JP2015148139A - 保水設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】保水構造体の飛散を防止する。【解決手段】保水設備10は、保水性を有する保水体100の集合体である保水構造体102と、保水構造体102を収容する複数の収容体108と、複数の収容体108を連結する連結部材114と、を有する。複数の収容体108は、ファスナー状の連結部材114により互いに連結されている。収容体108の一方の側部にはファスナーの歯部状の連結部材114aが、対向する側部には連結部材114aと咬合可能な連結部材114bが、それぞれ形成されている。ある収容体108の連結部材114aと、別の収容体108の連結部材114bとが、ファスナーを閉じる要領で咬合することにより、収容体108同士が連結される。【選択図】図23
Description
本発明は保水設備に関し、特に、保水体を利用する保水設備に関する。
近年、都市部の気温が郊外部に比べて高くなる現象、いわゆるヒートアイランド現象がますます顕著となりつつある。ヒートアイランド現象は、熱中症や睡眠障害など健康への影響を引き起こすだけでなく、空調などの電気設備の負荷増加を招くことにより、エネルギー消費量を増加させる。
また、ヒートアイランド現象は、近年、都市部で局所的に大雨が降る現象、いわゆるゲリラ豪雨の要因ともいわれている。特に都市部では、地面の大部分がアスファルトやコンクリートで舗装されているため、雨水を吸収することができない。ゲリラ豪雨が発生した場合、短時間で許容量を超える雨水が下水道や河川に流入し、都市部に特徴的な水害である都市型洪水が発生する。以上の諸問題を防止するために、ヒートアイランド現象緩和策が切望されている。
都市空間は、すでに地上、地下とも過密利用されている。そのため、ヒートアイランド現象の緩和技術として、利用率の低いビルの屋上の有効活用に期待が寄せられている。そのひとつに、建物の屋上に芝生等を敷設する屋上緑化の試みがある。しかし、屋上緑化は、施工費用や維持管理の問題から、十分な普及には至っていない。また、屋上緑化された設備は、雨水を保水する能力がそれほど高いわけではなく、都市型洪水の緩和にはあまり役に立っていなかった。
そのため、より大量の雨水を貯留して都市型洪水を抑制する新たな技術が求められている。この技術はまた、貯留した雨水を晴天時に蒸発させ、蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑え、ヒートアイランド現象を緩和できればより望ましい。
特許文献1には、ビルの屋上などに敷設することができ、保水性と蒸発性を兼ね備えた保水セラミックス、およびこの保水セラミックスを敷き詰める技術が提案されている。
特許文献1の技術は、保水セラミックスを2〜20cmの厚さで敷き詰める。しかし、この構造では、強風による影響を考慮する必要がある。この点において、本発明者は改善の余地を認識した。
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、保水性と蒸発性を兼ね備え、強風にも対応できる技術を提供することを目的とする。
本発明のある態様は、保水設備である。当該保水設備は、保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、保水構造体を収容する複数の収容体と、複数の収容体を連結する連結部材と、を有する。複数の収容体は、ファスナー状の連結部材により互いに連結されている。
この態様によると、保水性および蒸発性を維持しつつ、屋外に設置された保水設備に対して強風が吹いたとしても、保水構造体の飛散を防止することができる。また、保水体を小さく形成することが可能となるため、保水体の施工性、運搬性が向上する。
互いに隣接する収容体において、一方の収容体に収容された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てもよい。
この態様によると、さらに簡便に収容体に収容された保水構造体の飛散を防止することができる。
保水設備は、収容体から延設された延設部をさらに有し、互いに隣接する収容体において、一方の収容体に収容された保水構造体の荷重の少なくとも一部が、延設部において、他方の収容体にかかっていてもよい。
この態様によると、さらに効果的に収容体に収容された保水構造体の飛散を防止することができる。また、より多くの保水体を収容体に収容することができるため、施工性、運搬性がさらに向上する。
保水設備は、施工対象面に敷設され、保水構造体を掛止する掛止部材をさらに備えてもよい。
この態様によると、さらに簡便に収容体に収容された保水構造体の飛散を防止することができる。
本発明の保水設備によれば、保水性および蒸発性を確保しつつ、強風による悪影響に対処できる。
本願発明を説明するために、まず本願の前提となる特願2009−160849号(以下前提出願という)の記載内容を説明し、その後、本発明の実施例を説明する。なお、前提出願に関する記述の中([本発明の実施の形態]の前までの部分)において「本発明」というときは「前提出願の発明」と読み替えるものとする。
[前提出願の技術分野]
[前提出願の技術分野]
本発明は、建物の屋上等に適用される保水材パッケージ及び保水材パッケージ連結体と、これを用いた保水構造体に関する。
[前提出願の背景技術]
[前提出願の背景技術]
多孔質セラミックスよりなるブロック状の保水体を建物の屋上に敷設し、散水用の給水パイプを旋回させて保水体に散水し、建物の冷却を図るシステムが特開平8−312018に記載されている。同公報の0026段落には、この多孔質セラミックスは29.5cm×29.5cm×2.5cmであり、気孔率28.5%、中心気孔径3.2μmであると記載されている。
特開2002−364130には、屋上にパーライト等の軽量人工土壌材を敷き込み、その上に砂利を敷設してヒートアイランド現象を防ぐことが記載されている。同公報の図5には、軽量人工土壌材を不織布の袋に詰めることが記載されている。
特開平8−73282の0005段落には、粘土、吸水性ポリマー及び水を混練し、成形した後、電子レンジで乾燥し、次いで1100℃で2時間焼成する多孔質セラミックスの製造方法が記載されている。同号公報には、吸水した吸水性ポリマーの粒径が0.1〜2.0mmであると記載されている(請求項4)。このように、吸水性ポリマーの粒径が大きいと、多孔質セラミックスの気孔も粗大となり、多孔質セラミックスの保水性は高くない。
[前提出願の先行技術文献]
[特許文献]
[前提出願の先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開平8−312018
[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]
[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]
上記特許文献1に記載の一辺約30cmのブロック状のセラミックを屋上に敷設する場合、これを1枚ずつ敷き並べることになるので、施工に手間がかかる。また、この特許文献1のブロック状保水体の上面は平坦であり、大気との接触面積が小さく、水の蒸散による冷却効果が低い。
特許文献2では、軽量人工土壌材の上に砂利を敷いているので、軽量人工土壌材からの水の蒸散が抑制されてしまい、冷却効果が低い。
本発明は、屋上等に配材するのが容易であると共に、保水用セラミックスから水が蒸散し易く、効率の良い冷却効果を得ることができる保水材パッケージ及び保水材パッケージ連結体と、これを用いた保水構造体を提供することを目的とする。
[前提出願の課題を解決するための手段]
[前提出願の課題を解決するための手段]
前提出願の請求項1の保水材パッケージは、通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなる保水材パッケージであって、屈曲可能であることを特徴とするものである。
前提出願の請求項2の保水材パッケージは、前提出願の請求項1において、該収容材内が分画部によって複数の収容部に分画されており、該保水材パッケージは該分画部において屈曲可能となっていることを特徴とするものである。
前提出願の請求項3の保水材パッケージは、前提出願の請求項2において、前記収容材はネットよりなり、該保水材パッケージの一方の面を構成するネットと他方の面を構成するネットとが、該保水材パッケージの周縁部及び前記分画部において結合されており、少なくとも一部の該分画部は、互いに略平行に延在していることを特徴とするものである。
前提出願の請求項4の保水材パッケージ連結体は、通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなる保水材パッケージを、複数個、屈曲可能な連結材によって連結してなるものである。
前提出願の請求項5の保水材パッケージ連結体は、前提出願の請求項4において、前記連結材は線状体であることを特徴とするものである。
前提出願の請求項6の保水構造体は、前提出願の請求項1ないし3のいずれか1項の保水材パッケージ又は前提出願の請求項5の保水材パッケージ連結体が一段又は多段に積重されてなるものである。
[前提出願の発明の効果]
[前提出願の発明の効果]
本発明の保水材パッケージでは、ネットなどの通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなる保水材パッケージが屈曲可能となっている。また、本発明の保水材パッケージ連結体では、複数個の保水材パッケージを屈曲可能な連結材によって連結している。従って、本発明の保水材パッケージ及び保水材パッケージ連結体は、これを折り畳んだり、簀巻き状に巻回して施工現場に搬入し、展開させて敷設施工することができる。そのため、施工が容易であり、短時間で施工することができる。
この保水材パッケージ又は保水材パッケージ連結体を建造物又は地表面に配列した場合、平板状ブロックを敷設した場合に比べて収容材内の保水用セラミックスと大気との接触面積が大きく、保水材パッケージ内の保水用セラミックスから水が効率よく蒸散するようになり、冷却効果が高いものとなる。
なお、保水用セラミックスを収容材内に収容して保水材パッケージ又は保水材パッケージ連結体とし、これを屋上等に敷き込んだ場合、保水材パッケージ同士の間に隙間をあけてもよく、このようにすれば保水用セラミックスからの水の蒸散性が向上する。
本発明にあっては、保水用セラミックスは、全体積の53〜70%が孔径1〜100μmの気孔よりなることが好ましい。このように比較的微細な気孔を多量に有する保水用セラミックスは保水性が高いと共に、表面の比表面積も大きく、水の蒸発性がよい。従って、降雨や散水によって素早く多量の水を吸水し、都市型洪水を防止することができる。また、この孔径の気孔は、超微細というものではなく、凍結するときには、気孔内の水が凍結時の水の体積膨張に伴って保水用セラミックス外に速やかに押し出されるので、凍結融解が繰り返されても、割れるおそれが殆どない。
保水した保水用セラミックスからは、上記の通り、水の蒸発により大きな潜熱が奪われる。そのため、この保水用セラミックスを建物の屋上や庭などに1段又は多段に積重した本発明の保水構造体は、建物や庭などの冷却効果に優れる。
[前提出願の発明を実施するための形態]
[前提出願の発明を実施するための形態]
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
[前提出願の第1の実施の形態]
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。
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。
保水材パッケージ21は、ネットよりなる収容材22内に多孔質セラミックス製の保水用セラミックス23を充填したものである。この収容材22は、2枚の同一大きさのシート状のネット24,25を重ね合わせ、その全周縁部で両者を結合すると共に、ネット24,25を分画部26で結合して複数の収容部27を分画形成したものである。分画部26は互いに略平行である。この実施の形態では、ネット24,25は方形であり、分画部26はネット24,25の一辺と平行方向に延在している。各分画部26もこれと同方向に延在している。ただし、後述の第18図のように、分画部26は2方向に延在してもよい。
ネット24,25の材質としては、合成樹脂、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、金属ワイヤなどが例示される。ガラス繊維を合成樹脂で被覆した複合繊維や、金属ワイヤを合成樹脂で被覆した被覆ワイヤなども用いることができる。ネット24,25同士を結合するには、縫着、融着、接着などの各種手段を採用することができる。なお、収容部27の一端側を開けておき、保水用セラミックス23を充填した後、この部分を閉じるのが好ましい。
ネットの目開きは、収容した保水用セラミックスが抜け出ない範囲でなるべく大きいことが望ましい。
保水用セラミックス23としては、平均粒径が5〜100mm特に10〜50mmであることが好ましい。この大きさのものは、製造が容易であると共に、収容部27に詰め易い。粒状体の形状は球形、楕円球形(例えばラグビーボール状)、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体、ドーナツ形など任意である。この多孔質セラミックスの好ましい物性、製造方法については後述する。
保水材パッケージ21の含水時の重量は最大でも60kg/m2であることが、建築躯体への負担の点からして好適である。1個の収容部27の幅aは約5〜20cm程度が好適であり、全体幅bは約15〜100cm程度が好適であり、全体長さcは約15〜100cm程度が好適であり、全体厚さdは約3〜15cm程度が好適である。
このように構成された保水材パッケージは、分画部26で屈曲可能であるので、簀巻き状に巻回することができる。従って、運搬が容易であると共に、施工現場に搬入してから巻き広げるようにして容易に敷設することができる。コンクリートやアスファルト面、地面などの上に保水材パッケージ21を広げて敷設した場合、個々の保水用セラミックス23が大気に触れるため、平板状の保水用セラミックスを敷き詰めた従来例と比べて保水用セラミックス23と大気との接触面積が大きく、水が蒸散し易い。また、収容部27同士の間の分画部26が凹条となっており、保水材パッケージ21の下面側の保水用セラミックス23から蒸散した水蒸気が、分画部26を通って大気に流出し易い。そのため、下面側の保水用セラミックス23からの蒸散性にも優れる。
なお、この保水材パッケージ21は、簀巻き状とする代りに、二ツ折りないし三ツ折り状に折り畳むことも可能である。
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。
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。
[前提出願の第2の実施の形態]
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。
この実施の形態に係る保水材パッケージ連結体30は、複数個の保水材パッケージ31をワイヤ、ロープ、チェーンなどの屈曲可能な線状体32によって連結したものである。保水材パッケージ31は、第1の実施の形態と同様のネットよりなる収容材33内に保水用セラミックス23を充填したものである。
この実施の形態では、収容材33は直方体形状であり、長手方向を略平行方向に揃えて配列され、隣接するもの同士が線状体32によって連結されている。線状体32は、保水材パッケージ31の長手方向の両端側にそれぞれ接続されている。なお、3本以上の線状体を保水材パッケージ31,31間に設けてもよい。
この実施の形態でも、保水材パッケージ連結体30を簀巻き状に巻回することができ、運搬、施工を容易に行うことができる。また、隣接する保水材パッケージ31同士の間に隙間があくように敷設することにより、保水材パッケージ31同士の間のスペースが、蒸散した水蒸気の通路となるので、保水用セラミックス23からの蒸散性が良好となる。
第3図では、保水材パッケージ31は直方体状であるが、円柱状、楕円柱状、多角柱状、三角柱状などであってもよい。
[前提出願の第3の実施の形態]
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。
なお、保水材パッケージ41は略立方体状、球状、半球状、ラグビーボール状、円盤状、多角板状、三角板状、ドーナツ状などの形状であってもよい。隣接する保水材パッケージ41は1本の線状体42で連結されれば足りるが、2本以上の線状体42で連結されてもよい。
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。
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。
[前提出願の保水構造体の実施の形態]
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。
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。
保水材パッケージ21、保水材パッケージ連結体30,40は1段のみ敷設されてもよく、2段以上積み重ねられてもよい。保水材パッケージ連結体30を2段以上積み重ねる場合、第6図のように、各保水材パッケージ31が上下に揃うように対象面50上に積み重ねてもよく、第7図のように、上下の保水材パッケージ31が互い違いとなるように積み重ねてもよい。第6図の場合、保水材パッケージの積み重ね体には深いスペース51が形成されるので、下段側の保水材パッケージ30から蒸散した水蒸気がこのスペース50を通って蒸散し易い。
第7図の場合、各保水材パッケージ31の側面だけでなく、上側や下側にも通気スペース32が形成されるので、各保水材パッケージ31からの水蒸気が蒸散し易い。
なお、保水材パッケージ21も2段以上に積み重ねてもよい。この場合も、各保水材パッケージ21の収容材27を揃えて積み重ねてもよく、上下の保水材パッケージ21の収容材27が互い違い状に食い違うように積み重ねてもよい。
保水材パッケージ21や保水材パッケージ連結体30,40は、部分的に積み重ね段数が異なるように配設されてもよい。保水材パッケージ連結体30,40を敷設する場合、部分的に保水材パッケージ31同士又は保水材パッケージ41同士の間隔を異ならせてもよく、保水材パッケージ31同士又は保水材パッケージ41同士を突き合わせてもよい。
次に、保水用セラミックスを構成する多孔質セラミックスの好適な気孔径、材料、組成及び製造方法等について説明する。
[前提出願の保水用セラミックスの気孔径]
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。
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。
より好ましくは、この孔径1〜100μmの気孔の60%以上、例えば70〜95%が孔径10〜50μm、好ましくは15〜40μmの気孔よりなる。
特に、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10〜70%、特には15〜50%が孔径15〜40μmの微細気孔よりなることが好ましい。
この保水用セラミックスの全気孔率は、55〜80%であることが好ましい。保水用セラミックスの全気孔率が55%未満では、全体積の53〜70%が孔径1〜100μmの微細気孔の保水用セラミックスを実現し得ず、80%よりも大きいと、強度が不足し、敷設材料としての実用性が損なわれる。
なお、本発明では、気孔の孔径の測定は、水銀ポロシメータを用い、JIS R 1655に従って行われる。
この保水用セラミックスは、1〜1200cm3特に1〜200cm3とりわけ20〜100cm3程度の大きさであることが好ましい。この大きさのものは、屋上や庭などに敷き詰め易い。保水用セラミックスの形状は球形、楕円球状(例えばラグビーボール状)、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体など任意である。
この保水用セラミックスを好ましくは厚さ2〜20cm特に8〜15cm程度に厚く敷き詰めることにより、保水用セラミックス層全体の保水容量が増大し、急激な降雨や一時的に多量の散水が行われたときでも、水を十分に保水することができる。従って、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、都市型洪水を防止することも可能となる。
また、この保水用セラミックスから、水が蒸発するときの蒸発潜熱により冷却が行われるので、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、ヒートアイランド現象を防止することが可能となる。
上記孔径の気孔内の水は、凍結時に保水用セラミックス外に押し出され易く、凍結融解作用を繰り返し受けても、保水用セラミックスが割れることは殆どない。
本発明で用いる保水用セラミックスには、その一部又は全面に光触媒コーティング液を塗布して光触媒効果を付与してもよく、これにより、光触媒による浄化作用で、保水用セラミックスの耐汚染性を高めることができる。
[前提出願のセラミックスの組成]
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。
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。
かかるソーダ・カリを多く含むアルミノ珪酸塩系セラミックスは、親水性であり、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。
なお、湿潤状態にある保水用セラミックスに藻が発生することを防止するために、CuOを保水用セラミックス中に0.1〜1.5wt%程度配合してもよい。
[前提出願の保水用セラミックスの製造方法]
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。
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。
この保水用セラミックスを製造するには、窯業系原料、アルミナセメント及び粉末状吸水性ポリマー並びに好ましくは更に炭酸リチウムを乾式混合し、次いで水を添加して混合し、その後、成形、乾燥及び焼成する。この際の配合割合は、好ましくは、
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。
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。
なお、水の混合割合は、水以外の全原料の合計重量に対して130〜170wt%程度であって、吸水性ポリマーに対して80〜150倍程度とすることが、取り扱い性、成形性、吸水性ポリマーの吸水膨張性、その後の乾燥、焼成効率の面から好ましい。
窯業系原料としては、カリ長石、粘土、珪砂などの1種又は2種以上を用いることができるが、これに限定されない。これらの窯業系原料をSiO2、Al2O3、Na2O+K2Oの割合が前述となるように選択して用いる。
アルミナセメントとしては、JISに定めるものを用いることができる。
このアルミナセメントは、硬化が速いので、水を添加して混合し、成形すると、短時間のうちにハンドリングできる程度の成形体が得られる。
粉末状吸水性ポリマーとしては、粒径10〜50μm特に20〜30μm程度のものが好適である。
吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、でんぷん・アクリル酸グラフト共重合体など、各種のものを1種を単独で、或いは2種以上を混合して用いることができる。
この混合物を成形するには、定量充填機、鋳込成型機、押出成形機、ハニカム成形機などを用いることができるが、これに限定されない。
この成形体を好ましくは80〜250℃で5〜40時間特に6〜12時間加熱して乾燥した後、好ましくは1050〜1200℃特に1100〜1150℃で0.2〜20時間特に0.3〜2時間焼成して焼結体とする。この焼成には、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャトルキルン等を用いることができる。
[前提出願の保水用セラミックスの応用例及びその効果]
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。
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。
従って、保水用セラミックスを、ビル屋上や個人住宅又は公共施設の通路、広場、庭等に敷設することにより、以下のA,Bのような環境対策を図ることができる。
A.個別ビルの環境対策
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。
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。
また、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすこともできる。特に、屋上階の夏場の空調の使用電力量を大きく低減することができる。
この結果、CO2の排出量の削減も可能となる。
A−2.ビルの屋上緑化の代替:
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、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。
現状の屋上緑化は維持に手間が掛かり、管理費も高いが、保水用セラミックスによれば、この問題を解決できる。
A−3.ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減:
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。
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。
現状では10年程度で防水層の補修が必要とされるが、保水用セラミックスを適用することにより、このメンテナンス頻度を低減できる。
B.都市の環境対策
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。
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。
例えば、東京都の緑被率は現在23%で更なる向上がなされない状況であるが、本発明の保水用セラミックスの適用で蒸散面積を50%まで上げれば、夏場の外気温度を27℃とすることも可能である。
また、保水用セラミックスは、芝生と比較して高い蒸散能力があるので、芝生に比べて単位面積当たりの温度低減効果も高い。
B−2.ゲリラ豪雨対策:
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、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。
B−3.資源の再利用
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。
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。
以下に、多孔質セラミックスによる上記A,Bの効果を示す実験例ないしは試算例を挙げる。
<A−1.ビルの省エネ・CO2削減>
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。
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。
別に、この多孔質セラミックスの代りに芝生を植えたものを試験体2とし、多孔質セラミックスを敷設しなかったものを試験体3とした。
これらの試験体1〜3を並べて置き、気温と、各試験体の温度センサ14の測定温度の経時変化を調べ、結果を第11図(b)に示した。
なお、第11図(b)のグラフ中、吸水期間は、降雨のあった期間であり、それ以外は、曇ないし晴天であった。
第11図(b)より明らかなように、多孔質セラミックスを敷設した試験体1は、敷設なしの試験体3に対してスラブ下温度で最大−8℃の温度低減効果があった。しかも、試験体1の蒸散効果は、芝生を植えた試験体2よりも大きいものであった。
この結果から、多孔質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ことが分かる。
次に、第11図(a)に示すと同様に多孔質セラミックス13を敷設すると共に温度センサ14を設けた試験体1と、多孔質セラミックスを敷設していない試験体3により、屋上スラブ表面温度の変化を模擬するものとして、1日24時間の温度センサ14の測定温度を調べ、結果を第12図に示した。
なお、多孔質セラミックス、コンクリートスラブ及び土の一般的な熱伝導率は以下に示す通りである。
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 :0.20W/m・K
コンクリートスラブ :0.15W/m・K
土 :0.63W/m・K
第12図より明らかなように、屋上スラブの表面温度の一日の変化量は、多孔質セラミックスを敷設した試験体1では2℃であるのに対して、敷設していない試験体3では15℃だった。この結果から、多孔質セラミックスを敷設することにより、日射によるスラブへの熱負荷が軽減されることが分かる。
次に、第13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4とした。多孔質セラミックスの敷設面積は1m2である。多孔質セラミックスの敷設面の上方1cmの位置に温度センサ14を設けた。
別に、多孔質セラミックスを敷設しなかったものを試験体5とした。この試験体5ではコンクリートスラブ12の上方1cmの位置に温度センサ14を設けた。
これらの試験体4,5を並べて置き、1日24時間の温度センサ14の測定温度の変化を調べ、結果を第13図(b)に示した。
第13図(b)より明らかなように、多孔質セラミックスを敷設した試験体4と敷設していない試験体5とでは、1cm上方の大気温度として、最大5℃の差があった。
この結果から、多孔質セラミックスを敷設することにより、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすことができることが分かる。
<A−2.ビルの屋上緑化の代替及びA−3.ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減>
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。
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。
第14図に示されるように、多孔質セラミックスは初期費用のみでその後の維持管理は殆ど不要である。一方、多孔質セラミックスを敷設しない従来仕様のケース2では、防水層の補修等の維持費がかかり、結果として、本発明品と同等である。
屋上緑化のケース3では、初期費用に加えて、剪定、刈込み、芝刈り、施肥、除草、病害虫防除、灌漑装置の点検、その他の総合点検等の維持費用がかさみ、第14図に示す費用以外にも灌漑設備による散水のための運転に必要な電気代及び水道代がかかる。
これらの結果から、前述の如く、多孔質セラミックスは、治水・蒸散において、芝生等植物の性能と同等であると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用した維持管理不要なものである上に、屋上緑化に比較して、初期費用は1/2、維持費用も格段に安く、屋上緑化代替の有力候補となることが分かる。
<B−1.ヒートアイランド対策>
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。
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。
現在、ビルの屋上には機器類(室外機・熱源など)が設置されているが、多孔質セラミックスは、ビル屋上の各種機器の下にも敷設できるので、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度を大幅に低減することができる。
多孔質セラミックスと芝生の吸水・蒸散の繰り返し試験結果を示す第16図から明らかなように、多孔質セラミックスは、芝生の約2倍の蒸散能力があるため、上記の10%の都市の蒸散面積の増加は、芝生に替算すれば、2倍の20%の都市の蒸散面積の増加となり、更なる有効性が明らかである。
<B−2・ゲリラ豪雨対策>
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。
ビル屋上に多孔質セラミックスを10cmの厚さで50km2の面積に敷設すると180万m3もの治水ができ、東京都23区で3mm/hrのゲリラ豪雨のピークカットを図ることができる。
<B−3.資源の再利用>
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。
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。
即ち、多孔質セラミックスを敷設面積として1日に5000m2生産すると、必要な廃棄物(長石キラ)原料は、180ton/日であり、廃棄物の有効利用効果は極めて大きい。
以下、上記配合の多孔質セラミックスが保水性及び蒸散性に優れていることを示す実験結果について説明する。下記の実験例1〜5は本発明の好ましい組成を用いた多孔質セラミックスであり、実験例6〜10はそれ以外の組成の多孔質セラミックスである。
なお、以下の実験例で用いた原料は次の通りである。
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
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
[前提出願の実験例1〜10]
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。
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。
各多孔質セラミックスについて成分分析を行うと共に特性測定を行った。結果を表1、表2に示す。
なお、気孔率は、水銀ポロシメータ(Quantachrome株式会社製)を用いて測定した。気孔の孔径分布を第9図及び第10図に示す。
保水量は、次のようにして測定した。
多孔質セラミックスを105℃で乾燥した後、放冷し、秤量し、重量(W1)を求める。次いで、20℃の水中に24時間浸漬した後、引き上げ、表面水を湿った布で拭き取り、飽水状態とする。この試料を秤量し、重量(W2)を求める。また、この飽水状態の多孔質セラミックスをメスシリンダー中の水中に投入し、体積(V)を求める。保水量(g/cm3)を(W2−W1)/Vにより算出する。
強度は10cm×10cm×0.5cmのサンプルを作り3点曲げ試験(JTトーシ株式会社、50kNデジタル曲げ試験機)によって測定した。
凍結融解性能は、上記飽水状態の多孔質セラミックスを−20℃に75分保持して凍結させた後、30℃に90分保持して融解させる凍結・融解サイクルを200サイクル繰り返し、破損の程度を観察することによって調べ、非常に良好(◎)、良好(○)、やや不良(△)、不良(×)で評価した。
吸い上げ性能は、水を深さ5mmに張った平たい容器内に、乾燥した多孔質セラミックスを置き、30分吸水させた後、引き上げ、この30分間の吸水量を上記保水量の測定方法と同様にして求める。体積については保水量測定時の体積を用いる。この30分間の吸水量(g/cm3)を吸い上げ性能とする。
蒸散効果持続日数は、蒸発の潜熱による冷却効果の持続日数であり、次のようにして測定した。
第8図に示す通り、厚さ150mmの再生ポリプロピレン樹脂製パレット1の上に、厚さ100mmの発泡スチロール板よりなる正方形状の囲枠2を載せ、容器とする。この容器の一辺は1000mm、深さは830mmである。容器の外周面にアルミ箔を張ってある。
この容器内に厚さ500mmに発泡スチロール板3を敷き詰め、その上面の5箇所に温度センサT1〜T5を配置する。
この発泡スチロール板3の上に厚さ180mm、比重2.2のコンクリート板4を載せる。このコンクリート板4の上に飽水状態の多孔質セラミックス5(第8図(b)にのみ図示)を50kg堆積させる。堆積厚さは約10cm程度である。以上の作業は、気温20℃、湿度60%RHの屋内で行う。この容器を35℃、60%RHの恒温恒湿室中に放置し、温度センサの検出温度が35℃に上昇するまでの日数を測定する。これを蒸散効果持続日数とする。
また、各実験例で得られた多孔質セラミックスについて、吸水性を調べるために、第17図に示すように、5個の多孔質セラミックス61〜65を用意し、水をはったパレット60上に、最下段の多孔質セラミックス65がその底部から1mm程度水に浸かるようにして、5段積み重ね、この状態で1時間放置した後、最上段の多孔質セラミックス61の重量変化から、この多孔質セラミックス61の吸水率(吸水前の多孔質セラミックスの重量に対する吸水した水の重量の割合)を算出した。
[前提出願の考察]
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。
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。
これに対し、上記の好ましい組成に属さない、実験例6〜10のうち実験例6は、気孔の孔径が過大であるため、吸い上げ性能及び蒸発効果持続日数、吸水性に劣る。
実験例7は、気孔の孔径が過度に小さいため、凍結融解性能、吸水性に劣る。
実験例8は、気孔率が80%と過度に大きいため、強度及び凍結融解性能、吸水性に劣る。
実験例9,10は、保水量が低いため、蒸発効果持続日数が短く、吸水性も悪い。
[本発明の実施の形態]
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。
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。
(第1の実施の形態)
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20(a)は、本実施の形態に用いる保水体100を示す斜視図である。保水体100は、保水性および蒸発性を有する多孔質セラミックスで形成されている。保水体100は、直方体状の基部122と、基部122のX軸方向の中心部分からY軸方向に向かって延在する凸部104とを有する。凸部104は、X軸方向の幅がdであり、凸部104のZ軸方向の高さh1が保水体100の基部122の高さh2と略同一である。保水体100には、基部122の上面と凸部104のX軸の正方向の側面とにより切欠部106aが形成され、基部122の上面と凸部104のX軸の負方向の側面とにより切欠部106bが形成されている。切欠部106aと切欠部106bのX軸方向の幅は略同一である。
図20(b)は、保水設備10を示す斜視図である。保水設備10は施工対象面Pの上に設置されている。施工対象面Pは、ビルの屋上、舗装された路面、公園の地面など、屋外の略平面状の表面である。保水設備10は、複数の保水体100が敷設されて形成された保水構造体102を有する。ここでは、同一形状の5つの保水体100a〜eが敷設された例を示すが、保水構造体102を構成する保水体100の数は、これに限られない。
保水構造体102の構造を、主に保水体100a〜cを用いて説明する。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。
保水体100aおよび保水体100bの基部122には、保水体100cの荷重がかかっている。同様に、保水体100aおよび保水体100dの基部122にも、保水体100eの荷重がかかっている。これにより、保水体100aおよび保水体100bの飛散が防止される。また、保水体100aおよび100bのすき間にぴったり挿入されてX軸方向から固定されることにより、保水体100cの飛散も防止される。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、保水性および蒸発性を維持しつつ、屋外に設置された保水設備10に対して強風が吹いたとしても、保水構造体102の飛散を防止することができる。また、保水体100を小さく形成することが可能となるため、保水体100の施工性、運搬性が向上する。
本実施の形態では、保水体100を施工対象面Pに直接設置した。しかし、保水体100によって施工対象面Pが擦れないよう、施工対象面Pの上に保護層などの層を別に設け、その上に保水体100を配置してもよい。
(第2の実施の形態)
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。
保水構造体102における保水性(吸水性)と、吸収された水の蒸発性とを高めるために、収容体108と比較して小さな保水体100を多数個利用し、保水構造体102の総表面積を大きくしている。保水体100の材料は、上述の多孔質セラミックスである。上述の多孔質セラミックスは、気孔率が高いため、保水性を維持しつつ、総表面積を大きくすることができる。
収容体108は網目構造で、網目は保水体100の外形よりも小さい。そのため、通気性や通水性などの保水蒸発性と、保水体100の飛散防止とが両立できる。
収容体108として、軽量性、強度、および耐久性を有する化学繊維、金網、金属製の格子などでできたネットを採用できる。収容体108の色は黒色や白色など任意だが、保水設備10全体の美観を考慮して、収容体108と同一ないし類似の色でもよい。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、屋外に設置された保水設備10に対して強風が吹いたとしても、保水構造体102の飛散を防止することができる。また、保水性および蒸発性をさらに向上させることができる。
(第3の実施の形態)
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。
収容体108の一方の側面の上端部に沿って、断面がL字状の第1の連結部材110が設けられている。第1の連結部材110と収容体108の第1の連結部材110が取り付けられた側面により、下向きに開口した溝が形成されている。また、収容体108の第1の連結部材110が設けられた側面と対向する側面の上端部に沿って、断面がL字状の第2の連結部材112が設けられている。第2の連結部材112と収容体108の第2の連結部材112が取り付けられた側面により、上向きに開口した溝が形成されている。ある収容体108の第1の連結部材110のうち下を向いた部分が、別の収容体108の第2の連結部材112に形成された溝に挿入されている。また、別の収容体108の第2の連結部材112のうち上を向いた部分も、ある収容体108の第1の連結部材110に形成された溝に挿入されている。これにより、ある収容体108の第1の連結部材110と別の収容体108の第2の連結部材112とが咬合し、収容体108同士が互いに連結されている。第1の連結部材110と第2の連結部材112とは、運搬時の取手として機能してもよい。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、屋外に設置された保水設備10に対して強風が吹いたとしても、保水構造体102の飛散を防止することができる。また、より多くの保水体100を収容体108に収容することができるため、施工性、運搬性がさらに向上する。また、保水設備10が定形の直方体状であるため、複数の収容体108を隣接させて配置する際の設計が容易となる。
なお、収容体108は、ネット状の蓋部を有していてもよい。この場合、保水設備10の飛散防止性、施工性、運搬性がさらに向上する。側面や蓋部に強度を持たせることにより、保水設備10の上面を人が歩行可能に形成されてもよい。この場合には、保水設備10のメンテナンス性が向上する。また、収容体108は、上方の一部を覆蓋する箱状に形成されてもよい。
また、収容体108の側面の少なくとも一部は、網目を有さない板状の部材であってもよい。これにより、保水構造体102の飛散防止性を高めることができる。また、本実施の形態では、上方が開放された定形の容器状に収容体108が形成される場合を示したが、収容体108は不定形のネット状の袋などであってもよい。また、収容体108は、上方以外が開放されていてもよい。また、本実施の形態に係る保水設備10の運搬用には、段ボールなどの折りたたみ式の箱を使用してもよい。
(第4の実施の形態)
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。
収容体108の一方の側部にはファスナーの歯部状の連結部材114aが、対向する側部には連結部材114aと咬合可能な連結部材114bが、それぞれ形成されている。ある収容体108の連結部材114aと、別の収容体108の連結部材114bとが、ファスナーを閉じる要領で咬合することにより、収容体108同士が連結される。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、屋外に設置された保水設備10に対して強風が吹いたとしても、保水構造体102の飛散を防止することができる。また、保水性および蒸発性をさらに向上させることができる。また、収容体108を曲げることができるため、敷設の自由度を向上させることができる。
なお、ファスナー状の連結部材114にかえて、前提出願の図3、図19で示した線状体32、線状体42を連結部材114として用いて、収容体108同士を連結してもよい。この場合、連結部材114の両端がそれぞれフック状に形成されてもよい。線状体32、42として、いわゆる結束バンド、ケーブルタイ等を用いて、収容体108同士を連結してもよい。
(第5の実施の形態)
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。
土台116の上面には、略三角柱状の掛止部材118が、互いに略平行となるように複数設けられている。1つの収容体108は、一対の掛止部材118によって掛止されている。一対の掛止部材118の間隔は、収容体108の幅よりも狭く、風が吹いても収容体108のずれを防止できる間隔である。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、さらに簡便に収容体108に収容された保水構造体102の飛散を防止することができる。
なお、通気性や蒸発性を考慮して、上下方向に貫通する穴が土台116に複数設けられてもよい。また、保水性を考慮して、土台116および掛止部材118を上述の多孔質セラミックスにより形成してもよい。
図25は、第5の実施の形態の変形例に係る保水設備10の斜視図である。本変形例では、掛止部材118は、線状の線状部材130、線状部材130に設けられた複数のフック部128aおよびフック部128bを有する。フック部128aおよびフック部128bは、それぞれフック状に形成されている。フック部128bのフックの先端は、フック部128aのフックの先端とは異なる方向を向いている。複数の掛止部材118が土台116に並設されて固定されている。一対の掛止部材118の間には、保水構造体102を収容したネット状の収容体108が配置されている。一対の掛止部材118のフック部128aおよびフック部128bが収容体108の網目に引っかかることにより、収容体108が掛止されている。掛止部材118としては、金属、樹脂、樹脂で被覆した金属などを用いてもよい。
なお、保水設備10は土台116を有さなくてもよい。この場合、掛止部材118は、施工対象面Pに直接敷設される。また、本変形例では、フック部128aとフック部128bとを有する掛止部材118を示したが、フック部128は1つ以上であればよく、またフック部128が複数設けられる場合には、それらが同じ方向を向いていてもよい。
本変形例に係る保水設備10によれば、さらに簡便に収容体108に収容された保水構造体102の飛散を防止することができる。
(第6の実施の形態)
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。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、さらに簡便に収容体108に収容された保水構造体102の飛散を防止することができる。
(第7の実施の形態)
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。
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。
本実施の形態では、収容体108は、収容体108の底面から延設された延設部120a、120bを有する。延設部120a、120bは、いずれも収容体108と同じネット状の素材で形成されている。図27(b)のように、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、延設部120bに載ることにより、他方の収容体108にかかっている。同様に、延設部120aについても、さらに別の収容体108を載せる部材として用いられる。
本実施の形態に係る保水設備10によれば、さらに効果的に収容体108に収容された保水構造体102の飛散を防止することができる。また、より多くの保水体100を収容体108に収容することができるため、施工性、運搬性がさらに向上する。
なお、本実施の形態では延設部120は2つ設けられているが、延設部120は収容体108の少なくとも1箇所に形成されていればよい。
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
10 保水設備、100 保水体、102 保水構造体、104 凸部、106 切欠部、108 収容体、110 第1の連結部材、112 第2の連結部材、114 連結部材、116 土台、118 掛止部材、120 延設部、122 基部、124 凸部、126 凹部、128 フック部、130 線状部
Claims (4)
- 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、
前記複数の収容体を連結する連結部材と、を有し、
前記複数の収容体は、ファスナー状の前記連結部材により互いに連結されている保水設備。 - 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請求項1に記載の保水設備。
- 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2に記載の保水設備。 - 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をさらに備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の保水設備。
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