アスファルト混合物製造装置
【課題】 バーナへ燃焼用空気として循環供給する排ガスへの外気導入量を極力抑えて、高温の排ガスを出来るだけ多く有効利用することで省エネを図るようにしたアスファルト混合物製造装置を提供する。
【解決手段】 排ガスの一部をバーナ５の燃焼用空気として循環供給する循環ダクト２３に外気導入ダンパー２５と、酸素濃度計２６とを備え、検出する酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値３１との差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器２７を備え、バーナ５へ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整する。そして、燃焼用空気中の酸素濃度を例えば１８〜１９％程度に調整し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５へ供給しながらバーナ燃焼を行う。
【解決手段】 排ガスの一部をバーナ５の燃焼用空気として循環供給する循環ダクト２３に外気導入ダンパー２５と、酸素濃度計２６とを備え、検出する酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値３１との差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器２７を備え、バーナ５へ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整する。そして、燃焼用空気中の酸素濃度を例えば１８〜１９％程度に調整し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５へ供給しながらバーナ燃焼を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物の素材である新規骨材または廃材を加熱するドライヤを備えたアスファルト混合物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルト混合物製造装置においては、ドライヤにて骨材を加熱乾燥させる際に多くの熱エネルギーを消費するため、省エネルギーの観点から従来様々な手段にて熱回収が図られている。例えば、特許文献１（特開２０１０−２８１１１５号公報）や特許文献２（特開２０１０−２８１１１６号公報）にて開示されているように、ドライヤの排ガス導出用の排気ダクトに循環ダクトを分岐させて備え、該循環ダクトの他端部をドライヤに備えたバーナの燃焼用空気供給ファンに連結し、排ガスの一部をバーナの燃焼用空気として循環供給させることにより熱回収を図っているものがある。
【０００３】
ところで、ドライヤから導出される排ガス中の酸素濃度は、ドラム端部等の隙間から流れ込む外気によって多少高められるものの、バーナの燃焼用空気として供給しても適正な燃焼は困難であり、上記特許文献１、２に記載の装置においては、循環ダクトに連結した脱気ダクトや外気供給弁より適宜量の外気（脱気）を導入させることにより排ガス中の酸素濃度を高めて、バーナの燃焼用空気として利用可能なように調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８１１１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドライヤから導出される排ガス中の酸素濃度は必ずしも一定ではなく、例えばバーナの燃焼量等に応じて変動するため、上記従来装置においては、適正なバーナ燃焼を安定して維持できるように循環ダクト内の排ガスに対してある程度余分に外気を導入させて酸素濃度を十二分に高めることで対応せざるを得ない。一方、省エネの観点からすれば、常温である外気の導入量を極力抑えて、高温の排ガスを出来るだけ多く有効利用する方がより好ましいと考えられる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み、バーナへ燃焼用空気として循環供給する排ガスへの外気導入量を極力抑えて、高温の排ガスを出来るだけ多く有効利用することで省エネを図るようにしたアスファルト混合物製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、回転自在に傾斜支持した円筒状のドラムの一端部に熱風供給用のバーナを、他端部に排ガス導出用の排気ダクトを連結し、該排気ダクトの途中には排ガスを吸引排気する排風機を備えたアスファルト混合物製造装置において、前記排気ダクトの途中より分岐させて排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御してバーナの失火を回避する構成としたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、バーナへの燃料供給量とバーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしてバーナの失火を回避する構成としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る請求項１記載のアスファルト混合物製造装置によれば、排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したので、燃焼用空気中の酸素濃度を例えば１８〜１９％程度に調整し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量を供給することで適正なバーナ燃焼を維持でき、排ガスが保有する熱エネルギーを有効に活用できると共に、酸素濃度の低い燃焼用空気を使用することによって、サーマルＮＯｘの生成量を抑制でき低ＮＯｘ化を期待することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のアスファルト混合物製造装置によれば、バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたので、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファンの送風量が決定され、酸素量の過不足のないバーナ燃焼が可能となる。
【００１４】
更に、請求項３記載のアスファルト混合物製造装置によれば、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したので、この侵入する外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすと共に、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度となれば、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用できて好都合となる。
【００１５】
また、請求項４記載のアスファルト混合物製造装置によれば、前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御するので、例えば、バーナ燃焼量が急激に上昇したときに、静圧制御が急激に追従できずにドラム内の静圧が一時的に、例えばプラス圧になってドラム内への外気の侵入が不足すると、バーナの二次空気が遮断されると共にバーナ燃焼用空気として循環される排ガス中の残存酸素量も低下し、低酸素の燃焼用空気がバーナへ一時的に送られてバーナの失火へとつながる可能性があるが、ドラム内の静圧がバーナ失火回避静圧値を超過すれば瞬時に外気導入ダンパーの開度を全開とすることで酸素量の多い外気を燃焼用空気として一時的に導入させることができ、これによってバーナの失火を回避できる。
【００１６】
また、請求項５記載のアスファルト混合物製造装置によれば、バーナ燃焼制御器は、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うので、バーナへの燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るアスファルト混合物製造装置の一実施例を示す概略説明図である。
【図２】排ガス（燃焼用空気）中の酸素濃度に応じた理論空気比相当分の補正空気比と、該補正空気比を供給するのに必要な燃焼用空気供給ファンの風量倍率とを示した対応表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るアスファルト混合物製造装置にあっては、排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えている。前記目標酸素濃度値は、例えば、１６〜２０％程度、好ましくは１８〜１９％程度に設定し、バーナへ供給する燃焼用空気として適した酸素濃度に調整している。なお、目標酸素濃度値は、バーナの燃焼実験を行い、火炎形状の適正度等から適宜決定すると良い。
【００１９】
また、バーナへの燃料供給量とバーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器を有し、該バーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナに送り込み、適正なバーナ燃焼を維持するするようにしている。
【００２０】
また、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えている。前記静圧制御器に設定する負圧値は、例えば、−２００〜−３００Pa程度としてドラムとバーナとの隙間より所定量の外気をドラム内に吸引するようにしている。このドラム内に侵入する外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすようにしていると共に、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば排ガス中の残存酸素濃度を略１０〜１３％程度とし、この排ガス中に所定量の外気を導入することで酸素濃度を１６％〜２０％程度とし、バーナの燃焼用空気として利用できるようにしている。
【００２１】
そして、上記構成のアスファルト混合物製造装置にてアスファルト混合物を製造するときには、先ず、静圧制御器に所定の負圧値を設定すると共に、外気導入ダンパー開度制御器には適正なバーナ燃焼を維持するために必要な目標酸素濃度を設定する。そして、ドラム内に骨材を所定量ずつ供給しながらバーナを燃焼させてドラム内に熱風を供給して骨材を所定温度まで加熱する。このとき、ドラム下流の排気ダクトから流れる排ガスの一部を、バーナの燃焼用空気供給ファンによって吸引して燃焼用空気として循環ダクト側へと導き、酸素濃度計によって排ガス中の酸素濃度を検出する。検出された酸素濃度値は、外気導入ダンパー開度制御器に取り込まれ、予め設定した目標酸素濃度値と比較され、その差値量に基づいて外気導入ダンパーの開度調整が行われ、排ガス中に所定量の外気を導入し、例えば酸素濃度が１８〜１９％程度のバーナ燃焼に適した燃焼用空気とする。
【００２２】
そして、バーナ燃焼制御器では、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナに供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持する。
【００２３】
また、ドラムのバーナ側内部に配設した静圧計によって静圧値を逐次検出し、検出した静圧値を静圧制御器に取り込み、予め設定した所定の負圧値と比較し、その差値量に基づいて排気ダクトの排風機の排風量を制御し、ドラムのバーナ側の静圧を、例えば、−２００〜−３００Pa程度とし、所定量の外気をドラム内に吸引する。
【００２４】
前記ドラム内に侵入した外気は、バーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目も果たし、適正なバーナ燃焼を維持する。また、ドラム内への侵入外気は、ドラム内を通過して排ガスとして排出されるが、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば、排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度となれば、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用することを可能とする。
【００２５】
また、ドラム内に供給する骨材量が急激に増加すれば、これに追従してバーナ燃焼量が急激に上昇し、ドラム内の静圧がプラス側に変動してドラム内への侵入外気量も低下することから排ガス中の酸素量が急激に低下することも起こり得る。このとき、循環ダクト内の酸素濃度を酸素濃度計にて検出して目標酸素濃度値となるように外気導入を行って濃度調整を行おうとするものの、濃度調整できない低酸素の燃焼空気がバーナへ一時的に送り込まれ、燃焼用空気の酸素量不足が生じてバーナの失火や不完全燃焼が起こり得る。
【００２６】
前記バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、外気導入ダンパー開度制御器には、バーナ失火回避静圧値を予め設定する。このバーナ失火回避静圧値としては、ドラム隙間から適当な外気の侵入がないとバーナ失火になることを考慮し、例えば大気圧またはプラス圧、好ましくは大気圧よりも僅かに低い静圧値に設定するなど、適宜決定する。そして、外気導入ダンパー開度制御器では、静圧計にて検出されるドラム内の静圧値が前記バーナ失火回避静圧値を上回ると、外気導入ダンパーの開度を瞬時に全開となるように制御する。これによって、酸素量の多い外気が一気に導入されてバーナ燃焼用空気として供給され、バーナ失火を回避できる。
【００２７】
また、バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、バーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしても良い。例えば、酸素濃度計にて検出される燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度となるのを待ちながらバーナの燃焼量を段階的に増加させる制御を行うと、バーナへの燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火や不完全燃焼が生じることを回避できる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図中の１は、本発明のアスファルト混合物製造装置の概略説明図であり、骨材加熱乾燥装置であるドライヤ２を主体に構成している。前記ドライヤ２は、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム３を機台（図示せず）上に回転自在に傾斜支持し、駆動用モータ（図示せず）にて所定速度で回転させるようにしており、ドラム３一端側のホットホッパ４に備えたバーナ５よりドラム３内に熱風を供給する一方、ドラム３他端側のコールドホッパ６に連結した排気ダクト７の下流に介在させた排風機８にて吸引することによりドラム３内を通過する高温ガス流を維持している。
【００３０】
前記ドライヤ２の近傍には各種粒径の骨材を貯蔵する骨材ホッパ（図示せず）を設置しており、該骨材ホッパから払い出される骨材をベルトコンベヤ９を介してドラム３内に供給し、骨材がドラム３内を転動流下する間に高温ガス流と接触させて所望温度まで加熱乾燥させ、ホットホッパ４下部の排出口より順次排出させる。また、前記排気ダクト７の下流には、排ガス中のダストを捕集するバグフィルタ等の集塵機１０を備えていると共に、その下流端は風量調整ダンパー１１と排風機８とを介して煙突１２に連結しており、前記集塵機１０にて清浄化した排ガスを煙突１２から大気中に放出させるようにしている。
【００３１】
前記バーナ５には、燃料供給量と燃焼用空気供給量とを調節することによってバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器１３を備えており、ドライヤ２のホットホッパ４出口に備えた骨材温度計１４にて検出される加熱骨材温度に基づいて、コントロールモータ１５を介して燃料供給弁１６の開度を調整すると共に、インバータ１７を介してバーナ５の燃焼用空気供給ファン１８の送風量を調整してバーナ燃焼量を制御している。なお、燃焼用空気供給ファン１８の送風量の調整は、インバータ制御に代えて風量調整用ダンパーの開度制御によって行っても良い。
【００３２】
１９はドラム３内のバーナ５側の静圧を制御する静圧制御器であって、ドライヤ２のホットホッパ４の隅部に備えた静圧計２０にて検出されるドラム３内の静圧と、静圧制御器１９に予め設定される所定の負圧値２１との差値量に基づいて、排気ダクト７下流の排風機８の排風量をインバータ２２または風量調整用ダンパー１１によって調整し、ドラム３内の静圧を設定負圧値２１に維持させるように制御する。前記静圧制御器１９に設定する負圧値２１としては、大気圧よりもある程度低い圧力値（例えば、−２００〜−３００Ｐａ程度）に設定し、ドラム３のバーナ５側の隙間から所定量の外気をドラム３内に吸引する。この侵入する外気によってバーナ火炎の周りを通過させてバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補うと共に、ドラム排ガス中の残存酸素濃度を、例えば１０〜１３％程度とし、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用できるようにする。
【００３３】
２３は排気ダクト７の集塵機１０よりも下流側から分岐させて備えた循環ダクトであって、該循環ダクト２３の他端部を前記ドライヤ２のバーナ５の燃焼用空気供給ファン１８に連結していると共に、循環ダクト２３の途中には風量調整ダンパー２４と、循環ダクト２３内への外気導入量を調整する外気導入ダンパー２５と、該外気導入ダンパー２５の下流側には循環ダクト２３内を流下する排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計２６とを備えている。
【００３４】
２７は前記外気導入ダンパー２５の開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器であって、各種の検出値や制御信号を入出力する入出力部２８と、制御用の各種設定値を登録する設定記憶部２９と、これら各種の検出値や設定値等を基に各種制御を実行する制御部３０とを主体に構成している。そして、前記設定記憶部２９には、適正なバーナ燃焼を維持するために必要な酸素濃度である目標酸素濃度値３１（例えば、１８〜１９％程度）を予め設定しておき、該目標酸素濃度値３１と前記酸素濃度計２６にて検出される循環ダクト２３内の酸素濃度値との差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度をコントロールモータ３２を介して調整し、バーナ５の燃焼用空気供給ファン１８へ循環供給する排ガス中の酸素濃度を適正なバーナ燃焼を維持可能な程度に調整する。
【００３５】
また、前記バーナ燃焼制御器１３は、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５に供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持するようにしている。燃焼用空気中の酸素濃度としては、外気導入ダンパー開度制御器２７に設定された目標酸素濃度値、或いは酸素濃度計２６にて検出して取り込んだ酸素濃度とし、この酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御している。
【００３６】
図２は、排ガス中の酸素濃度（燃焼用空気中の酸素濃度）と、適正なバーナ燃焼を維持するのに必要な補正空気比と、該補正空気比をバーナ５へ供給する際に必要とされる燃焼用空気供給ファン１８の風量倍率の対応表であり、風量倍率は、酸素濃度２０．９％の燃焼用空気にて空気比１．２０にてバーナ燃焼を行う場合の送風量を基準としている。バーナ燃焼制御器１３には、前記の排ガス中の酸素濃度（燃焼用空気中の酸素濃度）と、その酸素濃度に応じた風量倍率または風量倍率から換算される必要燃焼空気量の関係が設定記憶されており、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を過不足のないように供給する。
【００３７】
また、バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、前記設定記憶部２９には、バーナ失火回避設定値３３を予め設定している。バーナ失火回避設定値３３は、ドラム３内への適当な侵入空気がないとバーナ失火が起こり得ることを考慮し、例えば大気圧またはプラス圧、好ましくは大気圧よりも僅かに低い静圧値に設定するなど、適宜決定する。そして、外気導入ダンパー開度制御器２７では、静圧計２０にて検出されるドラム３内の静圧値が前記バーナ失火回避静圧値３３を上回ると、外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開にするように制御するようにし、多量の外気を一気に循環ダクト２３内に導入させてバーナ失火を回避する。
【００３８】
そして、上記構成のアスファルト混合物製造装置１にてアスファルト混合物を製造するときには、先ず、静圧制御器１９に所定の負圧値２１を設定すると共に、外気導入ダンパー開度制御器２７には目標酸素濃度値３１、及びバーナ失火回避設定値３３をそれぞれ設定して記憶させる。そして、バーナ５の燃焼を開始してドラム３内に熱風を供給する一方、ベルトコンベヤ９によって骨材をドラム３内に所定量ずつ供給し、ドラム３から排出される加熱骨材温度に応じてバーナ燃焼量を制御しながら骨材を所定温度に加熱乾燥処理する。
【００３９】
このとき、バーナ５の燃焼用空気供給ファン１８によって、ドラム３下流の排気ダクト７から流れる排ガスの一部を吸引して循環ダクト２３側へと導き、排ガス中の酸素濃度を酸素濃度計２６によって逐次検出する。外気導入ダンパー開度制御器２７は、前記検出した酸素濃度を取り込み、予め設定した目標酸素濃度値３１と比較し、その差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度調整を行い、排ガス中に所定量の外気を導入し、酸素濃度、例えば１８〜１９％程度のバーナ燃焼に適した燃焼用空気とする。
【００４０】
そして、バーナ燃焼制御器１３では、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５に供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持する。
【００４１】
また、静圧制御器１９では、静圧計２０によって検出されるドラム３内の静圧値を取り込み、検出され４る静圧値が設定負圧値、例えば、−２００〜−３００Pa程度となるように排風機の排風量を制御する。これによって、ドラム３のバーナ５側の隙間より外気を吸引し、この侵入した外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすと共に、ドラム排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たす。この侵入外気によって排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度とすることによって、バーナの燃焼用空気として循環利用できるようになる。
【００４２】
一方、ドライヤ２の運転中に、例えば、ドラム３内への骨材供給量を増加変動させると、これに追従するように、バーナ燃焼量も急激に増加し、これに伴ってドラム３内の静圧が一時的にプラス側に変動してドラム３内への侵入空気も低下する。このとき、外気導入ダンパー開度制御器１９では、静圧計２０によって検出される静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を上回ると、コントロールモータ３２を介して外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開とするように制御し、多量の外気を一気に循環ダクト２３内に導入させてバーナ失火を回避する。そして、静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を下回ると、循環ダクト２３内の燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度値となるように、通常の外気導入ダンパー２５の開度制御に戻る。
【００４３】
なお、上記実施例においては、静圧計２０によって検出される静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を上回ると、外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開としてバーナ失火や不完全燃焼を回避するようにしたが、これに代えて、バーナ燃焼制御器１３では、酸素濃度計２６にて検出される燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度値３１となるのを待ちながらバーナ５の燃焼量を段階的に増加させるクロスリミット燃焼制御を行うこともできる。このクロスリミット燃焼制御によって、バーナ５への燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火や不完全燃焼が生じることを回避できる。
【００４４】
なお、上記実施例において、目標酸素濃度値、設定負圧値、ドラム排ガス中の好ましい残存酸素濃度、及びバーナ失火回避静圧値の数値範囲を記載したが、何ら限定するものではなく、バーナ燃焼実験等を行い、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１…アスファルト混合物製造装置 ２…ドライヤ
３…ドラム ５…バーナ
７…排気ダクト ８…排風機
１３…バーナ燃焼制御器 １４…骨材温度計
１６…燃料供給弁 １８…燃焼用空気供給ファン
１９…静圧制御器 ２０…静圧計
２３…循環ダクト ２５…外気導入ダンパー
２６…酸素濃度計 ２７…外気導入ダンパー開度制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路舗装材であるアスファルト混合物の素材である新規骨材または廃材を加熱するドライヤを備えたアスファルト混合物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装材であるアスファルト混合物を製造するアスファルト混合物製造装置においては、ドライヤにて骨材を加熱乾燥させる際に多くの熱エネルギーを消費するため、省エネルギーの観点から従来様々な手段にて熱回収が図られている。例えば、特許文献１（特開２０１０−２８１１１５号公報）や特許文献２（特開２０１０−２８１１１６号公報）にて開示されているように、ドライヤの排ガス導出用の排気ダクトに循環ダクトを分岐させて備え、該循環ダクトの他端部をドライヤに備えたバーナの燃焼用空気供給ファンに連結し、排ガスの一部をバーナの燃焼用空気として循環供給させることにより熱回収を図っているものがある。
【０００３】
ところで、ドライヤから導出される排ガス中の酸素濃度は、ドラム端部等の隙間から流れ込む外気によって多少高められるものの、バーナの燃焼用空気として供給しても適正な燃焼は困難であり、上記特許文献１、２に記載の装置においては、循環ダクトに連結した脱気ダクトや外気供給弁より適宜量の外気（脱気）を導入させることにより排ガス中の酸素濃度を高めて、バーナの燃焼用空気として利用可能なように調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８１１１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドライヤから導出される排ガス中の酸素濃度は必ずしも一定ではなく、例えばバーナの燃焼量等に応じて変動するため、上記従来装置においては、適正なバーナ燃焼を安定して維持できるように循環ダクト内の排ガスに対してある程度余分に外気を導入させて酸素濃度を十二分に高めることで対応せざるを得ない。一方、省エネの観点からすれば、常温である外気の導入量を極力抑えて、高温の排ガスを出来るだけ多く有効利用する方がより好ましいと考えられる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み、バーナへ燃焼用空気として循環供給する排ガスへの外気導入量を極力抑えて、高温の排ガスを出来るだけ多く有効利用することで省エネを図るようにしたアスファルト混合物製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、回転自在に傾斜支持した円筒状のドラムの一端部に熱風供給用のバーナを、他端部に排ガス導出用の排気ダクトを連結し、該排気ダクトの途中には排ガスを吸引排気する排風機を備えたアスファルト混合物製造装置において、前記排気ダクトの途中より分岐させて排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御してバーナの失火を回避する構成としたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載のアスファルト混合物製造装置にあっては、バーナへの燃料供給量とバーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしてバーナの失火を回避する構成としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る請求項１記載のアスファルト混合物製造装置によれば、排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したので、燃焼用空気中の酸素濃度を例えば１８〜１９％程度に調整し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量を供給することで適正なバーナ燃焼を維持でき、排ガスが保有する熱エネルギーを有効に活用できると共に、酸素濃度の低い燃焼用空気を使用することによって、サーマルＮＯｘの生成量を抑制でき低ＮＯｘ化を期待することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のアスファルト混合物製造装置によれば、バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたので、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファンの送風量が決定され、酸素量の過不足のないバーナ燃焼が可能となる。
【００１４】
更に、請求項３記載のアスファルト混合物製造装置によれば、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したので、この侵入する外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすと共に、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度となれば、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用できて好都合となる。
【００１５】
また、請求項４記載のアスファルト混合物製造装置によれば、前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御するので、例えば、バーナ燃焼量が急激に上昇したときに、静圧制御が急激に追従できずにドラム内の静圧が一時的に、例えばプラス圧になってドラム内への外気の侵入が不足すると、バーナの二次空気が遮断されると共にバーナ燃焼用空気として循環される排ガス中の残存酸素量も低下し、低酸素の燃焼用空気がバーナへ一時的に送られてバーナの失火へとつながる可能性があるが、ドラム内の静圧がバーナ失火回避静圧値を超過すれば瞬時に外気導入ダンパーの開度を全開とすることで酸素量の多い外気を燃焼用空気として一時的に導入させることができ、これによってバーナの失火を回避できる。
【００１６】
また、請求項５記載のアスファルト混合物製造装置によれば、バーナ燃焼制御器は、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うので、バーナへの燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るアスファルト混合物製造装置の一実施例を示す概略説明図である。
【図２】排ガス（燃焼用空気）中の酸素濃度に応じた理論空気比相当分の補正空気比と、該補正空気比を供給するのに必要な燃焼用空気供給ファンの風量倍率とを示した対応表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るアスファルト混合物製造装置にあっては、排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えている。前記目標酸素濃度値は、例えば、１６〜２０％程度、好ましくは１８〜１９％程度に設定し、バーナへ供給する燃焼用空気として適した酸素濃度に調整している。なお、目標酸素濃度値は、バーナの燃焼実験を行い、火炎形状の適正度等から適宜決定すると良い。
【００１９】
また、バーナへの燃料供給量とバーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器を有し、該バーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナに送り込み、適正なバーナ燃焼を維持するするようにしている。
【００２０】
また、ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えている。前記静圧制御器に設定する負圧値は、例えば、−２００〜−３００Pa程度としてドラムとバーナとの隙間より所定量の外気をドラム内に吸引するようにしている。このドラム内に侵入する外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすようにしていると共に、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば排ガス中の残存酸素濃度を略１０〜１３％程度とし、この排ガス中に所定量の外気を導入することで酸素濃度を１６％〜２０％程度とし、バーナの燃焼用空気として利用できるようにしている。
【００２１】
そして、上記構成のアスファルト混合物製造装置にてアスファルト混合物を製造するときには、先ず、静圧制御器に所定の負圧値を設定すると共に、外気導入ダンパー開度制御器には適正なバーナ燃焼を維持するために必要な目標酸素濃度を設定する。そして、ドラム内に骨材を所定量ずつ供給しながらバーナを燃焼させてドラム内に熱風を供給して骨材を所定温度まで加熱する。このとき、ドラム下流の排気ダクトから流れる排ガスの一部を、バーナの燃焼用空気供給ファンによって吸引して燃焼用空気として循環ダクト側へと導き、酸素濃度計によって排ガス中の酸素濃度を検出する。検出された酸素濃度値は、外気導入ダンパー開度制御器に取り込まれ、予め設定した目標酸素濃度値と比較され、その差値量に基づいて外気導入ダンパーの開度調整が行われ、排ガス中に所定量の外気を導入し、例えば酸素濃度が１８〜１９％程度のバーナ燃焼に適した燃焼用空気とする。
【００２２】
そして、バーナ燃焼制御器では、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナに供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持する。
【００２３】
また、ドラムのバーナ側内部に配設した静圧計によって静圧値を逐次検出し、検出した静圧値を静圧制御器に取り込み、予め設定した所定の負圧値と比較し、その差値量に基づいて排気ダクトの排風機の排風量を制御し、ドラムのバーナ側の静圧を、例えば、−２００〜−３００Pa程度とし、所定量の外気をドラム内に吸引する。
【００２４】
前記ドラム内に侵入した外気は、バーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目も果たし、適正なバーナ燃焼を維持する。また、ドラム内への侵入外気は、ドラム内を通過して排ガスとして排出されるが、排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たし、例えば、排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度となれば、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用することを可能とする。
【００２５】
また、ドラム内に供給する骨材量が急激に増加すれば、これに追従してバーナ燃焼量が急激に上昇し、ドラム内の静圧がプラス側に変動してドラム内への侵入外気量も低下することから排ガス中の酸素量が急激に低下することも起こり得る。このとき、循環ダクト内の酸素濃度を酸素濃度計にて検出して目標酸素濃度値となるように外気導入を行って濃度調整を行おうとするものの、濃度調整できない低酸素の燃焼空気がバーナへ一時的に送り込まれ、燃焼用空気の酸素量不足が生じてバーナの失火や不完全燃焼が起こり得る。
【００２６】
前記バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、外気導入ダンパー開度制御器には、バーナ失火回避静圧値を予め設定する。このバーナ失火回避静圧値としては、ドラム隙間から適当な外気の侵入がないとバーナ失火になることを考慮し、例えば大気圧またはプラス圧、好ましくは大気圧よりも僅かに低い静圧値に設定するなど、適宜決定する。そして、外気導入ダンパー開度制御器では、静圧計にて検出されるドラム内の静圧値が前記バーナ失火回避静圧値を上回ると、外気導入ダンパーの開度を瞬時に全開となるように制御する。これによって、酸素量の多い外気が一気に導入されてバーナ燃焼用空気として供給され、バーナ失火を回避できる。
【００２７】
また、バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、バーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしても良い。例えば、酸素濃度計にて検出される燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度となるのを待ちながらバーナの燃焼量を段階的に増加させる制御を行うと、バーナへの燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火や不完全燃焼が生じることを回避できる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図中の１は、本発明のアスファルト混合物製造装置の概略説明図であり、骨材加熱乾燥装置であるドライヤ２を主体に構成している。前記ドライヤ２は、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム３を機台（図示せず）上に回転自在に傾斜支持し、駆動用モータ（図示せず）にて所定速度で回転させるようにしており、ドラム３一端側のホットホッパ４に備えたバーナ５よりドラム３内に熱風を供給する一方、ドラム３他端側のコールドホッパ６に連結した排気ダクト７の下流に介在させた排風機８にて吸引することによりドラム３内を通過する高温ガス流を維持している。
【００３０】
前記ドライヤ２の近傍には各種粒径の骨材を貯蔵する骨材ホッパ（図示せず）を設置しており、該骨材ホッパから払い出される骨材をベルトコンベヤ９を介してドラム３内に供給し、骨材がドラム３内を転動流下する間に高温ガス流と接触させて所望温度まで加熱乾燥させ、ホットホッパ４下部の排出口より順次排出させる。また、前記排気ダクト７の下流には、排ガス中のダストを捕集するバグフィルタ等の集塵機１０を備えていると共に、その下流端は風量調整ダンパー１１と排風機８とを介して煙突１２に連結しており、前記集塵機１０にて清浄化した排ガスを煙突１２から大気中に放出させるようにしている。
【００３１】
前記バーナ５には、燃料供給量と燃焼用空気供給量とを調節することによってバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器１３を備えており、ドライヤ２のホットホッパ４出口に備えた骨材温度計１４にて検出される加熱骨材温度に基づいて、コントロールモータ１５を介して燃料供給弁１６の開度を調整すると共に、インバータ１７を介してバーナ５の燃焼用空気供給ファン１８の送風量を調整してバーナ燃焼量を制御している。なお、燃焼用空気供給ファン１８の送風量の調整は、インバータ制御に代えて風量調整用ダンパーの開度制御によって行っても良い。
【００３２】
１９はドラム３内のバーナ５側の静圧を制御する静圧制御器であって、ドライヤ２のホットホッパ４の隅部に備えた静圧計２０にて検出されるドラム３内の静圧と、静圧制御器１９に予め設定される所定の負圧値２１との差値量に基づいて、排気ダクト７下流の排風機８の排風量をインバータ２２または風量調整用ダンパー１１によって調整し、ドラム３内の静圧を設定負圧値２１に維持させるように制御する。前記静圧制御器１９に設定する負圧値２１としては、大気圧よりもある程度低い圧力値（例えば、−２００〜−３００Ｐａ程度）に設定し、ドラム３のバーナ５側の隙間から所定量の外気をドラム３内に吸引する。この侵入する外気によってバーナ火炎の周りを通過させてバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補うと共に、ドラム排ガス中の残存酸素濃度を、例えば１０〜１３％程度とし、排ガスをバーナの燃焼用空気として循環使用できるようにする。
【００３３】
２３は排気ダクト７の集塵機１０よりも下流側から分岐させて備えた循環ダクトであって、該循環ダクト２３の他端部を前記ドライヤ２のバーナ５の燃焼用空気供給ファン１８に連結していると共に、循環ダクト２３の途中には風量調整ダンパー２４と、循環ダクト２３内への外気導入量を調整する外気導入ダンパー２５と、該外気導入ダンパー２５の下流側には循環ダクト２３内を流下する排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計２６とを備えている。
【００３４】
２７は前記外気導入ダンパー２５の開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器であって、各種の検出値や制御信号を入出力する入出力部２８と、制御用の各種設定値を登録する設定記憶部２９と、これら各種の検出値や設定値等を基に各種制御を実行する制御部３０とを主体に構成している。そして、前記設定記憶部２９には、適正なバーナ燃焼を維持するために必要な酸素濃度である目標酸素濃度値３１（例えば、１８〜１９％程度）を予め設定しておき、該目標酸素濃度値３１と前記酸素濃度計２６にて検出される循環ダクト２３内の酸素濃度値との差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度をコントロールモータ３２を介して調整し、バーナ５の燃焼用空気供給ファン１８へ循環供給する排ガス中の酸素濃度を適正なバーナ燃焼を維持可能な程度に調整する。
【００３５】
また、前記バーナ燃焼制御器１３は、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５に供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持するようにしている。燃焼用空気中の酸素濃度としては、外気導入ダンパー開度制御器２７に設定された目標酸素濃度値、或いは酸素濃度計２６にて検出して取り込んだ酸素濃度とし、この酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御している。
【００３６】
図２は、排ガス中の酸素濃度（燃焼用空気中の酸素濃度）と、適正なバーナ燃焼を維持するのに必要な補正空気比と、該補正空気比をバーナ５へ供給する際に必要とされる燃焼用空気供給ファン１８の風量倍率の対応表であり、風量倍率は、酸素濃度２０．９％の燃焼用空気にて空気比１．２０にてバーナ燃焼を行う場合の送風量を基準としている。バーナ燃焼制御器１３には、前記の排ガス中の酸素濃度（燃焼用空気中の酸素濃度）と、その酸素濃度に応じた風量倍率または風量倍率から換算される必要燃焼空気量の関係が設定記憶されており、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を過不足のないように供給する。
【００３７】
また、バーナ失火や不完全燃焼の防止対策として、前記設定記憶部２９には、バーナ失火回避設定値３３を予め設定している。バーナ失火回避設定値３３は、ドラム３内への適当な侵入空気がないとバーナ失火が起こり得ることを考慮し、例えば大気圧またはプラス圧、好ましくは大気圧よりも僅かに低い静圧値に設定するなど、適宜決定する。そして、外気導入ダンパー開度制御器２７では、静圧計２０にて検出されるドラム３内の静圧値が前記バーナ失火回避静圧値３３を上回ると、外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開にするように制御するようにし、多量の外気を一気に循環ダクト２３内に導入させてバーナ失火を回避する。
【００３８】
そして、上記構成のアスファルト混合物製造装置１にてアスファルト混合物を製造するときには、先ず、静圧制御器１９に所定の負圧値２１を設定すると共に、外気導入ダンパー開度制御器２７には目標酸素濃度値３１、及びバーナ失火回避設定値３３をそれぞれ設定して記憶させる。そして、バーナ５の燃焼を開始してドラム３内に熱風を供給する一方、ベルトコンベヤ９によって骨材をドラム３内に所定量ずつ供給し、ドラム３から排出される加熱骨材温度に応じてバーナ燃焼量を制御しながら骨材を所定温度に加熱乾燥処理する。
【００３９】
このとき、バーナ５の燃焼用空気供給ファン１８によって、ドラム３下流の排気ダクト７から流れる排ガスの一部を吸引して循環ダクト２３側へと導き、排ガス中の酸素濃度を酸素濃度計２６によって逐次検出する。外気導入ダンパー開度制御器２７は、前記検出した酸素濃度を取り込み、予め設定した目標酸素濃度値３１と比較し、その差値量に基づいて外気導入ダンパー２５の開度調整を行い、排ガス中に所定量の外気を導入し、酸素濃度、例えば１８〜１９％程度のバーナ燃焼に適した燃焼用空気とする。
【００４０】
そして、バーナ燃焼制御器１３では、燃焼用空気中の酸素濃度に応じて燃焼用空気供給ファン１８の送風量を補正制御し、バーナ燃焼量に必要な酸素量を含む燃焼用空気量をバーナ５に供給し、酸素量の過不足のない適正なバーナ燃焼を維持する。
【００４１】
また、静圧制御器１９では、静圧計２０によって検出されるドラム３内の静圧値を取り込み、検出され４る静圧値が設定負圧値、例えば、−２００〜−３００Pa程度となるように排風機の排風量を制御する。これによって、ドラム３のバーナ５側の隙間より外気を吸引し、この侵入した外気がバーナ火炎の周りを通過することによってバーナ燃焼の二次空気として不足する酸素を補う役目を果たすと共に、ドラム排ガス中の残存酸素濃度を高める役目も果たす。この侵入外気によって排ガス中の残存酸素濃度が１０〜１３％程度とすることによって、バーナの燃焼用空気として循環利用できるようになる。
【００４２】
一方、ドライヤ２の運転中に、例えば、ドラム３内への骨材供給量を増加変動させると、これに追従するように、バーナ燃焼量も急激に増加し、これに伴ってドラム３内の静圧が一時的にプラス側に変動してドラム３内への侵入空気も低下する。このとき、外気導入ダンパー開度制御器１９では、静圧計２０によって検出される静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を上回ると、コントロールモータ３２を介して外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開とするように制御し、多量の外気を一気に循環ダクト２３内に導入させてバーナ失火を回避する。そして、静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を下回ると、循環ダクト２３内の燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度値となるように、通常の外気導入ダンパー２５の開度制御に戻る。
【００４３】
なお、上記実施例においては、静圧計２０によって検出される静圧値がバーナ失火回避静圧値３３を上回ると、外気導入ダンパー２５の開度を瞬時に全開としてバーナ失火や不完全燃焼を回避するようにしたが、これに代えて、バーナ燃焼制御器１３では、酸素濃度計２６にて検出される燃焼用空気中の酸素濃度が目標酸素濃度値３１となるのを待ちながらバーナ５の燃焼量を段階的に増加させるクロスリミット燃焼制御を行うこともできる。このクロスリミット燃焼制御によって、バーナ５への燃料供給量と燃焼に必要な酸素量は互いに制限しながら段階的に増加することで酸素不足とはならず、バーナの失火や不完全燃焼が生じることを回避できる。
【００４４】
なお、上記実施例において、目標酸素濃度値、設定負圧値、ドラム排ガス中の好ましい残存酸素濃度、及びバーナ失火回避静圧値の数値範囲を記載したが、何ら限定するものではなく、バーナ燃焼実験等を行い、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１…アスファルト混合物製造装置 ２…ドライヤ
３…ドラム ５…バーナ
７…排気ダクト ８…排風機
１３…バーナ燃焼制御器 １４…骨材温度計
１６…燃料供給弁 １８…燃焼用空気供給ファン
１９…静圧制御器 ２０…静圧計
２３…循環ダクト ２５…外気導入ダンパー
２６…酸素濃度計 ２７…外気導入ダンパー開度制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に傾斜支持した円筒状のドラムの一端部に熱風供給用のバーナを、他端部に排ガス導出用の排気ダクトを連結し、該排気ダクトの途中には排ガスを吸引排気する排風機を備えたアスファルト混合物製造装置において、前記排気ダクトの途中より分岐させて排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したことを特徴とするアスファルト混合物製造装置。
【請求項２】
バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたことを特徴とする請求項１記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項３】
ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項４】
前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御してバーナの失火を回避する構成としたことを特徴とする請求項３記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項５】
バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしてバーナの失火を回避する構成としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項１】
回転自在に傾斜支持した円筒状のドラムの一端部に熱風供給用のバーナを、他端部に排ガス導出用の排気ダクトを連結し、該排気ダクトの途中には排ガスを吸引排気する排風機を備えたアスファルト混合物製造装置において、前記排気ダクトの途中より分岐させて排ガスの一部を燃焼用空気としてバーナの燃焼用空気供給ファンへ循環供給する循環ダクトと、該循環ダクト内への外気導入量を調整する外気導入ダンパーと、該外気導入ダンパーの下流側における循環ダクト内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、該酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の酸素濃度と予め設定した目標酸素濃度値との差値量に基づいて前記外気導入ダンパーの開度を制御する外気導入ダンパー開度制御器とを備えてバーナへ供給する燃焼用空気中の酸素濃度を調整するように構成したことを特徴とするアスファルト混合物製造装置。
【請求項２】
バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度に応じてバーナ燃焼に必要な酸素量を供給するように燃焼用空気供給ファンの送風量を補正制御する構成としたことを特徴とする請求項１記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項３】
ドラムのバーナ側内部の静圧を検出する静圧計と、該静圧計にて検出されるドラム内の静圧と予め設定した所定の負圧値との差値量に基づいて前記排気ダクトの排風機の排風量を制御する静圧制御器とを備えてドラムのバーナ側より所定量の外気をドラム内に吸引するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項４】
前記外気導入ダンパー開度制御器は、静圧計にて検出されるドラム内の静圧が予め設定したバーナ失火回避静圧値を超過してドラム内への外気吸引量が不足すると、外気導入ダンパーの開度を全開として酸素量の多い外気を燃焼用空気として導入するように制御してバーナの失火を回避する構成としたことを特徴とする請求項３記載のアスファルト混合物製造装置。
【請求項５】
バーナへの燃料供給量と、バーナの燃焼用空気供給ファンの送風量とを調整してバーナ燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器では、酸素濃度計にて検出される循環ダクト内の燃焼用空気中の酸素濃度にてバーナへ供給する酸素量がバーナ燃焼に必要な酸素量よりも常に上回るようにバーナ燃焼量を制御するクロスリミット燃焼制御を行うようにしてバーナの失火を回避する構成としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアスファルト混合物製造装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−８３１２６（Ｐ２０１３−８３１２６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５２３４（Ｐ２０１１−２２５２３４）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
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