JP2000247394A

JP2000247394A - 蓄熱槽の壁面を構築する方法

Info

Publication number: JP2000247394A
Application number: JP11052083A
Authority: JP
Inventors: Makoto Baba; 眞馬場; Satoshi Yamashita; 聡志山下; Yasuhiro Yamada; 育弘山田; Seiji Sato; 誠治佐藤
Original assignee: SEKISUI PLANT SYSTEMS CO Ltd
Current assignee: SEKISUI PLANT SYSTEMS CO Ltd
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】既設の鉄筋コンクリート製の水槽を改造して
蓄熱槽とするに際し、水槽にある異形部の処理を簡単に
して、蓄熱槽の壁面を直方体状に構成することを容易に
しようとする。【解決手段】長さ方向に貫通する複数個の中空部を持
った長尺の硬質合成樹脂の板で、幅方向の両端に係止部
を備えたパネルを用い、既設の水槽の壁面にアンカーボ
ルトを固定し、アンカーボルトにチャンネルを固定し、
チャンネルに沿って上記のパネルを並べて係止部同士を
係合させ、平坦な壁面を作ってこれを蓄熱槽の壁面とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、蓄熱槽の壁面を
構築する方法に関するものであり、とくにビルディング
の地下に既に設置されている鉄筋コンクリート製の水槽
を改造して、蓄熱槽の壁面を構築する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近、エネルギーを有効に利用するため
に、ビルディングでは蓄熱槽が設置されるようになっ
た。蓄熱槽は、熱を貯えておいて必要なときに必要な場
所に貯えた熱を供給できるようにするものである。この
場合の熱としては、温熱のほかに冷熱も含まれている。

【０００３】現在用いられている蓄熱槽は、蓄熱物質と
して水、グリセリン又はポリエチレングリコール水溶液
等の液体を使用し、液体に熱を吸収させておいて、この
液体を温熱又は冷熱の必要とされる場所へ送り、そこで
液体に放熱又は吸熱をさせて、その場所を加熱又は冷却
するという原理に基づくものである。

【０００４】従って、蓄熱槽としては、断熱処理をした
水槽内に熱交換器を付設した構造のものが多く使用され
ている。大型の蓄熱槽は鉄筋コンクリートで作られ、そ
の壁面に断熱材を当接して熱の無駄な放散を防ぐように
されている。また、熱交換器としては多数のパイプを僅
かな間隙をおいて平行に並べて、全体として直方体状の
ブロックにした構造のものが使用されている。この構造
のものは、パイプの中を流れる流体とパイプの外にある
流体との間で、熱交換が効率よく行われるようにしたも
のである。

【０００５】他方、ビルディングでは、各室に水を供給
するために、既に地下に水槽の設置されていることが多
い。そこで、新たに蓄熱槽を設置しようとするとき、こ
の水槽を改造して蓄熱槽とすることが行われている。

【０００６】既に設置されている水槽は、その形が直方
体状でないものが多い。それは、従来の水槽がビルディ
ング内の空所を利用して設置されたからである。また水
槽として使用する限りは、その形が異形であっても差し
支えないからである。ところが、この水槽を蓄熱槽とし
て使用するとなると、槽の形が異形であっては不都合を
生じる。なぜならば、異形であっては、上述のような直
方体状のブロックとされた熱交換器をその中に入れて、
効率よく熱交換を行わせることが困難となるからであ
る。また、蓄熱槽内の流体に全体として一様な温度を持
たせることも困難となるからである。

【０００７】そのため、既設の水槽を蓄熱槽に改造する
場合には、まず水槽躯体における異形部を埋め又は切削
して、躯体を直方体状に修正して来た。またこうして、
躯体表面を平滑に仕上げたのち、そこに断熱材を貼り、
また防水処理をして来た。しかも、断熱材の貼付と、防
水処理とは別個の工程とされて来た。そのために、改造
には非常な手間を必要とした。

【０００８】既設の水槽とは無関係に、新たに蓄熱槽を
鉄筋コンクリートで作る場合には、蓄熱槽の壁面に特殊
な合成樹脂製の板を用いることが提案されている。この
提案は、特開平９−１３７９７４号公報に記載されてい
る。この提案によれば、合成樹脂製の板をコンクリート
流し込み用の型枠として使用し、コンクリートの硬化後
はこの板を剥がさないでそのまま残して断熱板とするか
ら、コンクリートの打設だけで一挙に蓄熱槽を作ること
ができる、という利益が得られる。しかし、この提案は
鉄筋コンクリート製の水槽を改造して蓄熱槽とする場合
にそのまま適用できるものではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、鉄筋コン
クリート製の水槽を改造して蓄熱槽とする際に、上述の
ような煩瑣な作業をしないで済む簡単な方法を提供しよ
うとするものである。すなわち、水槽の異形部の処理を
簡単にして、直方体状の壁面を構成するとともに、一挙
に断熱と防水の処理をして、蓄熱槽への改造を容易にし
ようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、この発明
は、蓄熱槽の壁面に特開平９−１３７９７４号公報で使
用することとされている中空部を持った長尺の合成樹脂
製板を用いることとする。しかも、水槽の壁面に多数の
アンカーボルトを打ち込み、このアンカーボルトでチャ
ンネルを適所に固定し、チャンネルに沿って合成樹脂製
板を固定することによって、直ちに直方体状の蓄熱槽壁
面を構成しようとするものである。

【００１１】この発明は、既設のコンクリート製水槽を
蓄熱槽に改造するに際し、長さ方向に貫通する複数個の
中空部を持った長尺の硬質合成樹脂製の板で、幅方向の
両側に係止部を備えたパネルを用い、コンクリート製水
槽の内面に多数のアンカーボルトを固定し、これらアン
カーボルトの先をチャンネルに通し、各アンカーボルト
に嵌めたナットの移動によりチャンネルをアンカーボル
ト上の適所に固定し、チャンネルに沿って上記パネルを
並べ、隣接するパネルの係止部同士を係合させて気密に
連続した平坦な壁面を作り、こうして蓄熱槽の壁面を直
方体状に構成することを特徴とする蓄熱槽の壁面を構築
する方法を提供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明を実施の一例について図
面に基づき説明すると次のとおりである。図１は、この
発明で用いることのできるパネルの一部切欠斜視図であ
る。図２は、図１に示したパネルの接続状態を示した斜
視図である。図３は、この発明方法の初めの段階におけ
る蓄熱槽の縦断面図である。図４は、この発明で用いる
ことのできるアンカーボルトとチャンネルとの側面図で
ある。図５は、この発明方法の中間段階における蓄熱槽
の縦断面図である。図６は、この発明方法により完成さ
れた蓄熱槽の縦断面図である。

【００１３】この発明では、既設のコンクリート製水槽
を蓄熱槽に改造するに際し、硬質合成樹脂製のパネルを
使用する。そのパネルは、特開平９−１３７９７４号公
報に記載されたものであり、その一例を図１に示してい
る。図１のパネルは、全体としては長尺の板状を呈して
いるが内部に長さ方向に貫通する中空部を複数個持って
おり、幅方向の両側には係止部を備えている。複数個の
中空部を持った構造は、これをさらに詳しく言えば、平
坦な表面部と同じく平坦な裏面部とを平行に並べ、その
間に複数個の平行リブをさしわたして一体としたもので
ある。複数個の中空部は等しい大きさであることが好ま
しいが、違った大きさのものであってもよい。

【００１４】両側にある係止部はパネルの中心軸に対し
て中心対称に設けられている。すなわち、両側の係止部
は、同形同大の断面Ｕ字状の突起であるが、ただＵの開
口方向だけを異にしている。詳述すれば係止部の一方は
断面Ｕ字状の突起におけるＵの開口が、表面部の面の向
く方向に向かっているのに対し、係止部の他方は、裏面
部の面の向く方向に向かって開口している。この２つの
係止部は、何れも側縁の全長にわたって付設されてい
る。また、２つの係止部は、何れもＵ字状突起における
Ｕの底にあたる部分の外面が、それぞれ表面部及び裏面
部の面と面一にされている。また、１つの係止部の溝内
には、他の係止部の突出した部分が丁度嵌まり込むよう
にされていて、これによって係止部同士は咬み合うもの
とされている。

【００１５】図１のパネルは、硬質合成樹脂を材料とし
て、係止部までも含めて一体に成形されている。合成樹
脂としては塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂な
ど、色々な樹脂を用いることができるが、そのうちでは
ポリエステル樹脂、とくに繊維で補強されたポリエステ
ル樹脂を用いることが好ましい。とりわけ、ガラス繊維
で補強されたポリエステル樹脂を用いることが好まし
い。

【００１６】この発明で用いるパネルは、図１に示した
構造の長尺体から必要な長さだけ、すなわち蓄熱槽の側
壁について言えば、側壁の高さに相当する長さ分を切り
取って用いられる。従って、このパネルを用いて蓄熱槽
を作ると、蓄熱槽の側壁では上下方向には継ぎ目のない
ものとなる。言い換えると、このパネルは横方向に接続
するだけで蓄熱槽を構成することができるので、作られ
た蓄熱槽は強固なものとなる。

【００１７】この発明で用いるパネルは、蓄熱槽の側壁
の高さに相当する長さを持っているが、横方向の幅を小
さくすることによって、容易に既設水槽のマンホールか
ら運び込むことができる。こうして運び込まれたパネル
を水槽内で横方向に接続することが必要であるが、それ
には図２に示したように、パッキンなどを使用して容易
に気密に接続することができる。

【００１８】パネル同士を接続するには、図２に示した
ように、まずパネルＡの係止部が隣接するパネルＢの係
止部と逆向きに開口するように位置させる。この両係止
部の間に横断面が乙の字状のパッキンを介在させる。こ
うして、パネルＡをパネルＢに近づけると、係止部同士
はパッキンを介して接続される。その結果、接続された
パネルは、パネルＢとパネルＣとに示すように、気密に
接続される。このとき、係止部の外面は全く窪みを生じ
ないように全体を面一にすることができる。また、パッ
キンにシール材を塗布することによって、接続部の気密
度を一層向上させることができる。

【００１９】パネルとしては図１及び図２に示したもの
に限らず、特開平１０−２９１５８６号公報が図１及び
図２として掲げているような構造のもの、及び特開平１
０−２９２５５３号公報が図４として掲げているような
構造のものも用いることができる。

【００２０】この発明方法では、既設のコンクリート製
水槽内に上述のパネルを使用して蓄熱槽の底を作ること
が必要とされる。このとき、既設のコンクリート製水槽
は底が異形となっていることが多い。例えば、図３に示
すように、コンクリート製水槽は底１１が逆台形を呈し
て、下ほどすぼまった形をし、側壁にはフーチング部１
２が出っ張っている。この発明は、このような異形の水
槽内に最も大きなしかも直方体状の蓄熱槽を構成するこ
とを目指し、そのためにまず直角四辺形の平坦な蓄熱槽
の底を付設しようとする。

【００２１】この発明では、蓄熱槽の底を付設するに
は、次のようにする。初めにパネルとして、なるべく水
槽の底１１全体にわたって延びるような長さのパネルを
長尺体から切り取る。また、図３に示したように、水槽
の底１１にアンカーボルト２を固定する。アンカーボル
ト２としては図４に示したようにその全長にわたって外
面にネジの切られたものを用いるのが好ましい。アンカ
ーボルト２の固定位置は、蓄熱槽の底を構成するパネル
の長さ方向の両端近くで、且つ両側壁寄りの少なくとも
４個所とする。また、アンカーボルト２は、その軸が鉛
直方向に延びるように固定する。

【００２２】アンカーボルト２は、図４に示したよう
に、その先がチャンネル３を貫通している。チャンネル
３は金属とくに鋼鉄で作られ、図４の紙面に垂直な方向
に水槽の底１１の全体にわたって延びる長さを持ってい
る。チャンネル３は、長さ方向に延びる開口３１を上に
向けて位置し、アンカーボルト２を挿脱自在に貫通させ
ている。アンカーボルト２はそこに嵌められている２個
のナット２１と２２とに挟まれて、チャンネル３に固定
されているようになっている。従ってナット２１と２２
との位置を変えることにより、チャンネル３は、アンカ
ーボルト２上の所望のところで固定できることになって
いる。こうして、チャンネル３はアンカーボルト２に対
して変位自在に固定できることとなる。チャンネル３
は、実際にはナット２１と２２との調整によって水槽の
底１１にできるだけ近いところに平坦な面を構成するよ
うに固定される。

【００２３】こうして固定されたチャンネル３上に図１
及び図２に示した構造のパネル４が乗せられる。パネル
４は上述のように底全体に延びる長さとされているか
ら、その長さ方向では初めから平坦である。しかし、幅
方向には多数のパネル４が図２に示したように係止部の
係合により接続されるから、凹凸を生じる可能性があ
る。しかし、上述のように平坦面を構成するように固定
されたチャンネル３に沿って並べることにより、平坦な
面とすることができる。こうして、平坦な蓄熱槽の底を
水槽の底１１にできるだけ接近させて構成する。この状
態で、パネル４をアンカーボルト２又はチャンネル３に
適宜手段により固定する。

【００２４】その後、水槽の底１１とパネル４との間に
硬化性樹脂又はコンクリートを流し込み硬化させる。硬
化性樹脂としては、発泡性ウレタン樹脂を用いることが
好ましく、コンクリートとしては発泡性コンクリートを
用いることが好ましい。

【００２５】こうして蓄熱槽の底を構成したあとで、次
には底の周りに蓄熱槽の側壁を構成する。それには、水
槽側壁の内面に多数のアンカーボルト２を水平に固定
し、アンカーボルト２にナットを嵌めその先をチャンネ
ル３に通し、ナットの移動によってチャンネル３の延び
る方向を一直線に揃える。

【００２６】その後、チャンネル３に沿ってパネル６を
並べるとともに、パネル６にもアンカーボルト２の先を
貫通させる。このとき、パネル６はその長さが丁度蓄熱
槽の高さに等しいようにされており、またその長さ方向
を垂直に向けて配置されることが好ましい。こうして並
べられたパネル６は、底を構成するパネル４と同様に両
側にある係止部を互いに係合させて気密な平坦面を構成
する。

【００２７】その後、パネル６の上からアングル材７を
当接し、アングル材７にもアンカーボルト２の先を貫通
させ、アンカーボルト２にナットを嵌め、アングル材７
をパネル６に向けて押し付けて、パネル６を固定する。

【００２８】このとき、パネル６は、パネル４によって
構成された蓄熱槽の底をできるだけ広く取り囲み、また
水槽１の側壁の凹凸を避けながら、できるだけ水槽側壁
に接近したところに位置するように配置する。これによ
って水槽内にできるだけ大きな直方体状の蓄熱槽が構成
される。

【００２９】図３では、蓄熱槽の底を構成するのに、パ
ネル４の長さ方向の両端にアンカーボルト２を設置した
だけであるが、パネル４の長さが大きいときは、パネル
の途中にアンカーボルトを余分に付設する。また、必要
に応じてパネルの両側縁の間にもアンカーボルトを付設
する。同様に、蓄熱槽の側壁を構成するのに、図３では
パネル６の両側縁の長さ方向の中央部にアンカーボルト
２を設置しただけであるが、矢張りパネル６の長さに応
じて適当な部分にアンカーボルトを余分に付設する。

【００３０】また、底と側壁との接続部では、例えば外
側にアングル材７を当接して相互に固定することが好ま
しく、その内面にはシール材８を塗布することが好まし
い。

【００３１】こうして、図５に示したように、水槽１内
にパネル６を固定して蓄熱槽の側壁を構成したのち、蓄
熱槽の側壁と水槽側面との間に硬化性樹脂又はコンクリ
ートを流し込んで硬化させる。図４と図５では、硬化性
樹脂又はコンクリートを二度に分けて流し込む例を示し
たが、これは一度に流し込むこともできる。すなわち、
蓄熱槽の底と側壁とを組み立てたあとで、一度に樹脂又
はコンクリートを流し込むこととしてもよい。

【００３２】その後、水槽のマンホールから蓄熱槽内に
熱交換器を運び込み、蓄熱槽内に熱交換器を設置する。
この蓄熱槽は、直角四辺形のパネルにより構成されてい
るから、必然的に直方体状のものとなっている。他方、
熱交換器は通常直方体状のブロックとされているから、
この蓄熱槽内には熱交換器を均等に効率よく設置するこ
とができる。

【００３３】その後、図６に示すように、蓋をして蓄熱
槽を完成させる。図６では熱交換器の図示を省略した
が、蓋も底や側壁と同じパネルで構成する。また、蓋の
周囲には、発泡スチロールブロック９を付設して、熱の
逃散を防ぐこととする。さらに、マンホールの周りで
は、蓋と水槽壁面との間に発泡性ウレタン樹脂を充填し
て、熱の逃散を防ぐこととする。

【００３４】なお、図６に示したように、フックボルト
１０を用いて、パネル６又は水槽内面と、硬化性樹脂又
はコンクリートとの接着を強化することが望ましい。フ
ックボルト１０は、アンカーボルト２の固定と同時に水
槽壁面に固定し、パネル６をアンカーボルト２に通す前
にパネル６に固定しておくことが必要である。

【００３５】また、硬化性樹脂又はコンクリートを流し
込む前に、対向するパネル６の間にパイプサポートをさ
しわたしておいて、硬化性樹脂又はコンクリートの圧力
によりパネル６が内側へ倒れ込まないようにすることが
好ましい。このパイプサポートは、硬化性樹脂又はコン
クリートを流し込んだのち、熱交換器を運び込む前に撤
去すべきものであることは言うまでもない。また、パネ
ル４と６との継ぎ目には、図６に示すように、パッキン
１３を介在させるのが好ましい。

【００３６】

【発明の効果】この発明によれば、蓄熱槽の壁面を構成
するのに、パネルとして、長さ方向に貫通する複数個の
中空部を持った長尺の硬質合成樹脂製の板を用いるか
ら、パネルは軽量である割合に強度が強く、水槽内への
運び込みが容易であり、高さ方向に継ぎ目がないために
強固であり、しかも断熱性のよい壁面を構成することと
なる。また、このパネルは、幅方向の両側に係止部を備
えているので、係止部同士の係合により、一挙に気密に
接続することができることとなり、蓄熱槽の設置が容易
である。

【００３７】また、既設のコンクリート製の水槽の内面
に多数のアンカーボルトを固定し、これらアンカーボル
トの先をチャンネルに通し、各アンカーボルトに嵌めた
ナットの移動によりチャンネルをアンカーボルト上に適
所に固定することとしたので、チャンネルを水槽内面に
沿い水槽内面に近いところで一直線に延ばすことがで
き、従ってチャンネルに沿ってパネルを並べ係止部同士
を係合させるだけで、気密に連続した平坦な壁面を直方
体状に容易に構成することができる。また、こうして作
られた蓄熱槽壁面と水槽内面との間には、硬化性樹脂又
はコンクリートを流し込んで固化させることにより、蓄
熱槽の壁面を水槽と一体にすることができ、従って蓄熱
槽は強固なものとなる。

【００３８】こうして作られた蓄熱槽は必然的に直方体
状となっているから、その中に既製の直方体状のブロッ
クとされた熱交換器を均等に設置することができ、従っ
て性能のよい蓄熱槽を容易に且つ効率よく作ることがで
きる。この発明は、このような利益を与えるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明で用いることのできるパネルの一部切
欠斜視図である。

【図２】図１に示したパネルの接続状態を示した斜視図
である。

【図３】この発明方法の初めの段階における蓄熱槽の縦
断面図である。

【図４】この発明で用いることのできるアンカーボルト
とチャンネルの側面図である。

【図５】この発明方法の中間段階における蓄熱槽の縦断
面図である。

【図６】この発明方法により完成された蓄熱槽の縦断面
図である。

【符号の説明】

１既設の水槽２アンカーボルト３チャンネル４パネル５硬化性樹脂又はコンクリート６パネル７アングル材８シール材９発泡スチロールブロック１０フックボルト１１水槽の底１２フーチング部１３パッキン２１、２２ナット３１開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E070 DA03 DA07 KA03 KA11 KB10 KC06 LA01 NA01 QA04 RA01 RA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設のコンクリート製水槽を蓄熱槽に改
造するに際し、長さ方向に貫通する複数個の中空部を持
った長尺の硬質合成樹脂製の板で、幅方向の両側に係止
部を備えたパネルを用い、コンクリート製水槽の内面に
多数のアンカーボルトを固定し、これらアンカーボルト
の先をチャンネルに通し、各アンカーボルトに嵌めたナ
ットの移動によりチャンネルをアンカーボルト上の適所
に固定し、チャンネルに沿って上記パネルを並べ、隣接
するパネルの係止部同士を係合させて気密に連続した平
坦な壁面を作り、こうして蓄熱槽の壁面を直方体状に構
成することを特徴とする、蓄熱槽の壁面を構築する方
法。
【請求項２】壁面を作ったのち、壁面と水槽内面との
間に硬化性樹脂又はコンクリートを流し込んで固化させ
ることを特徴とする、請求項１に記載の蓄熱槽の壁面を
構築する方法。
【請求項３】蓄熱槽の側壁を構成するパネルは、その
長さ方向を垂直にしてチャンネルに沿って並べることを
特徴とする、請求項１又は２に記載の蓄熱槽の壁面を構
築する方法。