(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトフィニッシャのアスファルト混合物投入部を加温する加温装置を備え、
該加温装置は、
該アスファルト混合物投入部の一部を構成し、相対向する内側板部材と外側板部材と、
該内側板部材の内側に密着している面状電熱装置と
を有し、
前記面状電熱装置は複数設けられ、
該複数の面状電熱装置は電気的に並列であり、
前記複数の面状電熱装置では、
上位置に設けられる面状電熱装置の設定温度以上となるように、下位置に設けられる面状電熱装置の設定温度が設定される
ことを特徴とするアスファルトフィニッシャ。
【請求項２】
アスファルトフィニッシャのアスファルト混合物投入部を加温する加温装置を備え、
該加温装置は、
該アスファルト混合物投入部の一部を構成し、相対向する内側板部材と外側板部材と、
該内側板部材の内側に密着している面状電熱装置と
を有し、
前記面状電熱装置は複数設けられ、
該複数の面状電熱装置は電気的に並列であり、
前記複数の面状電熱装置では、
前記アスファルト混合物投入部のホッパウイング上段に設けられる面状電熱装置の設定温度以上となるように、ホッパウイング下段に設けられる面状電熱装置の設定温度が設定される
ことを特徴とするアスファルトフィニッシャ。
【請求項３】
アスファルトフィニッシャのアスファルト混合物投入部を加温する加温装置を備え、
該加温装置は、
該アスファルト混合物投入部の一部を構成し、相対向する内側板部材と外側板部材と、
該内側板部材の内側に密着している面状電熱装置と
を有し、
前記面状電熱装置は複数設けられ、
該複数の面状電熱装置は電気的に並列であり、
前記アスファルト混合物投入部のホッパウイング上段とホッパウイング下段との連続部には隅角部が形成され、
該ホッパウイング上段および／またはホッパウイング下段には、複数の面状電熱装置が設けられ、
該複数の面状電熱装置では、該隅角部直近の面状電熱装置の設定温度が、他の面状電熱装置の設定温度以上となるように設定される
ことを特徴とするアスファルトフィニッシャ。
【請求項４】
前記アスファルト混合物投入部は、ホッパウイング上段、ホッパウイング下段、ホッパリア面、フロントウイング、リア板、バーフィーダの構成部材から構成され、
前記加熱装置は、１または２以上の該構成部品に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のアスファルトフィニッシャ。
【請求項５】
前記加温装置は、
前記外側板部材の内側に密着している断熱シートと、
前記面状電熱装置と該断熱シートとの間に設けられる対流層と
を有する
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のアスファルトフィニッシャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト混合物を貯蔵し敷き均すアスファルトフィニッシャに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アスファルト混合物は合材工場で製造され、ダンプトラックにより搬送され、アスファルトフィニッシャのアスファルト混合物投入部に投入される。アスファルト混合物投入部は、投入されたアスファルト混合物を積み込み一時的に貯蔵するホッパと、積み込まれたアスファルト混合物をスクリード側に搬送するバーフィーダとを有している。スクリード側に搬送されたアスファルト混合物が敷き均されることにより、舗装施工が行われる。【０００３】
ところで、アスファルト混合物は、品質確保の観点から、予め設定される温度範囲で舗装施工をすることが要求される。一方、寒冷地・山間部なのどの地理的条件や寒冷期、夜間施工などの時期的条件によっては、アスファルト混合物の温度降下が早く、所定の締め固め度が得られにくい等の問題が発生しやすい場合もある。他にも、敷き均し面に引きずりやドラッギングホールなどの不具合や、舗装のジョイント部の接着が不十分となるといった問題が発生する恐れもある。【０００４】
このため、外気温が５℃以下になるような低気温環境下ではアスファルト舗装施工を避けることが好ましい。特に、アスファルト混合物同士の間に間隙が必要となる排水性舗装においては、温度降下により品質劣化のおそれがあるため、厳しい温度管理が要求される。【０００５】
しかし、発注スケジュールの都合や、通年施工の観点から外気温が低温になるような環境下における施工が避けられない場合もあり、何らかの対策が必要である。たとえば、合材工場出荷時のアスファルト混合物の温度をやや高くしたり、運搬時にダンプトラックの荷台に保温シートを掛けるといった対策が考えられる。一方、アスファルトフィニッシャへアスファルト混合物投入後、舗装施工までの間に放出される熱も無視できない。【０００６】
特許文献１のアスファルトフィニッシャでは、エンジンの暖機運転の際に生じる排気を再利用した予熱機能を有するホッパやバーフィーダが提案されている。従来技術によれば、アスファルト混合物投入前にホッパおよびバーフィーダに予熱を付与しておくことで、低気温環境下で最初に投入されたアスファルト混合物がホッパやバーフィーダの表面に接触しても、アスファルト混合物の温度降下を抑制できる。更に、アスファルト混合物投入後および舗装施工中には、アスファルト混合物を保温でき、アスファルト混合物の温度降下を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１１３０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術は、排気を再利用するものであるため、下記の様な課題があった。【０００９】
エンジンの暖機運転の際に生じる排気を再利用するため予熱後のホッパ等の温度は最高でも６０度程度である。ダンプトラックから投入されるアスファルト混合物の温度は通常１５０〜２００℃程度であるため、予熱温度はなるべく高い方が好ましい。【００１０】
実際の施工例によると、エンジン開始から最高温度到達までの経過時間は３０〜９０分程度であった。施工期間短縮の点から設定予熱温度への到達時間は短い方が好ましい。【００１１】
従来技術では、２枚の鋼板内に設けられた流路に排気を流す。鋼板間隔が２５ｍｍ以上かつ流路幅が２００ｍｍ以上なければ、流路として充分に機能しない。流路サイズを考慮すると、ホッパやバーフィーダにおいて流路が設けられない箇所があり、その結果、温度ムラが生じるおそれがある。【００１２】
さらには、例えば、フロントウイングなどには流路を設けることができない。【００１３】
また、流路上流と流路下流では、排気温度が異なり、温度ムラが生じるおそれがある。【００１４】
従来技術において、予熱温度は受働的に定まるが、予熱温度を主働的に設定し調整できることが好ましい。更に、部分的に予熱温度を設定し調整できることが好ましい。【００１５】
本発明は上記課題を解決するものであり、従来技術に比べて、短時間で高温にムラなくアスファルト混合物投入部を加温できるアスファルトフィニッシャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決する本発明のアスファルトフィニッシャは、加温装置を備える。該加温装置は、アスファルトフィニッシャのアスファルト混合物投入部を加温する。該加温装置は、内側板部材と外側板部材と面状電熱装置とを有する。内側板部材と外側板部材とは、相対向し、該アスファルト混合物投入部の一部を構成する。面状電熱装置は、該内側板部材の内側に密着している。【００１７】
面状電熱装置により、短時間で高温にムラなくアスファルト混合物投入部を加温できる。【００１８】
上記発明において好ましくは、前記アスファルト混合物投入部は、ホッパウイング上段、ホッパウイング下段、ホッパリア面、フロントウイング、リア板、バーフィーダの構成部材から構成される。前記加熱装置は、１または２以上の該構成部品に設けられる。【００１９】
面状電熱装置によりダウンサイズを図ることで、広範囲に適用できる。【００２０】
上記発明において好ましくは、前記面状電熱装置は複数設けられる。該複数の面状電熱装置は電気的に並列である。【００２１】
これにより、個別に設定温度を設定できる。【００２２】
上記発明において好ましくは、前記複数の面状電熱装置では、上位置に設けられる面状電熱装置の設定温度以上となるように、下位置に設けられる面状電熱装置の設定温度が設定される。例えば、ホッパウイング上段に設けられる面状電熱装置の設定温度以上となるように、ホッパウイング下段に設けられる面状電熱装置の設定温度が設定される。【００２３】
これにより、下流側でも充分な予熱付与効果が得られる。【００２４】
上記発明において好ましくは、前記アスファルト混合物投入部のホッパウイング上段とホッパウイング下段との連続部には隅角部が形成される。該ホッパウイング上段および／またはホッパウイング下段には、複数の面状電熱装置が設けられる。該複数の面状電熱装置では、該隅角部直近の面状電熱装置の設定温度が、他の面状電熱装置の設定温度以上となるように設定される。【００２５】
これにより、隅角部にてアスファルト混合物が塊となりにくくなり、舗装品質を確保できる。【００２６】
上記発明において好ましくは、前記加温装置は、面状電熱装置と、対流層と、断熱シートの三層構造になっている。断熱シートは、前記外側板部材の内側に密着している。対流層が前記面状電熱装置と該断熱シートとの間に設けられる。【００２７】
対流層により温度ムラが更に軽減される。特に、電気的並列との組み合わせにより、相乗効果が期待できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、従来技術に比べて、短時間で高温にムラなくアスファルト混合物投入部を加温できる。その結果、予熱および保温により、従来技術に比べてより確実にアスファルト混合物の温度降下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】アスファルトフィニッシャの概略構成図
【図２】アスファルト混合物投入部３の構成図
【図３】バーフィーダの構成図
【図４】加熱装置の構成図
【図５Ａ】消費電力割り当て例
【図５Ｂ】消費電力割り当て例（中央フロントおよび左側詳細）
【図５Ｃ】消費電力割り当て例（右側詳細）
【発明を実施するための形態】
【００３０】
〜構成〜
本実施形態にかかるアスファルトフィニッシャの構成について説明する。
【００３１】
図１は、アスファルトフィニッシャの概略構成図である。アスファルトフィニッシャは、走行のためのクローラ１と、オペレータが運転作業するための運転席２と、該運転席２の前方に設けられ、アスファルト混合物がダンプトラックから投入されるアスファルト混合物投入部３と、運転席２の後方に設けられ、アスファルト混合物を舗装幅に均一に広げるためのスクリュースプレッダ４と、スクリュースプレッダ４の後方に設けられ、アスファルト混合物を締固めるタンパ付きのスクリード５等の各種の部材装置から構成されている。
【００３２】
図２は、アスファルト混合物投入部３の構成図である。アスファルト混合物投入部３は、ホッパ６とバーフィーダ７とリア板８とフロントウイング９とを有している。
【００３３】
ホッパ６は、バーフィーダ７を挟んで左右に略Ｌ字形をした一対の外板が対向配設されることにより形成される。ホッパ６の外板は、シリンダの伸縮作動により、底板面がバーフィーダ７と略平行状になる姿勢（通常は、この姿勢でアスファルト混合物が投入され、一時的に貯蔵される）と左右外側が持ち上がってアスファルト混合物をバーフィーダ７側に滑落させる姿勢とに可変である。
【００３４】
ホッパ６は側面上段６１と、側面下段６２と、ホッパリア面６３とから構成される。側面上段６１と側面下段６２とは、略Ｌ字形のウイングを形成するように連続する。略Ｌ字形は隅角部６４を有する。ホッパリア面６３は略Ｌ字に対応して配置される。
【００３５】
バーフィーダ７は、投入されたアスファルト混合物を後方に搬送する。バーフィーダ７は、ボトムプレート７１とボトムプレート周りに回動可能に配置される回動部７２とから構成される（図３）。
【００３６】
リア板８は運転席２の前方に設けられアスファルトフィニッシャ本体の一部を構成する。ホッパ６が可変であるのに対しリア板８は不変である。
【００３７】
本実施形態は特徴的構成として、アスファルト混合物投入部３に加温装置１０を備えている。
【００３８】
加温装置１０は、原則としてホッパ６に設けられるが、バーフィーダ７（ボトムプレート７１）、リア板８、フロントウイング９に設けられても良い。
【００３９】
また、従来技術（特許文献１）のアスファルトフィニッシャにおいて、リア板８または／およびフロントウイング９に加温装置１０を設けても良い。
【００４０】
図４は、加温装置１０の構成図である。ホッパ６に設ける例について説明するが、バーフィーダ７、リア板８、フロントウイング９に設ける例も同じ構成である。
【００４１】
ホッパ６は二枚の鋼板１１，１２からなる二重板構造であり、内側鋼板１１と外側鋼板１２の間には鋼板面に沿って広がる空間が形成される。ここでは、アスファルト混合物が投入される側を内側とする。
【００４２】
内側鋼板１１の内側（空間側）には、電熱シート１３が密着している。電熱シート１３は、電熱線を蛇行させて配置し、シート状に形成したものであり、通電時の電気抵抗により発熱する。電熱シート１３の電源については、アスファルトフィニッシャ本体に標準搭載された発電機およびバッテリとするが、十分な電気量供給ができない場合は、追加の発電機をアスファルトフィニッシャ載せて対応する。
【００４３】
外側鋼板１２の内側（空間側）には、断熱シート１４が密着している。電熱シート１３と断熱シート１４との間には、対流層（空間）１５が形成されている。
【００４４】
たとえば、電熱シート１３厚は３ｍｍであり、対流層１５厚は５ｍｍであり、断熱シート１４厚は４ｍｍである。鋼板間隔１２ｍｍに三層構造が形成される。
【００４５】
加温装置１０は、側面上段６１、側面下段６２、ホッパリア面６３それぞれ個別に設けられる。各構成部材６１〜６３に設けられる電熱シート１３は電気的に並列である。
【００４６】
さらに、各構成部材６１〜６３において、領域を複数に分け、各領域ごとに電熱シート１３を電気的に並列に配設する。原則的に、電熱シート１３の消費電力は、領域面積に基づいて設定される。図５は、消費電力割り当ての一例である。図５Ａは全体概要を、図５Ｂは左側および中央フロントの詳細を、図５Ｃは右側の詳細を示す。
【００４７】
各電熱シート１３に対応する内側鋼板１１には、温度センサ１６が設けられている。制御装置１７（図示省略）は、温度センサ１６の検出温度が設定温度（例えば８０度）となるように通電量を調整する。
【００４８】
さらに、外気センサ１８（図示省略）を備え、制御装置１７は、外気センサ１８の検出温度に基づき設定温度を５０〜１２０度の間で変動させても良い。具体的には、外気温度が低い程、設定温度を高くする。
【００４９】
本実施形態において、内側鋼板１１、外側鋼板１２、電熱シート１３、断熱シート１４、対流層１５、温度センサ１６、制御装置１７は、アスファルト混合物投入部３を加温する加温装置１０を構成する。
【００５０】
〜施工〜
本実施形態のアスファルトフィニッシャを用いたアスファルト舗装工法について説明する。
【００５１】
一般に、アスファルト混合物は合材工場で製造され、ダンプトラックにより施工箇所まで搬送される。アスファルトフィニッシャは、施工箇所にてダンプトラックが来るまで待機する。
【００５２】
一般に、外気温が５℃以下になるような環境下における施工では、対策が必要である。さらに、外気温が低温になるような環境下でなくとも、アスファルト混合物の温度降下を抑制することが好ましい。
【００５３】
待機中、アスファルトフィニッシャは、温度降下抑制対策として、アスファルト混合物投入部３に予熱を付与（加温）する。
【００５４】
本願発明者が確認試験を行ったところ、外気温５℃環境下、加温装置１０により、ホッパ６表面温度は２０分程度で設定温度（８０℃）になった。
【００５５】
設定温度到達後、制御装置１７は設定温度を維持する。この状態で、ダンプトラックからアスファルト混合物をホッパ６に投入する。ダンプトラックから投入されるアスファルト混合物の温度は通常１５０〜２００℃程度である。１５０〜２００℃程度のアスファルト混合物が、予熱付与されて８０℃となったホッパ６表面に接触すると、温度センサ１６による検出温度は、１２０℃以上になった。最初に投入され、ホッパ６表面に接触したアスファルト混合物の温度も１２０℃以上であることが推測される。
【００５６】
ホッパ６に一時的に貯蔵されたアスファルト混合物はバーフィーダ７により搬送され、スクリュースプレッダ４により広げられ、スクリード５により敷き均される。アスファルト混合物投入後および舗装施工中にも、引続き、加温装置１０が作動する。予熱付与機能は、保温機能として作動する。
【００５７】
〜効果〜
・従来技術（排気再利用）との比較
従来技術の最高加熱温度が６０度であるのに対し、本実施形態では１２０度まで加熱できる。
【００５８】
従来技術では、エンジン開始から最高温度到達までの経過時間は３０〜９０分程度であった。これに対し、本実施形態では、２０〜６０分で設定温度に到達する。
【００５９】
従来技術では、サイズの観点から排気流路が設けられないため、加温できない構成部材（例えば、フロントウイング）があった。また、ホッパでも排気流路が設けられない箇所が発生した。その結果、温度ムラが発生するおそれがあった。これに対し、本実施形態では、加温装置１０のダウンサイズにより、バーフィーダ７、リア板８、フロントウイング９に加温装置１０を設置することも可能である。また、ホッパ６のほぼ全域に、加温装置１０を設置することも可能である。これによりムラなく加熱できる。
【００６０】
従来技術では、流路上流と流路下流との間で、温度ムラが生じるおそれがあるのに対し、本実施形態ではこの点でもムラなく加熱できる。
【００６１】
従来技術では、予熱温度は外気温度および排気温度に依存する（受働的）のに対し、本実施形態では、予熱温度を設定し調整できる（主働的）。
【００６２】
このように、従来技術に比べて、短時間で高温にムラなくアスファルト混合物投入部３を加温でき、確実にアスファルト混合物の温度降下を抑制できる。
【００６３】
・更なる特徴的構成による効果
ところで、上述の通り本実施形態においては従来技術に比べてムラなく加熱できる。一方で、電熱シート１３が密着設置できない箇所（例えば隅部、狭部）は残る。電熱シート１３間は発熱できない。また、電熱シート１３においても、電熱線の配置により均一に発熱できるとは限らない。電熱線相当箇所と、電熱線間相当箇所では、発熱に微小なムラが生じる。すなわち、温度ムラに係る課題は僅かながらも残存する。
【００６４】
本実施形態では、加熱装置１０は断熱シート１４と対流層１５とを有する。電熱シート１３からの熱は、直接、内側鋼板１１に伝達される一方で、対流層１５を循環した後、間接的に内側鋼板１１に伝達される。これにより、温度ムラは軽減される。
【００６５】
また、本実施形態では、領域を複数に分け、各領域に電熱シート１３を電気的に並列に配設する。これにより、各領域の電熱シート１３の設定温度を個別的に設定できる（後述）。一方で、電熱シート１３のいずれか一つが断線した場合、当該箇所には加温できず、短期的に温度ムラが発生する。
【００６６】
これに対し、内側鋼板１１および対流層１５を介して、他の電熱シート１３からの熱が、非発熱相当箇所に伝達されるため、温度ムラは解消する。すなわち、対流層と電気的並列の相乗効果により、一部断線時でも加熱を継続できる。
【００６７】
〜付加的構成と効果〜
本実施形態では、各構成部材、各領域に電熱シート１３を電気的に並列に配設する。これにより、各電熱シート１３の設定温度を個別的に設定できる。
【００６８】
・ケース１
アスファルト混合物はホッパ６に投入され、バーフィーダ７により搬送される。上流から下流までの時間により、アスファルト混合物の温度は降下する傾向にある。したがって、下流ほど予熱付与機能が高いことが好ましい。
【００６９】
例えば、ホッパ側面上段６１およびホッパリア面６３の設定温度を８０度とし、側面下段６２およびフロントウイング９の設定温度を９０度とする。さらに、バーフィーダ７の設定温度を９５度とする。
【００７０】
これにより、下流側でも充分な予熱付与効果が得られる。
【００７１】
・ケース２
略Ｌ字形は隅角部６４には、貯蔵時にアスファルト混合物が溜まりやすい。アスファルト混合物の温度は降下すると、塊になりこびり付く。この塊が正常なアスファルト混合物に混じると、舗装品質が劣化するため、好ましくない。
【００７２】
これに対し、たとえば、ホッパ側面上段６１の設定温度を８０度とし、側面下段６２の設定温度を９０度とする一方、ホッパ側面上段６１および側面下段６２のうち隅角部６４直近の領域のみ設定温度を１００度とする。すなわち、隅角部６４直近の設定温度を、他領域の設定温度以上となるように設定する。
【００７３】
これにより、隅角部６４にてアスファルト混合物が塊となりにくくなり、舗装品質を確保できる。
【符号の説明】
【００７４】
１  クローラ
２  運転席
３  アスファルト混合物投入部
４  スクリュースプレッダ
５  スクリード
６  ホッパ
７  バーフィーダ
８  リア板
９  フロントウイング
１０  加温装置
１１  内側鋼板
１２  外側鋼板
１３  電熱シート
１４  断熱シート
１５  対流層
１６  温度センサ
１７  制御装置
１８  外気センサ
６１  ホッパウイング側面上段
６２  ホッパウイング側面下段
６３  ホッパリア面
７１  ボトムプレート
７２  回動部
【要約】
従来技術に比べて、短時間で高温にムラなくアスファルト混合物投入部を加温する。内側鋼板１１、外側鋼板１２、電熱シート１３、断熱シート１４、対流層１５は、アスファルト混合物投入部３を加温する加温装置１０を構成する。ホッパ６等は二重板構造であり、内側鋼板１１と外側鋼板１２の間には鋼板面に沿って広がる空間が形成される。内側鋼板１１の内側には、電熱シート１３が密着している。外側鋼板１２の内側には、断熱シート１４が密着している。電熱シート１３と断熱シート１４との間には、対流層１５が形成されている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
0005913760.tif 000008