JPH0539845Y2 - - Google Patents
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- JPH0539845Y2 JPH0539845Y2 JP1988132039U JP13203988U JPH0539845Y2 JP H0539845 Y2 JPH0539845 Y2 JP H0539845Y2 JP 1988132039 U JP1988132039 U JP 1988132039U JP 13203988 U JP13203988 U JP 13203988U JP H0539845 Y2 JPH0539845 Y2 JP H0539845Y2
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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。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a chilled concrete mixing device for producing chilled concrete using liquid nitrogen.
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。
As a measure to suppress temperature cracking in mass concrete structures, the so-called pre-cooling method, which lowers the mixing temperature of concrete, is effective.
There are several methods for this pre-cooling, but
It has been proposed to use liquid nitrogen as a cooling medium.
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。 For example, JP-A-62-74603 and JP-A-63-
Publication No. 4169 discloses an invention for pre-cooling concrete using liquid nitrogen.
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。
For example, when supplying liquid nitrogen to concrete during mixing, as described in JP-A No. 63-4169, how can the sensible heat and latent heat of liquid nitrogen, which easily vaporizes, be efficiently transferred to the mixed material? An important issue is whether to communicate it evenly. The inventors of the present invention conducted numerous tests of supplying liquid nitrogen to concrete during mixing, but encountered a number of problems.
One of them is the problem of freezing. This is mainly due to the adhesion of frozen mortar to the steel plate walls, shafts, blades, etc. that make up the mixer. In this case, it is not possible to produce high-quality concrete according to the designed mix.
On the other hand, if liquid nitrogen is supplied at a distance from the materials in the mixer to prevent such freezing,
The liquid nitrogen gasifies before reaching the kneaded material, and its cold heat is not effectively transferred to the kneaded material.
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。 In addition, when supplying liquid nitrogen to the concrete being mixed, it is necessary to adjust the amount of liquid nitrogen supplied for each batch, and even if you try to measure the flow rate by attaching a flow meter to the liquid nitrogen supply pipe, it is difficult to Because the fluid flows in a mixed state (part of the liquid nitrogen vaporizes in the piping and flow meter), accurate flow measurement was not possible, and there was a problem that the cooling operation for each batch could not be accurately controlled. .
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。 The present invention was made with the aim of solving such problems.
本考案は、コンクリートミキサー内の混練中の
材料に液体窒素を噴射ノズルを経て供給するよう
にした冷却コンクリートの混練装置であつて、ミ
キサー内で掻き混ぜられている材料の最上面レベ
ルと最下面レベルの中間レベル位置の材料表面に
向けて液体窒素を噴射する方向に該ノズルの噴射
口が向けられ、そして該噴射口の位置が掻き混ぜ
られている材料の最上面レベルと同等の高さレベ
ルで且つ掻き混ぜられている材料が接しない位置
にセツトされており、且つ液体窒素源から該噴射
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が介装され、この気液
分離器の全体自重の計測値から該噴射ノズルに供
給する液体窒素重量を検出するようにした冷却コ
ンクリートの混練装置を提供するものである。
The present invention is a cooling concrete mixing device in which liquid nitrogen is supplied to the materials being mixed in a concrete mixer through a spray nozzle. The injection port of the nozzle is oriented in a direction to inject liquid nitrogen toward the material surface at an intermediate level position, and the injection port is at a height level equivalent to the top surface level of the material being stirred. and is set at a position where the materials being stirred do not come in contact with each other, and a gas-liquid separator is interposed in the path leading liquid nitrogen from the liquid nitrogen source to the injection nozzle so that its entire dead weight can be measured, The present invention provides a cooling concrete kneading device in which the weight of liquid nitrogen supplied to the injection nozzle is detected from the measured value of the total dead weight of the gas-liquid separator.
すなわち本考案は、ミキサー内の混練中の材料
表面に向けてその表面より上の大気を道中として
液体窒素を供給する場合に、混練中の材料の流動
形態に着目し、流動材料の最上面レベルと最下面
レベルの間にあつてこれから下方に潜り込もうと
する材料表面に対して、出来るだけ低い位置から
（すなわち液体窒素の噴射距離を出来るだけ短く
して）液体窒素を噴射し、まず材料表面に液体窒
素を接触させることによつて、露出するミキサー
壁更には回転軸や翼には液体窒素が直接触れない
ようにして高い冷却効率のもとでコンクリート材
料を冷却するものである。そして、各バツチ毎の
液体窒素量の供給量の制御につていは、液体窒素
の気液分離を行うための気液分離器をその全体自
重がフローテング状態で測定できるようにロード
セルの上に積載し、この気液分離器の全体自重の
計測値から噴射ノズルに供給する液体窒素重量を
検出するようにしたものである。本考案の実施に
さいしてバツチヤープラントで汎用されている二
軸強制型コンクリートミキサーを使用する場合に
は、このミキサーの軸と平行な方向の両側面にこ
の関係を保つて液体窒素の噴射ノズルを取付ける
のがよい。 In other words, the present invention focuses on the flow form of the material being kneaded when supplying liquid nitrogen to the surface of the material being kneaded in a mixer through the atmosphere above the surface, Liquid nitrogen is injected from the lowest possible position (in other words, by shortening the liquid nitrogen injection distance as much as possible) onto the surface of the material that is between the lowest surface level and about to go downward. By bringing liquid nitrogen into contact with the surface, the concrete material is cooled with high cooling efficiency by preventing the liquid nitrogen from directly touching the exposed mixer walls, rotary shafts, and blades. In order to control the supply amount of liquid nitrogen for each batch, a gas-liquid separator for separating liquid nitrogen into gas and liquid is mounted on a load cell so that its entire weight can be measured in a floating state. The weight of liquid nitrogen supplied to the injection nozzle is detected from the measured value of the total weight of the gas-liquid separator. When implementing the present invention, when using a two-shaft forced concrete mixer commonly used in batcher plants, this relationship must be maintained between the liquid nitrogen injection nozzles on both sides of the mixer in a direction parallel to the axis. It is better to install
以下に図面に示した本考案の実施例について説
明する。 Embodiments of the present invention shown in the drawings will be described below.
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
素噴射ノズル８がミキサーに接続されている。ま
た、液体窒素をミキサー１内に導入したさいの冷
却を効果的に行なうために、ミキサー１には蓋９
が取付けられ、シユート１０，１１，１２からの
材料投入を終えるとミキサー１内を閉鎖空間に形
成できるようにしてある。そして、この蓋９に排
気管１３を取付け、これに排気フアン１４を介装
させ、この排気フアン１４の吐出側管路１５を粗
骨材ビン４の下方に接続することによつて、ミキ
サー１内の排気（窒素ガス）を粗骨材ビン４の中
に導いて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る。
FIG. 1 shows an example of producing cooled concrete using liquid nitrogen in a conventional batcher plant. The illustrated batcher plant has a cement bin 2 on top of a mixer 1,
This is a batch kneading device having a well-known structure in which a fine aggregate bin 3 and a coarse aggregate bin 4 are installed and measuring bins 5, 6, and 7 for each material, but a liquid nitrogen injection nozzle 8 is connected to the mixer. has been done. In addition, in order to effectively cool liquid nitrogen when introducing it into the mixer 1, the mixer 1 is equipped with a lid 9.
is attached so that the inside of the mixer 1 can be formed into a closed space after the material has been inputted from the chute 10, 11, 12. Then, by attaching an exhaust pipe 13 to this lid 9, interposing an exhaust fan 14 thereto, and connecting a discharge side pipe 15 of this exhaust fan 14 to the lower part of the coarse aggregate bin 4, the mixer 1 The exhaust air (nitrogen gas) inside is introduced into the coarse aggregate bin 4 to pre-cool the coarse aggregate. In the illustrated example, a general-purpose two-shaft forced mixer is used as the mixer.
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、平行な
二本の回転軸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
付けられており、その回転軸１６，１７は、第３
図の矢印に示す方向（回転軸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、両回転
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、回転軸と平行な両側面１
８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、液体窒素の噴射ノズル８はミキサーの回転軸
と平行な両側面１８と１９に取付けられるのであ
るが、本考案に従えば、その取付け位置は練り混
ぜ中の材料の最上面レベルとほぼ等しい高さ位置
に定められ、そのノズル口２０の方向が最上面レ
ベルと最下面レベルの中間レベルの材料表面の方
向となるように定められる。より具体的には、回
転軸と同じ水平レベル位置において両側面１８，
１９から約1/3ｒ離れた位置（ｒは回転軸と内壁
までの半径距離）付近の材料表面に液体窒素が噴
射されるようにそのノズル口２０の方向が定めら
れ、そのノズル口２０の高さは材料の最上面レベ
ルにほぼ等しい高さとする。 In the present invention, the liquid nitrogen injection nozzle 8 attached to the mixer 1 is set at a position and in a direction that satisfies a predetermined relationship. This will be explained according to FIGS. 2 and 3. As shown in the figure, in this mixer, large blades and small blades are alternately attached to two parallel rotating shafts 16 and 17 in a predetermined relationship, and the rotating shafts 16 and 17 Third
The direction shown by the arrow in the figure (rotation shaft 16 is counterclockwise,
The rotating shaft 17 rotates in a clockwise direction. As a result, the material being stirred in the mixer constantly shows the material surface of curves A to B shown in FIG. However, curve A is for hard kneading;
Curve B is the surface of the material in the case of soft kneading. In any case, during steady mixing, the surface of the material is at the top level at the central part between both rotating shafts 16 and 17, and both sides parallel to the rotating shafts 1
The state where the lowest surface level is maintained at the portion touching 8 and 19 is maintained. In the case of the illustrated two-shaft forced mixer, the liquid nitrogen injection nozzles 8 are installed on both sides 18 and 19 parallel to the rotational axis of the mixer, but according to the present invention, the installation positions are fixed during mixing. It is set at a height approximately equal to the top surface level of the material, and the direction of the nozzle opening 20 is set to be in the direction of the material surface at an intermediate level between the top surface level and the bottom surface level. More specifically, both sides 18,
The direction of the nozzle opening 20 is determined so that liquid nitrogen is injected onto the material surface near a position approximately 1/3r away from the rotation axis (r is the radial distance from the rotation axis to the inner wall), and the height of the nozzle opening 20 is The height shall be approximately equal to the top level of the material.
これによつて、ノズル口２０から液体窒素が噴
射されると、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。したがつて、液体
窒素が触れた材料はただちに掻き混ぜられると共
に液体窒素が空中を飛翔する距離が極めて短いの
で空気中に冷熱が放熱する割合が少なくなる。ま
たこのノズル位置によれば、液体窒素が回転軸や
ミキサー内壁に直接触れることもないので、凍結
モルタルの形成が完全に抑制され、且つノズル口
に材料が付着氷結するようなことも防止されるこ
とがわかつた。 As a result, when liquid nitrogen is injected from the nozzle port 20, the liquid nitrogen is directly projected from a close distance onto the surface of the material at the intermediate level position, which is about to be penetrated into the interior. Therefore, the materials that the liquid nitrogen comes into contact with are immediately agitated, and the distance that the liquid nitrogen flies through the air is extremely short, so the rate at which cold heat is radiated into the air is reduced. Also, according to this nozzle position, liquid nitrogen does not come into direct contact with the rotating shaft or the inner wall of the mixer, which completely suppresses the formation of frozen mortar and prevents material from adhering to the nozzle opening and freezing. I found out.
なお、噴射ノズル８の本数について特に限定され
ないが、本考案の場合には液体窒素と材料 との
接触効率がよいので両側面１８と１９に各一本で
も十分に目的が達成される。また、図示の実施例
の二軸強制型ミキサーに限らず、掻き混ぜ状態で
最上面レベルと最下面レベルが定常的に維持され
るような流動状態を形成するコンクリートミキサ
ーに対しては本考案は同様に適用可能である。Although there is no particular limitation on the number of injection nozzles 8, in the case of the present invention, since the efficiency of contact between liquid nitrogen and material is high, the purpose can be sufficiently achieved with one injection nozzle on each side 18 and 19. In addition, the present invention is applicable not only to the two-shaft forced mixer of the illustrated embodiment but also to concrete mixers that form a fluid state in which the top surface level and the bottom surface level are constantly maintained in the stirring state. Similarly applicable.
以上のようにして本考案によれば、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。 As described above, according to the present invention, the contact efficiency between the liquid nitrogen and the concrete material being stirred is improved, and the mixed concrete material is cooled to the intended temperature by using the minimum necessary amount of liquid nitrogen. It also prevents quality deterioration and operational troubles due to freezing.
また本考案の実施にさいして、噴射ノズル８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から噴射ノズル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２
３、フレキシブルホース２６、２次型供給管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を経てミキサー１内また
は粗骨材ビン４に供給するようにすることもでき
る。 Further, when implementing the present invention, when supplying liquid nitrogen to the injection nozzle 8, as shown in the system diagram of FIG.
A gas-liquid separator 23 is interposed in the path leading the liquid nitrogen to the gas-liquid separator 23, and the liquid nitrogen separated from the gas and liquid by the gas-liquid separator 23 is supplied. This gas-liquid separator 23 has an internal volume sufficient to store the amount of liquid nitrogen necessary for cooling the amount of material mixed per batch in the mixer 1, and the entire gas-liquid separator 23 is placed above the load cell 24. It is placed on. Flexible hoses 25 and 26 are used as liquid nitrogen pipes connected to the gas-liquid separator 23 so that the weight of the gas-liquid separator 23 can be measured in a floating state. Therefore, the liquid nitrogen supply line leading from the liquid nitrogen source 22 to the injection nozzle 8 of the mixer 1 includes the primary side supply pipe 28, the flexible hose 25, and the gas-liquid separator 2.
3. Flexible hose 26, secondary supply pipe 29
The relationship is such that they are connected in order. A control panel 30 is installed to integrate and record the amount of liquid nitrogen used for each batch, and the measured value of the load cell 24 is input to this control panel 30, and the temperature of the mixed concrete is measured by a temperature sensor 31. The value is also input, and based on the known recorded data and integrated data, the opening/closing operation and opening degree adjustment of the liquid nitrogen supply amount adjustment valve 31 of the secondary side supply pipe 29 is performed according to the indicated value on the control panel 30. By making it possible to control the measurement of the true weight of liquid nitrogen to be supplied to the mixer 1 without being affected by disturbances due to nitrogen gas generation in the liquid nitrogen supply pipe. At this time, the nitrogen gas separated into gas and liquid by the gas-liquid separator 23 may be supplied into the mixer 1 or the coarse aggregate bin 4 through the exhaust pipe 32.
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で
ある。
１……ミキサー、８……液体窒素噴射ノズル、
９……ミキサーの蓋、１４……排気フアン、１
６，１７……二軸強制型ミキサーの回転軸、１
８，１９……二軸強制型ミキサーの軸と平行な両
側面、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）。
Figure 1 is an equipment layout system diagram of the device of the present invention, Figure 2 is a plan view of the concrete mixer shown in Figure 1, and Figure 3 is a diagram of the equipment layout of the device of the present invention.
The figure is a schematic cross-sectional view of the mixer of FIG. 2 viewed from the side. 1...mixer, 8...liquid nitrogen injection nozzle,
9...Mixer lid, 14...Exhaust fan, 1
6, 17...Rotating shaft of two-shaft forced mixer, 1
8, 19... Both sides parallel to the axis of the twin-shaft forced mixer, 23... Gas-liquid separator, 30... Control panel, A... Level of material surface during stirring (in case of hard kneading), B...Level of material surface during stirring (in case of soft kneading).
Claims (1)
体窒素を噴射ノズルを経て供給するようにした
冷却コンクリートの混練装置であつて、ミキサ
ー内で掻き混ぜられている材料の最上面レベル
と最下面レベルの中間レベル位置の材料表面に
向けて液体窒素を噴射する方向に該ノズルの噴
射口が向けられ、そして該噴射口の位置が掻き
混ぜられている材料の最上面レベルと同等の高
さレベルで且つ掻き混ぜられている材料が接し
ない位置にセツトされており、且つ液体窒素源
から該噴射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が介装
され、この気液分離器の全体自重の計測値から
該噴射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の混練装置。 (2) ミキサーは二軸強制型コンクリートミキサー
であり、該噴射ノズルはこのミキサーの軸と平
行な方向の両側面に取付けられている請求項１
に記載の冷却コンクリートの混練装置。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) A cooling concrete mixing device that supplies liquid nitrogen to materials being mixed in a concrete mixer through a spray nozzle, the material being stirred in the mixer. The injection port of the nozzle is directed in the direction of injecting liquid nitrogen toward the material surface at an intermediate level between the top surface level and the bottom surface level, and the injection port position is on the top surface of the material being stirred. It is set at the same height as the liquid nitrogen level and at a position where the material being stirred does not come into contact with it, and the gas-liquid is placed in the path that leads the liquid nitrogen from the liquid nitrogen source to the injection nozzle so that its total weight can be measured. A cooling concrete kneading device that includes a separator and detects the weight of liquid nitrogen supplied to the injection nozzle from the measured value of the entire dead weight of the gas-liquid separator. (2) Claim 1, wherein the mixer is a two-shaft forced concrete mixer, and the injection nozzle is attached to both sides of the mixer in a direction parallel to the axis.
The cooling concrete mixing device described in .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988132039U JPH0539845Y2 (en) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988132039U JPH0539845Y2 (en) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254506U JPH0254506U (en) | 1990-04-19 |
| JPH0539845Y2 true JPH0539845Y2 (en) | 1993-10-08 |
Family
ID=31388643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988132039U Expired - Lifetime JPH0539845Y2 (en) | 1988-10-08 | 1988-10-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539845Y2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394802A (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | 大阪酸素工業株式会社 | Method and device for cooling concrete |
-
1988
- 1988-10-08 JP JP1988132039U patent/JPH0539845Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394802A (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | 大阪酸素工業株式会社 | Method and device for cooling concrete |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254506U (en) | 1990-04-19 |
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