(57)【要約】【課題】簡便な方法で、生コンクリートの温度を管理可能とすること。【解決手段】ミキサ車１００の温度管理コントローラ２１は、ミキサドラム２が生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間Ａを計測する駆動時間計測部２５と、ミキサドラム２の表面温度Ｂを推定するドラム表面温度推定部２６と、計測されるミキサドラム２の駆動時間Ａと推定されるミキサドラム２の表面温度Ｂとに基づいてミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃを推定する生コンクリート温度推定部２７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生コンクリートを搭載するミキサドラムを備えるミキサ車にあって、
前記ミキサドラムが生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間を計測する駆動時間計測部と、
前記ミキサドラムの表面温度を推定するドラム表面温度推定部と、
前記ミキサドラムの駆動時間と前記ミキサドラムの表面温度とに基づいて前記ミキサドラム内に搭載される生コンクリートの温度を推定する生コンクリート温度推定部と、を備えることを特徴とするミキサ車。
【請求項２】
外気温度を検知する外気温度検知器を備え、
前記ドラム表面温度推定部は、前記外気温度検知器にて検知される外気温度に基づいて前記ミキサドラムの表面温度を推定することを特徴とする請求項１に記載のミキサ車。
【請求項３】
日射量を検知する日射量検知部を備え、
前記ドラム表面温度推定部は、前記日射量検知部にて算出される日射量に基づいて前記ミキサドラムの表面温度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ車。
【請求項４】
前記ミキサドラムに搭載される生コンクリートの搭載量が入力される搭載量入力部を備え、
前記生コンクリート温度推定部は、前記ミキサドラムに搭載される生コンクリートの搭載量と前記駆動時間計測部にて計測される前記ミキサドラムの駆動時間と前記ドラム表面温度推定部にて推定される前記ミキサドラムの表面温度とに基づいてミキサドラム内の生コンクリートの温度を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のミキサ車。
【請求項５】
前記ミキサドラムに搭載される生コンクリートの初期温度が入力される初期温度入力部を備え、
前記生コンクリート温度推定部は、入力される生コンクリートの初期温度と前記駆動時間計測部にて計測される前記ミキサドラムの駆動時間と前記ドラム表面温度推定部にて推定される前記ミキサドラムの表面温度とに基づいてミキサドラム内の生コンクリートの温度を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のミキサ車。
【請求項６】
生コンクリートを搭載するミキサドラムを備えるミキサ車にあって、
前記ミキサドラムが生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間を計測し、
前記ミキサドラムの表面温度を推定し、
計測される前記ミキサドラムの駆動時間と推定される前記ミキサドラムの表面温度とに基づいて前記ミキサドラム内に搭載される生コンクリートの温度を推定することを特徴とする生コンクリートの温度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭載される生コンクリートの温度が管理されるミキサ車及び生コンクリートの温度推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキサ車によって生コンクリートが運搬される際に、生コンクリートの温度が大きく変化すると、生コンクリートの性状が変化してしまう。このため、ミキサ車による生コンクリートの運搬時に、生コンクリートの温度を管理することが望まれている。
【０００３】
特許文献１には、混練場所から打設場所までの運搬ロット毎に、生コンクリートの温度測定機能を有するとともに、情報識別のためのＩＤ番号が付与された無線ＩＣタグを用いる生コンクリート管理システムが開示されている。
【０００４】
生コンクリートの温度測定は、熱電対などの接触式の温度センサ又は放射温度計などの非接触式の温度センサを用いて行われる（段落［００２７］参照）。
【０００５】
サーバーコンピューターは、無線ＩＣタグからの情報を受信し、練上りから打設完了までの間の時刻及び温度の情報を記録するようになっている（段落［００３７］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２９０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、生コンクリートの温度を測定するのに熱電対などの接触式の温度センサが用いられる場合には、作業者が温度センサを生コンクリート運搬車２０に積載される生コンクリート中に挿入する必要があり、手間がかかるという問題がある。
【０００８】
また、生コンクリートの温度を測定するのに放射温度計などの非接触式の温度センサが用いられる場合には、回転するミキサドラム内に臨むように温度センサを設置することが難しいという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便な方法で、生コンクリートの温度を管理可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、生コンクリートを搭載するミキサドラムを備えるミキサ車にあって、ミキサドラムが生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間を計測する駆動時間計測部と、ミキサドラムの表面温度を推定するドラム表面温度推定部と、ミキサドラムの駆動時間とミキサドラムの表面温度とに基づいてミキサドラム内に搭載される生コンクリートの温度を推定する生コンクリート温度推定部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、ミキサ車に設けられる生コンクリートの温度推定方法にあって、ミキサドラムが生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間を計測し、ミキサドラムの表面温度を推定し、計測されるミキサドラムの駆動時間と推定されるミキサドラムの表面温度とに基づいてミキサドラム内に搭載される生コンクリートの温度を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、ミキサドラムの駆動時間の計測値とミキサドラムの表面温度の推定値とに基づいてミキサドラム内に搭載される生コンクリートの温度が推定されるため、生コンクリートの温度を測定する温度センサを用いることなく、生コンクリートの温度が求められる。したがって、簡便な方法で、生コンクリートの温度を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るミキサ車の平面図である。
【図１Ｂ】ミキサ車の側面図である。
【図２】ミキサ車の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１Ａ、図１Ｂを参照して、ミキサ車１００の全体構成について説明する。ミキサ車１００は、運転室１１と架台１とを備える車両である。ミキサ車１００は、架台１に搭載されて生コンクリートを搭載可能なミキサドラム２と、ミキサドラム２を回転駆動する駆動装置４と、ミキサドラム２の回転を制御するドラム駆動コントローラ１０と、を備える。ミキサ車１００は、ミキサドラム２内に生コンクリートを搭載して運搬するものである。なお、図１Ｂでは、駆動装置４などの図示を省略している。
【００１６】
ミキサドラム２は、架台１に回転可能に搭載される有底円筒形の容器であり、その後端に開口部２Ａを有する。ミキサドラム２は、その回転軸Ｏが車両の前部から後部に向かって徐々に高くなるように傾斜して搭載される。
【００１７】
ミキサドラム２の開口部２Ａの後方上部には、ホッパ１６が設けられる。生コンクリート製造プラントなどの混練場所から投入される生コンクリートは、ホッパ１６によって開口部２Ａへと導かれる。ミキサドラム２の開口部２Ａの後方下部には、フローガイド１７及びシュート１８が設けられる。開口部２Ａから排出される生コンクリートは、フローガイド１７及びシュート１８によって導かれる。
【００１８】
ミキサドラム２は、駆動装置４により正逆転及び変速して回転駆動される。駆動装置４は、ミキサ車１００に搭載された走行用のエンジン３を動力源とし、作動流体の流体圧によってミキサドラム２を回転駆動する。
【００１９】
生コンクリート製造プラントなどの混練場所では、ミキサ機によって、セメント、骨材、水などのコンクリート原料が混練されることにより生コンクリートが作られる。ミキサ車１００は、混練場所にてミキサドラム２に投入された生コンクリートを打設場所まで運搬する。ミキサ車１００の走行時には、生コンクリートの品質を保つために、ミキサドラム２を正回転して生コンクリートを攪拌する。ミキサ車１００が打設場所に到着すると、ミキサドラム２を逆回転して排出される生コンクリートが打設される。
【００２０】
ミキサ車１００によって生コンクリートが運搬される間において、夏場などの外気温が高く、日射量が多いときには、ミキサドラム２の表面温度が高まり、ミキサドラム２からの伝熱によりミキサドラム２内の生コンクリートの温度が次第に上昇することがある。生コンクリートの温度が大きく変化すると、生コンクリートの性状が変化してしまう。
【００２１】
この対策として、ミキサ車１００には、ミキサドラム２が生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間Ａと、ミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃを管理する温度管理装置２０が設けられる。
【００２２】
図２に示すように、温度管理装置２０は、投入される生コンクリートに係る情報を送受信する通信装置３１と、外気温度を検知する外気温度検知器３５と、日射量を検知する日射量検知部３６と、これらの情報及び検知信号に基づいて生コンクリートの温度Ｃを推定する温度管理コントローラ２１と、ミキサドラム２の駆動時間Ａ及び時刻に応じて生コンクリートの温度Ｃを表示する表示部３７と、を備える。
【００２３】
混練場所にてミキサドラム２に生コンクリートが投入される際に、混練場所に設けられた管理装置（図示省略）から生コンクリートに係る以下の情報が通信装置３１を介して温度管理コントローラ２１に送信される。
・混練場所にてミキサドラム２に生コンクリートの投入が終了した投入終了時の投入時間Ａ１。
・混練場所にてミキサドラム２に投入された生コンクリートの搭載量Ｆ。
・混練場所にてミキサドラム２に投入された生コンクリートの初期温度Ｇ。
【００２４】
温度管理コントローラ２１は、通信装置３１が受信した信号を基に、投入時間Ａ１を入力する投入時間入力部２２と、搭載量Ｆを入力する搭載量入力部２３と、初期温度Ｇを入力する初期温度入力部２４と、を備える。
【００２５】
温度管理コントローラ２１は、ミキサドラム２が生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間Ａを計測する駆動時間計測部２５を備える。駆動時間計測部２５は、投入時間入力部２２から送られる投入時間Ａ１に基づいて駆動時間Ａの計測を開始する。駆動時間計測部２５は、ドラム駆動コントローラ１０から送られる信号を基にミキサドラム２が逆回転して生コンクリートの排出が終了する排出終了時間Ａ２を駆動時間Ａの計測を終了する計測終了時間とする。こうして、駆動時間計測部２５は、ミキサドラム２に生コンクリートの投入が終了するのに伴って駆動時間Ａの計測を開始し、ミキサドラム２から生コンクリートの排出が終了するのに伴って駆動時間Ａの計測を終了する。
【００２６】
なお、上述した構成に限らず、運転者によるスイッチ操作によって駆動時間Ａの計測を開始し、また、運転者によるスイッチ操作によって駆動時間Ａの計測を終了する構成としてもよい。
【００２７】
外気温度検知器３５は、ミキサ車１００に取り付けられる。外気温度検知器３５は、例えば熱電対による電気抵抗の変化を電気信号に変換し、外気温度Ｄ（℃）を測定する。
【００２８】
日射量検知部３６は、ミキサ車１００に取り付けられる。日射量検知部３６は、例えば光電素子またはサーモパイル（熱電堆）を用いて日射量を電気信号に変換し、単位面積が単位時間に太陽から受ける放射エネルギの量を日射量Ｅ（キロワット毎平方メートル）として測定する。
【００２９】
ドラム表面温度推定部２６では、外気温度Ｄ及び日射量Ｅをパラメータとするマップに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂが求められる。ドラム表面温度推定部２６には、実験またはシミュレーションによって外気温度Ｄ及び日射量Ｅとミキサドラム２の表面温度Ｂとの関係を設定したマップ（図示省略）が記憶される。このマップに基づいて、外気温度Ｄ及び日射量Ｅに応じて高まるミキサドラム２の表面温度Ｂが的確に推定される。
【００３０】
なお、上述した構成に限らず、ドラム表面温度推定部２６は、検知される外気温度Ｄをパラメータとするマップに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを求め、求められた表面温度Ｂを日射量Ｅに基づいて補正する構成としてもよい。
【００３１】
また、ドラム表面温度推定部２６は、算出される日射量Ｅをパラメータとするマップに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを求め、求められた表面温度Ｂを外気温度Ｄに基づいて補正する構成としてもよい。
【００３２】
生コンクリート温度推定部２７は、ミキサドラム２に投入された生コンクリートの搭載量Ｆと、ミキサドラム２に投入された生コンクリートの初期温度Ｇと、計測されるミキサドラム２の駆動時間Ａと、推定されるミキサドラム２の表面温度Ｂと、に基づいてミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃを推定する。
【００３３】
ミキサドラム２内に搭載される生コンクリートは、化学反応によって生じる反応熱によってその温度が上昇するとともに、ミキサドラム２から受ける温度によって生コンクリートの温度が昇降する。このため、生コンクリート温度推定部２７では、ミキサドラム２の駆動時間Ａに応じて生じる反応熱量と、ミキサドラム２の表面温度Ｂに応じて受ける熱量とに基づいて生コンクリートの温度Ｃが推定される。生コンクリート温度推定部２７では、生コンクリートの初期温度Ｇが高い程、ミキサドラム２から受ける熱によって生コンクリートの温度が上昇する度合いは小さくなることに対応して、生コンクリートの温度Ｃが推定される。生コンクリート温度推定部２７では、生コンクリートの搭載量Ｆが増える程、ミキサドラム２から受ける熱によって生コンクリートの温度が上昇する度合いが小さくなることに対応して、生コンクリートの温度Ｃが推定される。
【００３４】
運転室１１に設けられる表示部３７には、ミキサドラム２の駆動時間Ａに応じて生コンクリートの温度Ｃが変化する特性を示すグラフなどが表示される。これにより、運転者は、ミキサドラム２の駆動時間Ａに応じて生コンクリートの温度Ｃが変化する特性を見て、搭載される生コンクリートを排出して打設するまでの時間などを管理することができる。
【００３５】
なお、温度管理装置２０は、生コンクリートに係る情報を通信装置３１及びインターネットなどの情報回線網を介してサーバーコンピューター（図示省略）に送信してもよい。これにより、ミキサドラム２の駆動時間Ａに応じて生コンクリートの温度Ｃが変化する特性をサーバーコンピューターに記録することができる。
【００３６】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００３７】
ミキサ車１００の温度管理コントローラ２１は、ミキサドラム２が生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間Ａを計測する駆動時間計測部２５と、ミキサドラム２の表面温度Ｂを推定するドラム表面温度推定部２６と、計測されるミキサドラム２の駆動時間Ａと推定されるミキサドラム２の表面温度Ｂとに基づいてミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃを推定する生コンクリート温度推定部２７と、を備える構成とした。
【００３８】
また、生コンクリートの温度推定方法は、ミキサドラム２が生コンクリートを搭載して駆動される駆動時間Ａを計測し、ミキサドラム２の表面温度Ｂを推定し、計測されるミキサドラム２の駆動時間Ａと推定されるミキサドラム２の表面温度Ｂとに基づいてミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃを推定するものとした。
【００３９】
上記構成に基づき、ミキサドラム２の駆動時間の計測値Ａとミキサドラム２の表面温度の推定値Ｂとに基づいてミキサドラム２内に搭載される生コンクリートの温度Ｃが推定されるため、生コンクリート中に挿入される接触式の温度センサやミキサドラム２内に臨むように設置される非接触式の温度センサを用いることなく、生コンクリートの温度を求めることができる。したがって、簡便な方法で、生コンクリートの温度を管理することができる。
【００４０】
ミキサ車１００の温度管理装置２０は、外気温度Ｄを検知する外気温度検知器３５を備える。ドラム表面温度推定部２６は、検知される外気温度Ｄに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを推定する構成とした。
【００４１】
上記構成に基づき、外気温度Ｄに応じて高まるミキサドラム２の表面温度Ｂが的確に推定される。
【００４２】
ミキサ車１００の温度管理装置２０は、日射量Ｅを検知する日射量検知部３６を備える。ドラム表面温度推定部２６は、算出される日射量Ｅに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを推定する構成とした。
【００４３】
上記構成に基づき、日射量Ｅに応じて高まるミキサドラム２の表面温度Ｂが的確に推定される。
【００４４】
ミキサ車１００の温度管理装置２０は、ミキサドラム２に搭載される生コンクリートの搭載量Ｆを入力する搭載量入力部２３を備える。生コンクリート温度推定部２７は、ミキサドラム２に搭載される生コンクリートの搭載量Ｆに基づいてミキサドラム２内の生コンクリートの温度Ｃを推定する構成とした。
【００４５】
上記構成に基づき、ミキサドラム２に搭載される生コンクリートの搭載量Ｆが増える程、ミキサドラム２から受ける熱によって生コンクリートの温度が上昇する度合いは小さくなることに対応し、ミキサドラム２内の生コンクリートの温度Ｃが的確に推定される。
【００４６】
なお、混練場所にてミキサドラム２に投入される生コンクリートの搭載量Ｆが略一定に管理される場合には、搭載量入力部２３を設けず、生コンクリートの搭載量Ｆを一定値として生コンクリートの温度Ｃが推定される構成としてもよい。
【００４７】
ミキサ車１００の温度管理装置２０は、ミキサドラム２に搭載される生コンクリートの初期温度Ｇを入力する初期温度入力部２４を備える。生コンクリート温度推定部２７は、入力される生コンクリートの初期温度Ｇに基づいてミキサドラム２内の生コンクリートの温度Ｃを推定する構成とした。
【００４８】
上記構成に基づき、ミキサドラム２に投入される生コンクリートの初期温度Ｇが高い程、ミキサ車１００によって運搬される生コンクリートの温度は高くなることに対応し、ミキサドラム２内の生コンクリートの温度Ｃが的確に推定される。
【００４９】
なお、混練場所にてミキサドラム２に投入された生コンクリートの初期温度Ｇが略一定に管理される場合には、初期温度入力部２４を設けず、生コンクリートの初期温度Ｇを一定値として生コンクリートの温度Ｃが推定される構成としてもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００５１】
上記実施形態では、ドラム表面温度推定部２６は、検知される外気温度Ｄと算出される日射量Ｅとに基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを推定する構成としたが、検知される外気温度Ｄまたは算出される日射量Ｅのいずれか一方に基づいてミキサドラム２の表面温度Ｂを推定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
２    ミキサドラム
２３    積載量入力部
２４    初期温度入力部
２５    駆動時間計測部
２６    ドラム表面温度推定部
２７    生コンクリート温度推定部
３５    外気温度検知器
３６    日射量検知部
１００    ミキサ車
【図１Ａ】
2016088054.tif 000003
【図１Ｂ】
2016088054.tif 000004
【図２】
2016088054.tif 000005