JPH03108509A - コンクリート製造装置 - Google Patents

コンクリート製造装置

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JPH03108509A
JPH03108509A JP15658089A JP15658089A JPH03108509A JP H03108509 A JPH03108509 A JP H03108509A JP 15658089 A JP15658089 A JP 15658089A JP 15658089 A JP15658089 A JP 15658089A JP H03108509 A JPH03108509 A JP H03108509A
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JP
Japan
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concrete
water
temp
valve
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP15658089A
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English (en)
Inventor
Sakutaro Yamaguchi
作太郎 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、高品質のコンクリートを製造するコンクリ
ート製造装置に関する。
【従来の技術】
第5図は従来の製氷器であり、通常熱絶縁された冷蔵庫
内に設置されている。■は製氷室であり、冷媒ガス管4
内を流れる冷媒により製氷室1全体が冷される。5は製
氷皿であり、これに水が入れられ、熱がうばわれて氷に
なる。低温のガスは以下の手順で作られる。 1)作動ガスを圧縮して、高温にする。 2)この高温ガスを熱交換して冷す。 3)自由膨脹させて0℃以下の低温ガスとする。 水の熱が最終的に冷媒ガスに移ることによって水が氷に
なる。 コンクリートは周知のようにセメントに適量の水を混和
して製造される。水と混合された時点からセメントの固
化が始まるが、この反応は発熱反応であるために、固化
する過程でコンクリートの温度が異常に上昇し、とくに
多量のコンクリートを使用する場合には、クラックの発
生などの望ましくない現象が生じる。したがって、品質
の高いコンクリートを製造するためには、何らかの方法
でコンクリートを冷却することが必要である。このよう
な目的のための装置として、第6図に示すようなものが
知られている(平成元年6月5日発行「日経産業新聞」
)。この従来の装置は、それぞれホッパ21から供給さ
れた砂利、セメント、砂を材料計量装置22で計量し、
砂利およびセメントは材料投入シュート23を経てその
まま、また砂はサンドクーラ24を経てコンクリートミ
キサ25に投入され、ここで混合された後、生コン車2
6に供給するようになっている。サンドクーラ24は、
供給源27からパイプ28を経て供給される液体窒素に
よって、コンクリートミキサ25に投入される砂を−1
0〜−120″Cの範囲の適切な温度に冷却する。砂の
冷却温度は、砂および他の材料の温度、気温等の条件に
応じて、生コンクリートの温度が所望の温度、たとえば
約20″Cになるように制御される。
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンクリート製造装置は以上のように構成されて
いるので、砂の冷却のために液体窒素を使用しているの
で、コンクリートもコストが大幅に上昇する課題があっ
た。また、液体窒素の入手が困難な地域条件では利用で
きないという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、液体窒素を使用せずにコンクリートを冷却する
ことができるコンクリート製造装置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】
この発明に係るコンクリート製造装置は、コンクリート
ミキサを気密に構成し、このコンクリートミキサの内部
の圧力を低下させて、コンクリートに含まれている水を
その気化熱によって冷却し、熱伝導によってコンクリー
トを冷却する構成を採用している。
【作 用】
この発明に係るコンクリート製造装置は、コンクリート
ミキサの内部の圧力を低下させることにより、コンクリ
ートに含まれている水の気化を起こし、その気化熱によ
って水の温度を急速に低下させる。この水の冷却は、熱
伝導によって周囲のコンクリート材料の冷却をもたらし
、コンクリート全体の温度を所望の温度まで冷却する。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。まず
、製氷器について説明する。第1図において、1は製氷
室で外界から熱的に絶縁されていると同時に、気密室と
なり真空を保持できるようになっている。2は真空ポン
プ系であり、製氷室lを減圧する。4は冷媒ガス管であ
り、この中を低温の作動ガスが流れ、製氷室1を冷す。 5は製氷皿であり、これに水が入っている。3は氷がで
きた後、製氷室1を大気圧に戻すためのリーク系であり
、パイプとバルブから成る。 次に動作について説明する。水を入れた製氷皿5を製氷
室1内にいれる。これは通常冷却しである。次に真空ポ
ンプ系2を作動させ、製氷室1を減圧する。すると、通
常の熱伝導等によって水の温度が下がると同時に、減圧
によって水からの蒸発が著しく増える。このため、水か
ら気化熱が奪われて、瞬時に水は氷になる。氷が出来た
後、リーク系を開けて、製氷室lを大気圧にして、氷を
取り出す。 さらに動作について詳細に説明すると、水は20°Cで
はl 7 torr程度の真空で沸騰が生じる。すると
、急激に気化熱によって水から熱エネルギーを取り去り
、温度が下がり氷ができることになる。 水の100℃での気化熱は約540cal/gである。 他の温度(100℃以下)では若干具なり気化熱は高く
なるが、安全側に見積もるため、ここではこの値を利用
して、重さA=100gの20 ’Cの水よりどれだけ
の氷が出来るかを見積もる。Xを失われる水の重さ(g
)、Yを作られる氷の重さ(g)とすると、 X + Y = A       (1)また、20℃
の水Y (g)を0℃にし、そしてその水Y (g)を
氷にするために、X (g)の水を気化させることによ
り、 20Y+80Y=540 X    (2)(1) 、
 (2)式より Y =0.84A       (3)となり、重量に
して84%の氷が作られる。 なお、氷の密度は0.917(0°C)なので、体積は
、Y v =0.92A      (4)となり、当
初入れた水の92%の体積を持つことになる。 次に以上のプロセスについで必要な動力について検討を
行なうと、蒸発する水の重量は16gであるが、これは
気体になってポンプから排出されるので、標準状態では
、1atl11,19.91である。したがって、これ
を大気中(1atn+)に排出するエネルギーは約2K
Jである。ポンプおよびモータの効率を例えば25%と
すれば、8KJのエネルギーが必要になり、500Wの
モータで、18秒の氷ができることになる。 そして実験により、確かに20°Cの水100ccから
92ccの水が生じることが確認された。 この実験例では、製氷室lは冷媒によって冷されている
が、蒸発による気化熱が大きいので、必ずしも前もって
冷しておく必要はない。 また、第2図はこの発明の他の実施例を示すもので、冷
媒ガス管4を製氷室1の底面に配設して製氷皿5を直接
熱伝導によって冷却するので、真空中でも冷媒による冷
却作用が低下しないという効果を奏する。 次に、この発明の一実施例を図について説明する。第4
図はこの発明によるコンクリート製造装置に適用された
コンクリートミキサを示すもので、符号11で示すコン
クリートを収容するための気密容器で構成されたコンク
リートミキサ容器12に、真空ポンプ13を有する配管
14がシール15を介して接続されている。16は撹拌
用羽根、17は材料供給管18に設けたバルブ、19は
材料排出管20に設けたバルブである。 このように構成されたコンクリートミキサは、たとえば
第6図に示したコンクリート製造装置に、通常のコンク
リートミキサと同様にして組み込まれる。従来の装置で
は供給源27からパイプ28を経て液体窒素が供給され
るが、この発明の装置では、これに代えて真空ポンプ1
3を有する配管14が接続される。 つぎに動作について説明する。コンクリートの製造に際
し、砂利、砂、セメントおよび水を所定比率で配合した
コンクリート材料が、まずバルブ17を開くことによっ
て材料供給管I8からコンクリートミキサ容器12内に
導入される。バルブ19は閉じたままである。この状態
で羽根16を回転させ、バルブ17を閉じ、真空ポンプ
13を駆動する。これによって、コンクリートミキサ容
器lセ内の圧力が徐々に降下し、コンクリート11に含
まれる水分が蒸発し、その蒸発熱によってコンクリート
11の温度が低下する。所定の温度まで低下したときに
真空ポンプ13の運転を停止し、バルブ19を開いて、
材料排出管20からコンクリート11を排出する。 水の気化熱は100°Cで540 cal/gであり、
低温ではより大きな値となる。また、水の蒸気圧は温度
の関数であり、80℃〜20゛Cで355torr〜l
 3 torrまで変化する。コンクリートの密度は一
般に2.4 g /ccであり、比熱は0.84 J/
g−にである。 これらの値から、生コンクリートim’を1°Cだけ下
げるには、 E= 0.84 X 2.4  x 1.Ox 106
x 1.0= 2.06 X 10” Joule= 
4.84 X 10’ Cal の熱を取り除くことが必要である。したがって、このた
めには、 の水が蒸発すればよいことが分かる。真空ポンプなどの
効率を33%と仮定すると、必要な動力Pは、 P=3Xfp−dV=335kJ であり、この動力は、たとえば10馬力のエンジンを約
45秒間運転することによって得られる。 比較のために、第6図に示した従来の装置で液体窒素を
使用して同じ冷却硬化を得ようとすると、8〜10kg
の液体窒素が必要であり、この発明の場合よりも著しく
コストが高くなることが明らかである。 なお上記の実施例では、コンクリートを撹拌するための
羽根をコンクリートミキサの内部に設けたが、容器12
内ではコンクリートの冷却のみを行ない、容器12から
取り出したコンクリートを撹拌する撹拌装置を別に設け
てもよい。 第3図は、この発明のコンクリート製造装置を生コン車
に適用した例を示している。26は生コン車本体で、こ
の生コン車本体26に、コンクリートミキサ容器12.
真空ポンプ13.配管14゜シール15およびその他の
必要な機構が搭載される。容器工2内のコンクリート1
1は、生コン車の主として走行中に撹拌される。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、コンクリートミキサ
の内部を減圧することによって、コンクリートに含まれ
る水分を蒸発させ、この蒸発に伴う冷却作用を利用して
コンクリートを冷却するように構成したので、高品質の
コンクリートを安価かつ多量に供給できるという効果が
得られる。また、減圧によりコンクリートに混在する気
泡の除去が行なわれ、コンクリートの品質がさらに向上
するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は製氷器を示す構成図、第2図はその他の製氷器
を示す構成図、第3図はこの発明によるコンクリート製
造装置の要部を概略的に示す縦断面図、第4図はこの発
明によるコンクリート製造装置を生コン車に搭載した例
を示す側面図、第5図は従来の製氷器を概略的に示す斜
視図、第6図は従来の製氷装置を示す側面図である。 図において、11はコンクリート、12はコンクリート
ミキサ容器(気密容器)、13は真空ポンプ、17はバ
ルブ、工8は材料供給管(供給手段)、19はバルブ、
20は材料排出管(排出手段)、26は生コン車本体。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特 許 出 願 人  三夏電機株式会社曳 イ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  所望の配合のコンクリート材料を収容する気密容器と
    、この気密容器内に前記コンクリート材料を供給するた
    めのバルブを有する供給手段と、前記気密容器から前記
    コンクリート材料を排出するためのバルブを有する排出
    手段と、前記コンクリート材料に含まれる水を蒸発させ
    てその蒸発熱によって前記コンクリート材料の温度を所
    望の温度以下に保つのに要する圧力まで前記気密容器の
    内部を減圧するための真空ポンプとを備えたコンクリー
    ト製造装置。
JP15658089A 1989-06-07 1989-06-19 コンクリート製造装置 Pending JPH03108509A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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JP1-144739 1989-06-07
JP14473989 1989-06-07

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JP15657989A Pending JPH03110364A (ja) 1989-06-07 1989-06-19 製氷器およびコンクリート製造装置
JP15658089A Pending JPH03108509A (ja) 1989-06-07 1989-06-19 コンクリート製造装置

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