JPH0534892Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、混練中のコンクリートをプレクー
リングする氷水混合物を作るのに利用する氷水混
合物製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、ダムコンクリートなどでは、コンクリ
ート打設後の内部温度を抑えて、ひび割れを防止
するためには、そのコンクリートの打込温度を25
℃以下にする必要がある。このため、従来から、
液化窒素などの液化低温ガスを用いてコンクリー
トの製造段階での温度を低く抑える技術が提供さ
れている。

そしてかかる技術として、(イ)ミキサーやトラツ
クミキサーで混練中のコンクリートへ液化低温ガ
スを噴射するもの、(ロ)骨材びんに貯蔵した骨材に
液化低温ガスを噴射し、冷却した砂をミキサーに
投入するもの、(ハ)砂を撹拌しながら、これに液化
低温ガスを噴射し、冷却した砂をミキサーに投入
するもの、(ニ)練り混ぜ水中に液化低温ガスを噴射
し、この冷却した練り混ぜ水をミキサーに投入す
るものなどが提案されている。

しかしながら、かかる従来のコンクリートの冷
却技術にあつては、上記(イ)のコンクリートの冷却
では、液化低温ガスの噴射面とコンクリートの接
触面が限定され、大半が未使用のガスとして放出
されてしまい、熱の伝達効率が著しく悪く、効果
的に40〜50％の利用効率しか得られず、不経済と
なり、上記(ロ)の骨材の冷却では、槽内および骨材
表面の水が凝結するために、槽内で骨材どうしが
結合して、ゲートからの引き出しが困難になるな
どの課題があつた。また、上記(ハ)の砂の撹拌冷却
では、砂を撹拌槽で撹拌冷却するための装置をバ
ツチヤープラント内に設備する必要があり、従つ
て設備の改造が必要となり、上記(ニ)の練り混ぜ水
の冷却では、生成した氷が凝結して水と液化低温
ガスとの接触を妨げるようになり、氷の含有率の
高い氷水混合物を作ることが不可能であるため、
所要の冷却カロリーを得るのには不十分で、他の
組材の冷却と併用する補助的な冷却を対象とする
利用法しかないという課題があつた。さらに、氷
を製造してコンクリートの混合に用いる方法もあ
るが、別途氷の保管、運搬手段が必要となり、設
備の改造が必要になるなどの課題があつた。

本考案は(ニ)の方法、即ち水槽中の水への液化低
温ガスの吹き込みにより水と氷の混合物を作り、
これをコンクリートの冷却に用いる技術につい
て、本出願人は先に出願し、上記各課題を解決で
きるようになつた。この方法では、液化低温ガス
の温度や氷の生成量から使用効率を90％以上に高
めることができるという利点がある。また、かか
る氷水混合物は０℃でも流動性が高いシヤーベツ
ト状物質であり、ポンプなどにより管路輸送が容
易に行えるというメリツトがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる氷水混合物を用いるもの
では、これらを槽内にある時間放置しておくと、
氷は浮き上がつて上部に集中し、ここで固結する
傾向となるほか、液化低温ガスの上記水中への吹
き込み中において、氷の生成量が増加するにつれ
て対流が滞るようになり、上記氷水混合物に煙突
状の空間が生じて、ここから吹き込んだ液化低温
ガスが直接外へ吹き抜けてしまい、この液化低温
ガスの使用効率が著しく悪化するなどの課題があ
つた。

この考案は上記のような従来の課題に着目して
なされたものであり、水槽の上下部にパイプを連
結し、ポンプによつてこの水槽内の水を循環させ
ながら、液化低温ガスに接触させることにより、
冷却効率を上げるとともに、氷水の固結を防止
し、流動性のある氷水混合物を安定的に得ること
ができる氷水混合物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〕

この考案にかかる氷水混合物製造装置は、練り
混ぜ水を貯溜する水槽の上下部にパイプを介し
て、ポンプを接続し、このポンプの送水用羽根又
は別に設けた砕氷羽根によつて上記水槽内の上記
練り混ぜ水から生成した氷を砕氷して循環させる
ようにし、さらに、その水槽の下部から、低温ガ
ス供給部から送給される液化低温ガスを上記練り
混ぜ水中に噴出させて練り混ぜ水と接触させ氷水
混合物を生成するような構成としたものである。

また、この考案にかかる氷水混合物製造装置
は、複数の貯水槽のそれぞれの上下部に連通する
各パイプの途中に三方弁を設けて、この三方弁を
連動して操作し生成した氷水混合物を交互にバツ
チヤープラント側へ送出するようにしたものであ
る。

〔作用〕

この考案における液化低温ガスは、水槽下部か
ら練り混ぜ水中に噴入されるので、浮力により上
昇する液化低温ガスと循環流により下方に向かう
練り混ぜ水との接触機会が十分となり、冷却が効
率的に行われる。また氷水混合物はポンプによつ
て水槽内から水槽外のパイプを通じて当該水槽内
の上下部を循環することとなり、氷水の固結を防
止するとともに、ポンプの羽根による砕氷作用に
より、流動性を安定に保つように機能する。さら
に、上記パイプの途中に設けた三方弁は生成した
氷水混合物を必要に応じバツチヤープラント側へ
送出するように切り換えられ、さらに２つの貯水
槽を用意した場合にはその三方弁の切り換えによ
つて、氷水混合物の生成とこれのバツチヤープラ
ントへの送出を交互に行えるようにする。

〔考案の実施例〕

以下に、この考案の一実施例を図について説明
する。

第１図はその実施例である氷水混合物製造装置
の全体を示す説明図であり、１，２は一対の貯水
槽であり、これの上部には原水供給用バルブ３，
４の開放によつて、外部からそれぞれ原水である
練り混ぜ水を各貯水槽１，２に供給する給水パイ
プ５が設けられている。６，７は貯水槽１，２に
取り付けられて、これらの中の原水レベルを検出
するレベル計、８，９はそれぞれ貯水槽１，２の
上部と下部とを結ぶパイプで、これらの各パイプ
８，９の途中にはモータポンプ１０，１１および
三方弁１２，１３が図示のように貯水槽１，２ご
とに設けられている。上記モーターポンプ１０，
１１は、回転式ポンプやプロペラポンプなどの羽
根を利用するか、別の砕氷装置を設けて氷をシヤ
ーベツト状にしながら循環するようにしてもよ
い。１４，１５は三方弁１２，１３の各１の流出
口に接続されたチヤツキバルブで、これらの流出
口は共通の１本の供給パイプ１６に接続され、こ
の供給パイプ１６端は計量バルブ１７に接続され
ている。また、この計量バルブ１７には余分の氷
水混合物を貯水槽２内へ返すリターンパイプ１８
が接続されている。

一方、１９は貯水槽１，２とは別設されたタン
クローリやガスボンベなどの低温ガス供給部、２
０は低温ガスパイプで、これらの低温ガス供給部
１９から送出される液化低温ガスが低温ガスパイ
プ２０およびガスバルブ２１，２２を介して、貯
水槽１，２の下部に供給されるようになつてい
る。２３，２４は貯水槽１，２内の氷の量を検出
する氷の出来高センサである。

また、上記計量バルブ１７の下部にはサニーホ
ース２５が接続されており、このサニーホース２
５の下端にバツチヤープラント内の水計量槽２６
の上部開口が臨んでいる。２７は水計量槽２６の
下部に設けたコンクリート混練用のミキサーで、
水計量槽２６から供給管２８を通じて、このミキ
サー２７へ所定量の氷水混合物を供給するように
なつている。

次に動作について説明する。

まず、練り混ぜ水としての原水を供給する給水
パイプ５に原水を送り込む。このとき各原水バル
ブ３の開度を任意に調整して、その原水が貯水槽
１内に所定レベルに達するまで手動または自動で
充填する。なお、この原水のレベルはレベル計６
によつて監視することができる。このようにし
て、貯水槽１内の原水が所定レベルに達すると、
続いて、モータポンプ１０が起動されるととも
に、三方弁１２が切り換わり、三方弁１２、モー
タポンプ１０およびパイプ８を介して貯水槽１が
上下部で連通する。このため、貯水槽１内の原水
は槽内を貯水槽内１−モータポンプ１０−三方弁
１２−パイプ８の順で循環する。次に、かかる状
態においてガスバルブ２１を開放して、液化低温
ガスを貯水槽１の下部から練り混ぜ水中に噴出さ
せる。この噴出された液化低温ガスは気化すると
ともに、練り混ぜ水中を上昇しながら、この練り
混ぜ水を低温に冷却し、かかる操作をさらに継続
することにより、練り混ぜ水は次第に氷晶化し、
撹拌されながら一定氷晶濃度の氷水混合物が生成
される。つまり、氷混じりの水であるシヤーベツ
ト状の混合物としての氷水混合物が槽内の全体に
得られる。なお、このとき噴出した液化低温ガス
の気体ガスは装置全体のクーリング、練り混ぜ水
のプレクーリングその他の冷却に二次利用され
る。

このようにしてシヤーベツト状の氷水混合物が
生成されると、出来高センサ２３はその氷の量を
検出し、その検出値にもとづいて、三方弁１２が
供給パイプ１６側に切り換えられる。このため、
この氷水混合物は貯水槽１からチヤツキバルブ１
５、供給パイプ１６、計量バルブ１７およびサニ
ーホース２５を介して、バツチヤープラント内の
水計量槽２６内に供給される。この水計量槽２６
はロードセルに懸架されているため、このシヤー
ベツト状の氷水混合物が所定量に達したことを検
知して、上記計量バルブ１７を閉じるように動作
する。そして、この計量バルブ１７が閉じること
によつて生じた余分の氷水混合物は、リターンパ
イプ１８を通つてもう一方の貯水槽２内に送出さ
れる。このようにして、シヤーベツト状の氷水混
合物の生成とこれのバツチヤープラントの水計量
槽２６への供給の一連の作業が行われる。また、
貯水槽１から供給パイプ１６を通じて氷水混合物
を送出している間に、もう一方の貯水槽２内には
原水バルブ４を介して原水が充填され、三方弁１
３、パイプ９を介してモータポンプ１１によりそ
の槽内の原水を循環させるとともに、この原水中
に液化低温ガスを噴出し、上記同様な氷水混合物
を同様にして生成する。そして、上記貯水槽１か
ら水計量槽２６への氷水混合物の送出が停止した
とき、三方弁１３を切り換え、チヤツキバルブ１
４を開いて、引き続き貯水槽２から供給パイプ１
６を通して、上記同様に水計量槽２６へ氷水混合
物を連続的に、あるいは間欠的に供給することが
できる。そして、このようにして水計量槽２６に
供給された設定量の氷水混合物は、砂、砂利など
の骨材、セメントなどを撹拌状態にて収容してい
るミキサー２７内に送り込まれ、性質が安定した
低い最適温度のコンクリートを迅速かつ効率的に
作ることができる。そして、このような２つの貯
水槽の交互運転により氷水混合物の生成を連続的
に行うことができる。また、図示しないが計量バ
ルブ１７の制御指令はバツチヤープラント側の操
作盤側から出され、上記三方弁１２，１３、モー
タポンプ１０，１１およびガスバルブ２１，２２
などの制御指令はバツチヤープラントからの指示
に連動した貯水槽１，２側の操作盤側から出され
る。なお、上記各貯水槽１，２における氷の生成
量は出来高センサ２３，２４により検出するので
あるが、その生成量はその検出出力にもとづいて
ガスバルブ２１，２２の開度あるいは開放時間を
制御することにより、任意に調整することができ
る。

また、上記各貯水槽１，２内においては、上記
循環動作によつて重力方向に下降する上記氷水混
合物に対して、底部より液化低温ガスが上昇方向
に噴出されるので、原水および氷水混合物と液化
低温ガスとの接触が十分となり、液化低温ガスの
利用効率が極めて高くなり、経済性が良くなる。
また、かかる氷水混合物は貯水槽１，２内を上記
のように循環するので、氷晶が自然浮上して固結
することがなくなる。さらに、循環経路中にある
モータポンプ１０，１１では、これらの羽根が固
結しようとする氷を破砕することもできるため、
分散性の良い氷水混合物をより効率的に生成する
ことができる。

第２図はかかる氷水混合物製造装置Ａを既設の
バツチヤープラントＢ側に設置したシステムを概
念的に示したものであり、氷水混合物製造装置Ａ
に供給する低温ガスは、タンクローリＣから供給
を受けるようにしている。かかるシステムでは氷
水混合物製造装置Ａをバツチヤープラント外に置
いて稼働できるため、設備費や改造費が軽減で
き、しかも安定した氷水混合物を供給できる。な
お、上記実施例では２つの貯水槽１，２を用いた
ものを示したが、１台の貯水槽で作つた氷水混合
物を間欠的にバツチヤープラント側へ送出するよ
うにしてもよい。また、かかる氷水混合物製造装
置は建設工事のコンクリート混練への用途のほ
か、シヤーベツト食品の製造などにも利用できる
ものである。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば練り混ぜ水を
貯溜する水槽の上下部にパイプを介してポンプを
接続し、このポンプによつて上記水槽内の上記練
り混ぜ水を循環させるようにし、また、その水槽
の下部から、低温ガス供給部から送給される液化
低温ガスを上記練り混ぜ水中に噴出させて氷水混
合物を生成するように構成したので、液化低温ガ
スを原水または氷水混合物に対し十分効率良く接
触せしめることができ、かつ生成される氷が上記
循環およびポンプに設けた羽根の破砕作用によつ
て固結したり滞留したりするのを防止でき、常に
分散性の良好な氷水混合物を生成および供給する
ことができる。従つて、この考案では液化低温ガ
スの利用効率の向上と経済性を十分に図りなが
ら、安定した性質の氷水を大量に生成できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかる氷水混合物製造装置
を示す系統構成図、第２図はこの考案の氷水混合
物製造装置とバツチヤープラントとのシステムを
示す説明図である。 １，２……貯水槽、８，９……パイプ、１０，
１１……ポンプ、１２，１３……三方弁、１９…
…低温ガス供給部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） コンクリートの練り混ぜ水を貯溜する貯水
   槽と、この貯水槽の上下部に連通するパイプを
   通して、当該貯水槽内の上記練り混ぜ水を循環
   させるポンプと、上記貯水槽の下部から上記練
   り混ぜ水中に液化低温ガスを噴出させて氷を生
   成するための低温ガス供給部とを備え、前記ポ
   ンプにより上記練り混ぜ水を前記貯水槽内に循
   環して前記液化低温ガスと接触するようにした
   氷水混合物製造装置。 ２） 複数の貯水槽のそれぞれの上下部に連通す
   る各パイプの途中に三方弁を設け、上記各貯水
   槽で生成した氷水混合物をこの三方弁を通じて
   交互にバツチヤープラント側へ送出するように
   したことを特徴とする請求項１に記載の氷水混
   合物製造装置。