(57)【要約】【課題】蓄熱槽の断熱性能や防水性能に優れ経時劣化も少なく、しかも貯水も濁水とならない蓄熱槽を提供することである。【解決手段】コンクリート躯体の内面にウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された躯体側防水材層２５と、躯体側防水材層２５の上にウレタン樹脂発泡材が吹き付けられて形成された断熱材層２６と、断熱材層２６の上に躯体側防水材層２５のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防水材層２７と、防水材層２７の上に防水材層２７のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きいウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防湿材層２８とを備え。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート躯体の内面にウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された躯体側防水材層と、前記躯体側防水材層の上にウレタン樹脂発泡材が吹き付けられて形成された断熱材層と、前記断熱材層の上に前記躯体側防水材層のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防水材層と、前記防水材層の上に前記防水材層のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きいウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防湿材層とを備えたことを特徴とする蓄熱槽。
【請求項２】
前記躯体側防水材層の厚さは０．５〜５ｍｍ、前記断熱材層の厚さは２０〜１００ｍｍ、前記防水材層の厚さは１〜５ｍｍ、前記防湿材層の厚さは１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱槽。
【請求項３】
前記躯体側防水材層及び前記防水材層を形成するウレア−ウレタン樹脂は、１０％〜５０％のウレア結合を含むウレタン樹脂であり、前記防湿材層を形成するウレア−ウレタン樹脂は、５０％〜８０％のウレア結合を含むウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーを冷水または温水に変換して冷熱及び温熱を蓄積する蓄熱槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間の割安な電力を利用して熱エネルギーに変換し、蓄熱槽に冷熱及び温熱を蓄熱してエネルギーの有効利用を図ることが行われている。例えば、ビルでは蓄熱槽に冷熱及び温熱を蓄熱して空調設備として利用している。
【０００３】
図４は、ビルに蓄熱槽を設置し空調設備とした水蓄熱式空調システムの構成図である。ビル１１の最下階のコンクリート躯体１２の床スラブ１３と基礎スラブ１４との間の空間１５に蓄熱槽１６を形成し、蓄熱槽１６に貯水された水に対して、熱源機１７で冷熱や温熱を与えるようにしている。
【０００４】
このような水蓄熱式空調システムでは、夜間の割安な電力で熱源機１７を運転して、夏の冷房時は冷水を蓄熱槽１６に蓄え、冬の暖房時には温水を蓄熱槽１６に蓄える。そして、昼間は、冷房時には蓄熱槽１６に蓄えられた冷水を利用して冷房を行い、暖房時には温水を利用して暖房を行う。蓄熱槽１６に蓄えられた冷熱または温熱の熱エネルギーを用いて空調を行うので、熱源機１７の必要な設備容量を小さくすることができ経済性に優れている。
【０００５】
図５は、図４の蓄熱槽１６部分の一部切欠斜視図である。コンクリート躯体１２を利用する蓄熱槽１６は止水性に乏しく熱損失が大きいので、図５に示すように、蓄熱槽１６には断熱防水材層１８が形成される。断熱防水材層１８はコンクリート躯体１２の内面に断熱材１９と漏水を防ぐための防水材２０とを用いて形成される。また、蓄熱槽１６には互いに水を連通させるための連通管２１が設けられ、また蓄熱槽１６の底部には排水管２２が設けられ、蓄熱槽１６の上部には通気管２３が設けられている。
【０００６】
蓄熱槽１６の断熱防水材層１８の工法の代表的なものとしては、コンクリート躯体１２の外面に断熱防水材層１８を密着させない絶縁工法と、密着させる密着工法とがある。絶縁工法としてはシート防水工法（ＤＮ工法）やサーモストック工法（吹き付け防水工法）があり、密着工法としてはエバーライト工法（塗布防水工法）などが知られている。
【０００７】
さらに、本出願人は、蓄熱槽１６の工法は密着工法でありながら絶縁工法の特徴をも併せ持ち、蓄熱槽の断熱性能や防水性能を向上させた蓄熱槽を開発し、既に特許出願している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２３１８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１のものは蓄熱槽の断熱性能及び防水性能に優れ、しかも経時劣化も少ないものであるが、蓄熱槽１６の水と接触する防水材槽の上にトップコートを塗布した場合には、まれに蓄熱槽１６の水が茶褐色に濁ることが判明した。これはトップコートに含まれる有機物質や、トップコート施工時に使用する揮発性有機溶剤が蓄熱槽水中に溶出し、酸化した為であると考えられる。
【００１０】
本発明の目的は、蓄熱槽の断熱性能や防水性能に優れ経時劣化も少なく、しかも貯水も濁水となることを少なくできる蓄熱槽を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係る蓄熱槽は、コンクリート躯体の内面にウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された躯体側防水材層と、前記躯体側防水材層の上にウレタン樹脂発泡材が吹き付けられて形成された断熱材層と、前記断熱材層の上に前記躯体側防水材層のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防水材層と、前記防水材層の上に前記防水材層のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きいウレア−ウレタン樹脂が吹き付けられて形成された防湿材層とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明に係る蓄熱槽は、請求項１の発明において、前記躯体側防水材層の厚さは０．５〜５ｍｍ、前記断熱材層の厚さは２０〜１００ｍｍ、前記防水材層の厚さは１〜５ｍｍ、前記防湿材層の厚さは１〜２ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明に係る蓄熱槽は、請求項１または２の発明において、前記躯体側防水材層及び前記防水材層を形成するウレア−ウレタン樹脂は、１０％〜５０％のウレア結合を含むウレタン樹脂であり、前記防湿材層を形成するウレア−ウレタン樹脂は、５０％〜８０％のウレア結合を含むウレタン樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、躯体側防水材層、断熱材層、防水材層、防湿材層のいずれの層も吹き付けにより施工されるので、継ぎ目のない（シームレス）断熱防水材層を形成できる。また、躯体側防水材層、断熱材層、防水材層、防湿材層の各層がウレタン樹脂またはウレタン系樹脂から成るので、各層が極めて近似した線膨張係数を有する。そのため、堅牢で伸縮に富み各層の界面において界面剥離のおそれがなく、従って、破断のおそれも少なく経年劣化も少ない。さらに、防湿材層としてウレア−ウレタン樹脂を吹き付けにより施工するので溶剤を用いる必要がなく、濁水となることを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓄熱槽の一部切欠断面斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄熱槽の断熱防水材層の施工法の一例を示す工程図。
【図３】図２に示した施工法で施工された蓄熱槽の一部切欠断面図。
【図４】ビルに蓄熱槽を設置し空調設備とした水蓄熱式空調システムの構成図。
【図５】図４の蓄熱槽部分の一部切欠斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る蓄熱槽の一部切欠断面斜視図であり、蓄熱槽１６の層構成が明らかになるように各層の切断位置を変えて側面方向から見た一部切欠断面斜視図である。蓄熱槽１６の側壁には、水を連通させるための連通管２１が設けられ、蓄熱槽１６の底部側壁には排水管２２が設けられ、蓄熱槽１６の上部側壁には通気管２３及びオーバーフロー管２４が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、蓄熱槽１６は、コンクリート躯体１２の内側に断熱防水材層１８が施されて形成されている。断熱防水材層１８は、コンクリート躯体１２からの漏水防止するウレア−ウレタン樹脂から成る躯体側防水材層２５と、硬質ウレタンフォーム（発泡材）から成る断熱材層２６と、躯体側防水材層のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じウレア−ウレタン樹脂から成る防水材層２７と、防水材層２７のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きいウレア−ウレタン樹脂から成る防湿材層２８とから形成されている。
【００１８】
躯体側防水材層２５は超速硬化ウレア−ウレタン樹脂からなり、コンクリート躯体１２に対して吹き付けることにより形成される。この躯体側防水材層２５の厚さは、約0.5〜5ｍｍであり、望ましくは約1ｍｍである。これは、断熱材層２６に湧水が侵入することを防止できる厚さである。躯体側防水材は、例えば、市場において「防水材ウレタンリムＳＲ」として入手可能である。
【００１９】
断熱材層２６は、現場で発泡させるウレタン樹脂発泡材からなり、躯体側防水材層２５の上に吹き付けることにより形成される。この断熱材層２６の厚さは約20〜100ｍｍであり、望ましくは約30ｍｍである。これは、蓄熱槽１６の貯水の冷熱や温熱を所定範囲内で維持できる厚さである。断熱材は、例えば、市場において「断熱エアライトフォームＳＨ−４０２」として入手可能である。一般に、断熱材は水が侵入すると含水するので、断熱性能は一気に失われる。そこで、断熱材層に水が侵入しないようにするために、躯体側防水材層２５及び防水材層２７で挟まれて形成されている。
【００２０】
防水材層２７は、躯体側防水材層１２のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じ超速硬化ウレア−ウレタン樹脂からなり、断熱材層の上に吹き付けることにより形成される。防水材層２７の厚さは厚さ約1〜5ｍｍであり、望ましくは約3ｍｍである。これは、蓄熱槽１６の貯水が断熱材層２６に侵入するのを防止できる厚さである。防水材は、例えば、市場において「防水材ウレタンリムＳＲ」として入手可能である。
【００２１】
防湿材層２８は、防水材層２７のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きいウレア−ウレタン樹脂からなり、防水材層２７の上に吹き付けることにより形成される。防湿材層２８の厚さは１〜２ｍｍである。この防湿材は、例えば、市場において「防水材ウレタンリムＳＶ」として入手可能である。
【００２２】
ここで、躯体側防水材層２５、防水材層２７及び防湿材槽２８に使用される超速硬化ウレア−ウレタン樹脂について説明する。ウレア−ウレタン樹脂は、イソシアネートとポリオール、またはイソシアネートとポリアミンとが反応して得られる。
【００２３】
（１）イソシアネート＋ポリオール→ポリウレタン樹脂
（２）イソシアネート＋ポリアミン→ポリウレア樹脂
イソシアネートとポリアミンとが反応してウレア結合（尿素結合）を生成するため、生成した樹脂は特にポリウレア樹脂と呼称し、ポリウレタン樹脂と区別している。ウレア−ウレタン樹脂はウレタン系樹脂であり、具体的にはウレア結合を含んだウレタン樹脂である。ウレア樹脂は、引張強度、引裂き強さ、伸び率、耐熱性、耐薬品性に優れた特性を持っている。従って、ウレア−ウレタン樹脂においてウレア結合の比率を高めた方が上記特性をより良く発揮する。
【００２４】
ウレア−ウレタン樹脂の各樹脂の比率(％)は、ウレア結合：ウレタン結合の比が公称値15：85を品番ＳＲ、ウレア結合：ウレタン結合の比が公称値50：50を品番ＳＶと呼んでいる。本発明の実施の形態で躯体側防水材層２５及び防水材層２７に使用される超速硬化ウレア−ウレタン樹脂は、１０％〜５０％のウレア結合を含むウレタン樹脂（防水材ウレタンリムＳＲ）であり、防湿材層２８を形成するウレア−ウレタン樹脂は、５０％〜８０％のウレア結合を含むウレタン樹脂（防水材ウレタンリムＳＶ）である。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態に係る蓄熱槽の断熱防水材層の施工法の一例を示す工程図である。まず、コンクリート躯体１２の内面に１０％〜５０％のウレア結合を含むウレア−ウレタン樹脂を吹き付け、0.5〜5ｍｍの躯体側防水材層２５を形成する（Ｓ１）。次に、躯体側防水材層２５の上にウレタン樹脂発泡材を吹き付け、20〜100ｍｍの断熱材層２６を形成する（Ｓ２）。そして、断熱材層２６の上に躯体側防水材層２５のウレア−ウレタン樹脂とウレア結合比が同じ１０％〜５０％のウレア結合を含むウレア−ウレタン樹脂を吹き付け、1〜5ｍｍの防水材層２７を形成する（Ｓ３）。さらに、防水材層２７の上に防水材層２７のウレア−ウレタン樹脂よりウレア結合比が大きい５０％のウレア結合を含むウレア−ウレタン樹脂を吹き付け、１〜２ｍｍの防湿材層２８を形成する（Ｓ４）。
【００２６】
図３は、図２に示した施工法で施工された蓄熱槽１６の一部切欠断面図である。蓄熱槽１６の断熱防水材層１８は、躯体側防水材層２５と防水材層２７とで断熱材層２６を挟んで形成され、防水材層２７の表面にはさらに防湿材層２８が設けられている。そして、コンクリート躯体１２の内面と躯体側防水材層２５が接触し、蓄熱槽１６の貯水２９と防湿材層２８が接触する。本発明の蓄熱槽１６の断熱防水材層１８の施工法は、コンクリート躯体１２の内面にウレア−ウレタン樹脂を吹き付けて躯体側防水材層２５を形成するので密着工法である。
【００２７】
しかし、躯体コンクリート１７の表面が湧水で湿潤状態になった場合には、絶縁工法の断熱防水材層１８として作用する。すなわち、躯体コンクリート１７の表面が湧水で湿潤状態になった場合には、躯体側防水材層２５は、湧水が断熱材層２５に浸入するのを防止するので、コンクリート躯体１２から剥離し湧水の逃げ道を作る。このように、本発明の蓄熱槽１６は密着工法の断熱防水材層１８でありながら、絶縁工法の特徴をも併せ持っている。
【００２８】
また、防水材層２７、防湿材層２８により、蓄熱槽１６の水が断熱材層２５に浸入するのを防止する。特に、防湿材層２８に使用するウレア−ウレタン樹脂は防水材層２７に使用するウレア−ウレタン樹脂よりも分子構造が密な為、水よりも分子構造が細密な水蒸気が断熱材層２５に浸入することを防止する性能を高めることが期待される。防湿材層２８は、躯体側防水材層２５、断熱材層２６、防水材層２７と同じように、ウレア−ウレタン樹脂を吹き付けにより施工するので溶剤を用いる必要がなく、従って、溶剤に含まれる揮発性有機物質が溶出して貯水を濁水にすることがない。また、防湿材層２８は、躯体側防水材層２５、断熱材層２６、防水材層２７と同じように、ウレア−ウレタン樹脂を用いるので、線膨張率や靭性の違いから生じる破断を防止できる。
【符号の説明】
【００２９】
１１…ビル、１２…コンクリート躯体、１３…床スラブ、１４…基礎スラブ、１５…空間、１６…蓄熱槽、１７…熱源機、１８…断熱防水材層、１９…断熱材、２０…防水材、２１…連通管、２２…排水管、２３…通気管、２４…オーバーフロー管、２５…躯体側防水材層、２６…断熱材層、２７…防水材層、２８…防湿材層、２９…貯水、３０…プライマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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