(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアエレメントを前後左右に連結すると共に必要に応じて上下に積み重ねることによって、連続した内部空隙を有する直方体のタンクコアを形成し、このタンクコアを遮水シートで被包して更に外板で取り囲み、内部空隙に通じる開口部を設けて、遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の内側に、結露防止用の透水シートを設けたことを特徴とするタンク。
【請求項２】
コアエレメントが、横部材に縦部材を取着したプラスチック製のコアエレメント、又は、横部材と縦部材を一体成形したプラスチック製のコアエレメントのいずれかである請求項１に記載のタンク。
【請求項３】
コアエレメントが、複数の嵌合穴を有する方形の枠体を横部材とし、中空又は中実の複数の短い柱体を縦部材として、枠体の各嵌合穴に各柱体の端部を嵌着したプラスチック製のコアエレメントである請求項２に記載のタンク。
【請求項４】
コアエレメントが、底板を横部材とし、開口部を有する四方の側板を縦部材として一体成形した箱型のプラスチック製のコアエレメントである請求項２に記載のタンク。
【請求項５】
タンクコアの連続した内部空隙に、冷媒または水を通す管を配設した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のタンク。
【請求項６】
遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の接合端部の間に、防湿用のシーラーを介在させた請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタンク。
【請求項７】
遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む前後の外板同士および左右の外板同士をタイロッドで引張って連結固定した請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のタンク。
【請求項８】
遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板が、独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板である請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のタンク。
【請求項９】
遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む前後の外板および左右の外板が、両側の金属薄板の間に独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板を挟み込んだサンドイッチ板であり、タンクコアを取り囲む上下の外板が、独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板である請求項１〜請求項７のいずれかに記載のタンク。
【請求項１０】
遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の外側に、防湿用のシートを設けた請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のタンク。
【請求項１１】
上面に載荷板を設けた請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱用あるいは貯水用のタンクとして簡単且つ安価に組立施工できる耐圧強度の大きいタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安価な夜間電力を利用して製氷し、その潜熱を日中の冷房時に放出して使用電力の一時的な激増を防止する所謂「エコアイスシステム」が開発された。
このようなエコアイスシステムを余剰スペースの少ない店舗、小規模事業所、ビル等に採用する場合は、その蓄熱用タンクや製氷器等を屋上に設置せざるを得ない場合が多い。
【０００３】
しかしながら、蓄熱用タンクは小型のものでも全容積が２ｍ3 程度あり、その高さが１．５ｍを越える縦長のタンクであるため、これを屋上に設置して水を満たすと、屋根に大きい集中荷重が働くことになり、しかも、地震力が卓越するので水平荷重係数が建物の一般の場合の数倍となる。そのため、既設建物では、大規模な屋根の補強工事が必要となり、工事費用が嵩むという問題がある。
【０００４】
また、ビルの屋上には、水道水の水圧を確保するために貯水用タンク（揚水タンク）を設置することが多く、その場合にも同様の問題が生じる。
【０００５】
このような問題は、タンクの高さを減少させ、その減少分だけ底面積を拡大して偏平な形状のタンクを造れば、ある程度解決することはできる。けれども、タンクを偏平な形状にすると、次のような問題が新たに生ずることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、タンクの底面積を拡大して偏平な形状にすると、広い設置スペースが必要となるため、屋上スペースの大半がタンクで占領され、屋上スペースの有効利用が妨げられるという問題が生ずる。このような問題は、タンクの上面スペースを有効利用できれば解決されるが、面積の広い偏平なタンクは鉛直方向の耐圧強度が弱く載荷能力がないため、タンクの上に各種機器類や装置類を載置したり、タンクの上にプランターを並べて植物を育てたりして、タンクの上面スペースを有効利用することが困難である。
【０００７】
また、面積の広い偏平なタンクは、工場で造ったものを現場まで輸送することが難しいため、殆どの場合は現場でタンクを造ることになるが、現場で金属板を溶接したり、金属板の間にパッキンを挟んでボルト締めしながら、水漏れのないタンクを造る作業は容易でなく、多くの手間と費用がかかるという問題もある。
【０００８】
本発明はこれらの問題に対処すべくなされたもので、水平方向の耐圧強度は勿論、鉛直方向の耐圧強度が大きいため充分な載荷能力があり、しかも、簡単な組立作業で安価に造ることができるタンクの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るタンクは、コアエレメントを前後左右に連結すると共に必要に応じて上下に積み重ねることによって、連続した内部空隙を有する直方体のタンクコアを形成し、このタンクコアを遮水シートで被包して更に外板で取り囲み、内部空隙に通じる開口部を設けて、遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の内側に、結露防止用の透水シートを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような構成のタンクは、周囲から圧力が作用すると、その外板が直方体のタンクコアによって内側から支えられるため、外板のみの完全な中空構造のタンクに比べて、水平方向の耐圧強度は勿論、鉛直方向の耐圧強度が遥かに大きい。従って、このタンクは充分な載荷能力があり、タンク上面の外板の上に種々の物を載置するなどして、上面スペースを有効利用することができる。
【００１１】
しかも、このタンクは、コアエレメントを前後左右に連結すると共に上下に積み重ねてタンクコアを組立てる作業と、タンクコアを遮水シートで被包して外板で取り囲む作業をするだけで、簡単かつ安価に造ることができる。
【００１２】
そして、タンクコアの連続した内部空隙に水や氷などを貯えることができ、このタンクコアを被包する遮水シートにより、漏水を防止することができる。また遮水シートは外板によって外側から保護されているので破損する心配がなく、水圧によって遮水シートが外側へ膨れることもないし、遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の内側に、結露防止用の透水シートを設けているので、タンクコアの内部空隙に入れた水が冷却されて温度が低下しても、遮水シートの外面や外板の内面に結露を生じて結露水が底部に溜まるのを防止することができる。
【００１３】
更に、このタンクは、内部空隙に通じる開口部を利用して入水管や送水管を接続することができ、また、後述するように蓄熱用タンクとして用いる場合は、冷媒等を流す管を該開口部から挿入してタンクコアの内部空隙に配設することができる。
【００１４】
次に、本発明の請求項２に係るタンクは、上記請求項１のタンクにおいて、そのコアエレメントが、横部材に縦部材を取着したプラスチック製のコアエレメント、又は、横部材と縦部材を一体成形したプラスチック製のコアエレメントのいずれかであることを特徴とするものである。
【００１５】
このようなプラスチック製のコアエレメントは、鉄などの金属製エレメントのように錆びることがないため半永久的に使用でき、しかも、このコアエレメントを前後左右に連結すると共に上下に積み重ねてタンクコアを組立てると、コアエレメントの横部材が水平方向に連続して水平構面を形成し、縦部材が鉛直方向に連続して鉛直構面を形成するため、水平方向及び鉛直方向の耐圧強度に優れたタンクを造ることができる。
【００１６】
横部材と縦部材からなる上記コアエレメントの好ましい具体例としては、本発明の請求項３のタンクや請求項４のタンクに使用されるようなもの、即ち、複数の嵌合穴を有する方形の枠体を横部材とし、中空又は中実の複数の短い柱体を縦部材として、枠体の各嵌合穴に各柱体の端部を嵌着したプラスチック製のコアエレメントや、底板を横部材とし、開口部を有する四方の側板を縦部材として一体成形した箱型のプラスチック製のコアエレメントなどが挙げられる。
【００１７】
次に、本発明の請求項５に係るタンクは、上記請求項１〜４のいずれかのタンクにおいて  そのタンクコアの連続した内部空隙に、冷媒または水を通す管を配設したことを特徴とするものである。
【００１８】
このタンクのように冷媒等を通す管を配設して管内で冷媒を蒸発させると、タンクコアの内部空隙に入れた水を冷却したり、管の周りに結氷させることができるので、エコアイスシステムの蓄熱用タンクとして使用することができる。
【００１９】
次に、本発明の請求項６に係るタンクは、上記請求項１〜５のいずれかのタンクにおいて、その遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の接合端部の間に、防湿用のシーラーを介在させたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６のタンクのように防湿用のシーラーを介在させると、外板の接合端部から湿気が侵入するのを防止できる。
【００２１】
次に、本発明の請求項７に係るタンクは、上記請求項１〜６のいずれかのタンクにおいて、その遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む前後の外板同士および左右の外板同士をタイロッドで引張って連結固定したことを特徴とするものである。
【００２２】
このタンクのように、タイロッドで前後及び左右の外板同士を引っ張って連結固定すると、コアエレメントが分離しないように前後左右からタンクコアを締め付ける力が働くので、例えばタンクにロープを巻いてクレーンで吊り上げる作業を行う場合でも、コアエレメントが分離してタンクコアが崩壊する心配をなくすことができる。
【００２３】
次に、本発明の請求項８に係るタンクは、上記請求項１〜７のいずれかのタンクにおいて、遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板が、独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板であることを特徴とするものである。
【００２４】
このタンクのように、外板として剛性の高いプラスチック発泡板を用いると、軽量で取扱いが容易なため組立作業性が良くなり、しかも、プラスチック発泡板が断熱作用を発揮するので、タンクが外部から吸熱したり放熱するのを防止できる。従って、このタンクを蓄熱用タンクとして用いると、エネルギーロスを充分に抑えることができる。
【００２５】
次に、本発明の請求項９に係るタンクは、上記請求項１〜７のいずれかのタンクにおいて、その遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む前後の外板および左右の外板が、両側の金属薄板の間に独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板を挟み込んだサンドイッチ板であり、タンクコアを取り囲む上下の外板が、独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板であることを特徴とするものである。
【００２６】
このタンクは、サンドイッチ板もプラスチック発泡板も断熱作用があるので、請求項８のタンクと同様に吸熱や放熱を防止できることに加えて、前後左右の外板として用いるサンドイッチ板が剛性の高い高強度の板であるため、前述したようにタイロッド等で引っ張って連結固定することにより、内部のタンクコアを周囲から強く締め付けてコアエレメントの分離を防止することができる。
【００２７】
次に、本発明の請求項１０に係るタンクは、上記請求項１〜９のいずれかのタンクにおいて、その遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の外側に、防湿用のシートを設けたことを特徴とするものである。
【００２８】
このタンクのように遮水シートで被包したタンクコアを取り囲む外板の外側に、防湿用のシートを設けると、湿気の侵入を確実に防止することができる。
【００２９】
次に、本発明の請求項１１に係るタンクは、上記請求項１〜１０のいずれかのタンクにおいて、その上面に載荷板を設けたことを特徴とするものである。
【００３０】
このタンクように載荷板を設けると、タンクの上面が補強されるので、更に大きい重量物を載置することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００３２】
図１は本発明の一実施形態に係るタンクの概略断面図、図２は同タンクに用いるタンクコアの側面図、図３は同タンクコアのコアエレメントの斜視図である。
【００３３】
図１に示すタンクＴは、コアエレメント１を前後左右に連結すると共に上下に積み重ねることによって、連続した内部空隙を有する直方体のタンクコア１０が組立てられている。そして、このタンクコア１０が遮水シート２で被包され、更に外板３ａ，３ｂで取り囲まれて直方体のタンクＴが構成されている。このタンク上面の外板３ａには、タンクコア１０の内部空隙に通じる開口部４ａ，４ｂが設けられ、入水管や送水管が該開口部４ａ，４ｂに接続されたり、冷媒等を流す管が該開口部４ａ，４ｂから挿入されてタンクコア１０の内部空隙に配設されるようになっている。
【００３４】
図３に示すように、このコアエレメント１は、ポリプロピレン等のプラスチックで成形された正方形の枠体１ａを横部材とし、同様のプラスチックで成形された複数の短い柱体１ｂを縦部材とするものであって、枠体１ａの四隅部と中央部と四辺の中間部には、柱体１ｂを上下から嵌合できる嵌合穴１ｃが合計９穴形成されており、各嵌合穴１ｃに各柱体１ｂの上端部が下方から嵌着されて、一つのコアエレメント１が構成されている。
【００３５】
このコアエレメント１の柱体１ｂは軽量な中空のパイプであり、その上部と下部には節部１ｄが形成されている。そのため、この柱体１ｂを枠体１ａの嵌合穴１ｃに嵌合すると、該節部１ｄが嵌合穴１ｃの周縁部に係止して、それ以上深く嵌合されないようになっている。尚、柱体１ｂは中実のものでもよい。
【００３６】
また、枠体１ａには、軽量化と材料の節約を図るために、数個の大きい貫通孔１ｅが形成されており、この枠体１ａは連結具で前後左右に連結されるようになっている。
【００３７】
コアエレメント１の大きさについては特に限定されないが、強度、取扱い性、成形コスト等を考慮すると、例えば枠体１ａの一辺の長さを５０ｃｍ程度、柱体１ｂの高さを２５ｃｍ程度に設定するのが好ましい。
【００３８】
図２に示すように、この実施形態のタンクコア１０は、上記のコアエレメント１を前後左右に４個ずつ合計１６個並べて連結具（不図示）で連結し、更にその上に二段目のコアエレメント１を合計１６個積み重ねて、各コアエレメントの柱体１ｂを一段目の各コアエレメント１の嵌合孔１ｃに嵌着すると共に、二段面の１６個のコアエレメント１を連結具（不図示）で連結して組立てたものであり、一辺が２ｍ程度、高さが５０ｃｍ程度の偏平な直方体のタンクコア１０となっている。
【００３９】
このように組立てたタンクコア１０は、横部材である枠体１ａが水平方向に連続して水平構面を形成し、縦部材である柱体１ｂが鉛直方向に連続して鉛直構面を形成するため、水平方向及び鉛直方向の耐圧強度が大きい。
【００４０】
そして、このタンクコア１０の各柱体１ｂの間が連続した内部空隙１ｈとなっており、この内部空隙１ｈはタンクコア１０の全容積の約９５％を占めている。従って、このタンクＴはタンクコア１０を内蔵した構造であるにも拘らず貯水容量が大きいものであり、エコアイスシステム等の蓄熱用タンクとする場合は、この内部空隙１ｈを利用して、冷媒等を通す管（不図示）をかなりの自由度をもっ配管することができる。
【００４１】
タンクコア１０の大きさは、必要なタンク容積が得られるように、前後左右に連結するコアエレメント１の数や、上下に積み重ねる段数を増減して適宜決定すればよいが、タンクコア１０の高さは、耐震性を考慮して、タンクコアの一辺の長さの半分以下に設定するのが好ましい。尚、場合によっては、図２に示すようにタンクコア１０の側面や底面や上面をプラスチック板１ｉで被覆してもよい。かかるプラスチック板１ｉとしては、例えば肉厚が１〜３ｍｍ程度で、少なくとも片面にリブを形成した全体の厚さが１〜３ｃｍ程度のリブ構造の板状体が好適に使用される。
【００４２】
このタンクコア１０を被包する前記の遮水シート２としては、合成ゴムシートや軟質プラスチックシートが好適に使用される。かかる遮水シート２は、接合部分から漏水しないように、熱溶着や接着の手段によって水密的に接合する必要があることは言うまでもない。
【００４３】
遮水シート２で被包されたタンクコア１０を取り囲む上下の外板３ａは、独立気泡を有する剛性の高いプラスチック発泡板からなるもので、具体的には厚さ５０ｍｍ程度の独立発泡させた剛性の高い発泡スチロール板（ＥＰＳ）等が好適に使用される。また、タンクコア１０を取り囲む前後左右の外板３ａは、プラスチック発泡板を両側から金属薄板で挟み込んだ更に剛性の高いサンドイッチ板からなるもので、具体的には独立気泡を有する厚さ５０ｍｍ程度のポリウレタン等の発泡板の両面に、厚さ０．５ｍｍ程度のステンレス等の金属薄板を重ねて接合一体化したサンドイッチ板が好適に使用される。
【００４４】
これらのプラスチック発泡板やサンドイッチ板は、いずれも軽量で取扱性や作業性が良く、しかも、優れた断熱作用を発揮してタンクが外部から吸熱したり放熱するのを防止できるため、蓄熱効率を向上させることができる。
【００４５】
図１に示すように、左右の外板３ｂ，３ｂはタイロッド５で引っ張られて連結固定されている。即ち、左右の外板３ｂ，３ｂの外側に角パイプ６，６を添わせてタイロッド５を挿通し、このタイロッド５の両端をナット７で締付けることによって連結固定されている。また、図１には表れていないが、前後の外板同士も同様にタイロッドで引っ張られて連結固定されている。
【００４６】
このように前後及び左右の外板３ｂ同士をタイロッド５で引っ張って連結固定すると、タンクコア１０のコアエレメント１が分離しないように前後左右からタンクコア１０を締め付ける力が働くので、例えばタンクＴにロープを巻いてクレーンで吊り上げるようなときでも、コアエレメント１が分離してタンクコア１０が崩壊する心配をなくすことができる。
【００４７】
前後左右の外板３ｂはいずれも両面に金属薄板を有する上記のサンドイッチ板であるため、そのコーナー接合部分は、図４に例示のようなヒートブリッジを防止できる接合構造とすることが好ましい。即ち、この接合構造は、一方の外板３ｂの端面の約半分を他方の外板３ｂの内面の金属薄板に直角に当接させ、そのコーナー欠損部に防湿用のシーラー１１を挟んで発泡ポリウレタン等のコーナー部材８を補充すると共に、その外側からアルミニウム等の金属製のコーナー接合材９で双方の外板３ｂ，３ｂの外面の金属薄板同士を連結固定したものである。
【００４８】
このような接合構造にすると、内面の金属薄板と外面の金属薄板がコーナー接合部分で接触して、熱が内面の金属薄板と外面の金属薄板との間で移動することがないため、断熱効率が向上する。そして、防湿用シーラー１１によって、コーナー接合部分から湿気が浸入するのを防止することもできる。尚、これ以外のヒートブリッジを生じない接合構造を採用して、外板３ｂ，３ｂ同士のコーナー接合部分を接合してもよいことは言うまでもない。
【００４９】
更に、前後左右の外板３ｂと上下の外板３ａとの接合部分には、図１に示すように防湿用のシーラー１１が介在されており、また、図示はしていないが、外板３ａ，３ｂの内側（遮水シート２との間）には、結露防止用の透水シートが設けられている。そのため、前後左右の外板３ｂと上下の外板３ａとの接合部分から湿気が浸入するのを防止でき、また、タンクコア１０の内部空隙１ｈの水が冷却されて水温が低下しても、遮水シート２の外面や外板３ａ，３ｂの内面に結露を生じて結露水が底部に溜まるのを防止することができる。
【００５０】
以上のような構成のタンクＴは、周囲から圧力が作用しても、外板３ａ，３ｂが直方体のタンクコア１０によって内側から支えられるため、外板のみの完全な中空構造のタンクに比べると、水平方向の耐圧強度は勿論、鉛直方向の耐圧強度が遥かに大きい。従って、このタンクＴは充分な載荷能力があるので、例えば図５に示すように屋上に該タンクＴを設置し、該タンクＴの上に土盛りをしたりプランターを置いて植物を育てることが可能である。また、図６に示すように、機械室等の床面に該タンクＴを設置し、該タンクＴの上に空調機や他の機器類を設置することが可能である。上記のように、このタンクＴは設置面積が広くても、その上面スペースを有効利用することができるので、問題となることはない。
【００５１】
尚、荷重の大きい機器類を載置する場合は、タンクＴの上面に鉄筋コンクリート板や縞鋼板等から成る丈夫な載荷板１５を設けることが好ましい。
【００５２】
また、このタンクＴは、コアエレメント１を前後左右に連結すると共に上下に積み重ねてタンクコア１０を組立てる作業と、タンクコア１０を遮水シート２で被包し、更に外板３ａ，３ｂで取り囲んでタイロッド５で連結固定する作業をするだけで、簡単かつ安価に造ることができ、溶接のような熟練を要する作業が不要であるから誰でも組立可能であり、特別な部材も一切不要である。尚、このタンクＴの設置に際しては、図７に示すように支持面１２の上に水平な枠１３を設け、その内側にドライモルタル１４を充填して水平な砂基面を形成し、その上にタンクＴを設置することが好ましい。
【００５３】
更に、このタンクＴは、タンクコア１０の内部空隙１ｈの占める割合が大きいので、タンクコア１０を内蔵した構造であるにも拘らず水や氷を大量に貯えることができ、このタンクコア１０を被包する遮水シート２によって漏水を防止することができる。そして、この内部空隙１ｈを利用して冷媒等を流す管を配設すると、エコアイスシステムや空調設備の蓄熱用タンクとして有効に利用することができる。
【００５４】
また、このタンクＴは耐圧強度が大きいため、駐車場等の地中に埋設することも可能であり、その場合は、タンクＴを防湿用シートで更に被包して、湿気の浸入を確実に防止することが好ましい。
【００５５】
この実施形態のタンクＴでは、コアエレメント１として、前述した複数の嵌合穴１ｃを有する方形の枠体１ａを横部材とし、中空又は中実の複数の短い柱体１ｂを縦部材として、枠体１ａの各嵌合穴１ｃに各柱体１ｂの端部を嵌着したプラスチック製のコアエレメントを使用しているが、これのみに限定されるものではなく、例えば、底板を横部材とし、開口部を有する四方の側板を縦部材として一体成形した箱型のプラスチック製のコアエレメントなど、横部材と縦部材を有する種々の形状のコアエレメントを使用することが可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のタンクは簡単且つ安価に組立施工することができ、面積が広いにも拘らず耐圧強度、特に鉛直方向の耐圧強度が大きいため、タンク上面を載荷スペースとして有効に利用することができ、タンクコアの連続した内部空隙の占める割合が大きいので貯水容量が多く、この内部空隙に冷媒等を通す管を配設すれは蓄熱用タンクとして使用することができ、外板の断熱作用によって蓄熱効率を高めることができるなど、多くの顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るタンクの概略断面図である。
【図２】同タンクに用いるタンクコアの側面図である。
【図３】同タンクコアのコアエレメントの斜視図である。
【図４】同タンクの前後左右の外板のコーナー接合部分の断面図である。
【図５】同タンクの一使用例の説明図である。
【図６】同タンクの他の使用例の説明図である。
【図７】同タンクの設置の仕方を示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ｔ  タンク
１  コアエレメント
１ａ  枠体
１ｂ  柱体
１ｃ  嵌合孔
１ｈ  内部空隙
２  遮水シート
３ａ，３ｂ  外板
４  開口部
５  タイロッド
１１  防湿用のシーラー
【図１】
0004308995.tif 000002
【図２】
0004308995.tif 000003
【図３】
0004308995.tif 000004
【図４】
0004308995.tif 000005
【図５】
0004308995.tif 000006
【図６】
0004308995.tif 000007
【図７】
0004308995.tif 000008