WO2014069450A1 - 避難用シェルター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構造でありながら、地震、水害、さらに紛争等が単独もしくは複合して発生した際に、確実な避難を可能とするために十分な強度を持った避難用シェルター及びその製造方法を提供する。 【解決手段】避難用シェルター１のシェルター本体３は、強化プラスチックの球形をしており、内側及び外側から開閉可能な採光窓１７をハッチ９の近辺に設け、ハッチ９のロック機構９ｃを採光窓１７側に設けたものであり、ハッチ９の開閉のためのヒンジ９ｂの一端がシェルター本体３の出入口７の内側に接続し、そのヒンジ９ｂの他端がハッチ９の内側面に接続されている避難用シェルターである。

Description

避難用シェルター及びその製造方法

　本発明は、地震、崖崩れ、洪水、津波等の災害時のほか、紛争、テロ、事故等から被災者・被害者が避難するための避難用シェルターに係り、特に、強度があって水に浮き、脱出が容易な避難用シェルター及びその製造方法に関する。

［従来の技術］
　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。

　これらの様々な災害の中でも、地震発生時に、倒壊した家屋に押し潰されて圧死したり、あるいは、家屋や瓦礫等の落下物の下敷きとなって窒息死したりして、犠牲になるのを防止するための地震対策用の装置としては、例えば、特許文献１に開示された地震用シェルターが知られている。

　特許文献１に記載されているような地震用シェルター（以下、「従来のシェルター」という）は、出入口を有するドーム本体から基本構成され、出入口を下側に配置したときにシェルターを構成するようになっている。従来のシェルターの本体は、強化プラスチック（ＦＲＰ［Fiber Reinforced Plastics］樹脂）製の外壁部と、発泡スチロール等の内壁部と、からなる二重構造になっている。

　また、特許文献２に記載されている耐震用カプセル（以下、「従来のカプセル」という）は、従来のシェルターと同様の外観を備え、その本体は、内側から構造体と内部被覆と外部被覆とによって積層構成されている。

　従来のカプセルの構造体は、強化繊維プラスチックの成形体からなる外殻と、金属製もしくは繊維強化プラスチック製のフレーム材からなる内部補強枠とから構成され、フレーム材同士の固定は、それぞれから内側に引き出されたフランジ部同士を、固定するボルトによって行うようになっている。
　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。

実用新案登録第３１４４７４６号公報（段落００３２～００３４、図１） 特許第４３２０３５８号公報（段落００１７～００１８、図４）

　しかしながら、上述した従来のシェルター及び従来のカプセルは、いずれもその強度と強度を保つための構造に問題があった。
　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。

　従来のカプセルは、外殻と内部補強材を併用しているので、ある程度の強度が期待できるが、まず、構造が複雑であること、そして、内側に突き出したフランジ部を被覆するために内装に相応の厚みが必要となるため壁全体が厚くなってしまうという問題がある。

　さらに、従来のシェルターも従来のカプセルは、災害等から人体を守るためにたいへん有用であるが、その一方で、平常時の置き場に困るのも現実である。万が一の備えをしたいが、平常時の生活空間も大事にしたい、という二律背反の要求を両立させることが、避難用シェルターによる身体保護という目的実現にとって考慮すべき問題である。

　本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、シンプルな構造でありながら、地震、水害、さらに紛争等が単独もしくは複合して発生した際に、確実な避難を可能とするために十分な強度を持った避難用シェルター及びその製造方法を提供することを目的とする。

　上記従来例の問題点を解決するための本発明は、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ハッチの近辺に設け、ハッチのロック機構を採光窓側に設けたことを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、一端がシェルター本体の出入口の内側面に接続され、他端が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。

　上記避難用シェルターにおいて、収納可能な床板を有し、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。

　上記避難用シェルターにおいて、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。

　上記避難用シェルターにおいて、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。

　上記避難用シェルターにおいて、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、若しくはハッチの内側面周縁と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。

　上記避難用シェルターにおいて、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。

　上記避難用シェルターにおいて、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。

　上記避難用シェルターにおいて、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たことを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、シェルター本体及びハッチの内部に、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たことを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、シェルター本体及びハッチは、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、ロービングクロス層とチョップストランドマット層には樹脂を含浸させてあることを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、複数積層されるロービングクロス層の内、少なくとも１層のロービングクロス層に代えてアラミド繊維層等を積層したことを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、複数積層されるロービングクロス層の内、少なくとも１層のロービングクロス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したことを特徴とする。

　上記避難用シェルターにおいて、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。

　避難用シェルターの本体を、Ｌ－ＲＴＭ成形装置を用いて製造する製造方法であって、下型内面に樹脂層を形成し、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、上型を真空圧で型締めし、上型と下型の間にある型内に樹脂材を注入して成形し、樹脂材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を下型から取り出すことを特徴とする。

　本発明によれば、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ハッチの近辺に設け、ハッチのロック機構を採光窓側に設けた避難用シェルターとしているので、強度があって、外側からも採光窓を開けてハッチのロック機構を解除できる効果がある。

　本発明によれば、一端がシェルター本体の出入口の内側面に接続され、他端がハッチの内側面に接続されるヒンジを有する上記避難用シェルターとしているので、ハッチを閉めた場合にヒンジがシェルター本体の内側に存在することになるので、ヒンジをシェルター本体の外側に設けた場合に比べてヒンジの破損を防止できる効果がある。

　本発明によれば、避難用シェルターの本体を、Ｌ－ＲＴＭ成形装置を用いて製造する製造方法であって、下型内面に樹脂層を形成し、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、上型を真空圧で型締めし、上型と下型の間にある型内に樹脂材を注入して成形し、樹脂材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を下型から取り出すようにしているので、避難用シェルターの本体を容易に更に強固に形成できる効果がある。

ハッチが閉状態の本シェルターの正面図である。 本シェルターの背面図である。 ハッチが開状態の本シェルターの正面図である。 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。 床板の平面図である。 フックの概略側面図である。 シェルター本体の積層構造を示す部分断面図である。 シェルター本体の製造方法を示すフロー図である。 シェルター本体の結合を示す部分断面図である。 避難用シェルターシステムの概略図である。

　本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
　本発明の実施の形態に係る避難用シェルターは、強化プラスチックの球形をしており、内部及び外部から開閉可能な採光窓をハッチの近辺に設け、ハッチのロック機構を採光窓側に設けたものであり、ハッチ開閉のためのヒンジの一端がシェルター本体の出入口の内側に接続し、そのヒンジの他端がハッチの内側面に接続されているものであり、外部から採光窓を開けてその近傍にあるロック機構を外部から解除できるので、救援作業を容易に行うことができ、ハッチが閉じられた状態ではヒンジがシェルター本体の内部に存在することになるため、ヒンジがシェルター本体の外部に設けられている構成よりも強固なものとすることができる。

［本シェルターの設置：図１］
　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）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。

　さらに、本シェルター１は、水に浮くように形成されているため、津波や、洪水時の河川の氾濫が予想される場所に配置してもよい。本シェルター１は、全体が略球状でコンパクトに形成されたことによって、地震、崖崩れ、水害等の災害の際に、外圧や強い衝撃に耐えるのに適した形状的な強度を備えた構造になっている。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。

［本シェルターの概略構造：図１～４］
　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。

　次に、本シェルターの各部について具体的に説明する。
　［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。

　シェルター本体３の形状をほぼ球形としたのは、シンプルかつ衝撃に強い形状だから、崩れてきた瓦礫等の下敷きになったとしても容易に壊れることがなく、避難空間５内に避難した避難者Ａを確実に守ることができるからである。
　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。

　シェルター本体３の大きさは、一度に収容する避難者Ａの人数にもよって様々である。ただ、シェルター本体３を大きくすればその分、重量が増加し占有面積も増大するので、運搬や設置の手間を考え、数人用とするのが好ましい。数人用としておけば、平均的な家族全員が避難できる大きさである。避難は迅速に行われるべきであるが人数が多すぎると順番待ち現象が生じて迅速性が害されるので注意が必要である。上述した理由から、大家族の家庭に設置するのであれば、複数個の本シェルター１を設置することが好ましい。

　［つかまり棒６］
　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。

　つかまり棒６は、避難者Ａが本シェルター１（シェルター本体３）の重心を移動させるためにシェルター本体３の内壁上を歩行する際に取っ手としても機能する。すなわち、シェルター本体３の重心を移動させようとする避難者Ａは、つかまり棒６につかまることにより、シェルター本体３内を歩行（膝立ち歩行や尻のずらし等を含む）するときの起点を確保することができる。起点を確保した避難者Ａは、確保がなければ難しいシェルター本体内の所望位置に足先や膝等を移動することが容易になる。これによって、シェルター本体３の重心を任意に制御することができる。つまり、シェルター本体３の姿勢を迅速かつ容易に任意の状態に保持することが可能になる。

　［出入口７］
　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周囲の補強］
　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。

　補強枠板４は、２ｍｍ程度の鉄板で構成したが、他の金属や強化プラスチックなどで構成してもよい。
　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）。

　［ハッチ９の構造，ヒンジ９ｂ］
　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。

　　［パッキン９ａ］
　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。

　　［ロック機構９ｃ］
　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のその他の構成］
　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。

　［固定構造１１とウェイト］
　　［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、蓋１１ｄ］
　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。

　　［移動構造］
　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。

　　［溝１２（案内構造）］
　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。

　案内構造として機能する溝１２は、床板１１ａの中心から半径方向に切りぬき形成され、その中心に、つかまり棒６が挿入されている。図４及び図５に示すように固定構造１１は、シェルター本体３が、図３に示す状態から姿勢を変えず図４に示す状態になる際に、図４の１１ａ（１）→１１ａ（２）のように紙面垂直の状態から同水平状態へ移動する。この移動によって、つかまり棒６は、溝１２に案内され、姿勢変更後は図５に示すように、紙面垂直方向に延びた状態になる。

　［換気口１５］
　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。

　［採光窓１７］
　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）。

　また、採光窓１７を透明な円盤形状とし、その側面にネジ山を設け、窓孔の内側部分にはネジ山に対応したネジ溝を形成し、採光窓１７を回転させることで、窓孔に取り付け、取り外しができるようにしてもよい。
　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。

　そして、この窓孔は、シェルター本体３の外にいる者（たとえば、救助者）が、腕を入れることにより直接的（救助者の手が届く）もしくは間接的（道具を介して届く）にロック機構９ｃを解錠できる位置および形状に構成されている。
　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。

　［フック１０：図２、図４、図６］
　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。

　更に、フック１０は、図６に示すように、フック部１０ａと、接合部１０ｂとから構成されている。
　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。

［シェルター本体３の構造：図７］
　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］
　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］
　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。

　［コア層］
　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。

　コア層３ｃｑ（３ｅｑ，３ｇｑ）の素材は、そのままなら樹脂を流通しやすいが樹脂流通後の型締め（後述）により強固になる素材、たとえば、綿状の樹脂材（たとえば、ＰＰ（ポリプロピレン））が好適である。その理由は、次の積層構造の製造方法において行う樹脂注入に係り、注入する樹脂がチョップストランドマット層３ｃｐ（３ｅｐ，３ｇｐ），３ｃｒ（３ｅｒ，３ｇｒ）の流通を促進して全体に行きわたりやすくし、これによって均一で強固な積層構造を製造するためである。

［シェルター本体３の製造方法：図７、図８、図９］
　シェルター本体３の製造方法について図７及び図８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。

　一方、上述した通常のハンドレイアップ成形法は、繊維強化剤に樹脂を染み込ませ手作業で貼り付け、脱泡作業を行うものであるが、この成形法によって製造する製品は技術者の熟練度や製造姿勢などの差が製品の均質化の妨げになるといわれている。ハンドレイアップ工法は、手作業で行うことから繊細な形状をも実現可能であるなどの利点があるが、脱泡作業が不十分であると空気が層の中に残ってしまい、これは、製品の強度や安全性に脅威となりかねないという問題がある。そこで、本願発明者らは、ハンドレイアップ工法の利点を踏襲しつつその欠点を補うためにＬ－ＲＴＭ成形法を併用する手法を考案した。

　図８に戻り説明を続ける。まず、下型内面に樹脂（本実施形態では着色された塗膜樹脂）をスプレーして樹脂層３ａを形成する（Ｓ１）。次に、樹脂層３ａの表面に、強化基材であるロービングクロス層３ｂ，３ｄ，３ｆとチョップストランドマット層３ｃ，３ｅ，３ｇ（３ｃ'（３ｅ'，３ｇ'））を互い違いに積層する（Ｓ３）。この作業は、複数のロービングクロス小片および複数のチョップストランドマット小片を、それぞれ部分的に重ね貼りする作業である。
　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。

　尚、シェルター本体３は球形であるから、縦半分のものを２つ製造し、その一方に周縁に径が僅かに大径の重なり部３ｓを形成し、その中に他方の周縁を入れ、接着固定するようになっている（図９）。
　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。

　また、ハッチ９は、上述したシェルター本体３の製造方法と同じ製造方法によって同積層構造と同じ構造に構成することが好ましい。シェルター本体３と同様な強度を確保するためである。
　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。

　尚、図示は省略するが、上記した各層間の内、いずれかの層間には、金属板（たとえば、厚さ２ｍｍ程度の鉄板小片）を挿入することもできる。また、その金属板にネジ穴を形成することにより、たとえば、シェルター本体３の外側面又は内側面に取っ手やヒンジなどを確実にネジ固定できるようになる。

［本実施形態の変形例］
　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。

［避難用シェルターの使用方法］
　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、ハッチ９を外側から閉じておくことができるように、出入口７の周縁とハッチ９の周縁を固定するパチン錠を設けるようにしてもよい。その設置位置は、図１において採光窓１７に近い所とする。パチン錠は、ロックが解除されると、バネの力により、施錠されなくなるが、何かがそこに引っ掛かったりした場合に、採光窓１７を開けてシェルター本体３の内部から手で取り除くことができる。

　本シェルター１（シェルター本体３）は、水密になっているので、そのまま津波などに流されても沈むことはない。また、瓦礫等との衝突から避難者Ａを守ってくれる。津波にのまれた直後の本シェルター１は、その勢いや他の流出物との衝突などにより衝撃を受けたり回転したりするが、避難者Ａは、安全にこれらから避難することができる。

　津波が落ち着いたら、ウェイト１３や避難者Ａ自身の移動によりシェルター本体３の重心を変え、ハッチ９が最上部に来るように水中姿勢を制御するとよい。ハッチ９を開けることができるので、外気を取り入れることができ、また、避難者Ａ自身が出入口７から顔を出して周囲の様子を見ることなどが可能になる（図４）。

　例えば、避難用シェルター１の収納庫の中には、簡易トイレ、ヘルメット、緊急呼び出し用のホイッスルや発煙筒、懐中電灯、ラジオ、太陽電池その他の簡易発電機、飲食物、医療品等の防災用品を備蓄しておくとよい。更に、これらとともに、もしくは、これらの代わりに、前述した防護服やマスクなどを必要に応じて収納しておくこともできる。

［避難用シェルターシステムの構成：図１０］
　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。

　避難用シェルターシステム１０１は、使用者の生活空間５１の上方もしくは下方に設けられた当該避難用シェルターを収納するための収納空間（上方収納空間５３もしくは下方収納空間５５）と、この収納空間に収納された避難用シェルター１を下降もしくは上昇させて生活空間５１へ移送するための移送手段１０３と、によって構成されている。

　移送手段１０３は、避難用シェルター１を載せる置き台１０５と、置き台１０５を吊り下げる吊り下げ機構１０７と、吊り下げ機構１０７を下降もしくは上昇させるための昇降機構１０９から概略構成してある。
　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。

［別の避難用シェルターシステムの構成］
　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。

［実施の形態の効果］
　本シェルター１によれば、強化プラスチックの球形をしており、内部及び外部から開閉可能な採光窓１７をハッチ９の近辺に設け、ハッチ９のロック機構９ｃを採光窓１７側に設けたものであり、ハッチ９の開閉のためのヒンジ９ｂの一端がシェルター本体３の出入口７の内側に接続し、そのヒンジ９ｂの他端がハッチ９の内側面に接続されているものであり、外部から採光窓１７を開けてその近傍にあるロック機構９ｃを外部から解除できるので、救援作業を容易に行うことができ、ハッチ９が閉じられた状態ではヒンジ９ｂがシェルター本体３の内部に存在することになるため、ヒンジ９ｂがシェルター本体３の外部に設けられている構成よりも強固なものとすることができる効果がある。

　本発明は、シンプルな構造でありながら、地震、水害、さらに紛争等が単独もしくは複合して発生した際に、確実な避難を可能とするために十分な強度を持った避難用シェルター及びその製造方法に好適である。

１　避難用シェルター
３　シェルター本体
３ａ　樹脂層
３ｂ，３ｄ，３ｆ　ロービングクロス層
３ｃ，３ｅ，３ｇ　チョップストランドマット層
４　補強枠板
５　避難空間
６　つかまり棒
７　出入口
９　ハッチ
９ａ　パッキン
９ｂ　ヒンジ
９ｃ　ロック機構
１０　フック
１１　固定構造
１１ａ　床板
１１ｂ　開口
１１ｃ　収納空間
１１ｄ　蓋
１３　ウェイト（容器入り飲料水）
１５　換気口
１７　採光窓
２１　設置台
５１　生活空間
５３　上方収納空間
５５　下方収納空間
１０１　避難用シェルターシステム
１０３　移送手段
１０５　置き台
１０７　吊り下げ機構
１０９　昇降機構

Claims (15)

1. 　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機構を前記採光窓側に設けた避難用シェルター。
2. 　一端がシェルター本体の出入口の内側面に接続され、他端がハッチの内側面に接続されるヒンジを有する請求項１記載の避難用シェルター。
3. 　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請求項１又は２記載の避難用シェルター。
4. 　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請求項３記載の避難用シェルター。
5. 　つかまり棒が接続する上部付近に換気口を設けた請求項４記載の避難用シェルター。
6. 　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請求項１乃至５のいずれか記載の避難用シェルター。
7. 　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請求項１乃至６のいずれか記載の避難用シェルター。
8. 　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請求項１乃至７のいずれか記載の避難用シェルター。
9. 　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た請求項１乃至８のいずれか記載の避難用シェルター。
10. 　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請求項９記載の避難用シェルター。
11. 　シェルター本体及びハッチは、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る請求項１乃至８のいずれか記載の避難用シェルター。
12. 　複数積層されるロービングクロス層の内、少なくとも１層のロービングクロス層に代えてアラミド繊維層を積層した請求項１１記載の避難用シェルター。
13. 　複数積層されるロービングクロス層の内、少なくとも１層のロービングクロス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請求項１１記載の避難用シェルター。
14. 　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請求項１０乃至１３のいずれか記載の避難用シェルター。
15. 　避難用シェルターの本体を、Ｌ－ＲＴＭ成形装置を用いて製造する製造方法であって、
    　下型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、
    　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製造方法。

Images