(57)【要約】【課題】運搬中の外気温度による生コンクリートへの影響を抑制し、温度を一定の範囲に保持できるコンクリートミキサー車の提供。【解決手段】回転可能なミキサードラム２を有するコンクリートミキサー車１であって、ミキサードラム２の壁面に沿って熱媒体Ａを相対的に流動させ、熱媒体Ａとの間の熱交換によりミキサードラム２の温度調整を行う温度調整装置１０を有する、という構成を採用する。【選択図】図１
2013244635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なミキサードラムを有するコンクリートミキサー車であって、
前記ミキサードラムの壁面に沿って熱媒体を相対的に流動させ、前記熱媒体との間の熱交換により前記ミキサードラムの温度調整を行う温度調整装置を有する、ことを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項２】
前記温度調整装置は、
前記ミキサードラムの外側を囲って前記熱媒体が流動する空間を形成する外殻と、
前記ミキサードラムと前記外殻とを一体的に接続すると共に前記ミキサードラムと前記外殻との間において点在して設けられている複数のスペーサーと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項３】
前記温度調整装置は、前記ミキサードラムの外側を囲って前記熱媒体が流動する空間を形成すると共に前記ミキサードラムが相対回転可能な外殻を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項４】
前記温度調整装置は、
前記熱媒体との間で熱交換する熱交換器と、
前記空間と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させる循環装置と、を有する、ことを特徴とする請求項２または３に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項５】
前記外殻は、前記熱媒体を前記空間に導入する導入口と、前記熱媒体を前記空間から排出する排出口と、を有し、
前記導入口及び前記排出口は、前記ミキサードラムの回転軸を間に挟んだ位置関係を有する、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項６】
前記導入口及び前記排出口は、それぞれ開閉自在である、ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項７】
前記温度調整装置は、前記ミキサードラムの外側に螺旋状に設けられて内部に前記熱媒体が流動する伝熱管を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートミキサー車。
【請求項８】
前記熱媒体は、液体である、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンクリートミキサー車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートミキサー車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、一般に、セメント、骨材、水等の材料を混練した生コンクリートを打設・硬化して造られる。コンクリートミキサー車は、生コン工場で作られた生コンクリートを、コンクリート構造物を建設する建設現場に運搬する際に用いられる。コンクリートミキサー車は、運搬中、ミキサードラムを回転させることで、生コンクリートからの骨材や水等の分離を防止し、混錬した材料の均一化を図っている。
【０００３】
ところで、夏場などは、炎天下にミキサードラムが曝されて、運搬中に生コンクリートが高温になるという問題がある。生コンクリートが高温になると、ミキサードラムの中で固化しやすくなり、また、打設時に温度ひび割れという致命的欠陥が生じやすくなる。また、冬場などに、運搬中に生コンクリートに含まれる水分が凍結したりすると、打設時に硬化が遅れて、コンクリートの強度が確保できないという初期凍害が生じやすくなる。
【０００４】
このため、コンクリートミキサー車が生コン工場から建設現場まで走行する間において外気温度によらずに、生コンクリートの温度を一定の範囲（例えば２０℃〜３０℃程度）に保持する対策が求められている。
下記特許文献１には、コンクリートミキサー車のドラム内容物の品質を、気温、日射等の影響から保護するため、ドラム本体の外面をハニカムコアを利用して二重構造とし、内部に断熱材を入れて金属板を貼った構造を採用するミキサードラムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７７２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
生コンクリートはセメントと水との間の水和反応による水和熱によって発熱するため、ミキサードラムを断熱構造とすると、運搬中において内部の熱を外部に逃がすことができずに、逆に生コンクリートが高温になってしまう、という問題がある。
また、建設現場が遠方にあり、運搬時間が長くなると、断熱構造であっても外気温度の影響を徐々に受けてしまい、建設現場に到着した際には生コンクリートの温度が高温または低温となっている、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、運搬中の外気温度による生コンクリートへの影響を抑制し、温度を一定の範囲に保持できるコンクリートミキサー車の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転可能なミキサードラムを有するコンクリートミキサー車であって、前記ミキサードラムの壁面に沿って熱媒体を相対的に流動させ、前記熱媒体との間の熱交換により前記ミキサードラムの温度調整を行う温度調整装置を有する、という構成を採用する。
【０００９】
また、本発明においては、前記温度調整装置は、前記ミキサードラムの外側を囲って前記熱媒体が流動する空間を形成する外殻と、前記ミキサードラムと前記外殻とを一体的に接続すると共に前記ミキサードラムと前記外殻との間において点在して設けられている複数のスペーサーと、を有する、という構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、前記温度調整装置は、前記ミキサードラムの外側を囲って前記熱媒体が流動する空間を形成すると共に前記ミキサードラムが相対回転可能な外殻を有する、という構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、前記温度調整装置は、前記熱媒体との間で熱交換する熱交換器と、前記空間と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させる循環装置と、を有する、という構成を採用する。
【００１２】
また、本発明においては、前記外殻は、前記熱媒体を前記空間に導入する導入口と、前記熱媒体を前記空間から排出する排出口と、を有し、前記導入口及び前記排出口は、前記ミキサードラムの回転軸を間に挟んだ位置関係を有する、という構成を採用する。
【００１３】
また、本発明においては、前記導入口及び前記排出口は、それぞれ開閉自在である、という構成を採用する。
【００１４】
また、本発明においては、前記温度調整装置は、前記ミキサードラムの外側に螺旋状に設けられて内部に前記熱媒体が流動する伝熱管を有する、という構成を採用する。
【００１５】
また、本発明においては、前記熱媒体は、液体である、という構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転可能なミキサードラムの壁面に沿って熱媒体を相対的に流動させることによって温度分布を生じさせることなく且つ熱媒体との間の熱交換によって積極的に生コンクリートの温度を調整することができる。このため、例えば、夏場では、冷却した熱媒体をミキサードラムの壁面に沿って流動させることで、生コンクリートの温度を積極的に低下させることができ、また、冬場では、加熱した熱媒体をミキサードラムの壁面に沿って流動させることで、生コンクリートの温度を積極的に上昇させることができる。
したがって、本発明では、運搬中の外気温度による生コンクリートへの影響を抑制し、温度を一定の範囲に保持できるコンクリートミキサー車が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態におけるコンクリートミキサー車の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるミキサードラム周りの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における導入口及び排出口の配置を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるコンクリートミキサー車による動作及び作用を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるコンクリートミキサー車の構成図である。
【図６】本発明の別実施形態における温度調整装置の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるコンクリートミキサー車１の全体構成図である。図２は、本発明の第１実施形態におけるミキサードラム２周りの構成を示す斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態における導入口１５及び排出口１６の配置を説明するための図である。
【００２０】
図１に示すように、コンクリートミキサー車１は、ミキサードラム２を車両本体（トラック）３の荷台に有する。本実施形態のミキサードラム２の外側は、外殻１１によって覆われている。ミキサードラム２は、ベアリング等で支持された回転可能な円筒状の容器である。ミキサードラム２には、生コン工場で製造された生コンクリートが収容される。
【００２１】
ミキサードラム２は、周知のように車両本体３に搭載された回転駆動機構４によって回転軸Ｌを中心とする回転（正転、逆転）が可能な構成となっている。ミキサードラム２の内部には、ドラム内周面に沿って螺旋状のミキシングブレード（不図示）が設けられており、ミキサードラム２の回転に伴って当該ブレードが回転すると、内部に収容された生コンクリートが当該ブレードによって移動し、適度に攪拌される。
【００２２】
コンクリートミキサー車１は、ミキサードラム２の壁面２ａに沿って熱媒体Ａを相対的に流動させ、熱媒体Ａとの間の熱交換によりミキサードラム２の温度調整を行う温度調整装置１０を有する。本実施形態の温度調整装置１０は、ミキサードラム２の温度を積極的に調整することで、夏場や冬場であっても、生コンクリートの温度を一定の範囲内（例えば２０℃〜３０℃程度）に温度調整する構成となっている。
【００２３】
熱媒体Ａとしては、夏場は保冷剤、冬場は加熱剤を用いることができる。本実施形態の熱媒体Ａは、気体よりも熱容量が大きい液体を採用している。この液体としては、入手しやすくコスト安の水が好ましい。なお、冬場などでは、水に所定の溶質を溶解させて凝固点降下させた液体や、凝固点が低いオイル等を用いてもよい。
本実施形態の温度調整装置１０は、外殻１１と、スペーサー１２（図２参照）と、熱交換器１３と、循環装置１４と、を有する。
【００２４】
外殻１１は、ミキサードラム２の外側を囲って熱媒体Ａが流動する空間Ｓを形成するものである。外殻１１は、ミキサードラム２よりも大きな相似形の円筒状の容器である。本実施形態では、ミキサードラム２の外側に一定距離をあけて外殻１１を設けることによって、生コンクリートの収容空間を囲う二重殻構造を形成することができる。この二重殻構造によって形成される空間Ｓは、ミキサードラム２の壁面２ａの略全域に面している。
【００２５】
図２に示すように、スペーサー１２は、ミキサードラム２と外殻１１との間において点在して複数設けられている。スペーサー１２は、柱形状を有し、ミキサードラム２の壁面２ａに対して立設している。スペーサー１２は、その一つ一つが互いの間に所定の隙間をあけるようにして配設されている。また、スペーサー１２は、ミキサードラム２と外殻１１との間を一定に保つと共に、両者を一体的に接続する構成となっている。このため、本実施形態では、ミキサードラム２と外殻１１とが一体的に回転する。
【００２６】
外殻１１は、図１に示すように、熱媒体Ａを空間Ｓに導入する導入口１５と、熱媒体Ａを空間Ｓから排出する排出口１６と、を有する。本実施形態では、熱交換した使用済みの熱媒体Ａ（冷媒あるいは熱媒）の排出作業と、新しい熱媒体Ａの導入作業とをスムーズに行うため、導入口１５はできるだけ高い位置に設け、排出口１６はできるだけ低い位置に設けている。
【００２７】
導入口１５及び排出口１６は、図３に示すように、ミキサードラム２の回転軸Ｌを間に挟んだ位置関係を有する。本実施形態では、導入口１５が真上に位置するときに排出口１６が真下に位置するように、導入口１５と排出口１６とは１８０°変位した対極の位置に設けられている。導入口１５は、専用のホースが着脱できる接続部１５ａと、導入口１５を開閉する開閉弁１５ｂと、を有する。また、排出口１６は、専用のホースが着脱できる接続部１６ａと、排出口１６を開閉する開閉弁１６ｂと、を有する。
【００２８】
図１に示すように、熱交換器１３は、車両本体３に搭載されている。熱交換器１３は、排出口１６を介して空間Ｓから排出された熱媒体Ａとの間で熱交換することで、熱媒体Ａを所定の温度に温度調整する構成となっている。熱交換器１３としては、ラジエータ型熱交換器、シェル＆チューブ型熱交換器、プレートフィン型熱交換器等、周知のものが使用可能である。例えば、夏場であれば、クーラー冷却した冷媒と熱媒体Ａとの間の熱交換により、熱媒体Ａから熱を奪うことができる。また、冬場であれば、ヒーター加熱した熱媒と熱媒体Ａとの間の熱交換により、熱媒体Ａに熱を与えることができる。
【００２９】
循環装置１４は、空間Ｓと熱交換器１３との間で熱媒体Ａを循環させる構成となっている。循環装置１４は、熱交換器１３と導入口１５との間を接続するホース１７と、排出口１６と熱交換器１３との間を接続するホース１８と、熱媒体Ａを循環圧送させる不図示のポンプと、を有する。本実施形態では、図３に示すように、接続部１５ａ及び接続部１６ａはそれぞれ、ネジ構造を有する。このため、ホース１７は導入口１５に対し、また、ホース１８は排出口１６に対し、それぞれ着脱自在な構成となっている。
【００３０】
続いて、上記構成のコンクリートミキサー車１の動作及び作用について図４を参照しつつ説明する。
図４は、本発明の第１実施形態におけるコンクリートミキサー車１による動作及び作用を説明するための図である。
【００３１】
図４（ａ）は、生コン工場から建設現場に向かう際のコンクリートミキサー車１の様子を示している。コンクリートミキサー車１は、生コン工場において生コンクリートをミキサードラム２に収容し、建設現場に向かって走行する。このとき、空間Ｓには、容量の半分程度の熱媒体Ａが貯溜されており、導入口１５が開閉弁１５ｂによって閉塞され、排出口１６が開閉弁１６ｂによって閉塞されている（図３参照）。また、ホース１７は接続部１５ａから取り外され、ホース１８は接続部１６ａから取り外されている。
【００３２】
ミキサードラム２は、生コン工場から建設現場に到着するまでの間、回転軸Ｌを中心として回転し、生コンクリートを適度に攪拌する。ミキサードラム２が回転すると、スペーサー１２を介して接続された外殻１１も一体的に回転する。熱媒体Ａは、ミキサードラム２と外殻１１との間の空間Ｓに貯溜されており、ミキサードラム２が回転することによって、壁面２ａに沿って相対的に流動する。
【００３３】
スペーサー１２はミキサードラム２と外殻１１との間において点在して設けられているため、熱媒体Ａは、スペーサー１２とスペーサー１２との間隙を自由に流動することができる（図２参照）。また、ミキサードラム２は回転軸Ｌを中心に回転するため、空間Ｓに貯溜されている熱媒体Ａが半分程度であっても、熱媒体Ａを壁面２ａの略全域に亘って流動させることができる。このように、本実施形態によれば、回転可能なミキサードラム２の壁面２ａに沿って熱媒体Ａを相対的に流動させることによって、温度分布を生じさせることなく且つ熱媒体Ａとの間の熱交換によって積極的に生コンクリートの温度を調整することができる。
【００３４】
例えば、夏場では、予め冷却した熱媒体Ａをミキサードラム２の壁面に沿って流動させることで、生コンクリートの温度を積極的に低下させることができ、また、冬場では、予め加熱した熱媒体Ａをミキサードラム２の壁面に沿って流動させることで、生コンクリートの温度を積極的に上昇させることができる。本実施形態では、ミキサードラム２の回転による管のよじれ対策のため、走行中にはホース１７，１８を取り外して熱交換器１３を使用していないが、熱媒体Ａとして熱容量の大きい液体を採用することで、例えば、外気温度が３０℃〜４０℃の夏場や外気温度が−１０℃〜０℃の冬場であっても、生コンクリートの温度を長時間一定の範囲（例えば２０℃〜３０℃程度）に保持することができる。このため、建設現場での温度ひび割れや初期凍害等の発生を抑制することができる。
【００３５】
図４（ｂ）は、建設現場から生コン工場に帰る際のコンクリートミキサー車１の様子を示している。コンクリートミキサー車１は、建設現場において生コンクリートを降ろした後、次の生コンクリートを運搬すべく生コン工場に向かって走行する。このとき、ホース１７は接続部１５ａに接続され、ホース１８は接続部１６ａに接続されている。また、開閉弁１５ｂにより導入口１５が開放され、開閉弁１６ｂにより排出口１６が開放されている。
【００３６】
建設現場から生コン工場に向かう帰り道には、ミキサードラム２の回転を止め、熱交換器１３にホース１７，１８を接続し、熱媒体Ａとの間で熱交換させる。導入口１５及び排出口１６は、ミキサードラム２の回転軸Ｌを間に挟んだ位置関係を有し、導入口１５はできるだけ高い位置に位置し、排出口１６はできるだけ低い位置に位置するため、循環装置１４による、熱交換した使用済みの熱媒体Ａ（冷媒あるいは熱媒）の排出作業と、新しい熱媒体Ａの導入作業とをスムーズに行うことができる。空間Ｓから排出された熱媒体Ａは、熱交換器１３において初期の温度に温度調整され、再び空間Ｓに導入される。
このように、建設現場から生コン工場に向かう帰り道に熱媒体Ａの温度調整をすることによって、次の生コンクリートの運搬の準備をスムーズに行うことができる。
【００３７】
したがって、上述の本実施形態によれば、回転可能なミキサードラム２を有するコンクリートミキサー車１であって、ミキサードラム２の壁面に沿って熱媒体Ａを相対的に流動させ、熱媒体Ａとの間の熱交換によりミキサードラム２の温度調整を行う温度調整装置１０を有する、という構成を採用することによって、積極的に生コンクリートの温度を調整することができる。このため、本実施形態では、運搬中の外気温度による生コンクリートへの影響を抑制し、温度を一定の範囲に保持できるコンクリートミキサー車１が得られる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００３９】
図５は、本発明の第２実施形態におけるコンクリートミキサー車１の構成図である。
図５に示すように、第２実施形態では、ミキサードラム２が外殻１１に対して相対回転可能である、という点で上記実施形態と異なる。
【００４０】
第２実施形態では、外殻１１が固定部材１９によって車両本体３に固定されており、ミキサードラム２のみが回転可能とされている。この構成によれば、ミキサードラム２が回転しても、外殻１１が車両本体３に固定されているため回転しないようにすることができる。したがって、図４（ａ）で示したような生コン工場から建設現場に向かう際においても、熱交換器１３及び循環装置１４を常時運転させることが可能となる。
【００４１】
このように、第２実施形態では、熱交換器１３及び循環装置１４を常時運転させることができるため、建設現場が遠方にあり、運搬時間が長くなってしまったとしても、外気温度によらずに、生コンクリートの温度を一定の範囲（例えば２０℃〜３０℃程度）に容易に保持することができる。また、導入口１５が常に高い位置に位置するため、上方から熱媒体Ａを空間Ｓに導入することができる。上方から導入された熱媒体Ａは、ミキサードラム２の上部と熱交換できるため、例えば空間Ｓに熱媒体Ａを半分以上貯溜しなくても、ミキサードラム２の壁面２ａ全体に亘る熱交換が可能となる。
【００４２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、ミキサードラム２の外側に外殻１１を設けることで二重殻構造を形成し、空間Ｓで熱媒体Ａを流動させる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、図６に示すような構成を採用してもよい。
図６は、本発明の別実施形態における温度調整装置１０の構成を示す斜視図である。
図６に示す別実施形態では、温度調整装置１０は、ミキサードラム２の外側に螺旋状に設けられて内部に熱媒体Ａが流動する伝熱管２０を有する。この構成によれば、ミキサードラム２の壁面２ａに沿って熱媒体を螺旋状に相対的に流動させることで、ミキサードラム２の略全体に亘る積極的な熱交換が可能となる。
【００４４】
また、例えば、上記実施形態では、導入口１５に開閉弁１５ｂを設け、排出口１６に開閉弁１６ｂを設ける構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、接続部１５ａ，１６ａのネジ構造を利用して、開閉弁１５ｂ，１６ｂの代わりに当該ネジ構造に螺合可能なキャップ部材を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…コンクリートミキサー車、２…ミキサードラム、２ａ…壁面、３…車両本体、１０…温度調整装置、１１…外殻、１２…スペーサー、１３…熱交換器、１４…循環装置、１５…導入口、１６…排出口、２０…伝熱管、Ａ…熱媒体、Ｌ…回転軸、Ｓ…空間
【図１】
2013244635.tif 000003
【図２】
2013244635.tif 000004
【図３】
2013244635.tif 000005
【図４】
2013244635.tif 000006
【図５】
2013244635.tif 000007
【図６】
2013244635.tif 000008