JPH0562563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はコンクリート配合成分であるセメン
ト、水、骨材のうち、水と骨材とを各成分混練前
に予め冷却するコンクリート配合成分の冷却装置
に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、コンクリートは土木、建築分野
において広く用いられており、セメント、水、骨
材を所定比率で配合し、均一に混練することによ
り調製される。

コンクリートはその混練に際し、セメントと水
との反応により水和熱を生じるが、この水和熱は
養生硬化中のコンクリートに大きな温度変化を与
え、養生硬化後のコンクリートにひび割れや強度
低下を生じさせることが知られている。

他方、コンクリートはセメント、水、骨材の微
妙な配合比率の相違により強度が大幅に増減する
ことが知られている。

したがつて、コンクリートの配合調製に際して
は、水和熱を低く押さえるとともに配合成分であ
るセメント、水、骨材の計量を正確に行い、養生
硬化後のコンクリートにひび割れや強度低下が生
じないよう配慮する必要がある。

ところで、従来、コンクリート混練時の水和熱
を低く押さえる手段として特開昭61−220806号公
報に開示の技術がある。

この従来技術は第２図に示すように、液化冷媒
ガス供給源５０から供給された液化冷媒ガス５１
をノズル５２から噴射し、貯水槽５３内の水５４
にくぐらせて水５４を冷却し、更に水５４をくぐ
り抜けて気化した冷媒ガス５５を骨材ホツパ５６
に供給して骨材５７を冷却するものである。

そして、冷却された水５４を水計量器５８で計
量し、また冷却された骨材５７を骨材計量器５９
で計量し、また別途セメントホツパ６０に収容し
ていたセメント６１をセメント計量器６２で計量
し、各計量物をミキサ６３で混練し、コンクリー
トを調製する。

この従来技術では、コンクリート配合成分であ
るセメント６１、水５４、骨材５７のうち水５
４、骨材５７とを各配合成分混練前に冷却できる
ので、混練時の水和熱をを低く押さえることがで
きる。

しかし、この従来技術では、液化冷媒ガス５１
を水５４にくぐらせるので、液化冷媒ガス５１が
水５４と直接に接触し、水５４をくぐり抜けて気
化した冷媒ガス５５には多量の水分が含有される
こととなり、事後にこの冷媒ガス５５と接触する
骨材５７表面に多量の水分が結露し、骨材５７を
骨材計量器５９で計量する際に、この結露した水
分がみかけ上、骨材５７の重量として計量され、
実質的な骨材５７の計量が正確に行えず、精密な
配合比率でコンクリートを調製することができ
ず、養生硬化後のコンクリートの強度が低下する
おそれがあつた。

そこで、出願人らはこの出願に先立ち、コンク
リート調製時の水和熱を低く押さえるとともに骨
材の正確な計量が行える方法を特願昭62−312507
号において提案した。

この先提案技術は第３図に示すように、第２図
に示した従来技術のノズル５２に代えて液化冷媒
ガス５１を冷媒とする熱交換器６４を用い、この
熱交換器６４の放出端を骨材ホツパ５６に連通連
設したものである。

この先提案技術では液化冷媒ガス５１が水５４
に直接に接触することがないので、熱交換器６４
から骨材ホツパ５６に供給される冷媒ガス５５に
も水分が含有される余地がなく、事後にこの冷媒
ガス５５と接触する骨材５７にも水分の結露が生
じることはなく、骨材計量器５９で骨材５７の実
質的な重量を正確に計量でき、精密な配合比率で
コンクリートを調製でき、養生硬化後のコンクリ
ートの強度低下を有効に防止することができる。

また、熱交換器６４により水５４を冷却できる
とともに、冷媒ガス５５で骨材５７を冷却できる
ので、コンクリート混練時の水和熱を低く押さえ
ることができ、養生硬化後のコンクリートのひび
割れ及び強度低下を有効に防止することができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この先提案技術においては、冬期等、
冷却しようとする水５４の温度が既に低いとき、
或いは冷却しようとする水５４の量が少ないとき
には熱交換器６４への液化冷媒ガス５１の供給量
を必要に応じて減少させることになるが、この場
合、骨材５７を冷却するに十分な冷媒ガス５５を
骨材ホツパ５６に供給できないことがある。

〔問題を解決するための手段〕

この発明はコンクリート成分であるセメント、
水、骨材のうち、水と骨材とを各成分混練前に予
め冷却するに当たり、骨材を含水させることなく
正確に計量できる状態で冷却し、精密な配合比率
でコンクリートを調製でき、これにより養生硬化
後のコンクリートの強度低下を有効に防止でき、
しかも冷却しようとする水の形態に拘らず骨材を
確実に冷却でき、コンクリート調製時の水和熱を
低く押さえることができ、これにより養生硬化後
のコンクリートのひび割れ及び強度低下を有効に
防止できるコンクリート配合成分の冷却装置を提
供するものであり、液化冷媒ガス供給源から導出
される液化冷媒ガス送通路の中途部に熱交換器を
形成し、この熱交換器を貯水槽内に挿入し、かつ
前記液化冷媒ガス送通路の先端を骨材ホツパに連
通連設し、かつ熱交換器よりも流路上手位置で前
記液化冷媒ガス送通路からバイパス路を分岐さ
せ、このバイパス路の先端を前記熱交換器よりも
流路下手位置で前記液化冷媒ガス送通路に連通連
結したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明によれば、液化冷媒ガス供給源から供
給される液化冷媒ガスが液化冷媒ガス送通路内に
送通され、熱交換器を通過する際に貯水槽内の水
を冷却し、その後、この液化冷媒ガスが液化冷媒
ガス送通路から気化状態の冷媒ガスとなつて骨材
ホツパに供給され、この骨材ホツパ内の骨材と接
触して骨材を冷却するので、コンクリート配合成
分であるセメント、水、骨材のうち、水と骨材と
を各成分混練前に予め冷却でき、コンクリート調
製時の水和熱が低く押さえられる。

また、熱交換器を通過した液化冷媒ガスは、水
と直接に接触しないので、熱交換器から骨材ホツ
パに供給される冷媒ガスにも水分が含有される余
地がなく、この冷媒ガスと接触する骨材にも水分
の結露が生じることはなく、その後骨材計量器で
骨材の重量を計量するに際し、水分を含まない骨
材の実質的な重量を正確に計量でき、精密な配合
比率でコンクリートを調製することができる。

更に、冷却しようとする水の水温が既に低い場
合、或いは冷却しようとする水の量が少ない場合
には、熱交換器への液化冷媒ガスの供給量を必要
に応じて減少させることになり、この場合には、
この熱交換器から骨材ホツパに供給される冷媒ガ
スの供給量がともすれば不足するおそれがある
が、液化冷媒ガス供給源から供給される液化冷媒
ガスは熱交換器を通過する他、熱交換器を迂回す
るバイパス路を通過し、熱交換器よりも流路下手
位置の液化冷媒ガス送通路に大量に送通され、液
化冷媒ガス送通路先端から大量の冷却ガスとして
骨材ホツパに供給されるので、冷却しようとする
水の温度、量に拘わらず、骨材が確実に冷却さ
れ、骨材の冷却が不充分となる懸念を解消でき、
コンクリート調製時の水和熱が低く押さえられ
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例に係るコンクリート
配合成分の冷却装置の説明図であり、図中１は冷
却装置を示す。

まず、冷却装置１の構成を説明する。

２は液化冷媒ガス供給源であり、液化冷媒ガス
としての液化窒素ガスを収容したタンクローリが
用いられる。

液化冷媒ガス供給源２から液化冷媒ガス送通路
３が導出され、この液化冷媒ガス送通路３の中途
部に熱交換器４が形成されており、液化冷媒ガス
供給源２から供給される液化冷媒ガス５が液化冷
媒ガス送通路３を通過し、熱交換器４内では熱冷
媒として作用する。

熱交換器４は貯水槽６内に挿入されており、貯
水槽６内の水と熱交換してこれを冷却し、冷水７
を得る。

貯水層６内で得られた冷水７は冷水ポンプ８に
より逐次冷水槽９に送水され、冷水槽９内に貯水
される。

冷水槽９への送水により貯水槽６内の冷水７の
水位が低下すると、フロート弁１０の作動により
原水供給源１１から原水１２が貯水槽６内に供給
され、貯水槽６内の冷水７の水位を一定に維持す
る。

貯水槽６内の冷水７の水位は水位計１３で測定
され、また冷水１７の水温は冷水温度センサ１５
で検知される。

冷水温度センサ１５では検知温度に応じた冷水
温度検知信号を冷水系温度制御装置１６に送信す
る。

冷水系温度制御装置１６では受信した冷水温度
検知信号に応じた制御信号を冷水系流量制御弁１
７に送信する。

冷水系流量制御弁１７は熱交換器４よりも流路
上手位置で、液化冷媒ガス送通路３の中途部に介
設され、並列に連らなる５個の冷水系電磁弁２０
から構成されており、５個の冷水系電磁弁２０は
冷水系温度制御装置１６からの制御信号により開
閉を制御され、貯水槽６内の冷水７の温度が漸次
高まるに従つて、１個、２個、３個、４個、５個
の各組合せの順で開弁連動され、熱交換器４への
液化冷媒ガス５の供給量が漸次増加され、熱交換
器４の冷却能が漸次増加され、他方、貯水槽６内
の冷水７の温度が漸次低下するに従つて、逆の組
合せの順で開弁連動され、熱交換器４への液化冷
媒ガス５の供給量が漸次減少され、熱交換器４の
冷却能が漸次減少され、これらの制御作動により
貯水槽６内の冷水７の温度が一定に維持される。

ところで、前記液化冷媒ガス送通路３の先端は
骨材ホツパ２１に連通連係されており、熱交換器
４を通過した液化冷媒ガス５は気化状態の冷媒ガ
ス２３となつて骨材ホツパ２１に供給され、骨材
ホツパ２１内の骨材２４を冷却する。

また、熱交換器４及び冷水系流量制御弁１７よ
りも流路上手位置で、液化冷媒ガス送通路３から
バイパス路２５が分岐２５ｂされ、このバイパス
路２５の先端２５ａが熱交換器４よりも流路下手
位置で、混合器２２を介して液化冷媒ガス送通路
３に連通連結されており、液化冷媒ガス供給源２
から供給される液化冷媒ガス５は熱交換器４を通
過する他、熱交換器４を迂回するこのバイパス路
２５を通過し、混合器２２内で合流し、混合器２
２から流路下手側の液化冷媒ガス送通路３に気化
した冷媒ガス２３として送出される。

冷媒ガス２３の温度は冷媒ガス温度センサ２７
で検知される。

冷媒ガス温度センサ２７では検知温度に応じた
冷媒ガス温度検知信号を冷媒ガス系温度制御装置
２８に送信する。

冷媒ガス系温度制御装置２８では受信した温度
検知信号に応じた制御信号を冷媒ガス系流量制御
弁２９に送信する。

冷媒ガス系流量制御弁２９はバイパス路２５の
中途部に介設され、並列に連らなる３個の冷媒ガ
ス系電磁弁３２とから構成されており、３個の冷
媒ガス系電磁弁３２は冷媒ガス系温度制御弁装置
２８からの制御信号により開閉を制御され、混合
器２２から流路下手側の液化冷媒ガス送通路３を
通過する冷却ガス２３の温度が漸次高まるに従つ
て、１個、２個、３個の各組合せの順で開弁連動
され、液化冷媒ガス送通路３への冷媒ガス２３の
供給量が漸次増加され、他方、液化冷媒ガス送通
路３を通過する冷媒ガス２３の温度が漸次低下す
るに従つて、逆の組合せの順で開弁連動され、液
化冷媒ガス送通路３への供給量が漸次減少されこ
れらの制御作動により骨材ホツパ２１に供給され
る冷媒ガス２３の温度が一定に維持される。

尚、この実施例では冷媒ガス２３の温度が−20
℃より低下した場合には、全ての冷媒ガス系電磁
弁３２を閉成するよう設定しており、過冷却によ
る骨材ホツパ２１の損傷を防止している。

３３は圧縮空気供給源であり、この圧縮空気供
給源３３は圧縮空気受入弁３４を介して混合器２
２に接続されており、この圧縮空気供給源３３か
ら混合器２２に圧縮空気３５が供給されると、骨
材冷却用冷気が増量されて、骨材が良好に冷却で
きることになる。

尚、図中３６及び３７は電源、３８はオーバー
フローパイプ、３９はドレーンパイプ、４０は水
流量計、４１はガス流量計である。

この発明の実施例に係る冷却装置１の構成は以
上の通りであり、次にその作動を説明する。

液化冷媒ガス供給源２から供給される液化冷媒
ガス５は液化冷媒ガス送通路３を通過する過程で
熱交換器４を通過し、貯水槽６内の水を冷却して
冷水７とし、この冷水７は冷水ポンプ８で冷水槽
９内に送水されて冷水槽９に貯水される。

この際、貯水槽６内の冷水７の水温は、冷水温
度センサ１５で検知され、検知温度に応じて冷水
系温度制御装置１６により冷水系流量制御弁１７
が制御され、検知温度に応じて熱交換器４への液
化冷媒ガス５の供給量が調製され、貯水槽６内の
冷水７の水温が所定の温度に維持される。

また、熱交換器４を通過した液化冷媒ガス５は
混合器２２に至り、また、一方、熱交換器４を迂
回してバイパス路２５を通過した液化冷媒ガス５
も同様に、混合器２２に至り、これらは混合器２
２内で合流し、混合器２２より流路下手側の液化
冷媒ガス送通路３を気化状態の冷媒ガス２３とし
て通過し、骨材ホツパ２１に供給され、骨材ホツ
パ２１内の骨材２４を冷却する。

この際、液化冷媒ガス送通路３を通過する冷却
ガス２３の温度は冷媒ガス温度センサ２７で検知
され、検知温度に応じて冷媒ガス系流量制御弁２
９が制御され、検知温度に応じて液化冷媒ガス送
通路３への冷媒ガス２３供給量が調整され、骨材
ホツパ２１内の骨材２４の冷却温度が所定の温度
に維持される。

すなわち、例えば、冬期等、冷却しようとする
水の温度が既に低いとき、或いは冷却しようとす
る水の量が少ないときには熱交換器４への液化冷
媒ガス５の供給量は減少させられ、そのままでは
骨材２４を冷却するに十分な冷媒ガス２３を骨材
ホヅパ２１に供給できないが、不足分はバイパス
路２５からの供給で補われ、骨材２４は十分に冷
却される。

このようにして得られた冷水槽９内の冷水７、
骨材ホツパ２１内の冷却された骨材２４、別途セ
メントホツパ４２内に収納していたセメント４３
をそれぞれ冷水計量器４４、骨材計量器４５、セ
メント計量器４６でそれぞれ計量し、各計量物を
ミキサ４７で混練してコンクリートを調製する。

尚、この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、例えば液化冷媒ガス供給源２にはタンク
ローリに代えて可搬式容器または定置式貯槽（タ
ンク）を用いてもよく、また液化冷媒ガス５には
液化窒素ガスに代えて液体空気、液化アルゴンガ
ス、液化炭酸ガス等の液化冷媒ガスを用いてもよ
く、また冷水系流量制御弁１７の冷水系電磁弁２
０は５個ではなく１個または複数個であつてもよ
く、また冷媒ガス系流量制御弁２９の冷媒ガス系
電磁弁３２は３個ではなく１個または複数個であ
つてもよい。

〔発明の効果〕 この発明によれば、液化冷媒ガスにより水を冷
却し、かつ液化冷媒ガスが気化した冷媒ガスによ
り骨材を冷却できるので、コンクリート配合成分
であるセメント、水、骨材のうち水と骨材とを各
成分混練前に低温化でき、コンクリート調製時の
水和熱が低く押さえられ、養生硬化後のコンクリ
ートのひび割れや強度低下を防止できる。

また、熱交換器を通過した液化冷媒ガスは水と
直接に接触しないので、この液化冷媒ガスが気化
して得られる冷媒ガスにも水分の含有がなく、こ
の冷媒ガスで冷却される骨材に水分の結露が生じ
ず、骨材の重量を計量するに際し、水分を含まな
い骨材の実質的な重量を正確に計量でき、精密な
配合比率でコンクリートを調製でき、養生硬化後
のコンクリートの強度低下を防止できる。

更に、液化冷媒ガスは熱交換器を通過する他、
熱交換器を迂回するバイパス路を通過するので、
冷却しようとする水の状態にも拘わらず骨材ホツ
パには大量の冷媒ガスを供給でき、骨材の冷却が
不充分となる懸念を解消でき、コンクリート調製
時の水和熱が低く押さえられ、養生硬化後のコン
クリートのひび割れ、強度低下がより確実に防止
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係るコンクリート
配合成分の冷却装置の説明図、第２図は従来技術
説明図、第３図は先提案技術説明図である。 １……冷却装置、２……液化冷媒ガス供給源、
３……液化冷媒ガス送通路、４……熱交換器、６
……貯水槽、２１……骨材ホツパ、２５……バイ
パス路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液化冷媒ガス供給源２から導出される液化冷
   媒ガス送通路３の中途部に熱交換器４を形成し、
   この熱交換器４を貯水槽６内に挿入し、かつ前記
   液化冷媒ガス送通路３の先端を骨材ホツパ２１に
   連通連設し、かつ前記熱交換器４よりも流路上手
   位置で前記液化冷媒ガス送通路３からバイパス路
   ２５を分岐させ、このバイパス路２５の先端２５
   ａを前記熱交換器４よりも流路下手位置で前記液
   化冷媒ガス送通路３に連通連結したことを特徴と
   するコンクリート配合成分の冷却装置。