(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１孔および複数の第２孔を有するバッキングプレートと、
前記第２孔において前記バッキングプレートから延びる側壁およびベースを備えた複数の管状支持構造とを有する排水セルであって、
前記管状支持構造は、流体が前記第２孔を通って管状支持構造内へ流入するように、前記バッキングプレートの前記第２孔に連通し、
前記管状支持構造の側壁は開口を画定し、流体が管状支持構造の側壁の開口を通って前記管状支持構造から流出することを可能とし、
前記第１孔は前記管状支持構造を有さない孔であり、前記第１孔の寸法は、前記管状支持構造のベースの寸法よりも大きく、前記第１孔の各々は一組の第２孔の間に配置される排水セル。
【請求項２】
前記管状支持構造の開口の面積は前記管状支持構造の側壁の全面積の少なくとも２０％である請求項１に記載の排水セル。
【請求項３】
前記管状支持構造の開口の面積は前記管状支持構造の側壁の全面積の少なくとも４０％である請求項２に記載の排水セル。
【請求項４】
前記管状支持構造の開口の面積は前記管状支持構造の側壁の全面積の少なくとも５０％である請求項３に記載の排水セル。
【請求項５】
前記管状支持構造の開口の面積は前記管状支持構造の側壁の全面積の７０％から７５％である請求項４に記載の排水セル。
【請求項６】
前記バッキングプレートは平面的であり、かつ流体浸透性のジオテキスタイルの層で被覆される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項７】
前記バッキングプレートの第１孔および第２孔の各々は１５から２５ｍｍまでの直径を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項８】
前記バッキングプレートの第１孔および第２孔の各々は２０から２５ｍｍまでの直径を有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項９】
前記管状支持構造は円錐台状である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項１０】
前記バッキングプレートの第１孔および第２孔の全面積は前記バッキングプレートの全面積の６０から６５％である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項１１】
前記複数の第１孔と前記複数の第２孔とは平行に配列され、互いに近接する二列の第２孔の間に一列の第１孔が配置され、前記第１孔および前記第２孔は、各第１孔が四つの第２孔の中央に位置し、かつ各第２孔が四つの第１孔の中央に位置するように、配置される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項１２】
前記各管状支持構造は、前記管状支持構造の側壁の内方において下方へ向けて延びる一つ以上のリブによって強化される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項１３】
各管状支持構造は十字形の構造を形成する四つのリブによって強化され、該四つの強化リブは交差部において互いに接触している請求項１２に記載の排水セル。
【請求項１４】
近接した各対の管状支持構造の間に延びる強化リブが設けられる請求項１２または１３に記載の排水セル。
【請求項１５】
前記管状支持構造のベースの全面積は、前記排水セルのベースの全面積の３５％未満である請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の排水セル。
【請求項１６】
請求項６乃至１５のいずれか一項に記載の排水セルを複数積層した地下排水構造であって、前記排水セルは、管状支持構造のベースを最も下方に配置して、それぞれバッキングプレートを支持するように配向される地下排水構造。
【請求項１７】
積層され、かつ嵌め込まれた形式における請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の排水セルを備え、積層された一つの排水セルの管状支持構造は前記一つの排水セルの直下の排水セルの第１孔内に少なくとも部分的に嵌め込まれる地下排水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良型の排水セル（Ｄｒａｉｎａｇｅ  ｃｅｌｌ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
雨水または排水などの地表水（Ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｔｅｒ）を管理したり、流動させたりすることは、建物または他の構造物の基盤に近接した地表水や、運動場、ゴルフコース、展望デッキ、庭園における地表水の増加を防止するために重要である。屋上ガーデンは、「緑化された（Ｇｒｅｅｎ）」建物のために、かつ環境に配慮した建物のために、またレクリエーションのための空間を提供するために、次第に人気が高まってきている。屋上ガーデンにおいて排水セルを使用することは、過剰水を屋上ガーデンから排水口へ迅速に回避させるために、重要である。排水セルの使用は、屋根を通って水が漏洩する可能性を低減し、建物の屋根の上部の水や培養媒体（Ｇｒｏｗｔｈ  ｍｅｄｉａ）等の重量によって負荷が発生することを防止するように補助する。
【０００３】
（窪みを有する排水シート（Ｄｉｍｐｌｅｄ  ｄｒａｉｎａｇｅ  ｓｈｅｅｔ）としばしば呼ばれる）典型的な排水セルは、突出した円錐台状の窪みの列が形成されたプラスチック製の押出シートで形成されている。ジオテキスタイル（Ｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅ）の層が排水セルの円錐台状部のベースに接着されている。セルには、円錐台状部のベースと上向きのジオテキスタイルとが配置されている。セルの反対面、即ちベースは、典型的には、屋上ガーデンの用途で用いられる場合には、防水膜等のシート上に配置される。
【０００４】
しかし、従来の排水セルにおける課題は、ジオテキスタイル層の下方の空間を占有する円錐形の窪みの体積によって流れが阻害され得ることにある。より深刻な課題は、ジオテキスタイル層の上部に位置する土壌または他の培養媒体の重量によってジオテキスタイルが沈下し得ることにある。この事実は、円錐形状の窪みの間の空間を遮蔽し、又は部分的に遮蔽し、ひいては水の流れを妨げ、かつ排水セルを通る水の流速を低下させる。ジオテキスタイルを沈下させる問題は、排水セルおよびジオテキスタイルの老朽化に応じて悪化する。
【０００５】
本明細書に含まれる文献、行動、材料、装置、項目等のあらゆる記載は、本発明の説明のみを目的する。これらの事項の一部または全部が、従来技術の基盤の一部を形成するもの、あるいは本願の各請求項の優先日以前に存在するような本発明の関連分野における一般知識であるものとして認識されるべきではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の排水セルの上述のいくつかの問題に対処する改良型排水セル、及びそれを備える地下排水構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、複数の第１孔および複数の第２孔を有するバッキングプレートと、前記第２孔において前記バッキングプレートから延びる側壁およびベースを備えた複数の管状支持構造とを有する排水セルが提供される。前記管状支持構造は、流体が前記第２孔を通って管状支持構造内へ流入するように、前記バッキングプレートの前記第２孔に連通する。前記管状支持構造の側壁は開口を画定し、流体が管状支持構造の側壁の開口を通って前記管状支持構造から流出することを可能とする。前記第１孔は前記管状支持構造を有さない孔であり、前記第１孔の寸法は、前記管状支持構造のベースの寸法よりも大きく、前記第１孔の各々は一組の第２孔の間に配置される。
第一の広範な態様において、本発明は、複数の孔を備えたバッキングプレートまたはバッキングシートと、前記バッキングプレートから延びる側壁およびベースを備えた一連の管状構造とを有する排水セルを提供し、前記管状構造は、流体が孔を通って管状構造内へ流入するように、前記バッキングプレート内の孔の少なくとも一部と連通し、管状構造の側部は、流体が管状部の壁部を通って管状構造から流出することを可能とする開口を画定する。前記バッキングプレートの孔のうち半分は、支持部を備えず、かつ前記管状構造の間に配置された孔のうち残りの半分で前記管状構造と適合する。
【０００８】
典型的には、前記管状構造の孔を有する面積または開放面積は、管状構造の側壁の面積の少なくとも２０％であり、より望ましくは少なくとも４０％であり、さらに望ましくは５０％以上であり、最も望ましくは７０から７５％程度である。
【０００９】
有利には、前記管状構造の側壁に開口を設けることにより、前記セルを通る水の流速が著しく向上すると共に、円錐体の間の容積のみでなく、前記管状構造の内部も水が占有するように、より大きな内部の排水空隙容積領域（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｄｒａｉｎ  ｖｏｉｄ  ｖｏｌｕｍｅ  ａｒｅａ）が形成される。この事実は、円錐状構造の内部が水によって占有されない従来の排水セルと対照的である。
【００１０】
典型的には、前記バッキングシートは概ね平面的であり、通過する流体（通常は、水）の流れを制限することが可能な流体浸透性ジオテキスタイルの層で被覆されている。
典型的には、バッキング層の孔の半分は、前記管状構造の間に配置された残りの半分で管状構造と適合する。従って、典型的には、前記開口の５０％のみが、管状構造の上方に配置される。
【００１１】
使用の際には、前記排水セルは従来の排水セルに対して反対の配向で用いられ、前記セルは管状構造のベース上に配置され、かつ該ベースによって支持される。前記管状構造のベースの全面積は、典型的には前記セルのベースの全面積の３５％未満であり、最も望ましくは２５％未満である。一つの特定の好適な実施形態において、面積は約２０％である。ジオテキスタイル層は、前記平面的なバッキング層によって、より良く支持され、この事実は、前記ジオテキスタイルが沈下する傾向を低減する。
【００１２】
前記ジオテキスタイルは、従来の排水セルのように管状部材の端部に配置されず、バッキングシート上に配置されるため、一つの排水セルの管状構造が別の排水セルの管状構造の間の間隙の間に嵌め込まれるように、前記排水セルは嵌め込まれることが可能である。この事実は、前記排水セルによって占有される容積を著しく低減させ、排水セルの搬送をより費用効果的にする。
【００１３】
前記管状構造は、典型的には円錐台状である。しかし、前記管状構造は断面が円形である必要はなく、四角形または任意の他の断面形状を有して良い。
典型的には、前記シートの孔は、約１５から２５ｍｍの直径を有し、最も望ましくは、約２２．５ｍｍの直径を有して、前記セルの強度を低下させることなく、前記セルの開放面積を最大にする。前記円錐状構造のベースにおける直径は、２２．５ｍｍの直径の孔に対しては、１８．５ｍｍ程度である。
【００１４】
前記シートの孔の全面積は、典型的には、前記シートの面積の約６０から６５％である。この事実により、迅速な排水が可能となる。
前記円錐状構造および開口は、望ましくは、平行に配置され、一列の円錐状構造は、単純で、支持部を備えない一列の孔によって、隣接する一列の円錐状構造から分離される。前記孔および前記円錐状構造の中央は、各孔が四つの円錐状構造の中央に配置され、かつ各円錐状構造が四つの孔の中央に配置されるように、オフセットして配置される。
【００１５】
前記管状構造の内部は、望ましくは、強化される。典型的には、これは、前記管状構造の壁部の内側に下方へ延びる内部リブによって実現される。四つのこのようなリブが各円錐状構造に設けられ、該リブは前記円錐状構造のベースにおいて十字型構造（Ｃｒｕｃｉｆｏｒｍ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を画定するように接触する。
【００１６】
近接した円錐状の支持構造の各対の間に延びた強化リブが、バッキングシートの下側に接触して画定されていることも望ましい。
本発明の特定の実施形態が、図面を参照して、ほんの一例として、記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を具現化する排水セルの上方から見た等角図。
【図２】図１の排水セルの下方から見た等角図。
【図３】図１の排水セルの一角の拡大等角図。
【図４】図１の排水セルの一部の拡大側面図。
【図５】図１の排水セルの一角の拡大上面図。
【図６】一方の排水セルが他方の排水セル内に積層された二つの排水セルを示す等角図。
【図７】図６の積層された構成の側面図。
【図８】搬送または保管のために、相互に対向して嵌め込まれた本発明を具現化する二つの排水セルを示す等角図。
【図９】ジオテキスタイルの層で被覆された排水セルの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照すると、図１及び２は、本発明を具現化する排水セル１０を示している。排水セルは、典型的には、ポリプロピレン、ＨＤＰＥ、又はＬＤＰＥ等のプラスチック材料から射出成型される。再利用ポリプロピレンが用いられても良い。しかし、成型または鋳造可能な任意の他の好適な材料が用いられても良い。特定の実施形態において、排水セルは約３０ｍｍの高さを有するが、１５ｍｍから５０ｍｍ以上までの範囲の高さを有しても良い。
【００１９】
排水セル１０は、プラスチック材料で製造され、かつ孔を備えたバッキングプレート１２を画定するように構成された概ね四角形のシートを備え、バッキングプレート１２は第一および第二円形孔１６ａ及び１６ｂの複数の平行な列１４を画定している。概ね円錐台状の管状支持部材１８が、各第二孔１６ｂから延びている。
【００２０】
より詳細には、図３及び５を参照すると、セルの側部に平行な各列１４において、列状の全ての第二孔１６ｂは支持部材１８を備え、無支持孔（Ｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｈｏｌｅ）１６ａが支持部を備えた孔１６ｂの間に配置されている。近接した列１４１には、有支持孔（Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｈｏｌｅ）と無支持孔とが一つずつオフセットして配置されること以外は、同様の構成が備えられている。従って、図面に示されるように、四つの有支持孔１６ｂの中央に無支持孔１６ａが存在し、有支持孔１６ｂは四つの無支持孔１６ａの中央に配置されている。無支持孔１６ａは、示された実施形態のように、有支持孔１６ｂと同一の大きさを有するが、変形例として、（図示されていないが）より大きくても良い。この構成は、二つのセルを図８に示されるように相互に対向するように嵌め込むことによって、保管および搬送の少なくともいずれか一方の際にセルによって占有される体積を約５０％低減させることを可能とする。
【００２１】
代替的には、排水セルは、セルの縁に対して４５度の角度で延びた有支持孔と無支持孔との交互の列を備えても良い。
図３を参照すると、バッキングプレートの一つの側縁３０は一連の交互の概ね三角形状の切欠部３２と、概ね三角形状の突起３４とを画定している。各三角形状突起３４は突出部３６の形式のオス型連結部材を備える。
【００２２】
セルの近接した側縁４０も、三角形状の突起４４と交互に配置された一連の三角形状の切欠部４２を画定している。溝穴４６、即ちメス型係合手段が、三角形状の切欠部４２の各々の下方に画定されている。溝穴は、オス型連結手段を受け入れるように形成かつ構成されて、セルは突出部およびメス型溝穴を用いて相互に連結可能である。突出部は、溝穴より相当長いことが理想的であり、これによりセルが相互に連結された時にセルを一緒に保持することを補助し、不意に係合が解除されることを防止する。
【００２３】
しかし、保管および搬送のために、切欠部３２は、セルを相互に連結することなく、単純に当接させることも可能とする。この場合には、突出した三角形状部３４は、近接したセルの切欠部３２内に配置される。図２を参照すると、二つの近接した側縁はオス型連結手段を備え、該側壁は連結可能とするようにオフセットして配置された溝穴３２と、突起３４とを備える。
【００２４】
図３及び４は、管状支持構造１８をより詳細に示している。各支持構造は、バッキングプレートから支持構造のベース１００に向かって傾斜した概ね円錐台状の形状を有する。該円錐体の上部における孔１６ｂの直径は約２２．５ｍｍであり、円錐体のベース１０１の直径は約１８．５ｍｍである。円錐体のベースによって占有される面積は小さく、典型的にはセルのベースの全表面積の約２０％である。この事実は、セルを積層させて、嵌め込む際に役に立つ。
【００２５】
円錐体の側壁は、ベース１００の周囲に沿って９０度ごとに離間した四つの脚部１０２から形成される。各脚部は、ベースの中心を通過する垂直軸線の周りに脚部を回転させることによって形成される包絡面が円錐台状になるように、水平方向に沿った断面において円弧形状を有する。環状のリング１０４が、四つの脚部１０２を連結する上部とベースとの間のほぼ中間において支持部１８の周りに延びている。強化リブ１０６が、リング１０４からベースまで各脚部の内側において下方に延びている。四つのリブは、図５によく示されているように、ベースの中心において、交差部１０８で接触している。特に図４を参照すると、八つの開口１０９ａ、１０９ｂが支持構造の側部に設けられ、四つの開口（１０９ｂ）は脚部１０２、ベース１０１、及びリング１０４の間に画定され、四つの開口（１０９ａ）は脚部１０２、上部、及びリング１０４の間に画定されている。典型的には、管状構造の開放面積は開口を有する支持構造／円錐体の側部の全表面積の７０から７５％程度である。即ち、開口は、円錐体が開口／孔を画定していない場合の円錐体の側部の孔を備えない面積の７０から７５％を占有する。
【００２６】
図３を参照すると、さらなる強化リブ１１０が対角線に沿って対向する各対の支持部１８の間に延びている。図示されているように、リブは支持部の外側においてリング１０４まで下方へ延び、かつ隣接した支持部１８まで上面の下方へ延びている。四つのリブは各支持部１８から延びている。
【００２７】
近接した円錐体の間の空間は円錐体の直径より大きい。（孔１６ａ及び１６ｂによって定義される）シートの空隙面積は、（固体部および孔の）シートの全面積の約６５％である。円錐体が開口を有するため、水は円錐体の内側を通って流動することができ、セルの内部の全空隙は約９５％である。流れが本質的に単に二次元的であった従来の窪みを有する排水シート（Ｄｉｍｐｌｅ  ｄｒａｉｎａｇｅ  ｓｈｅｅｔ）とは対照的に、前記セルは水を三次元的に流動させる。典型的には、水の流速は従来の窪みを有する排水セルの流速の二から三倍の２０リットル／秒前後である。
【００２８】
セルは、約７０トン／ｍ２の圧縮強度を有する。この事実は、窪みを有する排水シートの圧縮強度の約二倍であり、セルを他の用途に用いることも可能とする。
最も多い応用例では、図９に示されるように、バッキングシート１０は、ジオテキスタイル材料の層２００で覆われている。該構成において、図８に示されるように、搬送のためにセルを嵌め込むことが可能である。この目的のために、上層の円錐体のベースが下層の孔１６ａに対向するように、上層は９０度回転させられる必要がある。明確には、嵌め込みを可能とするために、セルは正方形であるべきである。
【００２９】
図６及び７は、積層されて、嵌め込まれたジオテキスタイルを備えていないセルを示しており、図７に特によく示されるように、上側のセルの各支持部１８は下側のセルの無支持孔１６ａ内に約半分挿入されている。図６の積層された配置において、複数のセルを別のセルの上部に積層して、嵌め込み、かつ浸透性ジオテキスタイル又は不浸透性の被覆材料（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ）で包囲することによって、雨水や排水等の水の一時的な保管またはより長期的な（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ）保管や制御を実施するためのタンクが形成される。セルの該構成は、タンクが著しく大きな重量を支持することを可能とし、典型的には、セルの強度を二倍にする。セルは、タンクとして被覆材料で包囲された構成の目的とは別の目的のために、例えば、より高い強度を実現するために嵌め込まれた構成で用いられることができる。また、積層されたセルは少ない体積を占有し、複数のセルが別のセル内に嵌め込まれる場合、セルは、嵌め込まれない場合よりも約５０％少ない体積を占有する。
【００３０】
当業者に理解されるように、特定の実施形態に示された本発明に対して、様々な変形や修正が、広範に示されたような本発明の権利範囲から逸脱することなく実施されることができる。従って、本明細書中の実施形態は、説明のためのものであり、非限定的なものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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