(57)【要約】      （修正有）【課題】回転式アスファルト抽出装置に要求される種々の冷却工程における水の使用量を大幅に減らし、経済的かつ環境にも配慮した回転式アスファルト抽出装置を提供する。【解決手段】遠心分離用容器１２にアスファルト混合物を収容して有機溶剤を滴下し、該遠心分離用容器１２を回転させて、有機溶剤にアスファルトを溶解させて分離・抽出し、該遠心分離用容器１２を加熱して容器内に残る有機溶剤を蒸発させたのち放熱させて骨材を取り出す回転式アスファルト抽出装置１００において、遠心分離用容器１２を水冷する工程及び有機溶剤を蒸留再生する工程において使用する冷却水を循環させる循環手段と、熱交換により高温となって帰還した冷却水を排熱し常温に戻すための冷却手段とを設けた。【選択図】図１
0003172746.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト混合物を収容し回転させる遠心分離用容器と、前記遠心分離用容器に有機溶剤を注入する溶剤注入装置と、前記遠心分離用容器を回転させる回転駆動装置と、前記遠心分離用容器を加熱する加熱装置と、抽出されたアスファルト溶液を回収する抽出液回収容器と、前記抽出液から有機溶剤を蒸留再生する蒸留装置と、を備える回転式アスファルト抽出装置において、
前記遠心分離用容器を水冷するための冷却水及び前記蒸留再生において用いる冷却水を循環させる循環手段と、帰還した前記冷却水を冷やす冷却手段と、からなる循環冷却装置が設けられたことを特徴とする回転式アスファルト抽出装置。
【請求項２】
前記循環冷却装置は、
冷却水を収容する冷却水槽と、前記冷却水槽内の水を汲み上げる循環ポンプと、前記循環ポンプからの給水を、前記遠心分離用容器周囲に配置された前記抽出液回収容器及び前記蒸留再生に用いる蒸留冷却管に導入するための供給管と、前記抽出液回収容器及び前記蒸留用冷却管を通過した前記冷却水を排水するための排水管と、前記排水管からの帰還水が排出される予冷水槽と、前記冷却水槽と前記予冷水槽とを接続する水槽連絡管と、を備える循環手段と、
前記冷却水槽内に導入された冷却器具と、前記冷却器具に接続された冷凍機と、を備える冷却手段と、
からなることを特徴とする請求項１に記載の回転式アスファルト抽出装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、遠心分離法によりアスファルト混合物からアスファルトを抽出するアスファルト抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装においては、基準によりアスファルトの含有量や骨材粒度が定められているため、施工現場やプラントからアスファルト混合物をサンプリングし、アスファルト含有量及び骨材粒度を検査する必要がある。そのアスファルト抽出方法としては、ソックスレー法と遠心分離法の二種がある。
【０００３】
遠心分離法によるアスファルト抽出装置（以下、回転式アスファルト抽出装置）には、例えば特許文献１に示すように、アスファルト混合物を収容し回転させる遠心分離用容器と、該容器に有機溶剤を注入する溶剤注入装置と、該容器を回転させる回転駆動装置と、アスファルトが溶解した抽出液を回収する抽出液回収容器と、遠心分離用容器を加熱する加熱装置と、からなり、遠心分離用容器にアスファルト混合物を収容して有機溶剤を注入し、該容器を遠心回転させて有機溶剤にアスファルト分を溶融させて抽出回収し、遠心分離用容器周囲を加熱して該容器内に残る有機溶剤を蒸発させたのち放熱させて骨材分を回収するものがある。近年では、上記抽出液回収容器で回収された抽出液から有機溶剤を蒸留再生し、アスファルト抽出に再利用するものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３７９１号公報（第３欄〜第６欄、図２等）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のように、回転式アスファルト抽出装置の原理上、有機溶剤を用いてアスファルトと骨材を分離するため、純粋骨材分を得るには、骨材に付着した有機溶剤を蒸発させるための容器加熱工程が必要であって、その後に遠心分離用容器を放熱させる(冷却する)工程を伴う。従来の回転式アスファルト抽出装置では、上記の容器冷却に、水道水を取水して遠心分離用容器周囲に通し、高温となった水道水はそのまま廃水とする水冷が行われていた。このため、容器が冷却されるまでに使用される水道水の量がと大量となっていた。また、上述した溶剤蒸留再生を具備する回転式アスファルト抽出装置における気化有機溶剤の冷却にも、やはり水道水を掛け流す水冷が行われていた。
【０００６】
本考案は、前記従来技術の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、回転式アスファルト抽出装置に要求される種々の冷却工程における水の使用量を大幅に減らし、経済的かつ環境にも配慮した回転式アスファルト抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に係る回転式アスファルト抽出装置では、アスファルト混合物を収容し回転させる遠心分離用容器と、前記遠心分離用容器に有機溶剤を注入する溶剤注入装置と、前記遠心分離用容器を回転させる回転駆動装置と、前記遠心分離用容器を加熱する加熱装置と、抽出されたアスファルト溶液を回収する抽出液回収容器と、前記抽出液から有機溶剤を蒸留再生する蒸留装置と、からなる回転式アスファルト抽出装置において、前記遠心分離用容器を水冷するための冷却水及び前記蒸留再生において用いる冷却水を循環させる循環手段と、帰還した前記冷却水を冷やす冷却手段と、を備える循環冷却装置が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２では、請求項１に係る回転式アスファルト抽出装置において、前記循環冷却装置は、冷却水を収容する冷却水槽と、前記冷却水槽内の水を汲み上げる循環ポンプと、前記循環ポンプからの給水を、前記遠心分離用容器周囲に配置された前記抽出液回収容器及び前記蒸留再生に用いる蒸留冷却管に導入するための供給管と、前記抽出液回収容器及び前記蒸留用冷却管を通過した前記冷却水を排水するための排水管と、前記排水管からの帰還水が排出される予冷水槽と、前記冷却水槽と前記予冷水槽とを接続する水槽連絡管と、を備える循環手段と、前記冷却水槽内に導入された冷却器具と、前記冷却器具に接続された冷凍機と、を備える冷却手段と、からなることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】
請求項１に係る考案によれば、遠心分離用容器を放熱させるための冷却水及び有機溶剤を凝縮させる過程で使用される蒸留冷却管において用いられる冷却水を循環させる循環手段と、遠心分離用容器及び蒸留冷却管との熱交換により高温となって帰還した冷却水を冷却するための冷却手段とを設けたことで、高温となった冷却水をそのまま廃水とすることなく、循環させて繰り返し使用することができるので、冷却工程に使用する水の量を、１回の試験だけで従来の約１０分の１にまで減らすことができる。さらに、一定量の冷却水を何度も再使用することができるので、長期間で見れば、従来と比べて使用水量は比例的に減らすことができる。即ち、回転式アスファルト抽出装置に生じる冷却工程において大幅な節水を実現することができるので、経済的かつ環境にも優しい配慮したアスファルト抽出装置を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の考案によれば、循環手段において、冷却水を収容する冷却水槽に対して予冷水槽を設けたため、遠心分離用容器及び蒸留冷却管との熱交換により温度上昇した冷却水は一旦予冷水槽に帰還させ、予冷水槽内にて余熱を取り除いたのちに冷却水槽に移すことができる。従って、冷却水槽での冷却効率を向上させることができる。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図４は、本考案の回転式アスファルト抽出装置の一実施の形態を示し、図１は本願考案に係る回転式アスファルト抽出装置の概念図、図２は同回転式アスファルト抽出装置の正面図、図３は同回転式アスファルト抽出装置の右側面図、図４は同回転式アスファルト抽出装置の横断面図（図２に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）である。
【００１２】
これらの図において、符号１００は、本実施例に係る回転式アスファルト抽出装置であり、該装置１００は、後述の遠心分離用容器１２配置部分が正面視露呈する背高の直方体形状の装置収納室５０に収納されている。なお、該装置収納室５０の枠体は破線で示し、遠心分離用容器１２配置部分以外に設けられている扉は記載を省略している。
【００１３】
遠心分離用容器１２は、アスファルト混合物を収容し回転させるための容器であって、後述の昇降開閉式カバー２１により画成される抽出室内に収容され、濾紙１４を備える専用蓋１３をネジ締結により締め付けることで密閉可能に構成されている。遠心分離用容器１２の側壁にも濾紙１４が周設されており、溶融したアスファルト分を濾過するようになっている。
【００１４】
遠心分離用容器１２は、回転軸１５に連結ピン１６により固定されており、該回転軸１５はその下方に配置されているインバータ制御によるモータ１８によって回転可能となっている。回転軸１５の外周には、その両端部にボールベアリングが周設された円管形状の軸受１７が設けられており、回転軸１５を回転可能に支承している。係る回転軸１５及び軸受１７は、ステンレス等の熱伝導性の低い材で構成することが好ましい。
【００１５】
昇降開閉式カバー２１は、遠心分離用容器１２の上方及び周方向を囲い、後述の抽出液回収容器１９とともに抽出室を画成する。該カバー２１は、ジャッキ駆動モータ２３及び昇降ジャッキ２２によりボールネジ部の範囲内で昇降可能に構成されている。
【００１６】
符号１１は溶剤供給用ノズルであって、昇降開閉式カバー２１を貫通する状態で該カバー２１の中央部に固定一体化されている。溶剤容器８から供給された有機溶剤は、溶剤供給用電磁弁１０を介して遠心分離用容器１２へ注入される。溶剤容器８には後述の溶剤上限センサ９が設けられている。
【００１７】
遠心分離用容器１２の下方には、濾紙１４から濾過したアスファルト溶融抽出液を回収するための、熱伝導率の高いアルミダイキャスト鋳造品からなる抽出液回収容器１９が、軸受１７の周方向に配設されている。抽出液回収容器１９で回収された抽出液は、その排出口から抽出液排出用電磁弁２４を介して後述の抽出液蒸留容器２５へ導かれる。抽出液回収容器１９には、遠心分離用容器１２を有機溶剤沸点温度まで加熱するために、抽出容器ヒータ２０が埋め込まれている。また、抽出液回収容器１９には、遠心分離用容器１２を冷却するために、容器側冷却水供給管５ａが該抽出液回収容器１９に周設された溝部に埋め込まれており、該供給管５ａは抽出液回収容器１９を周回後そのまま容器側冷却水排出管５ｃとなる。
【００１８】
抽出液が導かれた抽出液蒸留容器２５は、加熱オイル２７を収容する加熱容器２６で覆われている。加熱容器２６には加熱容器ヒータ２８が設けられ、これを熱源に加熱オイル２７が熱され、抽出液から有機溶剤を気化させるようになっている。気化した有機溶剤は、蒸留冷却管３０により冷やされて凝縮し、溶剤回収容器３１で回収される。蒸留冷却管３０の上方位置には、蒸留側冷却水供給管５ｂが導入されており、蒸留冷却管３０の下方位置には、蒸留側冷却水排出管５ｄが導入されている。
【００１９】
溶剤回収容器３１で回収された再生有機溶剤は、回収溶剤汲み上げポンプ３４により汲み上げられ、溶剤容器８へ戻される。溶剤回収容器３１には、後述の溶剤回収上限センサ３２及び溶剤回収下限センサ３３が設けられている。また、抽出液蒸留容器２５には溶融アスファルト排出バルブ２９が設けられており、溶剤蒸留後に純粋アスファルト分を回収できるようになっている。
【００２０】
そして、回転式アスファルト抽出装置１００には、冷却水槽２と、予冷水槽３と、水槽連絡管２ａと、循環ポンプ５と、容器側冷却水供給管５ａと、蒸留側冷却水供給管５ｂと、容器側冷却水排出管５ｃと、蒸留側冷却水排出管５ｄとを備える循環手段と、冷凍機１と、冷却器具である冷却コイル４とを備える冷却手段と、からなる循環冷却装置４０が設けられている。以下、循環冷却装置４０について詳述する。
【００２１】
循環ポンプ５は、冷却水を貯蔵する冷却水槽２の下層位置から冷却水を汲み上げ、容器側冷却水供給管５ａ及び蒸留側冷却水供給管５ｂへと供給する。容器側冷却水供給管５ａには、さらに抽出容器冷却水循環用電磁弁３５も併用される。冷却水槽２内には、冷凍機１から延びる冷却コイル４が導入されており、これにより、冷却水槽２内の水が常温程度にまで冷却された上で、循環ポンプ５から供給される。また、該冷却水槽２に対して、予冷水槽３が設けられている。冷却水槽２と予冷水槽３の上方位置には、両者に導通する水槽連絡管２ａが設けられている。予冷水槽３には、容器側冷却水排出管５ｃ及び蒸留側冷却水排出管５ｄからの使用済冷却水が帰還され、係る帰還水は水槽連絡管２ａまで水量が達すると冷却水槽２に移るようになっている。また、予冷水槽３には、（水槽容量約６割の位置に）後述する水量下限センサ７が設けられている。また、冷却水槽２には後述する温度センサ６が設けられている。予冷水槽３及び冷却水槽２の上方開口部には、水の蒸発を防ぐための上蓋が載せられている。
【００２２】
つぎに、図５の動作フローチャートを用いて、循環冷却装置４０の動作を中心に回転式アスファルト抽出装置１００の動作フローを説明する。以下は全て全自動により行われる。まず、Ｓ１で、アスファルト混合物を収容した遠心分離用容器１２をセットすると、昇降ジャッキ２２により昇降開閉式カバー２１が降り、容器密閉状態の上で抽出室内に収容される。
【００２３】
次に、Ｓ２で、溶剤供給用電磁弁１０が開き、溶剤容器８から所定量の有機溶剤が遠心分離用容器１２に注入され、所定時間自然溶解させる。Ｓ３で、インバータ制御モータ１８により遠心分離用容器１２を回転し、該容器１２内のアスファルト分を溶融させ、濾紙１４で濾過し、抽出液回収容器１９で回収する。Ｓ３と同時に、Ｓ４で、抽出液排出用電磁弁２４が開き、抽出液は抽出液蒸留容器２５に導かれる。次に、Ｓ５で、抽出液蒸留容器２５を加熱容器ヒータ２８により加熱し、気化した有機溶剤を蒸留冷却管３０を通過させて凝縮し、有機溶剤を蒸留再生する。これをＳ６で溶剤回収容器３１で回収し、回収溶剤汲み上げポンプ３４により溶剤容器８へ戻し、溶剤再利用に備える。Ｓ６の際、溶剤容器８の溶剤上限センサ９が感知した場合、又は溶剤回収下限センサ３３が感知した場合には、回収溶剤汲み上げポンプ３４による溶剤汲み上げを自動で中断する。溶剤回収容器３１の溶剤回収上限センサ３２が感知した場合には自動で汲み上げを行う制御が行われる。また、Ｓ５の際に、冷却水槽２に貯蔵された冷却水が、循環ポンプ５で汲み上げられ蒸留側冷却水供給管５ｂを通って蒸留冷却管３０に供給され、蒸留側冷却水排出管５ｄを通って予冷水槽３に帰還する。Ｓ５の後に、Ｓ７で溶融アスファルト排出バルブ２９を開き、貯留された純粋アスファルト分を回収する。
【００２４】
一方、Ｓ３から、遠心分離用容器１２の回転を持続したまま、Ｓ４〜Ｓ６と平行して、Ｓ８で遠心分離用容器１２に有機溶剤が再注入され、抽出液回収容器１９で回収された抽出液はＳ４に移行する。
【００２５】
Ｓ８で設定時間で注入が終了すると、回転を持続したまま、Ｓ９に移り、抽出容器ヒータ２０により抽出液回収容器１９が加熱乾燥(約１２０℃程度)される。これにより、抽出室内の対流で遠心分離用容器１２が有機溶剤沸点温度まで加熱し、遠心分離用容器１２内の有機溶剤が蒸発する。Ｓ９終了後、回転を持続したまま、Ｓ１０に移り、抽出容器冷却水循環用電磁弁３５が開き、冷却水槽２に貯蔵された冷却水が循環ポンプ５により汲み上げられ、容器側冷却水供給管５ａを通って抽出液回収容器１９を周回し、遠心分離用容器１２周囲を冷却し、遠心分離用容器１２を放熱させた上で、容器側冷却水排出管５ｃを通って予冷水槽３に帰還する。
【００２６】
Ｓ５、Ｓ１０で高温となった帰還水は、予冷水槽３内に既存の水と熱平衡して余熱が取られ、予冷水槽３上層の水槽連絡管２ａに達したときに冷却水槽２に移る。冷却水槽２では、貯蔵する冷却水が常温（約２０〜２５℃）となるまで冷却する。このとき、冷却水槽２に設けられた温度センサ６が所定温度（一例として２５℃）を超えると自動で冷凍機１が運転し、温度センサ６の検知で所定温度を越えない場合には冷凍機１は稼働させず省エネを図る。また、予冷水槽３に設けられた水量下限センサ７が感知すると、循環ポンプ５による給水を自動で中断する。即ち、予冷水槽３に貯蔵される帰還水が蒸発等により所定量以下（所定水位以下）となったと感知したときには、循環冷却装置４０の運転を中断させると同時に給水警報を発し、冷却水の循環機能が停滞し故障するのを防ぐようになっている。Ｓ１０を所定時間行うことで、遠心分離用容器１２が常温程度まで放熱冷却される。
【００２７】
Ｓ１０の容器冷却が終了すると、回転を終了し、Ｓ１１で、昇降開閉式カバー２１内の溶剤蒸気を排出し、最後にＳ１２で、昇降ジャッキ２２により昇降開閉式カバー２１が開き、動作終了となる。
【００２８】
本実施例によれば、回転式アスファルト抽出装置において必須となる冷却工程、即ち遠心分離用容器の冷却工程及び蒸留冷却管の冷却工程に必要となる冷却水を循環させる循環手段と、遠心分離用容器との熱交換により高温となって帰還する冷却水を冷やし、常温にするための冷却手段とを設けたことで、高温となった冷却水をそのまま廃水とすることなく、循環させて繰り返し使用することができる。これにより、冷却用に使用される水の量は、１回の試験だけで、水道水を掛け流していた従来の使用量が約６００リットルなのに対し、本願は約１０分の１の量（４０〜７０リットル）にまで減らすことができる。さらに、年に何十回もの試験を行うことを鑑みると、冷却用に使用される水の量は、従来が毎回６００リットル要するのに対し、本願は一定量（４０〜７０リットル）を何度も再使用するので、長期間で見れば、従来との使用量の差は比例的にひらくこととなる。即ち、このような大幅な節水の実現により、経済的で環境にも優しい回転式アスファルト抽出装置を提供することができる。
【００２９】
また、冷却水槽２に対して予冷水槽３を設けたため、遠心分離用容器１２及び蒸留冷却管３０との熱交換により温度上昇した冷却水を一旦予冷水槽３内にて余熱を取り除いたのちに冷却水槽２に戻すことができるので、冷却水槽２での冷却効率が向上し、省エネに繋がる構成をとっている。なお、予冷水槽３は、冷却水槽２の容量の５割程度の容量を用意すれば、十分に予熱を取り除くことができる。一例として、一定量を７０リットルとするのであれば、冷却水槽２を４５リットル、予冷水槽３を２５リットルとすれば良い。
【００３０】
また、係る循環冷却装置４０の動作は、水量下限センサ７及び温度センサ６により制御されて全自動で稼働するため、作業負荷が増すことも無い。
【００３１】
また、本実施例に係る回転式アスファルト抽出装置１００は、循環冷却装置４０を構成する冷却水槽２及び予冷水槽３は回転部(回転軸１５，軸受１７)の左側領域に、冷凍機１は前記回転部の下方領域に配設されている。（図２〜４）。即ち、循環冷却装置４０が回転式アスファルト抽出装置の従来構成に対して外付けされることなく、装置収納室５０内に納まり良くコンパクトに収納されている。
また、昇降開閉式カバー２１の昇降機構に電動ボールネジを採用したことで、該カバー２１を例えばエアシリンダーで昇降させる機構とするよりも、大型のエアコンプレッサを配置する必要が無い分、省スペース化が図れるとともに、循環冷却装置４０を追加するスペースを生みだして、上述のコンパクト化に寄与している。
【００３２】
なお、上記実施例において、冷却水には水道水を用いて当然に良いが、蒸留水を用いることでより長期間の運転が可能となり、結果として使用水量のさらなる節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本願考案に係る回転式アスファルト抽出装置の概念図
【図２】同回転式アスファルト抽出装置の正面図
【図３】同回転式アスファルト抽出装置の右側面図
【図４】同回転式アスファルト抽出装置の横断面図（図２に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）
【図５】同回転式アスファルト抽出装置の動作フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１      冷凍機
２      冷却水槽
３      予冷水槽
４      冷却コイル
５      循環ポンプ
５ａ    容器側冷却水供給管
５ｃ    容器側冷却水排出管
５ｂ    蒸留側冷却水供給管
５ｄ    蒸留側冷却水排出管
７ａ    水槽連絡管
８      溶剤容器
１１    溶剤供給用ノズル
１２    遠心分離用容器
１３    専用蓋
１４    濾紙
１５    回転軸
１７    軸受
１８    モータ
１９    抽出液回収容器
２０    抽出容器ヒータ
２１    昇降開閉式カバー
２２    昇降ジャッキ
２３    ジャッキ駆動モータ
２５    抽出液蒸留容器
２６    加熱容器
２９    溶融アスファルト排出バルブ
３０    蒸留冷却管
３１    溶剤回収容器
４０    循環冷却装置
１００  回転式アスファルト抽出装置
【図１】
0003172746.tif 000003
【図２】
0003172746.tif 000004
【図３】
0003172746.tif 000005
【図４】
0003172746.tif 000006
【図５】
0003172746.tif 000007