JP6317458B2

JP6317458B2 - 粉塵の排出を制御する方法及び装置

Info

Publication number: JP6317458B2
Application number: JP2016549194A
Authority: JP
Inventors: ムジル，ジョゼフ，イー．
Original assignee: ロードテック，インコーポレーテッド
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2016534266A; EP3058138A4; US9273433B2; CA2924581A1; CA2924581C; ES2683696T3; EP3058138B1; TR201808977T4; WO2015057812A1; EP3058138A1; AU2014337487B2; US20150104255A1

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１３年１０月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／８９１６３５号及び２０１４年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／９４５６０２号の利益を主張する。

本発明は、システム内の、水蒸気及び粉塵を含有する場合があるガスストリームの温度を、泥詰まり（mudding）が発生しない温度まで制御して上昇させる方法及び装置を含む。本発明は、濾過装置を備えないシステム及びまた濾過装置を備えるシステムにおいて、配管の泥詰まりを防止するのに有用である。

道路切削機（road milling machine：路面切削機）は、切削用外囲又は切削室の中に収容される、複数の切削歯が取り付けられた切削ドラムを備える。切削機は、舗装をリサイクルする準備として及び／又は舗装のオーバーレイを施す準備として、路面を横切って進み、路面を「切削（mill）」してアスファルト又はポルトランドセメントのコンクリート道路舗装を除去するようになっている。道路切削機は、アスファルト又はコンクリートの路面の「輪郭を形成（profile）する」ために、すなわちその路面を滑らかにするために用いることもできる。一般的な切削機は、１つ又は複数のコンベアを備え、切削した物質を切削ドラムの近位から取り除き、その物質をこの機械から離して、隣接するダンプカー内に送る。ロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機は、切削用外囲又は切削室の中に収容され複数の切削歯が取り付けられた切削ドラムを備える装輪車両又は装軌車両を備える点で、切削機に類似する。その一方、ロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機の切削ドラムは、一般的には、再舗装作業（通常は再生作業（reclaiming）と呼ばれる）の前又は最初の舗装作業（通常は安定処理作業（stabilizing）と呼ばれる）の前に、既存の路盤すなわち道路（roadway）を、切削機が切削又は粉砕するよりも深い深度まで切削又は粉砕するのに利用され、粉砕した物質をその場に残す。切削機又はロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機の動作中、切削ドラムの切削歯によって表面舗装が破壊され、それにより切削室内に粉塵が生じる。

切削機又はロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機の切削ドラム上の切削歯は、通常、金属炭化物又は他の非常に硬質の材料で作成される。これらの歯は、切削ドラムが回転されている状態で路面に通過されるので、摩擦によって高温に加熱される。通常、切削室内に又は切削室に隣接して、ノズルを備える水噴霧バーが取り付けられ、高温の切削歯を冷却するように及び／又は粉塵の排出を制御するように水を送出する。この冷却水が切削歯に当たると、水の一部が蒸気に変化する。水の蒸気への相変化は、体積の膨張を引き起こし、切削室に含まれる粉塵及びガスストリームの一部が、切削室と路面との間の隙間を通して吹き出される可能性がある。切削機又はロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機の切削室から吹き出されるか又は漏出する粉塵の一部は、いくつかの形態では、機械操作者及び近傍にいる他の人員の健康問題を引き起こす（comprises）、シリカ（silica）を含有している可能性がある。切削室からの微粒子シリカ及び他の粉塵の漏出を最小限にするか又は防止するには、作業機に排出制御システムを備え付けることが既知である。いくつかのこのようなシステムでは、粉塵とその同伴ガスストリームとは、安全な排出器に経路付けられるか、又は、粉塵が同伴ガスストリームから分離されるフィルタセンブリ等の粉塵分離装置に経路付けられる。いくつかのこのようなシステムでは、切削室は、ファン装置を用いて負圧下に置かれる。

排出制御システムが効率的に動作するための、蒸気（気体）状態の水と、道路の切削中に生じた粉塵とを含有するガスストリームの温度の重要性は、十分に認識されていない。ガスストリームの温度が十分に高くない場合、ガスストリームにおける気体水蒸気の温度はその露点を下回って降下する可能性があり、それにより、水蒸気は液体状態に凝結する。これは、配管の泥詰まり及び閉塞と、カートリッジフィルタ、サイクロン、バッグハウス、及び他の装置等の分離装置並びに濾過装置の泥詰まり並びに閉塞とにつながる可能性がある。道路の切削中に生じた粉塵を同伴するガスストリームの温度を制御し、関連する排出制御システムの効率的な動作を保証（insure）する方法及び装置が開発され得ることが有利である。本明細書に記載の本発明は、切削機又はロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機等の作業機における、粉塵収集装置を含む排出制御システムに関して使用することができるが、粉塵収集装置を含まない排出制御システムに関して使用することもできる。

本発明の記載に関する数量を限定しない用語（the terms "a", "an", "the" and similar terms）の使用は、本明細書に別段の指示があるか又は文脈により明確に否定されない限り、単数及び複数の双方を含むように解釈される。「備える」、「有する」、「含む」、及び「含有する」という用語は、別段の記載がない限り、オープンエンド型の用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」を意味する）として解釈される。「実質的に」、「概して」という用語及び程度を表す他の語は、そのように修飾された特徴からの許容可能な変動を示すように意図された相対的な修飾句である。本発明の物理的特徴又は機能的特徴を記述するこのような用語の使用は、このような特徴をその用語が修飾する絶対値に限定することが意図されるのではなく、このような物理的特徴又は機能的特徴の値の近似を提供することが意図されている。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書に別段の指定があるか又は文脈により明確に指示されない限り、任意の好適な順序で実行することができる。

本明細書における、あらゆる全ての例又は例示用の文言（例えば「等」及び「好ましい」）の使用は、単に、本発明及びその好ましい実施形態をよりよく明らかにすることが意図されており、本発明の範囲を限定することは意図していない。本明細書内のいかなる記載も（Nothing）、本発明の実施に不可欠な要素を示すものであることを特別に記述されない限り、本発明の実施に不可欠な要素を示すものとして解釈されるべきでない。

本明細書において、種々の用語が固有に定義される。これらの用語は、以下のそのような定義に一致するこれらの用語の可能な最も広い解釈が与えられる。

「水」という用語は、水、若しくは、水を主成分とする、溶液、乳濁液、若しくは混合物から主に構成されるか又は完全に構成される流体を指す。

「スチーム」、「水蒸気」、「蒸気」という用語及び同様の用語は、気体状態の水を指す。

「ガスストリーム」という用語は、空気及び水蒸気を含み得るガスのストリームすなわち流れを指す。

「粉塵」という用語は、ガスストリーム内に混入され得る微粒子状物質を指す。

「作業機」という用語は、切削機、及び／又はスタビライザ機／リクレーマ機、及び／又は、切削ドラムと、熱及び／又は粉塵の制御用に水を供給するのに用いる噴霧アセンブリとを備える、任意の他の道路作業機を指す。

「上側」、「上」という用語及び同様の用語は、作業機か若しくはこのような機械の構成部品若しくは部分における、若しくはそれらに関する、相対的な位置又は方向を示すのに用いられる場合、作業に向けて作業機が配置される表面からより遠位に離れる相対的な位置又方向を指す。

「下側」、「最下」という用語及び同様の用語は、作業機か若しくはこのような機械の構成部品若しくは部分における、若しくはそれらに関する、相対的な位置又は方向を示すのに用いられる場合、作業に向けて作業機が配置される表面に対してより近位の相対的な位置又は方向を指す。

「前端部」という用語及び同様の用語は、作業機か又はそのような機械の構成部品若しくは部分に関して用いられる場合、その機械か又はその構成部品若しくは部分の、機械が動作される間の機械の進行方向にある端部を指す。

「前方」、「の前に」という用語及び同様の用語は、本明細書において、作業機か若しくはこのような機械の構成部品若しくは部分における、若しくはそれらに関する、相対的な位置又は方向を記述するように用いられる場合、機械の前端部に向かう相対的な位置又は方向を指す。

「後端部」、「後方端部」という用語及び同様の用語は、作業機か又はそのような機械の構成部品若しくは部分に関して用いられる場合、機械か又はその構成部品若しくは部分の、作業機の前端部からより遠位にある端部を指す。

「後方」、「背後」という用語及び同様の用語は、本明細書において、作業機か若しくはこのような機械の構成部品若しくは部分における、若しくはそれらに関する、相対的な位置又は方向を記述するように用いられる場合、機械の後方端部に向かう相対的な位置又は方向を指す。

「リニアアクチュエータ」という用語は、直線上に方向付けられる力を生成する、電気的な装置、油圧式の装置、電気油圧式の装置、又は機械的な装置を指す。「リニアアクチュエータ」の１つの一般的な例は、シリンダーと、シリンダー内のピストンと、ピストンに取り付けられたロッドとを備える油圧アクチュエータである。シリンダー内の圧力が、ピストンの片側において（ピストンの反対側の圧力を超えて）増大することにより、ロッドがシリンダーから延出するか又はシリンダー内に後退する。

「ロータリーアクチュエータ」という用語は、円弧に沿って又は回転中心の回りに方向付けられる力を生成する、電気モータ、油圧モータ、若しくは電気油圧モータ、又は他の装置を指す。

「アクチュエータ」という用語は、リニアアクチュエータ又はロータリーアクチュエータを指す。

本発明は、路面を切削するのに用いる作業機を含む。本作業機は、エンジン排気ガスを生じる駆動エンジンと、路面に対して回転するように取り付けられ、路面から粉塵を含む切削物質を生成するようになっている切削ドラムとを備える。切削ドラムは切削室の中に収容される。切削ドラムが路面に対して回転する時間中、水の少なくとも一部が蒸気に変換されるように切削室内に水を送る噴霧アセンブリが設けられる。囲繞空間は切削室を含む。エンジン排気ガスの少なくとも一部を囲繞空間内に導き、蒸気及び切削物質からの粉塵を含有する囲繞空間内のガスストリームの温度を上昇させる導管が設けられる。

また、本発明は、このような作業機を、エンジン排気ガスからの熱の少なくとも一部を囲繞空間内に導き、蒸気及び切削物質からの粉塵を含有する囲繞空間内のガスストリームの温度を上昇させることにより動作させる方法を含む。

本発明の理解を促進するために、本発明の好ましい実施形態及び本発明者らによって知られた本発明を実施する最良の態様を図面に示し、その詳細な説明を以下に記載する。しかしながら、記載する特定の実施形態又は本明細書に示す装置との使用に本発明を限定することは意図していない。したがって、本発明者らによって想定される本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載の主題の全ての均等物、並びに、本発明が関する技術分野の当業者に通常想起されるような種々の変更形態及び代替的な実施形態を包含する。当業者は、本明細書に詳細に記載されているものとは異なる本発明の実施を含め、このような変形形態を当業者にとって適切と思われるように使用することが予想される。さらに、任意の可能な変形形態における、本明細書に記載の本発明の要素及び構成部品のいかなる組合せも、本明細書に別段の指示があるか又は文脈により明確に排除されない限り、本発明によって包含される。

添付図面には、本発明の現在において好ましい実施形態を示す。

本発明の一実施形態が備え付けられた切削機を部分的に断面で示す側面図である。図１の実施形態と同様である本発明の一実施形態が同様に備え付けられた、図１の切削機とは異なる形態の切削機を部分的に断面で示す側面図である。本発明の別の実施形態が備え付けられた切削機を部分的に断面で示す側面図である。図３の実施形態と同様である本発明の一実施形態が同様に備え付けられた、図３の切削機とは異なる形態の切削機を部分的に断面で示す側面図である。図１及び図２に示す本発明の実施形態の調整可能なダンパプレートを、部分的に断面で示す側面図である。図２に示す本発明の実施形態の調整可能なダンパプレートを部分的に断面で示す側面図である。図３及び図４に示す本発明の実施形態のフラップシールを部分的に断面で示す側面図である。図４に示す本発明の実施形態のフラップシールを部分的に断面で示す側面図である。排気ポートと排出システム供給ポートとにダンパが設けられる、本発明の好ましい一実施形態の排気計量弁の二重ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第１の位置で示されている。図９Ａの二重ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第２の位置で示されている。排気ポートにダンパが設けられる、本発明の好ましい一実施形態の排気計量弁の単一ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第１の位置で示されている。図１０Ａの単一ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第２の位置で示されている。排出システム供給ポートにダンパが設けられる、本発明の好ましい一実施形態の排気計量弁の単一ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第１の位置で示されている。図１１Ａの単一ダンパ実施形態を示す図であり、ダンパは第２の位置で示されている。

切削機１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、及び１Ｄは、全て同様のものであり、図１〜図４にそれぞれ示されている。これらの切削機のそれぞれは、操作者ステーション２と、通常はディーゼルエンジンであるエンジン３とを備える。操作者ステーション２は、以下に説明するように、切削機を駆動及び操縦し、切削ドラム１３を回転させ、本発明のいくつかの態様を制御するのに必要な制御部の全てを備える。エンジン３からの動力は、駆動ベルト９によって切削ドラム１３に伝達される。切削ドラム１３は、密閉された切削室１０内に配置されている。切削ドラム１３は、切削ドラムが回転するとともに機械が道路に沿って進むときに路面を切削するようになっている、複数の切削歯１１を有する。切削経路の最下部１２は、切削ドラム１３が回転するときに複数の切削歯１１が内接する、円形の切削歯経路の下側部分に一致する。

エンジン３からの動力は、本発明が関する技術分野の当業者に既知の手段によって、後方軌道アセンブリ７及び前方軌道アセンブリ８にも伝達される。切削機１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、及び１Ｄは、１つ又は２つの後方軌道を備えることができる。後方軌道のそれぞれは、操縦のために左右に旋回させることができる。最も一般的には、これらの後方軌道は、主機枠に対して昇降させることもできる。通常、２つの前方軌道アセンブリ（アセンブリ８等）も存在する。前方軌道アセンブリのそれぞれは、操縦のために左右に旋回させることができ、また主機枠に対して昇降させることができる。作業機の他の実施形態（図示せず）は、車輪駆動アセンブリを備える。

切削室１０は、路面に接触する前方スライドカバー、後方スライドカバー、及び側方スライドカバーを備え、路面に対して保持される場合、粉塵の漏出に対するシールを提供する。切削物質は、矢印３３によって示すように、ドラムの回転によって切削室の内部の上方及びその回りに搬送され、前壁にある開口を通過し、ここで、第１のコンベア１４上に堆積される。マニホールド３０は、複数のノズルを備える。複数のノズルは、水源（図示せず）と流体連通し、冷却水を切削室内に噴霧して切削歯１１を冷却することを可能にする。

図面に示す切削機の好ましい実施形態では、（以下でより詳細に記載するように）切削室内に負圧（又は吸引圧）をもたらすファン２５が設けられる。第１のセンサが切削室内のセンサ位置３１に取り付けられ、切削室内の負圧のレベルを測定する。本発明の好ましい実施形態では、第２のセンサも位置３１に取り付けられ、切削室内の温度を測定する。本発明の他の実施形態では、第１のセンサ及び第２のセンサは、（限定はしないが）コンベア１７用の外囲（enclosure）１８上の位置、又は、（図２に示す機械１Ｂ若しくは図４に示す機械１Ｄの中の）ダクト３８のいずれかの端部に隣接する位置、又は、バッグハウス２４内の位置等の代替的な位置に配置してもよい。本発明が関する技術分野の当業者は、個々の実施形態について、最も正確な読取り値を得るようにセンサ位置を選択することができる。これらのセンサのための表示装置が、操作者ステーション２に設けられる。

第１のコンベア１４は、外囲１５によって囲まれている。外囲１５には、コンベアベルトに接触する、一般に防水材（flashings）と呼ばれるシールが設けられていることが好ましく、外囲１５内の第１のコンベア１４のベルトの上方の空間が、ガスストリームが通過することができる第１の密閉ダクト（enclosed duct）を画定するようになっている。この密閉ダクトは切削室と連通し、切削室と第１の密閉ダクトとの組合せによって囲繞空間が構成されるようになっている。

切削物質は、第１のコンベア１４の前方端部から第２のコンベア１７上に搬送され、第２のコンベア１７の前方端部から（物質２０として）貨物自動車内に搬送される。第２のコンベア１７は、第１のコンベア１４に対して、水平枢動軸２９の回りに枢動可能であるように取り付けられる。第２のコンベア１７の前方端部を昇降させるように、枢動点２１と枢動点２２との間にリニアアクチュエータ（図示せず）を取り付けてもよい。また、第２のコンベア１７は、コンベアコネクタ２３を介して、鉛直軸の回りで切削機の進行方向に対して左右に枢動するようになっており、それにより、第２のコンベア１７の前方端部を移動させて、隣接する貨物自動車と位置合わせすることができる。

第２のコンベア１７は、外囲１８によって囲まれていることが好ましい。外囲１８には、コンベアベルトに接触するシールすなわち防水材が設けられ、外囲１８内の第２のコンベア１７のベルトの上方の空間が、ガスストリームが通過することができる第２の密閉ダクトを画定するようになっている。この密閉ダクトは切削室及び第１の密閉ダクトと連通し、切削室と第１の密閉ダクトと第２の密閉ダクトとの組合せによって囲繞空間が構成されるようになっている。

切削機１Ａ（図１）及び切削機１Ｃ（図３）では、第１のコンベア１４と第２のコンベア１７とは、シールされたスイベル接続ジョイント１６によって接続されている。接続ジョイント１６は、第１のコンベア１４に対するシール接続を維持しながら、第２のコンベア１７の左右への移動及びその前方端部の高さの昇降を可能にする。したがって、これらの２つのコンベア及びそれらの外囲は、連続する密閉ダクトを形成する。この連続する密閉ダクトを通して、粉塵、空気、及び他のガスが、矢印３４によって示すように、切削室から第１のコンベア１４上に、ひいては第２のコンベア１７上に搬送される。外部ホースは必要とされない。切削機１Ｂ（図２）及び切削機１Ｄ（図４）では、スイベル接続ジョイント１６は省略されており、１つ又は複数のコネクタホース３８を使用して、ガス及び混入した粉塵を第１のコンベア１４用の外囲から第２のコンベア１７用の外囲に搬送する。図２及び図４に示す本発明の実施形態では、コネクタホース３８は、切削室と、第１の密閉ダクトと、第２の密閉ダクトとを同様に含む囲繞空間の一部を構成する。

切削機１Ａ及び切削機１Ｂでは、調整可能なダンパプレート１９Ａ（図５にも示す）等のガスストリーム遮断装置が、軸４４（図５に示す）に沿って前後に可動であるように、第２のコンベア１７の前方端部にある支持体４２に取り付けられている。ロックボルト又はロックピン４３が、ダンパプレート１９Ａ及び支持体４２にある対応する穴と協働するように設けられ、ダンパプレートが第２のコンベア１７からの物質２０の流れを妨げるのに十分なほど外囲１８の中に延出し得ないことを条件とする一方で、ダンパプレートを複数の位置のうちの任意の位置に固定することができるようになっている。代替形態では、ダンパプレート１９Ａにスロットを設けることができ、ロックボルトを、ダンパプレートにあるスロットを通して支持体４２にある穴に入れ、種々の位置のうちの任意の位置に配置することができるようになっており、ダンパプレートを外囲内に配置することができる位置の数が増大される。その一方で、ダンパプレートは、外囲１８に対して、外囲内の物質２０の上方のガス流の実質的な部分を遮断する位置に配置されることが意図される。その結果、図５に示すように、調整可能なダンパプレート１９Ａは、大気圧にある空気４１がダンパプレートの背後の減圧エリア４０に進入しないようにするのを助ける。エリア４０内の圧力は、（以下でより詳細に記載するように）ファン２５によってもたらされる吸引に起因して、周囲大気圧（４１で示す）よりも低い。本発明の他の実施形態（図示せず）では、外囲１８は、第２のコンベア１７上の物質ストリーム２０の上方に僅かな空間しかないように配置及び構成することができる。そのような実施形態では、調整可能なダンパプレート１９Ａは必要とされない場合がある。

調整可能なダンパプレート３６Ａ（図２及び図６に示す）等の別のガスストリーム遮断装置が、軸４９に沿って前後に可動であるように、機械１Ｂの第２のコンベア１７の後方端部にある支持体４８に取り付けられている。ロックボルト又はロックピン５０が、ダンパプレート３６Ａ及び支持体４８にある対応する穴と協働するように設けられ、ダンパプレートが第２のコンベア１７上への物質４７の流れを妨げるのに十分なほど外囲１８の中に延出し得ないことを条件とする一方で、ダンパプレートを複数の位置のうちの任意の位置に固定することができるようになっている。ダンパプレート３６Ａにスロットを設けることができ、ダンパプレートが支持体４８に対する無数の位置に固定されることを可能にする。その一方で、ダンパプレートは、外囲１８に対して、外囲内の物質４７の上方の空気流の実質的な部分を遮断する位置に配置されることが意図される。

調整可能なダンパプレート１９Ｂ等の別のガスストリーム遮断装置が、軸（図５に示す軸４４と同様）に沿って前後に可動であるように、切削機１Ｂの第１のコンベア１４の前方端部にある支持体（図５に示す支持体４２と同様）に取り付けられている。ロックボルト又はロックピン（ロックピン４３と同様）が、ダンパプレート１９Ｂ及びその支持体にある対応する穴と協働するように設けられ、このダンパプレート１９Ｂが第１のコンベア１４からの切削物質の流れを妨げるのに十分なほど外囲１５の中に延出し得ないことを条件とする一方で、第２のダンパプレートを複数の位置のうちの任意の位置に固定することができるようになっている。代替形態では、ダンパプレート１９Ｂにスロットを設けることができ、ダンパプレートを支持体に対して無数の位置に固定することができるようになっている。その一方で、ダンパプレート１９Ｂは、外囲１５に対して、外囲内の切削物質の上方のガス流の実質的な部分を遮断する位置に配置されることが意図される。調整可能なダンパプレート１９Ｄ（図４に示す）が、機械１Ｄの第１のコンベア１４の前端部に配置される。調整可能なダンパプレート１９Ｄは、機械１Ｂの調整可能なダンパプレート１９Ｂと本質的に同一である。

機械１Ｂにおける、調整可能なダンパプレート３６Ａと、調整可能なダンパプレート１９Ａと、調整可能なダンパプレート１９Ｂとの組合せは、エリア４０（図５及び図６に示す）内のガス圧を大気圧未満に維持するのを助ける。本発明の他の実施形態（図示せず）では、外囲１８は、第２のコンベア１７上の物質ストリーム４７の上方に僅かな空間しかないように配置及び構成することができる。そのような実施形態では、調整可能なダンパプレート（機械１Ｂのダンパプレート３６Ａ等）は必要とされない場合がある。同様に、外囲１５は、機械１Ｂの第１のコンベア１４上の切削物質ストリームの上方に僅かな空間しかないように配置及び構成することができる。そのような実施形態では、調整可能なダンパプレート（機械１Ｂのダンパプレート１９Ｂ等）は必要とされない場合がある。

切削機１Ｃ（図３）及び切削機１Ｄ（図４）では、フラップシール１９Ｃを備えるガスストリーム遮断装置が、第２のコンベア１７の前方端部に配置される。このガスストリーム遮断装置は、図７により詳細に示されている。図７に示すように、外囲１８内部のガス静圧は４０で示されている。この圧力は、（以下でより詳細に記載するように）ファン２５によってもたらされる吸引に起因して、周囲圧（４１で示す）よりも低い。外囲内の圧力４０がフラップシール上の圧力４１よりも低いので、フラップシール１９Ｃに下向きの力がかかる。この力は、フラップシール１９Ｃを第２のコンベア１７の前方端部に対して保持しながら、物質２０がフラップシール１９Ｃの下を通過するのを可能にするのを助ける傾向がある。換言すれば、フラップシールは、物質を外に出すが、空気を進入させない。図７に示すように、物質２０が下方を通過する場合のフラップシール１９Ｃの上昇位置は、４２で示されている。

また、切削機１Ｄでは、フラップシール３６Ｂを備える別のガスストリーム遮断装置が、第２のコンベア１７の後方端部において使用される。図８に示すこの位置では、４３で示すフラップシール上にかかる空気圧は、ファン２５によってもたらされる吸引に起因して、大気圧よりも僅かに低い。図８により詳細に示すように、切削物質４７は、第２のコンベア１７に進入してフラップシール３６Ｂの下を通り、それによりフラップシールを（４４で示すように）上昇させて、物質が通過するのを可能にする。重り又は質量体４５をフラップシール３６Ｂ上に配置し、圧力差によって生じる持ち上げ力に抗してフラップシールを下方に維持することが好ましい。全ての観点でフラップシール１９Ｃ及びフラップシール３６Ｂと同様の別のフラップシール１９Ｄが、切削機１Ｄの第１のコンベア１４の前方端部に取り付けられる。機械１Ｄにおける、フラップシール３６Ｂと、フラップシール１９Ｃと、フラップシール１９Ｄとの組合せは、外囲１８内での第２のコンベア１７の上方のガス圧を大気圧未満に維持するのを助ける。

図１〜図４に示す切削機では、エンジン３からの排気ガスは、排気ガス処理装置４を通して送られる。排気ガス処理装置４は、マフラ、及び／又は、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（「ＤＰＦ」）、選択的触媒反応器（「ＳＣＲ」）等の排出処理システム、及び／又は、エンジン３からの排気の処理に好適な任意の他の処理装置を含むことができる。排気計量弁５は、高温のエンジン排気ガスの一部を、排気筒６を通過する前に遮絶することができるように、筒６の出口の手前に配置される。切削機１Ａ及び１Ｃでは、弁５は、排気ガスが導管３２を介して切削室１０に搬送されることを可能にする。切削機１Ｂ及び１Ｄでは、弁５は、高温のエンジン排気ガスの一部が導管３７を介して第１のコンベア１４を覆う外囲１５に経路付けられることを可能にする。いずれの場合でも、本発明の囲繞空間内のガスの温度及び露点が上昇される。本発明の動作を制御するようになっている制御装置７０は、ファン２５が動作しかつ切削ドラム１３が回転している場合、エンジン排気ガスが導管３２又は導管３７のみを通過するように、弁５を動作させるようにプログラムすることができる。弁５によって方向転換されない排気ガスは、排気筒６を通して大気に排気することができる。本発明の他の実施形態（図示せず）では、弁５は、エンジン排気ガスからの熱をシステム内の他のガスに伝達する熱交換器と置換してもよい。

図９Ａ及び図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂ、並びに図１１Ａ及び図１１Ｂは、それぞれ２つの異なる位置における弁５の３つの変形形態を示している。他の弁形式及び制御方法を用いることもできる。図９Ａ及び図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂ、並びに図１１Ａ及び図１１Ｂに示す３つ全ての実施形態に関して、排気計量弁５は、エンジン３及び入口６０の下流に配置される。出口６１は筒６につながり、ガスパイパス出口６２は、切削機１Ａ及び１Ｃでは導管３２につながり、又は切削機１Ｂ及び１Ｄでは導管３７につながる。ガスパイパス出口６２を通過するガスは、切削室（図１及び図３）又は外囲１５（図２及び図４）を含む囲繞空間内のガスと混合され、囲繞空間内のガスの温度をそれらの露点を上回るように上昇させ、それにより、ハウジング、ダクト、及びフィルタにおける泥蓄積を最小限にするか又は排除する。

弁５の各実施形態は、ダンパシャフト６４に取り付けられた１つ又は複数のダンパ６２を備える。ダンパは、排気ガスが出口６１を通って筒６に通過するのを可能にする位置（図９Ａ、図１０Ａ、及び図１１Ａに示す）と、排気ガスの少なくとも一部が導管３２（図１及び図３）又は導管３７（図２及び図４）に方向転換される位置（図９Ｂ、図１０Ｂ、及び図１１Ｂに示す）との間で移動されるようになっている。図９Ａ及び図９Ｂに示す実施形態では、ダンパは、出口６１及び出口６２の双方に配置される。リンク機構アーム６５は、一方のダンパシャフトをもう一方のダンパシャフトに接続する、及び／又は、位置決め駆動モータ（図示せず）として機能する。接続リンク６６は、一方のダンパプレートの、もう一方のダンパプレート又は位置決め駆動モータに対する関係を変化させるように調整可能とすることができる。アクチュエータ（図示せず）が、制御信号に応答してダンパを移動させる。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す実施形態では、単一のダンパが出口６１に配置される。アクチュエータ（図示せず）が、制御信号に応答してダンパを移動させる。図１１Ａ及び図１１Ｂに示す実施形態では、単一のダンパが出口６２に配置される。アクチュエータ（図示せず）が、制御信号に応答してダンパを移動させる。

本発明の好ましい実施形態において、バッグハウス２４等のフィルタ装置が外囲１８上に取り付けられる。外囲からバッグハウス内への開口又は通路が設けられ、矢印３５で示すように、外囲１８を含む囲繞空間を通して搬送される空気及び粉塵を同伴する他のガスが上方へバッグハウス内に進入するようになっている。ファン２５は、外囲１８内に負圧をもたらし、それにより、ガス及び混入した粉塵をバッグハウス２４内に引き込むように、モータ２６によって動作させることができる。ファン２５は、図面に示す本発明の実施形態ではバッグハウスの出口端部に配置され、操作者ステーション２から制御されるようになっている。図面に示す本発明の実施形態でのバッグハウスの出口端部におけるファンの位置は、ファンが清浄な空気の中で動作するとともに、ガス及び粉塵をバッグハウスに引き通すことを可能にするので、有利である。一方で代替的には、ファンは、ガス及び混入した粉塵をバッグハウス内に吹き込むように、バッグハウスの上流に配置することができる。

バッグハウスにおいて、粉塵を同伴するガスは、透過性媒体に引き通される。粉塵はこの媒体上に捕捉される一方で、ガスは清浄なガスストリームとしてこの媒体を通過し、筒２７を通ってシステムを出る。熱電対等のセンサを、バッグハウス上の位置２８又は他の好適な位置に配置し、筒２７を通って出るガスの温度を測定することができる。さらに、同じ位置にある別のセンサを使用して、バッグハウス内の静圧を測定することができる。センサ位置３９は、バッグハウス２４に進入するガス及び粉塵の温度を測定するようなセンサの配置を可能にする。センサ位置３９とセンサ位置２８との間の圧力差は、フィルタ媒体の濾過効率を反映する「ΔＰ」を示す。センサ位置３９には、静圧用センサを配置することもできる。これらの全てのセンサは、機械操作者ステーション２にある制御装置７０に信号を送信するように使用されることが好ましい。制御装置７０を用いて本発明の弁５を自動的に調整し、囲繞空間へのエンジン排気ガスの流れを制御して、バッグハウス２４に進入するガスストリームの温度が、バッグハウス内のフィルタ媒体の損傷を回避するように選択された所定のレベルに達するのを防止することができる。

ポリエステル、ノメックス、コットン、プリーツ加工ファイバー等を含む、種々のタイプのフィルタ媒体を使用することができる。フィルタ媒体の形状は、円形、プリーツ部を伴う円形、楕円形、略矩形、又は他の好都合な形状とすることができる。バッグハウス２４は、ノメックスで作成された円形バッグ又はプリーツ加工バッグを使用することが好ましい。バッグハウス内で利用可能な空間を最も有効に使用するように、バッグハウスの前方端部（図１〜図４に示すように左側）にあるバッグはより短く、バッグの長さはバッグハウスの後方端部に向かって増大する。好ましいバッグハウスは、８つの列のそれぞれに４つのバッグを備える。複数の円形バッグが備え付けられたバッグハウスのフィルタエリアは、約１００ｆｔ^２とすることができる一方で、複数のプリーツ加工バッグが備え付けられたバッグハウスのフィルタエリアは、２００ｆｔ^２に及ぶことができる。ガス流対フィルタエリア比（（ｆｔ^３／分）／ｆｔ^２）が１０である場合、システムは、バッグハウスに円形バッグが備え付けられている場合は最大１０００ｆｔ^３／分のガス流を処理することができ、プリーツ加工バッグが備え付けられている場合は最大２０００ｆｔ^３／分のガス流を処理することができる。

媒体の表面から粉塵ケークを除去する種々の清掃手段が既知であり、このような清掃手段が使用される。そのうち、２つのより一般的なものは、圧縮空気を用いるジェットパルス清掃と、大気モジュール清掃（atmospheric module cleaning）とである。バッグハウス２４は、ジェットパルス清掃システムを備えることが好ましい。そのようなバッグハウス清掃システムが、１列のフィルタバッグを清掃するようにその１列のフィルタバッグにパルスを与えると、フィルタ媒体から解放された粉塵ケークが、外囲１８とバッグハウスとの間の開口を通して第２のコンベア１７のベルト上に下方へ落下する。当然ながら、収集した粉塵は、第２のコンベア１７以外の位置に送ることができることが本発明の範囲内で想定される。例えば、本発明がロードスタビライザ機／ロードリクレーマ機等の作業機に設置される場合、バッグハウス内に収集した粉塵は、作業機下の路面上に送ることができる。さらに、バッグハウス２４は、種々の形式及び形状のフィルタハウスを含む、他の濾過装置と置換することができる。バッグハウス２４には、任意の数、形式、形状の媒体を備え付けることができ、バッグハウス２４は、本発明が関する技術分野の当業者に既知の種々の方法によって清掃することができる。

本発明は、エンジン排気ガスの熱の有用な目的での使用を促進する。本発明のいくつかの実施形態において、エンジン排気ガスをシステム内の他のガスと直接混合することを用いて、このような他のガスの温度を上昇させることができる。代替形態では、本発明は、熱交換器を使用して、システム内の他のガスの温度を上昇させるのに用いるように、エンジン排気ガスから熱を抽出することを可能にする。本発明は、エンジン排気ガスの熱を使用して、直接又は間接的に、粉塵及び凝結性ガスを含有する他のガスの温度を上昇させ、凝結性ガスが凝結しないことで、システム構成部品の泥詰まり及び閉塞を引き起こさないようにすることを可能にする。本発明は、エンジン排気ガスを直接切削室に制御して導入することを可能にするとともに、コンベア外囲下の空間をガス搬送用のダクトとして使用することを可能にする。また、本発明は、囲繞空間が第１のコンベアと第２のコンベアとの間の移行地点における接続部を含むことを可能にし、コンベアベルト上に収容された切削物質及びベルト移行部の上方の囲繞空間に混入した粉塵の双方が、システム内に保持されるようになっている。さらに、本発明はシステム内の低点を設け、移動中かつ粉塵降下物を運搬可能であるガスは、この低点を通って搬送される。これらの低点は、切削室、第１のコンベア、コンベア間の移行地点、及び第２のコンベアに配置される。

本明細書は多くの詳細な記載（specifics）を含むが、これらは本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきでなく、単に、本発明の現在において好ましい実施形態及び本発明者らによって考案された本発明を実施する最良の態様の説明を提供するものとして解釈されるべきである。本発明は、本明細書に記載のように、本発明が関する技術分野の当業者によって理解されるような種々の変更及び改変が可能であり、添付の特許請求の範囲の趣旨及び均等物の範囲内で理解されることが意図される。

Claims

作業機を動作させる方法であって、該作業機は、
（ａ）エンジン排気ガスを生じる駆動エンジンと、
（ｂ）路面に対して回転するように取り付けられ、それにより、前記路面から粉塵を含む切削物質を生成する切削ドラムと、
（ｃ）前記切削物質が収容される囲繞空間と、
（ｄ）前記切削ドラムが前記路面に対して回転する時間中、水の少なくとも一部が前記囲繞空間に含有される蒸気に変換されるように該水を送出する、噴霧アセンブリと、
（ｅ）エンジン排気ガス用の排気筒と、
（ｆ）前記エンジン排気ガスの少なくとも一部を前記囲繞空間内に導く導管と、
（ｇ）前記エンジン排気ガスを、選択的に、前記導管内、または前記排気筒に、または前記導管内及び前記排気筒に導くように構成されている排気計量弁と、
（ｈ）前記囲繞空間内への前記エンジン排気ガスの流れを制御するように前記排気計量弁を作動させる制御装置と、
を備え、該方法は、前記エンジン排気ガスの少なくとも一部を前記囲繞空間内に導くように前記制御装置を作動させ、蒸気及び前記切削物質からの粉塵を含有する該囲繞空間内のガスストリームの温度を露点温度以上に上昇させることを含む、方法。
前記エンジン排気ガスによって加熱された前記ガスストリームをフィルタ装置に導き、該ガスストリームから前記粉塵を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
前記フィルタ装置に導かれるエンジン排気ガスの量を制御して、該フィルタ装置に進入する前記ガスストリームの前記温度が、該フィルタ装置の損傷を回避するように選択された所定のレベルに達するのを防止するステップを含む、請求項２に記載の方法。
前記エンジン排気ガスを、排気ガス処理装置を通して導くとともに、次に、該エンジン排気ガスの少なくとも一部を前記排気ガス処理装置から前記囲繞空間内に導くことを含む、請求項１に記載の方法。
前記排気ガス処理装置は、マフラ、ディーゼル微粒子捕集フィルタ、及び選択的触媒反応器からなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
路面を切削するのに用いる作業機であって、該作業機は、
（ａ）エンジン排気ガスを生じる駆動エンジンと、
（ｂ）前記路面に対して回転するように取り付けられ、前記路面から粉塵を含む切削物質を生成するようになっている切削ドラムと、
（ｃ）前記切削ドラムが収容される切削室と、
（ｄ）前記切削ドラムが前記路面に対して回転する時間中、水の少なくとも一部が蒸気に変換されるように前記切削室内に該水を送出する、噴霧アセンブリと、
（ｅ）前記切削室を含む囲繞空間と、
（ｆ）前記エンジン排気ガスの少なくとも一部を前記囲繞空間内に導き、蒸気及び前記切削物質からの粉塵を含有する該囲繞空間内のガスストリームの温度を上昇させる導管と、
（ｇ）エンジン排気ガス用の排気筒と、
（ｈ）前記エンジン排気ガスを、選択的に、前記導管内に、または前記排気筒に、または前記導管内及び前記排気筒に導くように構成されている排気計量弁と、
を備える、作業機。
（ａ）前記作業機は、前記切削室から切削物質を運搬する第１のコンベアを備え、
（ｂ）前記作業機は、ガスストリームが通過することができる第１の密閉ダクトを画定する、前記第１のコンベア用の外囲を備え、
（ｃ）前記第１の密閉ダクトは前記切削室と連通し、該切削室とともに前記囲繞空間内に含まれるようになっている、請求項６に記載の作業機。
（ａ）前記作業機は、前記第１のコンベアの前方端部から切削物質を運搬する第２のコンベアを備え、
（ｂ）前記作業機は、ガスストリームが通過することができる第２の密閉ダクトを画定する、前記第２のコンベア用の外囲を備え、
（ｃ）前記第２の密閉ダクトは前記第１の密閉ダクト及び前記切削室と連通し、該第１の密閉ダクト及び該切削室とともに前記囲繞空間内に含まれるようになっている、請求項７に記載の作業機。
前記作業機は、前記第２のコンベアの前方端部に第１のガスストリーム遮断装置を備え、該第１のガスストリーム遮断装置は、
（ａ）前記第２のコンベア上の前記切削物質の上方の前記ガスストリームの実質的な部分を遮断し、
（ｂ）大気圧にある空気が前記第２の密閉ダクトに進入しないようにするのを助ける、
ようになっている、請求項８に記載の作業機。
前記作業機は、前記第２のコンベアの後方端部に第２のガスストリーム遮断装置を備え、該第２のガスストリーム遮断装置は、前記第２のコンベア上の前記切削物質の上方の前記ガスストリームの実質的な部分を遮断するようになっている、請求項９に記載の作業機。
前記第１のコンベアの前方端部に第２のガスストリーム遮断装置を備える、請求項９に記載の作業機。
（ａ）前記囲繞空間内に負圧をもたらすようになっているファンと、
（ｂ）前記ファンが動作しかつ前記切削ドラムが回転している場合、該エンジン排気ガスを前記囲繞空間内に導く前記導管内にのみ前記エンジン排気ガスが導かれるように、前記排気計量弁を動作させるようになっている制御装置と、
を備える、請求項６に記載の作業機。
（ａ）前記作業機は、前記囲繞空間内に含まれるフィルタ装置を備え、
（ｂ）前記ファンは、前記囲繞空間内に負圧をもたらすとともに、ガスストリームを前記囲繞空間から前記フィルタ装置に引き通すようになっている、請求項１２に記載の作業機。
前記制御装置は、前記囲繞空間内へのエンジン排気ガスの前記流れを制御して、前記フィルタ装置に進入する前記ガスストリームの温度が、該フィルタ装置の損傷を回避するように選択された所定のレベルに達するのを防止するように、前記排気計量弁を動作させるようになっている、請求項１３に記載の作業機。
前記フィルタ装置は、内部に複数のフィルタバッグを備えるバッグハウスを含む、請求項１３に記載の作業機。
前記フィルタバッグは、ガス流対フィルタエリア比が約１０となることをもたらす寸法及び構成である、請求項１５に記載の作業機。
前記フィルタバッグは、それぞれ４つのバッグを含む８つの列にして構成される、請求項１５に記載の作業機。
前記バッグハウスの前方端部にある前記バッグはより短く、前記バッグの長さは、前記バッグハウスの後方端部に向かって増大する、請求項１７に記載の作業機。