JP5666688B2 - 骨材加熱装置及び骨材加熱方法 - Google Patents

Description

本発明は、骨材加熱装置及び骨材加熱方法に関し、特に、アスファルト合材を組成する骨材の骨材加熱装置及び加熱方法に関する。

アスファルト舗装現場で使用するアスファルト合材を製造する場合、アスファルト合材の組成物である各種大きさの砕石や砂等の骨材に付着した水分を乾燥させてアスファルト合材に水分が混入するのを防止すると共にアスファルト合材を舗装現場まで運搬する間にアスファルトの軟化状態を保つ必要がある。そのため、アスファルト合材を製造するアスファルトプラントでは、骨材を所望温度に加熱する骨材加熱装置を備える。この骨材加熱装置としては、特許文献１のように、加熱乾燥用のドライヤーの加熱バーナを使用したものがある。特許文献１では、加熱乾燥用のドライヤーの加熱バーナによる熱風とその火炎を覆う内筒からの輻射熱を利用して骨材を加熱している。

特開２００６−４５８４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、重油等の液体燃料やガス等の気体燃料により加熱された加熱空気を骨材に吹き付けて加熱しているので、これら燃料の燃焼時に排出される排気ガスの煤煙や臭気、ＣＯ_２等により周囲の環境が破壊されてしまう。また、加熱熱風の熱源として重油ボイラー等の液体燃料を使用する場合には、液体燃料の流出により土壌を汚染する恐れをも有している。

本発明は、環境への負荷の低減が可能な骨材加熱装置および骨材加熱方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る骨材加熱装置は、骨材を加熱する第１の加熱炉部と、鉛直方向において第１の加熱炉部より下側に設けられ第１の加熱炉部を経た骨材を、電気を利用した熱源によって加熱する第２の加熱炉部と、熱源によって第２の加熱炉部内に生じた熱を第１の加熱炉部に供給する第１の熱供給路と、を備える。第１の加熱炉部は、第１の熱供給路により供給される熱によって第１の加熱炉部内の骨材を加熱する。

本発明に係る骨材加熱装置によれば、第２の加熱炉部では、電気を利用した熱源によって骨材を加熱しており、第１の加熱炉部では、第２の加熱炉部内の熱を利用して骨材を加熱することから、骨材の加熱にＣＯ_２が発生しない。また、第１の加熱炉部で骨材を加熱することで、骨材が乾燥しやすいので、第２の加熱炉部でより確実に骨材を加熱することができる。

一実施形態において、本発明に係る骨材加熱装置は、鉛直方向において第１の加熱炉部の上側に設けられており、第１の加熱炉部に供給する骨材を貯留する骨材貯留部と、第１の加熱炉部内の熱を骨材貯留部に供給する第２の熱供給路と、を更に備え得る。

この場合、骨材貯留部内に貯留されている骨材も、第１の加熱炉部内の熱を利用して加熱される。そのため、骨材貯留部内の骨材の水分が除去されやすく、第１及び第２の加熱炉部において、骨材がより効率的に加熱されやすい。

一実施形態において、本発明に係る骨材加熱装置は、複数の第２の加熱炉部を備え得る。この形態において、複数の第２の加熱炉部は、鉛直方向において第１の加熱炉部の下方に直列に設けられ得る。この場合、複数の第２の加熱炉部の各々は、鉛直方向において各第２の加熱炉部より上側の第２の加熱炉部及び第１の加熱炉部を経た骨材を加熱してもよい。この構成では、骨材を段階的に加熱することができる。

一実施形態において、本発明に係る骨材加熱装置は、複数の前記第１の加熱炉部を備え得る。この形態において、複数の第１の加熱炉部は、鉛直方向において第２の加熱炉部の上方に直列に設けられ得る。この構成でも、骨材を段階的に加熱することができる。

一実施形態において、第１及び第２の加熱炉部の少なくとも一方は、骨材を攪拌する攪拌部を備え得る。この形態において、攪拌部は、回転軸と、回転軸に設けられた複数の攪拌羽とを有し得る。この構成では攪拌部により骨材が攪拌されながら加熱されるので、骨材が効率的に加熱され得る。

一実施形態において、上記熱源は、電気を利用して熱風及び蒸気のうちの少なくとも一方を生成し得る。

本発明の他の側面は骨材加熱方法に関する。この方法は、第１の加熱炉部において骨材を加熱する工程と、鉛直方向において第１の加熱炉部より下方に設けられた第２の加熱炉部において第１の加熱炉部を経た骨材を、電気を利用した熱源により加熱する工程と、を備える。第１の加熱炉部において骨材を加熱する工程では、熱源によって第２の加熱炉部内に生じた熱であって第１の熱供給路を介して第１の加熱炉部に供給される熱によって第１の加熱炉部内の骨材を加熱する。

本発明に係る骨材加熱方法によれば、第１の加熱炉において加熱した骨材を、第２の加熱炉部において熱源によって加熱する。第２の加熱炉部では、電気を利用した熱源によって骨材を加熱しており、第１の加熱炉部では、第２の加熱炉部内の熱を利用して骨材を加熱することから、骨材の加熱にＣＯ_２が発生しない。また、第１の加熱炉部で骨材を加熱することで、骨材が乾燥しやすいので、第２の加熱炉部で効率的に骨材を加熱することができる。

一実施形態において、本発明に係る骨材加熱方法は、鉛直方向において第１の加熱炉部により上側に設けられる骨材貯留部により第１の加熱炉部に供給する骨材を貯留する工程を更に備えてもよい。骨材を貯留する工程では、第１の加熱炉部内の熱を第２の熱供給炉を介して骨材貯留部に供給される熱によって骨材貯留部により貯留される骨材を加熱する。

この場合、骨材貯留部内に貯留されている骨材も、第１の加熱炉部内の熱を利用して加熱される。そのため、骨材貯留部内の骨材の水分が除去されやすく、第１及び第２の加熱炉部において、骨材がより効率的に加熱されやすい。

一実施形態において、第１及び第２の加熱炉部の少なくとも一方では、骨材を攪拌しながら加熱してもよい。

一実施形態において、熱源は、電気を利用して熱風及び蒸気のうちの少なくとも一方を生成し得る。

本発明によれば、環境破壊を防止しながら、より確実に骨材を加熱することができる。

図１は、本発明に係る骨材加熱装置の一実施形態を含むアスファルト合材製造システムの一実施形態の模式図である。 図２は、本発明に係る骨材加熱装置の一実施形態の構成を概略的に示す断面図である。 図３は、図２に示した骨材加熱装置の構成を概略的に示す模式図である。 図４は、本発明に係る骨材加熱装置の他の実施形態の構成を概略的に示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本発明に係る骨材加熱装置の一実施形態を含むアスファルト合材製造システムの一実施形態の模式図である。

アスファルト合材製造システム１０は、骨材１２を利用してアスファルト合材１４を製造するシステムである。アスファルト合材製造システム１０では、アスファルト合材１４を組成する骨材１２として、新規の砕石や新規の砂等の新規骨材１２Ａとともに、酸化スラグ等の再生骨材１２Ｂを使用しており、新規骨材１２Ａに所定量の割合で再生骨材１２Ｂを混合して製造している。

アスファルト合材製造システム１０は、砕石や砂などの骨材を各種大きさごとにストックする骨材サイロから取出された新規骨材１２Ａを、それぞれの大きさごとに溜める複数のコールドビン１６Ａを備える。それぞれのコールドビン１６Ａの下側には第１の骨材搬送手段１８Ａが設けられている。第１の骨材搬送手段１８Ａとしてはコンベアが例示できる。コンベアとしては例えばベルトコンベアである。第１の骨材搬送手段１８Ａは、それぞれのコールドビン１６Ａから排出された一定量の骨材Ａを骨材加熱装置２０Ａに搬送する。

骨材加熱装置２０Ａは、供給される骨材１２Ａを加熱して付着した水分を除去して乾燥させると共に所望温度に加熱する。骨材加熱装置２０Ａの下側には第２の骨材搬送手段１８Ｂが設けられている。第２の骨材搬送手段２２Ｂとしては、コンベアが例示できる。このコンベアとしては例えばチェーンコンベアである。第２の骨材搬送手段２２Ｂは、骨材加熱装置２０Ａから排出される加熱後の骨材１２Ａをホットエレベータ２４に搬送する。ホットエレベータ２４は、骨材１２Ａをホットビン２６に投入する。ホットビン２６は、それぞれの骨材１２Ａの大きさに応じた網目を有した砕石スクリーン２６ａと、各砕石スクリーン２６ａの網目の大きさによって選別された大きさの異なる骨材１２Ａを収容する収容部２６ｂとを有しており、骨材１２Ａを大きさで選別して大きさ毎に溜める。

ホットビン２６の後段には、計量設備２８が設けられている。計量設備２８は、ホットビン２６で選別した大きさの異なる骨材１２Ａを、製造しようとするアスファルト合材１４の骨材配合量に応じて計量した後に、混合設備３０内に供給される。

また、アスファルト合材製造システム１０は、再生骨材１２Ｂを溜めるコールドビン１６Ｂも備える。コールドビン１６Ｂの下側には、第１の骨材搬送手段１８Ａと同様の第１の骨材搬送手段１８Ｂが設けられている。第１の骨材搬送手段１８Ｂは、骨材１２Ｂを溜めているコールドビン１６Ｂから排出された骨材１２Ｂを骨材加熱装置２０Ｂに搬送する。この骨材加熱装置２０Ｂは、骨材１２Ｂを所望温度に加熱する。加熱後の骨材１２Ｂは、第２の骨材搬送手段２２Ａと同様の第２の骨材搬送手段２２Ｂと再生骨材篩機３２とを介してスキップトローリ３４Ａに投入される。スキップトローリ３４Ａは、骨材１２Ｂをサージビン３６に搬送する。サージビン３６から排出された骨材１２Ｂは計量機能を有するスキップトローリ３４Ｂで所定量計量され、所定量の骨材１２Ｂが混合設備３０内に供給される。

混合設備３０には、上記した骨材１２Ａ，１２Ｂのほかに石粉サイロ３８から供給されて石粉計量槽４０により計量された所定量の石粉と、アスファルトタンク４２から供給されてアスファルト計量槽４４により計量され所望温度に加熱された溶融状態のアスファルトが投入される。投入された骨材１２Ａ，１２Ｂ、石粉及び溶融状態のアスファルトは、回転する攪拌羽３０ａにより撹拌及び混合されてアスファルト合材１４となる。

アスファルト合材製造システム１０で製造されたアスファルト合材１４は、トラックといった運搬手段４６に搭載されて、直接舗装現場に供給することができる。ただし、アスファルト合材製造システム１０は、製造したアスファルト合材１４を貯蔵する合材貯蔵サイロ４８を備えることもできる。この場合、製造されたアスファルト合材１４は、混合設備３０からスキップトローリ３４Ｃを介して合材貯蔵サイロ４８内に搬入され、合材貯蔵サイロ４８で、必要に応じて舗装現場に供給できるようにストックされる。合材貯蔵サイロ４８内にストックされたアスファルト合材１４は、適宜トラックといった運搬手段４６に搭載されて舗装現場に供給される。

上記アスファルト合材製造システム１０では、アスファルト合材１４の所望の生産量に応じて、例えコールドビン１６Ａ，１６Ｂや骨材加熱装置２０Ａ，２０Ｂからの骨材１２Ａ，１２Ｂの排出量や第１及び第２の骨材搬送手段１８Ａ,１８Ｂ、２２Ａ，２２Ｂによる骨材１２Ａ，１２Ｂの搬送速度等の変更が生じることになる。従って、アスファルト合材製造システム１０は、例えばアスファルト合材１４の所望の生産量に応じて、各装置からの骨材の排出量や、第１及び第２の骨材搬送手段等による骨材の搬送速度等を制御することが好ましい。なお、図１では、図示の都合上、制御装置５０が、コールドビン１６Ａ、骨材加熱装置２０Ａ、第１及び第２の骨材搬送手段１８Ａ,２２Ａに制御ライン（図中の一点鎖線）で接続されていることを例示しており、第２の骨材搬送手段２２Ｂの後段の装置や再生骨材１２Ｂ側のラインの各装置への制御ラインの記載は省略している。

次に、上記アスファルト合材製造システム１０に好適に適用される本実施形態に係る骨材加熱装置について図２及び図３を利用して詳細に説明する。以下の説明では、特に断らない限り、新規骨材１２Ａ及び再生骨材１２Ｂを骨材１２と称し、骨材加熱装置２０Ａ及び骨材加熱装置２０Ｂを骨材加熱装置２０と称する。

図２は、骨材加熱装置の一実施形態の構成を概略的に示す断面図である。図３は、図２に示した骨材加熱装置の構成を概略的に示す模式図である。

図２に示すように、骨材加熱装置２０は、鉛直方向において下側から順に、加熱炉部（第２の加熱炉部）５２、加熱炉部（第２の加熱炉部）５２、加熱炉部（第１の加熱炉部）５４及び骨材貯留部５６が直列に設けられた多段構造を有する。以下では、２つの加熱炉部５２を区別して説明する場合には、最下段の加熱炉部５２を加熱炉部５２_１とも称し、加熱炉部５４に隣接する加熱炉部５２を加熱炉部５２_２とも称する。各加熱炉部５２が有する構成要素及び各加熱炉部５２に対応した構成要素についても同様とする。また、図２及び図３に示すように、鉛直方向をＺ方向と称し、Ｚ方向に直交する２方向をＸ方向及びＹ方向と称する。Ｘ方向及びＹ方向は直交する。

骨材加熱装置２０が有する加熱炉部５２_ｍ（ｍは１又は２）の構成について説明する。加熱炉部５２_ｍは、加熱のために骨材１２を収容する加熱炉５８_ｍと、加熱炉５８_ｍ内の骨材１２を攪拌するための攪拌部６０_ｍと、加熱炉５８_ｍに熱を供給する熱源６２_ｍとを有する。

加熱炉５８_ｍは、軸線に略直交する断面形状が環状である側周壁６４_ｍの両端部にそれぞれ端板６６Ａ_ｍ，６６Ｂ_ｍが固定されて構成される。軸線に略直交する断面形状は、略真円形状でもよいし、図２に示すような楕円形状でもよい。加熱炉５８_ｍは、軸線が略水平になるように配置されている。本実施形態では、軸線は、Ｙ方向に略平行である。加熱炉５８_ｍは、鉄製又はステンレス製の炉とすることができる。

攪拌部６０_ｍは、回転軸６８_ｍに複数の攪拌羽７０_ｍが取り付けられて構成される。回転軸６８_ｍの一端は、端板６６Ｂ_ｍに回転可能に軸支されており、回転軸６８_ｍの他端は、端板６６Ａ_ｍから外部に突出している。回転軸６８_ｍの他端は、加熱炉５８_ｍの外部に設けられたモータ７２_ｍに連結されている。図３では、模式的にモータ７２_ｍの回転軸７４_ｍに回転軸６８_ｍが直接連結されている構成を示している。しかしながら、モータ７２_ｍの回転軸７４_ｍは、回転軸６８_ｍにギア構造等を介して接続することもできる。各モータ７２_ｍは、制御装置５０に電気的に接続されており、制御装置５０によって駆動が制御される。

熱源６２_ｍは、側周壁６４_ｍの外面に取り付けられている。熱源６２_ｍは、電気を利用して熱風を生成する加熱ヒータである。熱源６２_ｍは、熱源６２_ｍの設置位置に応じて側周壁６４_ｍに形成された開口を通して熱風を加熱炉５８_ｍ内に供給する。熱源６２_ｍの数は、加熱炉５８_ｍの大きさに応じて適宜調整すればよい。図２では、側周壁６４_ｍの周方向において３個の熱源６２_ｍを設置しているが、周方向における熱源６２_ｍの数は、１個又は２個でもよいし、４個以上でもよい。図３では、Ｙ方向において、側周壁６４_ｍの両端側に配置した熱源６２_ｍの間の熱源６２_ｍの図示は省略している。

図２及び図３に示すように、Ｙ方向に直交する断面において、加熱炉５８_ｍの側周壁６４_ｍの上部及び下部には、それぞれ骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍが形成されている。骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍは、Ｙ方向に延在している。骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍは、側周壁６４_ｍのＹ方向全体にわたって形成されている。

骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍには、図３に示すように、それぞれスライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍがＹ方向にスライド可能に嵌合している。図２及び図３では、スライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍの一部がＹ方向に引き出されている状態を示している。スライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍの材料は、側周壁６４_ｍと同様の材料とすることができる。各スライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍの一端は、加熱炉部５２_ｍの外側に設置される開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍに接続されている。開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍは、スライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍをＹ方向にスライドさせることによって、骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍを開閉する。開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍの例はシリンダである。シリンダの例は、エアシリンダ又は油圧シリンダである。開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍは、制御装置５０に接続され、制御装置５０からの指示でスライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍのスライドを制御する。

加熱炉５８_ｍには骨材案内部８０_ｍが接合されている。骨材案内部８０_ｍの材料は加熱炉５８_ｍの材料と同じ材料とすることができる。骨材案内部８０_ｍのＺ方向に略直交する断面形状は四角枠状である。骨材案内部８０_ｍのＺ方向における上面及び下面は開放されている。骨材案内部８０_ｍは、骨材排出口６４ｂ_ｍが開放された状態で骨材排出口６４ｂ_ｍに連通するように加熱炉５８_ｍの下部に接合されている。加熱炉５８_２に接合された骨材案内部８０_２は、骨材投入口６４ａ_１が開放された状態で骨材投入口６４ａ_１に連通するように加熱炉５８_１の上部にも接合されている。この構成では、加熱炉５８_１と加熱炉５８_２とは骨材案内部８０_２により連結されていることになる。

加熱炉部５４の構成は、加熱ヒータといった熱源６２_ｍを有さない点以外は、加熱炉部５２_ｍの構成と同様である。すなわち、加熱炉部５４は、加熱炉８２及び攪拌部８４を有する。

加熱炉８２は、加熱炉５８_ｍの場合と同様に、側周壁８６と端壁８８Ａ，８８Ｂとを有する。側周壁８６及び端板８８Ａ，８８Ｂの構成及び配置関係は、加熱炉５８_ｍの場合と同様であるので説明を省略する。

攪拌部８４は、攪拌部６０_ｍの場合と同様に、回転軸９０に複数の攪拌羽９２が取り付けられて構成される。回転軸９０の一端は、端板８８Ｂに回転可能に軸支されており、回転軸９０の他端は、端板８８Ａから外部に突出している。回転軸９０の他端は、加熱炉８２の外部に設けられたモータ９４に連結されている。モータ７２_ｍの場合と同様に、モータ９４の回転軸９６は、回転軸９０にギア構造等を介して接続することもできる。モータ９４は、制御装置５０に電気的に接続されており、制御装置５０によって駆動が制御される。

側周壁８６の上部及び下部には、それぞれ骨材投入口６４ａ_ｍ及び骨材排出口６４ｂ_ｍと同様の構成の骨材投入口８６ａ及び骨材排出口８６ｂが形成されている。

骨材投入口８６ａ及び骨材排出口８６ｂには、それぞれスライド板７６Ａ_ｍ，７６Ｂ_ｍと同様の構成のスライド板９７Ａ，９７Ｂが延在方向にスライド可能に嵌合している。図２及び図３では、スライド板９７Ａ，９７Ｂの一部がＹ方向に引き出されている状態を示している。スライド板９７Ａ，９７Ｂの一端は、加熱炉８２の外側に設置される開閉制御部９８Ａ，９８Ｂに接続されている。開閉制御部９８Ａ，９８Ｂは、スライド板９７Ａ，９７ＢをＹ方向にスライドさせることによって、骨材投入口８６ａ及び骨材排出口８６ｂを開閉する。開閉制御部９８Ａ，９８Ｂの例は開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍの例と同様とすることができる。開閉制御部９８Ａ，９８Ｂも開閉制御部７８Ａ_ｍ，７８Ｂ_ｍと同様に、制御装置５０からの指示に基づいてスライド板９７Ａ，９７Ｂのスライドを制御する。

加熱炉８２には、骨材案内部８０_ｍと同様の構成の骨材案内部１００が接合されている。骨材案内部１００は、骨材排出口８６ｂが開放された状態で骨材排出口８６ｂに連通するように加熱炉８２の下部に接合されている。加熱炉８２に接合された骨材案内部１００は、骨材投入口６４ａ_２が開放された状態で骨材投入口６４ａ_２に連通するように加熱炉５８_２の上部にも接合されている。この構成では、加熱炉８２と加熱炉５８_２とは骨材案内部１００により連結されている。

骨材貯留部５６は、加熱炉８２に供給する骨材１２を一時的に貯留する貯留部であり、ホッパーとして機能する。骨材貯留部５６のＺ方向に直交する断面形状は略四角枠形状である。骨材貯留部５６の下端部側は、Ｙ方向に直交する断面形状において下端部に向けて先細りしたテーパ形状を呈している。骨材貯留部５６の上面及び下面は開放されている。骨材貯留部５６の下端部は、加熱炉８２の骨材投入口８６ａが開放されている状態で、骨材貯留部５６が骨材投入口８６ａに連通するように加熱炉８２に連結されている。

図２及び図３に示すように、骨材加熱装置２０では、加熱炉５８_１，５８_２内の熱を加熱炉８２に供給するために、加熱炉５８_１と加熱炉８２及び加熱炉５８_２と加熱炉８２がそれぞれ熱供給路（第１の熱供給路）１０２，１０４により連結されている。熱供給路１０２，１０４の例は熱供給管である。熱供給路１０２，１０４の一端は、それぞれ加熱炉５８_１，５８_２の側周壁６４_１，６４_２の一部に連結され、熱供給路１０２，１０４の他端は、加熱炉８２の側周壁８６の一部に連結されている。

加熱炉８２内の熱を骨材貯留部５６に供給するために、加熱炉８２と骨材貯留部５６とが熱供給路（第２の熱供給路）１０６により連結されている。熱供給路１０６の例は熱供給管である。熱供給路１０６は、図２に示すように、熱供給路１０６の一部が骨材貯留部５６内を貫通し、熱供給路１０６の両端が側周壁８６にそれぞれ連結されている。熱供給路１０６のうち、骨材貯留部５６内の領域の下部には、熱を骨材貯留部５６に排出するための排出穴１０６ａが複数形成されている。骨材貯留部５６に骨材１２が貯留された場合に、排出穴１０６ａが塞がれにくいように、例えば、排出穴１０６ａの周縁に熱の排出方向に延びた排出管を形成することもできる。この排出管の形状としては、排出穴１０６ａと反対側が排出穴１０６ａ側より広がったラッパ状とすることができる。図２及び図３に示した実施形態では、前述したように、熱供給路１０６の両端は、側周壁８６に連結されている。しかしながら、熱供給路１０２，１０４の場合と同様に、熱供給路１０６の一端及び他端がそれぞれ側周壁８６及び骨材貯留部５６の側壁に連結されていてもよい。

図２及び図３では、熱源６２_ｍの場合と同様に、骨材加熱装置２０のＹ方向における両端側の熱供給路１０２，１０４，１０６の間の熱供給路１０２，１０４，１０６の図示はそれぞれ省略している。

以下、骨材加熱装置２０を利用した骨材１２の加熱方法の一例について説明する。

スライド板９７Ａによって骨材投入口８６ａを閉じて、骨材貯留部５６内の骨材１２が一定量になるまで骨材１２を貯留する（骨材を貯留する工程）。この際、加熱炉部５２_１及び加熱炉部５２_２が有する熱源６２_１，６２_２を駆動する。熱源６２_１，６２_２によって加熱炉５８_１，５８_２内に供給された熱は、熱供給路１０２，１０４を介して排熱（以後、これを余熱と称す）として加熱炉部５４に供給される。加熱炉部５４内の熱は、更に、熱供給路１０６を介して余熱として骨材貯留部５６に供給される。骨材貯留部５６内には、熱供給路１０６の排出穴１０６ａから熱が供給される。この熱によって、骨材貯留部５６内の骨材１２が加熱され、骨材１２の水分の一部が除去され、骨材１２が乾燥される。

骨材貯留部５６内に一定量の骨材１２が貯まると、開閉制御部９８Ａがスライド板９７Ａをスライドさせることによって開閉制御部９８Ａが骨材投入口８６ａを開く。これにより、骨材貯留部５６内の骨材１２が骨材投入口８６ａを通過して加熱炉部５４の加熱炉８２に投入される。骨材１２の加熱炉８２への投入時に、骨材排出口８６ｂは閉じられる。これにより、加熱炉８２内に骨材１２が貯まる。加熱炉８２には、熱供給路１０２，１０４を介して加熱炉５８_１及び加熱炉５８_２内の熱が余熱として供給されている。加熱炉部５４では、攪拌部８４で骨材１２を攪拌しながら、熱供給路１０２，１０４を介して供給される熱によって、骨材１２を加熱する（骨材を余熱によって加熱する工程）。この加熱により、骨材１２の温度が上がり、骨材１２に付着している水分が更に除去され、骨材１２が乾燥される。

一定時間、骨材１２を加熱した後、開閉制御部９８Ｂ，７８Ａ_２がそれぞれスライド板９７Ｂ，７６Ａ_２をスライドさせることによって、開閉制御部９８Ｂ，７８Ａ_２が骨材排出口８６ｂ及び骨材投入口６４ａ_２を開く。これにより、加熱炉８２内の骨材１２が骨材案内部１００を通過して加熱炉部５２_２の加熱炉５８_２に投入される。骨材１２の加熱炉５８_２への投入時に、骨材排出口６４ｂ_２は閉じられる。加熱炉部５２_２では、攪拌部６０_２により骨材１２を攪拌しながら、熱源６２_２からの熱風で骨材１２を一定時間加熱する（骨材を熱源により加熱する工程）。これにより、骨材１２の温度が更に上がる。

その後、開閉制御部７８Ｂ_２，７８Ａ_１がスライド板７６Ｂ_２，７６Ａ_１をスライドさせて、開閉制御部７８Ｂ_２，７８Ａ_１が骨材排出口６４ｂ_２及び骨材投入口６４ａ_１を開く。これにより、加熱炉５８_２内の骨材１２を、骨材案内部８０_２を通して加熱炉部５２_１の加熱炉５８_１に投入する。骨材１２の加熱炉５８_１への投入時に骨材排出口６４ｂ_１は閉じられる。加熱炉部５２_１では、加熱炉部５２_２の場合と同様に、攪拌部６０_１により骨材１２を攪拌しながら、熱源６２_２からの熱風で骨材１２を一定時間加熱する（骨材を熱源により加熱する工程）。これにより、骨材１２の温度が更に上昇する。

その後、開閉制御部７８Ｂ_１がスライド板７６Ｂ_１をスライドさせて骨材排出口６４ｂ_１を開いて、骨材案内部８０_１を通して骨材１２を外部に排出する。加熱炉５８_１から排出された骨材１２は、第２の骨材搬送手段２２Ｂで搬出される。

上記骨材加熱方法において、加熱炉部５４、加熱炉部５２_２、加熱炉部５２_１における加熱時間は、骨材加熱装置２０において加熱する骨材１２の量等に応じて、最下段の加熱炉部５２_１での加熱により骨材１２が乾燥すると共に、骨材１２が所定の温度になっているように調整すればよい。

骨材加熱装置２０及び骨材加熱装置２０を利用した骨材加熱方法では、加熱炉部５２_１，５２_２での加熱には電気的に熱風を生じさせる熱源６２_ｍにより骨材１２を加熱している。加熱炉部５２_１，５２_２では、熱源６２_ｍから直接供給される熱風に加えて、熱源６２_ｍによって加熱された側周壁６４_１，６４_２からの熱及び攪拌部６０_１，６０_２の駆動に伴う熱によっても骨材１２が加熱され得る。更に、加熱炉部５４及び骨材貯留部５６では、熱供給路１０２，１０４，１０６を介して加熱炉５８_１，５８_２内から余熱として供給される熱によって骨材１２が加熱される。更に、加熱炉部５４では、攪拌部８４の駆動に伴う熱によっても骨材１２が加熱され得る。

従って、ＣＯ_２自体を発生させずに、加熱炉部５２_１，５２_２において骨材１２を乾燥加熱させると共に、加熱炉部５４及び骨材貯留部５６においても骨材１２を乾燥させることができる。そのため、骨材加熱装置２０及び骨材加熱装置２０を利用した骨材加熱方法は、環境破壊をより確実に防止することが可能である。

また、加熱炉５８_１，５８_２，８２内で発生する粉塵も熱供給路１０２，１０４，１０６を介して最終的に骨材貯留部５６に供給される。この骨材貯留部５６には、骨材１２が順次供給されるため、粉塵の濾過機能を有する。その結果、加熱炉５８_１，５８_２，８２内で発生する粉塵の外部への流出を抑制可能である。この点でも、骨材加熱装置２０及び骨材加熱装置２０を利用した骨材加熱方法は、環境破壊をより防止できる。

更に、骨材貯留部５６及び加熱炉部５４において、水分が少なくとも一部除去され乾燥された骨材１２を、加熱炉部５２_１，５２_２において加熱するので、骨材１２の加熱を効率的に実施できる。更に、加熱炉部５４、加熱炉部５２_１，５２_２内では、骨材１２の加熱によって骨材１２自体から自然発生する熱又は蒸気によって更に骨材１２を加熱可能である。よって、骨材加熱装置２０及び骨材加熱装置２０を利用した骨材加熱方法は、省エネルギーで骨材１２の乾燥加熱を実施することが可能である。

また、加熱炉部５２_１，５２_２と加熱炉部５４とが鉛直方向において多段に設けていることから、骨材１２を順次下段の加熱炉部へ容易に搬送可能である共に、加熱炉部５４、加熱炉部５２_２、加熱炉部５２_１で骨材１２を段階的に加熱可能である。そのため、骨材加熱装置２０における処理能力の向上が図られ得る。

効率的に骨材１２を加熱する観点からは、加熱炉５８_１，５８_２，８２のＹ方向に直交する断面形状は、Ｚ方向に縦長の楕円形であると共に、回転軸６８_１，６８_２，９０がＺ方向に中心からＺ方向にずれていることも好ましい。このような構成では、加熱炉５８_１，５８_２，８２が有する側周壁６４_１，６４_２，８６の上側又は下側に攪拌羽７０_１，７０_２，９_２との間に余剰のスペース（隙間）が生じる。このような余剰のスペースが生じていると、そのスペースに攪拌中の骨材１２が飛散して熱源６２_１，６２_２からの熱又は熱供給路１０２，１０４からの熱に曝されやすい。その結果、骨材１２がより効率的に加熱され得る。図２では、回転軸６８_１，６８_２，９０がＺ方向の中心より下側にずれた構成を例示している。

加熱炉部５８_１，５８_２、加熱炉部５４では、攪拌部６０_１，６０_２，８４によって、骨材１２を攪拌しながら骨材１２を加熱しているので、骨材１２を効率的に加熱可能である。また、前述したように、攪拌部６０_１，６０_２，８４の駆動に伴う熱によっても骨材１２を加熱可能である。更に、攪拌部６０_１，６０_２，８４を備えることで、骨材１２がより円滑に下段の加熱炉部に供給されやすい。

更に、加熱炉部５２_１，５２_２と加熱炉部５４は、鉛直方向に多段に設けられているので、骨材加熱装置２０の設置場所に制限がある場合でも空間を有効に利用して骨材１２の処理効率向上を図ることができる。

以上、本発明に係る骨材加熱装置及び骨材加熱方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

図２及び図３に示した骨材加熱装置２０では、熱源６２より骨材１２を加熱する加熱炉部５２は、鉛直方向に２つ設けるとしたが、加熱炉部５２は一つでもよい。あるいは、加熱炉部５２は、鉛直方向に３つ以上設置してもよい。複数の加熱炉部５２に対して一個の加熱炉部５４の場合には、複数の加熱炉部５２からの余熱としての熱は、その加熱炉部５４に供給すればよい

加熱炉部５４も鉛直方向に２つ以上設けることもできる。図４は、加熱炉部５４を２つ配設した場合の骨材加熱装置の構成の一例を模式的に示す図面である。

図４に示した骨材加熱装置１０８の構成は、２つの加熱炉部５４，５４を加熱炉部５２_１上に配設している点で、図２に示した骨材加熱装置２０の構成と主に相違する。換言すれば、骨材加熱装置１０８の構成は、加熱炉部５２_２の代わりに加熱炉部５４を配置したものに対応する。上記相違点を中心にして骨材加熱装置１０８について説明する。ここでは、図２における２つの加熱炉部５２，５２を区別して説明した場合と同様に、加熱炉部５２_１に隣接する加熱炉部５４を加熱炉部５４_１と称し、加熱炉部５４_１に隣接する加熱炉部５４を加熱炉部５４_２と称す。各加熱炉部５４_１，５４_２が有する構成要素及び各加熱炉部５４_１，５４_２に対応した構成要素についても同様の表記を採用する。ここでは、相違点を中心にして説明することから、図２に示した加熱炉部５４に関連して説明した構成要素（例えば、スライド板９７Ａ，９７Ｂ、開閉制御部９８Ａ，９８Ｂ及びモータ９４など）の説明は省略している。しかしながら、各加熱炉部５４_１，５４_２の構成は図２に記載の加熱炉部５４と同じであることから、加熱炉部５４に関連して説明した構成要素は、骨材加熱装置１０８も同様に有する。

骨材加熱装置１０８では、熱供給路１０２の一端は、加熱炉部５４_１の側周壁８６_１に接続されている。加熱炉部５４_１と加熱炉部５４_２とは熱供給路１１０によって接続されている。この構成では、加熱炉部５２_１において熱源６２_１から供給される熱や骨材１２の加熱により生じる熱は、熱供給路１０２を介して加熱炉部５４_１に直接供給される。熱供給路１０２によって加熱炉部５２_１から供給された加熱炉部５４_１内の熱は熱供給路１１０を介して加熱炉部５４_２に供給される。この構成では、熱供給路１０２及び熱供給路１１０は、加熱炉部５４_２に加熱炉部５２の熱を供給する第１の熱供給路として機能する。

加熱炉８６_２の下部に接合された骨材案内部１００_２は、骨材投入口８６ａ_２が開放された状態で骨材投入口８６ａ_１に連通するように加熱炉８６_１の上部にも接合されている。同様に、加熱炉８６_１の下部に接合された骨材案内部１００_１は、骨材投入口６４ａ_１が開放された状態で骨材投入口６４ａ_１に連通するように加熱炉６４_１の上部に接合されている。

骨材加熱装置１０８においても、骨材貯留部５６で貯留された骨材１２が、加熱炉部５４_２、加熱炉部５４_１、加熱炉部５２_１の順に骨材１２が移動しながら加熱される。加熱炉部５４_２及び加熱炉部５４_１では加熱炉部５２_１から供給される熱（余熱）によって骨材１２が加熱され、加熱炉部５２_１では、熱源６２_１からの熱風によって骨材１２が加熱される。よって、骨材加熱装置１０８は、骨材加熱装置２０の場合と同様の作用効果を有する。骨材加熱装置１０８では、骨材加熱装置２０に比べて熱源６２の数を低減可能である。そのため、骨材加熱装置１０８の構成は、省エネルギーに更に資する構成である。

図４に示した構成では、加熱炉部５４_１と加熱炉部５４_２とを熱供給路１１０で接続することによって、加熱炉部５２_１の熱を加熱炉部５４_２に間接的に供給している。しかしながら、加熱炉部５２_１と加熱炉部５４_２とを熱供給路で直接接続して加熱炉部５４_２に加熱炉部５２_１の熱を直接供給してもよい。図４では、２つの加熱炉部５４_１、５４_２を加熱炉部５２_１上に設けた場合を例示した。しかしながら、骨材加熱装置は、加熱炉部５４を３つ以上備えることもできる。

複数の加熱炉部５２に対して複数の加熱炉部５４が設けられている場合には、各加熱炉部５４における所望の加熱状態に応じて複数の加熱炉部５２の排熱を加熱路部５４に分配することができる。

また、熱源６２の例は、加熱ヒータに限定されない。熱源６２は電気を利用して熱を発生させるものであればよい。例えば、熱源６２は、電気を利用して蒸気を発生させるものであってもよく、加熱炉部５２では、熱源６２により発生された蒸気によって骨材１２を加熱することも可能である。熱源６２の他の例は、電気を利用して熱風を生じせしめる装置と電気を利用して蒸気を生じさせる装置を備えたものであってもよい。

図２〜図４に示した骨材加熱装置２０及び骨材加熱装置１０８は、骨材貯留部５６を備えている。しかしながら、骨材貯留部５６は備えない構成とすることもできる。この場合、第１の骨材搬送手段１８Ａ又は第１の骨材搬送手段１８Ｂからの骨材１２は、直接加熱炉部５４に投入されればよい。

また、図２〜図４に示した実施形態では、骨材案内部８０，１００を設けている。しかしながら、骨材案内部８０，１００は設けなくてもよい。この場合、隣接する加熱炉部は直接連結され得る。また、攪拌部６０，８４を備えることで、前述したように骨材１２の加熱効率などが向上し得るが、攪拌部６０，８４は備え無くてもよい。

更に、骨材加熱装置２０，１０８の制御として、アスファルト合材製造システム全体を制御する制御装置５０による制御を例示したが、例えば、骨材加熱装置２０が制御部を備えていてもよい。

１２…骨材
２０，２０Ａ，２０Ｂ，１０８…骨材加熱装置
５２，５２_１，５２_２…加熱炉部（第２の加熱炉部）
５４，５４_１，５４_２…加熱炉部（第１の加熱炉部）
５６…骨材貯留部
６２，６２_１，６２_２…熱源
１０２，１０４…熱供給路（第１の熱供給路）
１０６…熱供給路（第２の熱供給路）
１１０…熱供給炉

Claims (12)

1. 骨材を加熱する第１の加熱炉部と、
   鉛直方向において前記第１の加熱炉部より下側に設けられ前記第１の加熱炉部を経た骨材を、電気を利用して熱風及び蒸気の少なくとも一方を生成する熱源によって加熱する第２の加熱炉部と、
   前記熱源によって前記第２の加熱炉部内に生じた熱を前記第１の加熱炉部に供給する第１の熱供給路と、
   を備え、
   前記第１の加熱炉部は、前記第１の熱供給路により供給される熱によって前記第１の加熱炉部内の骨材を加熱する、
   骨材加熱装置。
2. 前記第１の熱供給路は、熱供給管である、
   請求項１に記載の骨材加熱装置。
3. 鉛直方向において前記第１の加熱炉部の上側に設けられており、前記第１の加熱炉部に供給する骨材を貯留する骨材貯留部と、
   前記第１の加熱炉部内の熱を前記骨材貯留部に供給する第２の熱供給路と、
   を更に備える、
   請求項１又は２に記載の骨材加熱装置。
4. 第２の熱供給路は、熱供給管である、
   請求項３に記載の骨材加熱装置。
5. 複数の前記第２の加熱炉部を備え、
   複数の前記第２の加熱炉部は、鉛直方向において前記第１の加熱炉部の下方に直列に設けられており、
   複数の前記第２の加熱炉部の各々は、鉛直方向において各前記第２の加熱炉部より上側の前記第２の加熱炉部及び前記第１の加熱炉部を経た骨材を加熱する、
   請求項１〜４の何れか一項記載の骨材加熱装置。
6. 複数の前記第１の加熱炉部を備え、
   複数の前記第１の加熱炉部は、鉛直方向において前記第２の加熱炉部の上方に直列に設けられている、請求項１〜５の何れか一項記載の骨材加熱装置。
7. 前記第１及び第２の加熱炉部の少なくとも一方は、前記骨材を攪拌する攪拌部を備え、
   前記攪拌部は、回転軸と、前記回転軸に設けられた複数の攪拌羽とを有する、
   請求項１〜６の何れか一項記載の骨材加熱装置。
8. 第１の加熱炉部において骨材を加熱する工程と、
   鉛直方向において前記第１の加熱炉部より下方に設けられた第２の加熱炉部において前記第１の加熱炉部を経た骨材を、電気を利用して熱風及び蒸気の少なくとも一方を生成する熱源により加熱する工程と、
   を備え、
   前記第１の加熱炉部において骨材を加熱する工程では、前記熱源によって前記第２の加熱炉部内に生じた熱であって第１の熱供給路を介して前記第１の加熱炉部に供給される熱によって前記第１の加熱炉部内の骨材を加熱する、
   骨材加熱方法。
9. 前記第１の熱供給路は、熱供給管である、
   請求項８に記載の骨材加熱方法。
10. 鉛直方向において前記第１の加熱炉部により上側に設けられる骨材貯留部により前記第１の加熱炉部に供給する骨材を貯留する工程を更に備え、
    前記骨材を貯留する工程では、前記第１の加熱炉部内の熱を第２の熱供給路を介して前記骨材貯留部に供給される熱によって前記骨材貯留部により貯留される骨材を加熱する、
    請求項８又は９記載の骨材加熱方法。
11. 前記第２の熱供給路は、熱供給管である、
    請求項１０に記載の骨材加熱方法。
12. 前記第１及び第２の加熱炉部の少なくとも一方では、前記骨材を攪拌しながら加熱する、請求項８〜１１の何れか一項記載の骨材加熱方法。

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