(57)【要約】【課題】成形材料のスラリー濃度を安定化させやすい成形材料の製造装置を提供する。【解決手段】水硬性材料を含む固形成分と水とを混合してスラリー状の成形材料を調製するための成形材料調製タンク２。廃材を含むスラリーを貯留するためのブロークスラリータンク１。このブロークスラリータンク１から前記成形材料調製タンク２に前記スラリーを送るための送液配管２３。この送液配管２３から前記ブロークスラリータンク１に前記スラリーを送るために前記送液配管２３から分岐される循環配管２７。この循環配管２７を流通する前記スラリーの濃度を計測するために前記循環配管２７に設けられる濃度計Ｔ。前記ブロークスラリータンク１に貯留されている前記スラリーは、前記成形材料調製タンク２に送られる前においては前記循環配管２７を流通して循環されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性材料を含む固形成分と水とを混合してスラリー状の成形材料を調製するための成形材料調製タンクと、廃材を含むスラリーを貯留するためのブロークスラリータンクと、このブロークスラリータンクから前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送するための送液配管と、この送液配管から前記ブロークスラリータンクに前記スラリーを輸送するために前記送液配管から分岐される循環配管と、この循環配管を流通する前記スラリーの濃度を計測するために前記循環配管に設けられる濃度計とを備え、前記ブロークスラリータンクに貯留されている前記スラリーは、前記成形材料調製タンクに輸送される前においては前記循環配管を流通して循環されていることを特徴とする成形材料の製造装置。
【請求項２】
前記循環配管の分岐箇所より上流側において、前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送する前に、前記送液配管に洗浄液を供給するための洗浄液配管が送液配管に接続されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形材料の製造装置。
【請求項３】
前記スラリーを圧送するための圧送部が前記送液配管と前記循環配管の分岐箇所に設けられ、前記圧送部と前記濃度計との間には前記循環配管での前記スラリーの流通と不通とを制御するための循環配管バルブが設けられ、前記圧送部と前記成形材料調製タンクとの間には前記送液配管での前記スラリーの流通と不通とを制御するための送液配管バルブが設けられ、前記洗浄液配管は前記圧送部と前記ブロークスラリータンクとの間において送液配管に接続され、前記洗浄液配管には前記洗浄液の流通と不通とを制御するための洗浄液配管バルブが設けられ、前記スラリーが循環している状態から前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送する状態へと切り替える際に、前記送液配管バルブが開状態、前記洗浄液配管バルブが開状態、前記循環配管バルブが閉状態となるようにこの順で制御され、前記送液配管バルブが開状態になった時点又は前記洗浄液配管バルブが開状態となった時点での前記濃度計による前記スラリーの濃度の計測値が保持されることを特徴とする請求項２に記載の成形材料の製造装置。
【請求項４】
前記成形材料調製タンクとは別の成形材料調製タンクと、前記ブロークスラリータンクから前記別の成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送するための送液配管と、この送液配管から前記ブロークスラリータンクに前記スラリーを輸送するために前記送液配管から分岐される循環配管とを備え、前記ブロークスラリータンクから供給された前記スラリーを用いて前記別の成形材料調製タンクで成形材料を調製するにあたって、前記濃度計による前記スラリーの濃度の計測値が用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成形材料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントなどの水硬性材料を含有する成形材料の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水硬性材料を含有する成形材料を板状等に成形することによって、外装材などの建築部材として用いられる無機質板を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。この場合、水硬性材料と補強繊維などの固形成分と水とを混合してスラリー状の成形材料を調製し、この成形材料を抄造することによって、無機質板を製造することができる。また、このような成形材料には、形状不良などの製造不良となった無機質板（ミスシート）や無機質板の端部を切断して得られる端材などのブローク材（廃材）を配合することが行われている。これにより、ブローク材を再利用して歩留まりの向上を図ることができるものである。
【０００３】
ブローク材は加水することでブロークスラリーにされ、このブロークスラリーを固形成分と水と共に配合するようにしている。また、ブロークスラリーは成形材料とは別のタンクで調製され、一定量のブロークスラリーが溜まると、バッチ方式で成形材料調製用のタンクに供給して混合されるものである。そして、ブロークスラリーのスラリー濃度を濃度計で測定し、その濃度指示値に基づいて成形材料調製用のタンクへの加水量を制御することで、成形材料のスラリー濃度を安定させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５０４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、濃度計はブロークスラリー中の固形成分で詰まりやすく、スラリー濃度が誤指示されてしまうことがあり、その結果、成形材料調製用のタンクへの加水量の設定が不安定となって、成形材料のスラリー濃度が急激に変化するなど、成形材料のスラリー濃度が不安定になるおそれがあった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、成形材料のスラリー濃度を安定化させやすい成形材料の製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の成形材料の製造装置は、水硬性材料を含む固形成分と水とを混合してスラリー状の成形材料を調製するための成形材料調製タンクと、廃材を含むスラリーを貯留するためのブロークスラリータンクと、このブロークスラリータンクから前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送するための送液配管と、この送液配管から前記ブロークスラリータンクに前記スラリーを輸送するために前記送液配管から分岐される循環配管と、この循環配管を流通する前記スラリーの濃度を計測するために前記循環配管に設けられる濃度計とを備え、前記ブロークスラリータンクに貯留されている前記スラリーは、前記成形材料調製タンクに輸送される前においては前記循環配管を流通して循環されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明にあっては、前記循環配管の分岐箇所より上流側において、前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送する前に、前記送液配管に洗浄液を供給するための洗浄液配管が送液配管に接続されて設けられているのが好ましい。
【０００９】
本発明にあっては、前記スラリーを圧送するための圧送部が前記送液配管と前記循環配管の分岐箇所に設けられ、前記圧送部と前記濃度計との間には前記循環配管での前記スラリーの流通と不通とを制御するための循環配管バルブが設けられ、前記圧送部と前記成形材料調製タンクとの間には前記送液配管での前記スラリーの流通と不通とを制御するための送液配管バルブが設けられ、前記洗浄液配管は前記圧送部と前記ブロークスラリータンクとの間において送液配管に接続され、前記洗浄液配管には前記洗浄液の流通と不通とを制御するための洗浄液配管バルブが設けられ、前記スラリーが循環している状態から前記成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送する状態へと切り替える際に、前記送液配管バルブが開状態、前記洗浄液配管バルブが開状態、前記循環配管バルブが閉状態となるようにこの順で制御され、前記送液配管バルブが開状態になった時点又は前記洗浄液配管バルブが開状態となった時点での前記濃度計による前記スラリーの濃度の計測値が保持されることが好ましい。
【００１０】
また、本発明にあっては、前記成形材料調製タンクとは別の成形材料調製タンクと、前記ブロークスラリータンクから前記別の成形材料調製タンクに前記スラリーを輸送するための送液配管と、この送液配管から前記ブロークスラリータンクに前記スラリーを輸送するために前記送液配管から分岐される循環配管とを備え、前記ブロークスラリータンクから供給された前記スラリーを用いて前記別の成形材料調製タンクで成形材料を調製するにあたっては、前記濃度計による前記スラリーの濃度の計測値が用いられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、成形材料のスラリー濃度を安定化させやすいものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】同上の濃度計によるスラリー濃度の計測値の経時変化を示すグラフである。
【図３】同上の濃度計によるスラリー濃度の計測値の経時変化を示すグラフである。
【図４】同上の成形材料調製タンクへの加水量補正値の決定のプロセスを示し、（ａ）（ｂ）はブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
本発明の成形材料の製造装置は、図１に示すように、一つのブロークスラリータンク１と、第１の成形材料調製タンク２と第２の成形材料調製タンク３との二つを備えて形成されている。ブロークスラリータンク１からは二つの成形材料調製タンク２、３のそれぞれに同時にあるいは別個にブロークスラリーが供給可能なように独立した第１及び第２の配管システム２Ｓ、３Ｓが設けられている。各成形材料調製タンク２、３からはそれぞれ別々の成形工程に成形材料が供給可能に形成されている。
【００１５】
ブロークスラリータンク１はブロークスラリーを貯留するためのタンクである。ブロークスラリーは、形状不良などの製造不良となった無機質板（ミスシート）や無機質板の端部を切断して得られる端材などのブローク材（廃材）を利用して調製される。ブローク材は重量コンベアにて積算し、その重量により加水量を決定し、ブローク材に加水してスラリー状に戻したものである。
【００１６】
ブロークスラリータンク１の底面には第１及び第２の二本の送液配管２０、３０の一端がそれぞれ接続されている。第１の送液配管２０の他端は第１の成形材料調製タンク２の上に接続されており、第２の送液配管３０の他端は第２の成形材料調製タンク３の上に接続されている。送液配管２０、３０の途中には第１及び第２の圧送部２１、３１がそれぞれ設けられている。圧送部２１、３１はポンプなどのブロークスラリーを圧送できるものであればよい。
【００１７】
圧送部２１、３１とブロークスラリータンク１との間において、送液配管２０、３０の途中には第１及び第２の元栓バルブ２２、３２が設けられている。元栓バルブ２２、３２を開状態にすることにより、圧送部２１、３１とブロークスラリータンク１との間で送液配管２０、３０が流通可能となる。元栓バルブ２２、３２を閉状態にすることにより、圧送部２１、３１とブロークスラリータンク１との間で送液配管２０、３０が不通状態となる。
【００１８】
圧送部２１、３１と成形材料調製タンク２、３との間において、送液配管２０、３０の途中には第１及び第２の送液配管バルブ２３、３３が設けられている。送液配管バルブ２３、３３を開状態にすることにより、圧送部２１、３１と成形材料調製タンク２、３との間で送液配管２０、３０が流通可能となる。送液配管バルブ２３、３３を閉状態にすることにより、圧送部２１、３１と成形材料調製タンク２、３との間で送液配管２０、３０が不通状態となる。
【００１９】
圧送部２１、３１と元栓バルブ２２、３２との間において、送液配管２０、３０の途中には第１及び第２の洗浄液配管２４、３４の一端が接続されている。洗浄液配管２４、３４には洗浄液配管バルブ２５、３５が設けられている。洗浄液配管バルブ２５、３５を開状態にすることにより、洗浄液配管２４、３４が流通可能となる。洗浄液配管バルブ２５、３５を閉状態にすることにより、洗浄液配管２４、３４が不通状態となる。尚、洗浄液配管２４、３４は後述の循環配管の分岐箇所より上流側（圧送部２１、３１よりも上流側）において送液配管２０、３０に接続されている。
【００２０】
圧送部２１、３１には第１及び第２の循環配管２６、３６の一端が接続されており、これにより、循環配管２６、３６は圧送部２１、３１を介して送液配管２０、３０から分岐して接続されている。循環配管２６、３６の他端はブロークスラリータンク１の上に接続されている。第１の配管システム２Ｓには第１の循環配管２６の途中に濃度計Ｔが設けられている。この濃度計Ｔはマイクロ波位相差検知式配管濃度計を好適に用いることができ、ブロークスラリーのスラリー濃度（固形分濃度）を計測することができるものである。尚、濃度計Ｔは第２の配管システム３Ｓには第２の循環配管３６の途中に設けても良い。また、濃度計Ｔとしてはマイクロ波配管濃度計やスラリー濃度計などの他の濃度計を用いることもできる。
【００２１】
濃度計Ｔを設けた第１の循環配管２６の途中には、第１の圧送部２１と濃度計Ｔとの間において、第１の循環配管バルブ２７が設けられている。濃度計Ｔを設けていない第２の循環配管３６の途中には、第２の圧送部３１とブロークスラリータンク１との間において、第２の循環配管バルブ３７が設けられている。循環配管バルブ２７、３７を開状態にすることにより、圧送部２１、３１とブロークスラリータンク１との間で循環配管２６、３６が流通可能となる。循環配管バルブ２７、３７を閉状態にすることにより、圧送部２１、３１とブロークスラリータンク１との間で循環配管２６、３６が不通状態となる。
【００２２】
そして、上記の成形材料の製造装置を用いて成形材料を製造するにあたっては、以下のようにして行う。
【００２３】
まず、ブロークスラリーが無い場合について説明する。第１の成形材料調製タンク２で成形材料を調製する場合は、第１の成形材料調製タンク２に第１の給水管２ａから水を、第１の原料供給管２ｂから固形成分をそれぞれ投入して混合する。水は抄造法にて成形する過程で発生する廃液(白水)を含んでいても良い。固形成分としては、セメントなどの水硬性材料と、パルプなどの補強繊維と、珪砂などの骨材等を用いることができる。具体的には、水硬性材料が１０〜４０質量部、補強繊維が１〜１０質量部、骨材が１〜１５質量部、水が６０〜８０質量部とすることができるが、これに限定されるものではない。第１の成形材料調製タンク２で調製されたスラリー状の成形材料は、第１の成形材料調製タンク２の底面に接続されている第１の供給管２８を通じて次工程の製板工程などに搬送される。また、第２の成形材料調製タンク３で成形材料を調製する場合も同様に、第２の成形材料調製タンク３に第２の給水管３ａから水を、第２の原料供給管３ｂから固形成分をそれぞれ投入して混合することによって、スラリー状の成形材料を調製し、第２の成形材料調製タンク３の底面に接続されている第２の供給管３８を通じて次工程の製板工程などに搬送される。
【００２４】
次に、ブロークスラリーが有る場合について説明する。ブロークスラリーはブロークスラリータンク１の上から投入管２９を通じて投入される。ブロークスラリータンク１に投入されたブロークスラリーは常に循環した状態で貯留されている。すなわち、元栓バルブ２２、３２と循環配管バルブ２７、３７とを開状態にすると共に送液配管バルブ２３、３３と洗浄液配管バルブ２５、３５とを閉状態にし、この状態で圧送部２１、３１を動作させる。これにより、ブロークスラリーは、ブロークスラリータンク１から送液配管２０、３０と元栓バルブ２２、３２と圧送部２１、３１と循環配管２６、３６と循環配管バルブ２７、３７と濃度計Ｔとを通って輸送されてブロークスラリータンク１に返送される。また、濃度計Ｔを通過する際にブロークスラリーの濃度が常時計測されている。この計測は連続して（例えば１秒ごと）に行うことができ、計測結果を連続して記録することができる。
【００２５】
このようにしてブロークスラリーを常に循環させて貯留している状態から、濃度計Ｔを有する第１の配管システム２Ｓを用いた第１の成形材料調製タンク２からブロークスラリーの供給の要求があった場合について説明する。まず、第１の配管システム２Ｓの第１の送液配管バルブ２３を開状態にし、次に、第１の洗浄液配管バルブ２５を開状態にし、この後、第１の循環配管バルブ２７を閉状態にしてブロークスラリーの循環を停止する。このとき、第１の洗浄液配管バルブ２５を最も先に開状態にすると、第１の送液配管バルブ２３が閉状態にあるため、第１の送液配管２０や第１の循環配管２６の圧力が高くなり、破損するおそれがある。また、第１の循環配管バルブ２７を最も先に閉状態にすると、第１の循環配管バルブ２７や第１の循環配管２６に洗浄液が供給されにくくなって、洗浄が充分に行われないおそれがある。従って、第１の送液配管バルブ２３、第１の洗浄液配管バルブ２５、第１の循環配管バルブ２７の順で開閉動作を制御するものである。このように各バルブ２３、２５、２７を開閉させると、第１の洗浄液配管２４から第１の送液配管２０に水などの洗浄液が流入し、第１の圧送部２１、第１の送液配管２０、第１の送液配管バルブ２３が洗浄液で洗浄される。洗浄後の洗浄液は第１の成形材料調製タンク２に流入し、成形材料を調製するための水として用いられる。トラブルや切り替えなどで第１の成形材料調製タンク２からのブロークスラリーの要求の間隔が長くなった場合、第１の送液配管２０でブロークスラリーの硬化が起こり、第１の送液配管２０でのブロークスラリーの流量の低下が生じるおそれがある。しかし、上記のようにブロークスラリーの送液開始前に、洗浄液を第１の送液配管２０に供給して洗浄すると、第１の送液配管２０でのブロークスラリーの流量の低下を少なくすることができる。尚、第２の配管システム３Ｓは、第２の元栓バルブ３２と第２の循環配管バルブ３７とを開状態及び第２の圧送部３１の動作を維持し、ブロークスラリーの循環を行っている。
【００２６】
第１の送液配管２０を通じて第１の成形材料調製タンク２に輸送されて供給されたブロークスラリーには、その濃度に応じて新たに固形成分や水の配合量が補正されて供給され、所望の濃度に一定化されたスラリー状の成形材料が製造される。ここで、ブロークスラリーの濃度は、第１の成形材料調製タンク２からブロークスラリーの供給の要求があった時の濃度計Ｔによる計測値を用いるのが好ましい。これにより、ブロークスラリーが循環している状態での濃度を計測することができ、正確なスラリー濃度を計測することができる。濃度計Ｔはブロークスラリーが循環していないときに濃度を計測すると、ブロークスラリーの固形成分の沈殿が生じ、スラリー濃度が高く計測されるおそれがある。すなわち、第１の循環配管バルブ２７を閉状態にしてブロークスラリーの循環を停止し、ブロークスラリーを第１の成形材料調製タンク２に送液すると、図２に示すように、循環停止（イ部分）から計測値が徐々に上昇することになる。また、第１の洗浄液配管バルブ２５を開状態にした後に濃度を計測すると、洗浄液が濃度計Ｔに流入し、図３のロ部分で示すように、スラリー濃度が低く計測されるおそれがある。
【００２７】
次に、ブロークスラリーを常に循環させて貯留している状態から、濃度計Ｔを有さない第２の配管システム３Ｓを用いた第２の成形材料調製タンク３からブロークスラリーの供給の要求があった場合について説明する。まず、第２の送液配管バルブ３３を開状態にする。次に、第２の洗浄液配管バルブ３５を開状態にする。この後、第２の循環配管バルブ３７を閉状態にしてブロークスラリーの循環を停止する。この場合、上記と同様の理由で、第２の送液配管バルブ３３、第２の洗浄液配管バルブ３５、第２の循環配管バルブ３７の順で開閉動作を制御するものである。このように各バルブ３３、３５、３７を開閉させると、第２の洗浄液配管３４から第２の送液配管３０に水などの洗浄液が流入し、第２の圧送部３１、第２の送液配管３０、第２の送液配管バルブ３３が洗浄液で洗浄される。洗浄後の洗浄液は第２の成形材料調製タンク３に流入し、成形材料を調製するための水として用いられる。また、上記と同様の理由で、ブロークスラリーの送液開始前に、洗浄液を第２の送液配管３０に供給して洗浄すると、第２の送液配管３０でのブロークスラリーの流量の低下を少なくすることができる。尚、第１の配管システム２Ｓは、第１の元栓バルブ２２と第１の循環配管バルブ２７とを開状態及び第１の圧送部２１の動作を維持し、ブロークスラリーの循環を行っている。また、濃度計Ｔでのスラリー濃度の計測も継続されている。
【００２８】
第２の送液配管３０を通じて第２の成形材料調製タンク３に供給されたブロークスラリーには、その濃度に応じて新たに固形成分や水の配合量が補正されて供給され、所望の濃度に一定化されたスラリー状の成形材料が製造される。ここで、ブロークスラリーの濃度は、第２の成形材料調製タンク３からブロークスラリーの供給の要求があった時の濃度計Ｔによる計測値を用いるのが好ましい。これにより、上記と同様の理由で、ブロークスラリーが循環している状態での濃度を計測することができ、正確なスラリー濃度を計測することができる。
【００２９】
次に、第１の配管システム２Ｓでのブロークスラリーの循環を停止している状態、すなわち、濃度計Ｔを有する第１の配管システム２Ｓを用いて第１の成形材料調製タンク２にブロークスラリーを供給している状態において、さらに、濃度計Ｔを有さない第２の配管システム３Ｓを用いた第２の成形材料調製タンク３からブロークスラリーの供給の要求があった場合について説明する。この場合、上記のように、第１の配管システム２Ｓの第１の元栓バルブ２２と第１の送液配管バルブ２３が開状態、第２の洗浄液配管バルブ３５と第１の循環配管バルブ２７が閉状態である。この状態で第２の成形材料調製タンク３からブロークスラリーの供給の要求があると、上記と同様に、第２の送液配管バルブ３３を開状態にし、次に、第２の洗浄液配管バルブ３５を開状態にし、この後、第２の循環配管バルブ３７を閉状態にしてブロークスラリーの循環を停止する。このようにして、第２の送液配管３０を通じて第２の成形材料調製タンク３に供給されたブロークスラリーには、上記と同様に、その濃度に応じて新たに固形成分や水の配合量が補正されて供給され、所望の濃度に一定化されたスラリー状の成形材料が製造される。
【００３０】
ここで、ブロークスラリーの濃度は、第２の成形材料調製タンク３からブロークスラリーの供給の要求があった時の濃度計Ｔによる計測値を用いると、この時点では既にブロークスラリーの循環が停止しているため、濃度計Ｔによるスラリー濃度の計測値は、固形成分の沈殿により高くなってしまう。従って、実際のスラリー濃度とは異なる計測値に基づいて、第２の成形材料調製タンク３での固形成分や水の配合量が補正値が決定されてしまい、所望のスラリー濃度の成形材料を得ることが難しい。
【００３１】
そこで、図４（ａ）に示すように、第１の配管システム２Ｓの第１の循環配管バルブ２７を閉状態にしたときの濃度計Ｔの計測値を前回濃度指示値として保持するように制御することが考えられる。しかし、この場合、第１の洗浄液配管バルブ２５が開状態となった後に第１の循環配管バルブ２７が閉状態となるために、濃度計Ｔに洗浄液が流入した後に計測されたスラリー濃度が保持されていることがある。従って、実際のスラリー濃度とは異なる計測値に基づいて、第１の成形材料調製タンク３での固形成分や水の配合量が補正値が決定されてしまうおそれがある。
【００３２】
そこで、図４（ｂ）に示すように、第１の配管システム２Ｓの第１の送液配管バルブ２３を開状態にした時点又は第１の洗浄液配管バルブ２５を開状態にした時点での濃度計Ｔの計測値を前回濃度指示値として保持するように制御するものである。これにより、ブロークスラリーが循環している状態でのスラリー濃度（前回濃度指示値）を用いて、第２の成形材料調製タンク３に供給されたブロークスラリーに新たに固形成分や水の配合量が補正されて供給されることになり、安定したスラリー濃度で成形材料を第２の成形材料調製タンク３で製造することができる。
【００３３】
尚、本発明において、圧送部２１、３１の動作と停止、元栓バルブ２２、３２の開閉制御、送液配管バルブ２３、３３の開閉制御、洗浄液配管バルブ２５、３５の開閉制御、循環配管バルブ２７、３７の開閉制御及び濃度計Ｔによる計測値の記録保持や表示、洗浄液の供給などの装置全体の制御は、ＣＰＵや記憶手段や表示手段を備えたコンピュータ等の制御装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｔ  濃度計
１  ブロークスラリータンク
２  成形材料調製タンク
３  成形材料調製タンク
２０  送液配管
２１  圧送部
２３  送液配管バルブ
２４  洗浄液配管
２５  洗浄液配管バルブ
２６  循環配管
２７  循環配管バルブ
３０  送液配管
３１  圧送部
３３  送液配管バルブ
３４  洗浄液配管
３５  洗浄液配管バルブ
３６  循環配管
３７  循環配管バルブ
【図１】
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【図２】
2012006193.tif 000004
【図３】
2012006193.tif 000005
【図４】
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