JP5666708B2 - 加熱炉及び加熱装置 - Google Patents
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Description
本発明は、加熱炉及び加熱装置に関する。
加熱すべき物体を加熱する加熱炉としては、加熱炉内に物体を投入し、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物体を加熱する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、物体を加熱する空間が物体の投入口及び排出口などを介して外部に直接的に繋がっているので、物体の加熱効率が低くなる傾向にあった。
本発明は、効率的に物体を加熱可能な加熱炉及び加熱装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面は、物体を加熱する第1の加熱炉部と、第1の加熱炉部を経た前記物体を加熱する第2の加熱炉部と、を備える加熱装置に係る。この加熱装置において、第1及び第2の加熱炉部の各々は、所定の軸の回りに回転する内側筒状部と、内側筒状部が内側に収容されており熱を内側に閉じ込め可能なカバー部と、内側筒状部内に熱を供給する熱供給部と、を備える。上記内側筒状部は、所定の軸の一方の端側に位置する第1の端部と、所定の軸の他方の端側に位置する第2の端部と、第1の端部と第2の端部とを連結すると共に、内側筒状部の回転に伴い上記物体を内側筒状部内で循環させるための複数の連結部材と、を含む。上記複数の連結部材は、隣接する連結部材間に開口が形成されるように周方向に離散的に配置されている。
この構成では、第1及び第2の加熱炉部において、カバー部内に加熱されるべき物体が投入されると、内側筒状部が有する隣接する連結部材間に形成された開口を介して容易に物体は内側筒状部内に導入される。内側筒状部は所定の軸回りに回転し、回転に伴って、連結部材によって、内側筒状部内を物体が循環する。よって、熱供給部によって内側筒状部内に熱を供給すると、内側筒状部内を循環する物体を熱することができる。また、内側筒状部が、熱を閉じ込め可能なカバー部に収容されていることから、熱が外部に逃げにくい。その結果、第1及び第2の加熱炉部において、内側筒状部内を循環する物体を効率的に熱することができる。
一実施形態において、第2の加熱炉部は、鉛直方向において第1の加熱炉部より下側に設けられていてもよい。
この形態では、第2の加熱炉部が、鉛直方向において第1の加熱炉部の下方に配置されているので、第1の加熱炉部で加熱された物体を第2の加熱炉部に容易に搬送して、第2の加熱炉部内で更に加熱できる。
この形態では、第2の加熱炉部が、鉛直方向において第1の加熱炉部の下方に配置されているので、第1の加熱炉部で加熱された物体を第2の加熱炉部に容易に搬送して、第2の加熱炉部内で更に加熱できる。
一実施形態において、上記加熱装置が有する第1及び第2の加熱炉部の各々は、内側筒状部の内側において上記物体を誘導する物体誘導路を備え得る。この形態において、上記第1及び第2の加熱炉部の各々が有する熱供給部は、熱供給管を通して物体誘導路内に熱を供給してもよい。この場合、物体が誘導される物体誘導路に熱供給部を介して熱を供給することによって、効率的に物体に熱を供給可能である。
一実施形態において、上記加熱装置の第1の加熱炉部が有する熱供給部の一端は第1の加熱炉部内に挿入されており、第1の加熱炉部が有する熱供給部の他端は、第2の加熱炉部内に挿入され得る。この構成では、第2の加熱炉部内で発生した熱を、第1の加熱炉部が有する熱供給部を介して第1の加熱炉部が有する内側筒状部内に供給し得る。
一実施形態において、上記第2の加熱炉部が有する熱供給部は、熱源を備えてもよい。この場合、熱源は、電気を利用して熱を生成してもよい。
本発明の他の側面は、所定の軸の回りに回転する内側筒状部と、内側筒状部が内側に収容されており熱を内側に閉じ込め可能なカバー部と、内側筒状部内に熱を供給する熱供給部と、を備える加熱炉に係る。この加熱炉において、上記内側筒状部は、所定の軸の一方の端側に位置する第1の端部と、所定の軸の他方の端側に位置する第2の端部と、第1の端部と第2の端部とを連結すると共に、内側筒状部の回転に伴い上記物体を内側筒状部内で循環させるための複数の連結部材と、を含む。上記複数の連結部材は、隣接する連結部材間に開口が形成されるように周方向に離散的に配置されている。
この構成では、カバー部内に加熱されるべき物体が投入されると、内側筒状部が有する隣接する連結部材間に形成された開口を介して容易に物体は内側筒状部内に導入される。内側筒状部は所定の軸回りに回転し、回転に伴って、連結部材によって、内側筒状部内を物体が循環する。よって、熱供給部によって内側筒状部内に熱を供給すると、内側筒状部内を循環する物体を熱することができる。また、内側筒状部が、熱を閉じ込め可能なカバー部に収容されていることから、熱が外部に逃げにくい。その結果、内側筒状部内を循環する物体を効率的に熱することができる。
一実施形態において、上記加熱炉は、内側筒状部の内側において上記物体を誘導する物体誘導路を備え得る。この形態では、熱供給部は、熱供給管を通して物体誘導路内に熱を供給してもよい。この場合、物体が誘導される物体誘導路に熱供給部を介して熱を供給することによって、効率的に物体に熱を供給可能できる。
本発明によれば、効率的に物体を加熱可能である。
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22B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。骨材加熱装置20で加熱される物体は、骨材12である。
図2は、骨材加熱装置の一実施形態の構成の模式図である。図3は、図2のIII−III線に沿った断面構成の模式図である。図3では、骨材加熱装置20の構成要素を支持する台部Bも模式的に示している。
図2及び図3に示すように、骨材加熱装置20は、加熱炉部(第1の加熱炉部)52と加熱炉部(第2の加熱炉部)54とを備える。加熱炉部52は、鉛直方向において加熱炉部54の上方に位置する。すなわち、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)54及び加熱炉部(第1の加熱炉部)52が設けられた多段構造を有する。以下では、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。
加熱炉部52及び加熱炉部54の構成について説明する。加熱炉部52,54は、それぞれ加熱炉561,562を有する。図2〜図5を利用して加熱炉561,562の構成について説明する。図4は、加熱炉561の断面構成を模式的に示す拡大図である。図5は、加熱炉562の断面構成を模式的に示す拡大図である。加熱炉561,562の構成は同じであることから、以下では、加熱炉56i(i=1,2)と表記して説明する。また、加熱炉561,562にそれぞれ対応して設けられる骨材加熱装置20を構成する構成要素についても同様の表記を採用する。
加熱炉56iは、カバー部58iと、内側ドラム部(内側筒状部)60iとを備える。加熱炉56iは、カバー部58i内に内側ドラム部60iが収容された2重構造を有する。
カバー部58iは、外側ドラム部(外側筒状部)62iと、外側ドラム部62iの両端部に固定された端壁64Ai,64Biと、を含む。カバー部58iを構成する材料の一例は鉄であるが、断熱性と靱性の高い材料が好ましい。外側ドラム部62iの半径は、内側ドラム部60iの半径より大きい。その結果、カバー部58i内に内側ドラム部60iが配置され得る。外側ドラム部62iの半径の例は1.5mであり、この場合、内側ドラム部60iの半径は1.4mである。外側ドラム部62iの中心線と、対応する内側ドラム部60iの中心線(所定の軸)Ciとは平行であればよい。この場合、外側ドラム部62iと内側ドラム部60iとの延在方向はほぼ同じである。図3に示した形態では、外側ドラム部62iと内側ドラム部60iとはY方向に延在している。外側ドラム部62iの延在方向の長さ(Y方向の長さ)の例は、3.0m程度である。本実施形態では外側ドラム部62iの中心線と、対応する内側ドラム部60iの中心線Ciとは略一致している。外側ドラム部62iには、骨材12が投入される骨材投入口62aiと、骨材を排出する骨材排出口62biとが形成されている。骨材投入口62ai及び骨材排出口62biは、Y方向に延在し得る。外側ドラム部62iの断面形状は、真円に限らず、図3に示すように、骨材投入口62ai近傍で上側に隆起した形状を有し得る。この場合、後述するように内側ドラム部60iが回転していても骨材投入口62aiから骨材12が投入された際、外側ドラム部62iの骨材投入口62ai近傍が広いので、投入された骨材12がより内側ドラム部60i内に導入されやすい。
次に、内側ドラム部60iについて、図2〜図7を参照して説明する。図6は、内側ドラム部の外形形状を模式的に示す斜視図である。図7は、図4及び図5の領域αを拡大した図面である。
内側ドラム部60iは、円筒状を呈している。内側ドラム部60iの延在方向の長さ(Y方向の長さ)は、外側ドラム部62iより多少短くなっている。内側ドラム部60iは、中心線Ci方向(図3のY方向)の両側に環状の第1及び第2の端部65Ai,65Biを有する。第1の端部65Aiと第2の端部65Biとは、中心線(所定の軸)Ci方向に延在する連結部材66iにより連結されている。複数の連結部材66iは、図6に示すように、周方向に離散的に配置されている。よって、周方向において、隣接する連結部材66i,66i間には一定の開口69iが形成されている。換言すれば、内側ドラム部60iの構造は、隣接する連結部材66i,66i間から内側が見えるスケルトン構造である。以下、内側ドラム部60iの構造をスケルトン構造とも称す。連結部材66iは、その両端がそれぞれ第1の端部65Ai及び第2の端部65Biに螺子止めされることで第1の端部65Ai及び第2の端部65Biを連結し得る。
連結部材66iの数は、骨材12を内側ドラム部60i内に導入しやすい程度に開口69iの大きさを確保できると共に、内側ドラム部60iの回転に伴って、骨材12を内側ドラム部60i内で循環できるような数であればよい。例えば、内側ドラム部の半径が1.4mである場合、隣接する連結部材66i,66iの間の間隔tは、360mm程度とすることができる。
連結部材66iは、第1及び第2の端部65Ai,65Bi間に延びる第1の板部68Aiの端部に内側ドラム部60iの内部(中心線Ci側)に向けて第2の板部68Biが立設された基体部68iを有する。連結部材66iの一部は内側ドラム部60iの内側に突出している。そのため、連結部材66iは、内側ドラム部60iの下側に落下してきた骨材12を、内側ドラム部60iの回転に伴って、引っかけて上側に搬送する又は掻き上げる機能を有する。第1及び第2の板部68Ai,68Biは、例えば鉄から構成され得る。連結部材66iは、第2の板部68Biの外面に固定された板状の掻上げ羽部70iを有し得る。この掻上げ羽部70iにより、骨材12をより効率的に引っかけられ得る。掻上げ羽部70iにおいて、中心線Ci側と反対側の端部は、基体部68iより外側に突出すると共に、基体部68i側と反対側に屈曲してもよい。この場合、骨材12を上側に掻き揚げる場合には、骨材12がより引っ掛かり易いと共に、内側ドラム部60iの最下部近傍に向かう場合には、骨材12を骨材排出口62biに誘導しやすい。掻上げ羽部70iの材料の例は鉄である。掻上げ羽部70iは、第2の板部68Biに、例えば螺子止めにより固定され得る。図6に示した斜視図では、掻上げ羽部70iの記載は省略している。
ここでは、連結部材66iを第1の端部65Ai及び第2の端部65Biを例えば螺子止めによって固定する場合を例示した。しかしながら、外側ドラム部62iとなる筒状部の外周壁を切り欠くことによって開口69iを周方向に所定の間隔で形成することによって、連結部材66iを構成する第1の板部68Aiを形成した後、第2の板部68Biを第1の板部68Aiに固定してもよい。また、第2の板部68Biの代わりに掻上げ羽部70iを第1の板部68Aiに直接固定してもよい。
内側ドラム部60iは、第1及び第2の端部65Ai,65Biに接するように配置されたローラ72i(図3参照)により第1及び第2の端部65Ai,65Biを回転させることによって、中心線Ci回りに回転する。図3では、時計回り(白抜き矢印の方向)に内側ドラム部60iを回転させている場合を例示している。カバー部58iの内側に配設される内側ドラム部60iの第1及び第2の端部65Ai,65Biにローラ72iを接触させるために、カバー部58iの外側ドラム部62iには、開口62ci(図2参照)が形成されている。ローラ72iの数は、内側ドラム部60iが回転されれば特に限定されない。
加熱炉部52,54のそれぞれは、図3〜図5に示すように、加熱炉561,562内に投入された骨材12を、骨材投入口62ai側から骨材排出口62bi側に誘導する骨材誘導路74iを有し得る。骨材誘導路74iは、互いに対向する板状の路壁76Ai,76Biにより構成され得る。板状の路壁76Ai,76Biは、カバー部58iの2つの端壁64Ai,64Biに固定され得る。具体的には、板状の路壁76Ai,76Biの両端が端壁64Ai,64Biに接合されることによって、路壁76Ai,76Biは端壁64Ai,64Biに固定されてもよい。路壁76Ai,76Bi間の幅は、投入する骨材量などによって調整され得る。例えば、内側ドラム部の半径が1.4mであり、外側ドラム部の半径が1.5mである場合、路壁76Ai,76Bi間の幅は0.6m程度とし得る。ただし、骨材誘導路74iは、カバー部58iの端壁64Ai,64Bi間に延在しており、上面及び下面が開放されていればよい。骨材誘導路74iは、鉛直方向に形成されていなくても、例えば、一定の誘導距離を得るために湾曲していてもよい。
骨材誘導路74iが有する路壁76Ai,76Biのうち、内側ドラム部60iの回転に伴って連結部材66iが上昇する側の路壁の上端部は、外側に湾曲していてもよい。図3〜図5では、内側ドラム部60iが時計方向に回転するので、路壁76Aiの上側が外側に広がっている場合を示している。このような構成とすることにより、内側ドラム部60iに伴って、ある連結部材66iが最高点に位置するまでに、連結部材66iから骨材12が落下しても、骨材誘導路74i内に骨材12を誘導可能である。
加熱炉部52,54は、骨材誘導路74iを通る骨材12を拡散するための拡散手段78iを有し得る。拡散手段78iは、骨材12を拡散する構成であれば特に限定されない。
一実施形態において、拡散手段78iの一例は、落下する複数の骨材12の衝突により、上下に振動可能な薄板78Aiが挙げられる。この場合、骨材12が落下して薄板78Aiに衝突することによって、骨材12が薄板78Aiにより跳ね上げられることによって骨材12が拡散又は分散される。拡散手段78iとしての薄板78Aiは、路壁76Ai,76Biに対して骨材誘導路74iの中心下方に向けて斜めに取り付けられ得る。この場合、薄板78Aiにより骨材12がより骨材誘導路74iの中心側に誘導される。薄板78Aiの材料の例は鉄等の金属ばかりではなく、炭素繊維複合材料などを含む。
一実施形態において、拡散手段の他の例は、骨材誘導路74iの上部近傍において、カバー部58iの2つの端壁64Ai,64Bi間に渡された複数の棒78Biでもよい。棒78Biの材料の例は鋼である。複数の棒78Biに衝突することによって各骨材12の進行方向が別々の方向に向けられるので、骨材12が拡散又は分散する。
図3〜図5では、拡散手段78iとして、薄板78Ai及び棒78Biを採用した例を示しているが、どちらか一方でもよい。また、他の例の拡散手段78iを有してもよく、複数の拡散手段78iを組み合わせた形態であってもよい。
加熱炉部54は、骨材12を加熱する熱風を供給する少なくとも一つの熱源80を有する。熱源80の例は、電気を利用して熱風を生じせしめる加熱ヒータである。本実施形態では、熱源80を加熱ヒータとして説明する。
加熱炉部54の端壁64A2と端壁64B2との間には、熱源80からの熱風を骨材12に供給するための熱供給管(第2の熱供給管)82が設けられている。熱源80及び熱供給管82は、加熱炉部54内に熱を供給する熱供給部として機能する。ただし、熱供給部は、加熱炉部54内、具体的には、加熱炉562内に熱を供給できれば特に限定されない。図8は、加熱炉部に対する熱供給部の構成の一例を模式的に示す模式図である。図8に示すように、熱供給管82の両端には熱源80が取り付けられている。熱供給管82は、図3及び図5に示すように、骨材誘導路742の外面に接している。路壁76A2,76B2のそれぞれに接する熱供給管82における路壁76A2,76B2の外面側には、熱風の吹出し口82aが複数形成されている。熱供給管82の吹出し口82aに対応して、骨材誘導路742には熱風導入口が形成されている。その結果、熱源80で生成された熱風は、熱供給管82内を伝搬しながら、吹出し口82a及び熱風導入口を介して、骨材誘導路742内に向けて吐出される。このように、本実施形態では、加熱炉562が備える熱供給部は、熱供給管82をとおして物体誘導路としての骨材誘導路742内に熱を供給する。
図3〜図5に示した形態では、各路壁76A2,76B2に対して4本の熱供給管82を配置した場合を例示しているが、熱供給管82の数は、骨材12を加熱・乾燥できる数であれば特に限定されない。
熱供給管82の両端に熱源80を配置した場合には、図8に示すように、熱供給管82の一部に、仕切り板84を設けてもよい。この場合、各熱源80からその仕切り板84までの間において、各熱源80からの熱風がより効率的に骨材誘導路742内に吐出され得る。
一実施形態において、熱供給管82は、図8に示すように、熱風導入部82Aと、熱風伝達部82Bとを備え得る。熱風導入部82Aの一方の端部82Aaには熱源80が接続されている。熱風導入部82Aの端部82Aa側の径は熱源80の熱風出力口の径とほぼ同様である。一方、熱風導入部82Aの熱源80側と反対側の端部82Abの径は、熱源80側より小さくなっている。端部82Abは、熱風伝達部82Bに挿入されている。熱風伝達部82Bの径は、熱供給管82の延在方向においてほぼ一様である。熱風伝達部82Bの径は、熱風導入部82Aの端部82Abの径とほぼ同様か又は端部82Abの径より大きく、熱風導入部82Aの端部82Aaの径より小さい。
熱供給管82が上記のように熱風導入部82Aと熱風伝達部82Bとを有する形態では、熱源80から供給される熱風が熱源80側に戻りにくいので、熱源80が故障しにくい。
加熱炉部52と加熱炉部54とは、骨材案内部86で連結されている。骨材案内部86の材料はカバー部58iの材料と同じ材料とすることができる。骨材案内部86は、管状である。骨材案内部86のZ方向に略直交する断面形状は四角枠状とし得る。
骨材案内部86の上端部側には、スライド板88がX方向にスライド可能に嵌合している。スライド板88の材料は、カバー部58iの材料と同様の材料とすることができる。スライド板88の一端は骨材案内部86の外側に設置される開閉制御部90に接続されている。開閉制御部90は、スライド板88をX方向にスライドさせることによって、骨材案内部86の骨材12の通過を制御する。換言すれば、開閉制御部90は、スライド板88をX方向にスライドさせることによって、骨材12の加熱炉部52からの排出及び加熱炉部54への骨材12の投入を制御する。この場合、スライド板88及び開閉制御部90によって、実質的に、骨材排出口62b1及び骨材投入口62a2の開閉が制御されている。従って、スライド板88及び開閉制御部90は、骨材排出口62b1及び骨材投入口62a2の開閉部として機能している。開閉制御部90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90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88のスライドを制御する。
また、加熱炉部52と加熱炉部54とは、加熱炉562内の熱を加熱炉561に供給するために、熱供給路としての熱供給管(第1の熱供給管)92により連結されている。熱供給管92は、加熱炉部52の内側ドラム部601内に熱を供給する熱供給部として機能する。熱供給管92の一端は、外側ドラム部622に、加熱炉562内の熱を取り出せるように連結されている。具体的には、熱供給管92の一端は、外側ドラム部622に形成された孔に挿入されている。熱供給管92は、外側ドラム部622との結合部から加熱炉部52の端壁64A1を介して加熱炉部52内に導入される。加熱炉部52内において、熱供給管92は、熱供給管82と同様に、骨材誘導路741の路壁に沿って端壁64A1と端壁64B1との間に延在している。熱供給管92には、骨材誘導路741側に吹出し口92aが形成されている。骨材誘導路741には、吹出し口92aに対応して熱導入口が形成されている。よって、熱供給管92により、加熱炉部54内から排出された熱は、吹出し口92a及び熱導入口から骨材誘導路741内に噴き出される。このように、本実施形態では、加熱炉561が備える熱供給部は、熱供給管92をとおして物体誘導路としての骨材誘導路741内に熱を供給する。加熱炉561に熱を供給する熱供給部は、上記熱供給管92に限定されず、加熱炉561に熱を供給できればよい。例えば、加熱炉562の場合と同様に、熱源と熱供給管との組み合わせとすることも可能である。
骨材加熱装置20は、加熱炉部54上に骨材貯留部94を備える。骨材貯留部94は、外側ドラム部621に形成された骨材投入口62a1に連結されている。骨材貯留部94は、加熱炉部52に供給する骨材12を一時的に貯留する貯留部である。骨材貯留部94は、ホッパーとして機能する。骨材貯留部94には、貯留した骨材12の排出を容易にするために、回転軸に複数の羽が取り付けられた回転装置Rが設けられていてもよい。骨材貯留部94の下端部には、スライド板96がX方向にスライド可能に嵌合している。スライド板96の一端は骨材貯留部94の外側に設置される開閉制御部98に接続されている。スライド板96及び開閉制御部98の構成は、スライド板88及び開閉制御部90の構成と同様とし得るので、スライド板96及び開閉制御部98の詳細な説明は省略する。
スライド板88及び開閉制御部90の場合と同様に、スライド板96及び開閉制御部98によって、実質的に、骨材投入口62a1の開閉が制御されている。従って、スライド板96及び開閉制御部98は、骨材投入口62a1の開閉部として機能している。スライド板88及び開閉制御部90並びにスライド板96及び開閉制御部98がそれぞれ骨材排出口62b1及び骨材投入口62a1の開閉部として機能しているため、スライド板88,90により骨材排出口62b1及び骨材投入口62a1が閉じられると、カバー部621は、密閉される。その結果、カバー部621は、熱を閉じ込め得る。スライド板88及び開閉制御部90並びにスライド板96及び開閉制御部98が、骨材排出口62b1及び骨材投入口62a1の開閉部として機能している観点からは、スライド板88及び開閉制御部90並びにスライド板96及び開閉制御部98は、カバー部621に含まれていてもよい。
骨材貯留部94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94は、図3に示すように、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部94Aと、テーパ部94Aに連結された骨材案内部94Bとを含み得る。骨材案内部94Bを骨材貯留部94が有する場合、スライド板96は、骨材案内部94Bに設けられ得る。
一方、加熱炉部54の下側には、骨材排出部100が設けられている。骨材排出部100は、骨材排出口62b2に連結されている。骨材排出部100は、骨材案内部86と同様に管状である。骨材排出部100のZ方向の断面は、略四角枠であり得る。骨材排出部100は、下端部側に従って先細りしたテーパ状であってもよい。骨材排出部100には、スライド板102がX方向にスライド可能に取り付けられている。スライド板102の一端は骨材排出部100の外側に設置される開閉制御部104に接続されている。スライド板102及び開閉制御部104の構成は、スライド板88及び開閉制御部90の構成と同様とし得るので、スライド板96及び開閉制御部98の詳細な説明は省略する。
スライド板88及び開閉制御部90の場合と同様に、スライド板102及び開閉制御部104によって、実質的に、骨材排出口62b2の開閉が制御されている。従って、スライド板102及び開閉制御部104は、骨材排出口62b2の開閉部として機能している。スライド板88及び開閉制御部90並びにスライド板102及び開閉制御部104がそれぞれ骨材投入口62a1及び骨材排出口62b2の開閉部として機能しているため、スライド板88,102により骨材投入口62a2及び骨材排出口62b2が閉じられると、カバー部622は、密閉される。その結果、カバー部622は、熱を閉じ込め得る。
以下、図2及び図3に示した骨材加熱装置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96を利用して骨材貯留部94を閉じることによって、骨材貯留部94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54が有する熱源80を駆動する。熱源80によって加熱炉562内に供給された熱は、熱供給管92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。
骨材貯留部94内に一定量の骨材12が貯まると、開閉制御部98がスライド板96をスライドさせることによって骨材貯留部94と骨材投入口62a1とを連通させる。これにより、骨材貯留部94内の骨材12が骨材投入口62a1を通過して加熱炉部52の加熱炉561に投入される。骨材12の加熱炉561への投入時に、スライド板88は閉じられている。これにより、骨材12が加熱炉部52内で加熱されずに通過することが防止される。
加熱炉561の内側ドラム部601は、隣接する2つの連結部材661、661間に開口691が形成され、内側が見えるスケルトン構造であることから、骨材投入口62a1から投入された骨材12は、内側ドラム部601内を落下する。骨材投入口62a1の下方には、骨材誘導路741が配置されているので、骨材12の多くは、骨材誘導路741内を通過する。
内側ドラム部601内を落下した骨材12の一部は、連結部材661において、内側に突き出た部分に引っかかる。具体的には、図7に示したように、連結部材661が掻上げ羽部701を有する場合には、掻上げ羽部701に骨材12が主に引っかかる。このように連結部材661に引っかかった骨材12は、内側ドラム部601の回転に伴って、再度、内側ドラム部601の上側に戻される。連結部材661により上側に戻された又は掻き上げられた骨材12は、連結部材661から再度落下する。内側ドラム部601の上側には、骨材誘導路741の上端部が位置しているので、連結部材661により上側に戻された後、落下した骨材12の多くは骨材誘導路741を通って落下する。内側ドラム部601は回転しているので、骨材12は、上記のようにして骨材誘導路741内を繰り返し通過する。
骨材誘導路741内には、熱供給管92を介して加熱炉562内の熱が余熱として供給されている。加熱炉部54では、熱供給管92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90がスライド板88をスライドさせることによって、骨材排出口62b1と骨材投入口62a2とを連通する。これにより、加熱炉561内の骨材12が骨材案内部86を通過して加熱炉562に投入される。骨材12の加熱炉562への投入時に、スライド板102は閉じられる。加熱炉部54が有する加熱炉562の構成は加熱炉561と同じであるので、加熱炉561の場合と同様に、内側ドラム部602の回転によって、骨材12は骨材誘導路742内に繰り返し通過する。骨材誘導路742内には、熱供給管82を介して熱源80からの熱風が供給されている。加熱炉部52では、熱源80からの熱風で骨材12を一定時間加熱する(骨材を熱源80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104がスライド板102をスライドさせると、骨材排出口62b2が開くので、骨材排出部100を通して骨材12が外部に排出される。加熱炉部52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52及び加熱炉部54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54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では、加熱炉561が、隣接する2つの連結部材661,661間に開口691が形成された内側ドラム部601を備えている。同様に、加熱炉562が、隣接する2つの連結部材662,662間に開口692が形成された内側ドラム部602を備えている。そのため、加熱炉561,562内に投入された骨材12は、隣接する2つの連結部材661,661間の隙間及び隣接する2つの連結部材662,662間の隙間をとおって内側ドラム部601,602内を落下する。
内側ドラム部601,602の連結部材661,662内を落下してきた骨材12は、連結部材661,662に引っ掛かり、内側ドラム部601,602の回転に伴って、再度上側に搬送され、落下する。すなわち、内側ドラム部601,602の回転によって、骨材12は、内側ドラム部601,602内を循環し得る。そのため、骨材加熱装置20では、骨材12を容易に落下させながら、骨材12を加熱できる。
骨材加熱装置20では、内側ドラム部601,602がカバー部581,582によってカバーされているので、内側ドラム部601,602が上記スケルトン構造であっても、骨材12が加熱炉561,562から意図せずに外部に飛散したり、骨材12が掻き上げられたりする場合の粉塵が外部に漏れることが抑制されている。
前述したように、カバー部581の骨材投入口62a1及び骨材排出口62b1は、スライド板96,88でそれぞれ実質的に閉じられる。骨材投入口62a1及び骨材排出口62b1がスライド板96,88により閉じられるとカバー部581は密閉されるので、カバー部581内に熱が閉じ込められる。同様に、カバー部582の骨材投入口62a1及び骨材排出口62b1は、スライド板88,102でそれぞれ実質的に閉じられる。骨材投入口62a2及び骨材排出口62b2がスライド板88,102により閉じられるとカバー部582は密閉されるので、カバー部582内に熱が閉じ込められる。その結果、内側ドラム部601,602がスケルトン構造であっても、加熱炉部52,54内に熱を閉じ込められるので、効率的に骨材12を加熱可能である。
骨材加熱装置20では、落下させながら骨材12をより容易に加熱可能な各加熱炉部52,54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52及び加熱炉部54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。
図2及び図3に示した骨材加熱装置20の形態では、電気的に熱風を生じさせる熱源80により加熱炉部54内の骨材12が加熱される。一方、加熱炉部52では、熱供給管92を介して加熱炉562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。従って、CO2自体を発生させずに、加熱炉部54において骨材12を乾燥加熱させると共に、加熱炉部52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。
更に、多段構造を有する骨材加熱装置20では、加熱炉部52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54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52,54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と加熱炉部54とが、鉛直方向に多段に設けられている場合には、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。
各加熱炉部52,54が物体誘導路としての骨材誘導路741,742を備えた形態では、骨材誘導路741,742内を多くの骨材12が通過する。そのため、骨材誘導路741,742内に熱を供給することによって、骨材12を効率的に加熱することができる。骨材誘導路741,742を備える形態において、更に、骨材12を拡散するための拡散手段781,782を備えている場合には、拡散手段781,782により骨材12が拡散又は分散されるので、骨材12をより効率的に加熱することができる。
図3及び図5に示したように、熱源80からの熱風を骨材誘導路742の外面に沿って配置された熱供給管82を介して骨材誘導路742内に供給することにより、骨材誘導路742内を通る骨材12に熱風を効率的に供給できる。結果として、加熱炉部54において、骨材12を更に効率的に加熱できる。また、熱供給管92により、加熱炉562内の熱を骨材誘導路741に供給することによって、骨材誘導路741内を通過する骨材12を加熱炉562内の余熱で効率的に加熱して乾燥させられ得る。
以上、本発明に係る加熱装置及び加熱炉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(加熱装置)20では、熱源80により骨材12を加熱する加熱炉部54を、鉛直方向に1つ設けた場合を例示した。しかしながら、加熱炉部54の個数は、2個以上でもよい。複数の加熱炉部54に対して一個の加熱炉部52の場合には、複数の加熱炉部54からの余熱としての熱は、その加熱炉部52に供給すればよい。
また、加熱炉部52も鉛直方向に2つ以上設けることもできる。この場合、一つ又は複数の加熱炉部54からの熱を、各加熱炉部に供給することもできる。あるいは、加熱炉部54から熱を供給された加熱炉部から更に他の加熱炉部に熱を供給するようにもし得る。
図2及び図3に示した骨材加熱装置20では、熱供給管82の両端に熱源80が接続されている。しかしながら、熱源80は、熱供給管82の一方の端のみに取り付けられていてもよい。この場合、熱供給管82の一対の端のうち熱源80が取り付けられていない側の端は開放されていてもよいし、閉じられていてもよい。
更に、図2及び図3に示した骨材加熱装置20では、熱供給管92の一端は、外側ドラム部622に連結されている形態を例示している。しかしながら、熱供給管92の加熱炉562側の端は、加熱炉562内の熱を取り出せるように加熱炉562に接続されていればよい。そのため、例えば、熱供給管92の一端は端壁64A2から加熱炉562内に挿入されていてもよい。
また、加熱炉561が骨材誘導路741を備える場合には、熱供給管92のうち、路壁76A1,76B1に沿った部分(加熱炉561内の部分)を熱供給管とし得る。この場合、加熱炉561内の部分に位置する熱供給管の端は、加熱炉562内に一端が接続され熱を誘導し得る連結管の他端に接続されていればよい。或いは、加熱炉561内の部分に位置する熱供給管の端には、熱源が接続されていてもよい。
図3、図4及び図5には、加熱炉561,562が、骨材誘導路741,742を有する形態を例示しているが、加熱炉561,562が、骨材誘導路741,742を有さなくてもよい。この場合、加熱炉部54が有する熱供給部を熱源とし、加熱炉部52が有する熱供給部は、加熱炉562内の熱を加熱炉561内に導入する熱供給路とし得る。或いは、加熱炉部52が有する熱供給部も熱源であってもよい。
更に、骨材貯留部を備える構成では、加熱炉部及び加熱炉部の少なくとも一方から骨材貯留部に、熱供給路を介して熱を供給してもよい。この場合、骨材貯留部で貯留されている骨材が加熱されるので、より効率的に骨材を加熱・乾燥させられ得る。
複数の加熱炉部54に対して複数の加熱炉部52が設けられている場合には、各加熱炉部52における所望の加熱状態に応じて複数の加熱炉部54の排熱を加熱炉部52に分配することができる。
また、電気を利用して熱を発生させる熱源80の一例は加熱ヒータに限定されない。例えば、熱源80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54では、熱源80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80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。また、熱源80は、電気を利用して熱を発生させるものに限定されず、熱を発生させるものであればよい。熱源80としては、加熱バーナも採用され得る。
図2〜図4に示した骨材加熱装置20は、骨材貯留部94を備えている。しかしながら、骨材貯留部94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52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86を設けている。しかしながら、骨材案内部86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。
図3に示すように、骨材投入口62a1と骨材排出口62b1との配置関係は、骨材投入口62a1から投入された骨材12が骨材排出口62b1側から排出可能であれば、図3に示したように、鉛直方向に配置されていなくてもよい。骨材投入口62a2と骨材排出口62b2との配置関係も同様である。
更に、骨材加熱装置20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。
図9は、内側ドラム部の端部の変形例を示す斜視図である。図9では、図6に示した第2の端部65Biの変形例として、第2の端部106Biを模式的に示している。
図9に示すように、円筒状の第2の端部106Biは、中心線Ciの方向において仕切り板108Biにより2つに分けられている。仕切り板108Biは、第2の端部106Biの内周面を、周方向に一周している。説明の便宜のために、第2の端部106Biのうち、仕切り板108Biから見て第1の端部側に位置する領域を内側領域110Biと称し、仕切り板108Biから見て第1の端部と反対側を外側領域112Biと称す。
外側領域112Biにおける第2の端部106Biの開口端(中心線Ciの方向において外側の開口端)の内径及び仕切り板10Biの位置での第2の端部106Biの内径は、内側領域110Bi側の第2の端部106Biの開口端の内径より狭い。一実施形態において、外側領域112Bi側の第2の端部106Biの開口端の内径は、仕切り板10Biの位置での第2の端部106Biの内径以下であり得る。
周方向において、内側領域110Biには、返し羽部114Biが離散的に設けられている。返し羽部114Biは、周方向に交差するように配置されている。同様に、外側領域112Biには、複数の返し羽部114Biそれぞれに対応して返し羽部116Biが設けられている。返し羽部116Biは、周方向に交差するように配置されている。一実施形態において、各返し羽部116Biは、対応する返し羽部114Biと略平行に配置されている。
返し羽部114Biと、それに対応する返し羽部116Biとは周方向において前後に離れており、内側ドラム部60iの回転方向(図9では、白抜き矢印の方向)において、返し羽部116Biが前側に位置する。周方向において、仕切り板108Biのうち返し羽部114Biと、それに対応する返し羽部116Biとの間の領域には開口部118Biが形成されている。
上記第2の端部106Biを備える内側ドラム部60iを使用して、加熱炉56i内で骨材12を加熱する場合、仕切り板108Biにより、骨材12が外側領域112Bi側に流れ込みにくい。仮に、骨材12が外側領域112Bi側に流れ込んだとしても、その骨材12は、内側ドラム部60iの回転に伴って返し羽部116Biの位置まで移動する。返し羽部116Biで移動が止められた骨材12は、開口部118Biを介して、内側領域110Biに再度流れ込み、返し羽部114Biによって第1の端部側(中心線Ciの方向において、内側ドラム部60iの中心側)に戻される。
骨材12が外側領域112Biから内側領域110Biに開口部118Biを介して戻りやすいように、返し羽部114Bi,116Biの配置は調整され得る。例えば、返し羽部114Bi,116Biは、中心線Ciの方向に対して傾けて配置されてもよい。
ここでは、第2の端部106Biの構成及びその作用効果を説明したが、第2の端部106Biと対をなす第1の端部についても同様である。
従って、内側ドラム部60iにおいて、第2の端部106Bi及びそれと対をなす第1の端部を採用した場合、内側ドラム部60iの両端部に流れ込んで来た骨材12を、中心線Ciの方向において内側に効率的に戻すことができる。その結果、骨材12が、元々想定されている排出経路以外の経路から外側に流れ出すことをより確実に防止出来る。この場合、想定されている排出経路以外の経路から内側ドラム部60iの外部に流れ出し、加熱炉56i内に不要に滞留した骨材12によって、内側ドラム部60iを回転させるための構造部分に詰まりなどが生じにくい。そのため、内側ドラム部60iが安定してスムーズに回転しやすい。
図10は、図7に例示した板状の掻上げ羽部を有する連結部材の変形例を示す図面である。図10に示すように、連結部材66iの他の例である連結部材120iは、板状の掻上げ羽部70iの代わりに、皿状の掻上げ羽部122iを有する。掻上げ羽部122iは、その開口部が、内側ドラム部60iの回転方向において前側に位置するように配置される。なお、図10では、内側ドラム部60iの回転方向は時計方向である。掻上げ羽部122iは、例えば、図10に示すように、内側ドラム部60iの径方向に対して斜めに配置されてもよい。この場合、第1の板部68Aiと第2の板部68Biとの間のなす角度は鋭角である。
図11は、骨材加熱装置の変形例を示す図面である。図11に示した骨材加熱装置124は、加熱炉部52と、2つの加熱炉部54とを備え、それらがほぼ水平方向に並列に配置されている点で、主に図2に示した骨材加熱装置20と相違する。
骨材加熱装置124が有する加熱炉部52,54の構成は、骨材加熱装置20の場合と同様であるため、説明を省略すると共に、図11では、模式的に示している。
骨材加熱装置124は、加熱炉部52と、加熱炉部54との間、及び、加熱炉部54と加熱炉部54との間に、ホットエレベータ126を備える。ホットエレベータ126は、前段の加熱炉部で加熱された骨材12を後段の加熱炉部に搬送するための搬送手段(搬送機構)として機能する。図11では、搬送機構としてホットエレベータ126を例示している。しかしながら、搬送機構は、前段の加熱炉部で加熱された骨材12を後段の加熱炉部に搬送可能な機構であれば、ホットエレベータに限定されない。
加熱炉部54の上側には、ホットエレベータ126からの骨材12を骨材投入口62aiに導入するための骨材導入部128が取り付けられている。骨材導入部128のZ方向(鉛直方向)の断面は、骨材貯留部94の場合と同様に四角枠状であり得る。骨材導入部128は、ホッパーとして機能する。ホットエレベータ126からの骨材12をより確実に受ける観点から、図11に示すように、ホットエレベータ126側の端部が広がっていてもよい。
一実施形態において、加熱炉部52,54には、加熱炉部52,54から排出された骨材12を、ホットエレベータ126に流すための管状の骨材排出路130が取り付けられていてもよい。骨材排出路130の一例は、いわゆるシューターである。骨材排出路130は、加熱炉部52に対しては、例えば、加熱炉部52の骨材排出口62B1に連通する骨材案内部88(図4参照)の代わりに取り付けられてもよいし、骨材案内部88を覆うように加熱炉部52に取り付けられてもよい。同様に、骨材流路部128は、加熱炉部54に対しては、例えば、骨材排出部100(図5参照)の代わりに取り付けられてもよいし、骨材排出部100を覆うように加熱炉部54に取り付けられてもよい。骨材流路部128の形状は、加熱炉部52,54それぞれの後段に設けられており骨材12を搬送する搬送手段に骨材12を好適に流せるような形状であればよい。
加熱炉部52,54に骨材12を投入する機構及び加熱炉部52,54から骨材12を排出する機構は、骨材加熱装置10の場合と同様の構成とし得る。
骨材加熱装置124では、例えば、各加熱炉部54と、加熱炉52とが、熱供給管(熱供給部)92で繋がれていればよい。この場合、加熱炉部52には、2つの加熱炉部54からの熱(余熱)が供給され、骨材加熱装置10の場合と同様に加熱炉部52は、加熱炉部54からの熱によって、骨材12を加熱する。
骨材加熱装置124では、加熱炉部52で加熱(予備加熱)した骨材12をホットエレベータ126で、隣の加熱炉部54に搬送する。加熱炉部52に隣接した加熱炉部54は、ホットエレベータ126からの骨材12を更に加熱した後、排出する。加熱炉部54で更に加熱された骨材12は、ホットエレベータ126により、隣の加熱炉部54に搬送され、その加熱炉部54で更に加熱される。図11に示した骨材加熱装置124における最後段の加熱炉部54で加熱された骨材12は、その加熱炉部54から第2の骨材搬送手段22Bに向けて排出され、第2の骨材搬送手段22Bにより搬送される。
骨材加熱装置124が備える加熱炉部52,54の構成は、骨材加熱装置10の場合と同様である、すなわち、内側ドラム部60iがカバー部58iによってカバーされた構成である。そのため、骨材加熱装置124が備える加熱炉部52,54は、骨材加熱装置10が備える加熱炉部52,54と少なくとも同様の作用効果を有する。
図11に示したように、加熱炉部52,54が水平方向に配置されている場合、骨材加熱装置124の耐震性補強などを考慮する場合の設置が容易であり、結果的に、骨材加熱装置124の製造コストの低減を図ることができる。
図11に示した構成では、加熱炉部52と、加熱炉部54と、加熱炉部54とが水平に配置されているが、図2に示したように鉛直方向の配置と水平方向の配置とを組み合わせてもよい。図11に示した構成では、加熱炉部52に対して2つの加熱炉部54が配置されているが、加熱炉部52及び加熱炉部54の数は、前述したように、最終的に骨材12を所望の温度の加熱又は乾燥できれば、特に限定されない。
図12(a)及び図12(b)は、加熱炉の端部構造の変形例を示す図面である。図12(a)は、加熱炉56iの第2の端部65Bi側を、第1の端部65Ai側から見た構造を模式的に示している。図12(a)では、端部構造の説明において、図4及び図5を利用して説明した構成との相違点を主に示している。図12(a)は、中心線Ciに直交する断面構成の模式図に対応する。図12(b)は、図12(a)のXII(b)―XII(b)線の断面構成を模式的に示している。図12(b)では、左側が第1の端部65Ai側であり、図12(b)中の右側が端壁64Bi側である。
外側ドラム部62iにおいて、第2の端部65Biと対向する領域には、骨材12の漏れを防止する漏出防止板132i,134i,136iが設けられてもよい。漏出防止板132iは、外部ドラム部62iの内周面のうち底部側(骨材排出口62bi側)の所定領域に設けられている。漏出防止板134i,136iは、外部ドラム部62iの内周面を一周している。
このような漏出防止板132i,134i,136iを備える形態では、第2の端部65iの外周面に侵入骨材はね返し板138iを設けてもよい。侵入骨材はね返し板138iは、中心線Ciの方向において、漏出防止板132i,134iの間に配置され得る。侵入骨材はね返し板138iには、例えば、周方向において、離散的に複数の掻上げ羽部140iが設けられてもよい(図12(a)参照)。掻上げ羽部140iは、侵入骨材はね返し板138iを、例えば、図9に示した仕切り板108Biと見なした場合に、仕切り板108Biに対して配置された返し羽部114Biと同様に配設され得る。すなわち、掻上げ羽部140iは、侵入骨材はね返し板138iと交差するように(図12(b)参照)、侵入骨材はね返し板138iにおける漏出防止板132i側の面に設けられている。
この構成では、漏出防止板132i,134i,136i及び侵入骨材はね返し板138iによって、骨材12の加熱時に、骨材12が、第2の端部65Biと外側ドラム部62iの間の領域の奥側(端壁64Bi側)に入り込んで、そこに滞留することを抑制できる。その結果、内側ドラム部60iがより安定して回転しやすい。
また、掻上げ羽部140iを備えている形態では、漏出防止板132i,134iとの間の骨材12は、内部ドラム部60iの回転に伴って、掻上げ羽部140iによって掻き上げられる。漏出防止板132iは、外部ドラム部62iの内周面を一周しておらず、骨材加熱装置20の設置状態において底部側に設けられているので、掻上げ羽部140iによって掻き上げられた骨材12は、周方向において、漏出防止板132iを超えると(すなわち、漏出防止板132iにおける周方向の端部を過ぎると)、中心線Ciの方向において、内側に戻される。その結果、漏出防止板132i,134iとの間に骨材12が滞留して、漏出防止板132i,134iとの間の空間が骨材12で詰まることが抑制される。その結果、内側ドラム部60iがより安定して回転しやすい。掻上げ羽部140iによって骨材12を掻き上げるときに、掻上げ羽部140iの抵抗を低減する観点から、掻上げ羽部140iの側面及び端面(外部ドラム部62i側の面)は、図12(b)に示したように歯形状であることが好ましい。
中心線Ciの方向において、端壁64Bi側から2つの漏出防止板、すなわち、図12(b)に示した形態では、漏出防止板134i,136iの間の領域の外側ドラム部62iには、流れて来た骨材12を排出する開口部を設けてもよい。開口部は、外側ドラム部62iの底部側において少なくとも一つ形成されていればよい。この場合、開口部に、骨材12を排出するための機構(例えばシュータ)を取付け、流れて来た骨材12を排出することが好ましい。これにより、漏出防止板136iより外側に骨材12が流れ込み溜まることが更に抑制され得る。
図12(a)及び図12(b)を利用して、第2の端部65Bi側の端部の断面構成の変形例を説明したが、第1の端部65Ai側でも同様の構成を採用し得る。また、外部ドラム部62iに設けられる漏出防止板の数及び/又は形状等、内部ドラム部60iに設けられる侵入骨材はね返し板の数及び/又は形状等、漏出防止板及び侵入骨材はね返し板の配置状態、並びに、漏出防止板及び侵入骨材はね返し板の組み合わせ方などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形され得る。例えば、漏出防止板136iを配置しない構成でもよい。
次に、骨材排出口の開閉部の変形例について、加熱路部54の場合を例にして説明する。前述したように、骨材排出口62b2は、エアシリンダといった開閉制御部104でスライド板102を所定方向にスライドさせることで開閉され得る(図3,5参照)。スライド板102は、開閉制御部104の一端に直接接続されてもよいが、ワイヤなどを介して開閉制御部104に接続されてもよい。これにより、骨材排出口62b2を開いているときに加熱炉部54から漏れる熱や、スライド板102に伝達される加熱炉部54内及び骨材12の熱の影響を受けない程度に、加熱炉部54から開閉制御部104を、容易に離して配置可能である。そのため、加熱炉部54内の熱で開閉制御部104が損傷することが抑制され得る。更に、開閉制御部104と、ワイヤとの接続部や、ワイヤと、スライド板102との接続部に、熱の伝導を遮断可能な連結具を設けることで、加熱炉部54の熱が、開閉制御部104に伝達することが更に抑制され得る。
また、図3及び図5に示した形態では、スライド板102は平坦な板として説明したが、骨材12の流れ方向に凸状に湾曲した形状でもよい。また、スライド板102の配置位置は、骨材排出部100の下側開口部を覆うような配置でもよい。この場合、スライド板102は、ある点を中心にして揺動可能に設置されていればよい。ここでは、加熱路部54の骨材排出口62b2の開閉手段(開閉機構)について説明したが、加熱炉部52の骨材排出口62b1の開閉手段(開閉機構)にも令した変形例を適用可能である。更に、骨材排出口62b1,62b2の開閉手段(開閉機構)に限らず、骨材投入口62a1,62a2の開閉手段(開閉機構)についても同様の変形が可能である。
加熱炉部52,54の内部構造、例えば、端壁64Ai、64Biの内側の形状、及び、骨材投入口62ai,62biの位置及び大きさ等は、加熱炉部52,54内で骨材12が効率的に加熱可能な構造であればよい。例えば、加熱炉部52,54が骨材誘導路74iを備える構成では、加熱炉部52,54それぞれに投入される骨材12が効率的に骨材誘導路74iに導入されるような構造とし得る。
これまでの装置は、加熱装置は、骨材12を加熱する骨材加熱装置として説明すると共に、加熱炉は、骨材12を加熱する加熱炉561,562として説明した。しかしながら、内側筒状部がカバー部に収容された2重構造の加熱炉及びそれを備えた加熱装置は、骨材12を加熱するものに限定されず、他の物体の加熱にも適用可能である。他の物体の例は、水分除去を必要とする粉体形状であればよく、本発明に係る加熱炉及び加熱装置は、木材や茶葉の乾燥などにも適用可能である。加熱装置は、上記2重構造を有する加熱炉を2つ備えなくても、一つの加熱炉が加熱装置であってもよい。内側筒状部がカバー部に収容された2重構造の加熱炉を単体で使用する場合には、加熱炉のカバー部が、物体が投入される投入口及び物体を排出する排出口を開閉する開閉部を備え得る。これにより、カバー部が熱を閉じ込めることができる。
以上説明した種々の実施形態及び変形例並びにそれらに含まれる構成要素は、更に他の形態を構成するために互いに適宜組み合わされてもよい。
12…骨材(物体)、20,20A,20B…骨材加熱装置(加熱装置)、52…加熱炉部(第1の加熱炉部)、54…加熱炉部(第2の加熱炉部)、561,562…加熱炉、581,582…カバー部、601,602…内側ドラム部(内側筒状部)、621,622…外側ドラム部(外側筒状部)、64A1,64B1…端壁、64A2,64B2…端壁、65A1,65A2…第1の端部、65B2,65B2…第2の端部、661,662…連結部材、691,692…開口、741,742…骨材誘導路(物体誘導路)、76A1,76B1…路壁、76A2,76B2…路壁、80…熱源(熱供給部)、82…熱供給管(熱供給部)、92…熱供給管(熱供給部)、Ci…中心線(所定の軸)。
Claims (8)
- 物体を加熱する第1の加熱炉部と、
前記第1の加熱炉部を経た前記物体を加熱する第2の加熱炉部と、
を備え、
前記第1及び第2の加熱炉部の各々は、
所定の軸の回りに回転する内側筒状部と、
前記内側筒状部が内側に収容されており熱を内側に閉じ込め可能なカバー部と、
前記内側筒状部内に熱を供給する熱供給部と、
を備え、
前記内側筒状部は、
前記所定の軸の一方の端側に位置する第1の端部と、
前記所定の軸の他方の端側に位置する第2の端部と、
前記第1の端部と前記第2の端部とを連結すると共に、前記内側筒状部の回転に伴い前記物体を前記内側筒状部内で循環させるための複数の連結部材と、
を含み、
前記複数の連結部材は、隣接する連結部材間に開口が形成されるように周方向に離散的に配置されている、
加熱装置。 - 前記第2の加熱炉部は、鉛直方向において前記第1の加熱炉部より下側に設けられている、請求項1記載の加熱装置。
- 前記第1及び第2の加熱炉部の各々は、前記内側筒状部の内側において前記物体を誘導する物体誘導路を備えており、
前記第1及び第2の加熱炉部の各々が有する前記熱供給部は、熱供給管をとおして前記物体誘導路内に熱を供給する、
請求項1又は2記載の加熱装置。 - 前記第1の加熱炉部が有する前記熱供給部の一端は前記第1の加熱炉部内に挿入されており、前記第1の加熱炉部が有する前記熱供給部の他端は、前記第2の加熱炉部内に挿入されている、
請求項1〜3の何れか一項記載の加熱装置。 - 前記第2の加熱炉部が有する前記熱供給部は、熱源を備える、
請求項1〜4の何れか一項記載の加熱装置。 - 前記熱源は、電気を利用して熱を生成する、請求項5記載の加熱装置。
- 所定の軸の回りに回転する内側筒状部と、
前記内側筒状部が内側に収容されており熱を内側に閉じ込め可能なカバー部と、
前記内側筒状部内に熱を供給する熱供給部と、
を備え、
前記内側筒状部は、
前記所定の軸の一方の端側に位置する第1の端部と、
前記所定の軸の他方の端側に位置する第2の端部と、
前記第1の端部と前記第2の端部とを連結すると共に、前記内側筒状部の回転に伴い前記物体を前記内側筒状部内で循環させるための複数の連結部材と、
を含み、
前記複数の連結部材は、隣接する連結部材間に開口が形成されるように周方向に離散的に配置されている、
加熱炉。 - 前記内側筒状部の内側において前記物体を誘導する物体誘導路を備えており、
前記熱供給部は、熱供給管をとおして前記物体誘導路内に熱を供給する、
請求項7記載の加熱炉。
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