JP5613384B2 - 多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット - Google Patents

Description

本発明は、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットに係り、特に、氷蓄熱槽、空気調和機の室外機、及びその間を接続する配管及び配線から構成され、屋外に設置される多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットに関する。

氷蓄熱ユニットとは、価格の安い深夜電力を氷蓄熱槽に蓄熱し、日中に空気調和機の補助熱源などに使用するユニットをいう。このため、氷蓄熱ユニットは、氷蓄熱槽、空気調和機の室外機、及びその間を接続する配管及び配線から構成される。この氷蓄熱ユニットは、例えば、学校、オフィスビル、工場等に設置され、空調設備による暖冷房などの省エネルギに貢献するシステムとして注目されている。

この氷蓄熱ユニットの氷蓄熱槽は、空気調和機の室外機とともに学校、オフィスビル、工場等の建物の屋外に設置される。このため、夜間に運転される氷蓄熱槽及び空気調和機の室外機から発生する音が周囲の住民に迷惑とならないように外周部を遮音パネルで囲む場合がある。

また、遮音パネルで囲われない外周部には、近接保護用フェンスにより囲われる。これは、人が氷蓄熱槽、空気調和機の室外機、及びその間を接続する配管及び配線に接近して事故が発生することを防ぐためである。

この氷蓄熱ユニットは、氷蓄熱槽と空気調和機とが個別に製作され、個別に現場に搬入されて据付けられるのが一般的である。そして、氷蓄熱槽と空気調和機との間を接続する配管及び配線工事が現場において行われる。さらに、遮音パネルや近接保護用フェンスを設置する工事が引き続き行われる。

特開平８−３１３０１５号公報

従来の氷蓄熱ユニットは、氷蓄熱槽の据付工事、空気調和機の据付工事、氷蓄熱槽と空気調和機との間を接続する配管及び配線工事、遮音パネル取付け工事、近接保護用フェンス取付工事が、現場において個別に行われていたため、完成までの工期が長く周囲の住民に対してより迷惑になるという問題がある。また、従来の氷蓄熱ユニットの施工方法では、氷蓄熱ユニットを短工期で完成させなければならない場合には対応できないという問題があった。

また、様々な工事業者が入れ替わりで現場作業をするために工事の無駄が多いという問題があった。例えば、氷蓄熱槽及び空気調和機据付用の基礎工事と、遮音パネル取付け用の基礎工事は、それぞれ個別に行われるため、その度に施工現場に重機、資材、施工者を調達しなければならない。

本願の目的は、かかる課題を解決し、氷蓄熱ユニットの現場施工を省力化して短工期で現場据付けができる多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、氷蓄熱槽、空気調和機の室外機、及びそれらを接続する配管及び配線により構成される氷蓄熱ユニットにおいて、氷蓄熱ユニットから発生する音を遮蔽する遮音パネルを取付けるパネル取付け部と、人が氷蓄熱ユニットに接近するのを防ぐ近接保護用フェンスを取付けるフェンス取付け部と、氷蓄熱槽または空気調和機に接続される配管を支持する接続配管支持部と、
を有する多機能フレームを備え、氷蓄熱槽と空気調和機とは、相互に連結する配管及び配線により一体化され、工場内で多機能フレームに内に組み込まれて搬送され、現場に据付けられることを特徴とする。

上記構成により、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、多機能フレームを用いて氷蓄熱槽と空気調和機を一体化し、相互に連結する配管及び配線を工場において接続させて現場に搬入して一体的に据付けることができる。これにより、氷蓄熱ユニットの現場施工を省力化して短工期で現場据付けができる。また、氷蓄熱ユニットの現場施工とは別に設置されていた遮音パネルや近接保護用フェンスを多機能フレームに支持させることで一体化することができる。

また、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、パネル取付け部が、遮音パネルの高さに合わせて上部に延長されることが好ましい。これにより、遮音設計により物件ごとに設計される遮音パネルの高さに対し、パネル取付け部により個別に調整することができる。

また、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、パネル取付け部が、最下段の遮音パネルを支持するパネル受け部と、積層される遮音パネルを上部から多機能フレームに挿入させるためにＨ形鋼の柱材のフランジの一部が切り欠かれた切欠き部と、遮音パネルの位置を固定するくさび金物と、切欠き部を補強する補強材とから構成されることが好ましい。これにより、例えば、氷蓄熱槽又は空気調和機が地震時に転倒する、或いは氷蓄熱槽又は空気調和機回りの配管や配線が切断されるなど事故を防止することができる。

また、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、多機能フレームが、地震時にフレームに入力される振動エネルギを吸収して氷蓄熱槽及び空気調和機を免震する免震ダンパーを備えることが好ましい。これにより、地震動による振動エネルギを免震ダンパーに吸収させ、氷蓄熱槽、空気調和機、氷蓄熱槽又は空気調和機回りの配管や配線の安全性を高めることができる。

また、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは、遮音パネル及び近接保護用フェンスが、工事用フェンスを代替することが好ましい。これにより、例えば、工場で遮音パネル及び近接保護用フェンスが多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットに取付けられて据付け現場に搬入される場合には、安全な工事が確保されるために工事用フェンスを省略することができる。

さらに、多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットは，氷蓄熱ユニットが、現場に搬入されて設置されたプレキャスト・コンクリートからなる基礎上に設置されることが好ましい。これにより、氷蓄熱ユニットの据付け現場でのコンクリート打設工事が省略され、現場施工をさらに省力化することができる。

以上のように、本発明に係る多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットによれば、氷蓄熱ユニットの現場施工を省力化して短工期で現場据付けができる多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットを提供することができる。

本発明に係る多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットの１つの実施形態の概略構成を示す斜視図である。 遮音パネルが取付けられる多機能フレームを示す立面図である。 図２のパネル取付け部をＡ−Ａ断面で示す断面図である。 配管を支持する接続配管支持部１２を示す側面図である。 氷蓄熱槽及び空調室外機を免震する免震ダンパーを示す側面図である。

以下に、図面を用いて本発明に係る多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットの実施形態につき、詳細に説明する。図１に多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットの概略構成を示す。多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット１は、氷蓄熱槽４、空調室外機３、遮音パネル５、近接保護用フェンス６、接続配管７、接続配線８、及びこれらを保持する多機能フレーム２から構成される。そして、多機能フレーム２は、氷蓄熱ユニット基礎９上に基礎取付け部１７を介して設置される。

多機能フレーム２は、鋼材からなる架台１６、柱材１８、及び梁材１９により枠組が構成される。この多機能フレーム２の枠組を構成する架台１６は、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を下から支持する。そして、柱材１８は架台１６に取付けられ、梁材１９は隣接する柱材１８を相互に繋ぐ。

この多機能フレーム２は、工場などの据付現場以外の場所（オフサイト）にて組み立てられ、その場所にて氷蓄熱槽４及び空調室外機３が固定されて接続配管７及び接続配線８により連結される。さらに、現場の建物の設備配管や配線に接続される氷蓄熱槽４及び空調室外機３の配管や配線が取付けられる。この氷蓄熱槽４及び空調室外機３は、それぞれ複数設置される場合がある。また、設置場所のスペースがない場合には、氷蓄熱槽４及び空調室外機３が、例えば２段など多段に設置される場合もある。多機能フレーム２は、このような場合であっても氷蓄熱槽４及び空調室外機３の設置台数や配置に合わせて枠組を構成することができる。そして、多機能フレーム２の架台１６を重機で吊り上げて運搬用の車両に搭載し、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を一体化させたまま据付現場に搬入することができる。

このように、多機能フレーム２により氷蓄熱槽４及び空調室外機３を一体化してオフサイトで組み立てることで、氷蓄熱ユニット１の現場施工を省力化して短工期で現場据付けをすることができる。また、氷蓄熱槽４及び空調室外機３は同じ場所で組立が行われるため、重機、資材、施工者などの効率が向上する。また、オフサイトでの組み立てにより、高品質で均一化された氷蓄熱ユニット１が可能となる。また、オフサイトでの組み立てにより、建屋内での組み立てが可能となり天候に左右されずに作業ができる。さらには、オフサイトでの組み立てにより、据付現場において発生する資材に関する廃材を削減させることができる。

この多機能フレーム２には、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を一体化して組み立てる際に、その機能性を発揮するためにパネル取付け部１０、フェンス取付け部１１、接続配管支持部１２、免震ダンパー１４といった機能が付加される。

パネル取付け部１０は、氷蓄熱ユニット１から発生する音を遮蔽する遮音パネル５を氷蓄熱ユニット１の周囲に取付ける。上述したように、夜間に運転される氷蓄熱槽４及び空調室外機３から発生する音が周囲の住民に迷惑とならないように遮音パネル５が設置される。この遮音パネル５は、氷蓄熱ユニット１の周囲の住宅などを考慮してその取付け面やパネルの高さが決定される。この遮音パネル５により氷蓄熱槽４及び空調室外機３から発生した音は氷蓄熱ユニット１の上部に抜け、周囲の住民への迷惑が防止される。

図２に、遮音パネル５が取付けられる多機能フレーム２のパネル取付け部１０を立面で示す。また、図３には、パネル取付け部１０を図２のＡ−Ａ断面で示す。遮音パネル５は、隣接する柱材１８間に挿入され多段に積層される。図２に示すように、パネル取付け部１０は、遮音パネル５の高さに合わせて上部に延長されて遮音パネル５を保持する。このパネル取付け部１０は、切欠き部２０、くさび金物２１、補強材２２、ボルト接合部２３ａ，２３ｂ、パネル受け金物２４から構成される。Ｈ形鋼である柱材１８の上部には、氷蓄熱ユニット１の外周面側にフランジの切欠き部２０が設けられる。この切欠き部２０に遮音パネル５が順次挿入される。このときくさび金物２１により遮音パネル５の位置が固定される。最上段の遮音パネル５が挿入されると、切欠き部２０には補強材２２が被せられ、相互に対向する柱材のボルト接合部２３ａ及び補強材のボルト接合部２３ｂにボルト（図示せず）が挿入される。１つの遮音パネル５の高さは、例えば、４６０ｍｍ、６００ｍｍである。そして、最下段の遮音パネル５の下部にはパネル受け金物２４が柱材１８に取り付けられる。これにより、氷蓄熱ユニット１の現場施工とは別に設置されていた遮音パネル５を多機能フレーム２に支持させることで一体的することができる。

フェンス取付け部１１は、人が氷蓄熱ユニット１に接近するのを防ぐ近接保護用フェンス６を氷蓄熱ユニット１の周囲に取付ける。すなわち、氷蓄熱ユニット１の氷蓄熱槽４及び空調室外機３は、遮音パネル５が取付けられる部分以外は、安全性を確保するために近接保護用フェンス６が取付けられる。図１に示すように、フェンス取付け部１１は、多機能フレーム２の梁材１９に取付けられたブラケットである。このフェンス取付け部１１を用いて近接保護用フェンス６が多機能フレーム２に取付けられる。フェンス取付け部１１は、このブラケットによる接合に限らず、多機能フレーム２の梁材１９に設けられたボルト孔を利用した接合であっても良い。これにより、氷蓄熱ユニット１の現場施工とは別に設置されていた近接保護用フェンス６を多機能フレーム２に支持させることで一体的することができる。

図４に、配管を支持する接続配管支持部１２を示す。接続配管支持部１２は、氷蓄熱槽４または空調室外機３に接続される接続配管７を支持する。氷蓄熱槽４または空調室外機３の配管は、建物本体の配管と接続される。この接続の際に、建物本体の配管を支持するための支持材を設ける場合がある。従来、この支持材は現場据付の際に現場作業として取付けていたが、予め氷蓄熱ユニット１の多機能フレーム２に接続配管支持部１２として取付けておき、据付現場の作業を省略することができる。

図５に、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を免震する免震ダンパー１４を示す。多機能フレーム２は、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を耐震補強する免震ダンパー１４を備えても良い。図５には、免震ダンパー１４の実施例として簡易な積層すべり支承を示す。この積層すべり支承２５は、氷蓄熱槽４及び空調室外機３と架台１６との間に設けられ、積層ゴム２６及び架台１６に取付けられたテフロン（登録商標）板２７から構成される。この積層ゴム２６は、地震時にテフロン（登録商標）板２７上で滑ることによりフレームに入力される振動エネルギを吸収する。これにより、地震動による振動エネルギを免震ダンパーに吸収させ、氷蓄熱槽４、空気調和機、氷蓄熱槽４又は空気調和機回りの配管や配線の安全性が高められる。

このように、氷蓄熱槽４及び空調室外機３を一体化する多機能フレーム２は、遮音パネル５及び近接保護用フェンス６の取付けの下地材として兼用され、さらに、接続配管支持部１２及び免震ダンパー１４などの支持材として兼用される。

遮音パネル５及び近接保護用フェンス６は、工事用フェンスを代替することができる。例えば、工場で遮音パネル５及び近接保護用フェンス６が氷蓄熱ユニット１に取付けられて据付け現場に搬入される場合には、氷蓄熱ユニット１の据付が終了すると氷蓄熱ユニット１は遮音パネル５及び近接保護用フェンス６により囲まれる。そのため氷蓄熱ユニット１と建物の設備配管や配線などの残工事のための工事用フェンスを設けなくても安全な工事が確保される。

氷蓄熱ユニット１は、現場に搬入されて設置されたプレキャスト・コンクリート（ＰＣ）からなる基礎上に設置されても良い。このＰＣ基礎は、図１の氷蓄熱ユニット基礎９のようなベタ基礎であっても良く、独立基礎であっても良い。これにより、氷蓄熱ユニット１の据付け現場でのコンクリート打設工事が省略され、現場施工をさらに省力化することができる。

１ （多機能フレーム付き）氷蓄熱ユニット、２ 多機能フレーム、３ 空調室外機、４ 氷蓄熱槽、５ 遮音パネル、６ 近接保護用フェンス、７ 接続配管、８ 接続配線、９ 氷蓄熱ユニット基礎、１０ パネル取付け部、１１ フェンス取付け部、１２ 接続配管支持部、１４ 免震ダンパー、１６ 架台、１７ 基礎取付け部、１８ 柱材、１９ 梁材、２０ 切欠き部、２１ くさび金物、２２ 補強材、２３ａ，２３ｂ ボルト接合部、２４ パネル受け金物、２６ 積層ゴム、２７ テフロン（登録商標）板。

Claims (5)

1. 氷蓄熱槽、空気調和機の室外機、及びそれらを接続する配管及び配線により構成される氷蓄熱ユニットにおいて、
   複数の柱材と、隣接する柱材を繋ぐ複数の梁材と、氷蓄熱層及び空気調和機の室外機を下から支持し、複数の柱材が取付けられる架台と、を備え、複数の柱材と複数の梁材と架台とで氷蓄熱槽と空気調和機の室外機とを囲んで一体化する枠状の多機能フレームであって、
   氷蓄熱ユニットから発生する音を遮断する遮音パネルを取付けるパネル取付け部であって、互いに隣接する柱材の間に挿入された遮音パネルを、互いに隣接する柱材で挟んで支持するパネル取付け部と、
   遮音パネルが取付けられる部分以外の部分において、人が氷蓄熱ユニットに接近するのを防ぐ近接保護用フェンスを取付けるフェンス取付け部と、
   氷蓄熱槽または空気調和機の室外機に接続される配管を支持する接続配管支持部と、
   を有する多機能フレームを備え、
   氷蓄熱槽と空気調和機の室外機とは、相互に連結する配管及び配線により一体化され、多機能フレーム内に組み込まれて搬送され、現場に据付けられることを特徴とする多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット。
2. 請求項１に記載の多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットであって、
   各柱材は、互いに対向する一対のフランジと一対のフランジを繋ぐ部材とを有し、Ｈ形の断面を有するＨ形鋼の柱材であり、
   パネル取付け部は、
   互いに隣接する一対の柱材と、
   柱材の上部において、一対のフランジのうちの一方のフランジの一部であって氷蓄熱ユニットの外周面側の一部が切り欠けられることにより形成され、遮音パネルを柱材の上部から柱材の一対のフランジの間に挿入させるための切欠き部と、
   柱材の下部において、柱材の一対のフランジの間に設けられ、遮音パネルを支持するパネル受付部と、
   一対のフランジのうちの切欠き部が形成されたフランジに対向するフランジにおいて、切欠き部に対向する位置に設けられ、柱材の一対のフランジの間に挿入された遮音パネルを受けるくさび金物と、
   切欠き部に被せられることにより、くさび金物とによって遮音パネルを挟んで、遮音パネルを柱材に固定する補強材と、
   を有し、
   各柱材の一対のフランジの間に遮音パネルが挿入され、かつ、一対の柱材で遮音パネルを挟むことにより、遮音パネルを支持する、
   ことを特徴とする多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットであって、多機能フレームは、地震時にフレームに入力される振動エネルギを吸収して氷蓄熱槽及び空気調和機を免震する免震ダンパーを備えることを特徴とする多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれか１に記載の多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットであって、遮音パネル及び近接保護用フェンスは、据付け現場に搬入される前に氷蓄熱ユニットに取付けられることを特徴とする多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれか１に記載の多機能フレーム付き氷蓄熱ユニットであって、氷蓄熱ユニットは、現場に搬入されて設置されたプレキャスト・コンクリートからなる基礎上に設置されることを特徴とする多機能フレーム付き氷蓄熱ユニット。

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