JP5579336B2 - 避難用シェルター及びその製造方法 - Google Patents
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Description
記憶に新しい災害として、2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震がある。崩れて来た屋根の下敷きになったり、崖崩れの土砂に埋もれたりして、人命が落されている。地震による津波は多くの人の命を奪った。原子力発電所の事故から身を守る手段が必要であることも認識された。さらに海外では、紛争やテロが多発しており、また、核開発に伴う災害リスクが増大している。
内部被覆は、耐火性ゴム発泡体などのクッション材よりなり、外部被覆は、内装と外装の積層構造になっている。この内装は、グラスウール、石膏ボード、耐火セメント、ロックウール等の耐火・耐熱性材料で形成されている。また、この外装は、難燃加工を施したゴム製の被覆材で構成されている。
すなわち、従来のシェルターは、強化プラスチックを採用しているものの、それを単層としただけであるから強度的に不十分である。層厚を厚くすれば強度が増すことは自明であるが、厚くすればするほど重くなり、また、加工性が低下しコスト高になってしまうので、実現性が極めて低い。発泡スチロール等からなる内壁部は、避難者との衝突による衝撃を和らげることを目的とするものであってシェルター自体の強度を高めるためのものではない。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る積層構造は、発泡体又はコア材を第1の繊維系強化材と第2の繊維系強化材で挟み込んで樹脂で接合して積層したものであり、発泡体として、硬質ウレタン、発泡スチロール、ポリエチレン、又はポリプロピレン等を用い、コア材として、ペーパーハニカム、アルミハニカム等を用い、繊維系強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、バサルト繊維又はバイオマス繊維等を用い、樹脂として、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ポリイミド、バイオマス等を用い、L−RTM(Light-Resin Transfer Molding)形成法又はインフュージョン形成法で製造されるものとしているので、避難用シェルターに使用できる強度を持った構造とすることができるものである。
本発明の実施の形態に係る積層構造(本積層構造)について図11を参照しながら説明する。図11は、本積層構造の断面説明図である。以下に説明する本シェルター及びその他のシェルターの本体に適用されるものであるが、本積層構造は、シェルター以外の住宅建造物、施設、建築物等の構造物について適用してもよい。
本積層構造は、図11に示すように、発泡体又はコア材(発泡体等とする)32を第1の強化材31aと第2の強化材31bで挟み込んで、樹脂によって接合して積層したサンドウィッチ構造(積層構造)としたものである。
発泡体等32の発泡体は、硬質ウレタン、発泡スチロール、ポリエチレン、又はポリプロピレン等を用いている。
発泡体等32のコア材は、ペーパーハニカム、アルミハニカム等を用いている。
樹脂は、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ポリイミド、バイオマス等を用いている。
本積層構造は、L−RTM成形方法又はインフュージョン成形方法を用いて製造する。
本積層構造におけるL−RTM成形方法は、下型に第2の強化材31b、発泡体等32、第1の強化材31aを敷き詰め、上型を真空圧で型締めして、型内に樹脂を投入して成形するものである。
本発明の実施の形態に係る避難用シェルター(本シェルター又は第1のシェルター)について図1を参照しながら説明する。図1は、ハッチが閉状態の本シェルターの正面図である。
図1に示す本シェルター1は、地震発生時(または、予震発生時や、緊急地震速報装置のお知らせがあったとき)に直ぐに避難者Aが、本シェルター1に入り込むことができるように、家屋内や庭の片隅等の適宜な場所に配置しておく。または、地震発生時やその他の災害時に崖崩れや、土砂崩れや、頭上から落下物が落下する危険性が予想される場所に配置してもよい。
なお、上述した家屋内等の生活空間に本シェルター1を設置するスペースがない場合、使用者が生活空間に設置を望まない場合、その他事情がある場合は、後述する避難用シェルターシステムを設置することが好ましい。
本シェルターの構造について図1〜4を参照しながら説明する。図2は、本シェルターの背面図であり、図3は、ハッチが開状態の本シェルターの正面図であり、図4は、水中で姿勢を変更した状態の本シェルターの概略断面図である。
本シェルター1は、図1〜図4に示すように、シェルター本体3と、出入口7と、ハッチ9と、フック10と、固定構造11と、ウェイト13と、から基本構成されている。
設置台21は、本シェルター1を、その上に設置しておくためのものである。設置台21は、次に述べるように球体に構成された本シェルター1を安定設置しておくためのものであるが、不要であれば省略してもよい。
[シェルター本体3の構造]
シェルター本体3は、強化プラスチック製で、全体としてほぼ球形であって、内部に避難空間5(図4)を備え、避難空間5は、外から水が浸入しないように水密閉鎖されている。水害によって流された場合等における避難空間5の安全確保のためである。
ここで、シェルター本体3とハッチ9は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、バサルト(玄武岩)繊維又はバイオマス繊維(麻や竹などの天然繊維)等を不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノール樹脂に含ませた強化プラスチックを用いている。特に、バサルト繊維は、玄武岩より溶融紡糸された環境にやさしい高強度の繊維であって、抗張力、耐熱性、耐紫外線性、耐酸・アルカリ性に優れ、アラミド繊維に匹敵する強度を有する。
さらに、水害に遭った時に、押し流される瓦礫など引っかかって水没せずにすり抜けやすい形状だからである。
図3に示すつかまり棒6は、避難空間5内の避難者Aが、自分の体を保持するためにつかまるための棒である。つかまり棒6は、シェルター本体3の縦方向に延び、上下端それぞれがシェルター本体3の内壁に固定されている。
尚、つかまり棒6に、中空の金属(例えば、ステンレス等)製の棒(パイプ)を用いた場合に、強度を向上させるために、つかまり棒6の内部にモルタル等を詰めるようにしてもよい。
出入口7は、設置したときのシェルター本体3の側方に形成された円形の開口であって、避難者Aが避難空間5内に避難したり退出したりするためのものである。したがって、出入口7の直径は、強度を極端に落とさず大人一人が出入り可能な寸法、たとえば、500〜600ミリメートル程度が好ましい。
また、出入口7の形状について、円形以外の形状を選択してもよいが、本実施形態では、応力集中を可及的に避けシェルター本体3の強度を保つために円形とした。また、強度確保のために出入口7は1個としてある。2個以上の出入口を設ける場合は、シェルター本体3の全体強度に留意し、必要に応じて補強構造を設けるとよい。
出入口7は人が出入りするための空間であるから、外力が加わったときに変形が生じる恐れがまったくないというわけではない。そこで、本実施形態では、好ましい一態様として、シェルター本体3において避難空間5側の出入口7の周縁には、出入口7の周囲を囲む補強枠板4を貼着固定してある(図1、図4)。
補強枠板4が環状に形成してあるのは、出入口7が円形だからであり、出入口7が円形以外の形状であるなら、これに合わせた形状に形成するとよい。
尚、補強枠板4は、シェルター本体3の内面側から取り付けて貼り付けるようにしているが、シェルター本体3の外側面と内側面との間の内部に形成してもよい。
さらに、出入口7の周りだけでなく、後述する採光窓17、換気口15等が取り付けられる孔の周りなどにも補強枠板を設けてもよい(図示は省略)。
図3及び図4に示すように、ハッチ9は、出入口7より僅かに大きな円形に形成され、シェルター本体3内に一端が固定されたヒンジ9bの他端に固定されている。ヒンジ9bの機能により、ハッチ9は、シェルター本体3に対し外開きに開放可能に出入口7を閉鎖するようになっている。
つまり、ヒンジ9bは、一端がシェルター本体3の出入口7の内側面周縁に固定され、他端がハッチ9の内側面周縁に固定されている。
また、ハッチ9の内側面周縁にリング状(環状)の凸形状の凸部を形成し、その凸部が出入口7に挿入されて噛み込む構造にしてもよい。凸部に厚みを持たせれば、ハッチ9の座屈防止の強化部品とすることができる。
ハッチ9内側面周縁と出入口7の外側面周縁の間には、環状のパッキン9aが介在され、閉鎖時に両者間の水密性をしっかりと保つように構成されている。パッキン9aは、シェルター本体3側に固定してあるが、ハッチ9側に固定してもよいし、2つのパッキンを両者それぞれに固定するようにしてもよい。
シェルター本体3の内部には、ロック機構9cが設けられていて(図3)、避難者Aが内部から操作しハッチ9をシェルター本体3に対しロックもしくはその解除が行えるようになっている。
ロックしたとき、パッキン9との協働により、シェルター本体3とハッチ9との間の水密が砲保されることは言うまでもない。
ハッチ9を構成する素材については別項で述べるが、その一部(たとえば、中央部分)を透明な合成樹脂や強化ガラスなどで構成してもよい。避難者Aが外を見られるように、また、外部の光を避難空間5内へ導くことができるようにするためである。
シェルター本体3に取り付ける補強枠板4のような補強枠板(図示を省略)をハッチの内側(避難空間5側)に設けることも可能である。
[床板11a:図4、図5]
シェルター本体3は、その設置時の底部上に、円板状の床板11aが固定されている(図4)。
床板11aについて図4,5を参照しながら説明する。図5は、床板の平面図である。
床板11aは、シェルター本体3の球状の内壁面を平面化し、その上で避難者Aが膝を折ってしゃがめるようにするためのものである。床板11aには、開口11bが形成されている。開口11bは蓋11dによって開放可能に閉鎖され、床板11aの下側に設けられた収納空間11cの上部開口となっている。
収納空間11c内には、飲料水の入ったペットボトル(液体容器、図4にWと表示)を収納してある。このペットボトルは、シェルター本体3を設置状態に保つためのウェイトとしての役割を担っている。ペットボトルは、ウェイトとして必要重量を得るために複数本としてもよい。床板11aと収納空間11cと、蓋11dは、本実施形態におけるウェイト(ペットボトル)13の固定構造11を構成している。固定構造11から取り出したペットボトルは、これを他の固定構造(収納空間、図示を省略)に移動させればシェルター本体3の重心を移動させることが可能になる。
蓋11dは、床板11aの中心に対して左右に方形で形成されているが、床板11aの1/4の扇形状とし、図5の床板11aの上側半面に2つの1/4円の蓋を配置するようにしてもよい。この場合、床板11aの水平方向の直径部分で蓋が開閉可能に固定される。
シェルター本体3の内壁曲率とほぼ同じ曲率の外壁を持った球形の一部を、ある平面(床板11aと同じ面積とする)を境に切り落としたとして、その切り落とした椀状部分と同じ形状の収納庫を形成し、それを床板11aの代わりに設置するようにしてもよい(図4)。この場合、上面は床板11aの代わりとなる。このとき、椀状の収納庫の底面はシェルター本体3の内壁面と面接触するので、シェルター本体3に対し安定した設置を行うことができ、移動構造を形成できる。この移動構造により重心を移動させるためのシェルター本体3に対する移動も簡単になる。
尚、椀状の収納庫の底面に凹形状の溝を形成し、それに対応してシェルター本体3の内壁面に凸形状のガイドを形成して、移動構造として移動し易くすることもできる。また、椀状の収納庫の底面に凸形状とし、シェルター本体3の内壁面に凹形状としてもよい。
尚、シェルター本体3と収納庫との問に、移動方向を案内するための案内構造(図5に示す溝12)と、任意の位置で固定構造11を半固定可能とするための固定構造(図示を省略)を設けておくこともできる。
シェルター本体3には、図2に示すように、避難用空間5内の換気を行うための換気口15が貫通形成されている。
換気口15は、これに逆止弁を設けたり、開閉蓋を設けたりすることにより、水が入らないように構成する。また、その設ける位置は、シェルター本体3が水中浮遊したときに水面より高い位置に設けることが好ましい。浮遊時でも換気ができるようにするためである。
ハッチ9は、避難空間5内において施錠解錠可能なロック機構9cによってシェルター本体3に対しロック可能であることは前述した。採光窓17は、シェルター本体3を貫通する窓孔(図示を省略)に、たとえば、ローレットネジによって差し込み固定してあり、外部から取り外し可能に構成してある(図4で2点鎖線の矢印で示すように、紙面の裏側に取り外す)。
採光窓17は、外側と内側から開閉できるように、外側面と内側面の双方に指を差し込む凹部が形成されている。更に、採光窓17を開状態にすると、シェルター本体3の内側には取り外せるものの、外側には取り出せない構成となっている。つまり、窓孔の開口部の外側部分は、採光窓17の直径より小さく形成されている。
避難空間5内に避難者が覚醒状態にあれば密閉時に中に入っている人は、当然の如くロック機構9cを解除しハッチ3を開けて外に出ることができる。一方、避難空間5内に避難した者が非力な子供やお年寄りのみである場合、大人であっても気絶してしまって解除できない場合等は、それができない恐れがある。そこで本シェルター1では、救助者が採光窓7を外から外し、その窓孔から手を入れてロック機構9cを解除しハッチ3を開放できるようになっている。
次に、シェルター本体3の表面に形成されたフックについて図2、図4、図6を参照しながら説明する。図6は、フックの概略側面図である。
フック10は、図2、図4に示すように、シェルター本体3において、ハッチ9とは反対側の位置に形成されている。
フック10に、小型船舶用のフォールディングアンカー等を、アンカーロープを介して接続するようにしておけば、本シェルター1が津波の引き波で沖合に流されないようにすることができる。
アンカーロープは、危険回避のため、強度を必要以上に強くせず、数百kg程度の荷重で切れる強度とする。
フック部10aは、アンカーロープを接続するためにU字形又はコの字形をしており、その両端が接合部10bに固定されている。尚、フック部10aと接合部10bは、例えば、金属等により一体に形成されている。
また、接合部10bは、シェルター本体3に対してオーバーレイ接合で取り付けられており、ネジやビスを用いることがないため、シェルター本体3にドリルで穴を開ける必要ががくなり、強度を損なうことがない。オーバーレイ接合は、接合部10bをシェルター本体3にテープ等で貼り付け、樹脂で脱泡するという、シェルター本体3の外側面に対してハンドレイアップで貼り付ける接合である。更に、シェルター1が水没しかねない危険な状況となった場合、接合部10bがシェルター本体3から剥離して、シェルター本体3がアンカーロープとフォールディングアンカーとから離脱できる。
シュエルター本体3の構造は、図11に示した第1の強化材31aと発泡体等32と第2の強化材31bの積層構造を用いるものであるが、以下に示す構造であってもよい。
シェルター本体3の構造について図7を参照しながら説明する。図7は、シェルター本体の積層構造を示す部分断面図である。
シェルター本体3は、図7(a)に示すように、多層構造になっている。すなわち、樹脂層(たとえば、ビニルエステル樹脂層)3aの一方の面(図7(a)の下面)に、ロービングクロス層3b、チョップストランドマット層3c、ロービングクロス層3d、チョップストランドマット層3e、ロービングクロス層3f、そしてチョップストランドマット層3gの順でロービングクロス層とチョップストランドマット層とを互い違いに複数回繰り返して積層してなる構造である。ロービングクロス層とチョップストランドマット層による積層の繰り返しは、本実施形態では3回としたが、求める強度などに適応できればその増減を妨げない。
ここで、ロービングクロス層、チョップストランドマット層はガラス繊維であって、携帯電話又は無線機等の電波の透過性が高い素材である。
ロービングクロス層3b,3d,3fは、詳細な図示は省略するが、枠体に貼り付けて張り子を作る紙片、もしくはパッチワークのために縫い合わせる布片のような、部分的に重ね貼りされた複数のロービングクロス小片から構成されている。
このロービングクロス小片は、その大きさや形状に制限はなく各々は同じでもよい、し互いに違えてもよい。たとえば、一辺が10cm程度の矩形小片により構成することができるが、複雑な形状の層を形成するのであれば小径としたり小片の形状を工夫したりするとよい。必要であれば、貼り付けに接着剤を用いてもよい。貼り合わせには高度かつ繊細な技術が必要であるため熟練工による手作業が基本であるが、機械等による自動化を妨げる趣旨ではない。
チョップストランドマット層3c,3e,3gも、上記と同様に部分的に重ね貼りされた複数のチョップストランドマット小片から構成されている。チョップストランドマット小片の大きさや形状、さらに貼り付け法等については、上記したロービングクロス小片のそれらと異ならない。
尚、ロービングクロス層およびチョップストランドマット層には、それぞれ樹脂を含浸させてある。各層の厚みは、たとえば、0.4mm程度が好ましい。
尚、上述したチョップストランドマット小片それぞれの厚み方向途中には、樹脂を含侵させたコア層を設けることが好ましい。すなわち、図7(a)に示すチョップストランドマット層3c,3e,3gの代わりに、図7(b)に示すチョップストランドマット層3c'(3e',3g')を採用することができる。チョップストランドマット層3c'(3e',3g')を構成するチョップストランドマット小片それぞれは、チョップトランドマット層3cp(3ep,3gp)と他のチョップトストランドマット層3cr(3er,3gr)との間に、コア層3cq(3eq,3gq)が設けられている。
尚、シェルター本体3は、図11の積層構造を用いることなく、発泡体(発泡材)又はコア材を入れずに、樹脂層の下面に、ロービングクロス層、チョップストランドマット層を単に繰り返し積層した構造であってもよい。
シェルター本体3の製造方法について図7〜図9を参照にしながら説明する。図8は、シェルター本体の製造方法を示すフロー図であり、図8は、シェルター本体の結合を示す部分断面図であり、図9は、シェルター本体の結合を示す部分断面図である。
まず、L−RTM(Light-Resin Transfer Molding)成形装置を用意する。ここで、L−RTMとは、下型に基材を敷詰め、上型を真空圧で型締めして、型内に樹脂材料を注入・成形する工法で、通常のハンドレイアップ成形法やスプレーアップ成形法によって成形したG−FRP(Glass-Fiber Reinforced Plastics)製品と異なり裏表とも平滑面となることに特長がある。
積層を終了したら、これをさらに、上型を真空圧で型締めし(S5)、上型と下型の間である型内に樹脂材(本実施形態では、ビニルエステル樹脂)を注入して成形する(S7)。各層に含侵させた樹脂が硬化したら上型を開いて、成形品であるシェルター本体3を下型から取り出す(S9)。以上により、シェルター本体3の製造を完了する。
本実施形態に係る製造方法によれば、L−RTM成形装置を用いて、型締めを行っているので、小片を部分的に重ね貼りした各層がしっかりと締められるので圧縮強度が飛躍的に向上しており、かつ、真空圧により樹脂が層の中に確実に含侵されているため、層の内面を平滑面とすることができる。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、脱泡が確実に行われることから避難用シェルターとして十分な強度と均一性を実現することができる。
更に、図示は省略するが、シェルター本体3の内面に緩衝材を設けることが好ましい。緩衝材を設けるのは、シェルター本体3が大きな衝撃を受けても、その影響ができるだけ避難者Aに及ばないようにするためである。本実施形態では採用していないが、避難者Aの身体をシェルター本体3に固定するためのシートベルト(図示を省略)、腰を下ろすためのクッション(図示を省略)などを取り付けておくこともできる。なお、上記緩衝材は、ハッチ9にも適用することができる。
シェルター本体3及びハッチ9には、防弾・防爆風効果を高めるためのアラミド繊維を含む層、もしくは、簡易核防護効果を高めるための鉛フィルム層を含めることができる。すなわち、図7に示す、たとえば、チョップストランドマット層3b,3dの代わりにアラミド繊維層等や鉛などの放射線遮断効果の高い部材のフィルム層若しくはコーティング層を積層することもできる。
アラミド繊維層を設けることにより、防弾・防爆風効果を高めることができるので、その際の避難用シェルター1は、紛争地域等で使用したときにその効果を発揮する。
また、鉛などの放射線遮断効果の高い部材のフィルム層若しくはコーティング層を設けて核防護効果を高めることにより、原子力被害想定地域において、その被害軽減が期待できる。すなわち、原子力被害発生時に、短時間で半減期を迎える放射性物質への対策のため、当該短時間を放射線的に隔離された避難用シェルター1内で緊急避難的な滞在ができるようにするためである。放射線から防護するための防護服やマスク等を予め用意しておけば、避難者の安全をより確実に確保することができる。
地震災害の場合を例にして説明する。大きな予震が発生したときや、緊急地震速報装置のお知らせがあったときには、大地震が発生するまでに10秒〜数十秒程度の時間がある。大きな地震の予震やお知らせがあった場合の避難者Aは、ハッチ9を開放し出入口7から避難空間5内に入り込む(図1、図3)。
避難した避難者Aは、ハッチ9を閉めロック機構9cでロックすれば避難を完了する。避難者Aの呼吸は、換気口15の働きにより確保される。家屋が倒壊したり土砂が崩れてきたりしても、避難者Aは避難用シェルター1に保護され、それらによって押しつぶされることはない。なお、設置時のハッチ9は、図3に示すように、開放状態にしておいてもよい。避難を迅速に行えるようにするためである。
尚、本シェルター1では、収容人数は4人程度であるが、階段の下等に設置されていれば、災害時に入り易いものである。
次に、本発明の実施の形態に係る避難用シェルターシステムについて図10を参照しながら説明する。図10は、避難用シェルターシステムの概略図である。
避難用シェルター1は、災害時の被災者が避難空間を確保する上で意義あるものである。しかし、家屋内等の生活空間51に避難用シェルター1を設置するスペースがない場合、使用者が生活空間51に設置を望まない場合等があることが事実である。そこで、平常時の生活空間を確保しつつ非常時の避難を可能とするのが、この避難用シェルターシステム101である。
昇降機構109は、たとえば、屋根裏のスペースのような上方収納空間53に収納してある避難用シェルター1を、非常時に駆動して生活空間51へ下降させ、または平常時にその逆の動作を行う。たとえば、地下室のような下方収納空間55に収納してある避難用シェルター1は、非常時と平常時に上述した動作と逆の動作で生活空間51へ避難用シェルター1を移送する。
避難用シェルターシステム101によれば、生活空間51を確保しつつ万が一の備えとして避難ンシェルター1を使用者の身近に設置しておくことができる。
次に、別の避難用シェルターシステムについて説明する。
別の避難用シェルターシステムは、一般住宅の階段下に避難用シェルター1の収納スペースを設けるもので、生活空間を極力阻害しないようにしたものである。
避難用シェルター1は、階段下の開放された空間側にハッチ9が向くように配置される。
一般的な木造家屋では、階段幅がせいぜい90cm程度であるので、完全に収納しきれず、ハッチ9が開放空間側に少しせり出すことになるが、階段下のスペースを有効に利用できる。
尚、収納スペースに余裕があれば、設置台21を設置し、その上に避難用シェルター1を載せてもよいが、収納スペースに余裕がなければ、シェルター本体3の球形に対応した凹部を床に形成し、その凹部に避難用シェルター1をはめ込むようにしてもよい。
次に、本発明における第2の実施の形態に係る避難用シェルター(第2のシェルター)について図12〜図15を参照しながら説明する。図12は、車両にけん引される第2のシュエルターの側面図であり、図13は、第2のシェルターの平面図であり、図14は、第2のシェルターの背面図であり、図15は、連結機構と解除機構を説明するための側面図である。
図12及び図13に示すように、第2のシェルター41は、浮遊シェルター43と、連結構造45と、解除機構40(図15)とを備え、キャンピングトレーラー型シェルターとなっている。第2のシェルターの収容人数は、10〜20人程度である。
浮遊シェルター43は、連結構造45によって、けん引用の車両111と連結される。連結構造45の連結は、解除機構40によって解除可能に構成されている。
尚、浮遊シェルター43は、キャンピングトレーラーの箱型形状の外壁を成すものである、
浮遊シェルター43は、全体として水密に構成されたシェルター本体43aと、シェルター本体43aを載置固定させる車台43bによって構成され、可動式かつ水中浮遊可能になっている。
シェルター本体43aは、その形状や大きさに制限はないが、本実施形態では各辺が丸みを帯びた横長の直方体形状に形成されている。丸みを帯びさせたのは、シェルター本体3aの強度を保ちやすいからである。また、横長直方体形状が選択されたのは、本実施形態では省略してあるが、たとえば、ベッド、ダイニングテーブル、キッチン、トイレ、シャワーなど生活に必要な装備を室内に設置することによりキャンピングトレーラー(トラベルトレーラー、キャラバン)として使用できるようにするためである。非常用の食料の他、緊急信号灯や緊急電波発信装置等を設置しておくこともよい。
シュエルター本体43aの構造は、図11に示した第1の強化材31aと発泡体等32と第2の強化材31bの積層構造を用いるものであるが、以下に示す構造であってもよい。
シェルター本体43aの構造は、図12に丸で囲んだ拡大部分断面図に示すように、外側FRP層43pと内側FRP層43qの間に浮力材層43rを挟んだ三層構造になっている。外側側FRP層43pと内側FRP層43qは、それぞれ繊維強化プラスチックにより構成され、浮力材層43rは、発泡ウレタンフォーム等の高浮力材から構成されている。
シェルター本体43aは、キャンピングトレーラータイプであり、重くなることが予想されるため、発泡体(発泡材)を入れるのは必須である。
脱出用ハッチ43hは、図14に示す完全開放状態とは別に、半開き状態にする構造(図示を省略)を設けておくとよい。通常使用時はもとより災害遭遇時であって可能なとき、脱出用ハッチ43hを半開き状態にしておくとシェルター本体43内の換気ができるし、避難者が顔を出して外の様子を伺うことができるからである。
図14及び図15を参照しながら、連結構造の一例について説明する。
連結機構45は、車両111側に設けられた被係合部材115と解除可能に係合する係合部材45aと、被係合部材115に係合した係合部材45aが外れないようにするための可動外れ阻止部材45bにより構成されている。
被係合部材115は、車両111の後端から水平に伸びる細い平板状の部材であって、上下方向に貫通する係合孔115hを備えている。
係合部材45aは、逆さL字状の棒材であって、その縦棒部を上から係合孔115hに挿入して係合させるようになっている。このとき、係合部材45aは、その縦棒部先端がわずかに被係合部材115の下端から突き出すように構成されている。
尚、可動外れ阻止部材45bは、横方向(係合阻止方向)に向かってバネ(図示を省略)により付勢されている。したがって、後述する係合解除する際の係合外れ阻止部材45bの回動は、このバネの力に抗しながら行われることになる。
図15に示すように、解除機構40には、浮遊シェルター43(シェルター本体43a)内に設置された操作部40aと、操作部40aの操作に連動して可動外れ阻止部材45bを解除方向に移動させる動力伝達部40bとが設けられている。
動力伝達部40bは、ブレーキワイヤーで構成され、避難者による操作部40aの操作がフレキシブルチューブ内を長さ方向に移動するワイヤーによって動力伝達されるようになっている。避難者による操作部40aの操作は、動力となって動力伝達部40bを介し連結機構45の可動外れ阻止部材45bを駆動し、これによって可動外れ阻止部材5bはバネ力に抗しながら解除方向に回動するように構成されている。
図12〜図14に示すように、車台43bは、シェルター本体43aを上に載置固定可能に構成され、下方には車輪43tが設けられている。車台43bは、水中浮遊時にシェルター本体43aから切り離すように構成することもできるが、本実施形態では、これを切り離さず水中バランサーとしての機能を持たせてある。
すなわち、車台43bがシェルター本体43aの下部に位置することにより、水中浮遊時の避難用シェルター41を、地上載置時と同じ姿勢で浮遊可能となるように調整する役目を担っている。水中浮遊時の避難用シェルター41の横転から避難者を確実に保護するためである。つまり、車台43bは、ウェイト部の役割を果たしている。
避難用シェルター41の構成、作用効果によって、避難用シェルター41が水難に遭遇したとき、避難者による操作部40aの操作により、場合によっては自動で、一体であれば共に水没するだろう車両111との連結が解除され、浮遊シェルター43は水中浮遊が可能になる。
これにより、避難者の安全が確保される。水中浮遊している避難用シェルター41は、たとえば、船舶によって移送することにより、避難者を安全な場所に避難させることができる。また、吊り下げワイヤーでクレーンやヘリコプターから吊り下げ移動することもできる。
次に、本発明における第3の実施の形態に係る避難用シュエルター(第3のシュエルター)について図16を参照しながら説明する。図16は、第3のシェルター(ユニットバス型シェルター)の断面説明図である。
第3のシェルターにおけるシュエルター本体61の構造は、図11に示した第1の強化材31aと発泡体等32と第2の強化材31bの積層構造を用いるものである。
第3のシェルターは、ユニットバス自体を避難用シェルターとするもので、津波等の被害にあっても、強度が十分であって気密性に優れ、ハッチ62が上側に向くことになるものである。
ハッチ62は、ユニットバスの出入口となっており、内側から開閉する開閉機構と、ハッチ62をロックするロック機構を備えている。
そして、採光窓71のシュエルター本体61の内側にハッチ62のロック機構を解除する手段が設けられ、シェルターとして機能した場合に、救助員が外から採光窓71を開けてハッチ62のロック機構を解除して開閉機構を開とし、ハッチ62を開くことができるようになっている。
その場合、浴槽66は、踏み台となって、採光窓71を開けたり、ハッチ62を開けたりするのに使用する。
配水管67は、ユニットバスの配水管であり、排水口68は、外部に排水する排水口である。
換気管69は、ユニットバスの換気管であり、換気口70は、換気を行うための換気口である。
第3のシェルターであれば、収容人数が8人程度である。第3のシェルターは、構成が大掛かりであるため、新築の住宅、改築の住宅に設置するのに適している。
シェルター本体61は、ユニットバスタイプであり、重くなることが予想されるため、発泡体(発泡材)を入れるのが望ましいが、発泡体を入れなくて形成してもよい。
次に、本発明における第4の実施の形態に係る避難用シェルター(第4のシェルター)について図17、図18を参照しながら説明する。図17は、ベッド型シェルター(第4のシェルター)の概略図であり、図18は、第4のシェルターの断面説明図である。
第4のシェルターは、図17、図18に示すように、シェルター本体75と、ハッチ76と、採光窓77と、ウェイト部78とを備え、ベッド型シェルターとなっている。第4のシェルターの収容人数は、1〜4人程度である。
シェルター本体75とハッチ76との開閉機構は、シェルター本体75の一辺でハッチ76の一辺が開閉自在に接続し、当該接続部分は浸水しないよう防水構造となっている。
ハッチ部76は、閉じられた状態で、接続部分とは反対側のシェルター本体75の他辺とハッチ76の他辺とが密着し、当該他辺でロックされるロック機構を備えている。当該ロックにより、シェルター本体75とハッチ76とが密着し、気密性が保たれるようになっている。
そして、採光窓77を開いた状態にすると、シェルター本体75の外側からのロック機構を解除できるよう、ロック解除の機構が採光窓77の近くに設けられている。採光窓77は、複数個設けられていてもよい。
また、採光窓77は、換気口としても利用される。
図17では、ウェイト部78の上に寝具が敷かれ、シェルター本体75の収納部の内部に固定ベルト、非常食、発信器、酸素ボンベ等を備えるようにしてもよい。
次に、第4のシェルターにおける別の例について図19〜23を参照しながら説明する。図19は、ベッド型シェルターの別の例(1)を示す概略図であり、図20は、ベッド型シェルターの別の例(2)を示す概略図であり、図21は、ベッド型シェルターの別の例(3)を示す概略図であり、図22は、ベッド型シェルターの別の例(4)を示す概略図であり、図23は、ベッド型シェルターの別の例(5)を示す概略図である。
また、図19〜23では説明していないが、ハッチは閉状態においてシェルター本体内に浸水しないよう気密性が保持されるものであり、シェルター本体内部にロック機構が設けられている。
更に、ハッチには採光窓が設けられ、内側及び外側から採光窓を取り外すことができるようになっており、採光窓を開状態とした場合に、外側からシェルター本体内部のロック機構を解除できるようになっている。採光窓は、複数個設けてあってもよい。
ハッチ76bは、図17,18と同様にシェルター本体75bの長辺を軸として開閉可能であってもよいし、シェルター本体75bの短辺を軸として開閉可能であってもよい。
この場合のハッチ76cは、シェルター本体75cの長辺を軸として開閉可能であってもよいし、シェルター本体75cの短辺を軸として開閉可能であってもよい。
ハッチ76dは、シェルター本体75dの長辺でハッチ76dと接続し、長辺を軸としてハッチ76dが開閉可能となっている。
この場合、採光窓は、シャッター部79ではないハッチ76eに設けられる。
図23のベッド型シェルターであれば、ハッチ76fが両方に開くので、ベッドとして使用する場合に、ハッチ76fが比較的に邪魔にならない。
また、第4のシェルターを横方向に連結する連結部を設け、第4のシェルターを横方向に複数連結させて安定化させるようにしてもよい。
第4のシェルターは、昇降型とはせず、普通のベッドにマットをどかして据え付けてもよい。そうすれば、生活空間の邪魔にならない。
次に、本発明における第5の実施の形態に係る避難用シェルター(第5のシェルター)について図24〜26を参照しながら説明する。図24は、コンテナ型シェルター(第5のシェルター)の概略図であり、図25は、コンテナ型シェルターの断面説明図であり、図26は、コンテナ型シェルターの別の例を示す概略図である。
第5のシェルターでは、既存のコンテナを改造してシェルター用としたものである。
扉82は、気密性を保つために、観音開きにはせず、短辺側面の半分で片方にのみ開閉する構造としている。
ウェイト部85は、モルタル等で重しの役割を果たして、水に浮いた場合に、ハッチ83が上側になるようにするためのものである。尚、ウェイト部85を収納部とし、水、食料、簡易トイレ、懐中電灯、ラジオ、簡易発電機、医療品等の防災用品を備蓄するものであってもよい。
尚、鋼鉄、アルミニウム等の素材にFRP製の積層面を形成した構成に代えて、シェルター本体81、扉82、ハッチ83の構造は、図11に示した第1の強化材31aと発泡体等32と第2の強化材31bの積層構造を用いてもよい。
シェルター本体81bの底面には、収納部85bが形成され、扉82bの入口から収納部85bの床面まで階段が形成されている。
収納部85bは、複数の小部屋に区切られるようにして、防災用品を区分けして収納するようにしてもよい。
また、シェルター本体81bの天板に登ってハッチ83bを開けることができるように、シェルター本体81bの側面にはしご86が取り付けられている。
ハッチ83,83bが、内側からのみ開閉できる構造であれば、採光窓84,84bは外側からの取り外すことができて、その採光窓84,84bからシェルター本体81,81bに手を差し込んでハッチ83,83bのロックを解除して開閉機構を開とし、ハッチ83,83bを外側から開けることができる構成としておく。
尚、第5のシェルターの収容人数は10〜20人程度である。第5のシェルターは、高台への避難場所が遠い海岸沿いの広場、公園、空き地等に設置しておき、災害発生時は直ちに避難できるようにしておくとよい。
本積層構造によれば、発泡体又はコア材32を第1の繊維系強化材31aと第2の繊維系強化材31bで挟み込んで樹脂で接合して積層したものであり、発泡体として、硬質ウレタン、発泡スチロール、ポリエチレン、又はポリプロピレンを用い、コア材として、ペーパーハニカム、アルミハニカム等を用い、繊維系強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、バサルト繊維又はバイオマス繊維等を用い、樹脂として、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ポリイミド、バイオマス等を用い、L−RTM形成法又はインフュージョン形成法で製造されるものとしているので、避難用シェルターに使用できる強度を持った構造とすることができる効果がある。
Claims (14)
- 避難用シェルターにおいて、
強化プラスチックのシェルター本体がハッチを有する球形をしており、
内側及び外側から開閉可能な採光窓を前記ハッチの近辺に設け、
前記ハッチのロック解除機構を前記採光窓側に設け、
一端が前記シェルター本体の出入口の内側面に接続され、他端が前記ハッチの内側面に接続されるヒンジを有することを特徴とする避難用シェルター。 - 収納可能な床板を有し、前記床板を特定方向にスイングさせてスライドさせ、ハッチを側面から上面に向くようにする移動構造を設けたことを特徴とする請求項1記載の避難用シェルター。
- 側面に位置するハッチに対してシェルター本体の底部と上部を接続するよう垂直方向につかまり棒が形成され、床板にはつかまり棒に対する案内構造の溝が形成されていることを特徴とする請求項2記載の避難用シェルター。
- つかまり棒が接続する上部付近に換気口を設けたことを特徴とする請求項3記載の避難用シェルター。
- ハッチの内側面周縁又はシェルター本体の出入口の外側面周縁、若しくは前記ハッチの内側面周縁と前記シェルター本体の出入口の外側面周縁との双方に環状のパッキンを形成したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の避難用シェルター。
- シェルター本体の出入口の内側面周縁に、又は当該出入口の外側面と内側面の間の内部に、若しくはハッチの内側面周縁に環状の補強部材を設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の避難用シェルター。
- シェルター本体の外側面にオーバーレイ接続された接続部と、ロープを結び付けるフック部とが一体に形成されたフックを設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の避難用シェルター。
- シェルター本体及びハッチに、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、バサルト繊維又はバイオマス繊維の繊維系強化材を、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ポリイミド又はバイオマスの樹脂に含ませた強化プラスチックを用いたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載の避難用シェルター。
- シェルター本体及びハッチの内部に、鉛フィルム層を設けたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか記載の避難用シェルター。
- シェルター本体及びハッチは、樹脂で形成された樹脂層に対してロービングクロス層、チョップストランドマット層が順に繰り返し積層され、前記ロービングクロス層と前記チョップストランドマット層には樹脂を含浸させてあり、前記チョップストランドマット層の少なくとも1層が第1の繊維系強化材、発泡体又はコア材、第2の繊維系強化材の積層構造であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか記載の避難用シェルター。
- 複数積層されるチョップストランドマット層の内、少なくとも1層のチョップストランドマット層に代えてアラミド繊維層又はバサルト繊維層を積層したことを特徴とする請求項10記載の避難用シェルター。
- 複数積層されるチョップストランドマット層の内、少なくとも1層のチョップストランドマット層に代えて互いに重ね貼りされた複数の鉛シート小片から構成された鉛シート層を積層したことを特徴とする請求項10記載の避難用シェルター。
- チョップストランドマット層は、綿状樹脂材のコア層を重ね貼りされたチョップストランドマット小片で挟み込んだ積層構造としたことを特徴とする請求項10乃至12のいずれか記載の避難用シェルター。
- 避難用シェルターにおいて強化プラスチックの球形のシェルター本体を、L−RTM成形装置を用いて下型と上型により製造する製造方法であって、
前記下型の内面に樹脂層を形成し、
前記樹脂層の表面にロービングクロス層とチョップストランドマット層を積層し、
前記上型を真空圧で型締めし、
前記上型と前記下型の間にある型内に樹脂材を注入して成形し、
前記樹脂材が硬化したら前記上型を開いて成形品であるシェルター本体を前記下型から取り出すことを特徴とする製造方法。
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