JP4707702B2 - リサイクルプラントのドライヤ - Google Patents

Description

本発明は、アスファルト廃材を加熱再生するリサイクルプラントのドライヤに関する。

産業廃棄物の処理規制あるいは資源の有効活用の観点から、近年、既設道路の打ち替え等により発生したアスファルト廃材を再生利用する、いわゆるリサイクルプラントが利用されている。このようなリサイクルプラントにおけるアスファルト廃材の加熱乾燥装置として、アスファルト廃材を投入した状態で回転可能な円筒形のドラムと、このドラム内に熱風を吹き込む熱風発生装置とを備えたドライヤが使用されている。

また、このようなドライヤの円筒形ドラムの内面には、フライトと称される羽根が設けられている。このフライトによって、ドラムが回転する際にアスファルト廃材が掻き上げられて上部から落下するので、この落下する間に熱風と効率良く接触させ、所定の温度まで加熱昇温して再生を行っている。

ところが、ドラム内に投入され熱風によって加熱され液化したアスファルト廃材の微粒子や細粒子は、内部雰囲気よりも温度が低いドライヤの内壁面に接触して冷却され、粘着性を呈し、付着するようになる。この状態でさらに使用を続けると、アスファルト分が酸化し油分を失ってカーボン化し固着成長する。同様に、内部に設けられたフライトにもアスファルト廃材が固着成長し、ついには掻き上げ機能を損なうようになる。

そこで、このフライトに付着したアスファルト廃材を強制的に除去するものとして、例えば特許文献１には、一端側の回転モーメントが他端側の回転モーメントより大きいフライトを、ドラムの内壁面に設けたサポート部材に回動自在に軸着し、フライトの一端側が当接してドラムの回転方向と反対方向への一定以上の回転を阻止するストッパをサポート部材またはドラムの内壁面に設け、フライトのその一端側を介してドラムと同方向への一定以上の回動を阻止する回動阻止部材を、サポート部材、ドラムの内壁面またはドラムの内壁面とフライト間のいずれかに設けたドライヤが提案されている。

このドライヤでは、ドラムの回転に伴ってフライトがドラムの内壁面の真下から傾斜部分を経て真上へと公転して上昇し、このフライトの公転によりアスファルト廃材が掻き上げられる。さらに、ドラムの回転に伴ってフライトがドラムの真上を通過すると、回転モーメントが大きい一端側が釣り合い状態を崩し、その一端側を反転して下方に向けた状態になろうとする。そして、フライトの一端側は、一定量反転した後、回動阻止部材によりそれ以上の回動を阻止された状態になる。アスファルト廃材は、この回動阻止部材で回動を阻止されたフライトの衝撃力によって、フライトの表面から剥がされる。

実開平６−２４００７号公報

ところが、特許文献１に記載のドライヤでは、フライトの回動軸がドラムの回転軸と平行となっているため、フライトはドラムの回転とともに徐々に傾いていく。そのため、このフライトが回動阻止部材により回動を阻止された際の衝撃力が小さく、アスファルト廃材がフライトの表面から剥がれにくいことがある。

そこで、本発明においては、フライトに付着したアスファルト廃材をより確実に強制的に除去することにより、アスファルト廃材の付着および堆積を防止し、加熱効率の低下を抑えたリサイクルプラントのドライヤを提供することを目的とする。

本発明のリサイクルプラントのドライヤは、ドラムの内壁面に当該ドラムの回転軸に対して平行でない方向に設けられた回動軸と、一端側がこの回動軸に軸支されたフライトと、フライトの回動範囲を規制するストッパとを備えたものである。

本発明のドライヤによれば、ドラムの回転に伴ってフライトがドラムの内壁面の真下から真上へと公転して上昇し、このフライトの公転によりアスファルト廃材が掻き上げられる。このとき、フライトの回動範囲はストッパにより規制されており、アスファルト廃材はフライトに載って上方へ運ばれる。そして、さらなるドラムの回転に伴ってフライトがドラムの真上を通過するが、フライトはドラムの回転軸と平行でないため、しばらくの間はフライトの回転を開始させるだけの回転モーメントが発生せず、フライトは回転を開始しない。そして、フライトの回転を開始させる程度の回転モーメントを発生する位置までフライトが下降すると、一気にフライトは回転し、ストッパに衝突する。このフライトがストッパに衝突した際の衝撃力により、アスファルト廃材はフライトの表面から剥がされる。

ここで、フライトの回動軸は、ドラムの回転軸に対して略直交する平面内に設けられたものであることが望ましい。フライトの回動軸がドラムの回転軸に対して平行でない方向に設けられた状態であれば、ドラムの回転軸に対して平行である場合よりもフライトは一気に下降するが、回動軸がドラムの回転軸に対して略直交する平面内に設けられている場合には、フライトがドラムの真上を通過してから回転を開始するまでの時間が長くなり、その後、回転を開始して一気に下降するようになるので、フライトがストッパに衝突した際に衝撃力がより大きくなり、アスファルト廃材はフライトの表面からより剥がれやすくなる。

また、特に、フライトの回動軸が、ドラムの回転軸に対して直角方向に設けられたものであれば、フライトがドラムの真上を通過した後、最も遅く回転を開始し、一気に下降するようになるので、フライトがストッパに衝突した際の衝撃力が最も大きくなり、アスファルト廃材はフライトの表面からより確実に剥がされる。

また、フライトは、当該フライトの回動軸の軸方向に対してスライド可能に軸支されたものであることが望ましい。これにより、フライトがドラムの下方にあるときは、フライトが当該フライトの回動軸をドラムの内壁面側にスライドしてドラムの内壁面に接触した状態であるが、フライトがドラムの上方へ上昇したときに、フライトが当該フライトの回動軸をドラムの内壁面側から離れる方向にスライドして、フライトとドラムの内壁面との間に隙間が形成され、フライトとドラムの内壁面との間のアスファルト廃材が落下しやすくなる。

また、本発明に係るフライトは、ばね鋼鋼材により形成されたものであることが望ましい。ばね鋼鋼材により形成されたフライトでは、通常の軟鋼よりも強度が高いため、板厚を薄くすることができる。また、板厚が薄くなることで、自重およびアスファルト廃材の重量や落下するアスファルト廃材の衝突等によって、フライト自体が撓んだり、振動したりするようになり、付着したアスファルト廃材が剥がれ落ちやすくなる。

また、このフライトは、開口が形成されたものであることが望ましい。開口が形成されたフライトでは、開口の幅や数等を調整することによって、フライト自体の剛性を変化させることができ、撓み量および振動数を自由に設定することが可能となる。また、開口が形成されることで、フライトへのアスファルト廃材の付着面積が減るので、アスファルト廃材が付着して成長する速度が遅くなる。

（１）ドラムの内壁面に当該ドラムの回転軸に対して平行でない方向に設けられた回動軸と、一端側がこの回動軸に軸支されたフライトと、フライトの回動範囲を規制するストッパとを備えることで、フライトがドラムの真上を通過しても、しばらくの間はフライトが回転を開始せず、フライトの回転を開始させる程度の回転モーメントを発生する位置までフライトが下降すると、一気にフライトが回転してストッパに衝突するようになる。これにより、フライトがストッパに衝突した際の衝撃力が従来よりも大きくなり、アスファルト廃材をより確実にフライトの表面から剥がして除去することが可能となる。

（２）フライトの回動軸が、ドラムの回転軸に対して略直交する平面内に設けられたものであることにより、フライトがドラムの真上を通過してから回転を開始するまでの時間が長くなり、その後、回転を開始して一気に下降するようになるので、フライトがストッパに衝突した際に衝撃力がより大きくなり、アスファルト廃材はフライトの表面からより剥がれやすくなる。

（３）フライトの回動軸が、ドラムの回転軸に対して直角方向に設けられたものであることにより、フライトがドラムの真上を通過した後、最も遅く回転を開始し、一気に下降するようになるので、フライトがストッパに衝突した際の衝撃力が最も大きくなり、アスファルト廃材をフライトの表面からより確実に剥がして除去することが可能となる。

（４）フライトが、当該フライトの回動軸の軸方向に対してスライド可能に軸支されたものであることにより、フライトがドラムの上方へ上昇したときに、フライトが当該フライトの回動軸をドラムの内壁面側から離れる方向にスライドして、フライトとドラムの内壁面との間に隙間が形成されるので、これらのフライトとドラムの内壁面との間のアスファルト廃材が落下しやすくなる。

（５）フライトが、ばね鋼鋼材により形成されたものであることにより、板厚を薄くすることができる。また、板厚が薄くなることで、自重およびアスファルト廃材の重量や落下するアスファルト廃材の衝突等によって、フライト自体が撓んだり、振動したりするようになるので、付着したアスファルト廃材が剥がれ落ちやすくなる。

（６）フライトが、開口が形成されたものであることにより、開口の幅や数等を調整することによって、フライト自体の剛性を変化させることができ、撓み量および振動数を自由に設定することが可能となる。また、開口が形成されることで、フライトへのアスファルト廃材の付着面積が減るので、アスファルト廃材が付着して成長する速度が遅くなる。

図１は本発明の実施の形態におけるリサイクルプラントのドライヤの概略構成を示す一部切欠き側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。また、図３の（ａ）は図２のＢ矢視図、（ｂ）は（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。図４の（ａ）は図２のＣ矢視図、（ｂ）は（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。

図１において、本実施形態におけるリサイクルプラントのドライヤ１は、円筒形のドラム２と、ドラム２内に熱風を吹き込むためのバーナ３と、ドラム２内にアスファルト廃材Ｒ（図２参照。）を供給するためのベルトコンベア４と、排気ガスを排出するための煙道５と、再生されたアスファルトを排出する排出口６とを備える。ドラム２にはリングタイヤ７が取り付けられており、支えローラ８上で回転するようになっている。支えローラ８は、支持台９上に設置されている。

また、図１および図２に示すように、ドラム２の内壁面には、ドラム２の周方向に所定の間隔を空けて可動のフライト１０が複数個設けられている。また、このフライト１０は、ドラム２の回転軸方向に複数列設けられている。フライト１０は、一端側が回動軸２０に軸支されており、この回動軸２０を中心として回動する。回動軸２０は、ドラム２の内壁面に、ドラム２の回転軸に対して直交する平面内であってドラムの回転軸と直角をなす方向に立設されたものである。フライト１０の一端側には、回動軸２０の外径よりも内径が大きな筒状体１１が固定されている。回動軸２０は、この筒状体１１に挿通される。

この筒状体１１が挿通された回動軸２０には、さらに円盤状の押さえ板２１が挿通される。押さえ板２１は、筒状体１１の内径よりも大きな外径を有し、フライト１０が回動軸２０から脱落しないようにするものである。また、回動軸２０の先端部には貫通孔が形成されており、押さえ板２１が回動軸２０から脱落しないようにボルト・ナット等の固定具２２が取り付けられる。

フライト１０は、０．５〜２．０ｍｍ厚のばね鋼鋼材（例えば、ＪＩＳ（日本工業規格）のＳＵＰ等）により形成されたものであり、押さえ板２１側の端部を湾曲させた板である。また、フライト１０は、回動軸２０に取り付けられた状態において、ドラム２の内壁面との間に隙間Ｇが形成されるようになっている。この隙間Ｇは、後述するようにドラム２の回転に伴ってフライト１０が回動する際、フライト１０がドラム２の内壁面に拘束されないようにするためのものである。また、筒状体１１と押さえ板２１および固定具２２との間にも隙間が確保されており、フライト１０が回動軸２０の軸方向に対してスライド可能となっている。

また、ドラム２の内壁面には、フライト１０の回動範囲を規制するためのストッパ２３，２４が設けられている。ストッパ２３，２４は、回動軸２０と平行に立設されている。ストッパ２３は、ドラム２の回転方向に対してフライト１０の後方に配置され、フライト１０にアスファルト廃材Ｒの荷重が掛かったときの支えとなるものである。また、ストッパ２４は、ドラム２の回転方向に対してフライト１０の前方に配置され、フライト１０からアスファルト廃材Ｒが落下する際にフライト１０が所定の角度以上に回動しないようにするものである。

次に、上記構成のリサイクルプラントのドライヤ１の動作について説明する。
ドラム２内には、バーナ３から熱風が吹き込まれ、アスファルト廃材Ｒがベルトコンベア４により供給される。ドラム２内に供給されたアスファルト廃材Ｒは、バーナ３から吹き込まれる熱風により加熱昇温される。また、ドラム２は、リングタイヤ７が支えローラ８上で回転することによって回転しており、ドラム２内のアスファルト廃材Ｒは、ドラム２の内壁面に設けられたフライト１０によって掻き上げられる。

ここで、フライト１０の動作について詳述すると、フライト１０はドラム２の回転に伴って、フライト１０がドラム２の内壁面の真下（図２の（ａ）の位置）から真上（図２の（ｅ）の位置）へと公転して上昇する。このとき、フライト１０の回転範囲はストッパ２３により規制されており（図３参照。）、アスファルト廃材Ｒはフライト１０に載って上方へと運ばれる。そして、フライト１０が図２の（ｄ）の位置辺りへ達した頃、フライト１０上のアスファルト廃材Ｒは落下し始める。

また、このとき、フライト１０は回動軸２０の軸方向にドラム２の内壁面側から離れる方向にスライドして、フライト１０とドラム２の内壁面との間に隙間が形成される。これにより、フライト１０とドラム２の内壁面との間のアスファルト廃材Ｒも落下する。そして、さらなるドラム２の回転に伴って、フライト１０がドラム２の真上を通過するが、フライト１０はドラム２の回転軸と平行でないため、しばらくの間はフライト１０の回転を開始させるだけの回転モーメントが発生せず、フライト１０は回転を開始しない。

そして、フライト１０が図２の（ｆ）の位置の直前辺りへ達した頃、フライト１０の回転を開始させる程度の回転モーメントが発生し、フライト１０は図２の（ｆ）の位置に達するまでに一気に回転し、ストッパ２４に衝突する（図４参照。）。このフライト１０がストッパ２４に衝突した際の衝撃力により、フライト１０に付着していたアスファルト廃材Ｒはフライト１０の表面から剥がれ落ちる。

また、本実施形態におけるドライヤ１では、フライト１０の筒状体１１の内径が回動軸２０の外径よりも大きいことから、フライト１０が回転を開始する際に筒状体１１が回動軸２０を中心として反対側へとずれ落ちる。したがって、このフライト１０の筒状体１１がずれ落ちた際の衝撃も上述のストッパ２４に衝突した際の衝撃力に加わることになる。

また、本実施形態におけるドライヤ１では、フライト１０がばね鋼鋼材により形成されているため、フライト１０の自重およびアスファルト廃材Ｒの重量や落下するアスファルト廃材Ｒの衝突等により、フライト１０自体が撓んだり、振動したりする。このフライト１０自体の撓みや振動も、フライト１０の表面に付着したアスファルト廃材Ｒを剥がれ落とす力となる。

そして、フライト１０が図２の（ｈ）の位置に達する頃、フライト１０にドラム２の下部にあるアスファルト廃材Ｒの荷重が掛かり始め、フライト１０は元の位置へと押し戻される。このように、本実施形態におけるドライヤ１では、フライト１０によってアスファルト廃材Ｒが掻き上げられ、落下するので、この落下する間に熱風と効率良く接触させて、所定の温度まで加熱昇温して再生が行われる。

以上のように、本実施形態におけるドライヤ１では、アスファルト廃材Ｒをフライト１０の表面から剥がして除去することが可能であるため、フライト１０へのアスファルト廃材の付着および堆積が防止され、加熱効率の低下が抑えられたリサイクルプラントを実現できる。また、本実施形態におけるドライヤ１では、固定具２２による固定を解除すれば、押さえ板２１とともにフライト１０を容易に取り外すことができるので、これらの部品交換とはつり作業が簡単である。

なお、本実施形態におけるフライト１０は、前述のようにドラム２内に複数列設けられるが、ドラム２の入口から出口まで全体に設ける必要はなく、アスファルト廃材の付着が多いドラム２の中央部に設けるのが最も効率的である。この場合、入口側および出口側には従来の固定のフライトを設けることが可能である。また、固定のフライトとして、フライト１０と同様のばね鋼鋼材により形成されたフライトを使用することで、固定のフライトへのアスファルト廃材Ｒの付着および堆積を防止することも可能となる。

また、図示しないが、フライト１０には、開口を形成することも可能である。開口が形成されたフライト１０では、開口の幅や数等を調整することによって、フライト１０自体の剛性を変化させることができるので、撓み量および振動数を自由に設定することが可能となる。また、開口が形成されることで、フライト１０へのアスファルト廃材Ｒの付着面積が減り、アスファルト廃材Ｒが付着して成長する速度が遅くなる。なお、ばね鋼鋼材により形成された固定のフライトに開口を形成することも同様に有効である。

また、本実施形態においては、回動軸２０を、ドラム２の回転軸に対して直角方向に設けているが、この回動軸２０はドラム２の回転軸に対して平行でない方向に設けられた状態であれば、ドラム２の回転軸に対して平行である場合よりもフライト１０は一気に下降することになり、アスファルト廃材Ｒの付着および堆積の防止効果を得ることは可能である。特に、この回動軸２０をドラム２の回転軸に対して略直交する平面内に設けられた状態とすれば、前述のドラム２の回転軸に対して直角方向に設けた状態に近い状態となるので、よりアスファルト廃材Ｒの付着および堆積の防止効果が高くなる。

本実施形態におけるリサイクルプラントのドライヤ１（実施例）と従来の固定型のフライトを備えたドライヤ（比較例）について、フライトへのアスファルト廃材Ｒの付着量を測定した。表１はアスファルト廃材Ｒの処理量と、フライトへのアスファルト廃材Ｒの平均付着量とを示している。

表１から分かるように、実施例のものは比較例のものと比較して３分の１以下の付着量となっている。したがって、従来１ヶ月ごとに行っていたフライトに付着したアスファルト廃材Ｒの除去作業が、３ヶ月に１回で良いことになり、ドライヤ１の保守に掛かる労力を大幅に改善することが可能となる。

本発明のリサイクルプラントのドライヤは、アスファルト廃材を加熱再生する装置として有用である。特に、本発明は、フライトに付着したアスファルト廃材を、より確実に強制的に除去することにより、アスファルト廃材の付着および堆積を防止し、加熱効率の低下を抑えたリサイクルプラントのドライヤとして好適である。

本発明の実施の形態におけるリサイクルプラントのドライヤの概略構成を示す一部切欠き側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は図２のＢ矢視図、（ｂ）は（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は図２のＣ矢視図、（ｂ）は（ａ）の下面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。

符号の説明

１ ドライヤ
２ ドラム
３ バーナ
４ ベルトコンベア
５ 煙道
６ 排出口
７ リングタイヤ
８ 支えローラ
９ 支持台
１０ フライト
１１ 筒状体
２０ 回動軸
２１ 押さえ板
２２ 固定具
２３，２４ ストッパ

Claims (7)

1. ドラムの内壁面に当該ドラムの回転軸に対して略直交する平面内に設けられた回動軸と、
   一端側がこの回動軸に軸支されたフライトと、
   前記フライトの回動範囲を規制するストッパと
   を備えたリサイクルプラントのドライヤ。
2. 前記フライトの回動軸は、前記ドラムの回転軸に対して直角方向に設けられたものである請求項１記載のリサイクルプラントのドライヤ。
3. 前記フライトは、当該フライトの回動軸の軸方向に対してスライド可能に軸支されたものである請求項１または２に記載のリサイクルプラントのドライヤ。
4. 前記フライトは、ばね鋼鋼材により形成されたものである請求項１から３のいずれかに記載のリサイクルプラントのドライヤ。
5. 前記フライトは、開口が形成されたものである請求項４記載のリサイクルプラントのドライヤ。
6. ばね鋼鋼材により形成されたフライトを有する請求項１から５のいずれかに記載のリサイクルプラントのドライヤ。
7. 開口が形成されたフライトを有する請求項１から６のいずれかに記載のリサイクルプラントのドライヤ。

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