JPS63117936A - 骨材の乾燥方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、骨材の乾燥方法とその装置に関するもので
ある。さらに詳しくは、この発明は、トンネル等の土木
工事におけるコンクリレート吹き付は工法等に有用な低
コスト、高効率な砂および砂利からなる骨材の乾燥方法
とその装置に関するもである。

（背景技術） トンネルまたは斜面等にコンクリートを吹き付ける場合
に、特に乾式によって行う場合には吹き付は工法におけ
る材料管理の一つとして、砂および砂利の骨材の表面水
率の管理が非常に重要であることが知られている。この
乾式の吹付はコンクリートの場合には、砂の表面水率が
約７％程度のレベルを越えると凝結反応が進み、ホース
のつまりの原因となる。また吹付けたコンクリートの性
状も不均一となり、好ましくない。

このため、従来は、骨材の表面水率をおよそ３〜５％に
管理するために、加熱乾燥によって、表面水率をコンＩ
・ロールしていた。そのための装置は、その−例を示ず
と、添付した図面の第４図のように、加熱乾燥ドラム（
イ）の内壁面に骨材（ロ）を接触させて乾燥するもので
あった。ホッパー（ハ）からベルトコンベア（ニ）によ
って骨材（ロ）を移送し、乾燥ドラム（イ）の内部に挿
入して乾燥を行い、乾燥した後に別のベルトコンベア（
ホ）によってホッパー（へ）に移送するものであった。

この例に限られずに様々な方式のものがあるが、いずれ
のものも、乾燥ドラムを用いることを心願としており、
加熱乾燥のための燃料コストは大きく、特に雨天や冬期
の場合にはこの燃料コストは著しく大きなものとなる。

また、乾燥ドラム、ベルトコンベア等の移送装置の設置
などによって、その装置は大きな規模になり、設備コス
トも高いものとなる。

このため、より低コストで、しかも高効率で乾燥を行う
ことのできる骨材の乾燥方法とそのための装置の実現が
強く望まれていた。

この事情は、コンクリート吹き付は工法だけに限られて
はいない。多様な工事現場において、簡便で、より小規
模、低コストで、かつ高効率な骨材の乾燥方法とそのた
めの装置が求められていた。

（発明の目的） この発明は、以上のとおりの事情を鑑みてなされたもで
あり、従来の方法のような欠点のない、低コストで、か
つ高効率な骨材の乾燥方法とそのための装置を提供する
ことを目的としている。

（発明の開示） この発明の骨材の乾燥方法は、上記の目的を実現するた
めに、加圧空気の高速送入によって生成させたコアンダ
スパイラルフローによって骨材を吸引・移送して該骨材
の表面水率を低減させることを特徴としている。

この発明の重要な特徴であるコアンダスパイラルフロー
は、新しい流体の運動概念としてこの発明の発明者によ
ってはじめて提案されたものである。すなわち、このコ
アンダスパイラルフローは、管方向の流体のベクトルに
管半径方向のベクトルを加えると流体が旋回し、この旋
回流に基いて管内壁近傍に動的境界層が形成され、流体
はスパイラル（螺旋）を措きつつ管路方向に高速で進行
するという事実に基づいている。またこのスパイラルフ
ローは、いわゆる乱流とは全く異なるものでもある。

この発明の発明者は、このコアンダスパイラルフローの
応用について検討を進めることにより、スパイラルフロ
ーが骨材の表面水率の低減に極めて効果的であることを
見出してこの発明を完成した。

この発明の骨材の乾燥方法とその装置について、添付し
た図面に沿って次に詳しく説明する。

第１図は、この発明の方法とそのための装置の一例を示
したものである。この例においては、乾燥装置は、コア
ンダスパイラルフロー生成装置（１）と、この生成装置
（１）に被処理骨材を供給するためのホッパー（２）と
、生成装置（１）に接続する管路（３）と、この管１１
（３）の吐出口に接続するホッパーまたはドラム（４）
、さらに生成装置（１）に加圧空気を送入するためのコ
ンプレッサー（５）およびエアホース（６）とによって
構成している。被処理骨材（７）はホッパー（２）から
スクリューフィーダー（８）によってコアンダスパイラ
ル生成装置（１）に供給する。

この生成装置（１）において生成されたコアンダスパイ
ラルフローによって骨材を管路（３）内に移送し、この
移送過程において骨材を乾燥する。

乾燥した骨材（９）は、ホッパーまたはドラム（４）に
回収する。

第２図は、コアンダスパイラル生成装置（１）の−例を
拡大断面として示したものである。この例の場合には、
前記管路（３）の供給側端面に管路径と等しくなるよう
に円筒管（１０）を接続している。ここに段差を設けて
もよい。段差はバックフローの防止に効果的でもある。

この円筒管（１０）は、この接続面と反対の方向に次第
に径が大きくなっていく。また、この円筒管（１０）に
は、横方向から加圧空気を送入するための環状の細隙（
１１）を形成している。この細隙（１１）からは管路（
３）の方向に滑らかに湾曲した壁面（１２）を設けてい
る。

細隙（１１）の壁面（１２）と反対の側の壁面（１３）
はほぼ直角もしくは鋭角状に折曲させている。細隙（１
１）は、その間隔が調整できるようにしている。これは
加圧空気の送入量、送入速度をコントロールするためで
ある。もちろん、間隔を固定してもよい。

細隙（１１）の外側には分配室（１４）を設は前記エア
ホース（６）によって加圧空気をこの分配室（１４）を
経由して細隙（１１）から送入する。被処理骨材（７）
は、導入口（１６）から導入する。この際に、骨材（７
）は、コアンダスパイラルフロー（１５）によって生成
した負圧吸引力に吸引される。被処理骨材（７）は、ス
パイラルフロー（１５）によって管路（３）の出口へと
移送される。この過程において骨材は乾燥される。

なお、このようなコアンダスパイラルフローにおいては
コアンダ効果によって円筒管（１０）および管路（３）
の内壁面近傍には動的境界層が形成されるため、骨材粒
子の内壁面への衝突は抑制される。この効果は、従来の
乱流移送によっては実現されないものである。このため
管路には、格別硬質な材料を使用する必要はない。プラ
スチックパイプ、ゴム管のような材料を用いてもよい。

もちろん、コアンダスパイラルフロー生成装置としては
、この例に示した構造に限られるものではない。たとえ
ば、骨材導入口（１６）をコーン状に形成してもよいし
、あるいは導入管を設けて、骨材の導入を調整できるよ
うしてもよい。

この第２図の例の生成装置の場合には、たとえば、円筒
管（１０）の傾斜管（θ）は、ｔａｎθが１／４〜１／
８程度になるようにするのが好ましい。また、管路（３
）と円筒管（１０）との内径の赦大比は、１／２〜１１
５程度とするのが好ましい。加圧空気は、２〜１０ｋｇ
／ａｉとすることができる。

これらの条件は、骨材の移送量、速度によって適宜に変
更できることはいうまでもない。

また第１図および第２図の装置において、骨材の乾燥率
は、管路（３）の長さによっても相違する。このため、
同一移送速度であっても、所望の乾燥率とするために管
路（３）の長さを変更すればよい。あるいはまた、乾燥
のための移送を繰り返して行うこともできる。

第３図は、この発明の別の例を示したものである。この
場合には、乾燥のための繰り返し移送が可能になってい
る。

この例においては、被処理骨材の供給用ポツパー　（１
，７＞の内部にコアンダスパイラルフロー生成装置（１
８）を設けている。この生成装置（１８）に接続した管
路（１９）の吐出口（２０）は、前記ホッパー（１７）
の壁面（２１）に対向している。乾燥した骨材（２２）
は、吐出口（２０）より吐出して壁面（２１）により分
散させる。この場合、壁面（２１）に代えて、分散板を
別途設けてもよい。

生成袋Ｍ　（１８）には、コンプレッサー（２３）から
加圧空気を送り、コアンダスパイラルフローを生成させ
る。

この第３図に示した例の乾燥装置は、固定システムとし
てだけではなく、移動式プラントとしてもよく、たとえ
ば、砂、砂利およびセメントを搬送しながら混合する特
殊車輌方式による移動式のミキシングプラントとしても
よい。

次に実施例を示してこの発明をさらに詳しく説明する。

もちろん、この発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。

実施例 （１）　第１図に示した装置を用いて骨材の乾燥を行っ
た。

コアンダスパイラルフロー生成装置（１）として、第２
図に示した構造の２５ｍｍ径のコアンダリングを用いた
。加圧空気の入射角は４５°とした。

管路（３）としては、３８關径のプラスチックホースを
用いた。コンプレッサーとしては４５ＫＷコンプレツサ
ーを使用した。

ＦＭ約２．９、比重２．６の川砂を試料として用いて乾
燥を行った。

気温２４℃、湿度６５％、空気ｆｆ１５．０ｍ３／分で
、２０ｍの移送距離において、表面水率９゜３％の砂を
コアンダスパイラルフローによって移送した。その結果
、次のような成績を得た。

移送量　　　３．６ｋｇ／分 移送時間　　　　０．６７分 表面水率　　　　６．７％ 蒸発量　　　０．０９４ｋｇ／分 （２）　次に空気量を７．４ｍ３／分、移送距離４０ｍ
に変えて、同様の表面水率９．３％の砂を移送処理した
。

その結果、次のような成績を得な。

移送量　　　２．１ｋｇＺ分 移送時間　　　　２．４５分 表面水率　　　　４．１％ 蒸発量　　０．１０９ｋｇ／分 （３）　同様に、空気量８．６ｍ３／分、移送距離２０
ｍにおいて、表面水準６．０％の砂を移送した。

その結果、次のような成績を得な。

移送量　　　２．９ｋｇ１分 移送時間　　　　０．９２分 表面水率　　　　３゜４％ 蒸発量　　　０．０７５ｋｇ／分 優れた効率で骨材の乾燥が実現されていることがわかる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一例を示した装置概念図である。 第２図は、コアンダスパイラルフロー生成装置の一例を
示した断面図である。 第３図は、この発明の別の例を示した装置概念図である
。 第４図は、従来の乾燥装置の例を示す概念図である。 図中の番号は次のものを示している。 １・・・スパイラルフロー生成装置、 ２・・・ホッパー、　　３・・・管　　　路、４・・・
ホッパーまたはドラム、 ５・・・コンプレッサー、　６・・・エアポース、７・
・・被処理骨材、 ８・・・スクリューフィーダー、 ９・・・乾燥骨材、　　　　１０・・・円　筒　管、１
１・・・細　隙　、　　　１２・・・湾曲壁面、１３・
・・直角（鋭角）壁面、 １４・・・分　配室　、　　　１５・・・スパイラルフ
ロー、１６・・・導　入　口。 代理人　弁理士　　西　　澤　利　　夫第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧空気の高速送入によって生成させたコアンダ
   スパイラルフローによって骨材を吸引・移送して該骨材
   の表面水率を低減させることを特徴とする骨材の乾燥方
   法。
2. （２）骨材をホッパー部へ循環移送する特許請求の範囲
   第（１）項記載の骨材の乾燥方法。
3. （３）ホッパーと、該ホッパーに接続したコアンダスパ
   イラルフロー生成装置と、該生成装置に接続した管路で
   あって、吐出口をホッパーまたはドラムに接続した管路
   とからなることを特徴とする表面水率を低減させるため
   の骨材の乾燥装置。
4. （４）コアンダスパライルフロー生成装置をホッパー内
   部に設け、かつ、ホッパー内壁に向けて乾燥骨材が吐出
   するように管路吐出口を設けた特許請求の範囲第（３）
   項記載の骨材の乾燥装置。
5. （５）乾燥を移動式ミキシングプラントにおいて行うよ
   うにした特許請求の範囲第（３）項記載の骨材の乾燥装
   置。