JPH0258402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアスフアルト−骨材調合材料加熱混合
装置に関する。

使用済みのアスフアルト−骨材調合材料を在来
乾燥器ドラムへ再循環させる在来の試みは該して
まだ成功していない。この種の使用済み材料を再
循環させることは、風雨、寒暑及び重量荷重に長
い間曝されたせいで沈下し、き裂しかつその他の
劣化した古い道路及びその他のアスフアルト舗装
面に於いて基本的原材料たるアスフアルト及び骨
材が多量に入手可能であるから、非常に重要であ
る。使用済み材料を徐々に加熱しかつ混合するこ
と及び適正なまたは望ましいアスフアルト対骨材
比及び貫入特性を得るためにある組成、特に補給
アスフアルトを添加することが再循環処理の際に
必要である。この処理を高温炎の導入される在来
の回転可能乾燥器ドラム内で達成しようとする試
みは、高いアスフアルト含量を有する粒子の一部
分がドラムの最高温部に於いて炎及び極めて高い
温度のガスに直接に曝されて加熱され従つて焼か
れてコークス化されるので成功しない。この事態
は単にアスフアルトを望ましくなく劣化させて、
得られる製品に実質的に悪影響を及ぼすだけでは
なくて、煙及びその他の有毒煙霧及び輝発ガスを
大気へ直接に放出せしめる。その結果は低品質製
品であり、かつ大気汚染の見地から望ましくな
い。本発明の目的はこうした問題を解消すること
にあり、改造された在来乾燥器ドラムを使用して
製品の劣化なしにかつ大気汚染を最低限にする再
循環処理に使用済みアスフアルト・骨材粒子を導
入し処理に必要な加熱によつて分解されたり劣質
化されたりすることのない再循環させられたアス
フアルト−骨材調合材料の加熱混合装置を提供す
るにある。

上記及びその他の目的は以下の説明から明らか
になる。

添付図面を参照すれば、中空ドラムの内部室を
包囲して円筒形外側カバー即ち表面１３、入力端
壁４７及び固定された排出及び出力端カバー４５
を有する回転可能乾燥器式ドラム１０が示されて
いる。ドラム内表面に装着されて複数の細長い持
上げ器１８がドラム内部の実質的に全長に亘つて
延びている。これらの持上げ器の目的は、ドラム
の回転するに従つて調合材料を持上げることによ
つて同材料の混合を助けるにある。次いで調合材
料は混合及び加熱処理中に上昇する持上げ器から
回転しているドラムの底へ滝のようにかつ自重に
よつて落下する。アスフアルト−骨材調合材料を
混合しかつ加熱するためのこの一般形式の在来混
合ドラムは米国特許第3832201号及び第3840215号
に記載されている。このドラムは入力端１６に於
いて導入される調合材料が出力端１７の方へ自重
で徐々に進められることになるように図示の如く
好ましくは傾けられている。従つて入力端は出力
端に較べて高くされている。このドラムは同ドラ
ムを回転するための図示されていない装置、例え
ば、歯車ともかみ合うチエーンの装着されるよう
にドラム表面１３を包囲して延びているスプロケ
ツト及びモータまたはその他の駆動装置を有して
いる。このドラムはローラ及び適当なフレームの
上に支えられても構わない。ドラムを回転しかつ
支えるためのこのような装置は本発明の一部では
なく、かつ本技術分野に精通せる人々によつて理
解されることになる。

処理中にドラムへ導入された調合材料は、何か
適当な在来の油またはガス燃焼形式を有して、同
ドラムの内部へ入力端壁４７に適当に位置せしめ
られたオリフイス即ち孔を通して向けられる炎及
び高温ガスを発生することになるバーナ１２から
出される高温燃焼ガスによつて加熱される。この
バーナは固定されることになり、かつ背後カバー
２２に装架されても構わず、カバー２２も固定さ
れかつこのカバーにはドラム内部へ補給アスフア
ルトを供給するための管１４が貫通装着されてい
る。バーナしや蔽即ち邪魔板（図示せず）を組入
れ、同板にバーナ１２から噴射される炎が吹付け
られて、同板全体に極めて高い温度の燃焼ガスを
一層よく分散させるようにするのが好ましいこと
もある。高温ガスは混合する調合材料を徐々に加
熱するための熱を与えるのにドラム内部へ吸引さ
れる。

ドラムの反対側の前方出力端は、口４２を底に
有する固定排出カバー４５によつて覆われてお
り、加熱されかつ混合された調合材料は口４２を
通して回収される。その調合材料は単にこの口を
通つてコンベヤ３８の上に落下するに過ぎない。
その他の同等な製品回収装置が使用されても構わ
ず、従つて図示されているのは端に例示を目的と
するに過ぎない。従つて、ドラムの出力端は端壁
を持たずに開放されて、排出カバーはこのカバー
がなければ開放されているこの端を覆つている。
このカバーはドラムの回転している間静止したま
まであり、かつ調合材料は持上げ器によつて助け
られて排出カバーの底へ自重によつて徐々に進行
して口から出る。カバーはドラムの回転を妨げる
のを避けるのにドラム端面から少くとも少し離さ
れている。排出カバーの頂上または頂上付近には
ガス抜き煙突５０があり、同煙突は高温ガスを大
気へ排出するのにバーナ１２からドラムを通して
同煙突へ吸引するように排気送風機４８と協力す
る。

本発明の方法及び装置の際立つた改良点は使用
済みのアスフアルト−骨材調合材料が加熱混合ド
ラムへ導入される態様及びそれによつて得られる
改良された有利な結果である。装置内にあつて、
大きい方の粒子の導入される帯域に較べて温度の
低い帯域へ小さい方の粒子を導入することによつ
てアスフアルトの劣質化は皆無にされないにして
も実質的に減らされ、改良された製品が得られ、
かつ大気へ放出される煙、未燃焼炭化水素、有毒
ガス及び煙霧による大気汚染問題は回避されるこ
とが判明している。明細に説明すれば、アスフア
ルト−骨材舗道が壊されて、再循環処理の際に処
理されるべき調合材料の得られる時に、粒度の範
囲は粗と細との間に得られる。比粒度範囲及び粗
粒対細粒比は調合材料の得られる舗道の形式如何
によつて決まることになる。例えば、駐車場及び
乗入れ道路の表面は交通量の激しい主要道路に較
べて細かい骨材を混入されており、従つて前者を
壊して得られる大きい粒子は約12.7ミリメートル
（1/2インチ）大であるけれども後者から得られる
のは約38.1ミリメートル（11/2インチ）大であ
る。然し、市街地道路から一般に得られる粒子は
公称6.35ミリメートル（1/4インチ）以上、即ち
6.35ミリメートル（1/4インチ）のふるい目を通
過することにならない粗粒とそれよりも小さい細
粒とから成つている。細粒は重量で粗粒よりも遥
かに高いアスフアルト含量を有することも判明し
ている。再循環させられる製品を造るのに、でき
るだけ多量の原材料を使用済み調合材料に保有す
ることが望まれるから、明らかに微粉または細粒
は捨てられるべきでない。

図示の如き装置では、バーナ１２によつて発生
させられた高温燃焼ガスはドラムの内部へ向けら
れる。望ましいのは調合材料を加熱する際に熱の
利用を最大限にすることであるけれども、既述の
如く粒子を過熱するのを避けることも重要であ
る。炭化水素（油またはガス）を燃料とするほと
んどのバーナに於いては、急速に酸化する炭化水
素の炎即ち発光部分即ち輝く部分がある距離に亘
つてバーナノズルの前方に存在するのが通例であ
る。この可視部分即ち炎は温度が極めて高くて、
例えば、炎の直前の高温燃焼ガスよりも260〜538
℃（500〜1000〓）だけ高温である。調合材料の
大きい方の粒子はアスフアルトの燃焼なしに熱を
吸収する大きい降温媒体であるのに小さい方の粒
子は同じ温度に曝された時に加熱されるおそれが
あることが既に判明している。従つて、有利なの
は粗粒を図示の如く入力端に於いてドラムへ導入
して、同粗粒が入力端に於いてドラムへ進入する
最高温ガスに曝されて同ガスを通ることになるよ
うにすることである。細粒は入力端からある距離
に距てられた所にあつて、アスフアルトを過熱し
かつ劣化せしめることになる温度よりも低い温度
を有する少くとも１帯域へ導入される。第１図に
示されているように粗粒２５は入力端１６に於い
て端壁４７のすぐ内側でドラム１０へ向けられ、
ドラムの第１の最高温域に於いてバーナ１２から
送られるガスに直接に曝される。ドラムのこの帯
域はバーナの大きさ及び出力並びに炎及び高温ガ
スの分散に応じて例えば約538℃（1000〓）と約
1093℃（2000〓）との間及び更に高い温度を有す
ることがある。再び、もしも粗粒が十分な大きさ
であるならば過熱されることにならずに非常に高
い温度の炎を通過することができる。反対に、も
しも粗粒が炎に曝されて耐え得るほど大きくない
ならば、邪魔板または同様な炎弱め器が使用され
ても構わない。

やはり図示されているように中間粒度の粒子３
５は装置の入力端から前方下流側へ、即ち出力端
の方へある距離をおいて、更に温度の第２帯域へ
導入されまた更に細かい粒子は第１及び第２帯域
から更に前方の何れよりも低い温度の第３帯域へ
導入される。温度の低い方の帯域の比温度は高温
入力端から細かい方の粒子の導入される所までの
距離並びに装置に使用されるバーナの出力即ち容
量に左右されて決まることになる。普通は、ドラ
ム内部へ進入する細粒のコークス化または焼損を
防ぐのに適当な温度は約427℃（800〓）よりも低
く、好ましくは約316℃（600〓）よりも低いこと
になる。従つて粒子は細かければ細かいほど益々
低い温度に於いて導入され、特定帯域の高温ガス
温度は粒子を適切に加熱するに足るだけ高いけれ
ども、焼損、アスフアルトの劣化、貧弱な製品特
性をもたらすことになるコークス化、及び大気へ
多量の輝発性炭化水素などが放出される煙及び望
ましくない煙霧の形をした損失を防ぐに足るだけ
低い。

図示特定実施例に、３帯域が使用されれば中間
粒度の粒子は第２帯域へ、かつ細粒は第３帯域へ
導入される。理解されるべきは、調合材料の導入
される如何に多数の帯域即ち位置が装置設計に考
慮されるべき実用的条件及び所望される種々の粒
度の選別及び取扱かいに応じて使用されても構わ
ないことである。従つて、一つは粗粒に対して高
温なのと、一つはもつと細かい細粒に対してもつ
と低温なのと二つの帯域が十分なこともあるけれ
ども、図示されかつ既に説明されたような３帯域
はほとんどの街路級アスフアルト−骨材調合材料
を再循環させるのに好まれる。更に、ある種の材
料に対しては４帯域またはもつと多数の帯域さえ
望ましいことがある。更にまた、もしも装置が２
よりも多数の帯域へ調合材料を導入するための装
置を設けられているならば、実際には２帯域しか
使用される必要がない。帯域間の比距離はバーナ
容量、粒度及び類似因子に左右されるので、第１
図は実際の距離が異なる装置間では変つても構わ
ないからドラムの分割された諸帯域を示してい
る。

既に使用されたように、もしも街路級調合材料
が２粒度範囲に選別されるならば粗いのは公称
6.35ミリメートル（1/4インチ）及び更に大きい
粒子であつて、細粒は更に小さい。ほとんどこの
ような調合材料に対して、これらの２種の粒度の
比は重量で約１対２と約２対１との間にかつしば
しば１対１であることになる。３帯域及び３種の
粒度が好適実施例に従つて使用されるべき場合
に、ほとんどの街路用アスフアルト−骨材調合材
料に対する便宜な粒度分類は公称12.7ミリメート
ル（1/2インチ）以上の粗粒、No.8U.S.シリーズふ
るい目よりも大きくかつ約12.7ミリメートル（1/
２インチ）ふるい目までの中間粒、及び中間粒即
ちNo.8U.S.シリーズふるい目よりも小さいのと、
更に小さい（更に大きいメツシユ数）のとを併せ
た細粒である。然し、これらの粒度範囲は再循環
させられるべき総てのアスフアルトコンクリート
または表層用アスフアルト−骨材調合材料に便宜
または実用的に適用されないことがあるから、調
合材料の重量割合に基く粒度範囲の方が実用的で
ある。従つて、３種粒度の実施例に於いて粗粒は
重量で調合材料の40％±15％を、中間粒は30％±
15％を、かつ細粒は30％±15％をそれぞれ含有す
ることになる。このような定義は特定粒度範囲に
かかわりなく、これらの再循環させられる調合材
料に対して普偏的に適用されることができ、かつ
ドラムの異なる３帯域へ導入される異なる粒度の
材料は何れかと言えば均等に分布させる際には便
宜でありかつ実用的である。同様に、２種の粒度
しか使用されない場合には、粗い材料の有用な選
定は全調合材料の重量で60％±20％でありかつ最
大の粒子を含有し、また細粒は最小の粒子及び重
量で40％±20％である。

使用済みのアスフアルト−骨材調合材料の粒子
は何か適当な方式で、例えばシユートまたはホツ
パによつて、それぞれの帯域へ既述の如く導入さ
れることができるけれども、好適実施例は第１図
に示されているように調合材料を容れられるとい
と協力するようにドラムの外側に装着されたすく
い器を利用している。図示の如く、両側２７及び
２９を有するとい２６が入力端壁４７に隣接して
円筒形ドラム１０の周囲に固定装着されている。
複数の相距てられた口３０がドラム表面周囲に配
置されて、これらの口はドラム内部へ開口しかつ
同ドラムの外部と連通している。すくい器２８が
ドラムの外側に装着されて各口３０を覆つてお
り、かつ同すくい器は前記口と連通する空洞と、
ドラムの回転するに従つて調合材料と係合するた
めの表面を具えている縁とを有している。とい２
６はドラムを包囲してすくい器を覆つており、か
つ空洞を形成して同空洞内にすくい器が配置され
てドラムの回転する従つて同空洞内を通る。シユ
ート２０がとい２６と連通して、同シユートを通
して同といへ導入された調合材料粒子が次いです
くい器によつて拾われかつ自重で口３０を通つて
ドラム内部へ落下するようになつている。このと
いの大きさ及び形は、すくい器が抵抗なしにこの
といを通るのを、かつこのといの空洞へ導入され
た調合材料を拾うのを可能ならしめる程度にされ
るべきである。このといの両側はこれら両側の包
囲するドラム外側の全形に做つた形の縁を好まし
くは有することになるけれども、これらの縁はと
いが固定位置に維持された状態でドラムが回転す
るから、接触を避けるのにドラム表面から少くと
も少し距てられている。このといへ例えばシユー
ト２０を経由して調合材料を導入するための装置
は特に重要ではなく、かつ何か便宜な装置が使用
されても構わない。例えば、図示の如きコンベヤ
装置が調合材料をシユート２０まで運び上げても
構わず、かつ同材料は次いでホツパ及びといへ進
入する。

すくい器及びといの大きさ及び形は特に重要で
はないけれども、好ましくはすくい器に沿う外縁
がといの内壁と同形であるがそれよりも少し小さ
い程度にされる。すくい器は調合材料が自重です
くい器内面に沿つて口へ容易に落ち込むことにな
るように好ましくは傾けられてもいる。

とい２６から前方に距てられて実質的に同形の
とい３６があり、既述されたのと同様な複数ずつ
の口及びすくい器を覆つている。シユート２４が
とい３６の内部と連通して、同とい内へ向けられ
た調合材料がすくい器によつて拾われかつ自重で
ドラム内へ落ち込むようになつている。とい３６
は同といの下にある口がドラムの入力端に隣接す
る既述の最高温域よりも温度の低い第２帯域に於
いてドラム外部と連通することになるように、と
い２６から前方に距てられることになる。第３の
とい４６がとい３６から前方に距てられており、
かつとい４６は既述されたのと実質的に同様なす
くい器３１及び口３３を有している。このとい及
び協力するすくい器及び口によつて調合材料の導
入されるドラム帯域はバーナから更に遠いから第
２帯域よりも温度が低い。従つて、粗粒はとい２
６及び同といと協力するすくい器及び口を経由し
てドラムの最高温域へ導入され、中間粒度粒子は
第２シユート２４、協力するとい３６及び下にあ
る口を通して導入され、そして細粒はとい４６及
び同といの下にあるすくい器及び口を経由して導
入されその他の点では、とい、すくい器及び口は
同じであり、唯一の差は、ドラムの加熱された内
部へ導入される細粒を過熱するのを避けるのにド
ラムに沿うそれぞれの位置である。再び第２及び
第３両とい３６および４６も固定されかつドラム
に伴つて回転しない。既述の如く、ある調合材料
に対して図示装置を使用する際に望ましいことが
あるのは二つの帯域しか使用しないことである。
例えば、調合材料が小さい方の粒子から成る場合
に有利なことがあるのは温度の低い第２及び第３
両帯域しか使用しないことであるのに、もつと粗
い材料に対しては第１及び第２または第１及び第
３帯域が有用であることがある。すくい器、口及
びといの更に明確な細部は本願出願人が出願中の
1975年８月１日付米国特許出願第601177号に見出
されることができ、同特願の説明は参考のため本
明細書に採入れられている。

既述の如く、本発明の装置は複数の孔１５を有
する少くとも１条の管１４、またはアスフアルト
をドラム内へ向けるための同様な装置を組入れて
も構わない。使用済みのアスフアルト−骨材調合
材料を再循環させる際には、ある量の補給アスフ
アルトが製品を補充するのに必要である。添加さ
れる補給アスフアルトの特定量は、本技術分野に
精通せる人々によつて会得された方法によつて、
所要の用途仕様書、貫入特性及び類似要因に応じ
て決定されても構わない。アスフアルトはこのよ
うな管を通して容易に送出されることができて、
ドラム内で混合されている粒子に噴射されること
ができるように、好ましくは高温にされて添加さ
れる。

第２図及び第３図は本発明の装置の他の改良、
及び本発明に従つて処理される調合材料を過熱す
ることなく有利に加熱する際に於ける同改良の用
途を示している。第２図はドラム１０にあつて高
温燃焼ガスの導入される端部の縦断面図である。
既に説明されたように、多くの調合材料に対して
重要なことのあるのは、バーナから出る炎の熱が
極端なので、同炎と、再循環させられる粗粒の接
触を避けることである。更に、この事態は、しば
しば炎が完全には制限されないことがあるから、
第１図に示されているように炎をドラムの方へ向
けるバーナを使用すればたとえ邪魔板があつても
問題になることがある。第２図に示されている改
良された実施例では、（仮想線で示されている）
バーナ５２は、ノズル５７がカバー５４の内部に
画定された燃焼室５６内でドラム１０の軸線に垂
直に炎を噴射するように、配置されている。燃焼
室のドラム端に沿つて防熱板５８が燃焼室を横切
つて同室の両側間にかつ同室の底面から延びて、
バーナノズルの高さを越えるに足るだけ高くて、
この板を越えて炎の噴射するのを実質的に防ぐよ
うになつている。従つて炎は燃焼室に制限され
る。この防熱板は同板の曝される極端な熱に耐え
ることのできる何か適当な組成、例えばステンレ
ス鋼、耐火れんが及び類似材料の如きであつても
構わない。

防熱板５８から距てられて拡散板６０があり、
拡散板６０は多数のオリフイス５５を有しかつド
ラム１０の端壁になつている。この拡散板の目的
はバーナ及び燃焼室からドラム内部へ高温燃焼ガ
スを均等に分布させるにある。ドラム内には高温
端から出力端へ既述の如くガスを吸引する排気送
風機によつて発生させられる実質的気流があるか
ら、高温ガスは矢印によつて図示されているよう
に、燃焼室から防熱板５８を越えて吸引されかつ
拡散板オリフイスを通してドラム内へ分布される
ことになる。オリフイス５５は拡散板の一部を通
してその他の部分を通してよりも大きい容積のガ
スが吸引されるのを防ぐように最大限に分布させ
るだけ十分な数、位置及び大きさにされる。防熱
板５８と拡散板６０との間の間隔もガスの適切な
流れ及び均等な分布を制限しない即ち妨げないだ
け十分にされることになる。本発明の範囲内にあ
る装置のその他の改変並びにその利点は本技術分
野に精通せる人々には明らかになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は改造された装置の改良された特徴を示
すように一部を断面にしかつ一部を切除して本発
明の装置を示す図。第２図は本発明の改造された
燃焼室及びバーナの実施例を示す一部断面にされ
た側面図、そして第３図は第２図の実施例に使用
される拡散板を示す図である。 １０……回転可能乾燥器式ドラム、１２……バ
ーナ、１６……入力端、１７……出力端、１８…
…細長い持上げ器、２６，３６……とい、２８…
…すくい器、３０……口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長さ方向に沿つて延びている軸線のまわりに
   回転可能な細長いドラム及びこのドラムが回転さ
   れるに従つて調合材料を混合する持上げ装置と、 前記ドラムの長さに沿つて対向する出力端に向
   けてドラムの入力端で高温燃焼ガスを供給するバ
   ーナと、 前記高温ガスに直接に曝す前記調合材料の粒子
   を前記ドラムの高温域へ供給する装置と、 前記入力端及び出力端の間の冷温域で前記ドラ
   ムにアスフアルトと骨材との混合材であるアスフ
   アルト−骨材調合材料細粒子の重量で20％〜60％
   で供給されて粒子が前記冷温域で高温ガスに直接
   に曝されドラムのまわりに距てられた複数の口を
   有すると共にドラム内部に連通し前記口の近くで
   ドラムに固定された複数のすくい器を有し、且つ
   ドラムが回転されるように少なくとも前記調合材
   料を受けるドラムの下部及びすくい器のまわりに
   延びている固定といを有する装置と、 加熱されかつ混合された前記調合材料を前記ド
   ラムの出力端に於いて回収する装置とを有するこ
   とを特徴とするアスフアルト−骨材調合材料加熱
   混合装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の装置にして、少くと
   も前記供給する装置の１つは前記ドラムの周囲で
   相距てられドラムの内部に連通している複数の口
   を有していることを特徴とする装置。