KR20200002226U - 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치 - Google Patents

아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치 Download PDF

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KR20200002226U KR2020190001337U KR20190001337U KR20200002226U KR 20200002226 U KR20200002226 U KR 20200002226U KR 2020190001337 U KR2020190001337 U KR 2020190001337U KR 20190001337 U KR20190001337 U KR 20190001337U KR 20200002226 U KR20200002226 U KR 20200002226U
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Abstract

본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는, 평면 중앙 및 전면 하부에 각각 투입구 및 배출구가 형성되고, 내부에 아스팔트 혼합물이 수용되는 내부공간이 형성된 육면체 형상으로 마련되며, 상기 내부공간을 가열할 수 있도록 하부에 열교환 유체가 유동되는 보온유로가 형성된 챔버; 열교환 유체를 가열하여 상기 보온유로 내부로 순환시키는 보온유닛; 상기 투입구를 통해 유입된 아스팔트 혼합물을 상기 챔버의 길이 방향으로 분산시킬 수 있도록 상방으로 돌출된 모서리가 형성되는 이등변 삼각기둥 형태로 마련되어 상기 내부공간 하부에 상기 챔버의 폭 방향으로 설치되고, 내부로 열교환 유체가 유동될 수 있도록 일측이 상기 보온유로에 연통되는 분산유로; 및 일단은 상기 분산유로의 타측에 연결되고, 타단은 상기 보온유닛에 연결되는 회수유로;를 포함한다.

Description

아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치{DEVICE FOR HEATING AND KEEPING WARMTH OF ASPHALT CONCRETE}
본 고안은 마련된 아스팔트 혼합물의 온도를 일정하게 유지하는 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 혼합물이 전 영역에 그 온도가 균일하게 유지되도록 하면서 열 효율을 향상시켜 가온 및 보온비용을 절감시킬 수 있는 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치에 관한 것이다.
아스팔트 혼합물(아스팔트 콘크리트 또는 아스콘이라고도 함)은 아스팔트를 약 80 ~ 180℃(중온은 80 ~ 140℃, 고온은 140 ~ 180℃)으로 가열한 후, 가열된 골재와 필러 등을 설정된 배합비에 따라 조합하여 소정의 온도로 가열하면서 혼합하여 제조하며, 필요에 따라 염료, 섬유 등을 추가하기도 한다.
일반적으로 이러한 일련의 공정들은 현장에서 실시하기 어렵기 때문에 공장에서 아스팔트 혼합물을 제조한 후 시공업자들이 아스팔트 혼합물은 화물차량 등 운송수단을 이용하여 필요한 장소로 이동한 후 포설하게 되는 것이다.
상기와 같은 아스팔트 혼합물은 시공성이 우수해야하고, 잠재적인 박리(stripping) 또는 잔류 아스팔트와 골재 사이 접착력 약화를 최소화하여야 하며, 박리 및 마모에 대한 저항력을 필요로 하게 되는데, 이를 위해서는 80 ~ 180℃의 온도로 유지된 상태에서 노면에 포설되어야 한다.
그러나 아스팔트 혼합물을 운송하는 과정에서 운송에 장시간이 소요되는 경우 아스팔트 혼합물의 온도가 저하되면서 굳어짐에 따라 포설 작업을 어렵게 하는 문제점이 있다.
또한, 80℃ 이하로 온도가 저하된 상태로 포설하는 경우 포장면의 강도 및 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 저온 또는 상온에서도 시공이 가능하도록 저온 및 상온 아스콘이 개발되었으나, 이러한 저온 및 상온 아스콘은 보수 품질이 낮이 임시 보수용으로밖에 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
한편, 중온 또는 고온으로 생산하는 아스콘의 경우, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 아스팔트 혼합물을 포설하기까지 온도가 낮아지지 않도록 유지하는 장치들이 개발되었으나, 열 효율이 낮아 아스팔트 콘크리트를 일정 온도로 유지시키기 위한 보온비용을 비싸고, 버너 또는 열교환 유로와 인접한 부위의 아스팔트 혼합물과 중심부의 아스팔트 혼합물은 온도편차가 발생되었다.
이에, 중심부의 아스팔트 혼합물을 가열하고자 온도를 과도하게 상승시키는 경우 가열부위의 아스팔트 혼합물이 타버려 기능을 상실하는 문제점이 있었고, 너무 낮은 온도로 가열하는 경우 중심부의 아스팔트 혼합물이 냉각되어 경화되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 별도의 믹서 등 교반장치를 구비하더라도, 가열부위 중 교반되지 않는 영역이 필연적으로 발생할 수 밖에 없어 아스팔트 혼합물이 연소하여 기능을 상실하거나, 경화되어 장치 내벽에 고착되는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 고안의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1191811 B1 (2012.10.10.)
본 고안은 열 효율이 개선되어 아스팔트 혼합물의 가온 및 보온 비용을 절감하면서, 아스팔트 혼합물의 종류별 온도 편차를 최소화하면서 최적의 온도 상태로 유지함으로써, 아스팔트 콘크리트 포설 작업을 용이하게 하고 포장면의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 아스팔트 혼합물의 인출을 용이하게 실시할 수 있는 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치를 제공한다.
또한, 폐아스콘을 저온 아스팔트 첨가제와 혼합하여 생산된 상온 아스콘을 저온 가열하거나 중온 및 고온 아스콘을 열순환 방식으로 가온하거나 보온할 수 있는 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치를 제공한다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 고안의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는, 평면 중앙 및 전면 하부에 각각 투입구 및 배출구가 형성되고, 내부에 아스팔트 혼합물이 수용되는 내부공간이 형성된 육면체 형상으로 마련되며, 상기 내부공간을 가열할 수 있도록 하부에 열교환 유체가 유동되는 보온유로가 형성된 챔버; 열교환 유체를 가열하여 상기 보온유로 내부로 순환시키는 보온유닛; 상기 투입구를 통해 유입된 아스팔트 혼합물을 상기 챔버의 길이 방향으로 분산시킬 수 있도록 상방으로 돌출된 모서리가 형성되는 이등변 삼각기둥 형태로 마련되어 상기 내부공간 하부에 상기 챔버의 폭 방향으로 설치되고, 내부로 열교환 유체가 유동될 수 있도록 일측이 상기 보온유로에 연통되는 분산유로; 및 일단은 상기 분산유로의 타측에 연결되고, 타단은 상기 보온유닛에 연결되는 회수유로;를 포함한다.
상기 챔버는, 내벽에 열교환 유체의 복사열을 반사하는 반사층이 코팅된 외측챔버; 및 상기 외측챔버 내부에 내장되되, 높이 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구획되고, 제1 영역 및 저면은 상기 외측 챔버의 내벽에 면 접촉되고, 상기 제2 영역의 배면 및 양측면은 상기 외측챔버의 내벽과 이격되어 "ㄷ"자 형의 상기 보온유로를 형성하는 내측챔버;를 포함할 수 있다.
이대, 상기 제2 영역의 배면 및 양 측면은 저면 중심 방향으로 하향 경사지게 형성된 것이 바람직하다.
상기 챔버는, 상기 배출구 상부에 위치하도록, 일측이 상기 내측챔버의 전면 내벽에 고정되고 타측은 내측 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 판 형상의 가이드 플레이트;를 더 포함할 수 있다.
상기 챔버는, 상기 투입구 및 배출구를 각각 개폐하도록, 상기 외측챔버에 설치된 투입도어와 배출도어; 상기 배출구 하부에서 외측 방향으로 연장된 배출 플레이트; 및 상기 배출 플레이트의 양 측면에서 상방으로 연장 설치되되, 상기 배출구에서 외측 방향으로 갈수록 그 폭이 점차 감소하는 판 형상으로 마련된 한 쌍의 배출 가이더;를 더 포함할 수 있다.
상기 보온유닛은, 열교환 유체가 수용되는 가열공간이 형성되고, 상기 보온유로 및 회수유로와 연통되도록 설치된 보온챔버; 상기 가열공간에 수용된 열교환 유체를 가열시키는 가열부; 및 가열된 열교환 유체를 상기 보온유로 방향으로 공급하는 유동부;를 포함할 수 있다.
본 고안에서 열교환 유체는 공기이고, 상기 가열부는 버너이며, 상기 유동부는 상기 버너 주위로 외부 공기를 공급하여 상기 보온유로 방향으로 유동하는 열풍을 생성하는 송풍기인 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 보온유닛은, 상기 회수유로와 인접하도록 상기 보온챔버에 연통된 벤트유로; 및 상기 가열공간의 압력을 조절하도록, 상기 회수유로 상에 설치되어 상기 회수유로를 선택적으로 개폐하는 벤트밸브;를 더 포함할 수 있다.
상기 분산유로는 복수 개로 마련되어 상기 챔버의 길이 방향으로 이격 배치e되고, 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 서로 인접하는 상기 분산유로를 연통시키는 복수 개의 순환유로;를 더 포함할 수 있다.
본 고안의 다른 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 상기 내부공간을 복수 개의 보온영역으로 구획하고, 구획된 각각의 보온영역에 수용된 아스팔트 콘크리트의 온도를 측정하는 복수 개의 온도센서; 상기 내부공간에 수용된 아스팔트 콘크리트를 교반하는 믹서; 및 각각의 상기 온도센서로부터 수신된 보온영역의 온도 정보를 이용하여 아스팔트 콘크리트의 평균온도 및 보온영역별 온도편차를 산출하고, 상기 평균온도가 사전에 설정된 기준 온도범위와 비교하여 상기 보온유닛의 작동을 제어하고, 상기 보온영역별 온도편차가 사전에 설정된 기준 온도편차를 초과하는 경우 교반속도가 증가되도록 상기 믹서에 작동신호를 전송하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부공간에 수용된 아스팔트 콘크리트를 상기 배출구 방향으로 이송시키도록, 상기 내측챔버 하부에 설치되는 이송부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 이송부는 벨트 컨베이어 또는 스크류 컨베이어 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 고안의 실시예에 따르면, 교반유닛을 이용하여 챔버에 수용된 아스팔트 혼합물을 교반하면서 가열하여, 아스팔트 혼합물을 전 영역에 걸쳐 균일하게 최적의 온도로 유지함으로써, 아스팔트 혼합물의 품질 저하를 방지하고 포설시 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
나아가, 포장 신뢰성을 향상시키고, 포장면의 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 챔버에 진공 또는 보온유체가 충전되도록 단열공간을 형성하고, 단열공간의 내벽을 스테인리스 또는 알루미늄 재질의 열 반사 코팅층을 형성하여, 챔버 내부의 아스팔트 혼합물을 외기와 격리하고 방출되는 복사열을 챔버 내부로 반사시킴으로써, 열 효율을 개선하여 보온 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 챔버 내부에 수용되 아스팔트 혼합물의 배출을 용이하게 하여 포설 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 도로 보수시, 상온 또는 저온 아스콘을 50℃ 이상의 가온으로 가온하여 포설할 수 있어 영구 보수면에 상응하는 보수 품질 및 수명을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 사시도이고,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 측단면도이며,
도 3은 본 고안의 다양한 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 열교환 유체 흐름을 보여주는 평단면도이며,
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
본 고안의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로, 본 고안의 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치를 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 측단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 내부에 아스팔트 혼합물이 수용되는 내부공간(101)이 형성되고, 그 하부에는 내부공간(101)에 수용된 아스팔트 혼합물을 가열하도록 열교환 유체가 유동되는 보온유로(102)가 형성되며, 아스팔트 혼합물이 각각 유입 및 배출되는 투입구(103)와 배출구(104)가 형성된 챔버(100)와 보온유로(102) 내부로 가열된 열교환 유체를 순환시켜 아스팔트 혼합물을 보온하는 보온유닛(200)과 투입구(103)를 통해 내부공간(101)으로 유입되는 아스팔트 혼합물을 분산시키고, 아스팔트 혼합물이 균일하게 가열되도록 보온유로(102)와 연통되어 내부로 열교환 유체가 유동되는 분산유로(300) 및 양단이 분산유로(300) 및 보온유닛(200)에 각각 연결되어 아스팔트 혼합물과 열교환되면서 냉각된 열교환 유체를 보온유닛(200)으로 재순환시키는 회수유로(400)를 포함한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 챔버(100)는 외측챔버(110)와 외측챔버(110) 내부에 내장되는 내측챔버(120)로 이루어진다.
보다 바람직하게, 외측챔버(110)는 그 내벽에 복사열을 반사하도록 반사층(111)이 코팅되어 마련될 수 있다. 이에, 외부에 비하여 온도가 높은 열교환 유체 및 아스팔트 혼합물에서 방출되는 복사열이 그대로 외측챔버 외부로 방출되는 것을 차단함으로써, 아스팔트 혼합물의 보온 효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 반사층(111)은 알루미늄, 은 등 복사열 반사에 유리한 재질이 선택적으로 사용될 수 있다.
내측챔버(120)는 높이 방향으로 제1 영역(121)과 제2 영역(122)으로 구획될 수 있는데, 높이 방향으로 상부에 위치한 제1 영역(121)은 평면, 전면, 후면 및 양측면이 모두 외측챔버(110)의 내벽에 면 접촉되고, 제2 영역(122)은 투입구(103)가 형성되는 전면과 저면이 외측챔버(110)의 내벽에 면 접촉되고 배면 및 양 측면은 저면 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
이에, 제2 영역(122)의 배면 및 양 측면은 외측챔버(110)와 그 내부로 열교환 유체가 유동되는 "ㄷ"자 형 보온유로(102)를 형성하게 된다.
본 고안에서, 제1 영역(121)의 평면 및 제2 영역(122)의 전면은 외측챔버(110)의 내벽에 면 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 본 고안에서 챔버(100)의 평면 중심에 아스팔트 혼합물이 유입되는 투입구(103)가 형성되며, 챔버(100)의 전면 하부 중심부에 배출구(104)가 형성되는데 투입구(103) 및 배출구(104)가 형성된 부위의 외측챔버(110)와 내측챔버(120)가 이격된 경우, 아스팔트 혼합물의 입출시 이격된 공간으로 아스팔트 혼합물이 유실되는 문제점을 가지고 있기 때문이다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 내부공간을 외부와 격리하도록, 투입구(103) 및 배출구(104)를 각각 개폐하는 투입도어(140) 및 배출도어(150)가 설치되는데, 내측챔버(120)와 외측챔버(110)에 모두 설치해야하는 바 제조원가를 상승시키고 사용시 불편함을 유발하는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 본 고안에서 내측챔버(120)의 저면은 외측챔버의 바닥에 면 접촉되는 것이 바람직한데, 그 이유는 보온유로(102)를 "ㄷ"자 형태로 형성하여 열교환 유체가 일방향으로 순환되도록 함으로써 열교환되어 냉각된 열교환 유체의 회수를 용이하게 하고, 아스팔트 혼합물의 보온 효율을 향상시킬 수 있기 때문이다.
보다 바람직하게, 본 고안의 일 실시예에 따른 챔버(100)는 일측이 배출구(104) 상부에 위치하도록 내측챔버(120)의 전면 내벽에 고정되고 타측은 챔버(100) 내측방향으로 하향 경사지게 형성된 판 형상의 가이드 플레이트(130)를 더 포함할 수 있다.
이에, 배출도어(150)를 개방하고 삽 등을 이용하여 내부공간(101)에 수용된 아스팔트 혼합물을 인출하는 과정에서 아스팔트 혼합물의 하중에 의해 아스팔트 혼합물이 급속도로 배출구(104)를 통해 배출되는 것을 방지하고, 배출구(104) 인근 아스팔트 혼합물의 하중을 감소시켜 인출을 용이하게 함으로써, 아스팔트 혼합물의 인출작업 효율을 향상시키고 작업자의 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 챔버(100)는 배출구(104) 하부에서 외측방향으로 지면에 평행하게 연장되는 배출 플레이트(160)와 배출 플레이트(160)의 양 측면에서 상방으로 연장되는 한 쌍의 배출 가이더(170)를 더 포함할 수 있다.
이에, 배출도어(150)를 오픈하여 배출구(104) 개방하거나, 아스팔트 혼합물 인출작업 중 내부공간(101)에 수용된 아스팔트 혼합물이 하중에 의해 그 일부가 밀려 배출되더라도 배출 플레이트(160) 상에 퇴적됨으로써 작업자가 삽 등을 이용하여 아스팔트 혼합물 인출을 용이하게 실시하도록 할 수 있으며, 아스팔트 혼합물이 지면으로 낙하되어 유실되거나 작업능률을 저하시키는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 고안에서 배출 가이더(170)는 배출구(104)에서 외측방향으로 갈수록 그 폭이 점차 감소하는 판 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 배출구(104)에서 멀어질수록 아스팔트 혼합물의 배출량이 감소될 뿐만 아니라, 아스팔트 혼합물을 인출하기 위한 삽 등 인출공구의 입출을 원활히 함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있기 때문이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 보온유닛(200)은 열교환 유체가 수용되는 가열공간(211)이 형성된 보온챔버(210)와 가열공간(211)에 수용된 열교환 유체를 가열하는 가열부(220) 및 열교환 유체를 보온유로(102) 방향으로 유동시키는 유동부(230)를 포함한다.
보온챔버(210)는 보온유로(102)로 가열된 열교환 유체를 공급하고, 내부공간(101)의 아스팔트 혼합물과 열교환되면서 냉각된 열교환 유체가 유입될 수 있도록 보온유로(102) 및 회수유로(400)와 연통되도록 설치된다.
가열부(220)는 버너, 열선, 유도 가열 등 다양한 종류의 가열수단이 선택적으로 적용될 수 있으며, 유동부(230)는 열교환 유체의 종류 및 특성 등에 따라 송풍기, 펌프 등이 선택적으로 적용될 수 있다.
바람직하게, 본 고안에서 열교환 유체는 공기이고, 가열부(220)는 버너이며, 유동부(230)는 버너가 연소될 수 있도록 외부 공기를 버너 주위로 공급하는 송풍기를 사용할 수 있다.
이때, 송풍기는 버너 방향으로 외부 공기를 공급하되, 버너에서 발생된 열풍이 보온유로(102) 방향으로 유동될 수 있도록, 버너에 인접하면서 보온유로(102) 방향으로 외부 공기를 공급하도록 설치되는 것이 바람직하다.
이에, 버너의 연소를 위한 산소(공기)를 공급하면서 동시에 생성된 열풍이 자연스럽게 보온유로(102) 방향으로 유동되도록 함으로써, 별도의 유동수단 또는 산소공급수단을 필요로 하지 않아 제조원가를 절감하고 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 보온유닛(200)은 보온챔버(210) 내부의 열교환 유체를 외부로 배출시키는 벤트유로(240)와 벤트유로(240)를 선택적으로 개폐하는 벤트밸브(241)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
왜나햐면, 상기와 같이 열교환 유체가 공기이고, 버너 및 송풍기를 가열부(220) 및 유동부(230)로 사용하는 경우, 열풍 생성을 위해 외부 공기를 흡기하여 버너에 공급하여 열풍을 생성시켜 유동시키는 바, 보온챔버(210), 보온유로(102), 분산유로 및 회수유로(400)의 내부압력을 일정하게 유지하기 위해서는 공급된 열풍만큼 보온챔버(210)의 공기를 배출시켜야 하기 때문이다.
이때, 벤트유로(240)는 회수유로(400)에 인접하게 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 아스팔트 혼합물과 열교환되면서 냉각된 열교환 유체를 외부로 배출시킴으로써 버너에서 생성된 열풍이 배출되는 것을 방지하여 보온효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회수유로(400)에 흡입력을 제공함으로써 열풍(열교환 유체)의 흐름을 원활히 하여 유지 비용을 절감 할 수 있기 때문이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 분산유로(300)는 이등변 삼각기둥 형태로 마련되어 내측챔버(120)에 폭 방향으로 연장 설치되며, 보다 바람직하게 투입구(103)의 하부에 상방으로 측면 모서리가 돌출되도록 설치되는 것이 바람직하다.
이에, 투입구(103)를 통해 내부공간(101)으로 유입되는 아스팔트 혼합물은 분산유로(300)에 의해 챔버(100)의 길이방향으로 전방과 후방에 분산되어 투입됨으로써 아스팔트 혼합물의 하중을 분산시는 효과가 있으며, 분산유로(300) 내부로 유동되는 열교환 유체에 의해 아스팔트 혼합물의 내부를 가열할 수 있어 아스팔트 혼합물의 내측과 외측을 균일하게 가열할 수 있는 효과가 있다.
도 3a는 하나의 분산유로가 마련된 형태이며, 도 3b는 한 쌍의 분산유로가 마련된 형태의 열교환 유체 흐름을 보여주는 평단면도이다.
도 3a와 같이, 분산유로(300)가 하나인 경우 본 고안에서 보온유닛(200)에서 가열된 열교환 유체는 보온유로(102)로 공급되어 보온유로(102)를 따라 유동되면서 내측챔버(120) 하부 외측의 아스팔트 혼합물을 가열한 다음 분산유로(300)를 따라 유동되면서 내측챔버(120) 하부 중심부에 위치한 아스팔트 혼합물을 가열한 후 회수유로(400)를 통해 보온유닛(200)으로 재순환된다.
도 3b와 같이, 분산유로(300)가 복수 개로 마련되는 경우 보온유닛(200)에서 가열된 열교환 유체는 보온유로(102)로 공급되어 보온유로(102)를 따라 유동되면서 내측챔버(120) 하부 외측의 아스팔트 혼합물을 가열한 다음 분산유로(300)를 따라 유동되면서 내측챔버(120) 하부 내측의 아스팔트 혼합물을 가열하는데, 이때 서로 인접하는 분산유로(300)는 순환유로(500)를 통해 연결되며, 분산유로(300) 및 순환유로(500)를 유동하면서 아스팔트 혼합물과 열교환된 열교환 유체는 회수유로(400)를 통해 보온유닛(200)으로 재순환하게 된다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 상기의 구성에 내부공간(101)을 복수 개의 보온영역(101a)으로 구획하고, 각각의 보온영역(101a)에 수용된 아스팔트 콘크리트의 온도를 측정하는 복수 개의 온도센서(600)와 내부공간(101)에 수용된 아스팔트 콘크리트를 혼합하는 믹서(700) 및 온도센서(600)에서 측정된 각각의 보온영역(101a)의 온도정보에 따라 보온유닛(200)과 믹서(700)의 작동을 제어하는 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.
본 고안에서 온도센서(600)는 열전대, 저항센서, 써미스터 등 보온영역에 수용된 아스팔트 혼합물의 온도를 측정할 수 있는 다양한 종류의 온도센서가 사용될 수 있다.
믹서(700)는 믹싱모터와 믹싱모터에 의해 회전되면서 내부공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 혼합하는 복수 개의 임펠러로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 임펠러는 내부공간에 수용된 분산유로(300) 및 회수유로(400)에 간섭되지 않도록 설치되도록, 챔버(100)의 길이방향으로 전방과 후방에 배치되는 제1 임펠러와 제1 임펠러보다 짧게 형성되어 분산유로(300)가 설치된 중앙부에 배치된 제2 임펠러로 구성될 수 있다.
이때, 회수유로(400)는 챔버(100)의 폭 방향으로 보온유닛에 인접하도록 챔버의 일측 측벽에 인접하여 설치되기 때문에 제1 임펠러의 회전에 간섭되지 않지만, 간섭이 발생되는 경우 임펠러의 길이를 조절하거나, 회수유로(400)의 위치를 변경하여 간섭이 발생되지 않도록 한다.
제어부(800)는 사전에 기준 온도범위가 입력되고, 각각의 온도센서(600)로부터 수신된 보온영역(101a)의 온도 정보로 부터 아스팔트 콘크리트의 평균온도를 산출하고 평균온도가 기준 온도범위 미만인 경우 보온유닛(200)을 작동시키되, 기준 온도범위와 아스팔트 콘크리트의 평균온도 차가 클수록 버너에 공급되는 연료 및 공기의 량이 증가되도록 가열부(220) 및 유동부(230)에 작동신호를 전송하여 열교환 유체를 빠르게 승온시키고, 기준 온도범위를 초과하는 경우 보온유닛을 정지하도록 제어한다.
또한, 제어부(800)에는 사전에 기준 온도편차가 입력되고, 각각의 온도센서(600)에서 수신된 각각의 보온영역(101a)의 온도편차가 사전에 설정된 기준 온도편차를 초과하는 경우 교반속도가 증가되도록 믹서(700)에 작동신호를 전송하며, 기준 온도편차 이내인 경우 작동을 믹서의 작동을 정지한다.
이에, 내부공간(101)에 수용된 아스팔트 혼합물을 균일한 온도로 보온할 수 있으며, 보온영역(101a)의 온도편차가 클수록 혼합속도를 증가시켜 빠르게 온도편차가 감소되도록 함으로써 일부 영역에서 아스팔트 혼합물이 연소되어 기능을 상실하거나, 냉각되어 챔버(100) 내벽에 고착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 아스팔트 혼합물을 이용한 포장 품질을 향상시키고 작업 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 다른 실시예에 따른 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치는 내측챔버(120) 하부에 설치되어 내부공간(101)의 아스팔트 콘크리트를 배출구(104) 방향으로 이송하는 이송부(900)를 더 포함할 수 있다.
이에, 작업자의 작업부하를 감소시킬 수 있으며, 보다 안정적으로 아스팔트 혼합물을 인출할 수 있어 포장작업 효율을 향상시킬 수 있느 효과가 있으며, 본 고안에서 이송부(900)는 벨트 컨베이어 또는 스크류 컨베이어 등을 사용할 수 있다.
이상 본 고안을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 고안에 따른 도로 보수용 아스팔트 혼합물 직접 가열 혼합믹서에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 고안의 영역에 속하는 것으로 본 고안의 구체적인 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 챔버 101: 내부공간
103: 투입구 104: 배출구
102: 보온유로 110: 외측챔버
111: 반사층 120: 내측챔버
121: 제1 영역 122: 제2 영역
130: 가이드 플레이트 140: 투입도어
150: 배출도어 160: 배출 플레이트
170: 배출 가이더 200: 보온유닛
210: 보온챔버 220: 가열부
230: 유동부 240: 벤트유로
241: 벤트밸브 300: 분산유로
400: 회수유로 500: 순환유로
600: 온도센서 700: 믹서
800: 제어부 900: 이송부

Claims (7)

  1. 평면 중앙 및 전면 하부에 각각 투입구 및 배출구가 형성되고, 내부에 아스팔트 혼합물이 수용되는 내부공간이 형성된 육면체 형상으로 마련되며, 상기 내부공간을 가열할 수 있도록 하부에 열교환 유체가 유동되는 보온유로가 형성된 챔버;
    열교환 유체를 가열하여 상기 보온유로 내부로 순환시키는 보온유닛;
    상기 투입구를 통해 유입된 아스팔트 혼합물을 상기 챔버의 길이 방향으로 분산시킬 수 있도록 상방으로 돌출된 모서리가 형성되는 이등변 삼각기둥 형태로 마련되어 상기 내부공간 하부에 상기 챔버의 폭 방향으로 설치되고, 내부로 열교환 유체가 유동될 수 있도록 일측이 상기 보온유로에 연통되는 분산유로; 및
    일단은 상기 분산유로의 타측에 연결되고, 타단은 상기 보온유닛에 연결되는 회수유로;를 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버는,
    내벽에 열교환 유체의 복사열을 반사하는 반사층이 코팅된 외측챔버; 및
    상기 외측챔버 내부에 내장되되, 높이 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구획되고, 제1 영역 및 저면은 상기 외측 챔버의 내벽에 면 접촉되고, 상기 제2 영역의 배면 및 양측면은 상기 외측챔버의 내벽과 이격되어 "ㄷ"자 형의 상기 보온유로를 형성하는 내측챔버;를 포함하며,
    상기 제2 영역의 배면 및 양 측면은 저면 중심 방향으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 배출구 상부에 위치하도록, 일측이 상기 내측챔버의 전면 내벽에 고정되고 타측은 내측 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 판 형상의 가이드 플레이트;를 더 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 투입구 및 배출구를 각각 개폐하도록, 상기 외측챔버에 설치된 투입도어와 배출도어; 및
    상기 배출구 하부에서 외측 방향으로 연장된 배출 플레이트; 및
    상기 배출 플레이트의 양 측면에서 상방으로 연장 설치되되, 상기 배출구에서 외측 방향으로 갈수록 그 폭이 점차 감소하는 판 형상으로 마련된 한 쌍의 배출 가이더;를 더 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보온유닛은,
    열교환 유체가 수용되는 가열공간이 형성되고, 상기 보온유로 및 회수유로와 연통되도록 설치된 보온챔버;
    상기 가열공간에 수용된 열교환 유체를 가열시키는 가열부; 및
    가열된 열교환 유체를 상기 보온유로 방향으로 공급하는 유동부;를 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    열교환 유체는 공기이고, 상기 가열부는 버너이며, 상기 유동부는 상기 버너 주위로 외부 공기를 공급하여 상기 보온유로 방향으로 유동하는 열풍을 생성하는 송풍기인 것을 특징으로 하고,
    상기 보온유닛은,
    상기 회수유로와 인접하도록 상기 보온챔버에 연통된 벤트유로; 및
    상기 가열공간의 압력을 조절하도록, 상기 회수유로 상에 설치되어 상기 회수유로를 선택적으로 개폐하는 벤트밸브;를 더 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 분산유로는 복수 개로 마련되어 상기 챔버의 길이 방향으로 이격 배치되고,
    서로 인접하는 상기 분산유로를 연통시키는 복수 개의 순환유로;를 더 포함하는, 아스팔트 혼합물용 가온 및 보온장치.
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