JPH0539844Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0539844Y2 JPH0539844Y2 JP1988132037U JP13203788U JPH0539844Y2 JP H0539844 Y2 JPH0539844 Y2 JP H0539844Y2 JP 1988132037 U JP1988132037 U JP 1988132037U JP 13203788 U JP13203788 U JP 13203788U JP H0539844 Y2 JPH0539844 Y2 JP H0539844Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid nitrogen
- nozzle
- stirring
- gas
- shafts
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 112
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
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Landscapes
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は液体窒素を利用して冷却コンクリート
を製造する冷却コンクリート混練装置に関する。
を製造する冷却コンクリート混練装置に関する。
マスコンクリート構造物の温度ひび割れを抑制
する対策として、コンクリートの練り上げ温度を
下げるいわゆるプレクーリング法が有効である。
このプレクーリングには幾つかの方法があるが、
冷却媒体として液体窒素を利用することが提案さ
れている。
する対策として、コンクリートの練り上げ温度を
下げるいわゆるプレクーリング法が有効である。
このプレクーリングには幾つかの方法があるが、
冷却媒体として液体窒素を利用することが提案さ
れている。
例えば特開昭62−74603号公報や特開昭63−
4169号公報は、液体窒素を用いてコンクリートの
プレクーリングを行なう発明を開示する。
4169号公報は、液体窒素を用いてコンクリートの
プレクーリングを行なう発明を開示する。
例えば特開昭63−4169号公報に記載されている
ように練り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供
給する場合に、気化しやすい液体窒素のもつ顕熱
と潜熱をいかにして効率よく混練材料に均等に伝
達するかが重要な課題となる。本考案者らは、練
り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供給する試
験を数多く繰り返したが数々の問題に遭遇した。
その一つは凍結の問題である。これは主としてミ
キサーを構成する鋼板壁、軸、翼等に氷結したモ
ルタルが付着することである。この場合には設計
配合のとおりの良質のコンクリートが作れない。
一方、このような氷結を防止するために液体窒素
をミキサー内材料から距離をあけて供給すると、
混練材料に到達する前に液体窒素がガス化し、そ
の冷熱が混練材料に有効に伝達されない。また、
練り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供給する
場合に、１バツチ毎の液体窒素供給量を調整する
ことが必要となり、液体窒素供給管に流量計を取
付けて流量を測定しようとしても、気液混合状態
で流体が流れるので（配管中や流量計中で液体窒
素の一部が気化するので）正確な流量測定ができ
ず、各バツチ毎の冷却操作を正確に制御できない
という問題があつた。
ように練り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供
給する場合に、気化しやすい液体窒素のもつ顕熱
と潜熱をいかにして効率よく混練材料に均等に伝
達するかが重要な課題となる。本考案者らは、練
り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供給する試
験を数多く繰り返したが数々の問題に遭遇した。
その一つは凍結の問題である。これは主としてミ
キサーを構成する鋼板壁、軸、翼等に氷結したモ
ルタルが付着することである。この場合には設計
配合のとおりの良質のコンクリートが作れない。
一方、このような氷結を防止するために液体窒素
をミキサー内材料から距離をあけて供給すると、
混練材料に到達する前に液体窒素がガス化し、そ
の冷熱が混練材料に有効に伝達されない。また、
練り混ぜ中のコンクリートに液体窒素を供給する
場合に、１バツチ毎の液体窒素供給量を調整する
ことが必要となり、液体窒素供給管に流量計を取
付けて流量を測定しようとしても、気液混合状態
で流体が流れるので（配管中や流量計中で液体窒
素の一部が気化するので）正確な流量測定ができ
ず、各バツチ毎の冷却操作を正確に制御できない
という問題があつた。
本考案はこのような問題の解決を目的としてな
されたものである。
されたものである。
本考案は、ドラム内に複数の撹拌軸を水平方向
に平行に配置したコンクリートミキサーに対し、
該撹拌軸の中間位置における軸と平行なセンター
線の上部位置であつて且つ混練材料表面よりも上
方の位置に、液体窒素インジエクシヨンノズルを
ノズル口を下向きにして配置してなる冷却コンク
リート混練装置、さらには、これに加えてドラム
壁と撹拌軸との中間位置であつて且つ混練材料表
面より上方の位置に液体窒素インジエクシヨンノ
ズルをノズル口を下向きにして配置してなる冷却
コンクリート混練装置を提供するものである。そ
のさい液体窒素源から該ノズルに液体窒素を導く
経路にその全体自重が計測できるように気液分離
器を介装し、この気液分離器の全体自重の計測値
から該ノズルに供給する液体窒素重量を検出する
ことにより、各バツチ毎に必要量の液体窒素を供
給する。
に平行に配置したコンクリートミキサーに対し、
該撹拌軸の中間位置における軸と平行なセンター
線の上部位置であつて且つ混練材料表面よりも上
方の位置に、液体窒素インジエクシヨンノズルを
ノズル口を下向きにして配置してなる冷却コンク
リート混練装置、さらには、これに加えてドラム
壁と撹拌軸との中間位置であつて且つ混練材料表
面より上方の位置に液体窒素インジエクシヨンノ
ズルをノズル口を下向きにして配置してなる冷却
コンクリート混練装置を提供するものである。そ
のさい液体窒素源から該ノズルに液体窒素を導く
経路にその全体自重が計測できるように気液分離
器を介装し、この気液分離器の全体自重の計測値
から該ノズルに供給する液体窒素重量を検出する
ことにより、各バツチ毎に必要量の液体窒素を供
給する。
以下に図面に示した本考案の実施例について説
明する。
明する。
第１図は通常のバツチヤープラントにおいて液
体窒素を使用して冷却コンクリートを製造する場
合の例を示したものである。図示のバツチヤープ
ラントは、ミキサー１の上部にセメントビン２，
細骨材ビン３および粗骨材ビン４が据え付けられ
ると共に各材料の計量ビン５，６，７をもつ周知
の構造を有した回分式混練装置であるが、液体窒
素インジエクシヨンノズル８がミキサーに取付け
られている。ミキサー１はシユート１０，１１，
１２からの材料投入を終えると閉鎖空間となる。
この閉鎖空間で発生した窒素ガスは排気管１３を
経て排気フアン１４によつて粗骨材ビン４の下方
に導入され、粗骨材ビン４の中に導いて窒素ガス
排気による粗骨材の予備冷却を行なうようにして
ある。図示の例ではミキサーとして汎用のに二軸
強制型ミキサーが使用されている。
体窒素を使用して冷却コンクリートを製造する場
合の例を示したものである。図示のバツチヤープ
ラントは、ミキサー１の上部にセメントビン２，
細骨材ビン３および粗骨材ビン４が据え付けられ
ると共に各材料の計量ビン５，６，７をもつ周知
の構造を有した回分式混練装置であるが、液体窒
素インジエクシヨンノズル８がミキサーに取付け
られている。ミキサー１はシユート１０，１１，
１２からの材料投入を終えると閉鎖空間となる。
この閉鎖空間で発生した窒素ガスは排気管１３を
経て排気フアン１４によつて粗骨材ビン４の下方
に導入され、粗骨材ビン４の中に導いて窒素ガス
排気による粗骨材の予備冷却を行なうようにして
ある。図示の例ではミキサーとして汎用のに二軸
強制型ミキサーが使用されている。
本考案においては、ミキサー１に取付ける液体
窒素の噴射ノズル８を所定の関係が満たされる位
置と方向に定める。これを第２〜３図に従つて説
明する。図示のように、このミキサーは、ドラム
内に二本の撹拌軸１６，１７を水平方向に平行に
配置したものであり、各撹拌軸１６，１７に対し
それぞれ大ブレードと小ブレードが交互に所定の
関係をもつて取付けられている。各撹拌軸１６，
１７は、第３図の矢印に示す方向（撹拌軸１６は
反時計回り、回転軸１７は時計回りの方向）に回
転する。これによつて、ミキサー内で掻き混ぜら
れている材料は、第３図に示す曲線Ａ〜Ｂの材料
表面を定常的に示すことになる。但し曲線Ａは硬
練りの場合、曲線Ｂは軟練りの場合の材料表面で
ある。いずれにしても定常な練り混ぜ中において
は、両撹拌軸１６と１７の中間の中央部位におい
て材料表面は最上面レベルとなり、撹拌軸と平行
な両側面１８と１９に接する部位で最下面レベル
となる状態が維持される。図示の二軸強制型ミキ
サーの場合、本考案によれば、水平方向に平行に
配置された撹拌軸１６，１７に対し、両撹拌軸の
中間位置における軸と平行なセンター線の上部位
置であつて且つ混練材料表面よりも上方の位置
に、液体窒素インジエクシヨンノズル８をノズル
口を下向きにして配置する。すなわち、掻き混ぜ
中において、材料表面が最上面レベルとなる両撹
拌軸１６と１７の中間の中央部位に対して材料表
面上方より液体窒素を噴射させる。そのさい、第
２図の破線域９で示すような帯域の材料表面に液
体窒素がゆきわたるようなノズルを使用するのが
よい。すなわち、撹拌軸と平行な方向への広がり
角度が撹拌軸と直角な方向の広がり角度よりも大
きな液体窒素の噴流パターンが得られるノズル口
形を有するインジエクシヨンノズルを使用するの
がよい。これによつて、撹拌軸と最も離れた位置
の材料表面であつて且つ最上面レベルにある材料
表面に対して液体窒素が供給されるので、撹拌軸
に対する液体窒素の接触が防止されると共に液体
窒素の空中での投射距離を可及的に短くすること
ができる。またインジエクシヨンノズル８は内管
１８と外管１９との間〓に断熱材２０を詰めるか
または真空断熱等の断熱処理を行つた二重管構造
のものを使用するのがよい。
窒素の噴射ノズル８を所定の関係が満たされる位
置と方向に定める。これを第２〜３図に従つて説
明する。図示のように、このミキサーは、ドラム
内に二本の撹拌軸１６，１７を水平方向に平行に
配置したものであり、各撹拌軸１６，１７に対し
それぞれ大ブレードと小ブレードが交互に所定の
関係をもつて取付けられている。各撹拌軸１６，
１７は、第３図の矢印に示す方向（撹拌軸１６は
反時計回り、回転軸１７は時計回りの方向）に回
転する。これによつて、ミキサー内で掻き混ぜら
れている材料は、第３図に示す曲線Ａ〜Ｂの材料
表面を定常的に示すことになる。但し曲線Ａは硬
練りの場合、曲線Ｂは軟練りの場合の材料表面で
ある。いずれにしても定常な練り混ぜ中において
は、両撹拌軸１６と１７の中間の中央部位におい
て材料表面は最上面レベルとなり、撹拌軸と平行
な両側面１８と１９に接する部位で最下面レベル
となる状態が維持される。図示の二軸強制型ミキ
サーの場合、本考案によれば、水平方向に平行に
配置された撹拌軸１６，１７に対し、両撹拌軸の
中間位置における軸と平行なセンター線の上部位
置であつて且つ混練材料表面よりも上方の位置
に、液体窒素インジエクシヨンノズル８をノズル
口を下向きにして配置する。すなわち、掻き混ぜ
中において、材料表面が最上面レベルとなる両撹
拌軸１６と１７の中間の中央部位に対して材料表
面上方より液体窒素を噴射させる。そのさい、第
２図の破線域９で示すような帯域の材料表面に液
体窒素がゆきわたるようなノズルを使用するのが
よい。すなわち、撹拌軸と平行な方向への広がり
角度が撹拌軸と直角な方向の広がり角度よりも大
きな液体窒素の噴流パターンが得られるノズル口
形を有するインジエクシヨンノズルを使用するの
がよい。これによつて、撹拌軸と最も離れた位置
の材料表面であつて且つ最上面レベルにある材料
表面に対して液体窒素が供給されるので、撹拌軸
に対する液体窒素の接触が防止されると共に液体
窒素の空中での投射距離を可及的に短くすること
ができる。またインジエクシヨンノズル８は内管
１８と外管１９との間〓に断熱材２０を詰めるか
または真空断熱等の断熱処理を行つた二重管構造
のものを使用するのがよい。
第４図および第５図は一層強力な冷却を行わせ
るようにした液体窒素インジエクシヨンを示した
ものであり、前例のインジエクシヨンに加えて、
ドラム壁と撹拌軸との中間位置であつて且つ混練
材料表面より上方の位置に、補助液体窒素インジ
エクシヨンノズル８ａおよび８ｂをノズル口を下
向きにして配置したものである。この側方に配置
する補助ノズル８ａ，８ｂも、前例の中央部の主
ノズル８と同様の二重管構造のものを使用し、ま
たその口形も軸方向に広がるパターンを形成する
構造のものを使用するのが便宜である。補助ノズ
ル８ａ，８ｂでは、これから内部に潜り込もうと
する中間レベル位置の材料表面に直接液体窒素が
至近距離から投射されることになる。また、この
場合も撹拌翼から離れた位置の材料表面に液体窒
素が投射されることになるので撹拌翼へのモルタ
ルの氷結が防止される。
るようにした液体窒素インジエクシヨンを示した
ものであり、前例のインジエクシヨンに加えて、
ドラム壁と撹拌軸との中間位置であつて且つ混練
材料表面より上方の位置に、補助液体窒素インジ
エクシヨンノズル８ａおよび８ｂをノズル口を下
向きにして配置したものである。この側方に配置
する補助ノズル８ａ，８ｂも、前例の中央部の主
ノズル８と同様の二重管構造のものを使用し、ま
たその口形も軸方向に広がるパターンを形成する
構造のものを使用するのが便宜である。補助ノズ
ル８ａ，８ｂでは、これから内部に潜り込もうと
する中間レベル位置の材料表面に直接液体窒素が
至近距離から投射されることになる。また、この
場合も撹拌翼から離れた位置の材料表面に液体窒
素が投射されることになるので撹拌翼へのモルタ
ルの氷結が防止される。
以上のようにして、液体窒素と掻き混ぜ中のコ
ンクリート材料との接触効率が良好となり、必要
最小限の液体窒素の使用によつて意図する温度ま
で冷却された混練コンクリート材料を作ることが
でき、また氷結による品質の低下と操業トラブル
を防止できる。
ンクリート材料との接触効率が良好となり、必要
最小限の液体窒素の使用によつて意図する温度ま
で冷却された混練コンクリート材料を作ることが
でき、また氷結による品質の低下と操業トラブル
を防止できる。
また本考案の実施にさいして、インジエクシヨ
ンノズル８（さらに８ａ，８ｂ）に液体窒素を供
給する場合には、第１図の系統図に示したよう
に、液体窒素源２２からノズル８に液体窒素を導
く経路に気液分離器２３を介装し、この気液分離
器２３で気液分離された液体窒素を供給する。こ
の気液分離器２３は、ミキサー１での１バツチ当
りの材料配合量を冷却処理するに必要な量の液体
窒素を蓄えるに十分な内容積を有しており、その
全体がロードセル２４の上に載置されている。そ
して、気液分離器２３はフローテイング状態でそ
の自重が計測できるように、気液分離器２３に接
続する液体窒素管はフレキシブルホース２５およ
び２６が使用されている。したがつて、液体窒素
源２２からミキサー１の噴射ノズル８に通ずる液
体窒素供給管路は、１次側供給管２８、フレキシ
ブルホース２５、気液分離器２３、フレキシブル
ホース２６、２次側供給管２９を順に接続した関
係になつている。そして各バツチ毎の液体窒素使
用量を積算・記録するためのコントロールパネル
３０を設置し、このコントロールパネル３０にロ
ードセル２４の計測値を入力すると共に練り上げ
たコンクリートの温度を温度センサー３１で計測
した検出値も入力し、既知の記録データおよび積
算データをもとに、２次側供給管２９の液体窒素
の供給量調整弁３１の開閉動作および開度調整を
コントロールパネル３０の指示値によつて行われ
るようにすると液体窒素供給管路中での窒素ガス
発生による外乱の影響なくミキサー１に供給する
液体窒素の真重量の計測制御ができる。そのさい
気液分離器２３で気液分離された窒素ガスを排気
管３２を経て粗骨材ビン４に供給するようにする
こともできる。
ンノズル８（さらに８ａ，８ｂ）に液体窒素を供
給する場合には、第１図の系統図に示したよう
に、液体窒素源２２からノズル８に液体窒素を導
く経路に気液分離器２３を介装し、この気液分離
器２３で気液分離された液体窒素を供給する。こ
の気液分離器２３は、ミキサー１での１バツチ当
りの材料配合量を冷却処理するに必要な量の液体
窒素を蓄えるに十分な内容積を有しており、その
全体がロードセル２４の上に載置されている。そ
して、気液分離器２３はフローテイング状態でそ
の自重が計測できるように、気液分離器２３に接
続する液体窒素管はフレキシブルホース２５およ
び２６が使用されている。したがつて、液体窒素
源２２からミキサー１の噴射ノズル８に通ずる液
体窒素供給管路は、１次側供給管２８、フレキシ
ブルホース２５、気液分離器２３、フレキシブル
ホース２６、２次側供給管２９を順に接続した関
係になつている。そして各バツチ毎の液体窒素使
用量を積算・記録するためのコントロールパネル
３０を設置し、このコントロールパネル３０にロ
ードセル２４の計測値を入力すると共に練り上げ
たコンクリートの温度を温度センサー３１で計測
した検出値も入力し、既知の記録データおよび積
算データをもとに、２次側供給管２９の液体窒素
の供給量調整弁３１の開閉動作および開度調整を
コントロールパネル３０の指示値によつて行われ
るようにすると液体窒素供給管路中での窒素ガス
発生による外乱の影響なくミキサー１に供給する
液体窒素の真重量の計測制御ができる。そのさい
気液分離器２３で気液分離された窒素ガスを排気
管３２を経て粗骨材ビン４に供給するようにする
こともできる。
第１図は本考案装置の機器配置系統図、第２図
は第１図のコンクリートミキサーの平面図、第３
図は第２図のミキサーを側方からみた略断面図、
第４図は第２図と同様の平面図であり、他の例の
インジエクシヨンパターンを示す図、第５図は第
３図同様の略断面図であり、第４図のインジエク
シヨンパターンを側方から見た図である。 １……ミキサー、８……インジエクシヨンノズ
ル、９……液体窒素の投射帯域、１４……排気フ
アン、１６，１７……二軸強制型ミキサーの撹拌
軸、１８……インジエクシヨンの内管、１９……
インジエクシヨンの外管、２０……断熱材、２３
……気液分離器、３０……コントロールパネル、
Ａ……掻き混ぜ中の材料表面のレベル（硬練りの
場合）、Ｂ……掻き混ぜ中の材料表面のレベル
（軟練りの場合）。
は第１図のコンクリートミキサーの平面図、第３
図は第２図のミキサーを側方からみた略断面図、
第４図は第２図と同様の平面図であり、他の例の
インジエクシヨンパターンを示す図、第５図は第
３図同様の略断面図であり、第４図のインジエク
シヨンパターンを側方から見た図である。 １……ミキサー、８……インジエクシヨンノズ
ル、９……液体窒素の投射帯域、１４……排気フ
アン、１６，１７……二軸強制型ミキサーの撹拌
軸、１８……インジエクシヨンの内管、１９……
インジエクシヨンの外管、２０……断熱材、２３
……気液分離器、３０……コントロールパネル、
Ａ……掻き混ぜ中の材料表面のレベル（硬練りの
場合）、Ｂ……掻き混ぜ中の材料表面のレベル
（軟練りの場合）。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ドラム内に複数の撹拌軸を水平方向に平行に
配置したコンクリートミキサーに対し、該撹拌
軸の中間位置における軸と平行なセンター線の
上部位置であつて且つ混練材料表面よりも上方
の位置に、液体窒素インジエクシヨンノズルを
ノズル口を下向きにして配置し、そして液体窒
素源から該ノズルに液体窒素を導く経路にその
全体自重が計測できるように気液分離器を介装
し、この気液分離器の全体自重の計測値から該
ノズルに供給する液体窒素重量を検出するよう
にした冷却コンクリート混練装置。 (2) ドラム内に複数の撹拌軸を水平方向に平行に
配置したコンクリートミキサーに対し、該撹拌
軸の中間位置における軸と平行なセンター線の
上部位置であつて且つ混練材料表面よりも上方
の位置に、液体窒素インジエクシヨンノズルを
ノズル口を下向きにして配置し、さらに、ドラ
ム壁と撹拌軸との中間位置であつて且つ混練材
料表面より上方の位置に液体窒素インジエクシ
ヨンノズルをノズル口を下向きにして配置し、
そして液体窒素源から該ノズルに液体窒素を導
く経路にその全体自重が計測できるように気液
分離器を介装し、この気液分離器の全体自重の
計測値から該ノズルに供給する液体窒素重量を
検出するようにした冷却コンクリート混練装
置。 (3) インジエクシヨンノズルは、撹拌軸と平行な
方向への広がり角度が撹拌軸と直角な方向の広
がり角度よりも大きな液体窒素の噴流パターン
が得られるノズル口形を有するものである請求
項１または２に記載の冷却コンクリート混練装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988132037U JPH0539844Y2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988132037U JPH0539844Y2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254504U JPH0254504U (ja) | 1990-04-19 |
| JPH0539844Y2 true JPH0539844Y2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=31388640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988132037U Expired - Lifetime JPH0539844Y2 (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539844Y2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8845940B2 (en) | 2012-10-25 | 2014-09-30 | Carboncure Technologies Inc. | Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold |
| US20140216303A1 (en) | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Michael Lee | System and method of applying carbon dioxide during the production of concrete |
| US9388072B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-07-12 | Carboncure Technologies Inc. | Methods and compositions for concrete production |
| US10927042B2 (en) | 2013-06-25 | 2021-02-23 | Carboncure Technologies, Inc. | Methods and compositions for concrete production |
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|---|---|
| JPH0254504U (ja) | 1990-04-19 |
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