방향을 전환시켜 상기 전자기파가 상기 목표물로 방사되도록 하는 방향전환부를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 방향전환부는 상기 도파부와 연결되되 상기 도파부의 제1중심축과 각도를 이루는 제2중심축 방향으로 연장 형성되며, 상기 도파부를 통과하는 상기 전자기파가 방사되는 개구부를 가지는 챔버와, 상기 제1중심축 상에 경사지도록 상기 챔버에 구비되어 상기 도파부를 통과하는 상기 전자기파를 상기 개구부 방향으로 반사시키는 반사체를 가질 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 크기별로 골재가 나뉘어 저장되는 복수의 콜드 빈(Cold Bin)을 가지는 제1저장부; 상기 제1저장부에 저장되는 골재를 공급하는 제1공급부; 상기 제1공급부에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시키는 제1건조부; 상기 제1건조부에서 건조된 골재를 이송시키는 제1이송부; 상기 제1이송부를 통해 이송되는 상기 가열 건조된 골재를 크기별로 분리하는 스크린부; 상기 스크린부에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 나뉘어 저장되는 복수의 핫 빈(Hot Bin)을 가지는 제2저장부; 상기 제2저장부로부터 각각 공급되는 골재량이 측정되는 제1계량부; 상기 제1계량부에서 계량된 골재 및 아스팔트 공급부에 의해 공급되는 아스팔트가 혼합되는 혼합부; 상기 제2저장부에 저장된 골재의 저장높이를 측정하여 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 제어부; 그리고 각각의 상기 핫 빈에 구비되어 상기 핫 빈별로 저장된 골재의 저장높이를 측정하는 제1항 또는 제2항에 기재된 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 포함하고, 상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 상기 핫 빈별로 구비되고, 해당되는 상기 핫 빈에 저장되는 골재의 저장높이는 각각의 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정된 골재의 저장높이의 평균값으로 계산할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 핫 빈의 내측에는, 상기 스크린부에서 분리되어 상기 핫 빈의 내측으로 낙하하는 골재가 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛으로 떨어지지 않도록 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 상부를 덮어 보호하는 보호커버가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 복수개의 상기 핫 빈 중에서 측정된 골재의 저장높이가 미리 설정된 저장높이 미만으로 저장된 핫 빈이 있는 경우, 상기 콜드 빈 중에서 부족한 상기 골재를 저장하는 해당 콜드 빈으로부터 해당 골재가 공급되도록, 상기 제1공급부의 작동을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 부족한 골재가 상기 제1공급부를 통해 공급되는 시간동안만 상기 제1건조부를 작동시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 폐 아스팔트 콘크리트를 파쇄하는 파쇄부; 상기 파쇄부에서 파쇄된 폐 아스팔트 콘크리트가 저장되는 제3저장부; 상기 제3저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트를 공급하는 제2공급부; 상기 제2공급부에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하는 제2건조부; 상기 제2건조부에서 가열된 폐 아스팔트 콘크리트가 저장되는 제4저장부; 그리고 상기 제4저장부에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양이 측정되는 제2계량부를 더 포함하고, 상기 제2계량부에서 계량되는 폐 아스팔트 콘크리트는 상기 혼합부에 공급되며, 상기 제4저장부에는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 더 구비되어 상기 제4저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이가 측정되고, 상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 상기 파쇄부, 상기 제2공급부, 상기 제2건조부 및 상기 2계량부의 작동을 더 제어할 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 골재를 크기별로 나누어 복수의 콜드 빈(Cold Bin)에 저장하는 제1저장단계; 제1공급부가 상기 콜드 빈에 저장된 골재를 공급하는 제1공급단계; 제1건조부가 상기 제1공급부에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시키는 제1건조단계; 제1이송부가 상기 제1건조부에서 건조된 골재를 이송시키면 스크린부가 상기 제1이송부를 통해 이송되는 상기 가열 건조된 골재를 크기별로 분리하는 제1분리단계; 상기 스크린부에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 복수의 핫 빈(Hot Bin)에 나뉘어 저장되는 제2저장단계; 제1계량부가 상기 핫 빈에서 각각 공급되는 골재의 양을 측정하는 제1계량단계; 그리고 혼합부가 상기 제1계량부에서 측정된 골재 및 아스팔트 공급부에서 공급되는 아스팔트를 혼합하는 혼합단계를 포함하고, 상기 제2저장단계에서, 상기 핫 빈에는 각각 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 기재된 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 구비되어 상기 핫 빈별로 저장된 골재량의 저장높이를 측정하고, 상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 파쇄부에 의해 파쇄되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제3저장부에 저장되는 제3저장단계; 상기 제3저장부에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제2공급부에 의해 공급되면, 제2건조부가 상기 제2공급부에 의해 공급되는 상기 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하는 제2건조단계; 상기 제2건조부에서 가열된 폐 아스팔트 콘크리트를 제4저장부에 저장하는 제4저장단계; 그리고 제2계량부가 상기 제4저장부로부터 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양을 측정하는 제2계량단계를 더 포함하고, 상기 제2계량부에서 계량되는 폐 아스팔트 콘크리트는 상기 혼합부로 공급되어 상기 혼합단계에서 혼합되며, 상기 제4저장단계에서, 상기 제4저장부에는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 더 구비되고, 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 상기 제4저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 측정하며, 상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 상기 파쇄부, 상기 제2공급부, 상기 제2건조부, 상기 2계량부의 작동을 더 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛으로 각각의 핫 빈에 저장된 골재의 저장높이를 실시간으로 모니터링하여 골재의 저장량을 파악하고, 골재가 부족하면 추가 공급되도록 함으로써, 혼합부에 공급될 골재가 부족하지 않도록 예방되고, 공정이 중단되는 것이 방지되어 생산효율이 높아질 수 있다. 또한, 필요한 골재의 양이 지속적으로 확보될 수 있기 때문에 제품의 품질도 잘 관리될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛으로 가열되어 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 양을 실시간으로 모니터링하고, 가열된 폐 아스팔트 콘크리트가 부족하면 추가 공급되도록 함으로써, 혼합부에 공급될 폐 아스팔트 콘크리트의 부족으로 인해 공정이 중단되는 것이 예방되고 생산효율이 높아질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부는 골재 또는 폐 아스팔트 콘크리트의 추가 공급 시에 제1건조부 및 제2건조부의 작동시간 및 가열량을 제어하여 사용 연료의 불필요한 소모가 방지되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 제1공급부, 제1건조부, 제1이송부, 스크린부, 제1계량부, 아스팔트 공급부 및 혼합부의 작동을 제어할 수 있기 때문에, 아스팔트 콘크리트 품질의 저하, 골재의 낭비와 같은 문제점이 해결될 수 있다. 이를 통해, 골재의 효율적인 관리가 가능하고 아스팔트 콘크리트의 생산량이 향상될 수 있으며, 양질의 아스팔트 콘크리트 제조가 가능하고. 나아가, 아스팔트 콘크리트 제조의 자동화 및 무인화를 구현하는데 도움이 될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 안테나부를 나타낸 단면예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 수신신호처리부에서 목표물의 레벨을 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 사용예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 방향전환부를 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 안테나부를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 회로부, 급전천이부 및 안테나를 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 제1저장부 및 제1공급부를 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 스크린부, 제2저장부 및 제1계량부를 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 제2저장부 및 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 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 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 안테나부를 나타낸 단면예시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 수신신호처리부에서 목표물의 레벨을 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 사용예를 나타낸 예시도이다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 송신신호발생부(110), 안테나부(150) 그리고 수신신호처리부(190)를 포함할 수 있다.

여기서, 송신신호발생부(110)는 신호발생부(111), 방향성 결합부(Directional Coupler)(112), 송신신호증폭부(113) 그리고 서큘레이터(Circulator)(114)를 가질 수 있다.

신호발생부(111)는 전자기파 신호를 발생할 수 있다. 여기서 상기 전자기파는 밀리미터 파장을 가질 수 있으며, 미리 정해진 주파수 대역의 주파수 변조 연속파(FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave)일 수 있다. 신호발생부(111)는 전자기파 신호를 주기적으로 발생할 수 있다.

그리고, 방향성 결합부(112)는 신호발생부(111)에서 발생되는 신호를 수신하고 복수의 경로로 전송할 수 있다. 방향성 결합부(112)는 신호발생부(111)에서 신호를 수신하고 송신신호증폭부(113) 및 후술할 믹서부(191)로 전달할 수 있다.

송신신호증폭부(113)는 신호를 증폭할 수 있다.

서큘레이터(114)는 송신신호증폭부(113)에서 전송되는 신호를 안테나부(150)로 전달할 수 있다.

안테나부(150)는 급전부(Feeding)(151), 천이부(Transition)(152), 도파부(Wave Guide)(153), 파면변환부(154) 및 방향전환부(155)를 가질 수 있다.

급전부(151)는 송신신호발생부(110)와 연결될 수 있으며, 전자기파 생성을 위한 출력전력을 공급할 수 있다.

천이부(152)는 급전부(151)와 연결될 수 있으며, 전자기파의 전파방향으로 확대 형성될 수 있다. 천이부(152)가 확대 형성됨으로써 목표물(11)에 방사되는 빔의 폭은 줄어들 수 있다. 급전부(151) 및 천이부(152)의 사이에서 전파가 반사되지 않도록 급전부(151) 및 천이부(152)는 적절한 길이의 플레어(Flare)를 가지도록 형성될 수 있다.

전자기파가 밀리미터 파장을 가짐으로써 천이부(152)가 제한된 넓이의 개구면적을 가지더라도 높은 빔 직진성 및 작은 빔 폭이 구현될 수 있다.

도파부(153)는 천이부(152)의 후단에 연결될 수 있으며, 전자기파의 전파 방향으로 연장 형성될 수 있다.

본 명세서에서, 후단 및 전단은 전자기파가 전파되는 방향을 기준으로 한다. 즉, 전자기파가 제1지점에서 제2지점으로 전파되는 경우, 제1지점을 전단으로, 제2지점을 후단으로 하여 설명한다.

도파부(153)는 직선 형태를 이룰 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 일부분이 곡선 형태를 이룰 수도 있다.

파면변환부(154)는 천이부(152) 및 도파부(153)의 사이에 구비될 수 있으며, 전자기파가 균일 위상을 가지도록 변환시킬 수 있다.

파면변환부(154)는 공기보다 상대 유전율이 더 높은 유전체로 이루어질 수 있다. 파면변환부(154)는 입력되는 전자기파의 위상이 균일해지도록 하고, 전자기파의 에너지가 밀집되도록 할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 신호발생부(111)에서 발생하는 전자기파가 밀리미터파인 경우, 파면변환부(154)는 금속 소재로 된 인공 유전체로 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 파면변환부(154)는 볼록렌즈일 수 있다.

급전부(151)에서 생성되는 전자기파는 파면의 모양이 구면을 이루면서 진행하는 파동을 가지는 구면파(Spherical Wave)(W1)의 형태를 가질 수 있다. 즉, 전자기파는 급전부(151)에서 생성되어 천이부(152)를 통과하는 동안에 구면파(W1)의 형태일 수 있다.

일반적으로, 안테나에서 전자기파가 입력되는 입력부와, 전자기파가 방사되는 개구부의 크기가 작고, 상기 입력부 및 상기 개구부 사이의 거리가 짧은 경우, 안테나의 개구부에서 방사되는 전자기파의 중심과 가장자리에서의 위상차가 매우 커지기 때문에, 안테나의 이득은 저하되고, 전자기파의 직진성이 낮아질 수 있다. 따라서, 안테나의 이득을 높이고 전자기파의 직진성을 높이 위해서는 상기 입력부와 상기 개구부의 크기가 크고 상기 입력부와 상기 개구부 사이의 거리가 길어지도록 해야 한다. 그러나, 이 경우, 안테나의 전체 크기가 너무 커질 수 있다.

본 발명에서는 파면변환부(154)가 마련됨으로써 이러한 문제점이 해결되도록 할 수 있다. 즉, 파면변환부(154)는 전자기파의 위상을 조절할 수 있다. 다시 말하면, 구면파 형태의 전자기파는 파면변환부(154)를 통과하면서 균일한 위상을 가지는 전류 분포를 가지도록 변환될 수 있다. 이에 따라, 파면변환부(154)를 통과한 전자기파는 균일 위상을 가지는 전자기파(W2)로 변환될 수 있어 안테나부(150)의 이득이 높아지고, 방사되는 전자기파의 직진성이 좋아질 수 있다. 본 발명에서는 파면변환부(154)가 전자기파가 균일 위상을 가지도록 변환되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 안테나부(150)의 전체 크기가 줄어들 수 있다.

또한, 파면변환부(154)는 입력되는 전자기파를 모아줄 수도 있으며, 이를 통해 파면변환부(154)는 전자기파가 도파부(153)를 따라 전파 시에, 퍼지지 않고 직진하도록 도울 수 있다.

방향전환부(155)는 도파부(153)의 후단에 구비될 수 있다. 방향전환부(155)는 도파부(153)를 통해 전파되는 전자기파의 방향을 전환시킬 수 있다. 따라서, 방향전환부(155)는 입력되는 전자기파의 전파방향이 목표물(11)을 향하는 방향이 아니더라도, 전자기파의 방향을 전환시켜 전자기파가 목표물(11)을 향하도록 할 수 있다.

방향전환부(155)는 챔버(156) 및 반사체(Reflector)(157)를 가질 수 있다.

챔버(156)는 도파부(153)와 연결되되, 도파부(153)의 제1중심축(C1)과 각도를 이루는 제2중심축(C2) 방향으로 연장 형성될 수 있다. 일 예로, 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)은 직각을 이룰 수 있다. 그리고 챔버(156)는 도파부(153)를 통과하는 전자기파가 방사되는 개구부(Aperture)(158)를 가질 수 있다.

반사체(157)는 챔버(156)에 구비될 수 있으며, 제1중심축(C1) 상에 경사지도록 구비될 수 있다. 반사체(157)는 평판형일 수 있다. 반사체(157)는 전자기파의 특성에 영향을 주지 않으면서 전파 방향만 전환되도록 할 수 있다.

반사체(157)는 도파부(153)의 단면적보다 큰 면적을 가지도록 형성될 수 있다.

방향전환부(155)에서 방사되는 전자기파는 균일 위상을 가지기 때문에 목표물에 반사되어 입력되는 신호의 정확성을 높일 수 있다.

도파부(153)의 단면 형상은 정원 및 타원을 포함하는 원형의 형상 또는 사각형을 포함하는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.

안테나부(150)에서 방사된 후 목표물(11)에서 반사되는 반사파(RW)는 다시 안테나부(150)로 수신될 수 있으며, 수신된 반사파 신호는 수신신호처리부(190)로 전달되어 처리될 수 있다.

수신신호처리부(190)는 믹서(Mixer)부(191), 신호변환부(192) 및 처리부(193)를 가질 수 있다.

믹서부(191)는 방향성 결합부(112)에서 전송되어 입력되는 신호(S1) 및 안테나부(150)와 서큘레이터(114)를 통해 전달되는 수신신호(S2)를 믹싱하고, 방향성 결합부(112)에서 전송되는 신호 및 서큘레이터(114)를 통해 전달되는 수신신호의 주파수 차(f1)를 가지는 차 신호를 생성할 수 있다. 다시 말하면, 신호발생부(111)에서 발생되는 전자기파 신호(S1)는 시간이 경과함에 따라 일정한 기울기로 주파수가 증가되며, 이러한 주파수 증가는 T2 시간까지 유지될 수 있다. 그리고, 최초로 방사된 신호는 목표물(11)에 반사되고 안테나부(150)를 통하여 T1 시간 후에 수신신호(S2)로 수신될 수 있다. 그리고, 반사된 신호의 수신 시점에서의 두 신호의 주파수 차이는 f1이며, 주파수 차(f1)는 믹서부(191)에서 두 신호를 믹싱하여 얻어질 수 있다(도 3 참조).

신호변환부(192)는 믹서부(191)에서 전달되는 차 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 신호변환부(192)는 아날로그디지털 변환기(ADC: Analog-Digital Converter)일 수 있다.

처리부(193)는 아래 식(1)을 이용하여 안테나부(150) 및 목표물(11) 사이의 거리(R)를 산출할 수 있다.

식(1) --- R=T2×c×f1/(2Δf)

여기서, T2는 한 주기(TE) 중 전자기파 신호의 출력 시간이다. 그리고, c는 매질에서의 전파속도이며, 공기 중일 경우 3×10⁸m/s 이다. f1은 주파수 차이고, Δf는 신호발생부(111)에서 발생되는 전자기파의 주파수 대역폭이다. Δf는 신호발생부(111)에서 발생되는 전자기파의 최대 주파수 대역폭일 수 있다.

또한, 처리부(193)는 산출된 거리(R) 및 아래 식(2)를 이용하여 목표물(11)의 레벨(H)을 산출할 수 있다.

식(2) --- H=H1-R-H2

여기서, H1은 목표물(11)이 수용되는 수용부(10)의 레벨이고, H2는 안테나부(150)의 하단부에서 수용부(10)의 최상면까지의 높이이다.

처리부(193)는 목표물(11)의 레벨(H)을 산출하기 위해, 연속적으로 복수 번 측정되어 산출된 거리(R)값을 활용할 수도 있다. 즉, 처리부(193)는 연속적으로 측정된 거리(R)를 비교하여, 측정된 거리(R)의 평균을 산출할 수 있다. 그리고, 연속적으로 복수 번 측정된 거리(R)값 중, 특정 시간에 측정된 거리값이 인접한 시점에 측정된 거리값과 비교하여 미리 정해진 허용 기준 이상의 차이를 가지는 경우, 해당 거리값을 제거할 수 있으며, 이를 통해 측정의 신뢰도가 높아질 수 있다.

또한, 안테나부(150)는 전자기파의 방사 방향이 변하도록 방향이 조절될 수 있다. 이 경우, 처리부(193)는 안테나부(150)의 방사 방향별로 산출된 거리(R)값을 비교하고, 이를 통해, 목표물(11)의 위치별 레벨(H)을 얻을 수 있다. 처리부(193)에서 산출된 레벨(H) 정보는 영상화되어 표시될 수 있으며, 이를 위한 표시부(미도시)가 더 마련될 수 있다.

수신신호처리부(190)는 수신신호증폭부(194)를 더 가질 수 있다. 수신신호증폭부(194)는 서큘레이터(114)에서 전달되는 신호를 일정 크기로 왜곡 없이 증폭시킬 수 있으며, 증폭된 신호는 믹서부(191)로 전달될 수 있다. 수신신호증폭부(194)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)일 수 있다.

한편, 송신신호발생부(110) 및 믹서부(191)는 건 다이오드(Gunn Diode)에 의해 구현될 수도 있다. 즉, 건 다이오드를 이용하여 전자기파를 발생하고, 목표물(11)에 의해 반사되는 신호를 수신하여 송신되는 신호 및 수신되는 신호의 차 신호를 얻을 수 있다. 얻어지는 차 신호는 신호변환부(192)로 직접 입력될 수 있다. 전자기파는 건 다이오드에 인가되는 전압이 선형적, 주기적으로 조절되도록 하여 만들어질 수 있다.

그리고, 앞에서는 안테나부(150) 및 목표물(11) 사이의 거리(R)가 목표물(11)의 상면에서 안테나부(150)의 하단부까지로 표시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 안테나부(150) 및 목표물(11) 사이의 거리(R)는 목표물(11)의 상면에서 안테나부(150)의 어느 일 지점으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 높이(H2)는 상기 어느 일 지점에서부터 수용부(10)의 최상면까지의 높이로 설정될 수 있다.

수용부(10)의 높이(H1)와, 안테나부(150)의 하단부에서 수용부(10)의 최상면까지의 높이(H2)는 미리 저장될 수 있기 때문에, 안테나부(150) 및 목표물(11) 사이의 거리(R)가 산출되면, 목표물(11)의 레벨(H)이 산출될 수 있다. 여기서, 목표물(11)의 레벨(H)은 목표물(11)의 저장높이와 동일한 의미일 수 있다.

본 발명에 따르면, 안테나부(150) 및 목표물(11)의 사이의 거리(R)를 산출하고, 이를 이용하여 수용부(10) 내부의 목표물(11)의 레벨(H)을 산출할 수 있기 때문에, 수용부(10)의 형상에 제한을 받지 않으면서 목표물(11)의 레벨(H)을 산출 할 수 있다. 따라서, 수용부(10)의 하부가 평평한 형상뿐만 아니라, 개폐장치가 더 있거나, 하부가 아래로 뾰족하게 형성되는 형태 등 다양한 형태의 수용부(10)에 저장되는 목표물(11)에 대해서도 레벨 측정이 가능하다.

그리고, 방향전환부(155)에서 챔버(156)의 개구부(158)의 형상은 반사체(157)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 유리하다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 방향전환부를 중심으로 나타낸 예시도이다.

도 5의 (a)에서 보는 바와 같이, 도파부(153a)와 연결되는 방향전환부(155a)의 반사체(157a)가 사각형상으로 형성되는 경우, 챔버(156a)는 개구부의 형상이 사각형상이 되도록 형성될 수 있다.

그리고, 도 5의 (b) 에서 보는 바와 같이, 도파부(153b)와 연결되는 방향전환부(155b)의 반사체(157b)가 반원 형상으로 형성되는 경우, 챔버(156b)는 개구부의 형상이 반원형상이 되도록 형성될 수 있다.

또는, 도 5의 (c)에서 보는 바와 같이, 도파부(153c)와 연결되는 방향전환부(155c)의 반사체(157c)가 반원 형상으로 형성되더라도, 챔버(156c)는 개구부의 형상이 원형상이 되도록 형성될 수도 있다.

본 실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)의 설치형태는 목표물(11)의 온도가 고온인 경우에 적합할 수 있다. 즉, 목표물(11)의 온도가 고온이어서 수용부(10) 내부의 온도가 높은 경우, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 수용부(10)의 상부에 구비되어 노출되면 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)의 전자부품이 녹거나 렌즈가 변형될 수 있다. 반면, 본 실시예와 같이, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 수용부(10)의 측면에 구비되고, 도파부(153) 및 방향전환부(155)가 수용부(10)의 내측으로 구비되면 각종 전자부품 및 렌즈가 고온에 직접 노출되지 않을 수 있기 때문에, 파손 및 변형이 방지될 수 있다. 이러한 구성은 후술될 100℃ 이상으로 가열된 골재 및 가열된 폐 아스팔트 콘크리트에서 발생되는 열기가 송신신호발생부(110), 수신신호처리부(190) 및 파면변환부(154)에 직접 전달되지 않도록 하여, 시스템이 손상되지 않도록 도울 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 안테나부를 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 회로부, 급전천이부 및 안테나를 중심으로 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서 도파부, 파면변환부 및 방향전환부는 전술한 제1실시예와 동일하므로 반복되는 내용은 가급적 생략한다.

도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100a)은 회로모듈(110a) 그리고 안테나부를 가질 수 있다.

회로모듈(110a)은 회로부(111a) 및 제1기판(112a)을 가질 수 있다.

회로부(111a)는 제1실시예에서 설명한 송신신호발생부(110, 도 1 참조) 및 수신신호처리부(190, 도 1 참조)가 하나의 집적회로로 제조된 것일 수 있다. 회로부(111a)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 공정 및 SiGe 공정 중 하나 이상을 포함하는 반도체 집적회로 공정 기술으로 제조될 수 있다.

회로부(111a)는 제1기판(112a)의 상부에 실장될 수 있다. 제1기판(112a)은 유전체 기판일 수 있다.

그리고, 제1기판(112a)에는 제1전송선로(113a)가 실장될 수 있다. 제1전송선로(113a)의 일단부는 회로부(111a)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 타단부는 제1기판(112a)에 관통 형성되는 제1급전홀(114a) 상에 위치될 수 있다. 제1전송선로(113a)는 마이크로 스트립 라인일 수 있다.

안테나부는 급전블록(121a), 제2기판(123a), 방사부(125a), 도파부(153a), 파면변환부(154a) 및 방향전환부(155a)를 가질 수 있다.

급전블록(121a)은 제1기판(112a)의 하부에 구비될 수 있다. 급전블록(121a)에는 급전천이부(122a)가 관통 형성될 수 있으며, 급전천이부(122a)는 제1급전홀(114a)과 연결될 수 있다.

제2기판(123a)은 급전블록(121a)의 하부에 구비될 수 있다. 제2기판(123a)은 유전체 기판일 수 있다.

그리고, 제1기판(112a)의 하부에는 제1패치(115)가 구비될 수 있으며, 제1패치(115)는 제1급전홀(114a) 상에 위치될 수 있다. 제1패치(115)는 급전천이부(122a)의 내측에 구비될 수 있다. 또한, 제2기판(123a)의 상부에는 제2패치(116)가 구비될 수 있으며, 제2패치(116)도 급전천이부(122a)의 내측에 구비될 수 있다. 제2기판(123a)에는 제2급전홀(미도시)이 관통 형성될 수 있으며, 제2패치(116)은 상기 제2급전홀 상에 위치될 수 있다.

방사부(125a)는 제2기판(123a)의 하부에 구비될 수 있다. 회로부(111a)의 송신 출력 신호가 제1전송선로(113a), 제1급전홀(114a), 제1패치(115), 급전천이부(122a) 및 제2패치(116)을 통해 방사부(125a)로 전달되면 방사부(125a)에서는 전자기파가 방사될 수 있다.

방사부(125a)로 수신되는 전자기파는 반대 경로를 거치면서 회로부(111a)에 수신 신호로 전달될 수 있다.

방사부(125a)는 안테나일 수 있다. 방사부(125a)는 제2기판(123a)에 인쇄되어 마련될 수 있으며, 방사부(125a)는 인쇄된 진행파 안테나 또는 배열형 패치 안테나일 수 있다.

방사부(125a)에서 방사되는 전자기파는 균일 위상을 가지되 전파되면서 폭이 증가하는 전자기파(W3)일 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100a)이 수용부(10)의 상부에 구비되어 목표물(11)의 저장높이를 측정하는 경우, 도파부(153a), 파면변환부(154a) 및 방향전환부(155a)의 구성은 생략될 수 있다.

반면, 본 실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100a)이 수용부(10)의 측면에 구비되어 목표물(11)의 저장높이를 측정하는 경우, 도파부(153a), 파면변환부(154a) 및 방향전환부(155a)의 구성은 포함될 수 있다. 즉, 도파부(153a)가 구비되는 경우, 파면변환부(154a)는 전자기파(W3) 신호를 모아주어 도파부(153a)를 따라 전파되는 전자기파(W3)가 퍼지지 않고 직진하도록 할 수 있다.

한편, 제2기판(123a)의 구성은 생략될 수도 있으며, 이 경우, 방사부(125a)는 급전블록(121a)의 하부에 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100a)는 평판형 구조를 가질 수 있기 때문에, 부피가 작고, 제작이 용이하며 대량 생산이 가능한 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치를 나타낸 구성도이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 아스팔트 콘크리트 제조장치는 제1저장부(200), 제1공급부(300), 제1건조부(400), 제1이송부(450), 스크린부(500), 제2저장부(600), 제1계량부(700), 혼합부(750), 제어부(800) 그리고 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)을 포함할 수 있다.

제1저장부(200)는 크기별로 골재가 나뉘어 저장되는 복수의 콜드 빈(Cold Bin)(210,220,230)을 가질 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 제1저장부 및 제1공급부를 중심으로 나타낸 예시도이다.

도 9를 더 참조하면, 제1콜드 빈(210)에는 제1골재(21)가 저장되고, 제2콜드 빈(220)에는 제2골재(22)가 저장되며, 제3콜드 빈(230)에는 제3골재(23)가 저장될 수 있다. 제1골재(21), 제2골재(22) 및 제3골재(23)는 각각 크기가 다른 골재일 수 있으며, 예를 들면, 제2골재(22)는 제1골재(21)보다 크기가 크고, 제3골재(23)는 제2골재(22)보다 크기가 클 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 제1저장부(200)가 3개의 콜드 빈(210,220,230)을 가지는 것으로 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 콜드 빈의 개수는 제조될 아스팔트 콘크리트의 종류, 사양 등에 따라 적절하게 가감되거나, 후술할 제2저장부(600)의 핫 빈(Hot Bin)의 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.

콜드 빈(210,220,230)에 저장되는 골재(21,22,23)는 각각의 콜드 빈(210,220,230)의 하부를 통해 배출될 수 있다.

제1공급부(300)는 제1저장부(200)에 저장되는 골재를 공급할 수 있다.

구체적으로, 제1공급부(300)는 복수의 단위공급부(310,320,330) 및 통합공급부(350)를 가질 수 있다.

제1단위공급부(310)는 제1콜드 빈(210)의 하측에 구비될 수 있다. 제1단위공급부(310)는 외부에서 동력을 제공받아 회전하는 복수의 제1롤러(311) 및 제1롤러(311)에 연결되어 이동하는 제1벨트(312)를 가질 수 있다.

제1콜드 빈(210)의 하부에서 배출되는 제1골재(21)는 제1벨트(312)의 상부에 떨어질 수 있고, 제1벨트(312)에 의해 일방향으로 이송될 수 있다.

그리고, 제2단위공급부(320)는 제2콜드 빈(220)의 하측에 구비될 수 있으며, 제2단위공급부(320)는 제2콜드 빈(220)의 하부에서 배출되는 제2골재(22)를 일방향으로 이송할 수 있다.

또한, 제3단위공급부(330)는 제3콜드 빈(230)의 하측에 구비될 수 있으며, 제3단위공급부(330)는 제3콜드 빈(230)의 하부에서 배출되는 제3골재(23)를 일방향으로 이송할 수 있다.

통합공급부(350)는 제1단위공급부(310), 제2단위공급부(320) 및 제3단위공급부(330)의 하측에 구비될 수 있으며, 외부에서 동력을 제공받아 회전하는 복수의 제2롤러(351) 및 제2롤러(351)에 연결되어 이동하는 제2벨트(352)를 가질 수 있다.

통합공급부(350)는 제1단위공급부(310)를 통해 공급되는 제1골재(21), 제2단위공급부(320)를 통해 공급되는 제2골재(22) 및 제3단위공급부(330)를 통해 공급되는 제3골재(23)를 일방향으로 공급할 수 있다.

제1단위공급부(310), 제2단위공급부(320) 및 제3단위공급부(330)는 각각 독립적으로 속도가 조절될 수 있으며, 이를 통해, 제1골재(21), 제2골재(22) 및 제3골재(23)의 공급속도는 개별적으로 조절될 수 있다.

제1공급부(300)는 골재를 제1건조부(400)로 공급할 수 있으며, 제1건조부(400)는 제1공급부(300)에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시킬 수 있다. 제1건조부(400)를 거친 골재는 건조된 상태이면서 가열되어 고온의 상태일 수 있으며, 이 상태에서 후술할 아스팔트와 혼합되기 때문에, 아스팔트와 잘 혼합될 수 있다. 제1건조부(400)는 버너(Burner)를 포함할 수 있다.

제1이송부(450)는 제1건조부(400)에서 가열 건조된 골재를 이송시킬 수 있다. 제1이송부(450)는 제1건조부(400)에서 가열 건조된 골재를 상향 이동시킬 수 있다.

스크린부(500)는 제1이송부(450)의 상단부의 하측에 구비될 수 있으며, 제1이송부(450)에 의해 상향 이동된 골재는 스크린부(500)로 떨어질 수 있다.

그리고, 제2저장부(600)는 스크린부(500)의 하측에 구비될 수 있으며, 스크린부(500)에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 나뉘어 저장되는 복수의 핫 빈(Hot Bin)을 가질 수 있다.

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 스크린부, 제2저장부 및 제1계량부를 중심으로 나타낸 예시도이다.

도 10을 더 참조하면, 스크린부(500)는 제1이송부(450)를 통해 이송되는 가열 건조된 골재를 크기별로 분리할 수 있다.

스크린부(500)는 제1스크린(510), 제2스크린(520), 제3스크린(530) 및 제4스크린(540)을 가질 수 있다. 각각의 스크린(510,520,530,540)은 메시(Mesh) 형태로 형성될 수 있으며, 제3스크린(530)은 제4스크린(540)보다 작은 메시로 형성되고, 제2스크린(520)은 제3스크린(530)보다 작은 메시로 형성되며, 제1스크린(510)은 제2스크린(520)보다 작은 메시로 형성될 수 있다. 또한, 제2스크린(520)은 제1스크린(510)의 상측에 구비되고, 제3스크린(530)은 제2스크린(520)의 상측에 구비되며, 제4스크린(540)은 제3스크린(530)의 상측에 구비될 수 있다.

제2저장부(600)는 제1핫 빈(610), 제2핫 빈(620), 제3핫 빈(630) 및 제4핫 빈(640)을 가질 수 있다. 여기서, 제1핫 빈(610)은 제2핫 빈(620)의 내측으로 구비되고, 제2핫 빈(620)은 제3핫 빈(630)의 내측으로 구비되며, 제3핫 빈(630)은 제4핫 빈(640)의 내측으로 구비될 수 있다.

그리고, 제1이송부(450)에서 낙하하는 골재는 제4스크린(540), 제3스크린(530), 제2스크린(520) 및 제1스크린(510)을 순차적으로 통과하게 되며, 상대적으로 가장 크기가 작은 제1분리골재(25)는 제1핫 빈(610)에 저장될 수 있다. 그리고, 상기 제1분리골재(25)보다 큰 제2분리골재(26)는 제2핫 빈(620)에 저장될 수 있고, 제2분리골재(26)보다 큰 제3분리골재(27)는 제3핫 빈(630)에 저장될 수 있으며, 상대적으로 가장 크기가 큰 제4분리골재(28)는 제4핫 빈(640)에 저장될 수 있다.

각각의 스크린(510,520,530,540)은 진동할 수 있으며, 이를 통해, 각각의 스크린(510,520,530,540)에서는 골재가 더욱 잘 분리될 수 있다.

그리고, 각각의 핫 빈(610,620,630,640)의 하부는 개별적으로 개폐될 수 있으며, 이에 따라, 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장된 분리골재는 개별적으로 배출될 수 있다.

제1계량부(700)는 제2저장부(600)로부터 각각 공급되는 골재를 계량할 수 있다.

제1계량부(700)는 제2저장부(600)의 하부에 구비될 수 있으며, 따라서, 각각의 핫 빈(610,620,630,640)으로부터 배출되는 분리골재는 제1계량부(700)로 유입될 수 있다. 제1계량부(700)는 각각의 핫 빈(610,620,630,640)으로부터 떨어지는 분리골재의 양을 순차적으로 누적하여 계량할 수 있다.

혼합부(750)는 제1계량부(700)에서 계량된 골재 및 아스팔트 공급부(780)로부터 공급되는 아스팔트를 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조할 수 있다.

한편, 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 구비될 수 있다. 그리고, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장된 분리골재의 저장높이를 측정할 수 있으며, 이를 통해 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장된 분리골재의 저장량이 산출될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치에서 제2저장부 및 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 중심으로 나타낸 예시도인데, 도 11에서는 제1핫 빈(610)에 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 구비된 경우를 예로 설명한다.

도 11을 더 포함하여 보는 바와 같이, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 제1핫 빈(610)의 측면을 관통하여 구비될 수 있다.

여기서, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100) 중에 방향전환부(155) 및 도파부(153)의 적어도 일부는 제1핫 빈(610)의 내측에 위치될 수 있다. 그리고, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100) 중에 방향전환부(155) 및 도파부(153)를 제외한 나머지 부분은 제1핫 빈(610)의 외측에 위치될 수 있으며, 이를 통해, 제1핫 빈(610) 내부의 고온으로 인해 전자부품 등이 파손되는 것이 방지될 수 있다.

방향전환부(155)는 개구부가 제1핫 빈(610)의 하측을 향하도록 배치될 수 있다.

도파부(153)를 통해 전파되는 전자기파(IW)는 반사체(157)에 반사되어 제1분리골재(25)로 방사될 수 있다. 그리고, 제1분리골재(25)에서 반사되는 반사파(RW)는 방향전환부(155)의 챔버(156)로 유입되고 반사체(157)에 반사되어 도파부(153)로 유입될 수 있으며, 제1분리골재(25)의 저장높이가 계산될 수 있다.

한편, 제1핫 빈(610)의 내부에는 먼지가 많이 발생되기 때문에, 생성된 먼지 또는 모래와 같은 작은 골재가 방향전환부(155)의 개구부(158, 도 2 참조)를 통해 유입되어 도파부(153)에 쌓일 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 챔버(156)에는 방진부재(159)가 구비될 수 있다. 방진부재(159)는 유전율이 낮은 소재로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 전자기파에 영향을 주지않으면서 외부로부터 먼지 또는 모래와 같은 작은 골재의 유입을 차단할 수 있다. 방진부재(159)로는 예를 들면, 종이, 스티로폼 등이 사용될 수 있다.

또는, 도파부(153)의 내부로부터 공기를 방출하여 먼지 또는 모래와 같은 작은 골재가 쌓이는 것을 방지하기 위한 에어 퍼지(Air purge)부(미도시)가 더 마련될 수도 있다.

제1핫 빈(610)의 내측에는 제1스크린(510)에서 분리되어 제1핫 빈(610)의 내측으로 낙하하는 제1분리골재(25)가 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)의 도파부(153) 및 방향전환부(155)로 떨어지지 않도록, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)의 도파부(153) 및 방향전환부(155)의 상부를 덮어 보호하는 보호커버(611)가 구비될 수 있다. 보호 커버(411)는 제1분리골재(25)의 낙하를 방해하지 않고, 제1분리골재(25)가 쌓이지 않도록 형성됨이 바람직하다.

제어부(800)는 제2저장부(600)에 저장된 골재의 저장높이의 측정정보를 기초로 제1공급부(300), 제1건조부(400), 제1이송부(450), 스크린부(500), 제1계량부(700), 아스팔트 공급부(780) 및 혼합부(750)의 작동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(800)는 복수개의 핫 빈 중에서 측정된 골재의 저장높이가 미리 설정된 저장높이 미만인 핫 빈이 있는 경우, 복수개의 콜드 빈 중에서 부족한 골재를 저장하는 콜드 빈으로부터 부족한 골재가 추가 공급되도록, 제1공급부(300)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제3핫 빈(630)에 저장되는 제3분리골재(27)의 저장높이가 미리 설정된 저장높이 미만이어서 부족한 것으로 측정되고, 제3분리골재(27)의 크기에 대응되는 골재가 제3골재(23)에 포함된 경우, 제어부(800)는 제3단위공급부(330) 및 통합공급부(350)를 작동시켜 제3콜드 빈(230)에 저장된 제3골재(23)가 추가 공급되도록 할 수 있다. 이때, 제1단위공급부(310) 및 제2단위공급부(320)는 작동되지 않도록 제어될 수 있다.

그리고, 제어부(800)는 추가되는 골재가 제1공급부(300)를 통해 공급되는 시간동안만 제1건조부(400)가 작동되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(800)는 제3단위공급부(330) 및 통합공급부(350)를 통해 공급되는 제3골재(23)의 크기 및 양을 기초로 제1건조부(400)의 건조 시간 및 가열량을 산정하고, 이러한 가열 조건에서 제1건조부(400)가 작동되도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1건조부(400)가 필요한 시간 보다 더 오래 작동되지 않도록 할 수 있고, 사용 연료의 불필요한 소모가 방지할 수 있다.

또한, 제어부(800)는 스크린부(500) 중 건조된 제3골재(23)에서 제3분리골재(27)를 걸러내는데 사용될 수 있는 제3스크린(530) 및 제4스크린(540)만 작동되도록 제어할 수 있다. 즉, 제3골재(23)가 제1스크린(510) 및 제2스크린(520)을 통과할 수 없는 크기인 경우, 제1스크린(510) 및 제2스크린(520)은 진동되지 않도록 함으로써 불필요한 전기소모를 방지할 수 있다.

그리고, 제어부(800)는 제1계량부(700)를 제어하여 제3분리골재(27)를 계량하고, 아스팔트 공급부(780)를 제어하여 추가로 필요한 아스팔트가 공급되도록 하며, 혼합부(750)가 필요한 시간동안 혼합작업을 더 진행할 수 있도록 제어할 수 있다.

제어부(800)는 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 구비되는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)으로부터 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장된 분리골재의 저장높이를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 그리고, 제어부(800)는 제1계량부(700)가 미리 설정된 골재 혼합비에 가장 적합한 분리골재의 양을 측정하여 혼합부(750)로 공급되도록 하고, 혼합부(750)가 미리 설정된 혼합조건으로 작동되도록 제어할 수 있다.

이처럼, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)으로 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장된 분리골재의 저장높이를 실시간으로 모니터링하고, 부족한 분리골재가 추가 공급되도록 함으로써, 혼합부(750)에 공급될 분리골재의 부족현상이 예방되고, 공정이 중단되는 것이 방지되어 생산효율이 높아질 수 있다. 또한, 필요한 분리골재의 양이 지속적으로 확보될 수 있기 때문에 아스팔트 콘크리트의 품질도 잘 관리될 수 있다.

제어부(800)는 제1공급부(300), 제1건조부(400), 제1이송부(450), 스크린부(500), 제1계량부(700), 혼합부(750) 그리고 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.

각각의 핫 빈(610,620,630,640)별로 구비되는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 해당 핫 빈에서 복수의 위치로 이동될 수 있다. 이를 위해, 예를 들면 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 해당 핫 빈의 둘레를 따라 이동될 수 있다. 그리고, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 복수의 위치로 이동되면서 저장된 골재의 저장높이를 측정할 수 있다. 또한, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)들은 동일한 높이로 구비될 수 있다. 그리고, 각각의 핫 빈(610,620,630,640)에 저장되는 골재의 저장높이는 해당 핫 빈에 구비되는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정된 골재의 저장높이의 평균값으로 계산될 수 있다. 이때, 해당 핫 빈에 구비되는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 미리 설정된 매우 짧은 시간동안 여러 번의 측정을 수행하고, 오류값을 제거한 후, 남은 저장높이값을 평균하여 계산할 수 있다. 여기서, 상기 오류값으로는 해당 핫 빈의 높이를 벗어나는 값이 포함될 수 있다. 이를 통해, 더욱 정밀한 측정이 가능할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

도 12에서 보는 바와 같이, 아스팔트 콘크리트 제조방법은 제1저장단계(S910), 제1공급단계(S920), 제1건조단계(S930), 제1분리단계(S940), 제2저장단계(S950), 제1계량단계(S960) 그리고 혼합단계(S970)를 포함할 수 있다.

제1저장단계(S910)는 골재를 크기별로 나누어 복수의 콜드 빈(Cold Bin)에 저장하는 단계일 수 있다.

제1공급단계(S920)는 제1공급부가 콜드 빈에 저장된 골재를 공급하는 단계일 수 있다. 제1공급부는 각각의 콜드 빈 별로 저장된 골재를 개별적으로 공급하거나 함께 공급할 수 있다.

제1건조단계(S930)는 제1건조부가 제1공급부에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시키는 단계일 수 있다. 제1건조부는 버너를 포함할 수 있다.

제1분리단계(S940)는 제1이송부가 제1건조부에서 건조된 골재를 이송시키면 스크린부가 제1이송부를 통해 이송되는 가열 건조된 골재를 크기별로 분리하는 단계일 수 있다. 스크린부는 서로 다른 메시로 형성되는 스크린을 가질 수 있다.

제2저장단계(S950)는 스크린부에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 복수의 핫 빈(Hot Bin)에 나뉘어 저장되는 단계일 수 있다.

제2저장단계(S950)에서 각각의 핫 빈에는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 구비되어 핫 빈별로 저장된 골재의 저장높이를 측정할 수 있으며, 저장되는 골재의 저장높이는 실시간으로 측정될 수 있다.

제1계량단계(S960)는 제1계량부가 핫 빈에서 각각 공급되는 골재의 양을 측정하는 단계일 수 있다. 제1계량부는 각각의 핫 빈에서 공급되는 골재의 양을 순차적으로 누적하여 측정할 수 있다.

혼합단계(S970)는 혼합부가 제1계량부에서 계량된 골재 및 아스팔트 공급부에서 공급되는 아스팔트를 혼합하는 단계일 수 있다. 혼합단계(S970)를 통해 아스팔트 콘크리트가 제조될 수 있다. 혼합단계(S970)에서 제조된 아스팔트 콘크리트는 대기하고 있는 차량에 출하될 수 있다.

제어부는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 제1공급부, 제1건조부, 제1이송부, 스크린부, 제1계량부, 아스팔트 공급부 및 혼합부의 작동을 제어하고, 부족한 골재가 추가 공급되도록 할 수 있다.

이러한 방법을 통해, 골재의 공급 부족 및 이로 인한 아스팔트 콘크리트 제조 공정의 중단, 아스팔트 콘크리트 품질의 저하, 제1건조부에서의 불필요한 연료 손실, 골재의 낭비와 같은 문제점이 해결될 수 있다. 그리고, 골재의 효율적인 관리가 가능하고 아스팔트 콘크리트의 생산량이 향상될 수 있으며, 양질의 아스팔트 콘크리트 제조가 가능하다. 나아가, 아스팔트 콘크리트 제조 자동화 및 무인화를 구현하는데 도움이 될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조장치를 나타낸 구성도이다. 본 실시예에서는 재생 아스팔트 콘크리트를 공급하기 위한 구성이 더 포함되며, 제1저장부(200) 내지 제1계량부(700)는 전술한 제1실시예와 동일하므로 반복되는 내용은 가급적 생략한다.

도 13에서 보는 바와 같이, 아스팔트 콘크리트 제조장치는 파쇄부(1100), 제3저장부(1200), 제2공급부(1300), 제2건조부(1400), 제4저장부(1500) 그리고 제2계량부(1600)를 더 포함할 수 있다.

파쇄부(1100)는 폐 아스팔트 콘크리트를 파쇄할 수 있다. 여기서, 폐 아스팔트 콘크리트는 이미 설치되어 사용되다가 회수된 아스팔트 콘크리트일 수 있다.

제3저장부(1200)는 파쇄부(1100)에서 파쇄된 폐 아스팔트 콘크리트를 저장할 수 있다.

제2공급부(1300)는 제3저장부(1200)에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트를 제2건조부(1400)로 공급할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제2공급부(1300)는 제1공급부(300)의 단위공급부 및 통합공급부에 대응되는 구성을 가질 수 있으며, 이를 통해, 제2공급부(1300)에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트의 공급량은 조절될 수 있다.

제2건조부(1400)는 제2공급부(1300)에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트를 가열할 수 있다. 제2건조부(1400)는 버너를 포함할 수 있다.

제4저장부(1500)는 제2건조부(1400)에서 가열된 폐 아스팔트 콘크리트를 저장할 수 있다.

여기서, 제4저장부(1500)에는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 더 구비될 수 있으며, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 제4저장부(1500)에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 실시간으로 측정할 수 있다.

전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 제4저장부(1500)의 측면에 구비될 수 있으나, 이에 한정됨이 없이 제4저장부(1500)의 상부에 구비될 수도 있다. 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)이 제4저장부(1500)의 상부에 구비될 경우, 전술한 도파부 및 방향전환부의 구성은 생략될 수 있다.

제4저장부(1500)에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트는 가열되었기 때문에 제4저장부(1500)에는 폐 아스팔트 콘크리트에서 생성되는 분진 및 유증기가 채워질 수 있다. 그러나, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 밀리미터파를 사용하여 빔의 직진성이 개선되기 때문에, 제4저장부(1500) 내의 분진 및 유증기에 의한 영향이 없이 폐 아스팔트 콘크리트의 정확한 저장높이 측정이 가능하다. 또한, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)은 제4저장부(1500)의 복수 위치에서 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이 측정이 가능하기 때문에, 폐 아스팔트 콘크리트가 균일하지 않은 높이를 가지더라도 저장높이가 정확하게 측정될 수 있다.

제2계량부(1600)는 제4저장부(1500)에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양을 측정할 수 있다. 그리고, 제2계량부(1600)에서 계량된 폐 아스팔트 콘크리트는 혼합부(750)에 공급될 수 있다. 혼합부(750)에서는 골재, 아스팔트 및 폐 아스팔트 콘크리트가 혼합되어 재생 아스팔트 콘크리트가 제조될 수 있다.

제어부(800)는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛(100)에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 파쇄부(1100), 제2공급부(1300), 제2건조부(1400) 및 제2계량부(1600)의 작동을 더 제어할 수 있다.

즉, 제어부(800)는 제4저장부(1500)에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 실시간으로 모니터링하여, 과부족에 따라 파쇄부(1100) 및 제2공급부(1300)의 작동을 제어하여 공급량을 조절할 수 있다.

또한, 제어부(800)는 제2건조부(1400)를 제어하여 가열량 및 가열시간을 조절할 수 있으며, 이를 통해, 제2건조부(1400)에서 사용되는 사용 연료를 절감할 수 있다. 또한, 제어부(800)는 제4저장부(1500)에 적절한 양의 폐 아스팔트 콘크리트가 공급되어 저장되도록 제어할 수 있기 때문에, 작업 종료 후 남은 폐 아스팔트 콘크리트의 처리공정도 용이해질 수 있다.

도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 제조방법을 나타낸 흐름도이다. 본 실시예에서는 폐 아스팔트 콘크리트를 공급하기 위한 공정이 더 포함되며, 제1저장단계(S910)에서부터 제1계량단계(S960)는 제1실시예에서 설명하였으므로, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.

도 14에서 보는 바와 같이, 아스팔트 콘크리트 제조방법은 제3저장단계(S2110), 제2건조단계(S2120), 제4저장단계(S2130) 그리고 제2계량단계(S2140)를 더 포함할 수 있다.

제3저장단계(S2110)는 파쇄부에 의해 파쇄되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제3저장부에 저장되는 단계일 수 있다.

제2건조단계(S2120)는 제3저장부에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제2공급부에 의해 공급되면, 제2건조부가 제2공급부에 의해 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하는 단계일 수 있다.

그리고, 제4저장단계(S2130)는 제2건조부에서 건조된 폐 아스팔트 콘크리트를 제4저장부에 저장하는 단계일 수 있다.

제4저장단계(S2130)에서, 제4저장부에는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 더 구비될 수 있으며, 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 제4저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 실시간으로 측정할 수 있다.

제2계량단계(S2140)는 제2계량부가 제4저장부로부터 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양을 측정하는 단계일 수 있다. 제2계량부에서 계량되는 폐 아스팔트 콘크리트는 혼합부로 공급되어 혼합단계(S970)에서 혼합될 수 있다.

제어부는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 파쇄부, 제2공급부, 제2건조부, 2계량부의 작동을 더 제어할 수 있다.

이러한 방법을 통해, 폐 아스팔트 콘크리트의 공급 부족 및 이로 인한 아스팔트 콘크리트 제조 공정의 중단, 아스팔트 콘크리트 품질의 저하, 제2건조부에서의 불필요한 연료 손실과 같은 문제점이 해결될 수 있다. 그리고, 폐 아스팔트 콘크리트의 효율적인 관리가 가능하고 아스팔트 콘크리트의 생산량이 향상될 수 있으며, 양질의 재생 아스팔트 콘크리트 제조가 가능하다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 수용부 11: 목표물
100,100a: 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛
110: 송신신호발생부 110a: 회로모듈
121a: 급전블록 122a: 급전천이부
125a: 방사부 150: 안테나부
151: 급전부 152: 천이부
153,153a: 도파부 154,154a: 파면변환부
155,155a: 방향전환부 156: 챔버
157: 반사체 190: 수신신호처리부
200: 제1저장부 300: 제1공급부
400: 제1건조부 450: 제1이송부
500: 스크린부 600: 제2저장부
700: 제1계량부 750: 혼합부
780: 아스팔트 공급부 800: 제어부
1100: 파쇄부 1200: 제3저장부
1300: 제2공급부 1400: 제2건조부
1500: 제4저장부 1600: 제2계량부

Claims (10)

1. 밀리미터 파장을 가지는 전자기파를 발생하는 송신신호발생부;
   상기 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파가 목표물로 방사되도록 하고, 상기 목표물에서 반사되는 반사파가 수신되는 안테나부; 그리고
   상기 송신신호발생부에서 발생되는 전자기파 및 상기 안테나부로 수신되는 상기 반사파로부터 상기 안테나부 및 상기 목표물 사이의 거리 및 상기 목표물의 레벨을 산출하는 수신신호처리부를 포함하고,
   상기 안테나부는
   상기 송신신호발생부와 연결되는 급전부와,
   상기 급전부와 연결되고, 전자기파의 전파 방향으로 확대 형성되는 천이부와,
   상기 천이부의 후단에 연결되고, 상기 전자기파의 전파 방향으로 연장 형성되는 도파부와,
   상기 천이부 및 상기 도파부의 사이에 구비되고, 상기 전자기파가 균일 위상을 가지도록 변환시키는 파면변환부와,
   상기 도파부의 후단에 구비되고, 상기 도파부를 통해 전파되는 상기 전자기파의 방향을 전환시켜 상기 전자기파가 상기 목표물로 방사되도록 하는 방향전환부를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방향전환부는
   상기 도파부와 연결되되 상기 도파부의 제1중심축과 각도를 이루는 제2중심축 방향으로 연장 형성되며, 상기 도파부를 통과하는 상기 전자기파가 방사되는 개구부를 가지는 챔버와,
   상기 제1중심축 상에 경사지도록 상기 챔버에 구비되어 상기 도파부를 통과하는 상기 전자기파를 상기 개구부 방향으로 반사시키는 반사체를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛.
3. 크기별로 골재가 나뉘어 저장되는 복수의 콜드 빈(Cold Bin)을 가지는 제1저장부;
   상기 제1저장부에 저장되는 골재를 공급하는 제1공급부;
   상기 제1공급부에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시키는 제1건조부;
   상기 제1건조부에서 건조된 골재를 이송시키는 제1이송부;
   상기 제1이송부를 통해 이송되는 상기 가열 건조된 골재를 크기별로 분리하는 스크린부;
   상기 스크린부에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 나뉘어 저장되는 복수의 핫 빈(Hot Bin)을 가지는 제2저장부;
   상기 제2저장부로부터 각각 공급되는 골재량이 측정되는 제1계량부;
   상기 제1계량부에서 계량된 골재 및 아스팔트 공급부에 의해 공급되는 아스팔트가 혼합되는 혼합부;
   상기 제2저장부에 저장된 골재의 저장높이를 측정하여 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 제어부; 그리고
   각각의 상기 핫 빈에 구비되어 상기 핫 빈별로 저장된 골재의 저장높이를 측정하는 제1항 또는 제2항에 기재된 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛을 포함하고,
   상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 상기 핫 빈별로 구비되고, 해당되는 상기 핫 빈에 저장되는 골재의 저장높이는 각각의 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정된 골재의 저장높이의 평균값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 핫 빈의 내측에는, 상기 스크린부에서 분리되어 상기 핫 빈의 내측으로 낙하하는 골재가 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛으로 떨어지지 않도록 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛의 상부를 덮어 보호하는 보호커버가 구비되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는
   복수개의 상기 핫 빈 중에서 측정된 골재의 저장높이가 미리 설정된 저장높이 미만으로 저장된 핫 빈이 있는 경우, 상기 콜드 빈 중에서 부족한 상기 골재를 저장하는 해당 콜드 빈으로부터 해당 골재가 공급되도록, 상기 제1공급부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 부족한 골재가 상기 제1공급부를 통해 공급되는 시간동안만 상기 제1건조부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
8. 제3항에 있어서,
   폐 아스팔트 콘크리트를 파쇄하는 파쇄부;
   상기 파쇄부에서 파쇄된 폐 아스팔트 콘크리트가 저장되는 제3저장부;
   상기 제3저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트를 공급하는 제2공급부;
   상기 제2공급부에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하는 제2건조부;
   상기 제2건조부에서 가열된 폐 아스팔트 콘크리트가 저장되는 제4저장부; 그리고
   상기 제4저장부에서 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양이 측정되는 제2계량부를 더 포함하고,
   상기 제2계량부에서 계량되는 폐 아스팔트 콘크리트는 상기 혼합부에 공급되며,
   상기 제4저장부에는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 더 구비되어 상기 제4저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이가 측정되고,
   상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 상기 파쇄부, 상기 제2공급부, 상기 제2건조부 및 상기 2계량부의 작동을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조장치.
9. 골재를 크기별로 나누어 복수의 콜드 빈(Cold Bin)에 저장하는 제1저장단계;
   제1공급부가 상기 콜드 빈에 저장된 골재를 공급하는 제1공급단계;
   제1건조부가 상기 제1공급부에서 공급되는 골재를 가열하여 건조시키는 제1건조단계;
   제1이송부가 상기 제1건조부에서 건조된 골재를 이송시키면 스크린부가 상기 제1이송부를 통해 이송되는 상기 가열 건조된 골재를 크기별로 분리하는 제1분리단계;
   상기 스크린부에 의해 크기별로 분리된 골재가 각각 복수의 핫 빈(Hot Bin)에 나뉘어 저장되는 제2저장단계;
   제1계량부가 상기 핫 빈에서 각각 공급되는 골재의 양을 측정하는 제1계량단계; 그리고
   혼합부가 상기 제1계량부에서 측정된 골재 및 아스팔트 공급부에서 공급되는 아스팔트를 혼합하는 혼합단계를 포함하고,
   상기 제2저장단계에서, 상기 핫 빈에는 각각 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 기재된 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 구비되어 상기 핫 빈별로 저장된 골재량의 저장높이를 측정하고,
   상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 골재의 저장높이를 기초로 상기 제1공급부, 상기 제1건조부, 상기 제1이송부, 상기 스크린부, 상기 제1계량부, 상기 아스팔트 공급부 및 상기 혼합부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조방법.
10. 제9항에 있어서,
    파쇄부에 의해 파쇄되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제3저장부에 저장되는 제3저장단계;
    상기 제3저장부에 저장되는 폐 아스팔트 콘크리트가 제2공급부에 의해 공급되면, 제2건조부가 상기 제2공급부에 의해 공급되는 상기 폐 아스팔트 콘크리트를 가열하는 제2건조단계;
    상기 제2건조부에서 가열된 폐 아스팔트 콘크리트를 제4저장부에 저장하는 제4저장단계; 그리고
    제2계량부가 상기 제4저장부로부터 공급되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양을 측정하는 제2계량단계를 더 포함하고,
    상기 제2계량부에서 계량되는 폐 아스팔트 콘크리트는 상기 혼합부로 공급되어 상기 혼합단계에서 혼합되며,
    상기 제4저장단계에서, 상기 제4저장부에는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛이 더 구비되고, 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛은 상기 제4저장부에 저장된 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 측정하며,
    상기 제어부는 상기 전자기파를 이용한 레벨 측정유닛에서 측정되는 폐 아스팔트 콘크리트의 저장높이를 기초로 상기 파쇄부, 상기 제2공급부, 상기 제2건조부, 상기 2계량부의 작동을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조방법.

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