JPH09314541A - 生コンクリートに使用する砂の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砂を効率よく短時間で冷却して時間当りの処
理能力を大きくする。冷水を冷却するチラーの砂に起因
する故障やメンテナンスを簡素化する。 【解決手段】 砂の冷却装置は、攪拌冷却機２で砂を攪
拌して冷水で冷却し、攪拌冷却機２から排水される冷水
を分離槽８に入れて砂を分離し、攪拌冷却機２の冷水は
チラー１で冷却する。攪拌冷却機２は、冷水槽３と、ス
クリュー軸４と、水切排出機１４とを備えている。スク
リュー軸４は、螺旋フィン６を固定しており、冷水槽３
内で砂を攪拌しながら水切排出機１４に移送する。分離
槽８と攪拌冷却機２の排出側とに砂のバイパス路９を設
けている。バイパス路９は、分離槽８の砂が混合された
冷水を吸入するサンドポンプ１０と、液体サイクロン１
１とを備える。攪拌冷却機２から冷水と一緒に分離槽８
に排出される砂は、液体サイクロン１１で冷水から分離
されて攪拌冷却機２の排出側に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷却された生コ
ンクリートを製造するために、砂を冷却する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】生コンクリートは、練上がり温度を低く
することが大切である。特に、日中気温が２５℃を超え
る暑中コンクリートは、冷却することによって、種々の
特性が改善される。暑中コンクリートは、 スランプが低くなり、 硬化したときにひび割れが発生し、 強度が低下する欠点がある。

【０００３】スランプの低下は、水の蒸発が原因であ
る。例えば、練上がり温度が３０℃で、スランプ１８ｃ
ｍである生コンクリートを、トラックアジテータで１時
間程度運搬すると、スランプは約６ｃｍ低下すると言わ
れている。スランプが低下すると、打ち込みが困難とな
る。この生コンクリートは、セメントペーストを添加し
て練り直す必要がある。さらに、生コンクリートは、水
の添加量を同じに調整しても、温度が高くなるにしたが
って、スランプが低下する特性がある。

【０００４】コンクリートが硬化した時に発生するひび
割れは、内部での発熱に原因がある。コンクリートが硬
化するときの水和反応は発熱反応である。内部で発熱す
ると、コンクリートの内部と外表面とで温度差ができ
る。暖められた内部は、熱膨し、冷却された外表面は、
収縮してひび割れを発生する。コンクリートのひび割れ
は、あらゆる用途に著しい弊害をもたらす。特に、ダ
ム、海中に設置される橋の橋脚、原子炉の隔壁等の場合
は、致命的な欠点となる。さらに、暑中コンクリート
は、硬化時の強度も低下する。生コンクリートを冷却す
ることによって、これ等の弊害を解消できる。

【０００５】冷却された生コンクリートの製造装置とし
て、添加する水を冷却する装置が開発されている。しか
しながら、添加水を冷却しても、生コンクリートの練上
がり温度をそれほど低くできない。それは、生コンクリ
ートに添加する水量が、全体量の４〜６重量％に過ぎな
いことが理由である。

【０００６】また、生コンクリートに添加するセメント
を冷却する装置も開発されている。この装置は、セメン
トに液化窒素ガスを吹き込んで、セメントを強制冷却し
ている。この装置は、セメントに水を添加しないで冷却
できる特長はあるが、ランニングコストが著しく高くな
る欠点がある。それは、高価な液化窒素の消費量が多い
からである。このため、この装置は、特別な生コンクリ
ートにしか使用できない。

【０００７】生コンクリートには、重量比で約２０％の
砂が混合される。砂を冷却して、生コンクリートの温度
を低く冷却できる。砂の冷却装置として、砂に液体窒素
を吹き込む装置は開発されている。しかしながら、この
装置も、セメントを液体窒素で冷却する装置と同様に、
高価な液体窒素を多量に消費してランニングコストが極
めて高くなる欠点がある。

【０００８】冷水を使用して骨材を冷却する装置は開発
されている。この装置は、骨材をコンベアベルトで移送
し、コンベアベルトの途中に冷水槽を配設している。こ
の装置は、冷水中をコンベアベルトに載って移送される
骨材が、冷水に接触して効果的に冷却されるものであ
る。

【０００９】この構造の冷却装置は、砂の冷却にも使用
できる。しかしながら、この装置で砂を冷却すると、処
理能力が著しく低下する欠点がある。それは、コンベア
ベルトに多量の砂を載せて冷却できないことが理由であ
る。骨材は、砂に比較して粒が大きく、間に大きな空隙
ができて冷水を効果的に流通できる。しかしながら、砂
は微小粒子でほとんど隙間ができず、内部に冷水を流通
させることができない。このため、この構造の冷却装置
では、多量の砂を効率よく冷却できない欠点がある。

【００１０】本発明者等は、この弊害を防止するため
に、実公平６−９７８０号公報に記載される装置を開発
した。この公報に記載される砂の冷却装置を図１に示
す。この図に示す装置は、冷水を冷却するチラー１と、
このチラー１で冷却される冷水で砂を冷却する攪拌冷却
機２とを備える。攪拌冷却機２は、チラー１から供給さ
れる冷水を蓄える冷水槽３と、この冷水槽３内に配設さ
れて、冷水槽３に供給される砂を冷却しながら移送する
スクリュー軸４と、このスクリュー軸４を回転駆動する
モーター５とを備えている。

【００１１】スクリュー軸４は、回転されて砂を移送で
きるように、回転軸４Ａの外周に螺旋フィン６を固定し
ている。モーター５がスクリュー軸４を回転させると、
螺旋フィン６は、冷水槽３内で砂を冷却しながら移送す
る。

【００１２】この構造の砂の冷却装置は、下記の工程で
砂を冷却する。 冷却されていない砂が攪拌冷却機２の冷水槽３の左
端部に供給される。 冷水槽３はチラー１から冷水が供給されており、冷
水槽３に供給された砂は、冷水中に浸漬される。 ケーシング内で回転するスクリュー軸４の螺旋フィ
ン６は、砂をかき混ぜながら移送する。砂は、冷水中で
攪拌されて、冷水で充分に、しかも均一に冷却されなが
ら、冷水槽３に沿って移送される。 冷却された砂は、冷水槽３の排出側に移送される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図１に示す装置は、砂
を冷水とほぼ同じ温度に冷却できる。ただ、この装置
は、単位時間あたりの砂の冷却量に制限を受ける欠点が
ある。それは、スクリュー軸４の回転速度を速くして砂
の移送量を多くすると、チラー１に吸入される冷水にお
ける砂の混合量が多くなるからである。チラーに多量の
砂が混合された冷水が吸入されると、チラーの寿命が著
しく短くなる。それは、砂が、研磨材にも使用されるシ
リカを主成分とするからである。砂がチラーの冷水通路
を通過すると、冷水通路の内面を摩耗させてその寿命を
著しく短くする。さらに、多量の砂が混合された冷水
は、チラーの局部に堆積して故障の原因となる。

【００１４】図１に示す構造の攪拌冷却機に限らず、砂
を強制的に攪拌する攪拌冷却機は、循環される冷水に砂
が混合される。とくに、砂を短時間で効率よく冷却する
ために激しく攪拌するほど、冷水に多量の砂が混合され
る。

【００１５】この発明は、さらにこの欠点を解決するこ
とを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、
砂と冷水を相対的に攪拌させることによって、砂を効率
よく短時間で冷却し、単位時間の処理能力を増大して、
しかもチラーの砂に起因する弊害を有効に防止できる生
コンクリートに使用する砂の冷却装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】生コンクリートに使用す
る砂の冷却装置は、下記の全ての構成を有する。 （ａ） 砂の冷却装置は、供給される砂を冷水槽３の冷
水に浸漬して冷却して、冷却した砂を冷水から分離して
排出する攪拌冷却機２と、この攪拌冷却機２の冷水槽２
から排水される冷水に含まれる砂を沈澱させて分離する
分離槽８と、この分離槽８で砂を分離した冷水を吸入し
て、吸入した冷水を冷却して冷水槽３に供給するチラー
１とを備える。 （ｂ） 攪拌冷却機２は、チラー１から供給される冷水
に砂を浸漬して攪拌させる冷水槽３と、この冷水槽３に
供給される砂を攪拌しながら移送するスクリュー軸４
と、スクリュー軸４で移送される砂を冷水槽３から外部
に排出する水切排出機１４とを備えている。 （ｃ） 攪拌冷却機２のスクリュー軸４は、回転軸４Ａ
の外周に螺旋フィン６を固定しており、スクリュー軸４
が回転されると、螺旋フィン６が砂を冷水槽３内で攪拌
しながら水切排出機１４に移送するように構成されてい
る。 （ｄ） 分離槽８と攪拌冷却機２の排出側とに砂のバイ
パス路９を設けている。 （ｅ） このバイパス路９は、分離槽８から砂の混合さ
れた冷水を吸入するサンドポンプ１０と、このサンドポ
ンプ１０で強制的に移送される冷水から砂を分離する液
体サイクロン１１とを備える。 （ｆ） 攪拌冷却機２から冷水と一緒に分離槽８に排出
される砂は、液体サイクロン１１でもってバイパス路９
において冷水から分離されて攪拌冷却機２の排出側に排
出されるように構成されている。

【００１７】さらに、本発明の請求項２に記載される砂
の冷却装置は、攪拌冷却機２と液体サイクロン１１から
排出される冷却された砂を遠心脱水機４３で脱水して一
定の水分率に調整して、生コンクリートのミキサーに供
給する。

【００１８】

【作用】本発明の砂の冷却装置は、砂を２経路に分岐し
て移送しながら効率よく短時間に冷却する。砂を強制的
に攪拌して冷却する攪拌冷却機２は多量の砂を冷却でき
るが、冷水に多量の砂が混合される性質がある。とく
に、多量の砂を効率よく冷却するほど、冷水に多量の砂
が混合される欠点がある。これに対して、液体サイクロ
ン１１は、攪拌冷却機２のように多量の砂を冷却するの
は難しいが、多量の冷水に少量含まれる砂を効率よく分
離できる特性がある。本発明の砂の冷却装置は、砂を強
制攪拌して冷却する攪拌冷却機２と、液体サイクロン１
１の両特性を有効に生かして、単位時間に多量の砂を効
率よく冷却する特長を実現する。

【００１９】それは、本発明の装置が、砂を第１の経路
に移送して攪拌冷却機２で冷却し、さらに一部を第２の
経路にバイパスさせて液体サイクロン１１で冷水から分
離して冷却するからである。第１の経路で移送される砂
の一部を、第２の経路にバイパスして冷水から分離する
本発明の装置は、攪拌冷却機２から多量の砂を冷水と一
緒に排出するように設計できる。攪拌冷却機２から冷水
に混ざって砂が排出されても、第２の経路の液体サイク
ロン１１で冷水から分離されるからである。したがっ
て、第１の経路である攪拌冷却機２は、砂を激しく攪拌
させて、効率よく短時間で冷却できるようにでき、時間
当りの処理能力を著しく増大できる。にもかかわらず、
攪拌冷却機２から冷水と一緒に排出された砂は、第２の
経路の液体サイクロン１１で効率よく分離されて、チラ
ー１に循環されることがない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための砂の冷却装置を例示する
ものであって、本発明は冷却装置を下記のものに特定し
ない。

【００２１】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「課題を解決するため
の手段の欄」、および「作用の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００２２】図２に示す生コンクリートの砂の冷却装置
は、砂を冷却する攪拌冷却機２と、冷水に混合される砂
を分離する分離槽８と、攪拌冷却機２の冷水を冷却する
チラー１とを備える。攪拌冷却機２には、砂を供給する
供給コンベア１３と排出する搬出コンベア１２とを連結
している。

【００２３】さらに、図に示す装置は、冷水から砂を分
離する分離槽８と、攪拌冷却機２の排出側である搬出コ
ンベア１２との間に、砂のバイパス路９を設けている。
バイパス路９は、攪拌冷却機２から分離槽８に排出され
る砂を分離して、搬出コンベア１２に供給する。バイパ
ス路９は、砂の混合されている冷水を分離槽８から吸入
するサンドポンプ１０と、このサンドポンプ１０で強制
的に移送される冷水から砂を分離する液体サイクロン１
１とを備える。攪拌冷却機２から冷水と一緒に分離槽８
に排出される砂は、液体サイクロン１１でもってバイパ
ス路９において冷水から分離されて攪拌冷却機２の排出
側に連結されている搬出コンベア１２に排出される。

【００２４】攪拌冷却機２を図３ないし図５に示す。こ
の図の攪拌冷却機２は、供給コンベア１３から送り込ま
れる砂を冷水槽３の冷水に浸漬して冷却する。攪拌冷却
機２は、冷水を蓄える冷水槽３と、冷水槽３内に配設さ
れたスクリュー軸４と、スクリュー軸４を回転するモー
ター５と、スクリュー軸４で移送された砂を冷水槽３外
に排出する水切排出機１４とを備えている。

【００２５】冷水槽３は、スクリュー軸４を内蔵する移
送冷水槽３Ａと、この移送冷水槽３Ａに連結されて、水
切排出機１４が配設された排出冷水槽３Ｂとからなって
いる。図において、移送冷水槽３Ａは冷水槽３の左側
に、排出冷水槽３Ｂは右側に設けられている。

【００２６】移送冷水槽３Ａは上方開口の細長い樋型に
作られている。移送冷水槽３Ａの内面は、内面に接近し
て螺旋フィン６が回転できるように、円筒を半分に切断
した形状に加工されている。

【００２７】排出冷水槽３Ｂは、移送冷水槽３Ａから送
られてきた砂を水切排出機１４のホッパー１５に供給す
る。排出冷水槽３Ｂの底は、移送冷水槽３Ａの底よりも
多少低く設計されている。この形状の冷水槽３は、移送
冷水槽３Ａから排出冷水槽３Ｂに砂をスムーズに移送で
きる。また、排出冷水槽３Ｂの底は、ホッパー１５が接
近して移動できるように、図３に示すごとく、中央を低
く設計している。冷水槽３にはチラー１から冷水が循環
される。

【００２８】スクリュー軸４は、冷水槽３に供給された
砂を強制的に攪拌して冷却するもので、回転軸４Ａに螺
旋フィン６を固定している。螺旋フィン６は、回転軸４
Ａとの間に漏隙間７ができるように、放射状のアーム１
６を介して回転軸４Ａに連結されている。回転軸４Ａは
両端がベアリングを介して冷水槽３に取り付けられてい
る。回転軸４Ａは、移送冷水槽３Ａの中心に、長手方向
に延長して設けられている。図３と図４において、回転
軸４Ａは左端を減速モーター５に連結している。

【００２９】図３ないし図５に示すスクリュー軸４の螺
旋フィン６は、帯状の金属板を螺旋状に加工して作られ
ている。帯状金属板の幅は、数ｃｍ〜３０ｃｍの範囲に
調整される。ただ、螺旋フィン６は、必ずしも帯状とす
る必要はなく、断面を円形とする線材を螺旋状としたも
のも使用できる。線材を螺旋状とした螺旋フィン６は、
移送能力は低いが、砂をより効果的に攪拌できる特長が
ある。

【００３０】螺旋状に巻かれる螺旋フィン６の外形は、
図５に示すように、これが移送冷水槽３Ａの内面に接近
する大きさに調整されている。例えば、螺旋状に巻かれ
る螺旋フィン６は、外周縁と移送冷水槽３Ａの内面との
間に、数ｃｍ〜十数ｃｍの間隔ができる大きさに設計さ
れている。

【００３１】移送冷水槽３Ａの内径は、普通数十ｃｍφ
〜３００ｃｍφの範囲に調整される。このため、螺旋状
に巻かれる螺旋フィン６の外径も、数十ｃｍφ〜３００
ｃｍφの範囲に調整される。また、螺旋フィン６のピッ
チは、数ｃｍ〜数十ｃｍの範囲に調整される。図３と図
４とに示す螺旋フィン６は、左端のピッチが右端のピッ
チよりも大きく作られている。この形状のスクリュー軸
４は、左部の移送量が右部の移送量よりも大きくなり、
右部に多くの砂が溜って攪拌される特長がある。

【００３２】スクリュー軸４は、冷水槽３の移送冷水槽
３Ａに供給された砂を水切排出機１４に移送する。した
がって、スクリュー軸４の回転軸４Ａ、すなわち、螺旋
フィン６は、砂の供給位置から水切排出機１４に向かっ
て延長して配設されており、これが回転されることによ
って、冷水槽３に供給された砂を強制的に攪拌しながら
水切排出機１４に向けて移送する。図３と図４に示すス
クリュー軸４は、左から右に向かって砂を移送するよう
に回転される。

【００３３】また、これらの図に示す螺旋フィン６は、
放射状のアーム１６を介して回転軸４Ａに連結され、ま
た、軸方向に延長するロッド１８で螺旋フィン６の内面
が連結されている。このように、螺旋フィン６をロッド
１８で連結すると、螺旋フィン６を強く補強できる。ま
た、ロッド１８で砂を攪拌することもできる。

【００３４】水切排出機１４は、冷水槽３の右部に配設
されている。水切排出機１４は、移送冷水槽３Ａから送
られてるくる砂を、水切りして取り出して次の工程に移
送する。水切排出機１４は、回転部材１９とホッパー１
５とからなっている。回転部材１９は、垂直面内で回転
できるように、中心の回転軸２１がベアリングを介して
冷水槽３に取り付けられている。

【００３５】中心の回転軸２１は、スクリュー軸４の回
転軸４Ａに直交して水平面内に支承されている。水切排
出機１４の回転軸２１は、スクリュー軸４の回転軸４Ａ
にギアを介して連結され、あるいは、スクリュー軸４を
駆動するモーターとは別のモーターで回転される。

【００３６】回転部材１９は、環状リム２２を備えてい
る。環状リム２２は、放射状のアーム２３を介して回転
軸２１に連結されている。ホッパー１５は、回転部材１
９の環状リム２２の外周に固定されている。ホッパー１
５は、排出冷水槽３Ｂの底に溜る砂をすくい取り、これ
を水切りして次の工程に排出する。

【００３７】したがって、ホッパー１５は、底に金網な
どが張られて、無数の通水孔が開口されている。通水孔
は、水は通過するが、砂は通過しない大きさに調整され
ている。ホッパー１５は、砂をすくい取る姿勢、図３に
おいて回転部材１９の左側で開口部が上を向き、水切り
した砂を排出する姿勢、この図において回転部材１９の
右側において下向きとなるように、回転部材１９に固定
されている。図３において、水切排出機１４の右側に
は、ホッパー１５から排出される砂を受けて次の工程に
送る傾斜板２４が設けられている。回転部材１９の環状
リム２２は、ホッパー１５が排出冷水槽３Ｂの底部に接
近して移動する大きさに調整されている。

【００３８】冷水槽３には、砂を冷却するために、冷水
が循環される。したがって、冷水槽３の底部には、冷水
供給管２５が連結されている。冷水供給管２５はチラー
１に連結されている。図２と図３に示す冷水槽３は、移
送冷水槽３Ａの右側部分の底部に、冷水を供給する冷水
供給管２５を連結し、左端には、冷水槽３から冷水を排
出する冷水排水管２６を連結している。冷水排水管２６
は分離槽８に連結されている。

【００３９】分離槽８は、攪拌冷却機２の冷水槽３から
排出される冷水に含まれる砂を沈澱させて分離する。図
２に示す分離槽８は、底を中央に向かって下り勾配に傾
斜させている。底面の降下部に砂を効率よく移動させる
ためである。さらに、分離槽８は隔壁２７で供給室２８
と排出室２９とに分離している。隔壁２７は、供給室２
８の上澄液を排出室２９にオバーフローさせて、排出室
２９に砂の少ない冷水を流入させる。したがって、隔壁
２７は分離槽８の水面下にあるが、水面の近くに位置す
るように配設されている。隔壁２７で供給室２８と排出
室２９とに分離する分離槽８は、排出室２９に砂が流入
するのを効果的に防止して、チラー１に循環される冷水
に含まれる砂の含有量を少なくできる。

【００４０】排出室２９はチラー１に連結されている。
分離槽８は、砂を分離した冷水を排出室２９からチラー
１に供給する。冷水は、攪拌冷却機２→分離槽８→チラ
ー１→攪拌冷却機２に循環される。冷水は、チラー１で
冷却されて攪拌冷却機２に循環される。

【００４１】チラー１は、循環ポンプと冷却用熱交換器
とを内蔵している。冷却用熱交換器３０は、冷媒と冷水
との間で熱エネルギーを交換して冷水を冷却する。この
用途に使用する冷却用熱交換器３０には、土砂で汚れた
冷水が循環される。したがって、土砂で汚れた冷水通路
を簡単に清掃できる構造が要求される。

【００４２】図６は、冷却用熱交換器の一例を示す。こ
の図の冷却用熱交換器３０は、冷水路である冷水管３１
を簡単に清掃できる。冷却用熱交換器３０は、円筒状の
冷水槽３２の両端に位置する端板３３を気密に貫通する
複数本の冷水管３１と、複数本の冷水管３１の端部を連
結する連通室１７とを備えている。

【００４３】冷水槽３２は、内部で冷媒が気化されて熱
を奪うように、両端を端板３３で気密に密閉して内部に
冷媒室３４を設けている。冷媒室３４は、図２で示すよ
うに、膨張弁３９を介してコンデンサー３７と、コンプ
レッサー３６とに連結される。

【００４４】冷水管３１は、全長が冷水槽３２よりも多
少長く形成され、両端が冷水槽３２の端板３３を気密に
貫通し、端板３３から更に突出している。冷水管３１
は、鉄、チタン合金やステンレス等の金属製の中空パイ
プである。

【００４５】冷水管３１の端は、冷水槽３２の両端にあ
る連通室１７に水密に連結される。連通室１７は、複数
本の冷水管３１を、直列に、あるいは並列に、あるいは
また、何本かを並列にしたものを直列に連結して、冷水
管３１に冷水等の液体を流す。

【００４６】連通室１７の両側、即ち、冷水管３１の延
長線上は、冷水管３１内が簡単に清掃できるように、開
閉蓋３５で水密に閉塞されている。開閉蓋３５は、水密
に密閉できるように、周囲にフランジを設けている。フ
ランジは、ナットで挟着される。開くときには、ナット
を外し、これの下部を持ち上げて開き、この状態で冷水
管３１に清掃具等を押し込んで内部を清掃する。

【００４７】図２に示すように、冷却用熱交換器３０に
は、これに冷媒を供給する強制冷却機２０が連結されて
いる。強制冷却機２０は、コンプレッサー３６と、コン
デンサー３７と、コンデンサー３７を冷却する放熱器３
８と、膨張弁３９とを備えている。コンプレッサー３６
は、冷却用熱交換器３０から気化した冷媒を吸入して、
加圧してコンデンサー３７に送る。コンデンサー３７
は、加圧された冷媒を冷却して液化させる。放熱器３８
は、コンデンサー３７を冷却して、冷媒を液化させる。
放熱器には、クーリングタワーや空冷の熱交換器が使用
できる。膨張弁３９は、冷却用熱交換器３０への冷媒供
給量を調整する。膨張弁３９を通って冷却用熱交換器３
０に送り込まれた冷媒は、冷却用熱交換器３０で膨張気
化されて、周囲から気化熱を奪い、冷水管３１を冷却す
る。

【００４８】分離槽８の供給室２８は、サンドポンプ１
０と液体サイクロン１１からなるバイパス路９を連結し
ている。液体サイクロン１１は、冷水の遠心力を利用し
て冷水から砂を分離する。液体サイクロン１１を図７と
図８に示す。この図の液体サイクロン１１は、円筒状の
ケーシング１１Ａを備える。ケーシング１１Ａは下端を
細く絞った円錐状である。ケーシング１１Ａの下端は砂
排出管４０を連結している。供給室２８から液体サイク
ロン１１に供給される冷水は、ケーシング１１Ａの上部
に接線方向に勢いよく流入される。ケーシング１１Ａの
上端には、接線方向に液体流入管４１を連結している。
液体流入管４１からケーシング１１Ａに勢いよく冷水を
供給するために、液体流入管４１は、サンドポンプ１０
を介して分離槽８に連結している。サンドポンプ１０
は、分離槽８の供給室２８から、砂の混合された冷水を
吸入して、液体サイクロン１１のケーシング１１Ａに勢
いよく供給する。液体サイクロン１１のケーシング１１
Ａの上面の中心には、砂の分離された冷水を排出するた
めの冷水管４２を設けている。冷水管４２はチラー１に
連結されて、砂の分離された冷水をチラー１に供給す
る。

【００４９】この構造の液体サイクロン１１は、サンド
ポンプ１０から供給される冷水をケーシング１１Ａの内
部で回転させる。ケーシング１１Ａ内で回転する冷水
は、圧力差で砂を中心に集合させる。中心に集められた
砂は、重力で流下して、ケーシング１１Ａ下端に設けら
れた砂排出管４０から排出される。砂排出管４０から排
出される砂は、攪拌冷却機２の排出側に連結されている
搬出コンベア１２に供給される。

【００５０】液体サイクロン１１の砂排出管４０から流
出される砂は冷水を含んでいる。冷水は、搬出コンベア
１２で砂から分離できる。冷水を分離する搬出コンベア
１２は、ベルトに砂は通過できないが、冷水は通過でき
る網材を使用する。液体サイクロン１１から排出される
砂に含まれる冷水は、ベルトコンベアに排水容器を載せ
て分離することもできる。このために使用する排水容器
は、砂は通過しないが冷水の通過する網材の底を備え
る。液体サイクロン１１から排出される砂は、排出容器
に入れて移送する。排出容器は底から冷水を排水して砂
から分離する。

【００５１】排水容器は攪拌冷却機２から排出される砂
を入れて移送し、さらに、砂が充填されて排出容器に、
液体サイクロン１１から砂と冷水とを供給して移送する
こともできる。

【００５２】攪拌冷却機２と液体サイクロン１１から排
出される冷却された砂は、遠心脱水機４３で脱水して、
生コンクリートを混練りするミキサーに供給される。遠
心脱水機４３は、攪拌冷却機２と液体サイクロン１１か
ら排出される水分率の高い砂を脱水して、生コンクリー
トを混練りするミキサーに供給する。

【００５３】遠心脱水機４３を図９に示す。この図の遠
心脱水機４３は、回転しながら軸方向に振動される円錐
状の脱水筒４４に、砂と水を供給して、砂に含まれる水
を脱水して水分率を調整する。この遠心脱水機４３は、
砂が自重で落下しないように、脱水筒４４の回転軸４５
を水平ないしはほぼ水平としている。また、脱水筒４４
を回転させるモーター４６と、脱水筒４４を振動させる
振動源４７とを非連動構造として独立させ、脱水筒４４
の回転速度と振動状態とを独立して調整できるようにし
ている。

【００５４】この図の遠心脱水機４３は、脱水筒４４を
高速回転する状態で、水と一緒に砂を供給する。この状
態で脱水筒４４は軸方向に振動させる。脱水筒４４に供
給された砂は、遠心力で水が分離され、脱水筒４４の開
口方向に移動される。砂の移動量は、脱水筒４４の振動
強度で調整できる。粒子の小さい砂は、水分の分離が難
しい。このため、脱水筒４４の回転速度を速くして遠心
力を強くし、あるいは、回転速度を変更することなく、
脱水筒４４の振動を弱くして砂の移動速度を遅くする。
反対に、粒子の大きい砂は水分分離が簡単なために、脱
水筒４４の回転速度を遅くし、あるいは、回転速度を変
更することなく、振動を強くして砂の移動速度を速くす
る。脱水されて脱水筒４４から排出される砂は、カバー
４８で回収して下端の排出口から落下される。

【００５５】

【発明の効果】本発明の砂の冷却装置は、砂を効率よく
短時間で冷却して時間当りの処理能力を大きくできる特
長がある。それは、本発明の砂の冷却装置が、攪拌冷却
機で砂を攪拌して効率よく冷却すると共に、攪拌冷却機
から多量の砂が排出されるようにできるからである。本
発明の砂の冷却装置は、攪拌冷却機で砂を冷却する第１
の経路で主として砂を冷却する。第１の経路は、多量の
砂が冷水と一緒に排出される状態、すなわち、砂を激し
く攪拌して効率よく冷却できる状態に設定できる。この
ため、多量の砂を効率よく冷却できる。攪拌冷却機から
冷水と一緒に排出される砂は、第２の経路であるバイパ
ス路で冷水から分離される。第２の経路を構成するバイ
パス路は、サンドポンプと液体サイクロンとで冷水から
砂を分離する。液体サイクロンは、攪拌冷却機のように
多量の砂を冷却して冷水から分離できないが、多量の冷
水に含まれる砂を分離するのに優れた性質がある。この
ため、本発明の砂の冷却装置は、多量の砂を強制攪拌し
て効率よく冷却できる攪拌冷却機と、多量の冷水から砂
を効率よく分離できる液体サイクロンの両特性を有効に
生かして、単位時間に多量の砂を冷却できるという、生
コンクリートに使用する砂の冷却装置にとって極めて大
切な特長を実現する。

【００５６】とくに、本発明の砂の冷却装置は、液体サ
イクロンによって攪拌冷却機から排出される多量の冷水
に含まれる砂を分離する。この構造の砂の冷却装置は、
攪拌冷却機で砂と冷水を攪拌するとき、砂が小さく粉砕
されても液体サイクロンで砂と冷水を分離することがで
きる。それは、小さく粉砕された砂を、分離槽で沈殿さ
せた後、その沈殿部分をサンドポンプで液体サイクロン
に移送し、冷水から砂を分離するからである。したがっ
て、攪拌冷却機で砂と冷水を激しく攪拌して、充分に冷
却させることができる特長がある。

【００５７】さらに、本発明の生コンクリートに使用す
る砂の冷却装置は、多量の砂を効率よく冷却できるにも
かかわらず、チラーに循環される冷水に含まれる砂量を
極めて少なくできる特長がある。それは、攪拌冷却機か
らは多量の砂が冷水と一緒に排出されるが、バイパス路
に設けられた液体サイクロンで冷水から砂を分離してチ
ラーに循環させるからである。チラーに循環される冷水
の砂量が少ないことは、チラーの砂による摩耗を少なく
して、チラーの故障とメンテナンスを簡素化できる特長
を実現する。

【００５８】さらに、攪拌冷却機と液体サイクロンから
排出される砂を遠心脱水機で脱水する請求項２に記載さ
れる砂の冷却装置は、砂の水分率を一定に調整して生コ
ンクリートに供給できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の生コンクリートに使用する砂の冷却装置
の概略断面図

【図２】本発明の実施例の生コンクリートに使用する砂
の冷却装置を示す概略断面図

【図３】図２に示す冷却装置の攪拌冷却機を示す側面図

【図４】図３に示す攪拌冷却機の平面図

【図５】図３に示す攪拌冷却機の正面図

【図６】チラーに使用する冷却用熱交換器の一例を示す
断面図

【図７】図２に示す装置に使用する液体サイクロンの垂
直断面図

【図８】図２に示す装置に使用する液体サイクロンの水
平断面図

【図９】砂を脱水する遠心脱水機を示す断面図

【符号の説明】

１…チラー ２…攪拌冷却機 ３…冷水槽 ３Ａ…移送冷水槽
３Ｂ…排出冷水槽 ４…スクリュー軸 ４Ａ…回転軸 ５…モーター ６…螺旋フィン ７…漏隙間 ８…分離槽 ９…バイパス路 １０…サンドポンプ １１…液体サイクロン １１Ａ…ケーシング １２…搬出コンベア １３…供給コンベア １４…水切排出機 １５…ホッパー １６…アーム １７…連通室 １８…ロッド １９…回転部材 ２０…強制冷却機 ２１…回転軸 ２２…環状リム ２３…アーム ２４…傾斜板 ２５…冷水供給管 ２６…冷水排水管 ２７…隔壁 ２８…供給室 ２９…排出室 ３０…冷却用熱交換器 ３１…冷水管 ３２…冷水槽 ３３…端板 ３４…冷媒室 ３５…開閉蓋 ３６…コンプレッサー ３７…コンデンサー ３８…放熱器 ３９…膨張弁 ４０…砂排出管 ４１…液体流入管 ４２…冷水管 ４３…遠心脱水機 ４４…脱水筒 ４５…回転軸 ４６…モーター ４７…振動源 ４８…カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000126414 株式会社アイピー 徳島県徳島市国府町矢野485番地 (72)発明者 西尾 実 三重県名張市南町835番地の１ 水資源開 発公団比奈知ダム建設所内 (72)発明者 片山 光也 三重県名張市南町835番地の１ 水資源開 発公団比奈知ダム建設所内 (72)発明者 木下 健三 三重県名張市南町835番地の１ 水資源開 発公団比奈知ダム建設所内 (72)発明者 島田 浩一 三重県名張市南町835番地の１ 水資源開 発公団比奈知ダム建設所内 (72)発明者 伊藤 平八 群馬県利根郡片品村大字鎌田3870番地 水 資源開発公団戸倉ダム建設所内 (72)発明者 三井 良直 東京都中央区日本橋本町４―12―20 佐藤 工業株式会社内 (72)発明者 金谷 和喜 東京都中央区日本橋本町４―12―20 佐藤 工業株式会社内 (72)発明者 松島 浩太郎 大阪府大阪市中央区北浜１―１―６ 佐藤 工業株式会社大阪支店内 (72)発明者 中村 克巳 大阪府大阪市中央区北浜１―１―６ 佐藤 工業株式会社大阪支店内 (72)発明者 中村 茂 大阪府大阪市西区西本町１―10―10 日本 国土開発株式会社大阪支店内 (72)発明者 庄司 芳之 大阪府大阪市西区西本町１―10―10 日本 国土開発株式会社大阪支店内 (72)発明者 山田 隆三 徳島県三好郡池田町白地字井ノ久保450番 地の１ (72)発明者 竹内 正之 徳島県徳島市佐古四番町５番11―522号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の全ての構成を有することを特徴と
   する生コンクリートに使用する砂の冷却装置。 （ａ） 砂の冷却装置は、供給される砂を冷水槽(3)の
   冷水に浸漬して冷却して、冷却した砂を冷水から分離し
   て排出する攪拌冷却機(2)と、この攪拌冷却機(2)の冷水
   槽(3)から排水される冷水に含まれる砂を沈澱させて分
   離する分離槽(8)と、この分離槽(8)で砂を分離した冷水
   を吸入して、吸入した冷水を冷却して冷水槽(3)に供給
   するチラー(1)とを備える。 （ｂ） 攪拌冷却機(2)は、チラー(1)から供給される冷
   水に砂を浸漬して攪拌させる冷水槽(3)と、この冷水槽
   (3)に供給される砂を攪拌しながら移送するスクリュー
   軸(4)と、スクリュー軸(4)で移送される砂を冷水槽(3)
   から外部に排出する水切排出機(14)とを備えている。 （ｃ） 攪拌冷却機(2)のスクリュー軸(4)は、回転軸(4
   A)の外周に螺旋フィン(6)を固定しており、スクリュー
   軸(4)が回転されると、螺旋フィン(6)が砂を冷水槽(3)
   内で攪拌しながら水切排出機(14)に移送するように構成
   されている。 （ｄ） 分離槽(8)と攪拌冷却機(2)の排出側とに砂のバ
   イパス路(9)を設けている。 （ｅ） このバイパス路(9)は、分離槽(8)から砂の混合
   された冷水を吸入するサンドポンプ(10)と、このサンド
   ポンプ(10)で強制的に移送される冷水から砂を分離する
   液体サイクロン(11)とを備える。 （ｆ） 攪拌冷却機(2)から冷水と一緒に分離槽(8)に排
   出される砂は、液体サイクロン(11)でもってバイパス路
   (9)において冷水から分離されて攪拌冷却機(2)の排出側
   に排出されるように構成されている。
2. 【請求項２】 下記の全ての構成を有することを特徴と
   する生コンクリートに使用する砂の冷却装置。 （ａ） 砂の冷却装置は、供給される砂を冷水槽(3)の
   冷水に浸漬して冷却して、冷却した砂を冷水から分離し
   て排出する攪拌冷却機(2)と、冷却された砂を脱水する
   遠心脱水機(43)と、攪拌冷却機(2)の冷水槽(3)から排水
   される冷水に含まれる砂を沈澱させて分離する分離槽
   (8)と、この分離槽(8)で砂を分離した冷水を吸入して、
   吸入した冷水を冷却して冷水槽(3)に供給するチラー(1)
   とを備える。 （ｂ） 攪拌冷却機(2)は、チラー(1)から供給される冷
   水に砂を浸漬して攪拌させる冷水槽(3)と、この冷水槽
   (3)に供給される砂を攪拌しながら移送するスクリュー
   軸(4)と、スクリュー軸(4)で移送される砂を冷水槽(3)
   から外部に排出する水切排出機(14)とを備えている。 （ｃ） 攪拌冷却機(2)のスクリュー軸(4)は、回転軸(4
   A)の外周に螺旋フィン(6)を固定しており、スクリュー
   軸(4)が回転されると、螺旋フィン(6)が砂を冷水槽(3)
   内で攪拌しながら水切排出機(14)に移送するように構成
   されている。 （ｄ） 分離槽(8)と攪拌冷却機(2)の排出側とに砂のバ
   イパス路(9)を設けている。 （ｅ） このバイパス路(9)は、分離槽(8)から砂の混合
   された冷水を吸入するサンドポンプ(10)と、このサンド
   ポンプ(10)で強制的に移送される冷水から砂を分離する
   液体サイクロン(11)とを備える。 （ｆ） 攪拌冷却機(2)から冷水と一緒に分離槽(8)に排
   出される砂は、液体サイクロン(11)でもってバイパス路
   (9)において冷水から分離されて攪拌冷却機(2)の排出側
   に排出され、攪拌冷却機(2)と液体サイクロン(11)から
   排出される冷却された砂が遠心脱水機(43)で脱水される
   ように構成されている。