WO2015015600A1

WO2015015600A1 - 加熱装置

Info

Publication number: WO2015015600A1
Application number: PCT/JP2013/070766
Authority: WO
Inventors: 一三山城
Original assignee: 特定非営利活動法人プロサップ; 株式会社第一三興建設; 株式会社第一三興Ｈｏｌｄｉｎｇｓ
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-05

Abstract

　一実施形態に係る加熱装置（２０）は、含水骨材を、熱風を含む加熱媒体によって加熱する加熱炉（５２）と、加熱媒体を前記加熱炉に供給する加熱媒体供給部と、を備える。加熱媒体供給部は、熱を生成すると共に、熱を加熱炉に熱風として供給する熱生成部（１００）と、含水骨材を加熱することによって発生した蒸気及び加熱炉内の熱風を加熱炉に返送する循環部（９２）であって、返送される蒸気及び熱風に含まれる粉塵の少なくとも一部を除去して返送すると共に、蒸気を過熱蒸気に変換して加熱炉に返送する循環部と、を有する。加熱媒体は、熱生成部で生成された熱風、及び、循環部から返送される過熱蒸気を含む。

Description

加熱装置

　本発明は、加熱装置に関し、特に、アスファルト合材の組成物である骨材の骨材加熱装置に関する。

　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水分が付着した砕石や砂等の骨材（以下、適宜、含水骨材と称する）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ために、骨材を所望温度に加熱する加熱装置を備える。含水骨材を加熱する加熱炉としては、加熱炉内に含水骨材を投入し、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含水骨材を加熱する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）

特開２００６－４５８４５号公報

　近年、省エネルギーの観点から、より効率的に含水骨材を加熱可能な加熱装置が要請されている。

　本発明の一側面は、含水骨材を、熱風を含む加熱媒体によって加熱する加熱炉と、加熱媒体を加熱炉に供給する加熱媒体供給部と、を備える。上記加熱媒体供給部は、熱を生成すると共に、熱を加熱炉に熱風として供給する熱生成部と、含水骨材を加熱することによって発生した蒸気及び加熱炉内の熱風を加熱炉に返送する循環部であって、返送される蒸気及び熱風に含まれる粉塵の少なくとも一部を除去して返送すると共に、蒸気を過熱蒸気に変換して加熱炉に返送する循環部と、を有する。上記加熱媒体は、熱生成部で生成された熱風、及び、循環部から返送される過熱蒸気を含む。

　この構成では、加熱炉で発生した蒸気を過熱蒸気に変換して、加熱炉に返送している。そのため、加熱炉では、過熱蒸気を利用して、含水骨材を加熱できる。よって、含水骨材を効率的に加熱可能である。

　一実施形態において、上記循環部は、循環部によって加熱炉に返送される蒸気を過熱蒸気に変換する変換部を有してもよい。この場合、変換部は熱生成部であり、熱生成部は、生成する熱によって、蒸気を過熱蒸気に変換して加熱炉に供給してもよい。

　この形態では、熱生成部を利用して蒸気を過熱蒸気に変換しているので、加熱装置の省エネルギー化を図ることができる。また、過熱蒸気を生成するための別の装置が不要であることから、加熱装置の省スペース化を図ることができる。

　一実施形態において、上記循環部は、粉塵の少なくとも一部を除去する集塵装置を有してもよい。

　この構成では、加熱炉に供給される過熱蒸気及び熱風と共に、粉塵が加熱炉に返送されることを抑制できる。

　一実施形態において、蒸気を加熱炉に強制的に返送する強制循環機構を有してもよい。

　この構成では、より確実に、過熱蒸気を加熱炉に供給できる。

　一実施形態において、加熱炉内の温度を計測する温度計測部と、温度計測部の計測結果に応じて強制循環機構を制御する制御部とを有しても良い。

　この場合、例えば、温度計測部の計測結果に応じて、加熱炉に供給される過熱蒸気の量を調整できる。

　一実施形態において、加熱炉内の温度を計測する温度計測部と、温度計測部の計測結果に応じて熱生成部で生成する熱の温度を制御する制御部と、を更に有してもよい。

　この場合、例えば、温度計測部の計測結果に応じて、加熱炉に供給する熱の温度を調整できる。

　一実施形態において、熱生成部は、電気を利用して熱を生成してもよい。

　一実施形態において、加熱炉は、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、両端が閉じられた外側筒状部と、を備えてもよい。この場合、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含水骨材を内側筒状部内で循環させるための複数の連結部材と、を含み、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てもよい。

　この構成では、外側筒状部内に加熱されるべき含水骨材が投入されると、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、含水骨材が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、内側筒状部内を含水骨材が循環する。よって、加熱炉内で効率的に、含水骨材を加熱できる。

　本発明によれば、効率的に含水骨材を加熱可能である。

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。図２は、本発明に係る加熱装置の一実施形態の構成を概略的に示す模式図である。図３は、図２に示した加熱装置におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面構成を示す図面である。図４は、内側筒状部の外形形状を模式的に示す斜視図である。図５は、図２に示した加熱装置におけるＶ－Ｖ線の断面構成を示す図面である。

　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を混合してアスファルト合材を製造している。

　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内に供給する。

　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、例えばコンピュータといった制御装置５０が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と称す。本実施形態において、骨材加熱装置２０で加熱される骨材１２は、砂利、砂及び石の少なくとも一つを含む骨材であって、水分を含む含水骨材である。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４は、図２に示した加熱炉が有する内側ドラム部の概略構成を示す斜視図である。図５は、図２のＶ―Ｖ線に沿った断面構成の模式図である。

　図２に示すように、骨材加熱装置２０は、２つの加熱炉５２，５２を備える。２つの加熱炉５２，５２は、水平方向において隣接して設置される。加熱炉５２，５２の構成は同じである。説明の便宜のため、鉛直方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する２つの方向をＸ方向及びＹ方向と称す。Ｘ方向及びＹ方向は直交する。２つの加熱炉５２，５２はＹ方向に直列に配置されている。２つの加熱炉５２，５２は、一例として、後述する端壁５８Ｂが接するように配置されているが、配置形態は特に限定されない。

　加熱炉５２は、熱風を含む加熱媒体によって骨材１２を加熱する。後述するように、加熱媒体は、熱風の他、過熱蒸気も含む。加熱炉５２の構成の一例について説明する。加熱炉５２は、外側ドラム部（外側筒状部）５４と、内側ドラム部（内側筒状部）５６とを備える。加熱炉５２は、外側ドラム部５４内に内側ドラム部５６が収容された２重構造を有する。

　外側ドラム部５４は、円筒状を呈しており、その両端部は、端壁５８Ａ，５８Ｂで閉じられている。外側ドラム部５４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５４の半径は、内側ドラム部５６の半径より大きい。その結果、外側ドラム部５４内に内側ドラム部５６が配置され得る。外側ドラム部５４の中心線と、対応する内側ドラム部５６の中心線（所定の軸）Ｃ（図４参照）とは平行であり得る。本実施形態では外側ドラム部５４の中心線と、対応する内側ドラム部５６の中心線Ｃとは略一致している。

　外側ドラム部５４には、骨材１２が投入される骨材投入口５４ａと、骨材を排出する骨材排出口５４ｂとが形成されている。骨材投入口５４ａ及び骨材排出口５４ｂは、Ｙ方向に沿って形成され得る。外側ドラム部５４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５４ａ近傍で上側に隆起した形状を有し得る。この場合、外側ドラム部５４の骨材投入口５４ａ近傍が広いので、後述するように内側ドラム部５６が回転していても、投入された骨材１２がより内側ドラム部５６内に導入されやすい。

　次に、内側ドラム部５６の構成について説明する。

　内側ドラム部５６は、円筒状を呈しており、その両端は開放されている。内側ドラム部５６のＹ方向の長さは、外側ドラム部５４より多少短くなっている。内側ドラム部５６は、中心線Ｃ方向（図３のＹ方向）の両側に環状の第１及び第２の端部６０Ａ，６０Ｂを有する。第１の端部６０Ａと第２の端部６０Ｂとは、中心線（所定の軸）Ｃ方向に延在する連結部材６２により連結されている。

　連結部材６２は、第１の端部６０Ａと第２の端部６０Ｂとを繋ぐベース部６３と、ベース部６３に取り付けられ骨材１２を掻き上げるための掻上げ羽部６４とを有する。ベース部６３の断面はＬ字状を呈し得る。一実施形態において、ベース部６３は、板状でもよい。掻上げ羽部６４は、ベース部６３に沿って延在している。ただし、掻上げ羽部６４は、ベース部６３の延在方向において離散的に設けられていてもよい。掻上げ羽部６４は、連結部材６２に対して中心線Ｃ側に突出している。掻上げ羽部６４は、板状でもよいし、骨材１２が引っ掛かりやすいように皿状でもよい。ベース部６３及び掻上げ羽部６４の材料の例は鉄である。

　複数の連結部材６２は、図４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６２，６２間には一定の開口６６が形成されている。換言すれば、内側ドラム部５６の構造は、隣接する連結部材６２，６２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５６の構造をスケルトン構造とも称す。連結部材６２は、ベース部６３の両端がそれぞれ第１の端部６０Ａ及び第２の端部６０Ｂに例えば螺子止めされることで、第１の端部６０Ａ及び第２の端部６０Ｂを連結し得る。

　連結部材６２の数は、骨材１２を内側ドラム部５６内に導入しやすい程度に開口６６の大きさを確保できると共に、内側ドラム部５６の回転に伴って、骨材１２を内側ドラム部５６内で循環できるような数であればよい。

　内側ドラム部５６は、第１の端部６０Ａに接するように配置されたローラ６８（図５参照）により第１の端部６０Ａを回転させることによって、中心線Ｃ回りに回転する。図３及び図５では、時計回り（白抜き矢印の方向）に内側ドラム部５６を回転させている場合を例示している。外側ドラム部５４の内側に配設される内側ドラム部５６の第１の端部６０Ａにローラ６８を接触させるために、外側ドラム部５４には、開口５４ｃ（図２参照）が形成されている。ローラ６８の数は、内側ドラム部５６が回転されれば特に限定されない。

　一実施形態において、ローラ６８及び開口５４ｃは、カバー部７０によって覆われている。カバー部７０の形状は、カバー部７０によって開口５４ｃ及びローラ６８を覆うことができればよく、図５に示したように箱状でもよいし、ドーム状でもよい。カバー部７０の材料は、外側ドラム部５４の材料と同じであり得る。

　加熱炉５２は、図３及び図５に示すように、加熱炉５２内に投入された骨材１２を、骨材投入口５４ａ側から骨材排出口５４ｂ側に誘導する骨材誘導路７２を有してもよい。骨材誘導路７２は、互いに対向する板状の路壁７４Ａ，７４Ｂにより構成されてもよい。板状の路壁７４Ａ，７４Ｂは、外側ドラム部５４の２つの端壁５８Ａ，５８Ｂに固定されてもよい。路壁７４Ａ，７４Ｂ間の幅は、投入する骨材量などによって調整され得る。骨材誘導路７２は、外側ドラム部５４の端壁５８Ａ，５８Ｂ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７２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７２が有する路壁７４Ａ，７４Ｂのうち、内側ドラム部５６の回転に伴って連結部材６２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及び図５では、内側ドラム部５６が時計方向に回転するので、路壁７４Ａ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５６に伴って、ある連結部材６２が最高点に位置するまでに、連結部材６２から骨材１２が落下しても、骨材誘導路７２内に骨材１２を誘導可能である。

　加熱炉５２は、骨材誘導路７２を通る骨材１２を拡散するための拡散部７６を有し得る。拡散部７６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、拡散部７６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７６Ａが挙げられる。この場合、骨材１２が落下して薄板７６Ａに衝突すれば、骨材１２が薄板７６Ａにより跳ね上げられる。その結果、骨材１２が拡散又は分散される。拡散部７６としての薄板７６Ａは、路壁７４Ａ，７４Ｂに対して骨材誘導路７２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７６Ａにより骨材１２がより骨材誘導路７２の中心側に誘導される。薄板７６Ａ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、拡散部の他の例は、骨材誘導路７２の上部近傍において、外側ドラム部５４の２つの端壁５８Ａ，５８Ｂ間に渡された複数の棒７６Ｂでもよい。棒７６Ｂの材料の例は鋼である。複数の棒７６Ｂ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及び図５では、拡散部７６として、薄板７６Ａ及び棒７６Ｂ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、他の例の拡散部７６を有してもよく、複数の拡散部７６を組み合わせた形態であってもよい。

　骨材加熱装置２０は、加熱炉５２上に骨材貯留部７８を備えてもよい。骨材貯留部７８は、外側ドラム部５４に形成された骨材投入口５４ａに繋がっている。骨材貯留部７８は、加熱炉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７８は、ホッパーとして機能する。骨材貯留部７８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８０が設けられていてもよい。骨材貯留部７８の下端部には、スライド板８２がＸ方向にスライド可能に嵌合している。スライド板８２の一端は骨材貯留部７８の外側に設置される開閉制御部８４に接続されている。

　スライド板８２の材料は、外側ドラム部５４の材料と同様の材料とすることができる。スライド板８２の一端は開閉制御部８４に接続されている。開閉制御部８４は、スライド板８２をＸ方向にスライドさせることによって、加熱炉５２への骨材１２の投入を制御する。スライド板８２及び開閉制御部８４によって、実質的に、骨材投入口５４ａの開閉が制御されている。従って、スライド板８２及び開閉制御部８４は、骨材投入口５４ａの開閉部として機能している。開閉制御部８４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８４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８２のスライドを制御する。

　骨材貯留部７８は、２つの加熱炉５２，５２にそれぞれ別体として設けられてもよいし、図２に示した様に、一体的に設けられてもよい。２つの加熱炉５２，５２に対して一つの骨材貯留部７８が設けられる場合、骨材１２を効率的に各加熱炉５２に投入するために、加熱炉５２，５２の境界近傍の壁面を、図２の破線で示すように、各加熱炉５２の骨材投入口５４ａに向けて傾斜させておいてもよい。

　加熱炉５２の下側には、骨材排出部８６が設けられている。骨材排出部８６は、骨材排出口５４ｂに繋がっている。骨材排出部８６は、管状である。骨材排出部８６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８６には、スライド板８８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８８の一端は骨材排出部８６の外側に設置される開閉制御部９０に接続されている。スライド板８８及び開閉制御部９０の構成は、スライド板８２及び開閉制御部８４の構成と同様とし得るので、スライド板８２及び開閉制御部８４の詳細な説明は省略する。

　スライド板８２及び開閉制御部８４の場合と同様に、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５４ｂ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５４ｂの開閉部として機能している。

　スライド板８２及び開閉制御部８４並びにスライド板８８及び開閉制御部９０がそれぞれ骨材投入口５４ａ及び骨材排出口５４ｂの開閉部として機能している観点からは、スライド板８２及び開閉制御部８４並びにスライド板８８及び開閉制御部９０は、外側ドラム部５４に含まれていてもよい。

　骨材加熱装置２０は、加熱炉５２内で骨材１２を加熱することによって生じた蒸気と加熱炉５２内の熱風とを加熱炉５２内に返送する加熱媒体循環部９２を有する。加熱媒体循環部９２は、２つの加熱炉５２，５２それぞれに対して配置されている。加熱炉５２内で骨材１２を加熱することによって生じた蒸気は、いわゆる飽和蒸気である。

　加熱媒体循環部９２は、加熱炉５２と加熱媒体循環部９２とにより、加熱炉５２内で骨材１２を加熱する加熱媒体が循環する循環経路を構成するように、加熱炉５２に対して設けられている。図２では、加熱媒体循環部９２は、返送路９４と、返送路９４上に設けられる気水分離器９６と、集塵装置９７と、強制循環器９８と、熱生成部１００とを有する。

　返送路９４は、一端が加熱炉５２のカバー部７０を介して加熱炉５２の胴部に接続され他端が第１の端壁５８Ａを通して加熱炉５２内に挿入されている。返送路９４は、ダクトであり得る。返送路９４には、上記一端を通して加熱炉５２から骨材１２の加熱に利用された熱風と共に、骨材１２の加熱により生じた蒸気（飽和蒸気）が流入する。

　気水分離器９６は、カバー部７０と、集塵装置９７との間に配置されている。集塵装置９７は、加熱炉５２から返送路９４に流入し、気水分離器９６を通過する熱風及び飽和蒸気中の粉塵を除去するフィルタを含む。

　強制循環器９８は、加熱炉５２からの飽和蒸気を強制的に加熱炉５２に返送させるための強制循環機構である。強制循環器９８は、例えば、熱生成部１００と集塵装置９７との間に配置される。強制循環器９８で発生する風によって、返送路９４内に、カバー部７０から第１の端壁５８Ａに向けた流れが生成される。強制循環器９８と熱生成部１００とは、強制循環器９８で発生する風が熱生成部１００に流れるように、一つの太い配管（ダクト）で接続されていてもよいが、図２に示したように、複数の配管で接続されていてもよい。

　熱生成部１００は、加熱炉５２内の骨材１２を加熱するための熱を生成する。熱生成部１００は、電気を利用して熱を発生させる熱源を含む。熱生成部１００の一例は、電気ヒータといったドライヤーである。熱生成部１００で生成された熱は、熱風として加熱炉５２内に供給される。熱生成部１００は、生成した熱によって、返送路９４を流れて来た飽和蒸気を過熱蒸気に変換する変換部としての機能も有する。熱生成部１００は、上記熱風と共に、過熱蒸気も加熱炉５２内に供給する。

　熱生成部１００には、返送路９４の一部を構成する複数の熱供給管１０２の一端が接続されている。熱供給管１０２は、加熱炉５２内に挿入されており、熱供給管１０２の他端は第２の端壁５８Ｂに接続されている。熱供給管１０２は、図３及び図５に示すように、骨材誘導路７２の外面に接している。路壁７４Ａ，７４Ｂのそれぞれに接する熱供給管１０２における路壁７４Ａ，７４Ｂの外面側には、熱風の吹出し口が複数形成されている。熱供給管１０２の吹出し口１０２ａに対応して、骨材誘導路７２には熱風導入口が形成されている。その結果、熱生成部１００で生成された熱風及び過熱蒸気は、熱供給管１０２内を伝搬しながら、吹出し口１０２ａ及び熱風導入口を介して、骨材誘導路７２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５２が備える熱生成部１００は、熱供給管１０２をとおして骨材誘導路７２内に熱風及び過熱蒸気を供給する。

　上記構成では、加熱炉５２内において、骨材１２は、熱風加熱と共に、過熱蒸気加熱によっても加熱される。すなわち、前述したように、加熱炉５２内で骨材１２を加熱する加熱媒体は、熱風と過熱蒸気とを含む。

　上記骨材加熱装置２０が有するカバー部７０内には飽和蒸気の温度を測定する温度センサ（温度計測部）１０４が設けられてもよい。カバー部７０内は、加熱炉５２の内部と連通しているので、温度センサ１０４の温度は、加熱炉５２内の温度を計測できる。加熱炉５２内で骨材１２を加熱しているので、加熱炉５２内の温度は骨材１２の温度とほぼ等しい（或いは対応している）。よって、温度センサ１０４によって間接的に、骨材１２の温度が計測され得る。温度センサ１０４と制御装置５０とは電気的に接続され得る。制御装置５０は、温度センサ１０４の計測結果に基づいて、熱生成部１００、強制循環器９８及び開閉制御部８４，９０の少なくとも一つを制御し得る。熱生成部１００を制御することで、熱生成部１００で生成される熱の温度を制御できる。その結果、熱風及び過熱蒸気の温度が制御される。強制循環器９８を制御することで、過熱蒸気の加熱炉５２への送風量（送り込み量）が制御され得る。開閉制御部８４，９０を制御することで、骨材１２の加熱時間が制御され得る。

　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。

　熱生成部１００及び強制循環器９８を駆動して、熱生成部１００で生成された熱を熱風として加熱炉５２内に供給する。強制循環器９８を駆動することによって、加熱媒体循環部９２と加熱炉５２とから構成される循環経路内を熱風が循環する。

　スライド板８２を利用して骨材貯留部７８を閉じることによって、骨材貯留部７８内の骨材１２が一定量になるまで骨材１２を貯留する。

　骨材貯留部７８内に一定量の骨材１２が貯まると、開閉制御部８４がスライド板８２をスライドさせることによって骨材貯留部７８と骨材投入口５４ａとを連通させる。これにより、骨材貯留部７８内の骨材１２が骨材投入口５４ａを通過して加熱炉５２に投入される。骨材１２の加熱炉５２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５２内で加熱されずに通過することが防止される。

　加熱炉５２の内側ドラム部５６は、スケルトン構造であることから、骨材投入口５４ａから投入された骨材１２は、内側ドラム部５６内を落下する。骨材投入口５４ａの下方には、骨材誘導路７２が配置されているので、骨材１２の多くは、骨材誘導路７２内を通過する。

　内側ドラム部５６内を落下した骨材１２の一部は、連結部材６２が有する掻上げ羽部６４に主に引っかかる。このように掻上げ羽部６４に引っかかった骨材１２は、内側ドラム部５６の回転に伴って、再度、内側ドラム部５６の上側に戻される。掻上げ羽部６４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６２から再度落下する。内側ドラム部５６の上側には、骨材誘導路７２の上端部が位置しているので、掻上げ羽部６４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７２を通って落下する。内側ドラム部５６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７２内を繰り返し通過する。

　骨材誘導路７２内には、熱供給管１０２を介して熱生成部１００からの熱風が供給されている。この熱風により骨材１２が加熱される。骨材１２の加熱により、骨材（含水骨材）１２に付着している水分が蒸気（飽和蒸気）となって除去され、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５４ｂを開く。これにより、骨材排出部８６を通して骨材１２が外部に排出される。加熱炉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。

　加熱炉５２内で骨材１２を加熱すると、上述のように骨材１２から飽和蒸気が発生する。飽和蒸気及び加熱炉５２内の熱風は、循環経路を循環する空気の流れに沿って、開口５４ｃから返送路９４に流れ込み、気水分離器９６を通過する。加熱媒体循環部９２内に流れ込んだ飽和蒸気などは、集塵装置９７が有するフィルタを通過したのち、強制循環器９８によって熱生成部１００内に送られる。熱生成部１００で生成される熱によって、飽和蒸気は過熱蒸気に変換された後、熱供給管１０２を通して加熱炉５２内に熱風と共に、加熱炉５２内に供給される。

　従って、骨材加熱装置２０を利用した骨材１２の加熱方法において、骨材１２を加熱する工程では、熱風加熱と共に、過熱蒸気加熱によって、骨材１２を加熱している。過熱蒸気加熱を利用しているので、骨材１２を効率的に加熱できる。

　更に、過熱蒸気を、加熱炉５２内に熱風を供給するための熱生成部１００を利用して生成する形態では、加熱炉５２で自然発生する飽和蒸気を有効に利用すると共に、過熱蒸気を生成するための別の加熱部を設ける必要がない。そのため、骨材加熱装置２０の構成は、省エネルギーに資する構成である。更に、骨材１２の加熱に利用する過熱蒸気を通常の水から生成しようとすれば、大量の水とその貯蔵スペースを要するが、加熱炉５２内の飽和蒸気を循環させながら、過熱蒸気を生成しているので、骨材加熱装置２０の省スペース化を図ることも可能である。

　骨材加熱装置２０において、加熱炉５２と加熱媒体循環部９２とにより循環経路が形成されている。その結果、加熱炉５２内に骨材１２を投入した際又は骨材１２を攪拌したりする際に発生する粉塵などが骨材加熱装置２０の系外に漏れにくい。そのため、骨材加熱装置２０の構成は、環境への負荷が小さい構成である。

　加熱媒体循環部９２が集塵装置９７を備えている場合には、加熱炉５２で発生した粉塵をより確実に除去できるので、環境への負荷がより小さくなる。集塵装置９７を、加熱炉５２から出てきた蒸気及び熱風が通過すると、蒸気及び熱風は、集塵装置９７から、より清浄な蒸気及び熱風として出てくる。図２に示した構成では、集塵装置９７を通過したより清浄な蒸気及び熱風が強制循環器９８及び熱生成部１００に流入するので、強制循環器９８及び熱生成部１００には、粉塵の影響がほとんどない。そのため、強制循環器９８及び熱生成部１００のメンテナンスが容易であると共に、製品寿命が延びやすい。粉塵は集塵装置９７でより多く除去されることが望ましいが、集塵装置９７は、粉塵の少なくとも一部を除去できればよい。

　温度センサ１０４を有する骨材加熱装置２０の形態では、制御装置５０と温度センサ１０４とにより、熱生成部１００、強制循環器９８及び開閉制御部８４，９０の少なくとも一つを制御し得る。これにより、熱風及び過熱蒸気の温度、過熱蒸気の加熱炉５２への送風量（送り込み量）及び骨材１２の加熱時間の少なくとも一つが制御される。従って、投入する骨材１２の量及材質の少なくとも一方に応じた加熱条件を設定できる。その結果、骨材１２を確実に加熱・乾燥させる適切なエネルギーで、骨材１２を加熱・乾燥し得る。投入する骨材１２の量及材質の少なくとも一方の条件は、予め制御装置５０に入力しておいてもよい。

　温度センサ１０４を有する骨材加熱装置２０の形態では、制御装置５０が、温度センサ１０４の計測結果に応じて熱生成部１００、強制循環器９８及び開閉制御部８４，９０の少なくとも一つを制御する、骨材加熱装置２０が有する制御部として機能する。

　骨材加熱装置２０を利用して骨材１２を加熱する前に、予め熱生成部１００及び強制循環器９８を駆動して、加熱炉５２内を予備加熱しておけば、骨材１２をより効率的に加熱できる。また、強制循環器９８の駆動により、循環経路内を空気が循環することから加熱媒体循環部９２内も事前に温められているので、加熱媒体循環部９２において過熱蒸気をより効率的に生成しやすい。

　骨材加熱装置２０では、加熱炉５２が、隣接する２つの連結部材６２，６２間に開口６６が形成された内側ドラム部５６を備えている。そのため、加熱炉５２内に投入された骨材１２は、隣接する２つの連結部材６２，６２間の隙間をとおって内側ドラム部５６内を落下する。

　内側ドラム部５６の連結部材６２，６２内を落下してきた骨材１２は、掻上げ羽部６４に引っ掛かり、内側ドラム部５６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５６の回転によって、骨材１２は、内側ドラム部５６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。

　加熱炉５２が物体誘導路としての骨材誘導路７２を備えた形態では、骨材誘導路７２内を多くの骨材１２が通過する。そのため、骨材誘導路７２内に熱風及び過熱蒸気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７２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部７６を備えている場合には、拡散部７６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。

　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。

　加熱媒体循環部９２の構成及び加熱媒体循環部９２と加熱炉５２との接続形態は、加熱炉５２内の飽和蒸気を過熱蒸気に変換すると共に、加熱炉５２内の飽和蒸気及び熱風に含まれる粉塵の一部を除去して加熱炉５２に返送できれば、特に限定されない。例えば、加熱媒体循環部９２は、強制循環器９８を有さなくてもよい。加熱媒体循環部９２は、加熱炉５２内の蒸気及び熱風に含まれる粉塵の一部を除去し得る機構を備えていれば集塵装置を備えなくてもよい。

　図２に示した加熱媒体循環部９２は、加熱炉５２に熱を熱風として供給する熱生成部１００を有しており、この熱生成部１００が、蒸気を過熱蒸気に変換する機能も有する。すなわち、熱生成部１００は、加熱炉５２に熱を熱風として供給する熱風供給部であると共に、蒸気を過熱蒸気に変換する変換部でもある。このような熱生成部１００を有する加熱媒体循環部９２の構成では、加熱媒体循環部９２は、加熱炉５２に熱風を含む加熱媒体を供給する加熱媒体供給部である。しかしながら、加熱媒体循環部９２は、熱生成部１００を有さずに、蒸気を過熱蒸気に変換する変換部を別途有してもよい。この場合、熱生成部１００は、返送路９４上に設けられず、加熱媒体循環部９２とは別に加熱炉５２に対して設置されて、加熱炉５２に熱風を含む加熱媒体を供給する加熱媒体供給部の一部を構成する。換言すれば、加熱炉５２に熱風を含む加熱媒体を供給する加熱媒体供給部は、熱生成部１００と、加熱媒体循環部９２とを有してもよい。

　熱生成部１００の一例は電気ヒータといった電気を利用して熱を生成する装置に限定されない。電気を利用することで、二酸化炭素などの排出が抑制されるので、加熱装置の構成が環境への負荷が小さい構成であり得る。

　図３及び図５には、加熱炉５２が、骨材誘導路７２を有する形態を例示しているが、加熱炉５２が、骨材誘導路７２を有さなくてもよい。

　図２，図３及び図５に示したように、骨材加熱装置２０は、骨材貯留部７８を備えている。しかしながら、骨材貯留部７８を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５２に投入されればよい。

　図３に示すように、骨材投入口５４ａと骨材排出口５４ｂとの配置関係は、骨材投入口５４ａから投入された骨材１２が骨材排出口５４ｂ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。

　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。

　次に、骨材排出口の開閉部の変形例について、加熱炉５２の場合を例にして説明する。前述したように、骨材排出口５４ｂは、エアシリンダといった開閉制御部９０でスライド板８８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８８は、開閉制御部９０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９０に接続されてもよい。これにより、骨材排出口５４ｂを開いているときに加熱炉５２から漏れる熱や、スライド板８８に伝達される加熱炉５２内及び骨材１２の熱の影響を受けない程度に、加熱炉５２から開閉制御部９０を、容易に離して配置可能である。そのため、加熱炉５２内の熱で開閉制御部９０が損傷することが抑制され得る。更に、開閉制御部９０と、ワイヤとの接続部や、ワイヤと、スライド板８８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５２の熱が、開閉制御部９０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８８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。スライド板８８の配置位置は、骨材排出部８６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８８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。骨材投入口５４ａ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５２の内部構造、例えば、端部６０Ａ、６０Ｂの内側の形状、及び、骨材投入口５４ａの位置及び大きさ等は、加熱炉５２内で骨材１２が効率的に加熱可能な構造であればよい。

　骨材加熱装置２０は、２つの加熱炉５２を備えるとしたが、加熱炉５２の数は２つに限定されない。加熱炉５２の数は一つでも良いし、３つ以上でもよい。

　骨材加熱装置２０が有する加熱炉５２は、上記２重構造を有してなくても、内側に加熱すべき物体を収容すると共に、その物体を加熱するための加熱空間が形成された炉であればよい。

　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、２０…骨材加熱装置、５０…制御装置、５２…加熱炉、５４…外側ドラム部（外側筒状部）、５６…内側ドラム部（内側筒状部）、６２…連結部材、９２…加熱媒体循環部（加熱媒体供給部）、９４…返送路、９６…気水分離器、９７…集塵装置、９８…強制循環器（強制循環機構）、１００…熱生成部、１０４…温度センサ（温度計測部）。

Claims

　含水骨材を、熱風を含む加熱媒体によって加熱する加熱炉と、
　前記加熱媒体を前記加熱炉に供給する加熱媒体供給部と、
を備え、
　前記加熱媒体供給部は、
　熱を生成すると共に、前記熱を前記加熱炉に熱風として供給する熱生成部と、
　前記含水骨材を加熱することによって発生した蒸気及び前記加熱炉内の熱風を前記加熱炉に返送する循環部であって、返送される前記蒸気及び前記熱風に含まれる粉塵の少なくとも一部を除去して返送すると共に、前記蒸気を過熱蒸気に変換して前記加熱炉に返送する前記循環部と、
を有し、
　前記加熱媒体は、前記熱生成部で生成された熱風、及び、前記循環部から返送される前記過熱蒸気を含む、
加熱装置。
　前記循環部は、前記循環部によって前記加熱炉に返送される前記蒸気を前記過熱蒸気に変換する変換部を有し、
　前記変換部は前記熱生成部であり、
　前記熱生成部は、生成する熱によって、前記蒸気を前記過熱蒸気に変換して前記加熱炉に供給する、
請求項１記載の加熱装置。
　前記循環部は、前記粉塵の少なくとも一部を除去する集塵装置を有する、請求項１又は２記載の加熱装置。
　前記循環部は、前記蒸気を前記加熱炉に強制的に返送する強制循環機構を有する、請求項１～３の何れか一項記載の加熱装置。
　前記加熱炉内の温度を計測する温度計測部と、
　前記温度計測部の計測結果に応じて前記強制循環機構を制御する制御部と、
を更に有する、
請求項４に記載の加熱装置。
　前記加熱炉内の温度を計測する温度計測部と、
　前記温度計測部の計測結果に応じて前記熱生成部で生成する熱の温度を制御する制御部と、
を更に有する、
請求項１～５の何れか一項記載の加熱装置。
　前記熱生成部は、電気を利用して熱を生成する、請求項１～６の何れか一項記載の加熱装置。
　前記加熱炉は、
　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、両端が閉じられた外側筒状部と、
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含水骨材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、
請求項１～７の何れか一項記載の加熱装置。