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コンクリート養生システム - 特開2008−987 | j-tokkyo
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【発明の名称】 コンクリート養生システム
【発明者】 【氏名】溝口 明洋

【要約】 【課題】側溝やコンクリートブロック等のコンクリート二次製品の養生手段において、蒸気形成のための重油燃料費を低減すると共に作業環境や周辺環境を向上させることができ、設備投資が極めて安価で、コンクリート二次製品の大きさや形状にそれほど制限を受けず使いやすいコンクリート養生システムを提供する。

【構成】床2、天井3及び側壁4を断熱材によりボックスを構成し、該側壁の少なくとも一端部側を該コンクリート二次製品を搬入するための閉鎖可能な開口部5とし、側壁内側には該ボックスに近接した位置に配設されたヒートポンプユニット9と連結した上・下配管を支持し、該上配管7には10μm〜200μm径の温水を噴出する噴霧ノズル11,12を所定間隔毎に適数個配設し、該下配管8には200μm〜1000μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、且つボックスの床面は排水のための傾斜勾配を設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムにおいて、床、天井及び側壁を断熱材によりボックスを構成し、該側壁の少なくとも一端部側を該コンクリート二次製品を搬入するための閉鎖可能な開口部とし、側壁内側には該ボックスに近接した位置に配設されたヒートポンプユニットと連結した上・下配管を支持し、該上配管には10μm〜200μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、該下配管には200μm〜1000μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、且つボックスの床面は排水のための傾斜勾配を設けてなることを特徴とするコンクリート養生システム。
【請求項2】
コンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムにおいて、天井及び側壁を断熱材により組立自在のボックスを構成し、該側壁は単管によって組み立てられた柱及び横架材並びに該横架材に裏面のフックにより掛け止め自在とした断熱パネルとにより構成し、且つ側壁の下方部に噴霧ノズルを出入するための貫通孔を形成し、該貫通孔には該ボックスに近接した位置に配設されたヒートポンプユニットと連結した配管が挿入され、該配管からは10μm〜1000μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、且つ天井は断熱シートにより被覆自在とし、床面は排水のための傾斜勾配を設けてなることを特徴とするコンクリート養生システム。
【請求項3】
請求項1又は2のボックスより排出された温水を集積する受湯槽、該受湯槽と配管を通じて連結された洗浄装置、該洗浄装置に使用された温水を回収する回収槽、該回収槽において温水を水及び骨材とに分離し各々を再利用してなることを特徴とするコンクリート養生システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート養生システムに関するものである。更に詳しくは、例えば、側溝やコンクリートブロック等のコンクリート二次製品の製造工程におけるコンクリートの養生において、電源を利用した温水によりミスト養生とすることで従来の重油等による蒸気養生と比較して燃料費を大幅に節約することができると共に、作業環境及び周辺環境を向上させることを可能としたコンクリート養生システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
側溝やコンクリートブロック等のコンクリート二次製品の製造においては、型枠にコンクリートを流し込んだ後、一定の時間養生を行ない、コンクリートの水分を抜いて乾燥し、ある程度硬化したところで型抜きを行なっている。上記養生の際、コンクリートの硬化の安定化及びその促進を図るための手段として、該コンクリート入り型枠を包むように合成樹脂製のシートを被せ、そのシート内部に蒸気を送り込んでいる。また、他の手段として、大型の蒸気養生室を構築し、該蒸気養生室にコンクリートが流し込まれた状態の型枠を運び込み、同様に蒸気でコンクリートを温めながら養生を行なっていた。
【0003】
図4は、従来のコンクリート養生を示す具体例の概略図を示している。同図の左上方のコンクリート養生庫Aは、該養生庫A内に搬入されたコンクリート二次製品Wに対し、重油を燃料とした高圧重油ボイラーBと連結した配管Cの先端部を該養生庫A内へ挿入し、高圧重油ボイラーBで製造した粒径の大きな高圧蒸気を直接該養生庫A内へ吐出している。該高圧蒸気は側壁の一端部側から反対側へ向けて吐出することにより該養生庫A内全体を適宜温度と湿度に保っている。従って、常に多量の高圧蒸気を吐出する必要があった。
【0004】
他方、図4の左下方のコンクリート二次製品Wの養生の場合は、該コンクリート二次製品Wを養生シートDによりその全体を覆い、該養生シートD内の空間に、上記同様、高圧重油ボイラーBと連結した配管Eの先端部を該養生シートD内へ挿入し、粒径の大きな高圧蒸気を養生シートD内へ吐出している。この場合、コンクリート二次製品Wの周囲は薄い養生シートDのみによって囲まれていることになるので、該養生シートDからの熱ロスが極めて多く、所定の養生を達成するためには熱ロスに対抗して常に多くの高圧蒸気を吐出し続ける必要がある。
【0005】
更に、コンクリート二次製品Wの養生段階において、該養生シートDをその都度隙間のないように被覆する必要があり、その作業手間には時間と経費を要した。
【0006】
下記する特許文献には、コンクリート二次製品の養生を促進するための手段として蒸気養生手段の他に熱風養生手段、温水養生手段、熱水養生手段、電気加熱養生手段のいずれかを具備することができる記載があるが、いずれの手段も養生室を品質の高いコンクリート二次製品を得るための養生手段として最適な室内環境を得るための加温や加湿の具体性に欠けている。特に温水又は熱水養生手段等は養生室内に設置された配管内を温水や熱水を循環させるものであり、コンクリート二次製品の養生としては極めて効率の悪い加温・加湿手段である。
【特許文献1】特開2003−291119号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記の従来の養生手段には次のような課題があった。
養生シートを使用する手段では、コンクリート二次製品の個々或いはまとまった状態でその都度養生シートで隙間のないように包み込む必要があるが、時間と経費をかけても全体を完璧に包み込むことは困難で、養生シートに隙間が生じ、或いは薄い養生シートから蒸気或いは蒸気によって形成される最適な空間環境の大気が抜けてしまうことが多く、その結果、養生中は絶えず蒸気を送り続ける必要があった。従って、大量の蒸気が有効に使用されず、運転維持費のコスト高となっていた。また、粒径の大きな蒸気が絶えず送り込まれるので、養生シート内には大量の結露水が発生し、このために該養生シートが水と油にまみれて汚れ、作業中に衣服を汚したり、油水の処理がたいへんで作業環境がよくなかった。
【0008】
また、蒸気養生室を使用する手段では、該蒸気養生室をつくるために多大な設備投資を必要とした。更に、該蒸気養生室は高圧蒸気を発生するために多量の重油を使用しており、昨今の石油価格の上昇によりその燃料代金は高額なものとなっている。
【0009】
更に、熱風養生手段、温水養生手段、熱水養生手段及び電気加熱養生手段等があるが、いずれも養生室内を最適な温度と湿度を得るための間接的な養生手段であり、効率の悪いものであった。また、上記熱風、温水、熱水等を製造するのは重油ボイラーであり、燃料費のアップ及び地球環境へ悪影響を与えるものであった。
【0010】
本発明は、上記課題を解決するもので、側溝やコンクリートブロック等のコンクリート二次製品の製造工程におけるコンクリート養生作業において、重油による高圧蒸気形成のための燃料費を低減すると共に作業環境及び周辺環境を向上させることができるコンクリート養生システムを提供することを目的とする。また、設備投資が極めて安価で、コンクリート二次製品の型枠の大きさや形状にそれほど制限を受けず使いやすいコンクリート養生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上記課題を解決するため、コンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムにおいて、床、天井及び側壁を断熱材によりボックスを構成し、該側壁の少なくとも一端部側を該コンクリート二次製品を搬入するための閉鎖可能な開口部とし、側壁内側には該ボックスに近接した位置に配設されたヒートポンプユニットと連結した上・下配管を支持し、該上配管には10μm〜200μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、該下配管には200μm〜1000μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、且つボックスの床面は排水のための傾斜勾配を設けてなるコンクリート養生システムを特徴とする。
【0012】
また、コンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムにおいて、天井及び側壁を断熱材により組立自在のボックスを構成し、該側壁は単管によって組み立てられた柱及び横架材並びに該横架材に裏面のフックにより掛け止め自在とした断熱パネルとにより構成し、且つ側壁の下方部に噴霧ノズルを出入するための貫通孔を形成し、該貫通孔には該ボックスに近接した位置に配設されたヒートポンプユニットと連結した配管が挿入され、該配管からは10μm〜1000μm径の温水を噴出する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設し、且つ天井は断熱シートにより被覆自在とし、床面は排水のための傾斜勾配を設けてなるコンクリート養生システムを特徴とする。
【0013】
更に、上記ボックスより排出された温水を集積する受湯槽、該受湯槽と配管を通じて連結された洗浄装置、該洗浄装置に使用された温水を回収する回収槽、該回収槽において温水を水及び骨材とに分離し各々を再利用してなるコンクリート養生システムを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、コンクリート養生ボックスに近接した電気を熱源とするヒートポンプユニットと連結した配管から温水を得てボックス内へ粒子として噴霧することによりコンクリート二次製品のミスト養生を行なうことを可能としたもので、従来の重油による燃料費に比較してほぼ1割程度の燃料コストとすることができ、大幅に養生費を削減するシステムを可能とした。
【0015】
また、加温及び加湿手段をヒートポンプユニットとしたのでその熱源は電気によるものであり、従来の重油を燃料として使用する場合に生じる排気ガスが大気中に放出されるおそれが全くなくなり、そればかりか大気熱を利用してヒートポンプユニットを作動することになるので地球環境にとって極めて良好なシステムが可能となった。
【0016】
更に、簡単な構造となるボックス内にコンクリート二次製品を配置するだけで密閉度が良好な養生空間を形成することができるので、該空間内に噴霧される粒子によってボックス内を最適な温度と湿度の室内環境に保つシステムを可能とした。
【0017】
また、噴霧される粒子は空間の上方部は微粒子径の温水を噴霧することにより、それらが空間に漂うことになり、大粒径となってコンクリート二次製品に落下することがなく、且つ空間の下方部はコンクリート二次製品は型枠によって囲まれているので、比較的粒径が大となる粒子を空間に噴霧し、両者を合わせて室内環境を最適な温度及び湿度とするシステムが可能となった。
【0018】
更に、請求項2の発明にあっては、組み立てが容易なため、大型のコンクリート二次製品の場合のように、該製品をクレーンや作業員の手間をかけて移動することなく、その製品を取り囲むようにして養生ボックスを形成することができるので、養生のためのコストを大幅に削減するシステムを可能とした。
【0019】
また、請求項3の発明にあっては、コンクリート養生ボックスでの養生に使用した噴霧状の温水は、床面の傾斜により所定位置に集まり、それらを一時的に集めておくと同時に、ある程度時間が経過しても保温状態としておくことができ、この温水を脱型した型枠の洗浄手段として使用するので型枠への付着物の取り除きが容易となった。更に、上記洗浄に使用した温水には型枠に付着していたセメント、砂、砂利等の骨材を含む温水から該骨材を取り除くことにより汚水として排出することなく、それら分離した骨材や水を必要に応じて再利用するシステムを可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例1】
【0021】
図1は、本発明に係るコンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムの概略斜視図である。コンクリート養生ボックス1は、床2、天井3及び側壁4とより構成し、該側壁4の少なくとも一端部側は該コンクリート二次製品Wを搬入するための開口部5を形成している。側壁4の両端部を開口部5としても良い。該開口部5はコンクリート二次製品Wを搬入した後に断熱シートや他の手段により閉鎖できるように構成してある。上記床2、天井3、側壁4及び開口部5を閉鎖する材料は各々断熱材によって構成している。断熱材単体のものであっても良いし、比較的硬い材料に断熱材を張り付けたものでも良い。
【0022】
床2或いは天井3には、該コンクリート二次製品Wを搬入する手段としてレール或いは滑車等の手段或いは台車等の移動可能な搬入手段6を形成し、該コンクリート二次製品Wがボックス1内にスムーズに搬入できるように構成している。
【0023】
側壁或いは天井の内側には、上・下配管7、8が各々固定され、該ボックス1に近接した位置に配設されたヒートポンプユニット9と連結した配管10によりボックス1内の上・下配管7、8へと導入している。
【0024】
該ヒートポンプユニット9は、供給された水を電気を熱源として温水とするもので、約85℃〜90℃の温水として配管10へと導入する。また、使用する冷媒として二酸化炭素を使用するタイプのものを採用することにより環境にやさしい給湯システムとすることができる。該温水は配管10及び上・下配管7、8により熱を奪われ、ボックス1内での噴霧時には約75℃前後となる。
【0025】
上記上配管7には2m〜6m毎の所定間隔毎に噴霧ノズル11を配設する。噴霧ノズル11からは10μm〜200μmの微粒子径の温水をボックス1内の空間に噴霧するように構成し、他方、下配管8も上記同様2m〜6m毎の所定間隔毎に噴霧ノズル12を配設し、該噴霧ノズル12からは200μm〜1000μmの微粒子径の温水を噴霧するようにしている。上記噴出はヒートポンプユニット9内或いはそれに連続したコンプレッサーにより行ない、ボックス1内を温度65℃〜70℃、湿度90%〜95%となる環境に設定することができる。
【0026】
なお、ボックス1内を上記した所定の温度や湿度の環境に維持するため該ボックス1内に該温度及び湿度の検知計を設け、その作動によりヒートポンプユニット9からの温水の吐出量、加圧力、吐出時間等をコントロールすることができる。
【0027】
例えば、高さ5m×幅5m×奥行20mの容積約500mのコンクリート養生ボックスの場合、温水の量は約0.5MPa〜2MPa前後の水圧力での加圧水として700L/時間〜1500L/時間を5時間〜6時間噴霧することによりコンクリート二次製品Wの養生を達成することが可能である。上記温水の量やその噴霧時間等はコンクリート二次製品Wの種類や大きさ、コンクリート厚等によって異なることは言うまでもない。
【0028】
同規模の従来の大きさの蒸気養生室の場合、高圧重油ボイラーとして重油を使用しているが、年間約35,000tのコンクリート二次製品を生産する養生手段の重油代金として約2,000万円/年間を必要としていたが、ここへきての重油高騰により更なる経費を必要としている。しかし、本発明のヒートポンプを熱源とする場合、その電気代金は約150万円〜300万円/年間であり、1/10程度に経費を抑えることが可能となった。
【0029】
上記ボックス1内の床面は傾斜勾配を設けてあるので噴霧された温水は床面に落下し、所定方向に流出することになる。図1では開口部5側に傾斜勾配を設け、排水受側溝13を設けている。図2に示すように、該排水受側溝13に流出した温水は受湯槽14にて一時的に集積される。該受湯槽14は断熱材で造ることにより温度が低下するのを防止することができる。該温水の状態のお湯は直ちに或いは温度が低下することない条件下でコンクリート二次製品から脱型した型枠Yを洗浄装置15により洗浄する。
【0030】
洗浄装置15としては受湯槽14からの配管16、その先端部の洗浄器17及び洗浄器17に圧力を付与するコンプレッサー18により型枠Yを洗浄することになる。洗浄の終了したセメントや骨材の混入した温水は回収槽19へ導入される。該回収槽19ではセメントや骨材等は底部に沈殿することになり、沈殿した骨材等はスパイラル等のかき集め手段により一方向へ集積させ回収する。
【0031】
回収槽19において骨材が分離された水は排出或いはヒートポンプユニット9への水の給水手段として再利用することも可能である
【0032】
上記コンプレッサー18は、ヒートポンプユニット9から配管10へと吐出するために使用する送出手段を兼用することができる。
【0033】
上記従来例で示した養生庫Aは、重油を燃料とした蒸気養生ボックスとして製造されているが、養生庫Aをそのまま利用し、或いは床、天井及び側壁を断熱材により断熱補強することにより本発明のミスト養生ボックスとして採用することが可能である。この場合、従来の重油ボイラーに換えてヒートポンプユニットを使用し、配管や噴霧手段も従来のものを利用したり、本実施例のものに合わせて変更する必要があることは言うまでもない。
【実施例2】
【0034】
図3は、本発明に係るコンクリート二次製品の製造におけるコンクリート養生システムの他の実施例の概略斜視図である。コンクリート養生ボックス21は、コンクリート二次製品Wが設置されている場所或いはその近接位置又は外部の適宜場所において単管パイプ22とジョイント23とにより柱及び梁等の横架材を軸組として組み立て、該横架材に断熱パネル24を取り付ける。該断熱パネル24の裏面側にはU字状フック25を取着しておくことにより掛け止めにより該横架材に取り付けることができる。また、断熱パネル24の下方部に貫通孔26を形成し、配管先端部27の挿入部とすることができる。
【0035】
該貫通孔26には、該ボックス21に近接した位置に配設されたヒートポンプユニットと連結されたフック等の係止手段を設けた配管先端部27を挿入し、該先端部27に噴霧ノズル部28を螺合等により一体化する。該噴霧ノズル部28には10μm〜1000μmの微粒子径の温水をボックス21内に噴霧する噴霧ノズルを所定間隔毎に適数個配設している。該配管先端部27は係止手段を利用して対向側の壁や他の場所に噴霧ノズルを上方や斜め上方に向けて固定することができる。
【0036】
上記ボックス21内にコンクリート二次製品Wの設置が終了した後、天井面を断熱シートにより被覆し、閉鎖空間を構成することになる。
【0037】
上記閉鎖空間には貫通孔26より挿入した配管先端部27に形成した噴霧ノズルより10μm〜1000μmの微粒子径の温水を噴霧させ、ボックス21内の空間をコンクリート二次製品を養生するのに適した上記実施例1と同様の温度と湿度の環境とすることが可能となる。
【0038】
上記組立式のコンクリート養生ボックス21は、単管を適宜連結することにより適宜大きさのものとすることができ、且つ単管の下端部にキャスタを取着することにより移動することが簡単に行なえる。
【0039】
組み立て前の単管パイプ22、ジョイント23及び断熱パネル24等は積み重ねることにより効率よく収納しておくことができ、それらは僅かな収納スペースで保管しておくことができ、大きなボックスを常時用意しておく必要がなく、養生時に効率良く養生ボックスを組み立てることができる。
【0040】
上記実施例2のコンクリート養生システムも、上記実施例1と同様、床面に傾斜勾配を設けておくことにより排水された温水を型枠の洗浄及び洗浄によって生じる骨材入り水を水と骨材等に分離回収することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明のコンクリート養生システムの実施例を示す概略斜視図。
【図2】本発明のコンクリート養生システム全体の実施例を示す概略図。
【図3】本発明のコンクリート養生システムの他の実施例を示す概略斜視図。
【図4】従来のコンクリート養生手段を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【0042】
A コンクリート養生庫
B 高圧重油ボイラー
C、E 配管
D 養生シート
W コンクリート二次製品
Y 型枠
1 コンクリート養生ボックス
2 床
3 天井
4 側壁
5 開口部
6 搬入手段
7 上配管
8 下配管
9 ヒートポンプユニット
10 配管
11、12 噴霧ノズル
13 排水受側溝
14 受湯槽
15 洗浄装置
16 配管
17 洗浄器
18 コンプレッサー
19 回収槽
20 かき集め手段
21 コンクリート養生ボックス
22 単管パイプ
23 ジョイント
24 断熱パネル
25 U字状フック
26 貫通孔
27 配管先端部
28 噴霧ノズル部
【出願人】 【識別番号】506216730
【氏名又は名称】溝口 明洋
【出願日】 平成18年6月22日(2006.6.22)
【代理人】 【識別番号】100109966
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 哲夫


【公開番号】 特開2008−987(P2008−987A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−172772(P2006−172772)