JP3151213B2 - 骨材冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、骨材冷却装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図に示されるように、バッチャプラント１は、コ
ンクリートを構成する材料であるセメント、水、砂、砂
利並びにコンクリートの流動性その他の性質を改善する
ための混和剤などを所定の割合で計量し、これをミキサ
に投入、練り混ぜて、コンクリートを製造するためのプ
ラントであり、一般に、前記バッチャプラント１への
砂、砂利などの骨材３の供給は、骨材３を貯蔵してある
ストックヤード２からコンベヤなどの搬送装置4,5を介
して行われる。

バッチャプラント１で製造されたコンクリートは打設
場所へ搬送され打設されるが、特に大規模なコンクリー
ト構造物ではセメントの水和熱に伴って打設後のコンク
リートに大きな温度変化が生じ、場合によってはそれに
起因するひび割れが発生して構造物の機能、耐久性等に
支障を及ぼすことがある。

このような問題を解決する手段として、前記バッチャ
プラント１へ供給される骨材３やセメント、水等のコン
クリート材料を予め冷却、コンクリートの練り上がり温
度を抑制するプレクーリングがある。

従来、コンクリートのプレクーリングとして行われて
いる主な骨材３の冷却手段としては、冷風による冷却
（冷風冷却）、冷水の散水あるいは浸水による冷却
（冷水冷却）、極低温の液体窒素による冷却（液体窒
素冷却）、骨材３を充填した容器内の空気を真空近く
まで排出し、水の沸点を常温近くまで下げて、その際の
気化熱を利用する冷却（真空冷却）、などがある。

［発明が解決しようとする課題］ それぞれの冷却手段における主な問題点を列挙する
と、以下のとおりである。

冷風冷却 ・骨材３の均一冷却が難しい。

・冷却効率が悪い。

・大規模な冷却プラントが必要となる。

冷水冷却 ・大規模な冷却プラントが必要となる。

・付帯設備が多い（給水設備、排水設備、濁水処理設
備、脱水設備、など）。

液体窒素冷却 ・ランニングコストが高い。

・高圧、極低温であるため、取り扱いに難がある。

・冷却ロスが多い。

真空冷却 ・骨材３の均一冷却が難しい。

・設備費が高価となる。

・表面水管理が難しい。

本発明は、斯かる実情に鑑み、冷却効率が高く、且つ
安全性、経済性などに優れた骨材冷却装置を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の骨材冷却装置では、上下両端が開口し且つ下
側部に接線方向に貫通する送風口を設けた筒状の冷却塔
と、該冷却塔の上端略中心部へ骨材を投入する上側搬送
装置と、冷却塔の下端を閉止し得る切り出し装置と、冷
却塔下端から排出される骨材を搬送する下側搬送装置
と、下方へ延びる回転軸を有する略傘形状の分散器と、
該分散器の回転軸を駆動するモータと、前記の送風口へ
低湿度空気を送給し得る空気供給装置とを備え、冷却塔
内上部に分散器を、上側搬送装置の搬送完了端の下方に
位置するように配置している。

［作用］ 送風口から冷却塔内へ低湿度空気を供給し、分散器を
回転させたうえ、冷却すべき骨材を冷却塔へ投入する
と、骨材は前記分散器の径方向へ均等に分散されるとと
もに、低湿度空気によって冷却塔内で浮遊状態となる。

このとき、低湿度空気が骨材の表面に触れることによ
り、該骨材の表面の水分が気化し、該水分が気化する際
の気化潜熱によって骨材の温度が低下し、結果的に骨材
が均一に冷却される。

［実 施 例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図から第４図は本発明の一実施例であり、第４図
において、１は生コンクリートを製造するバッチャプラ
ント、２は骨材３を貯蔵するストックヤード、６はバッ
チャプラント１とストックヤード２との間に立設した格
納塔、７はストックヤード２の地下に設けられた骨材３
搬送用の第１コンベヤ、８は第１コンベヤ７によって搬
出された骨材３を格納塔６に運び上げるためのコンベヤ
（搬送装置）、９は骨材３を格納塔６からバッチャプラ
ント１上部へ運び上げるための第３コンベヤ（搬送装
置）を示している。

上下方向に延びる円筒状の冷却塔10を格納塔６内に立
設する。

冷却塔10の上部には、上方に向って広がる形状の拡大
部11が、また、下部には、下方に向ってすぼまる形状の
縮小部12が形成されている。

拡大部11の上方には、第２コンベヤ８のヘッド部が、
また、縮小部12の下方には、第３コンベヤ９のテール部
が設置されている。

冷却塔10内の上端部に径方向に延びるビーム14を固着
し、略傘形状を有する分散器15の下方に向かって延びる
軸部16を、前記ビーム14上面に軸受17を介して冷却塔10
と同心に支承せしめ、前記ビーム14上面に設けたモータ
18のスプロケット19と、軸部16に固着したスプロケット
20とに無端状チェーン21を巻き掛けて、モータ18の回転
力が分散器15に伝達され得るようにする。

ビーム14下面に、下方に向って延びるピストンロッド
22を有する流体圧シリンダ23を取付け、上方に向ってす
ぼまる円錐形状を有するゲート24の上端部に、上方に向
って延びる連結棒25を固着したうえ、該連結棒25の上端
部を前記ピストンロッド22の下端部に連結して切り出し
装置26を形成する。

切り出し装置26は、ピストンロッド22を上昇させた状
態にすると、ゲート本体24が縮小部12の下端部に当接し
て冷却塔10の下端部が閉塞され、また、ピストンロッド
22を下降させた状態にすると、ゲート24が縮小部12の下
端部から離反して冷却塔10の下端部が開放されるように
なっている。

更に、前記縮小部12の下端部に、接線方向に貫通する
送風口27を複数設け、該送風口27に空気供給装置28を接
続する。

尚、図中29は第２コンベヤ８のヘッド部より落下する
骨材３を分散器15の直上へ導くための投入ホッパであ
り、該投入ホッパ29内には骨材３を計量する計量装置及
び切り出し装置が内装されている。

以下、本実施例の装置の作動を説明する。

生コンクリートの製造に際して骨材３の冷却を行うと
きには、空気供給装置28を作動させて、低湿度空気を送
風口27から冷却塔10内へ供給し、冷却塔10内に下方から
上方に向って旋回しつつ上昇する低湿度空気の旋回流Ｓ
を形成させ、また、モータ18を駆動して分散器15を回転
させる。

このとき、切り出し装置26によって冷却塔10の下端部
は閉塞状態となっている。

この状態で、冷却すべき骨材３を第１コンベヤ７、第
２コンベヤ８によって格納塔６へ所定量運び上げると、
骨材３は投入ホッパ29を経て回転している分散器15によ
り該分散器15の径方向に均等に分散されたうえ落下す
る。

冷却塔10内へ落下した骨材３は、前述した低湿度空気
の旋回流Ｓによって空中に吹き上げられ浮遊状態とな
り、低湿度空気が骨材３の表面に触れることにより、該
骨材３の表面の水分が気化し、該水分が気化する際の気
化潜熱によって骨材３の温度が低下し、結果的に骨材３
が均一に冷却される。

また、骨材３の表面から水分を取った空気は、冷却塔
10の上部より外部へ排出される。

一定時間、低湿度空気を流入させることにより骨材３
が冷却されたならば、空気供給装置28による低湿度空気
の供給を停止して、浮遊状態となっていた骨材３を縮小
部12に落下させ、更に、切り出し装置26によって縮小部
12を開放して骨材３を逐次第３コンベヤ９のテール部に
落下させ、冷却された骨材３を第３コンベヤ９によって
バッチャプラント１上部まで運び上げ、生コンクリート
の製造を行う。

このように、本実施例の装置においては、骨材３の表
面の水分が気化する際の気化潜熱によって骨材３の冷却
を行うので、従来の冷風冷却などに比べて冷却速度、冷
却効率が高く、又、濁水処理設備、水切り設備などの大
規模な付帯設備を必要としないことから、冷水冷却など
に比べて設備規模が小さく、設備費が安価となる。更
に、骨材表面の水分と空気のみを利用していることから
極めてクリーンであり、装置的にも液体窒素冷却におけ
る酸欠対策や真空冷却における圧力容器の破損などの危
険性がないことから、安全性、経済性に優れ、又、特に
細骨材の場合では、水分の気化により細骨材の表面水率
が低減するため、コンクリートの品質管理が容易とな
り、しかも、その分冷水により練り混ぜ水量が増やせる
ことからコンクリートのプレクーリングとして有利とな
る。

なお、本発明の骨材冷却装置は、上述の実施例にのみ
限定されるものではなく、骨材冷却装置をストックヤー
ドの近傍に設けて、骨材を冷却したうえ貯蔵するように
構成すること、あるいは、骨材冷却装置をバッチャプラ
ント内に設けて、該バッチャプラントに搬送された骨材
を冷却したうえ生コンクリートの製造を行うように構成
すること、骨材冷却装置を複数基並設して、バッチ処理
が継続して行えるようにすること、その他本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の骨材冷却装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

低湿度空気による骨材表面の水分の気化熱を利用
し、また、分散器により骨材の分散を図っているので、
従来の冷風冷却などに比べて冷却速度、冷却効率が高
い。

濁水処理設備、水切り設備などの大規模な付帯設備
を必要としないことから、冷水冷却などに比べて設備規
模が小さく、設備費が安価である。

骨材表面の水分と空気のみを利用することから極め
てクリーンであり、装置的にも液体窒素冷却における酸
欠対策や真空冷却における圧力容器の破損などの危険性
がないことから安全性、経済性に優れている。

特に細骨材の場合では、水分の気化により細骨材の
表面水率が低減するため、コンクリートの品質管理が容
易となり、またその分冷水による練り混ぜ水量が増やせ
ることからコンクリートのプレクーリングとして有利と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の骨材冷却装置の一実施例において冷却
塔下部を閉塞した状態の断面図、第２図は本発明の骨材
冷却装置の一実施例において冷却塔下部を開放した状態
の断面図、第３図は第１図のIII−III矢視図、第４図は
本発明の骨材冷却装置を適用したバッチャプラントの一
例を示す配置図、第５図は従来のバッチャプラントの一
例を示す配置図である。 図中、３は骨材、８は第２コンベヤ（搬送装置）、９は
第３コンベヤ（搬送装置）、10は冷却塔、15は分散器、
16は軸部、18はモータ、26は切り出し装置、27は送風
口、28は空気供給装置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田島 信義 埼玉県朝霞市朝志ヶ丘３―４―36 フォ ーブル中通りＡ―101 (72)発明者 佐谷 靖郎 千葉県市川市行徳駅前４―15―22 山辺 第５マンション201 (72)発明者 谷口 安夫 東京都杉並区荻窪５―６―１ 旭ハイツ 203 (72)発明者 江上 良二 埼玉県朝霞市朝志ヶ丘１―２―１―402 (72)発明者 ▲高▼田 善行 神奈川県横浜市金沢区昭和町3174番地 石川島建機株式会社内 (72)発明者 土居 平治 神奈川県横浜市金沢区昭和町3174番地 石川島建機株式会社内 (72)発明者 佐藤 育士 神奈川県横浜市金沢区昭和町3174番地 石川島建機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−86679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−25679（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−18178（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28C 7/06 B28C 7/00 F26B 17/00 - 17/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下両端が開口し且つ下側部に接線方向に
   貫通する送風口を設けた筒状の冷却塔と、該冷却塔の上
   端略中心部へ骨材を投入する上側搬送装置と、冷却塔の
   下端を閉止し得る切り出し装置と、冷却塔下端から排出
   される骨材を搬送する下側搬送装置と、下方へ延びる回
   転軸を有する略傘形状の分散器と、該分散器の回転軸を
   駆動するモータと、前記の送風口へ低湿度空気を送給し
   得る空気供給装置とを備え、冷却塔内上部に分散器を、
   上側搬送装置の搬送完了端の下方に位置するように配置
   したことを特徴とする骨材冷却装置。