JPH0611488B2 - コンクリ−ト混合用水の冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、練り上がり温度の低いコンクリートを得る
ために、ミキサーに供給するコンクリート混合用水を冷
却する装置に関する。

≪従来の技術≫ コンクリートは、暑中に製造すると練り上がり温度が高
くなり、同−コンシステンシーを得るための単位水量が
増大し、同−水セメント比とするのに要する単位セメン
ト量も増加する。また運搬中のスランプの低下も大きく
なり、単位水量，セメント量をさらに増やさなければな
らない。これは不経済であるばかりでなく、セメントの
発熱による温度上昇を増加させるし、乾燥収縮も大きく
なり、そのためクラックの発生などの欠陥を生じる可能
性が大きくなる。さらに、硬化も速くなり、打ち継ぎに
許される時間が短くなり、施工が困難となる。

またマスコンクリートにおいては、コンクリートが熱の
不良導体であることもあって、硬化発熱に伴って内部温
度が上昇し、内部と外表面との温度差が大きくなり、表
面クラックが発生し易くなる。また外部からコンクリー
トが拘束されていると、硬化後の温度降下によつて生じ
る収縮が拘束されるので大きな引張応力が発生する。

このような理由から、暑中コンクリートやマスコンクリ
ートについては、練り上がりコンクリートの温度を低下
させる何らかの対策が必要である。

練り上がり温度の低いコンクリートを得るには、コンク
リート混合用水としての低温の水を使用することが効果
的である。そのため従来は、コンクリート混合用水に氷
を投入して冷却していた。

≪発明が解決しようとする問題点≫ 氷による水の冷却は、極く少量の水であれば効率が良く
実用的でもある。しかし大きなコンクリートプラントで
使用する混合用水は量が多く、水温がある程度高いと必
要温度まで冷却するのに多量の氷が必要で、製氷設備，
氷の運搬設備などが大規模なものとなり、その割には効
率良く水を冷却することができない。また、氷の融解熱
を充分に利用して水を冷却するのは簡単でなく、使用し
た氷の量に比べて計算したほど水温が下がらないのが普
通である。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、冷却源として非常に簡便な液化ガス
を使用し、比較的小規模な設備で多量の水を効率良く冷
却することができるコンクリート混合用水の冷却装置を
提供することにある。

≪問題点を解決するための手段≫ この発明に係るコンクリート混合用水の冷却装置は、水
槽と、この水槽の外表面との間に気体が流通する隙間を
保ってこの水槽を覆う断熱ハウジングと、用水源から上
記水槽に水を導入する取水配管系と、上記水槽内の水を
コンクリートミキサーに供給する給水配管系と、液化ガ
スを貯蔵するタンクと、このタンク内の液化ガスを上記
水槽に導いて内部の水中に噴出する液化ガス供給配管系
と、上記水槽の水を攪拌する攪拌機構と、上記液化ガス
の供給により上記水槽内上部空間に充満するガスを上記
断熱ハウジングとの上記隙間に導出し、その隙間内に上
記ガスを対流させる送風機構と、上記断熱ハウジング内
の圧力を調整する調圧弁と、上記水槽内の水温を検出す
る温度センサとによって構成されるものである。

≪作 用≫ 極めて低温の液化ガスを上記水槽内の水中に噴出するこ
とで、液化ガスの潜熱および顕熱によって水を急激に冷
却することができる。上記攪拌機構は、急激に冷却され
た水が液化ガスの噴出口付近で氷結してしまうのを防
ぐ。上記水槽内の上部空間から上記断熱ハウジングとの
上記隙間に導き出されたガスも相当の低温であり、これ
を上記送風機構で上記隙間内を対流させ、水槽全体を低
温の雰囲気で包む。上記断熱ハウジングはこの低温の雰
囲気を保つのに有効である。

≪実 施 例≫ 以下、本発明の好適な実施例について添附図面を参照に
して説明する。

図はこの発明の一実施例によるコンクリート混合用水の
冷却装置の構成を示している。同図に示す７は水槽、５
は水槽７を全体的に覆う断熱材でできた断熱ハウジング
である。水槽７の外表面と断熱ハウジング５の間には、
後述のように気体を流通させるための隙間６を形成して
いる。

水槽７には取水配管１１を通じて用水源から水が供給さ
れる。水槽７内の水は後述のように冷却され、冷却水は
給水配管１３を通じて図示しないコンクリートミキサー
に供給される。

この実施例では冷媒の液化ガスとして液体窒素を使用す
る。１は液体窒素の貯蔵タンクで、このタンク１と水槽
７とは冷媒配管３で結ばれている。冷媒配管３は水槽７
の底部に配置されたノズル４に繋がっており、貯蔵タン
ク１の液体窒素がこのノズル４から水槽７内の水中に噴
出する。液体窒素の噴出量は流量調整弁２で加減でき
る。

水槽７内には、攪拌機構としてポンプ８およびこれに付
帯した内部配管９が設けられている。ポンプ８は、水槽
７内のノズル４と遠く離れた表面部分から水を吸込むと
ともに、ノズル４に向けてその水を噴射する。

水槽７の上部は通気孔１４で上記隙間６と通じている。
断熱ハウジング５の上部には、この隙間６内の気体を強
制対流させるための送風ファン１０が取り付けられてい
る。また、隙間６の内圧が所定値以上になると断熱ハウ
ジング５に取り付けられた調圧弁１５が作動し、ガスを
外部へ放出することにより内圧を所定値以下に保つ。

なお、１２は水槽７内の水温を検出する温度センサで、
例えばサーミスタなどを使用する。

以上の構成において、水槽７内に所定量以上の水を蓄え
たならば、タンク１内の液体窒素をノズル４から噴出さ
せるとともに、ポンプ８を作動させる。ノズル４から噴
出された液体窒素の潜熱と顕著により、ノズル４の周辺
の水の熱は急激に奪われ、冷却される。ポンプ８が作動
していないと、ノズル４の周辺の水が氷結してしまう惧
れがあるが、ポンプ８の作動により、タンク内のもっと
も高温になる部分から給水した水がノズル４に向けて噴
射されるので、ノズル４の周辺が氷結することもなく、
かつ水槽７内の水が循環して無駄なる冷却される。

気化した窒素ガスは水槽７の上部空間に充満し、通気孔
１４から隙間６に入りこむ。この窒素ガスもまだ相当の
低温である。この低温の窒素ガスが送風ファン１０によ
って強制対流され、隙間６を循環する。その結果、断熱
ハウジング５の断熱性と相俟って、水槽７の周辺は非常
に低温の雰囲気で包み込まれ、水の冷却を促進するとと
もに外部の熱の影響を遮断する。

水温が所定値まで下がったならば、給水配管１３を通じ
てコンクリートミキサーに、水槽７内の水をコンクリー
ト混合用水として供給する。なお、冷却水をミキサーに
供給しながら水槽７に新たな水を導入し、冷却した混合
用水を連続的にミキサーに供給することもできる。この
場合、温度センサ１２の出力により流量調整弁２を自動
制御し、水槽７内の水温が所定値に保たれるように液体
窒素の噴出量を加減する。

≪発明の効果≫ 以上詳細に説明したように、この発明に係るコンクリー
ト混合用水の冷却装置にあっては、冷媒として潜熱およ
び顕熱が非常に大きな液化ガスを使用するので、短時間
で大量の混合用水を充分な低温にまで冷却することがで
きる。液化ガスはタンクに貯蔵され、その取扱いは簡便
であり、小さな容量でも非常に大きな冷熱源となる。従
って、体積および重量が嵩む氷を使用する場合に比べ、
設備全体が小型化し、かつ高効率化する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例装置の構成図である。 １……液体窒素の貯蔵タンク ３……冷媒配管、４……ノズル ５……断熱ハウジング、６……隙間 ７……水槽、８……ポンプ（攪拌機構の要部） １０……送風ファン（送風機構の要部） １１……取水配管、１２……温度センサ １３……給水配管、１５……調圧弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽と、該水槽の外表面との間に気体が流
   通する隙間を保ってこの水槽を覆う断熱ハウジングと、
   用水源から該水槽に水を導入する取水配管系と、該水槽
   内の水をコンクリートミキサーに供給する給水配管系
   と、液化ガスを貯蔵するタンクと、該タンク内の液化ガ
   スを該水槽に導いて内部の水中に噴出する液化ガス供給
   配管系と、該水槽の水を攪拌する攪拌機構と、該液化ガ
   スの供給により該水槽内上部空間に充満するガスを該断
   熱ハウジングとの該隙間に導出し、その隙間内に該ガス
   を対流させる送風機構と、該断熱ハウジング内の圧力を
   調整する調圧弁と、該水槽内の水温を検出する温度セン
   サとを備えたコンクリート混合用水の冷却装置。