JP2012144846A - 保水設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】保水設備10は、保水性を有する複数の保水体100の集合体である保水構造体102を有する。複数の保水体100は、互いに咬合する形状である。保水構造体102では、保水体100aおよび100bが、幅dと同等の間隔を空けて、凸部104を上にして、凸部104同士が平行となるように敷設されている。高さh1と高さh2が略同一であり、切欠部106aと切欠部106bの幅も略同一であるため、保水体100aと100bの間には、保水体100と略同一形状のすき間が形成されている。このすき間に、凸部104を下に向けた状態で、保水体100cが挿入されている。保水構造体102は、このように複数の保水体100が交互に上下逆を向いて接することで形成されている。
【選択図】図20
Description
[前提出願の技術分野]
[前提出願の背景技術]
[前提出願の先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献2]特開2002−364130
[特許文献3]特開平8−73282
[前提出願の発明の概要]
[前提出願の発明が解決しようとする課題]
[前提出願の課題を解決するための手段]
[前提出願の発明の効果]
[前提出願の発明を実施するための形態]
第1図〜第2図に第1の実施の形態を示す。第1図は実施の形態に係る保水材パッケージの斜視図、第2図は第1図のII−II線断面図である。
前述の通り、分画部26は2方向に延在してもよい。その一例を第18図に示す。第18図の保水材パッケージ21Aでは、分画部26が直交2方向に延在しており、収容部27は2方向に配列されている。
第3,4図を参照して、保水材パッケージ連結体の実施の形態について説明する。第3図は保水材パッケージ連結体30の斜視図、第4図は第3図のIV−IV線断面図である。
第5図は別の実施の形態に係る保水材パッケージ連結体40の斜視図である。この保水材パッケージ連結体40の保水材パッケージ41は、底面が正方形に近い形状の直方体形状のものである。この保水材パッケージ41が複数個、線状体42によって連結されて保水材パッケージ40とされている。保水材パッケージ41は第3図の実施の形態と同じく、ネットよりなる収容材内に保水用セラミックスを収容したものである。線状体42の材料は線状体32と同様である。
第5図の保水材パッケージ連結体40は保水材パッケージ41を1列だけ設けているが、第19図の保水材パッケージ連結体40Aのように保水材パッケージ41を多列多行に配列し、隣接する保水材パッケージ同士を線状体42で連結してもよい。
上記の保水材パッケージ21又は保水材パッケージ連結体30,40を地表面等の対象面に敷設することにより、保水構造体となる。必要に応じ、この保水構造体の上方に、散水管を配設したり、保水構造体近傍にスプリンクラーを配設し、保水用セラミックス23を湿潤させる。
本発明で用いる保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の53〜70%好ましくは55〜68%が、孔径1〜100μm、好ましくは15〜40μmの微細気孔よりなることが好ましい。上述の通り、このように微細な気孔を多量に含むことにより、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
この保水用セラミックスを構成するセラミックスの組成は
SiO2:50〜80wt%とりわけ55〜70wt%
Al2O3:10〜30wt%とりわけ15〜25wt%
Na2O及びK2Oの合計:1〜10wt%とりわけ3〜7wt%
であることが好ましい。
次に保水用セラミックスの好適な製造方法について説明する。
窯業系原料:75〜95wt%、特に80〜95wt%
アルミナセメント:3〜15wt%、特に5〜15wt%
吸水性ポリマー:0.5〜10wt%、特に1〜5wt%
炭酸リチウム:10wt%以下、特に1〜10wt%、とりわけ1〜5wt%である。
保水用セラミックスは、気孔径及びその割合が厳密に制御された多孔質セラミックスであり、雨水を吸水することにより治水し、また、吸水した水を日射によって蒸散させる性能を有する。
A−1.ビルの省エネ・CO2削減:
保水用セラミックスをビル屋上に敷設することにより、保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができる。
保水用セラミックスは、芝生等の植物と同様の保水、冷却の性能を有すると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用する維持管理不要な材料であるため、屋上緑化代替の有力候補となる。
保水用セラミックスは、熱伝導率が0.2W/m・K程度の低熱伝導性で断熱性が高いので、これをビル屋上に敷設することにより、屋上スラブ温度を一定に保つことができる。また、紫外線も防ぐことができる。
B−1.ヒートアイランド対策:
保水用セラミックスは、ビル屋上を占有する各種機器(室外機・熱源など)の下にも敷設できるので、本発明の保水用セラミックスを各所に敷設することにより、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度をより一層低減することができる。
保水用セラミックスは、芝生と比較して高い治水能力があるので、ビル屋上に可能な限り敷設すれば、ゲリラ豪雨のピークカットが期待できる。
保水用セラミックスは、従来、廃棄物とされていた長石キラを主原料(例えば原料の90%)として製造することができる。長石キラはタイル原料の長石を採掘する時の副産物であり、従来は廃棄物とされていたものである。
第11図(a)に示すように、底部及び4側面が断熱材11で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ12を敷設し、その上に、多孔質セラミックス(例えば、後掲の実験例2と同様にして製造された多孔質セラミックス)13を厚さ10cmに敷設し、試験体1とした。多孔質セラミックスの敷設面積は1m2である。なお、底部断熱材11とコンクリートスラブ12との間には、温度センサ14を設けた。
多孔質セラミックス :0.20W/m・K
コンクリートスラブ :0.15W/m・K
土 :0.63W/m・K
多孔質セラミックスをビル屋上に敷設した場合(ケース1)と、これを敷設していない従来仕様(ケース2)と、芝生や低木を植えた屋上緑化の場合(ケース3)とで、単位面積当たりの初期費用(敷設ないし植栽費用)と20年間の維持(メンテナンス)費用を試算し、その比較結果を第14図に示した。
東京都23区内のビル屋上全てに多孔質セラミックスを敷設すると、治水・蒸散に機能する都市の蒸散面積を10%増加させることができる。
多孔質セラミックスと芝生について、10月2日〜10月16日の15日間にわたる期間の単位体積当たりの蒸散量と吸水量の累計を比較した第15図より明らかなように、多孔質セラミックスは芝生よりも2倍以上の吸水・蒸散量を有する。
多孔質セラミックスは、例えば、従来廃棄物とされていた長石キラ90重量%と、その他の材料10重量%で製造することができる。単位面積当たりの多孔質セラミックスの重量を40kg/m2とすると、5000m2の敷設に必要となる長石キラの量は、
5000(m2)×40(kg/m2)×0.9÷1000=180ton
となる。
カリ長石:愛知県瀬戸産 長石
8号珪砂:勝野窯業製
長石キラ:愛知県瀬戸産 長石
吸水性ポリマー:三洋化成株式会社製
(篩によって粒径20μmアンダー(吸水性ポリマーA)、粒径
20〜50μm(吸水性ポリマーB)、粒径50〜100μm
(吸水性ポリマーC)に分級した。)
アルミナセメント:ラファージュ株式会社製
炭酸リチウム:試薬特級
CuO:試薬特級
水以外の原料を表1の割合で秤量し、ミキサ(ホソカワミクロン製ナウタミキサ)で乾式にて攪拌混合した。次いで、水を表1の割合でこの混合粉末に添加し、混練した。これを直径70mm、最大厚さ15mmの略円盤形状に成形し、80℃にて24時間乾燥した。これをローラーハースキルン(最高焼成温度は表1に示す通り。炉通過時間は60分)にて焼成し、多孔質セラミックスを製造した。
表1の通り、上記の好ましい組成よりなる実験例1〜5の多孔質セラミックスは、吸い上げ性能及び蒸発効果持続日数に優れ、耐凍結融解性能、吸水性も良好である。
以下、上述の前提技術の保水用セラミックス/多孔質セラミックスを好適に使用することができる本発明の保水設備10の実施の形態について説明する。ここでは、保水用セラミックスと多孔質セラミックスのことを合わせて「多孔質セラミックス」と呼ぶ。
図20は、第1の実施の形態に係る保水体100および保水設備10の斜視図である。以下、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
図21は、第2の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、保水体100の集合体である保水構造体102が、収容体108に収容されている。収容体108は略直方体状の容器であるが、ある面に凸部124が形成され、これと対向する面に凸部124と同じ形状の凹部126が形成されている。ある収容体108の凸部124がこれと隣接する別の収容体108の凹部126に挿入されて咬合している。これにより、複数の収容体108が連結した保水設備10が形成されている。
図22は、第3の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。以下、第2の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。本実施の形態では、保水構造体102は、側面および底面がネット状に形成され、上方が開放された定形の収容体108に収容されている。この収容体108としては、かご、箱、袋、ネット袋、皿などが含まれる。
図23は、第4の実施の形態に係る保水設備10の斜視図および平面図である。図23(a)は、楕円柱状に形成されたネット状の収容体108同士が、ファスナー状の連結部材114により連結された状態を示す斜視図であり、図23(b)はその平面図である。
図24は、第5の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、収容体108および収容体108に収容された保水構造体102を掛止する掛止部材118を備えた土台116が、施工対象面Pに敷設されている。土台116の底面は、施工対象面Pに固定されている。固定は接着剤や固定器具の使用など既知の方法でよいが、台風などの強風に耐える固定強度とする。
図26は、第6の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、互いに隣接する収容体108において、一方の収容体108に収容された保水構造体102の荷重の少なくとも一部が、他方の収容体108にかかっている。ここでは、3つの収容体108が、一定の方向に寄りかかっている例を示す。この場合、図26の紙面右側の収容体108には、中央の収容体108に収容された保水構造体102の荷重がかかるとともに、紙面左側の収容体108に収容された保水構造体102の荷重も間接的にかかっている。
図27は、第7の実施の形態に係る保水設備10の平面図および斜視図である。図27(a)は、第7の実施の形態に係る保水設備10に用いる、保水構造体10が収容された状態の収容体108の平面図である。図27(b)は、図27(a)の収容体108が施工対象面Pに複数敷設された状態を示す斜視図である。
Claims (7)
- 保水性を有する複数の保水体の集合体である保水構造体を有し、
前記複数の保水体は、互いに咬合する形状である保水設備。 - 保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、
前記保水構造体を収容する複数の収容体と、を有し、
前記複数の収容体は、互いに連結されている保水設備。 - 前記複数の収容体は、互いに咬合することにより連結されている請求項2に記載の保水設備。
- 前記複数の収容体を連結する連結部材をさらに備え、
前記複数の収容体は、前記連結部材により互いに連結されている請求項2に記載の保水設備。 - 保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、
前記保水構造体を収容する収容体と、
施工対象面に敷設され、前記保水構造体を掛止する掛止部材と、を備える保水設備。 - 保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、
前記保水構造体を収容する複数の収容体と、を有し、
互いに隣接する前記収容体において、一方の収容体に収容された前記保水構造体の荷重の少なくとも一部が、他方の収容体にかかっている保水設備。 - 前記収容体から延設された延設部をさらに有し、
互いに隣接する前記収容体において、一方の収容体に収容された前記保水構造体の荷重の少なくとも一部が、前記延設部において、他方の収容体にかかっている請求項6に記載の保水設備。
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