JP2022178917A - Temperature control device for concrete - Google Patents

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尚志 江川
Hisashi Egawa
昌炎 肖
Changyan Xiao
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Abstract

To solve the problem of a conventional temperature control device for concrete that a wick is arranged in a heat pipe and a working fluid is upward moved by a capillary phenomenon so as to make a heat-absorbing characteristic poor.SOLUTION: A temperature control device for concrete includes mainly: a void pipe 12 arranged inside a concrete structure 11; a liquid 13 stored inside the void pipe 12; and a heat pipe 14 inserted into the void pipe 12. The heat pipe 14 is formed with a storage space 23 of a working fluid 24 between an external pipe 21 and an internal pipe 22 without using a wick. With the configuration, the storage space 23 is formed up to the upper side of the heat pipe 14, and the central part of the concrete structure 11 and its peripheral region are actively cooled so as to prevent cracks of the concrete structure 11.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コンクリート構造体を構築する過程にて発生する水和熱を外部へと放出するコンクリートの温度調整装置に関し、特に、ウイックを用いることなく外部管の内側面に沿って予め作動流体を配置することで、ヒートパイプの放熱特性を向上させるコンクリートの温度調整装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control device for concrete that releases heat of hydration generated in the process of constructing a concrete structure, and in particular, a working fluid is applied in advance along the inner surface of an outer pipe without using a wick. The present invention relates to a temperature control device for concrete that is arranged to improve the heat dissipation characteristics of a heat pipe.

従来のコンクリートの温度調整装置100(以下、「温調装置100」と呼ぶ。)として、図6に示す構造が知られている。図6は、従来の温調装置100の使用状態を説明する断面図である。 As a conventional concrete temperature control device 100 (hereinafter referred to as "temperature control device 100"), the structure shown in FIG. 6 is known. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining how the conventional temperature control device 100 is used.

図6に示す如く、温調装置100は、主に、コンクリート構造体101に穴を形成するボイド管102と、少なくともその一部がボイド管102の内部へと挿入されるヒートパイプ103と、ボイド管102内へ注入される間隙水104と、を備える。 As shown in FIG. 6, the temperature control device 100 mainly includes a void pipe 102 forming a hole in a concrete structure 101, a heat pipe 103 at least partially inserted into the void pipe 102, and a void pipe 103. and pore water 104 injected into the tube 102 .

ヒートパイプ103は、主に、金属製パイプ105と、金属製パイプ105の内壁に配設される毛細管構造のウイック106と、金属製パイプ105内に貯留される作動液107と、を備える。そして、ウイック106の内側の空間には、気化した作動液107の蒸気が通過するための導通空間108が形成される。 The heat pipe 103 mainly includes a metal pipe 105 , a capillary structure wick 106 provided on the inner wall of the metal pipe 105 , and a working fluid 107 stored in the metal pipe 105 . In the space inside the wick 106, a conducting space 108 is formed through which the vapor of the vaporized working fluid 107 passes.

図示したように、ヒートパイプ103は、打設したコンクリートの養生作業時に、間隙水104が注入されたボイド管102内へと挿入される。このとき、ヒートパイプ103の金属製パイプ105の底面105Aは、ボイド管102の底面102Aと当接した状態となる。そして、ヒートパイプ103は、ボイド管102内に立設した状態となる。 As illustrated, the heat pipe 103 is inserted into the void pipe 102 into which the interstitial water 104 is injected during curing of the placed concrete. At this time, bottom surface 105A of metal pipe 105 of heat pipe 103 is in contact with bottom surface 102A of void tube 102 . Then, the heat pipe 103 is erected inside the void tube 102 .

ここで、ヒートパイプ103は、その下部側であり作動液107の貯留領域に位置する高温部103Aと、その上部側でありコンクリート構造体101の外部に位置する低温部103Bと、それらの間に位置する断熱部103Cと、を有する。そして、ヒートパイプ103の高温部103Aは、コンクリートの硬化時に発生する水和熱H1を吸熱し、作動液107を気化させ蒸気とする。一方、ヒートパイプ103の低温部103Bは、上記蒸気内の潜熱H2を外部へと放熱し、作動液107を液化させる。尚、液化した作動液107は、ウイック106を通過して高温部103Aへと移動し、金属製パイプ105の底部側へ貯留する。 Here, the heat pipe 103 has a high-temperature portion 103A located on the lower side and in the storage region of the working fluid 107, a low-temperature portion 103B on the upper side and located outside the concrete structure 101, and a low-temperature portion 103B located therebetween. and a heat insulating portion 103C located. The high-temperature portion 103A of the heat pipe 103 absorbs the heat of hydration H1 generated when the concrete hardens, and vaporizes the working fluid 107 into steam. On the other hand, the low-temperature part 103B of the heat pipe 103 radiates the latent heat H2 in the vapor to the outside to liquefy the working fluid 107. As shown in FIG. The liquefied working fluid 107 passes through the wick 106, moves to the high temperature portion 103A, and is stored on the bottom side of the metal pipe 105. As shown in FIG.

上述したように、このような作動液107の相変化サイクルが、ヒートパイプ103の金属製パイプ105内にて繰り返されることで、上記水和熱H1がヒートパイプ103へと吸熱されると共に、上記潜熱H2がコンクリート構造体の外部へと放出される(例えば、特許文献1参照。)。 As described above, the phase change cycle of the working fluid 107 is repeated in the metal pipe 105 of the heat pipe 103, thereby absorbing the heat of hydration H1 into the heat pipe 103 and The latent heat H2 is released to the outside of the concrete structure (see, for example, Patent Document 1).

特許第6181436号公報Japanese Patent No. 6181436

上述したように、ヒートパイプ103の高温部103Aでは、上記水和熱H1を吸熱し、その熱により作動液107を気化させ蒸気とする。一方、ヒートパイプ103の断熱部103Cでは、毛細管現象によりウイック106内には若干の作動液107が吸い上げられるが、その断熱構造により上記水和熱H1を吸熱せず、作動液107は気化しない。 As described above, the high-temperature portion 103A of the heat pipe 103 absorbs the heat of hydration H1, and the heat vaporizes the working fluid 107 into vapor. On the other hand, in the heat insulating portion 103C of the heat pipe 103, although a small amount of the working fluid 107 is sucked into the wick 106 by capillary action, the heat insulating structure does not absorb the heat of hydration H1, and the working fluid 107 does not vaporize.

ここで、ヒートパイプ103により水和熱H1を吸熱しない場合には、コンクリート構造体101の内部温度は、例えば、高温箇所にて約80度程度まで上昇する。つまり、上記水和熱H1は、コンクリート構造体101のひび割れの発生要因にはなるが、大量に貯留する作動液107を早期に気化させる程の高温状態ではない。 Here, if the heat pipe 103 does not absorb the heat of hydration H1, the internal temperature of the concrete structure 101 rises, for example, to about 80 degrees at the high temperature location. In other words, although the heat of hydration H1 causes cracks in the concrete structure 101, it is not high enough to quickly vaporize the large amount of stored working fluid 107. FIG.

その結果、ヒートパイプ103の高温部103Aの周辺には作動液107が大量に貯留しているため、その貯留した作動液107を上記水和熱H1により温度上昇させ、気化させるには時間を要し、ヒートパイプ103としての効率が悪く、その吸熱特性も悪いという課題がある。 As a result, since a large amount of the working fluid 107 is stored around the high temperature portion 103A of the heat pipe 103, it takes time to raise the temperature of the stored working fluid 107 by the hydration heat H1 and vaporize it. However, there is a problem that the heat pipe 103 is inefficient and its heat absorption characteristic is also poor.

特に、コンクリート構造体101では、その底部近傍よりもその厚み方向の中心部の方が、上記水和熱H1により高温状態となり易い。しかしながら、ヒートパイプ103が、ボイド管102の底面102A上に立設する構造では、コンクリート構造体101の上記中心部には、ヒートパイプ103の断熱部103Cが位置することで、更に、上記水和熱H1を吸熱し難くなり、コンクリート構造体101の高温領域を冷却し、適切に養生し難いという課題がある。 In particular, in the concrete structure 101, the central portion in the thickness direction tends to be in a high temperature state due to the hydration heat H1 rather than the vicinity of the bottom portion. However, in the structure in which the heat pipe 103 is erected on the bottom surface 102A of the void tube 102, the heat insulating portion 103C of the heat pipe 103 is positioned at the center portion of the concrete structure 101, so that the hydration There is a problem that it becomes difficult to absorb the heat H1, and it is difficult to cool the high-temperature region of the concrete structure 101 and cure it appropriately.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ウイックを用いることなく外部管の内側面に沿って予め作動液を配置することで、ヒートパイプの放熱特性を向上させるコンクリートの温度調整装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the temperature control of concrete that improves the heat dissipation characteristics of the heat pipe by arranging the working fluid in advance along the inner surface of the outer pipe without using a wick. It is to provide a device.

本発明のコンクリートの温度調整装置では、コンクリート構造体を構築する過程にて発生する水和熱を前記コンクリート構造体の外部へと放熱するコンクリートの温度調整装置であって、その内部が真空状態に維持されると共に、作動流体が封入される外部管と、前記外部管の内側に配設され、その外周面と前記外部管の内周面との間に前記作動流体が貯留される貯留空間を形成する内部管と、を備え、前記内部管は、前記外部管の底面から前記外部管の延在方向の一部までに渡り配設されると共に、前記貯留空間は、前記内部管の前記外周面に沿って形成され、前記貯留空間には、ウイックが配設されないことを特徴とする。 The concrete temperature control apparatus of the present invention is a concrete temperature control apparatus that dissipates heat of hydration generated in the process of constructing a concrete structure to the outside of the concrete structure, and the inside of the concrete structure is in a vacuum state. an external pipe in which a working fluid is sealed, and a reservoir space disposed inside the external pipe and in which the working fluid is stored between an outer peripheral surface of the external pipe and an inner peripheral surface of the external pipe. an inner tube forming a It is characterized in that it is formed along the surface and a wick is not arranged in the storage space.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置では、前記内部管の配設領域では、前記延在方向と直交方向において、前記貯留空間の幅が、略同一幅であることを特徴とする。 Further, in the concrete temperature control apparatus of the present invention, the width of the storage space is substantially the same in the direction orthogonal to the extension direction in the arrangement region of the internal pipe.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置では、前記内部管の天面側の前記外周面には、複数の突起部が配設され、前記外部管の天面側には、放熱フィンが配設されることを特徴とする。 Further, in the concrete temperature control apparatus of the present invention, a plurality of protrusions are arranged on the outer peripheral surface of the inner pipe on the top surface side, and a heat radiation fin is arranged on the top surface side of the outer pipe. characterized by being

また、本発明のコンクリートの温度調整装置では、前記内部管の一部は、前記外部管の前記底面から外部に導出すると共に、前記内部管は、前記外部管の前記底面に対して溶接固定されることを特徴とする。 Further, in the concrete temperature control apparatus of the present invention, a part of the internal pipe is led out from the bottom surface of the external pipe, and the internal pipe is welded and fixed to the bottom surface of the external pipe. characterized by

また、本発明のコンクリートの温度調整装置では、前記コンクリート構造体の内部に埋設され、その天面側が開口するボイド管と、前記ボイド管の内部に貯留される液体と、を更に備え、前記外部管は、前記液体と接触した状態にて前記ボイド管の内部に配設されると共に、前記内部管の底面が前記ボイド管の底面に当接することで、前記外部管の前記底面は、前記ボイド管の前記底面から離間することを特徴とする。 Further, the concrete temperature control apparatus of the present invention further includes a void pipe embedded in the concrete structure and having an open top side, and a liquid stored in the void pipe. The tube is disposed inside the void tube in contact with the liquid, and the bottom surface of the inner tube abuts against the bottom surface of the void tube, so that the bottom surface of the outer tube is in contact with the void tube. It is characterized by being spaced apart from the bottom surface of the tube.

本発明のコンクリートの温度調整装置は、外部管と、外部管の内部にその一部が配設される内部管と、外部管と内部管との間の貯留空間に封入される作動流体とを有するヒートパイプを備える。そして、貯留空間には、ウイックが配設されることなく、上記内部管の配設長さに応じて、作動流体の配設領域が容易に調整可能となる。この構造により、貯留空間に貯留された作動流体が、コンクリート構造体の厚み方向の中心部及びその周辺領域に配置されることで、コンクリート構造体11をその内部から効果的に冷却し、コンクリート構造体11にひび割れが発生することが防止される。 The concrete temperature control apparatus of the present invention comprises an outer pipe, an inner pipe partly arranged inside the outer pipe, and a working fluid sealed in a reservoir space between the outer pipe and the inner pipe. a heat pipe with a In addition, a wick is not arranged in the storage space, and the arrangement area of the working fluid can be easily adjusted according to the arrangement length of the internal pipe. With this structure, the working fluid stored in the storage space is arranged in the central portion in the thickness direction of the concrete structure and its peripheral region, thereby effectively cooling the concrete structure 11 from the inside and The occurrence of cracks in the body 11 is prevented.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置は、作動流体が貯留される貯留空間が、内部管の外周面に沿って全周に渡り連続して形成されると共に、貯留空間の径方向の幅は、薄く、略均一に形成される。この構造により、貯留空間に貯留された作動流体は、コンクリート構造体から吸熱した水和熱により気化し易く、吸熱特性が向上されると共に、コンクリート構造体を早期に冷却することが出来る。 Further, in the concrete temperature control apparatus of the present invention, the storage space in which the working fluid is stored is continuously formed along the outer peripheral surface of the inner pipe over the entire circumference, and the radial width of the storage space is , is formed thin and substantially uniformly. With this structure, the working fluid stored in the storage space is easily vaporized by the heat of hydration absorbed from the concrete structure, the heat absorption characteristics are improved, and the concrete structure can be quickly cooled.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置は、内部管の天面側に突起部を有すると共に、外部管の天面側に放熱フィンを有する。この構造により、ヒートパイプは、その全周から水和熱を吸熱することで吸熱特性が向上されると共に、放熱フィンを有することで放熱特性が向上される。 Further, the temperature control apparatus for concrete of the present invention has a protrusion on the top surface side of the inner pipe, and has a heat radiation fin on the top surface side of the outer pipe. With this structure, the heat pipe absorbs heat of hydration from the entire circumference, thereby improving the heat absorption characteristics, and the heat dissipation fins improve the heat dissipation characteristics.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置では、内部管の一部が、外部管の底面から外部に導出し、その導出量を調整することで、作動流体が貯留される貯留空間が、コンクリート構造体の中心部及びその周辺領域に配置し易くなる。この構造により、コンクリート構造体の高温領域に対して作動流体を配置し易くなり、ヒートパイプによる吸熱特性が向上される。 Further, in the concrete temperature control apparatus of the present invention, a part of the internal pipe is led out from the bottom surface of the external pipe to the outside, and by adjusting the amount of the lead-out, the storage space in which the working fluid is stored is formed into a concrete structure. It becomes easier to place in the central part of the body and its surrounding areas. This structure makes it easier to dispose the working fluid in the high-temperature region of the concrete structure, thereby improving the heat absorption characteristics of the heat pipe.

また、本発明のコンクリートの温度調整装置は、コンクリート構造体に固定されるボイド管と、ボイド管内に貯留される液体と、を更に備える。そして、ヒートパイプは、液体が充填されたボイド管内に配置される。この構造により、コンクリートの硬化後には、ヒートパイプは、コンクリート構造体から回収することが可能となり、ヒートパイプを繰り返し使用することができる。 Further, the concrete temperature control apparatus of the present invention further includes a void pipe fixed to the concrete structure and a liquid stored in the void pipe. The heat pipe is then placed within the liquid-filled void tube. With this structure, the heat pipe can be recovered from the concrete structure after the concrete has hardened, and the heat pipe can be used repeatedly.

本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を説明する断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing explaining the temperature control apparatus of the concrete which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を説明するための図であり、コンクリート工学年次論文集(Vo1.36、No1、2014)に開示されたコンクリート構造体の温度分布特性の一例を示す。FIG. 1 is a diagram for explaining a temperature control device for concrete that is an embodiment of the present invention, and is an example of temperature distribution characteristics of a concrete structure disclosed in Concrete Engineering Annual Proceedings (Vol 1.36, No. 1, 2014). indicates 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を説明するための図であり、コンクリート工学年次論文集(Vo1.36、No1、2014)に開示されたコンクリート構造体の温度履歴の一例を示す。FIG. 1 is a diagram for explaining a temperature control device for concrete that is an embodiment of the present invention, and shows an example of the temperature history of a concrete structure disclosed in the Annual Proceedings of Concrete Engineering (Vo 1.36, No. 1, 2014). show. 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を構成するヒートパイプを説明する斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view illustrating a heat pipe that constitutes a temperature control apparatus for concrete that is an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を構成するヒートパイプを説明する上面図である。It is a top view explaining the heat pipe which comprises the temperature control apparatus of the concrete which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を構成するヒートパイプを説明する下面図である。It is a bottom view explaining the heat pipe which comprises the temperature control apparatus of the concrete which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を構成するヒートパイプを説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a heat pipe that constitutes a temperature control apparatus for concrete that is an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態であるコンクリートの温度調整装置を構成するヒートパイプを説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a heat pipe that constitutes a temperature control apparatus for concrete that is an embodiment of the present invention. FIG. 従来のコンクリートの温度調整装置を説明する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a conventional concrete temperature control device.

以下、本発明の一実施形態に係るコンクリートの温度調整装置10(以下、「温調装置10」と呼ぶ。)に関して図面に基づき詳細に説明する。尚、以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、紙面上下方向は温調装置10の高さ方向を示し、紙面左右方向は温調装置10の横幅方向を示し、紙面前後方向は温調装置10の奥行方向を示す。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete temperature control device 10 (hereinafter referred to as "temperature control device 10") according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, in principle, the same reference numerals are used for the same members, and repeated descriptions are omitted. The up-down direction of the paper indicates the height direction of the temperature control device 10 , the left-right direction of the paper indicates the width direction of the temperature control device 10 , and the front-rear direction of the paper indicates the depth direction of the temperature control device 10 .

図1は、本実施形態の温調装置10を説明する断面図である。図2は、コンクリート工学年次論文集(Vo1.36、No1、2014)に開示されたコンクリート構造物の温度分布特性を説明する図である。図3は、コンクリート工学年次論文集(Vo1.36、No1、2014)に開示されたコンクリート構造物の温度履歴の比較を説明する図である。図4Aは、本実施形態の温調装置10を構成するヒートパイプ14を説明する斜視図である。図4Bは、本実施形態の温調装置10を構成するヒートパイプ14を説明する上面図である。図4Cは、本実施形態の温調装置10を構成するヒートパイプ14を説明する下面図である。図5Aは、本実施形態の温調装置10を構成するヒートパイプ14を説明する断面図である。図5Bは、本実施形態の温調装置10を構成するヒートパイプ14を説明する断面図であり、図4Aに示すヒートパイプ14のA-A線方向の断面を示す。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a temperature control device 10 of this embodiment. FIG. 2 is a diagram explaining the temperature distribution characteristics of a concrete structure disclosed in the Proceedings of the Annual Concrete Engineering (Vol. 36, No. 1, 2014). FIG. 3 is a diagram explaining a comparison of temperature histories of concrete structures disclosed in Proceedings of the Annual Concrete Engineering (Vol. 1.36, No. 1, 2014). FIG. 4A is a perspective view illustrating the heat pipe 14 that constitutes the temperature control device 10 of this embodiment. FIG. 4B is a top view illustrating the heat pipe 14 that constitutes the temperature control device 10 of this embodiment. FIG. 4C is a bottom view illustrating the heat pipe 14 that constitutes the temperature control device 10 of this embodiment. FIG. 5A is a cross-sectional view for explaining the heat pipe 14 that constitutes the temperature control device 10 of this embodiment. FIG. 5B is a cross-sectional view for explaining the heat pipe 14 that constitutes the temperature control device 10 of the present embodiment, and shows a cross section of the heat pipe 14 taken along the line AA shown in FIG. 4A.

図1に示す如く、温調装置10は、コンクリートの硬化時に発生する水和熱H1を吸熱し、作動流体24が上記水和熱H1により気化し蒸気に成る際に潜熱H2を吸収した後、上記蒸気が凝縮する際にコンクリート構造体11の外部へと上記潜熱H2を放熱する。そして、温調装置10は、養生時におけるコンクリート構造体11の内部温度の上昇を抑制することで、コンクリート構造体11にひび割れが発生することを防止する。 As shown in FIG. 1, the temperature control device 10 absorbs the heat of hydration H1 generated when the concrete hardens, absorbs the latent heat H2 when the working fluid 24 is vaporized by the heat of hydration H1, and becomes vapor. The latent heat H2 is radiated to the outside of the concrete structure 11 when the steam condenses. The temperature control device 10 prevents cracks from occurring in the concrete structure 11 by suppressing an increase in the internal temperature of the concrete structure 11 during curing.

温調装置10は、主に、コンクリート構造体11の内部に配設されるボイド管12と、ボイド管12の内部に貯留される液体13と、ボイド管12内に挿入されるヒートパイプ14と、を備える。尚、温調装置10は、コンクリート構造体11の大きさに応じて、所望のピッチにて複数箇所に配設されることで、コンクリート構造体11全体をより均一に冷却することが可能となる。 The temperature control device 10 mainly includes a void pipe 12 arranged inside a concrete structure 11, a liquid 13 stored inside the void pipe 12, and a heat pipe 14 inserted into the void pipe 12. , provided. By arranging the temperature control devices 10 at a plurality of locations at a desired pitch according to the size of the concrete structure 11, the entire concrete structure 11 can be cooled more uniformly. .

温調装置10は、例えば、橋梁の脚部やダムの躯体等、主にマスコンクリートであるコンクリート構造体11の構築過程時、特に、打設したコンクリートの養生時にその内部に配設される。そして、ヒートパイプ14が、コンクリートの硬化時に発生する上記水和熱H1を吸熱し、コンクリート構造体11の外部へと上記潜熱H2を放熱する。コンクリート構造体11の硬化後には、ヒートパイプ14は原則としてコンクリート構造体11から除去されることで、ヒートパイプ14は、その他のコンクリート構造体11に対して繰り返し使用することが可能となる。 The temperature control device 10 is disposed inside a concrete structure 11, such as a bridge leg or a dam frame, which is mainly made of mass concrete during the construction process, especially during curing of poured concrete. The heat pipe 14 absorbs the heat of hydration H1 generated when the concrete hardens, and radiates the latent heat H2 to the outside of the concrete structure 11 . After curing the concrete structure 11 , the heat pipe 14 is basically removed from the concrete structure 11 , so that the heat pipe 14 can be repeatedly used for other concrete structures 11 .

ボイド管12は、例えば、鉄製丸パイプであり、コンクリート構造体11の表面11Aに対して略鉛直方向に挿入された状態にて、鉄筋等に対して固定される。そして、ボイド管12の底面12Bは、鉄板等により塞がれることで、ボイド管12内には液体13を貯留することが出来る。一方、ボイド管12の天面側は開口した状態となる。尚、コンクリート構造体11の硬化後には、ボイド管12の内部にモルタル等が充填されることで、ボイド管12は、コンクリート構造体11の内部へと埋設される。 The void pipe 12 is, for example, an iron round pipe, and is fixed to a reinforcing bar or the like while being inserted into the surface 11A of the concrete structure 11 in a substantially vertical direction. The bottom surface 12B of the void tube 12 is closed with an iron plate or the like, so that the liquid 13 can be stored in the void tube 12 . On the other hand, the top surface side of the void tube 12 is opened. After the concrete structure 11 is hardened, the void pipe 12 is buried inside the concrete structure 11 by filling the inside of the void pipe 12 with mortar or the like.

図示したように、ボイド管12は、例えば、コンクリート構造体11の表面11Aから底面11Bまでに渡り配設され、温調装置10は、コンクリート構造体11から上記水和熱H1を吸熱する。詳細は図2及び図3を用いて後述するが、コンクリート構造体11は、上記水和熱H1により、その厚み方向の中心部が最も高温状態となり、ボイド管12は、コンクリート構造体11の表面11Aから少なくともコンクリート構造体11の略中心部まで配設されることで、コンクリート構造体11を効果的に冷却することが出来る。 As illustrated, the void pipe 12 is arranged, for example, from the surface 11A to the bottom surface 11B of the concrete structure 11, and the temperature control device 10 absorbs the heat of hydration H1 from the concrete structure 11. Although the details will be described later with reference to FIGS. 2 and 3, the concrete structure 11 has the highest temperature at the center in the thickness direction due to the heat of hydration H1. By disposing from 11A to at least the approximate center of the concrete structure 11, the concrete structure 11 can be effectively cooled.

液体13は、例えば、水であり、ボイド管12の開口部12Aからボイド管12の内部へと注入される。そして、液体13は、ボイド管12を介してコンクリート構造体11から水和熱H1が伝熱されると共に、その水和熱H1をヒートパイプ14へと伝熱する。 The liquid 13 is, for example, water, and is injected into the void tube 12 through the opening 12A of the void tube 12 . The liquid 13 receives heat of hydration H1 from the concrete structure 11 via the void pipe 12 and also transfers the heat of hydration H1 to the heat pipe 14 .

ヒートパイプ14は、主に、外部管21と、少なくともその一部が外部管21の内部に配設される内部管22と、外部管21と内部管22との間の貯留空間23に貯留される作動流体24と、外部管21の天面21A側に形成される放熱フィン25と、を備える。 The heat pipe 14 is mainly stored in an outer pipe 21, an inner pipe 22 at least partially disposed inside the outer pipe 21, and a reservoir space 23 between the outer pipe 21 and the inner pipe 22. and heat radiation fins 25 formed on the top surface 21A side of the external tube 21 .

ヒートパイプ14は、液体13が充填されたボイド管12内に挿入されることで、液体13を介してコンクリート硬化時に発生する水和熱H1をコンクリート構造体11から吸熱する。その一方、作動流体24は、上記水和熱H1により気化し蒸気に成る際に潜熱H2を吸収する。その後、上記蒸気からなる蒸気流は、外部管21の天面21A側へと移動し、外部管21及び放熱フィン25を介してコンクリート構造体11の外部へと上記潜熱H2を放熱すると共に、蒸気は凝縮し、液状の作動流体24へと戻る。つまり、作動流体24が、外部管21内にて相変化サイクルを繰り返すことで、コンクリート構造体11の内部が冷却され、コンクリート構造体11にひび割れが発生することが防止される。 The heat pipe 14 is inserted into the void tube 12 filled with the liquid 13 , and absorbs the heat of hydration H<b>1 generated when the concrete hardens from the concrete structure 11 via the liquid 13 . On the other hand, the working fluid 24 absorbs latent heat H2 when it is vaporized by the heat of hydration H1 and becomes steam. After that, the steam flow composed of the steam moves to the top surface 21A side of the external pipe 21, radiates the latent heat H2 to the outside of the concrete structure 11 via the external pipe 21 and the heat radiating fins 25, and heats the steam. condenses and returns to liquid working fluid 24 . In other words, the working fluid 24 repeats the phase change cycle within the outer pipe 21 , thereby cooling the inside of the concrete structure 11 and preventing cracks from occurring in the concrete structure 11 .

ここで、図2及び図3を用いて、コンクリート硬化時に発生する水和熱H1によるコンクリート構造物の内部の温度特性について説明する。尚、図2及び図3は、本実施形態のコンクリート構造体11のコンクリート硬化時における内部温度を実際に測定した図ではないが、コンクリート構造体11の内部でも同様な温度特性を示すものと推定される。 Here, the temperature characteristics inside the concrete structure due to the heat of hydration H1 generated when the concrete hardens will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 and 3 are not diagrams showing actual measurements of the internal temperature of the concrete structure 11 of the present embodiment when the concrete hardens, but it is presumed that the inside of the concrete structure 11 exhibits similar temperature characteristics. be done.

図2では、縦幅1m×横幅1m×高さ1.5mのコンクリート製の試験体A,Bを準備し、紙面左側の試験体Aには、ヒートパイプHを配置しない構造とし、紙面右側の試験体Bには、その略中心部にヒートパイプHを配置した構造とする。 In FIG. 2, concrete specimens A and B with a length of 1 m, a width of 1 m, and a height of 1.5 m are prepared. The specimen B has a structure in which a heat pipe H is arranged substantially at the center thereof.

図示したように、試験体Aでは、測定点1の内部温度は74.1℃であり、測定点2の内部温度は72.6℃である。つまり、試験体Aでは、コンクリート硬化時の水和熱H1が、ヒートパイプHを介して外部へと放熱されない構造となり、水和熱H1が内部に留まることで、試験体Aの高さ方向の略中心部が最も高温状態となる。尚、実線、一点鎖線、二点鎖線、点線は、等温度線であり、その順序にて温度が低下している状況を示し、試験体Aの略中心部からその周囲に向けて内部温度が低下している。 As shown in the figure, in specimen A, the internal temperature at measurement point 1 is 74.1°C, and the internal temperature at measurement point 2 is 72.6°C. In other words, in the specimen A, the heat of hydration H1 during hardening of the concrete is not dissipated to the outside through the heat pipe H. The approximately central portion is in the highest temperature state. The solid line, one-dot chain line, two-dot chain line, and dotted line are isothermal lines, and show the situation in which the temperature decreases in that order. declining.

一方、試験体Bでは、測定点1の内部温度は65.1℃であり、測定点2の内部温度は70.2℃である。図示したように、測定点1は、ヒートパイプH近傍の試験体Bの略中心部であるが、ヒートパイプHにより上記水和熱H1が外部へと放熱され、冷却されている。そして、ヒートパイプHの延在方向(紙面上下方向)に沿って低温領域が形成されるように、ヒートパイプHによる吸熱特性が示されている。尚、一点鎖線、二点鎖線、点線は、等温度線であり、その順序にて温度が低下している状況を示し、試験体Bでは、ヒートパイプHの両側において、それぞれその高さ方向の略中心部が高温状態となっている。 On the other hand, in test sample B, the internal temperature at measurement point 1 is 65.1°C, and the internal temperature at measurement point 2 is 70.2°C. As shown in the figure, the measurement point 1 is approximately the central portion of the specimen B in the vicinity of the heat pipe H, and the heat pipe H radiates the heat of hydration H1 to the outside and cools it. The heat absorption characteristics of the heat pipe H are shown so that a low-temperature region is formed along the extending direction of the heat pipe H (vertical direction on the paper surface). The one-dot chain line, the two-dot chain line, and the dotted line are isothermal lines, and show the situation in which the temperature decreases in that order. Approximately the central portion is in a high temperature state.

以上より、コンクリート構造体11では、少なくともその略中心部まで温調装置10のヒートパイプ14を配置し、高温状態となり易い領域から冷却することで、コンクリート構造体11を効率良く冷却することが出来る。そして、コンクリート打設後に温調装置10を用いてコンクリート構造体11の内部温度の上昇を抑制することで、コンクリート構造体11にひび割れが発生することが防止される。 As described above, in the concrete structure 11, the heat pipe 14 of the temperature control device 10 is arranged at least up to approximately the center thereof, and the concrete structure 11 can be efficiently cooled by cooling from the area that tends to be in a high temperature state. . By suppressing an increase in the internal temperature of the concrete structure 11 by using the temperature control device 10 after placing the concrete, the occurrence of cracks in the concrete structure 11 is prevented.

また、試験体Bでは、測定点1より測定点2の方が高温状態となることからも、ヒートパイプHを試験体Bに対して所望の間隔に配列することで、試験体Bの全体をより均一に冷却することが可能となる。 In addition, since the measurement point 2 of the specimen B is in a higher temperature state than the measurement point 1, by arranging the heat pipes H at a desired interval with respect to the specimen B, the entire specimen B can be heated. It becomes possible to cool more uniformly.

図3では、試験体A及び試験体Bの測定点2における温度履歴を示すグラフであり、縦軸は試験体A及び試験体Bの内部温度を示し、横軸はコンクリート打設後の経過日数を示す。また、実線は、ヒートパイプHを配設した試験体Bの温度履歴を示し、一点鎖線は、ヒートパイプHを配設しない試験体Aの温度履歴を示す。尚、点線は、試験体A及び試験体Bを載置する場所の外気温を示す。 FIG. 3 is a graph showing the temperature history at the measurement point 2 of the test body A and the test body B, the vertical axis shows the internal temperature of the test body A and the test body B, and the horizontal axis is the number of days elapsed after placing the concrete. indicates Further, the solid line indicates the temperature history of the specimen B with the heat pipe H provided, and the dashed line indicates the temperature history of the specimen A without the heat pipe H provided. The dotted line indicates the outside temperature of the place where the specimen A and the specimen B are placed.

実線及び一点鎖線にて示すように、試験体A及び試験体Bでは、コンクリート打設後、1.5日程度にて内部温度が最も上昇し、その後、徐々に内部温度が低下する。コンクリートの打設後には、コンクリート硬化時に発生する水和熱H1の発生量が多くなるが、コンクリートの硬化状況に合わせて徐々に水和熱H1の発生量が低減するからである。そして、コンクリート構造体11の大きさや形状等にも起因するが、上記水和熱H1の熱量は、例えば、55W程度と低く、コンクリート構造体11の内部温度は、最も上昇しても約80℃程度である。 As indicated by the solid line and the one-dot chain line, in the specimens A and B, the internal temperature rises to the maximum in about 1.5 days after placing the concrete, and thereafter the internal temperature gradually decreases. This is because the amount of heat of hydration H1 generated during hardening of the concrete increases after the concrete is placed, but the amount of heat of hydration H1 generated gradually decreases according to the hardening state of the concrete. Although it is also due to the size and shape of the concrete structure 11, the heat quantity of the heat of hydration H1 is as low as, for example, about 55 W, and the maximum internal temperature of the concrete structure 11 is about 80°C. degree.

図4Aに示す如く、ヒートパイプ14は、例えば、全長6m程度の外部管21を主筐体として構成される。外部管21の天面21A側は、蓋部31により塞がれる。また、図4Bに示す如く、外部管21の天面21A側には、例えば、8枚の放熱フィン25が、その外周面21Dに沿って均等に配設される。一方、図4A及び図4Cに示す如く、外部管21の底面21Bからは、内部管22が外部管21の外側へと導出する。そして、外部管21の底面21B側は、蓋部32により塞がれ、内部管22の底面22B側は、蓋部34により塞がれる。更に、内部管22は、外部管21の蓋部32に対して一環状に溶接固定されることで、外部管21内部は真空状態に保たれる。 As shown in FIG. 4A, the heat pipe 14 is configured with, for example, an external tube 21 having a total length of about 6 m as a main housing. The top surface 21A side of the external pipe 21 is closed by the lid portion 31 . Further, as shown in FIG. 4B, on the top surface 21A side of the outer tube 21, for example, eight heat radiation fins 25 are evenly arranged along the outer peripheral surface 21D. On the other hand, as shown in FIGS. 4A and 4C, the inner tube 22 leads out of the outer tube 21 from the bottom surface 21B of the outer tube 21 . The bottom surface 21B side of the outer tube 21 is closed by the lid portion 32 , and the bottom surface 22B side of the internal pipe 22 is closed by the lid portion 34 . Further, the inner tube 22 is welded and fixed to the cover portion 32 of the outer tube 21 in an annular shape, so that the inside of the outer tube 21 is kept in a vacuum state.

この構造により、図1に示すように、ヒートパイプ14が、ボイド管12の内部に配設される際に、内部管22の底面22Bが、ボイド管12の底面12Bと当接することで、外部管21の底面21Bは、ボイド管12の底面12Bから離間した状態となる。そして、作動流体24が、コンクリート構造体11の略中央部をカバーするように、ヒートパイプ14が、ボイド管12内に配設されることで、コンクリート構造体11の高温領域を積極的に冷却することが可能となる。その結果、コンクリート構造体11の内部温度の上昇を抑制し、コンクリート構造体11のひび割れの発生が防止される。 With this structure, as shown in FIG. 1, when the heat pipe 14 is arranged inside the void tube 12, the bottom surface 22B of the inner tube 22 abuts against the bottom surface 12B of the void tube 12, thereby The bottom surface 21B of the tube 21 is separated from the bottom surface 12B of the void tube 12 . The heat pipe 14 is arranged in the void tube 12 so that the working fluid 24 covers the substantially central portion of the concrete structure 11, thereby actively cooling the high-temperature region of the concrete structure 11. It becomes possible to As a result, an increase in the internal temperature of the concrete structure 11 is suppressed, and cracks in the concrete structure 11 are prevented.

更には、ヒートパイプ14では、放熱フィン25を介して放熱領域が増大し、潜熱H2の放熱特性が向上することで、外部管21内にて作動流体24の相変化サイクルのスピードが早まり、コンクリート構造体11を早期に冷却することが可能となる。 Furthermore, in the heat pipe 14, the heat radiation area is increased through the heat radiation fins 25, and the heat radiation characteristic of the latent heat H2 is improved. It becomes possible to cool the structure 11 at an early stage.

図5Aは、図1に示すヒートパイプ14を部分的に拡大した拡大断面図である。図示したように、外部管21は、例えば、円筒形状の鉄製丸パイプであり、外部管21の底面21B側は、蓋部32により塞がれた状態となる。また、上述したように、内部管22の外周面22Cは、外部管21の蓋部32に対して一環状に溶接固定される。この構造により、外部管21の内部は、真空状態に保たれると共に、作動流体24が真空状態にて封入される。尚、外部管21としては、鉄製パイプに限定されるものではなく、銅製パイプ、アルミニウム製パイプやステンレス製パイプ等、熱伝導性に優れた材料から成る場合でも良い。 FIG. 5A is an enlarged sectional view partially enlarging the heat pipe 14 shown in FIG. As illustrated, the external pipe 21 is, for example, a cylindrical iron round pipe, and the bottom surface 21B side of the external pipe 21 is closed with a lid 32 . In addition, as described above, the outer peripheral surface 22C of the inner tube 22 is welded and fixed to the lid portion 32 of the outer tube 21 in an annular shape. With this structure, the inside of the outer pipe 21 is kept in a vacuum state and the working fluid 24 is sealed in the vacuum state. The external pipe 21 is not limited to an iron pipe, and may be made of a material having excellent thermal conductivity, such as a copper pipe, an aluminum pipe, a stainless steel pipe, or the like.

内部管22は、例えば、円筒形状の鉄製丸パイプであり、その底面22B及び天面22Aは、蓋部33,34により塞がれた状態となる。図示したように、内部管22の一部は、外部管21の内部に配設されると共に、内部管22は、外部管21の底面21B側から外部へと導出した状態となる。尚、内部管22としては、鉄製パイプに限定されるものではなく、銅製パイプ、アルミニウム製パイプやステンレス製パイプ等、熱伝導性に優れた材料から成る場合でも良い。 The inner tube 22 is, for example, a cylindrical iron round pipe, and its bottom surface 22B and top surface 22A are closed with lids 33 and 34 . As shown, part of the internal pipe 22 is disposed inside the external pipe 21, and the internal pipe 22 is led out from the bottom surface 21B side of the external pipe 21 to the outside. The inner pipe 22 is not limited to an iron pipe, and may be made of a material having excellent thermal conductivity, such as a copper pipe, an aluminum pipe, a stainless steel pipe, or the like.

作動流体24としては、例えば、アルコール、アンモニア、水、ヘリウム、窒素等が用いられ、温調装置10の使用状況、例えば、作動流体24の気化温度等に応じて、様々な材料が用いられる。そして、作動流体24として常温時に液状のものを使用する場合には、少なくとも外部管21の内周面21Cと内部管22の外周面22Cとの間の貯留空間23の大部分を作動流体24にて充填する量が用いられる。尚、図5Aでは、作動流体24が、突起部41の下面程度まで充填される状態を示すが、この場合に限定するものではない。例えば、作動流体24が、内部管22の蓋部33上方まで充填される場合でも良い。 Examples of the working fluid 24 include alcohol, ammonia, water, helium, and nitrogen. When the working fluid 24 is liquid at room temperature, at least most of the storage space 23 between the inner peripheral surface 21C of the outer pipe 21 and the outer peripheral surface 22C of the inner pipe 22 is filled with the working fluid 24. The amount to be filled is used. Note that FIG. 5A shows a state in which the working fluid 24 is filled up to the lower surface of the protrusion 41, but the present invention is not limited to this case. For example, the working fluid 24 may be filled up to above the lid portion 33 of the inner tube 22 .

図5Bに示す如く、外部管21は、例えば、外径45mmの円筒形状の丸パイプであり、内部管22は、例えば、外径38mmの円筒形状の丸パイプである。そして、内部管22の軸心CL1と外部管21の軸心CL2とが略一致するように、内部管22は、外部管21に対して溶接固定される。 As shown in FIG. 5B, the outer tube 21 is, for example, a cylindrical round pipe with an outer diameter of 45 mm, and the inner tube 22 is, for example, a cylindrical round pipe with an outer diameter of 38 mm. The inner tube 22 is welded and fixed to the outer tube 21 so that the axial center CL1 of the inner tube 22 and the axial center CL2 of the outer tube 21 substantially coincide with each other.

また、内部管22の天面22A側には、例えば、3個の突起部41が、その外周面22Cに沿って略均等に配設される。突起部41の高さは、貯留空間23の幅W1に合わせて1.5mmとなる。一方、上述したように、内部管22の底面22B側は、貯留空間23の幅W1が全周に渡り1.5mmとなるように、外部管21の蓋部32に対して溶接固定される。尚、貯留空間23の幅W1が略均一に維持されれば良く、突起部41の数や配置箇所は、任意の設計変更が可能である。 Also, on the top surface 22A side of the internal pipe 22, for example, three protrusions 41 are arranged substantially evenly along the outer peripheral surface 22C. The height of the projecting portion 41 is 1.5 mm in accordance with the width W1 of the storage space 23 . On the other hand, as described above, the bottom surface 22B side of the inner tube 22 is welded and fixed to the lid portion 32 of the outer tube 21 so that the width W1 of the storage space 23 is 1.5 mm over the entire circumference. Note that the width W1 of the storage space 23 may be maintained substantially uniform, and the number and locations of the protrusions 41 may be arbitrarily changed in design.

この構造により、内部管22の天面22A側は、突起部41が、それぞれ外部管21の内周面21Cに対して当接し、貯留空間23の幅W1は、内部管22の外周面22Cに沿って略同一幅にて形成される。そして、貯留空間23は、内部管22の外周面22Cに沿って一環状に連続して形成されると共に、内部管22の延在方向(紙面上下方向)に渡り形成される。 With this structure, the projections 41 on the top surface 22A side of the internal pipe 22 are in contact with the inner peripheral surface 21C of the external pipe 21, and the width W1 of the storage space 23 is aligned with the outer peripheral surface 22C of the internal pipe 22. It is formed with substantially the same width along. The storage space 23 is continuously formed in an annular shape along the outer peripheral surface 22C of the internal pipe 22, and is formed over the extending direction of the internal pipe 22 (vertical direction on the paper surface).

本実施形態では、貯留空間23には、毛細管構造のウイックが配設されることがなく、貯留空間23は、作動流体24が貯留されるための空間として形成される。そして、作動流体24としては、少なくとも常温時の液状にて貯留空間23の大部分を満たすだけの量が外部管21の内部へと封入される。 In this embodiment, a wick having a capillary structure is not provided in the reservoir space 23 , and the reservoir space 23 is formed as a space for storing the working fluid 24 . As the working fluid 24 , an amount sufficient to fill most of the storage space 23 in a liquid state at least at room temperature is sealed inside the outer tube 21 .

この構造により、ヒートパイプ14では、ウイックを用いることなく、貯留空間23を介して外部管21の内側に作動流体24が貯留される構造が実現される。上述したように、貯留空間23の配設長さL1は、外部管21の内部に配設される内部管22の長さにより規定され、用途に応じて任意の設計変更が可能である。 With this structure, the heat pipe 14 realizes a structure in which the working fluid 24 is stored inside the outer tube 21 via the storage space 23 without using a wick. As described above, the installation length L1 of the storage space 23 is defined by the length of the internal pipe 22 installed inside the external pipe 21, and can be arbitrarily changed according to the application.

例えば、図1に示す構造では、コンクリート構造体11の厚みが1400mm程度であり、上記貯留空間23の配設長さL1は、1000mm程度である。そして、内部管22の導出長さは、200mm程度である。そして、ヒートパイプ14の貯留空間23は、コンクリート構造体11の略中心部を含むようにその上下方向へと配設される。その結果、ヒートパイプ14の作動流体24にて満たされた貯留空間23が、コンクリート構造体11の中央部及びその周辺領域の高温領域に配設されることで、コンクリート構造体11をその高温領域から積極的に冷却することが可能となる。 For example, in the structure shown in FIG. 1, the thickness of the concrete structure 11 is about 1400 mm, and the length L1 of the storage space 23 is about 1000 mm. The lead-out length of the inner tube 22 is about 200 mm. The storage space 23 of the heat pipe 14 is arranged in the vertical direction so as to include the substantially central portion of the concrete structure 11 . As a result, the storage space 23 filled with the working fluid 24 of the heat pipe 14 is arranged in the high-temperature region of the central portion of the concrete structure 11 and the peripheral region thereof, so that the concrete structure 11 is heated to the high-temperature region. It is possible to actively cool from

更に、上述したように、内部管22の天面22Aは、蓋部33により塞がれることで、液状の作動流体24が、内部管22の内部へと貯留することはなく、貯留空間23に対して貯留する。また、貯留空間23は、外部管21の内部に内周面21Cに沿って連続して配設されると共に、その径方向における幅W1は、約1.5mmと狭く、略均一な空間となる。 Furthermore, as described above, the top surface 22A of the internal tube 22 is closed by the lid portion 33, so that the liquid working fluid 24 does not accumulate inside the internal tube 22, and the storage space 23 store against Further, the storage space 23 is arranged continuously inside the outer pipe 21 along the inner peripheral surface 21C, and has a narrow width W1 of about 1.5 mm in the radial direction, forming a substantially uniform space. .

この構造により、ヒートパイプ14の作動流体24は、液体13を介して外部管21の周方向の略全面から水和熱H1を吸熱することが可能となると共に、水和熱H1により気化するまでの時間が短くなる。その結果、ヒートパイプ14の外部管21内での作動流体24の相変化サイクルのスピードが早まり、コンクリート構造体11の内部温度の上昇が防止され、コンクリート構造体11の硬化時におけるひび割れの発生が防止される。 With this structure, the working fluid 24 of the heat pipe 14 can absorb the heat of hydration H1 from substantially the entire surface of the outer tube 21 in the circumferential direction through the liquid 13, and is vaporized by the heat of hydration H1. time is shortened. As a result, the speed of the phase change cycle of the working fluid 24 in the outer tube 21 of the heat pipe 14 is increased, the temperature rise inside the concrete structure 11 is prevented, and cracks are prevented from occurring during hardening of the concrete structure 11. prevented.

ここで、図3を用いて上述したように、温調装置10は、コンクリート構造体11の養生時に使用される装置であり、コンクリート構造体11の内部は約80℃程度まで上昇する。そのため、作動流体24の気化した蒸気が、液状の作動流体24内を勢い良く上昇し、貯留空間23が、空の状態となることはない。そして、上記蒸気が、ヒートパイプ14の上部側にて凝縮し、液化することで、液状の作動流体24が、再び、貯留空間23へと戻り、貯留空間23は、実質、液状の作動流体24にて満たされた状態を維持することができる。 Here, as described above with reference to FIG. 3, the temperature control device 10 is a device used during curing of the concrete structure 11, and the temperature inside the concrete structure 11 rises to about 80.degree. Therefore, vaporized vapor of the working fluid 24 vigorously rises in the liquid working fluid 24, and the storage space 23 does not become empty. Then, the vapor condenses and liquefies on the upper side of the heat pipe 14, so that the liquid working fluid 24 returns to the storage space 23, and the storage space 23 is substantially filled with the liquid working fluid 24. can be kept filled with

この構造により、ヒートパイプ14では、コンクリート構造体11の養生時において、常時、コンクリート構造体11から水和熱H1を吸熱することが可能となる。特に、コンクリート打設後、1.5日程度のコンクリート構造体11の内部温度が最も上昇するタイミングにおいても、コンクリート構造体11から水和熱H1を吸熱し、コンクリート構造体11を冷却することが出来る。 With this structure, the heat pipe 14 can always absorb hydration heat H1 from the concrete structure 11 during curing of the concrete structure 11 . In particular, even at the timing when the internal temperature of the concrete structure 11 rises to the maximum for about 1.5 days after placing the concrete, the heat of hydration H1 can be absorbed from the concrete structure 11 to cool the concrete structure 11. I can.

尚、本実施形態の温調装置10では、ボイド管12を利用し、コンクリート構造体11の硬化後には、ヒートパイプ14をボイド管12から取り出し、ヒートパイプ14を再使用する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、温調装置10では、ボイド管12及び液体13を使用することなく、コンクリート構造体11に対してヒートパイプ14を埋設させ、コンクリート構造体11から水和熱H1をヒートパイプ14にて直接吸熱する場合でも良い。この場合、コンクリート構造体11の硬化後には、コンクリート構造体11の表面11Aから露出する部分のヒートパイプ14を切断し、その他の部分はコンクリート構造体11の内部にモルタル等により埋設する。 In the temperature control device 10 of the present embodiment, the void pipe 12 is used, and after the concrete structure 11 is cured, the heat pipe 14 is taken out from the void pipe 12 and the heat pipe 14 is reused. , but not limited to this case. For example, in the temperature control device 10, the heat pipe 14 is embedded in the concrete structure 11 without using the void pipe 12 and the liquid 13, and the heat of hydration H1 is directly transferred from the concrete structure 11 through the heat pipe 14. It is good even if it absorbs heat. In this case, after the concrete structure 11 is hardened, the heat pipe 14 exposed from the surface 11A of the concrete structure 11 is cut, and the other portions are buried inside the concrete structure 11 with mortar or the like.

また、ヒートパイプ14の外部管21は、その短手方向の断面形状が略円形状の場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、外部管21の断面形状が、四角形形状等の多角形形状の場合でもよい。上述したように、外部管21の内部には、内部管22の周囲に略同一の幅W1の貯留空間23が形成されるため、内部管22の短手方向の断面形状も外部管21の断面形状と略相似形状となる。そのため、内部管22も外部管21と同様に、例えば、その断面形状が、四角形形状等の多角形形状の場合でもよい。この構造により、ヒートパイプ14では、作動流体24が、外部管21の内周面21Cに沿って一環状に薄い幅にて配設されることで、作動流体24が水和熱H1により気化し易くなり、コンクリート構造体11の内部温度の上昇が防止される。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。 Also, although the case where the outer pipe 21 of the heat pipe 14 has a substantially circular cross-sectional shape in the lateral direction has been described, the shape is not limited to this case. For example, the cross-sectional shape of the external tube 21 may be a polygonal shape such as a quadrangular shape. As described above, inside the outer tube 21, the storage space 23 having substantially the same width W1 is formed around the inner tube 22. Therefore, the cross-sectional shape of the inner tube 22 in the lateral direction is also the cross-sectional shape of the outer tube 21. The shape is almost similar to the shape. Therefore, like the outer tube 21, the cross-sectional shape of the inner tube 22 may be, for example, a polygonal shape such as a quadrangular shape. With this structure, in the heat pipe 14, the working fluid 24 is arranged in a circular shape along the inner peripheral surface 21C of the outer pipe 21 with a thin width, so that the working fluid 24 is vaporized by the heat of hydration H1. It becomes easier, and an increase in the internal temperature of the concrete structure 11 is prevented. In addition, various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

10 コンクリートの温度調整装置
11 コンクリート構造体
12 ボイド管
12A 開口部
12B 底面
13 液体
14 ヒートパイプ
21 外部管
21A 天面
21B 底面
21C 内周面
21D 外周面
22 内部管
22A 天面
22B 底面
22C 外周面
23 貯留空間
24 作動流体
25 放熱フィン
31,32,33,34 蓋部
41 突起部
REFERENCE SIGNS LIST 10 Concrete temperature adjustment device 11 Concrete structure 12 Void pipe 12A Opening 12B Bottom surface 13 Liquid 14 Heat pipe 21 External pipe 21A Top surface 21B Bottom surface 21C Internal peripheral surface 21D External peripheral surface 22 Internal pipe 22A Top surface 22B Bottom surface 22C External peripheral surface 23 Storage space 24 Working fluid 25 Radiation fins 31, 32, 33, 34 Lid 41 Projection

Claims (5)

コンクリート構造体を構築する過程にて発生する水和熱を前記コンクリート構造体の外部へと放熱するコンクリートの温度調整装置であって、
その内部が真空状態に維持されると共に、作動流体が封入される外部管と、
前記外部管の内側に配設され、その外周面と前記外部管の内周面との間に前記作動流体が貯留される貯留空間を形成する内部管と、を備え、
前記内部管は、前記外部管の底面から前記外部管の延在方向の一部までに渡り配設されると共に、前記貯留空間は、前記内部管の前記外周面に沿って形成され、
前記貯留空間には、ウイックが配設されないことを特徴とするコンクリートの温度調整装置。
A concrete temperature control device that dissipates heat of hydration generated in the process of building a concrete structure to the outside of the concrete structure,
an outer tube whose interior is maintained in a vacuum state and in which a working fluid is enclosed;
an internal pipe disposed inside the external pipe and forming a reservoir space in which the working fluid is stored between the outer peripheral surface of the external pipe and the internal peripheral surface of the external pipe;
The internal pipe is arranged from the bottom surface of the external pipe to part of the extension direction of the external pipe, and the storage space is formed along the outer peripheral surface of the internal pipe,
A temperature control apparatus for concrete, wherein a wick is not provided in the storage space.
前記内部管の配設領域では、前記延在方向と直交方向において、前記貯留空間の幅が、略同一幅であることを特徴とする請求項1に記載のコンクリートの温度調整装置。 2. The concrete temperature control apparatus according to claim 1, wherein in the arrangement area of the internal pipe, the width of the storage space is substantially the same in the extending direction and the orthogonal direction. 前記内部管の天面側の前記外周面には、複数の突起部が配設され、
前記外部管の天面側には、放熱フィンが配設されることを特徴とする請求項2に記載のコンクリートの温度調整装置。
A plurality of protrusions are arranged on the outer peripheral surface of the inner tube on the top surface side,
3. The temperature control apparatus for concrete according to claim 2, wherein heat radiating fins are arranged on the top surface side of the outer pipe.
前記内部管の一部は、前記外部管の前記底面から外部に導出すると共に、前記内部管は、前記外部管の前記底面に対して溶接固定されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコンクリートの温度調整装置。 A part of the inner pipe is led out from the bottom surface of the outer pipe, and the inner pipe is welded and fixed to the bottom surface of the outer pipe. 4. The concrete temperature control device according to any one of 3. 前記コンクリート構造体の内部に埋設され、その天面側が開口するボイド管と、
前記ボイド管の内部に貯留される液体と、を更に備え、
前記外部管は、前記液体と接触した状態にて前記ボイド管の内部に配設されると共に、前記内部管の底面が前記ボイド管の底面に当接することで、前記外部管の前記底面は、前記ボイド管の前記底面から離間することを特徴とする請求項4に記載のコンクリートの温度調整装置。
a void pipe embedded in the concrete structure and having an open top surface;
a liquid stored inside the void tube,
The external pipe is disposed inside the void pipe in contact with the liquid, and the bottom surface of the internal pipe contacts the bottom surface of the void pipe, so that the bottom surface of the external pipe is: 5. The concrete temperature control device according to claim 4, wherein the concrete temperature control device is spaced apart from the bottom surface of the void pipe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115288442A (en) * 2022-08-10 2022-11-04 中国建筑第八工程局有限公司 Temperature control device and method suitable for super-thick concrete construction

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