JP6334392B2 - 合材温度計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、合材温度計測装置に関し、特に、ダンプトラックに積み込まれた加熱アスファルト混合物の加熱温度を、データロガーを用いて計測できるようにする合材温度計測装置に関する。

例えば道路のアスファルト舗装を行うときに用いられる加熱アスファルト混合物（合材）は、アスファルトプラントで製造され、例えば１８０〜１９０℃程度の高温に加熱された状態でダンプトラックの荷台部に積み込まれて、舗設現場まで搬送される。また、アスファルト舗装の品質は、加熱アスファルト混合物を舗設する際の温度と密接に関連していることから、アスファルトプラントで製造された加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測して管理することが重要である。

加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測して管理する従来の方法として、一般に、出荷時の加熱温度をアスファルトプラントで計測すると共に、加熱アスファルト混合物を積み込んだダンプトラックが舗設現場に到着した際に、管理担当者が、補助員と共にダンプトラックの荷台部に上がって、例えば接触型の温度計を用いて、転倒や転落や火傷の無いように注意しながら、積み込まれた加熱アスファルト混合物の加熱温度を測定して管理する方法が採用されていた。

また、非接触型の赤外線放射温度センサを備えることで、加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測する作業の省力化を図ることができるようにした舗装機械や、舗装工事の管理方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２８９１１号公報

しかしながら、加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測する従来の方法では、例えば加熱アスファルト混合物を積み込んだダンプトラックが舗設現場に到着した後、アスファルトフィニシャ等に加熱アスファルト混合物を荷卸しするまでの間に、相当の待機時間が経過している場合には、気象の影響等によって、加熱温度が低下することから、アスファルト舗装の品質に悪影響を及ぼさないように、管理担当者がダンプトラックの荷台部に何度も上がって、加熱アスファルト混合物の温度を繰り返し測定する必要を生じるため、危険が伴うことになると共に、多くの労力を要することになる。

また、特許文献１の舗装機械や管理方法では、非接触型の赤外線放射温度センサを用いていることから、荷卸しされる際の加熱アスファルト混合物の表面の温度や、敷設される際の加熱アスファルト混合物の表面の温度しか計測できないことから、加熱アスファルト混合物の加熱温度を精度良く管理することが困難であると共に、アスファルトプラントで積み込まれてから、舗設現場で荷卸しされるまでの間の加熱アスファルト混合物の加熱温度の変化を、連続して計測することは困難である。

本発明は、多くの手間を要することなく、精度良く且つ安全に加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測できると共に、アスファルトプラントで積み込まれてから、舗設現場で荷卸しされるまでの間の加熱アスファルト混合物の加熱温度の変化を、連続して容易に計測することのできる合材温度管理装置を提供することを目的とする。

本発明は、アスファルトプラントにおいてダンプトラックに積み込まれた加熱アスファルト混合物が、敷設現場まで搬送されて荷卸しされるまでの間、積み込まれた加熱アスファルト混合物の加熱温度を、データロガーを用いて計測できるようにする合材温度計測装置であって、前記データロガーと、前記データロガーを収容した保護カバーと、前記データロガーにコネクターを介して一端部が接続された熱電対ケーブルと、該熱電対ケーブルの他端部に接続された温度センサーと、該温度センサーが先端部に固定されると共に、前記熱電対ケーブルの前記温度センサー側の部分が挿通された埋設用さや管と、該埋設用さや管の基端部と前記保護カバーとの間の部分の前記熱電対ケーブルを覆って装着された、ケーブル保護チューブとを含んで構成されており、前記埋設用さや管の基端部に一端部を接続して、脱落防止用ワイヤーが、前記熱電対ケーブルに添わせて前記ケーブル保護チューブの内側に配設されており、該脱落防止用ワイヤーは、前記保護カバー側の部分で前記ケーブル保護チューブの外側に延設している合材温度計測装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明の合材温度計測装置は、前記ケーブル保護チューブの外側に延設している前記脱落防止用ワイヤーの他端部に、フック部を備える係止部材が取り付けられていることが好ましい。

さらに、本発明の合材温度計測装置は、前記埋設用さや管の基端部に一端部を接合して、保護スプリング部材が、前記埋設用さや管の基端部と近接する部分の前記ケーブル保護チューブの周囲に配設されていることが好ましい。

さらにまた、本発明の合材温度計測装置は、前記埋設用さや管が、当該埋設用さや管の基端部側に、握り部を備えていることが好ましい。

また、本発明の合材温度計測装置は、前記保護カバーに、前記ダンプトラックの荷台部に磁着可能なマグネット部材が取り付けられていることが好ましい。

本発明の合材温度計測装置によれば、多くの手間を要することなく、精度良く且つ安全に加熱アスファルト混合物の加熱温度を計測できると共に、アスファルトプラントで積み込まれてから、舗設現場で荷卸しされるまでの間の加熱アスファルト混合物の加熱温度の変化を、連続して容易に計測することができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る合材温度計測装置の構成を説明する略示斜視図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａに沿った略示断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂに沿った略示断面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る合材温度計測装置が設置されたダンプトラックの、（ａ）は略示上面図、（ｂ）は略示側面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る合材温度計測装置が設置されたダンプトラックの、図３（ａ）のＣ−Ｃに沿った略示断面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る合材温度計測装置が設置されたダンプトラックから、加熱アスファルト混合物をアスファルトフィニシャに荷卸ししている状態の略示側面図である。

図１に示す本発明の好ましい一実施形態に係る合材温度計測装置１０は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４に示すように、加熱アスファルト混合物３２が積み込まれたダンプトラック３０の荷台部３１に設置して用いられる。すなわち、合材温度計測装置１０は、例えばデータロガー１１を収容した保護カバー１２（図１参照）を、荷台部３１の前壁板３１ａにマグネット部材２１等を介して取り付けると共に、埋設用さや管１６の埋設管部１６ａを、積み込まれた加熱アスファルト混合物３２の内部に、所定の深さまで埋め込んだ状態で設置される。本実施形態合の材温度計測装置１０は、例えばアスファルトプラントから加熱アスファルト混合物３２を出荷する際に、上述のようにして荷台部３１に設置しておくだけの簡易な構成によって、多くの手間を要することなく、データロガー１１を用いて、精度良く且つ安全に加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測して管理できるようにする機能を備えると共に、アスファルトプラントで積み込まれてから、舗設現場で荷卸しされるまでの間の加熱アスファルト混合物３２の加熱温度の変化を、連続して容易に計測できるようにする機能を備える。

そして、本実施形態の合材温度計測装置１０は、アスファルトプラントにおいてダンプトラック３０に積み込まれた加熱アスファルト混合物３２が、敷設現場まで搬送されて荷卸しされるまでの間、積み込まれた加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を、データロガー１１を用いて計測できるようにする加熱アスファルト混合物（合材）３２の温度計測装置であって、図１及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、データロガー１１と、データロガー１１を収容した保護カバー１２と、データロガー１１にコネクター１３を介して一端部が接続された熱電対ケーブル１４と、熱電対ケーブル１４の他端部に接続された温度センサー１５と、温度センサー１５が先端部に固定されると共に、熱電対ケーブル１４の温度センサー１５側の部分が挿通された埋設用さや管１６と、埋設用さや管１６の基端部と保護カバー１２との間の部分の熱電対ケーブル１４を覆って装着された、ケーブル保護チューブ１７とを含んで構成されている。

また、本実施形態では、埋設用さや管１６の基端部に一端部を接続して、脱落防止用ワイヤー１８が、熱電対ケーブル１４に添わせてケーブル保護チューブ１７の内側に配設されており、この脱落防止用ワイヤー１８は、保護カバー１２側の部分でケーブル保護チューブ１７の外側に延設している。

さらに、本実施形態では、埋設用さや管１６は、当該埋設用さや管１６の基端部側に、握り部１６ｂを備えている。

本実施形態では、データロガー１１は、センサを介して各種のデータを計測・収集し、且つ保存することが可能な記録計として公知の装置である。データロガー１１は、例えば温度の測定・記録を行う機能を備える子機と、無線通信で記録データを収集する機能や、警報監視機能や、モニタリング機能等を備える親機とからなるワイヤレスデータロガーシステムの、子機として用いることができる。このようなワイヤレスデータロガーシステムの子機として用いるデータロガーとしては、例えば株式会社テイアンドデイ製のＲＴＲ-５００シリーズのワイヤレスデータロガーを、好ましく用いることができる。データロガー１１を、ワイヤレスデータロガーシステムの子機として用いることにより、例えば加熱アスファルト混合物３２の敷設現場において、親機を持った管理担当者が、加熱アスファルト混合物３２を積み込んだダンプトラック３０に近づくだけで、荷台部３１に上がることなく、データロガー１１から送れられるデータを遠隔操作により親機に収集して、安全に且つ容易に加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測して管理することが可能になる。

データロガー１１は、高温に加熱された加熱アスファルト混合物３２に近接して配置されることによる、加熱温度による悪影響や、加熱アスファルト混合物３２中の油分の飛散等による悪影響を回避できるようにするために、保護カバー１２に収容された状態で、ダンプトラック３０の荷台部３１に設置される。本実施形態では、保護カバー１２は、好ましくは耐熱性を備える、透明又は半透明のポリカーボネート製（ＰＣ製）の箱体であって、例えば縦１２ｃｍ程度、横８ｃｍ程度、高さ５．５ｃｍ程度の大きさの、略直方体形状を備えている。保護カバー１２は、上面が開口面となった下部カバー１２ａと、蓋状の上部カバー１２ｂとからなり、データロガー１１をコネクター１３と共に下部カバー１２ａに設置した後に、開口面を上部カバー１２ｂによって閉塞し、固定ビス等を用いて固定することによって、データロガー１１を内部に収容することができる。

また、保護カバー１２には、下部カバー１２ａの底面部に、ダンプトラック３０の荷台部３１に磁着可能なマグネット部材２０が取り付けられている。保護カバー１２にマグネット部材２０が取り付けられていることにより、保護カバー１２を、荷台部３１の例えば前壁板３１ａに、搬送中や荷卸し時に脱落し無いように、着脱可能に容易に固定しておくことが可能になる。

保護カバー１２に収容されたデータロガー１１には、コネクター１３を介して、熱電対ケーブル１４の一端部が接続される。熱電対ケーブル１４は、下部カバー１２ａの周壁部に形成された挿通孔を介して、保護カバー１２の外部に延設した状態で取り付けられる。

熱電対ケーブル１４は、異なる２種類の金属線を、両側の端部で互いに接続することにより形成される、温度を計測するためのケーブルとして公知のものであり、両側の端部の温度差に応じて発生する微弱な電圧（熱起電力）を利用して、加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測するものである。本実施形態では、耐熱型の熱電対ケーブル１４として、例えばガラス編組絶縁及びガラス編組外被を施した、株式会社福電製の補償導線、ＷＸ-Ｈ-ＧＧＢＦを好ましく用いることができる。

熱電対ケーブル１４は、一端部が上述のようにデータロガー１１に接続されると共に、他端部が、埋設用さや管１６の先端部に固定された温度センサー１５に接続されている。すなわち、熱電対ケーブル１４は、その温度センサー１５側の部分が埋設用さや管１６の内部に挿通されて、他端部が、埋設用さや管１６の内側で、埋設用さや管１６先端部に固定された温度センサー１５に接続されている。これによって、熱電対ケーブル１４の両側の端部の、データロガー１１と温度センサー１５との間の温度差から、温度センサー１５が接触する部分の加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を、精度良く計測することが可能になる。

温度センサー１５は、本実施形態では、熱伝導率の高い材質の金属製の部材を用いて形成することができる。例えば、温度センサー１５は、公知の金属製の六角ボルトを用いて形成することができる。六角ボルトによる温度センサー１５は、例えば、雄ネジ部を先端側に突出させた状態で、熱電対ケーブル１４の他端部が接続された頭部を、後述する好ましくは圧力配管用炭素鋼鋼管による、埋設用さや管１６の先端部の開口周縁部に例えば溶接等することによって、当該埋設用さや管１６の先端部に容易に固定することができる。

埋設用さや管１６は、ダンプトラック３０の荷台部３１に積み込まれた加熱アスファルト混合物３３の内部に、先端部に温度センサー１５が固定された埋設用さや管１６を、差し込むようにしながら所定の深さまで押し込んでゆくのに十分な剛性及び強度を備えるパイプ部材であって、本実施形態では、好ましくは公知の圧力配管用炭素鋼鋼管を用いて形成されている。本実施形態では、埋設用さや管１６は、例えば１３．８ｍｍ程度の外径を備えると共に、例えば８００〜１２００ｍｍ程度の長さを備えるように形成されている。これによって、温度センサー１５が固定された埋設用さや管１６の先端部を、荷台部３１に積み込まれた加熱アスファルト混合物３２の表層部分から好ましくは４００〜８００ｍｍ程度の深さまで、例えば作業員の手作業によって、容易に押し込むことが可能になる。

また、本実施形態では、埋設用さや管１６の基端部側の部分には、一対のつば状金物２２ａ，２２ｂが、例えば２００〜２５０ｍｍ程度の間隔をおいて取り付けられており、これによって、埋設用さや管１６の基端部側に握り部１６ｂが設けられている。握り部１６ｂは、カバー部材が装着されていることで、先端部側の埋設管部１６ａよりも太く形成されている。握り部１６ｂは、埋設管部１６ａと同様の材質の、埋設管部１６ａよりも外径の大きなものを用いることで、埋設管部１６ａよりも太く形成しても良い。これらによって、握り部１６ｂを把持して、埋設管部１６ａの先端部を加熱アスファルト混合物３３に押し込む作業を、さらに容易に行うことが可能になる。一対のつば状金物２２ａ，２２ｂのうち、基端側のつば状金物２２ａの中央部には、貫通穴が形成されており、この貫通孔を介して、埋設用さや管１６の内部に、熱電対ケーブル１４の温度センサー側の部分が挿通されている。

本実施形態では、埋設用さや管１６の基端部とデータロガー１１を収容した保護カバー１２との間の部分の熱電対ケーブル１４を覆って、ケーブル保護チューブ１７が装着されている（図２（ａ）参照）。ケーブル保護チューブ１７としては、例えば耐熱性及び耐油性を備え収縮ゴムチューブを好ましく用いることができる。このような収縮ゴムチューブとしては、信越化学工業株式会社製の熱収縮ゴムチューブＳＴシリーズを、好ましく用いることができる。収縮ゴムチューブは、例えば収縮後の内径が被覆対象物である熱電対ケーブル１４の外径よりもやや大きくなるようなチューブを選択して、熱電対ケーブル１４にかぶせた後に、均一に加熱して収縮させることにより、熱電対ケーブル１４を覆って容易に装着することができる。

埋設用さや管１６の基端部と保護カバー１２との間の部分の熱電対ケーブル１４を覆って、ケーブル保護チューブ１７が装着されていることにより、この部分のケーブル保護チューブ１７を、高温に加熱された加熱アスファルト混合物３２に近接して配置されることによる、熱や油分の飛散等から、容易に防護することが可能になる。

また、本実施形態では、埋設用さや管１６の基端部と保護カバー１２との間の部分の熱電対ケーブル１４を覆ってケーブル保護チューブ１７を装着する際に、例えばステンレス製の脱落防止用ワイヤー１８を、埋設用さや管１６の基端部に一端部を接続すると共に、熱電対ケーブルに添わせた状態で、当該脱落防止用ワイヤー１８と共に熱電対ケーブル１４にケーブル保護チューブ１７をかぶせて加熱することによって、当該脱落防止用ワイヤー１８を、ケーブル保護チューブ１７の内側に容易に配設することができる。脱落防止用ワイヤー１８は、保護カバー１２側の、例えば当該保護カバー１２と近接する部分でケーブル保護チューブ１７の外側に延設しており、このケーブル保護チューブ１７の外側に延設している部分の他端部に、フック部２１ａを備える係止部材２１として、例えば脱落防止用チェーン２１が取り付けられている。

埋設用さや管１６の基端部に一端部を接続して、脱落防止用ワイヤー１８が、熱電対ケーブル１４に添わせて配設されていると共に、保護カバー１２側の部分でケーブル保護チューブ１７の外側に延設していることにより、好ましくは脱落防止用チェーン２１を介して脱落防止用ワイヤー１８の他端部を、例えばダンプトラック３０の荷台部３１の前壁板３１ａに係止しておくことにより、例えば荷台部３１に積み込んだ加熱アスファルト混合物３２を荷卸しする際に、埋設用さや管１６や熱電対ケーブル１４が荷台部３１から脱落するのを防止して、荷卸しの最中も加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測することが可能になると共に、埋設用さや管１６や熱電対ケーブル１４を容易に回収することが可能になる。また熱電対ケーブル１４が引っ張られて破断することになるのを、効果的に回避することが可能になる。

さらに、本実施形態では、埋設用さや管１６の基端部に一端部を接合して、保護スプリング部材１９が、埋設用さや管１６の基端部と近接する部分の、熱電対ケーブル１４を覆うケーブル保護チューブの周囲に配設されている。保護スプリング部材１９としては、例えばＭＩＳＵＭＩ株式会社製の丸鋼コイルスプリング等の、コイル状のスプリング部材を好ましく用いることができる。保護スプリング部材１９が、埋設用さや管１６の基端部と近接する部分のケーブル保護チューブの周囲に配設されていことにより、作業中に負荷がかかり易いこれらの部分の熱電対ケーブル１４を効果的に保護して、熱電対ケーブル１４に破断等が生じるのを、効果的に回避することが可能になる。

上述の構成を備える本実施形態の合材温度計測装置１０によれば、例えばアスファルトプラントにおいて、加熱アスファルト混合物３２がダンプトラック３０の荷台部３１に積み込まれる際に、ダンプトラック３０の運転手やその他の作業員によって、図３（ａ）、（ｂ）及び図４に示すように、荷台部３１に容易に設置することができる。すなわち、データロガー１１を収容した保護カバー１２をマグネット部材２０を介して磁着して、荷台部３１の前壁板３１ａに固定すると共に、データロガー１１をＯＮにする。また、先端部に温度センサー１５が固定された埋設用さや管１６の埋設管部１６ａを、積み込まれた加熱アスファルト混合物３２に押し込んだり、順次層状に積み込まれる加熱アスファルト混合物３２の層間に差し込んだりすることによって、先端部の温度センサー１５を所定の深さに埋設した状態で、埋設用さや管１６を、加熱アスファルト混合物３２に突き刺すようにして設置する。しかる後に、脱落防止用ワイヤー１８に接続された脱落防止用チェーン２１のフック部２１ａを、荷台部３１の前壁板３１ａに係止して、埋設用さや管１６や熱電対ケーブル１４や保護カバー１２が荷台部３１から脱落しないようにする。

これらによって、ダンプトラック３０の荷台部３１に積み込まれた直後から、加熱アスファルト混合物３２の所定の深さにおける加熱温度を、データロガー１１によって計測することが可能になると共に、アスファルトプラントから敷設現場まで搬送される間の加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を、データロガー１１によって連続して計測することが可能になる。

加熱アスファルト混合物３２の敷設現場では、ワイヤレスデータロガーシステムの親機を持った管理担当者が、到着したダンプトラック３０に近づくだけで、荷台部３１に上がることなく、データロガー１１から送れられるデータを遠隔操作により親機に収集して、安全に且つ容易に加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測して管理することが可能になる。また、本実施形態では、敷設現場において、図５に示すように、例えばダンプトラック３０の荷台部３１から、加熱アスファルト混合物３２をアスファルトフィニシャ３３のホッパ３３ａに荷卸ししている最中も、埋設用さや管１６や熱電対ケーブル１４や保護カバー１２が、脱落防止用ワイヤー１８や脱落防止用チェーン２１を介して、ダンプトラック３０の荷台部３１に設置されたままとなっているので、荷卸しの最中も、データロガー１１によって加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を容易に計測することが可能になる。

したがって、本実施形態の合材温度計測装置１０によれば、多くの手間を要することなく、精度良く且つ安全に加熱アスファルト混合物３２の加熱温度を計測できると共に、アスファルトプラントで積み込まれてから、舗設現場で荷卸しされるまでの間の加熱アスファルト混合物３２の加熱温度の変化を、連続して容易に計測することが可能になる。

また、本実施形態の合材温度計測装置１０によれば、ワイヤレスデータロガーシステムの親機のモニタリング機能によって、加熱アスファルト混合物３２の加熱温度の変化をグラフに表示することで、加熱温度が連続して変化する状況を容易に把握して管理することが可能になる。保護カバーは、箱状の保護カバーである必要は必ずしも無く、データロガーを熱や油分等から保護することが可能な、その他の保護カバーであっても良い。データロガーを収容した保護カバーは、マグネット部材を用いてダンプトラックの荷台部に磁着される必要は必ずしも無く、その他の固定方法によって、荷台部に取り付けることもできる。

１０ 合材温度計測装置
１１ データロガー
１２ 保護カバー
１３ コネクター
１４ 熱電対ケーブル
１５ 温度センサー
１６ 埋設用さや管
１６ａ 埋設管部
１６ｂ 握り部
１７ ケーブル保護チューブ
１８ 脱落防止用ワイヤー
１９ 保護スプリング部材
２０ マグネット部材
２１ 脱落防止用チェーン（係止部材）
２１ａ フック部
２２ａ，２２ｂ つば状金物
３０ ダンプトラック
３１ 荷台部
３１ａ 前壁板
３２ 加熱アスファルト混合物
３３ アスファルトフィニシャ
３３ａ ホッパ

Claims (5)

1. アスファルトプラントにおいてダンプトラックに積み込まれた加熱アスファルト混合物が、敷設現場まで搬送されて荷卸しされるまでの間、積み込まれた加熱アスファルト混合物の加熱温度を、データロガーを用いて計測できるようにする合材温度計測装置であって、
   前記データロガーと、前記データロガーを収容した保護カバーと、前記データロガーにコネクターを介して一端部が接続された熱電対ケーブルと、該熱電対ケーブルの他端部に接続された温度センサーと、該温度センサーが先端部に固定されると共に、前記熱電対ケーブルの前記温度センサー側の部分が挿通された埋設用さや管と、該埋設用さや管の基端部と前記保護カバーとの間の部分の前記熱電対ケーブルを覆って装着された、ケーブル保護チューブとを含んで構成されており、
   前記埋設用さや管の基端部に一端部を接続して、脱落防止用ワイヤーが、前記熱電対ケーブルに添わせて前記ケーブル保護チューブの内側に配設されており、該脱落防止用ワイヤーは、前記保護カバー側の部分で前記ケーブル保護チューブの外側に延設している合材温度計測装置。
2. 前記ケーブル保護チューブの外側に延設している前記脱落防止用ワイヤーの他端部に、フック部を備える係止部材が取り付けられている請求項１記載の合材温度計測装置。
3. 前記埋設用さや管の基端部に一端部を接合して、保護スプリング部材が、前記埋設用さや管の基端部と近接する部分の前記ケーブル保護チューブの周囲に配設されている請求項１又は２記載の合材温度計測装置。
4. 前記埋設用さや管は、当該埋設用さや管の基端部側に、握り部を備えている請求項１〜３のいずれか１項記載の合材温度計測装置。
5. 前記保護カバーに、前記ダンプトラックの荷台部に磁着可能なマグネット部材が取り付けられている請求項１〜４のいずれか１項記載の合材温度計測装置。

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