JP2006063115A - アスファルト溶解装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 固形アスファルトを短時間の加熱でアスファルト防水熱工法において使用可能な熔融状態となすアスファルト溶解装置の実現。
【解決手段】収納したアスファルトを熱源により所定温度まで加熱して溶解させる溶解釜と、前記アスファルトを揺動させてその流動化を促進するための撹拌装置とを具え、前記撹拌装置は揺動具とこの揺動具の振り子動を可能にする往復回動手段とこれらの回転駆動源とから構成したことを特徴とするアスファルト溶解装置である。

【選択図】 図２

Description

本願発明は、アスファルト溶解装置に関し、詳しくは溶解釜内のアスファルトにおいて熱伝導を促進してアスファルトの加熱による熔融を迅速になしえるアスファルト撹拌装置を具えたアスファルト溶解装置に関するものである。

アスファルト防水断熱工法、すなわち施工現場においてアスファルトを溶解釜により加熱熔融して、熔融したそのアスファルトを用いてアスファルトルーフィング類を撒布積層していく工法は、防水信頼性が高く、現在なお防水工法の主流を占めている。
このような工法に使用するアスファルトは、固形アスファルトを溶かしてから使用することになるが、従来、固形アスファルトの溶解は次のようして行われている。

まず、鉄製の溶解釜に固形アスファルトを投入して、溶解釜を直接加熱し温度を上げることにより、溶解釜に直接接した部分のアスファルトが溶解する。溶解し液状になった高温のアスファルトの量が徐々に増加し、溶解釜底部から液面が上昇する。そして、時間の経過とともに、固形アスファルトは高温の液状アスファルトに包み込まれその熱で溶解釜に接していない固形アスファルトも徐々に溶解していくことになる。
なお、関連技術が以下の文献において開示されている。
特開平０５−２３９８０６号公報 特開平０６−２００２５５号公報 特開平０６−２０７１７８号公報 特開２００４−２７５７７号公報

次に、従来摂氏２８０度程度にアスファルトを溶解させて施工する方法が一般的だった
が、アスファルト防水施工時に発生する煙、臭いに対する周辺住民からの苦情が出る場合
もあった。
その対応として煙、臭いは溶解温度が低いほど低減するので、溶解温度が低くても施工
に支障がないようにアスファルト及び溶解釜の改良を行い、摂氏２６０度以下でも施工できる方法を確立し普及しつつある。
なお、関連技術が以下の文献において開示されている。
特開平０７−１９６９２２号公報 特開平１１−１９０１０８号公報 ２０度以上低い温度で施工する場合、攪拌装置のない溶解釜では、固形のアスファルトを静置状態で加熱し対流のみでは溶解に時間がかかり、溶融効率をより一層高めないと施工能率が低下するという問題点があった。

また、通常、施工現場では、アスファルトを溶解させた後に原料としての固形アスファルトを追加する必要性が生じるが、この場合、攪拌装置を持たない従来の溶解釜では、釜
底部のアスファルトはバーナーで熱せられて高温になるが、対流のみでは追加投入したアスファルトの近辺は低温で、防水施工に必要な摂氏２６０度になかなか達せず、釜全体のアスファルトが摂氏２６０度に達するまで作業を中断せざるを得ないという問題点もあった。しかも、対流のみではバーナーで熱せられる部分のアスファルトは局部加熱となりや
すく、摂氏３１０度以上の高温となる場合もあり、アスファルトの品質劣化や引火という
問題も生じるおそれがあった。

さらに、攪拌装置の持たない従来の溶解釜を用いて対流のみで溶解させると、溶解釜の
底部、中央部、表面部ではアスファルトの温度が一定せず、温度計で計測してバーナーの
火力を調整しても、近年のアスファルト防水熱工法に適した摂氏２６０度のアスファルトを安定して排出させるのには困難さがあった。また、溶解釜内のアスファルトの温度を一定にさせようと、手動で器具を使用して攪拌すると高温のアスファルトが飛沫し危険が伴っていた。

そこで、上述従来のアスファルト防水熱工法にあっては、溶解釜で固形アスファルトを
摂氏２６０度で溶解するには相当の時間を要するという問題があり、例えば、固形アスファルト２００Kgを溶解釜に投入し、バーナーにより所定の熱量を供給し加熱しても、施工可能な摂氏２６０度の溶融状態に達成するには概ね６０分程度の時間を必要とし施工現場での効率的な作業に支障を生じていた。また、施工現場では、作業によっては溶解釜に固形化して残存したアスファルトの再溶融の必要性、あるいは、アスファルトを溶解させた後に原料としての固形アスファルトを追加する必要性等が生じるが、このような場合も所定温度の熔融状態を得るのに時間を要し、施工状況に応じた機動的な対応が迅速になし得ず作業の円滑性、計画性、効率性、安全性の阻害要因となっていた。
さらに、溶解釜内部の温度が一定でないため、アスファルトの品質劣化や引火、及び、所定温度のアスファルトを安定して供給させるのが困難で、煙、臭いを低減した近年の低温アスファルト防水熱工法の施工に支障をきたす要因もあった。

本願発明は、アスファルト溶解装置を、収納したアスファルトを熱源により所定温度まで加熱して溶解させる溶解釜と、前記アスファルトを揺動させてその流動化を促進するための撹拌装置とを具えて構成し、上記従来の課題を解決しようとするものである。

また、上記のアスファルト溶解装置において、前記撹拌装置は揺動具とこの揺動具の振り子動を可能にする往復回動手段とこれらの回転駆動源とから構成することがある。

さらに、上記のアスファルト溶解装置において、前記往復回動手段は、回転駆動源に連結される回転体とこの回転体の回転を変換して往復動するクランクと、揺動具の端部が固定される回動軸と、回動軸とクランクとの間に介装されて一端は前記クランク端部と回転自在に軸支され他端は回動軸に固定され回動軸を往復回転させる振り子アームとからなり、回動軸の往復回転に従動して揺動具を所定角度で振り子運動させるように構成することがある。

またさらに、上記のアスファルト溶解装置において、前記往復回動手段は、回転駆動源に連結される回転体とこの回転体の回転を変換して往復動するクランクと、一端は前記クランクに回転自在に軸支され他端は支軸に回転可能に軸支されてクランクの動作により支軸廻りに往復動する振り子アームとからなり、振り子アームの前記支軸側の端部に連結固定された揺動具を振り子アームの動作に従動させて支軸を中心に振り子運動させるようなすことがある。

そして、上記いずれか記載のアスファルト溶解装置において、前記揺動具は、耐熱性材からなり回動軸から突出してこれに平行な水平バー、回動軸から垂下する鉛直バーその他、比較的粘性の高い流体を撹拌し得る形態を具えて構成することがある。

本願発明は、固形アスファルトを所定温度にまで加熱して溶解するアスファルト溶解装置において、アスファルトを収納して加熱する溶解釜内に撹拌装置を設ける構成としたので、溶解釜からの熱がアスファルト全般に拡散平均化して伝導されるためアスファルトは短時間で均一に施工可能な所定温度の熔融状態に達することができ、アスファルトの品質劣化や引火を防ぎ、安全性、施工効率の向上ばかりか省エネも実現できて、アスファルト防水熱工法におけるコストの低減が期待できる。

本願発明において、溶解釜におけるアスファルトを輾転反側させて撹拌するための揺動具は鉄などの耐熱材により構成し、形態は粘度の高い流体中で振り子動のような往復運動が容易なものにする必要がある。したがって、溶解釜内のアスファルト中で相応の大きな運動軌跡を円滑に形成できる形態が望ましい。このようなものとして、例えば溶解釜上に架設した回転中心軸に平行かつこれから溶解釜内部に突設される水平バーあるいは回転中心軸から垂直に溶解釜内部に突出する複数本のロッド体のようなものが好適である。
また、振り子アームは自らの振り子運動を溶解釜内に位置する揺動具に伝達してこれの振り子運動を実現する機能を有しているが、振り子アームの振り子動作は回転駆動源の回転動作を往復動に変換するクランク機構に従動させることによりおこなう。なお、振り子アームの振り子運動の振幅角度すなわち揺動具の振幅角度は４５度程度が望ましい。

図面に沿って本願発明の１実施例を説明する。図１は本願発明の１実施例に係るアスファルト溶解装置１の正面要部断面図であり、図２はアスファルト溶解装置１の側面要部断面図で、図１におけるアスファルト溶解装置の右側面を示している。
アスファルト溶解装置１は、収納したアスファルトを熱源としてのオイルバーナー２により所定温度まで加熱して溶解させる溶解釜３と、前記アスファルトを揺動させてその流動化を促進するための後述の撹拌装置とを具えている。前記撹拌装置は、揺動具４とこの揺動具４の振り子動を可能にする後述の往復回動手段とこれらの回転駆動源としてのモーターMから構成されている。

そして、前記往復回動手段は、回転駆動源としてのモーターMに連結される回転体５とこの回転体５の回転を変換して往復動するクランク６と、揺動具４の端部が固定される回動軸７と、回動軸７とクランク６との間に介装されて一端は前記クランク６端部と回転自在に軸支され他端は回動軸７に固定され、この回動軸７を往復回転させる振り子アーム８とから構成されていて、揺動具４は回動軸７の往復回転に従動して所定角度で振り子運動するようになっている。

上記の往復回動手段では、振り子アーム８の端部は回動軸７に固定され回動軸は振り子アーム８の動作に従動して往復回転し、これにより回動軸７に固定された揺動具４が振り子運動をなすように構成されているが、振り子アーム８と揺動具４とは連結固定し両者のいずれかが回動軸７を中心に往復回動すなわち振り子運動をなすように、以下のように構成してもよい。
すなわち、例えば前記往復回動手段は、回転駆動源としてのモーターMに連結される回転体５とこの回転体５の回転を変換して往復動するクランク６と、一端は前記クランク６に回転自在に軸支され他端は支軸としての回動軸７に回転可能に軸支されてクランク６の動作により支軸廻りに往復動する振り子アーム８とで構成することにより、振り子アーム８の前記支軸（回動軸７）側の端部に連結固定された揺動具４を振り子アーム８の動作に従動させて支軸（回動軸）を中心に振り子運動させるようにしてもよい。

上記実施例において揺動具４は、図示のように回動軸７からの突出腕を有する水平バーからなり全体としてコ字形状の形態を具えて、半月状の溶解釜底部の内周縁を倣うように所定の振幅角度の往復動すなわち振り子運動をなすようになっているが、いずれにしろ揺動具４は高温の熔融アスファルトを撹拌するものであるから、耐熱性材からなり溶解釜中の粘性の高い流体であるアスファルトに対流を惹起させるに適した形態を有するものであれば、回動軸から垂下する複数のロッド（鉛直バー）、その他種々のものが含まれ、その別形態を図３に示す。

次に、上記実施例に係るアスファルト溶解装置の動作を説明する。 溶解釜３に固形アスファルトを投入して、オイルバーナー２により加熱を開始する。加熱が進み、固形アスファルトに溶解が進行してペースト状に変わる時点でスイッチオンにより撹拌装置の動作を開始する。 モーターMの回転に伴い図１、図２において回転体５が回転するとクランク６が図２に示す矢符A方向に往復動を始める。このクランク６の動作により振り子アーム８は矢符B方向に振り子運動を始める。振り子アーム８の動作によりこの下端に固定された回動軸７が往復回転して、この往復回転は回動軸７に固定された揺動具４において振り子運動となる。 揺動具４の振幅は３０度から９０度の範囲が好適であるが、この実施例では４５度に設定されている。 また、揺動具４の振り子運動は、あまり速度を上げるとアスファルトが飛び散る危険性もあるから緩やかでよく、この実施例では１分間に２回程度に設定したが、種々の条件に応じて変えることができる。 溶解釜３内でペースト状となったアスファルトは上記の撹拌動作により対流が促進されるため加熱が迅速に進行し、アスファルトが施工可能な溶融状態となる摂氏２６０度前後までの極めて短時間で到達する。

すなわち、この実施例では、溶解釜３に固形アスファルト２００Kgを投入し、溶解釜３の下から総発熱量１０万キロカロリーのオイルバーナー２で加熱したところ、約４２分でアスファルトは摂氏２６０度の熔融状態に達した。これに対して、撹拌装置を使用せずにその他の条件は上記と同様にして固形アスファルト２００Kgの溶解をなしたところ、アスファルトが摂氏２６０度の溶融状態に達するまで約６０分を要した。 これを要するに、本願発明に係るアスファルト溶解装置は、従来の溶解装置に比べ、アスファルト溶解に要する時間を約３０％短縮することになる。 しかし、この時間短縮は相乗効果を伴うからアスファルト防水熱工法全体としての施工効率の向上度は前記３０%にとどまるものではない。 なお、段落番号００１７において説明した撹拌装置を有する場合も、その動作は基本的に同一なので、重複説明は省略する。

本願発明の１実施例に係るアスファルト溶解装置１の正面要部断面図である。 アスファルト溶解装置１の側面要部断面図で、図１におけるアスファルト溶解装置の右側面を示している。 本願発明の１実施例に係るアスファルト溶解装置の回動軸７に固定された揺動具４の別形態、回動軸７’から垂下する複数のロッド（鉛直バー）揺動具４’を示している。

Claims (5)

1. 収納したアスファルトを熱源により所定温度まで加熱して溶解させる溶解釜と、前記アスファルトを揺動させてその流動化を促進するための撹拌装置とを具えたアスファルト溶解装置。
2. 請求項１のアスファルト溶解装置において、前記撹拌装置は揺動具とこの揺動具の振り子動を可能にする往復回動手段とこれらの回転駆動源とからなることを特徴とするアスファルト溶解装置。
3. 請求項２のアスファルト溶解装置において、前記往復回動手段は、回転駆動源に連結される回転体とこの回転体の回転を変換して往復動するクランクと、揺動具の端部が固定される回動軸と、回動軸とクランクとの間に介装されて一端は前記クランク端部と回転自在に軸支され他端は回動軸に固定され回動軸を往復回転させる振り子アームとからなり、回動軸の往復回転に従動して揺動具を所定角度で振り子運動させるようにしたことを特徴とするアスファルト溶解装置。
4. 請求項２のアスファルト溶解装置において、前記往復回動手段は、回転駆動源に連結される回転体とこの回転体の回転を変換して往復動するクランクと、一端は前記クランクに回転自在に軸支され他端は支軸に回転可能に軸支されてクランクの動作により支軸廻りに往復動する振り子アームとからなり、振り子アームの前記支軸側の端部に連結固定された揺動具を振り子アームの動作に従動させて支軸を中心に振り子運動させるようにしたことを特徴とするアスファルト溶解装置。
5. 請求項３又は４いずれか記載のアスファルト溶解装置において、前記揺動具は、耐熱性材からなり回動軸から突出してこれに平行な水平バー、回動軸から垂下する鉛直バー他、比較的粘性の高い流体を撹拌し得る形態を具えたことを特徴とするアスファルト溶解装置。
   

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