JP2015528075A - 建築物用相互固定式ブロックおよびタイル - Google Patents
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Abstract
Description
発明者による従来技術の方法が、煉瓦またはコンクリートブロックのような型成形された相互連結可能な立方体構造を製造できるように改造されるならば、炉の寸法制限から「解放」された寸法の建築物を建設可能である。
目的
本出願の目的は、迅速で単純で容易な現場建設がなされる建築物を提供すること、または、少なくとも公衆に有用な選択肢を提供することである。
第1の広範囲の態様として、本発明は、建築物の建設に使用する互いに固定可能なセットを含む互いに固定可能な部材を提供し、該セットにおけるそれぞれの部材は、内側と、溶融熱可塑性プラスチック材料からなる外側とを有するものであり、それぞれの部材は少なくとも相補的に互いに固定される部分については標準的寸法に合致するものであり、部材のセットは次のものを含む、
2つの直交軸にそって互いに固定可能である矩形の壁パネル、
2つの直交軸にそって互いに固定可能であるドーム状の外表面を有する矩形の外壁パネル、
2つの直交軸にそって互いに固定可能である環境耐久性のある外表面を有する矩形の外壁パネル。
関連する態様として、この説明箇所において前述した互いに固定可能な部材と互換性のある部材のさらなる種類としては、互いに固定可能な隅部柱、互いに固定可能な矩形フルハイト(full-height)壁パネル、互いに固定可能な長型ルーフタイルパネル、窓枠、扉枠、開口内に一体化した窓を有するパネル、窓枠を挿入可能な間隙を有するパネル、固定されたときに窓を挿入可能な間隙を形成するパネル、を含む範囲から選ばれる。
第一の関連する態様において、部材の外側層は全て、成形型を回転している間に加熱された成形型の内部において第一の種類の発泡性でない熱可塑性プラスチック粒を含む第一の選択された組成物を加熱溶融することにより形成される溶融塊からなり、該外側層は空洞を囲むものである。
第2の関連する態様において、部材の内部の空洞は、任意選択的に、後に、加熱された成形型内に発泡性のタイプの熱可塑性プラスチック粒を導入することにより形成された溶融発泡塊が充填され、それにより成形後は、形成された塊は、発泡性でない外側の塊の中に包含され、共に互いに固定可能な部材を成す。
部材の区別できる各形状のための、開放可能および解放可能な成形型を作成するステップ、
炉を動作温度まで加熱するステップ、
好ましくは粒状の、熱可塑性プラスチック材料を一定量それぞれの成形型内に装填するステップ、
それぞれの成形型を炉内に置き成形型を回転させて、成形型のすべての個所が内側から熱可塑性プラスチック材料で被覆されるようにするステップ、
一定の時間の後、成形型を取り出して冷却することを許すステップ、
成形型を開けるステップ、および、
任意選択的に、それぞれの部材を、寸法を整えるために削るステップ、である。
a)接合箇所を横断することで部材を互いに保持する、物理的固定手段、
b)組み合わさるラグとソケットを含む範囲から選択される、接合箇所にモールド成型された物理的固定手段、
c)溶剤接着剤、エポキシ等の2液性接着剤、乾燥時に活性化する糊剤を含む範囲から選択される、樹脂接着剤、
d)熱印加ガン、超音波発生機、内在加熱線、または貫入させて取り出せる高温物体からの熱を含む、熱の局所的な適用により、特定位置の部材を互いに溶融させること、
e)好ましくは、物理的固定手段はほどくことが可能であり、そのため使用期間が終われば建設された建築物は解体および取り外しが可能なものである。
ここに開示される本発明の記述は、純粋に例示としてのものであり、いかなる意味においても、本発明の、発明の範囲を限定するものととらえてはならない。
本明細書全体を貫いて、記載がそれ以外のものを要求する場合を除き、用語「を含む」および「含んでいる」、「含む(単数形)」等の変化形は、言及された一つの整数またはステップ、または複数の整数またはステップを意味するが、これは、そのほかの一つまたは複数の整数またはステップを排除するものと取られてはならない。本文中に言及されたそれぞれの文献、参照、特許出願または特許は、それらの全体をここにおいて、参照により包含させる。本文中に引用された文献または情報は、その内容または情報が、ニュージーランドにおいてまたは他のいかなる国においても、周知または公知の一般技術常識であったと自白するものととらえてはならない。
本発明に従えば、建築物の建設に用いる互いに固定可能な部材のセットのそれぞれの部品は、溶融熱可塑性プラスチックからなる。
好ましくは、全ての部品は、成形型内部における単軸回転成形法のタイプの工程によって製造される。単純な単軸周りの回転以外の運動も使用してよい。
図1および2は、回転型成形装置内において生成された部材から作成された建築物100の一部の斜視図を示している。説明のために、屋根102は未完成状態である。壁の足場を提供するチャネル材106(図2)が有り、それはコンクリートまたは金属で形成されてよい。壁101(図2においてのみ101A)は以下に例えば110、110aおよび110bとして詳述する、互いに固定可能な矩形のブロックの列からなり、十分に大きい平らな表面壁を作るために、組み立ての過程において、突舌113と溝114(これらの詳細は後述)による接合によってきっちりと組み合わされる。
図3(3a、3bおよび3cとして)は、一例としての半幅(800×400mm)ブロックの、寸法の詳細と、直角投影図である。一連の標準ブロックに相当する800x800mmの露出表面を有するという寸法は(ここではミリメートルで表示)単に例示であり、いかなる意味においても、本発明において提供されるべき寸法の範囲を限定するものではない。例えば、800mmというのは典型的なドア寸法ではあるが、寸法は、建築業者に共通して多用される1.2mの倍数に相当するように設計されてよい。ある特定の寸法の人気というものは、個々のユニットを製造するために必要な経費(これは廃棄率にもよるが)によって、部分的には決められてしまうであろう。接合部の深さまたは高さは、部分的には最終的な要求組み立て強度により影響を受ける。好ましくは溝の深さは突舌の高さよりもわずかに大きい。
次に好適な接合構造の詳細を記述する。図3は部品3aおよび3bの例示としてのミリメートルで表示した寸法を含んでいる。図3(a)は、1つの端面に沿った、互いに固定可能なブロックの、端部の立面図であり、ここにおいて301は、観察者の方向に向かって図の紙面から突出する面上に設けた溝または凹部である。
図3cは典型的なブロックの正面図であり、寸法が表示され、2つの接合縁部に設けられた突舌を示している。302はブロックの表面である。305および306は2つの突舌である。
もし外側表面が平面のままであった場合には、膨張及び収縮は制御されたものにならず、ブロック全体が曲がってしまうかもしれない。この断面図においては、材料の厚みは強調されたものであろう。他の部分は記述のとおりである。内部の空洞は発泡性の溶融熱可塑性プラスチック塊により完全にまたは部分的に充填されてよい。
図5、6および7は図1の建築物の部分的に完成した屋根102を形作る屋根タイル112の列のうちの1枚を示す。図5は、タイルの列の横に並べた接合および明細書のほかの場所で記述した固定に適合した屋根タイルの、空洞の内部506を表した長さ方向断面である。これらタイルのそれぞれは、棟木から中間部を通って屋根の半分に亘ることを意図したものであり、そのため選択したタイルの長さが、その下の部屋の寸法を決定する。しかしながらこれらタイルは、好ましくは防水性の態様で、棟木に平行な中間部の母屋桁によって支えられて、端と端とを連結することも可能である。
角部柱105の一例が図1および2に105として示されており、図8にその詳細が示されている。この例は、一側面、すなわち「溝部」114側から見た図である。この図は、角部柱の本質的に空洞であるという特性を表示しており、この構造は回転型成形によって実現でき、それにより比較的軽量な柱を提供する。開口部114は輸送のためには挿入されたブロックによって強度を増加され、組み上げられると、その端部は、その中に固定される壁タイルの集合した突舌によって離れた位置に維持される(図3a、3bまたは3cを参照)。113のような突出ブロックは「突舌」要素であり、図1における110のような、壁ブロックの3つの列の対応する溝部に結合することを意図したものである。
部材は、1または2以上の次のような好適な固定手段によって互いに保持される。
a.接合部を横断し、これによって部材同士を互いに保持する物理的固定手段。この選択肢は、他の場所での必要性を見越して、ひとつの現場で建築物が使用された後に解体することを可能にする。図4は、物理的固定手段の一例、すなわちブロック110と110aとの間での接合部の断面におけるネジ401および402を示す。
c.溶剤接着剤、エポキシのような二液性接着剤および乾燥すると効果を発揮する接着剤を含む範囲から選択されるプラスチック接着剤。
d.ヒートガン、超音波発生器、内臓ヒーター線、または離脱可能に貫入する高温物質からの熱の局所的な印加によって局所的に部材を互いに溶解させること。
e.ロープ、撚糸、植物繊維、または生皮も構造物を縛るのに使用してもよい。縛り合わせるタイルを貫いて縛り糸が通る穴は、図示されていない。そのような穴は、組み立ての過程においてあけられても良い。
本発明は、また、図5、6および7に示す屋根タイル部材を提供する。
これまでの記述は、矩形の部材を仮定していた。そのかわり部材が三角形のブロックであり、とりわけ互いに固く連結出来、しかもいずれの三角形ブロックの表面平面も、他の連結している三角形ブロックのそれと異なっていれば、建築家のバックミンスターフラー氏により良く知られることとなった多角形の住居を建造することも容易である。それらは、明確な屋根構造というもの持たない。溝側は排水の便のために下向きに設けられる。図9は二つの突舌縁901、902と一つの溝縁903とを有する三角形ブロック900の例である。ほぼ半分の三角形ブロックが1つの突舌縁と二つの溝縁を必要とするであろう。図10は三角形ブロック900により作られた多角形構造の一部を示す。二つのブロックの溝の態様を1001のところに見ることができ、また、それぞれの三角形ブロックの好ましい厚みも見せている。
実例1は、所望の垂直壁高さを形作るために、レンガやコンクリートブロックのように、矩形の部材が水平方向及び垂直方向に互いに固定されることを予定していた。好ましい製造工程は、多数の部材を、その代わりにフルハイトパネル部材であって、完成した壁と同じ高さを有するものとして製造することを可能とする。フルハイト(たとえば長さが2.4m)であっても、空洞または発泡材を中心に有する部材は、運搬し所定位置に持ち来すために過剰に重くはない。図11を見ると、これには、角部柱(105)に互いに固定されるように並べられた2枚のフルハイト壁パネルが、「分解立体図」として描写されている。より狭い壁部分が必要とされる箇所へ、例えばドアや窓の枠として、の使用のために、整形端部フルハイト部材(130)が提供される。
この部材作成方法の原理は、既に以前本発明者により記述されているが、幾つかの変形や部材の複数の形状については、新規である。本発明による互いに固定可能な部材の製造方法の一例は、次の工程を含むものである。
a.内部に熱を伝導することが可能な、解放可能で分離可能な成形型を、それぞれの部材の特定の形状のために作製すること、そしてこの成形型は使用中に回転されつつ、型の内部に粒子を導入するためのアクセスを許容するものであること、
b.炉を、動作温度、この温度は選択した熱可塑性プラスチック材料の軟化温度に関連するものであり、典型的には180〜280℃であるが、まで加熱すること、
c.それぞれの成形型を、該炉内に置き、選択された温度まで加熱すること、
e.任意選択的に、次に発泡性の内部熱可塑性プラスチック材料を、成形型の回転を継続しながら導入し、成形型内部の内側空洞部内部が該熱可塑性プラスチック材料によって被覆されるようにすること、
f.一定時間の後、それぞれの成形型を取り出して冷やすこと、
g.成形型を開けること、
h.そして、任意選択的に、一旦成形されて冷やされたそれぞれの部材の、少なくとも接合部表面を、のこぎりまたは保持バイスやジグとエンドミルのような切削工具によって、収縮やサグの発生にかかわらず、寸法が完全に制御されるように、加工すること。
これらの部材は、例えばパレットの上やコンテナの中に、運搬のために簡単に積み上げられるので有利であろう。
ドア自体、および窓自体については、記述してこなかったが、プラスチックまたは木材またはガラスにより製造できるであろう、また、状況次第でカーテンで置き換えてもよい。
壁の足場を提供するチャネル材106は、金属でつくられてもよい。
露出した表面は、たとえば断熱のために白色で、着色されても良い。
任意選択的に、少なくともいくつかの部材は、熱可塑性プラスチックではなくコンクリートをベースにした材料を含んでも良い。
ブロックは、2つの隣り合う縁部に沿った溝接合部と、1つの縁に沿った突舌接合部とを含む矩形材を押し出し成型し、成形後に、800mmの距離をおいて、箱部材に沿って矩形部分を切り、突舌部をその場所に挿入接着することによって、完成したブロックが、2つの隣り合う縁に突舌接合部を有するように作っても良い。
本発明は、建築物用のプレハブの部材を提供し、利用できる運搬手段次第で決まる個別のまたは集積した部材として、現場まで運搬でき、そして現場で建設することができる。任意選択的に、建築物の部品は、一時的に組み立てられるが、永久的に互いに融接されず、もはや必要でなくなれば、解体され別の場所で再使用される。
本発明者は、これらの建築物が、災害救助のための住居またはホームレスの人々の救護施設として特別に有用であると信じる。
最後に、本発明の記述されたおよび/または図解された範囲は、特定の実施例に限定されるものではないと理解されるであろう。
Claims (9)
- 建築物の建設に使用する互いに固定可能なセットを含む互いに固定可能な部材であって、
該セットにおけるそれぞれの部材は、溶融熱可塑性プラスチックからなる外側と、内側とを有し、それぞれの部材は少なくとも相補的に互いに固定される部分については標準的寸法に合致するものであって、部材のセットが次のもの、
a)2つの直交軸に沿って互いに固定可能である矩形の壁パネル、
b)2つの直交軸に沿って互いに固定可能であるドーム状の外表面を有する矩形の外壁パネル、
c)2つの直交軸に沿って互いに固定可能である環境耐久性のある外表面を有する矩形の外壁パネル、を含むことを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。 - 請求項1に記載されたセットの一部として用いるための、互いに固定可能な部材であって、部材の接合する縁において、標準化され互換性のある寸法を有する突舌溝相補接合が設けられており、前記接合は互いに固定される部分を含み、前記接合は、接着剤または物理的固定手段によって相互に接合されることができることを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。
- 請求項2に記載された互いに固定可能な部材と互換性のあるさらなる範囲の部材であって、互いに固定可能な隅部柱、互いに固定可能な矩形フルハイト壁パネル、互いに固定可能な長型ルーフタイルパネル、窓枠、扉枠、開口内に一体化した窓を有するパネル、窓枠を挿入可能な間隙を有するパネル、固定されたときに窓を挿入可能な間隙を形成するパネル、を含む範囲から選ばれることを特徴とする、前記さらなる範囲の部材。
- 請求項2または3に記載された互いに固定可能な部材であって、部材は少なくとも第一の組成物を有する熱可塑性プラスチック粒を共に溶融したものであり、部材は加熱された成形型内で共に溶融されたものであることを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。
- 請求項4に記載された互いに固定可能な部材であって、部材の外側層は全て、成形型を回転している間に加熱された成形型の内部において第一の種類の発泡性でない熱可塑性プラスチック粒を含む第一の組成物を加熱溶融することにより形成される溶融塊からなり、該外側層は空洞を囲むものであることを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。
- 請求項5に記載された互いに固定可能な部材であって、部材の外側層の一部分が、成形型を完全にではなく回転している間に加熱された成形型の内部において第2の種類の発泡性でない熱可塑性プラスチック粒を含む第2の組成物を加熱溶融することにより形成される溶融塊からなり、該外側層は空洞を囲むものであることを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。
- 請求項5または6に記載された互いに固定可能な部材であって、部材の内部の空洞は、加熱された成形型内に発泡性の種類の熱可塑性プラスチック粒を次いで導入することにより形成された溶融発泡塊が充填され、それにより成形後は、発泡性でない外側の塊の中に発泡性の塊が包含され、互いに固定可能な部材を共に構成することを特徴とする、前記互いに固定可能な部材。
- 互いに固定可能な建築物用部材の製造方法であって、該方法は、次のステップ、
a)部材の区別できる各形状のための、開放可能および解放可能な成形型を作成するステップ、
b)炉を動作温度まで加熱するステップ、
c)好ましくは粒状の、熱可塑性プラスチック材料を一定量それぞれの成形型内に装填するステップ、
d)それぞれの成形型を炉の内部に置き成形型を回転させて、成形型のすべての個所が内側から熱可塑性プラスチック材料で被覆されるようにするステップ、
e)一定の時間の後、成形型を取り出して冷却することを許すステップ、
f)成形型を開けるステップ、
g)任意選択的に、それぞれの部材を、寸法を整えるために削るステップ、を含む前記製造方法。 - 互いに固定可能な範囲の部材であって、それぞれの部材が、溶融熱可塑性プラスチック材料からなる外側と、内側とを有し、それぞれの部材の相補的に互いに固定される部分については標準的寸法に合致するものであり、部材が、三角形の外形を有する部材のセットおよび六角形の外形を有する部材のセットを含む、多様な非矩形のブロックから選択されるものであり、該ブロックは、それぞれの縁部に設けられた突舌溝接合手段によって互いに固定可能であることを特徴とする、前記互いに固定可能な範囲の部材。
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