JP2017171265A - 水害用シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】津波や洪水発生時に姿勢を安定させながら漂流し、救助が来るまで待機できる水害用シェルターを提供する。
【解決手段】ガス袋4の壁で略円筒形を形成することで避難者の全周を覆い、上部には出入り可能な蓋部6を有し漂流しながら救助を待つシェルターである。詳しくは、平時はベース部3に高圧ガスボンベ2や起動装置10が搭載され、またガス袋4と蓋部6が小さく畳んで収納されているので持ち運びが可能であり、水害時には、ベース部3の上に乗った状態で起動装置のボタン10aを作動させることで、避難者の回りに座高よりも高いガス袋4の壁を形成させ、そのクッショニング性によって内外部からの衝撃を緩和させると共に、高圧ガスボンベ2や起動装置10の重量物を最下部にあるベース部3に集約させることで、水面上で常に正の復元性を有するようにした瞬間膨張式の水害用シェルター1を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯可能な水害用シェルターに関する。詳しくは、津波が襲来した時や台風による河川の氾濫においても、水中に飲み込まれることなく水面上に浮上し、救助されるまで安全に浮遊することができる水害用シェルターに係わるものです。

東日本大震災を見るように日本は地震大国であり、近い将来、太平洋側で南海トラフ大地震が発生すると予想されており、また日本は台風被害の多い国でもあり、海岸や河川周辺の住民には安全で確実な水害用シェルターが必要とされています。このような水害に対し地上や地下に堅固なシェルターを建築したり、または浮上するシェルターが設置されたりしています。

例えば、特許文献１は、浮上式のシェルターにおいて自由漂流中に姿勢を安定する錘を設置し、水が浸入しても沈まない浮力体を有したシェルターが考案されています。

また特許文献２は、平時は折り畳んでコンパクトに保管しておき、水害時には組み立てることによってシェルターを形成し避難する津波用シェルターが考案されています。

特願２０１２−２１９５６７ 特開２０１５−１１０３５１

しかしながら特許文献１に記載されたシェルターは、自由漂流することを前提にしており、容積一定であるため保管時容積が必要であり、かつ瓦礫等の漂流物と衝突することを考慮し、頑強な外壁を有しているため、重量もあり人力だけでは移動が難しい。

また特許文献２に記載されたシェルターは、折りたたみ式であり、保管時はコンパクトになり、弾性のある骨格部材と外幕で構成されているので軽量であるが自由漂流中に受ける様々な外部からの衝撃に対し大きく変形する可能性があり、避難者の安全な空間を確保できません。

本発明は、以上の点を鑑み創案されたもので、平時にはコンパクトに保管でき、津波や洪水が発生した時には瞬時に衝撃吸収できるガス袋からなる壁をもった避難用の居住空間を形成させた後は、漂流しながら救助を待つ水害用シェルターの提供を課題とします。

上記の目的を達成させるために本発明は、ガスが入ったガス袋の壁で形成されている水害用シェルターであって、前記ガス袋はガスが入っていない時には蓋部と共に小さく折りたたまれた状態でベース部に格納されており、津波や洪水発生時には、避難者がボンベからガスをガス袋へ送り膨張させることにより、避難者の回りにガス袋の壁を形成させることで居住空間を確保するもので、避難者の周囲に形成されたガス袋の壁のクッショニング性によって外部からの衝撃や避難者の内部での打撲を緩和させることができます。

２０１１年に発生した東日本大震災を見ても津波の速度は速く、避難途中に津波に巻き込まれる状況も多く見られましたが、個人用シェルターがあっても重量があり移動が困難な場合は、シェルターの中で津波を待つのかそれよりも高台や避難タワーへ避難した方が安全なのか判断がつきません。一般に津波被害を最小限に抑えるためには、できるだけ安全な場所へ避難することが重要ですので、シェルター本体は、避難時に運搬可能な容積と重量であることが好ましい。

ガス袋で形成された壁の外表部は、自由漂流中に接触する可能性のある瓦礫に対して破損しないよう防傷性の高い繊維を使用することが好ましく、また洋上火災から回避するため難燃性材であることが好ましい。

シェルターの壁部は独立した複数のガス袋で構成し、外部からの衝撃によって1部が破損することがあっても、十分な浮力を有し沈没しないことが好ましい。

持ち運びするシェルターのベース部の外径は、できるだけコンパクトであることが好ましいが、膨張後のガス袋の壁が形成する略円筒形の外径は、ベース部よりも大きくなることで、居住空間を確保できることが好ましい。

高圧ガスボンベや起動装置の重量物及び生存のために必要な水や非常食は、最下部にあるベース部に収納され、またベース部の開いたスペースには、上部に隙間が開いているため水が浸入することでバラスト用タンクの役割をし、さらに避難者がベース部にベルトで固定することで常に安定した低重心となり、シェルターが倒れても起き上がる正の復元力を有しながら自由漂流できることが好ましい。

災害直後、シェルターは大きく揺れることが予想されるが、避難者の体勢を保つためにベース部と連結しているハンドグリップが設置されていることが好ましい。

津波で数十キロの沖合まで流される場合を想定して、高圧ガスや起動装置の重量物をベース部から切り離し海中に吊り下げて、水の抵抗で移動を制限できるようにすることが好ましい。

上部の蓋部は透明性の良い材料にすることで、外部の状況を把握できると共に、昼間は内部の光取りにすることが好ましい。

上部の蓋部には、空気を取り込むが水は入り難い、いわゆるラビリンス構造のような空気口を有し、津波や降雨時でも水を侵入させずに避難者が呼吸できるようにすることが好ましい。

シェルターを使った避難者を安全な場所まで曳航するために、牽引用のフック穴を設置することが好ましい。

地震が発生した時、避難経路が家屋の倒壊により遮断されたり、道路自体が寸断されたり、また近くに避難タワーや高台、高層ビルがない場所では、安全に避難する手段がありません。本発明は、平時はコンパクトに収納することができ、津波や洪水が発生した場合、できるだけ安全な場所へ避難することを優先とするため避難する際に携帯し、危険から免れない状況になった際に高圧ガスボンベのガスを解放してガス袋を膨張させシェルターを形成させることでクッショニング性により内外の衝撃を緩和させながら、大きな浮力により水上へ浮上する水害用シェルターを提供します。

本体はコンパクトであるため、外へ持ち出しやすい場所に保管しておき、高齢者でも避難時に移動させやすいよう運搬用カートに搭載したり、運搬用カートが使えないような状況の場合は、カートからシェルターの収納袋を外し、収納袋自体がリュックサック形状をしているので担いで避難することができます。

高圧ガスボンベや起動装置の重量物及び避難者は、シェルターの下部にあるベース部に固定されることで、シェルター自体の重心位置を下げることができ、またベース部の開いたスペースには、水が浸入することでバラスト用タンクの役割をするので、シェルターが倒れても起き上がる正の復元力を有することができ、安定した状態で救援を待つことができます。

壁を形成するガス袋は、独立したガス袋が連結しており、浮遊している鋭利な瓦礫が衝突することで万一、ガス袋の１つが破損したり、ガスホースの不具合で1部のガス袋にガスが供給されない場合においても、すべてのガス袋のガスが抜けたり、膨張不足になることはなくシェルター内の居住空間と浮力を保つことができます。

シェルターの全周のガス袋は、大きな浮力があり、クッション性が高いだけではなく、外部と居住空間の間に熱伝導性の低いガスの層を作っているので外部の気候や気温に影響されにくい断熱効果があります。

シェルター外表部の上部に牽引用フック穴を設定することで、漂流しているシェルターを船で曳航したりヘリコプターで吊り上げることで安全な場所まで移動させることができ、安全が確保できた時点で救出することができます。

上部の蓋部は、自由に内外部から開閉することができ、居住空間の温度調整をすることが可能でです。また透明性の良い材料にすることで外部の状況が把握できると共に昼間は、内部の光取りにできます。

本発明の第１実施形態に係る水害用シェルターの基本的形状であり、シェルター形状を形成した後の透視図です。 図１のガス袋がベース部に収められている平時の状態の外観図です。 図２のB-B断面図です。 収納用ポケットの外観図です。 図２のハンドグリップのC-C断面図です。 図１の水害用シェルターのA-A断面図です。 本発明の第１実施形態に係る水害用シェルターの外観図です。 本発明の第2実施形態に係る水害用シェルターの外観図です。 本発明の第3実施形態に係る水害用シェルターの外観図です。 本発明の第4実施形態に係る水害用シェルターの透視図です。 ガス袋の構造が異なる壁の透視図です。 水上にてシェルターが牽引されている説明図です。 図１３(a)は、水害用シェルターが格納されているリュックサック形状した収納袋の外観図であり、図１３(b)は、避難者が背負ったところの説明図です。 図１４(a)は、水害用シェルターを搭載したところの説明図と図１４(b)はリュックサック形状の収納袋に入れたシェルター本体を搭載できるカートの外観図です。 上部の蓋をファスナーで閉める説明図です。 図１５のブリーザ部のE-E断面図です。 ガス袋と高圧ガスホースの連結部の説明図です。 高圧ガスボンベと縦長状のガス袋の連結の第１形態を示す配管略図です。 高圧ガスボンベと縦長状のガス袋の連結の第２形態を示す配管略図です。 高圧ガスボンベとドーナッツ状のガス袋の連結の第１形態を示す配管略図です。 高圧ガスボンベとドーナッツ状のガス袋の連結の第２形態を示す配管略図です。 ガス袋が収納されていた収納部がバラスト用タンクとして作用している断面図です。 避難者が、シェルターを取り出し起動させて瞬間膨張させた後、安全ベルトを締めるまでの説明図です。 図６のD-D断面図です。 高圧ガスボンベを錨（シンカー）に利用する場合の説明図です。

本発明の瞬間膨張式水害用シェルターの形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。

図１は、請求項１に記載した瞬間膨張式水害用シェルター1の基本形であって、独立した６個の縦長状をしたガス袋4の側壁部を接合し、円筒状に繋げることで、避難者の座高よりも高い位置まで壁を形成し居住空間を確保している透視図です。

シェルター最下部に高圧ガスボンベ2や起動装置10の重量物が格納され、またガス袋4が格納されていた収納部1３には水が浸入してバラスト用タンクの役目をすることでシェルター全体の重心が低くなり、さらに避難者がベース部3から出ている安全ベルト9で、身体を固定することによって避難者の重心を含めたシェルター全体の重心位置が低く安定し、水面上にて常に正の復元性を有するようにしています。

ガス袋4の１つに蓋部6の一部が接着されており、内外部から開閉できる防水用ファスナー7によって蓋部6と略円筒形をしたシェルターの壁の上部と締結することができるようになっています。また蓋部6の一部に呼吸するためのブリーザ部14が付いています。

ガス袋4に接着している外表部5及びベース部3の上部平面3aを除いた底部は、漂流物と激しく接触することが予想され、そのような状況においてもガス袋4のガスが漏れ出したり、穴が開いて水が浸入しないように防傷性能の高い高強度繊維を使うことが望ましい。

図２は、水害用シェルターの平時の状態の外観図であり壁を形成するガス袋4と蓋部6は小さく畳んで収納されており、津波や河川氾濫の水害を受ける危険性がある場合、瞬間に且つ確実に高圧ガスボンベ2のガスを解放するため安全ピン1６付きの起動装置のボタン10aを上部に設定しました。

図３は、図２のＢ−Ｂ断面であり、高圧ガスボンベ2と起動装置10は、ベース部3の中央の底裏部に固定用ブラケット17で固定されており、起動装置10と連結されているボタン10aは、ベース部3の上部に突き出た構造としています。

シェルターの壁を形成するガス袋4と蓋部6は、ベース部3の周縁部の収納部１３の中に折り畳まれて収納されており収納部１３の外側外壁は、上方に広くなるよう勾配が付けられ、ガス袋４の膨張時に勾配に沿って外部に押し出す作用をします。

図4は、ベース部３上部に設けられた2箇所の収納用ポケット23の蓋を開けた外観図です。収納用ポケット23の中には、水や非常食を格納し、救助されるまでの時間が長い場合も、対応できるようにしています。

図５は、図２のハンドグリップ15のＣ−Ｃ断面であり、避難者が安全ベルト9を装着した状態で、大きく揺れても左右のハンドグリップ15を持つことで体の揺れを抑えることができます。このハンドグリップ15自体は、ベース部3の上部の溝の中に固定されており、安全ベルト９は、平時、巻かれた状態でグリップ下部に収納されています。

図６は、図１の水害用シェルターのA-A断面であり、ガス袋4が膨らんだ後でも高圧用ガスホース12は、シェルターの避難空間を妨げることのない長さに設定しています。

図７は、本発明の第１実施形態に係る水害用シェルターで基本形状です。独立した複数の縦長形状をしたガス袋4の側壁部を接合し、円筒状に繋げた構成にしています。

図８は、本発明の第２実施形態に係る水害用シェルターで、浮き輪形状したガス袋4を積み重ねることで略円筒形をしたシェルターを構成しています。下側のガス袋4aから上側のガス袋4bへと供給するガスの量を調整することで、下から順次上へ膨らませることができるので避難者を安全且つ確実に水害用シェルターの内側へ入れるようにすることができます。

図９は、本発明の第３実施形態に係る水害用シェルターで、全体形状を略球形とすることで避難空間を確保しながらガスの充てん量を少なくすることができます。また球形は外部からの衝撃に対し力を分散させることができるため変形量が少なくて済みます。

図１０は、本発明の第４実施形態に係る水害用シェルターで、全体形状を略円錐台形とすることで上部の避難空間を減らすことができ、ガスの充てん量を少なくすることができます。

図１１は、ガス袋4自体の目的は十分な浮力と浮遊避難時の内外部からの衝撃を緩和することであるのでその目的を達成させるためには、壁自体、全体がガスで充填されている必要がなく、それよりもガスの量が少なければより早く壁を形成することができ又、高圧ガスボンベ2も小型にすることが可能となります。ガス袋4は、ワッフルのようにガスが充填されている部分と充填されていない部分で構成されており、充填されている部分の剛性によって全体形状を形成しています。またワッフルのようなブロック形状以外として大小の球体を組合せて連結しても同様の効果はあります。

図１２は、牽引用フック8を使って船やヘリコプターによって牽引した場合を想定した外観であり、牽引用フック８は防傷性の高い繊維でできた外表部５と締結されているためガス袋４全体で牽引力を受けることができるので牽引しても水害用シェルター全体の形状を大きく変形させることはありません。

図１３(a)は、平時に保管しておくためのリュックサック形状の収納袋18であり伸縮性が高い生地を使うことで、本体のベース部を取り出す時にファスナー1８aを開けるだけで生地が収縮し本体の全体部分が出現します。図１３（ｂ）は、避難者が収納袋を背負った状態図です。

図１４（ｂ）は、リュックサック自体に重量があり運搬が困難な場合リュックサックを容易に取り付けて運搬できる運搬用カート19を示しています。運搬用カート19を使うことで小さな力で運搬することができるため、力の弱い高齢者も自力で避難することが可能です。図１４（ａ）は、リュックサックをフック19aに掛けて底部19bに載せた状態図です。

図１５(a)は、水害用シェルターの蓋部6を示しており、蓋部6の回りに外部と内部から開閉できる防水用ファスナー7が取り付けられています。ガス袋４が膨張して壁が形成された後、避難者は、内部からファスナーの引き手7bを締めることで外部からの水の侵入を防ぐことができます。蓋部６自体は透明の材質で作られており外部の状況を確認でき、また昼間の明かり取りとしての役目をします。図１５(b)は、蓋部6を閉じた状態の外観図を示します。

図１６(a)は図１５(b)のブリーザ８のE-E断面であり、水の侵入を防ぎながら呼吸はできるようにしています。構造は、ラビリンス構造になっており上部からかかる水はブリーザ蓋部14ａによって侵入を妨害し、横から入ってくる水はブリーザ竪壁部14ｂで防ぐ構造形状となっており、空気の出入りはブリーザ開口部14ｃで行います。ブリーザ蓋部１４aは、支持部１４dで支えられています。図１６(b)は、ブリーザ機構１４の上方図を示します。

図１７は、起動装置10から縦長形状のガス袋4へ高圧ホース12で連結している配管略図であり、まず起動装置10直後にガス流量を調整する全体絞り弁20があり、ガス袋4の供給口に制御弁22である逆止弁22aと安全弁22bを備えています。逆止弁22aは、一度供給されたガスがホースを伝って洩れることを防ぐために使用し、安全弁22bは、何らかの異常により一部のガス袋に集中してガスが入り、高圧になることで破裂することを防ぎます。

図１８は、起動装置10から縦長形状の各ガス袋4へおのおのの高圧ホース12で連結している配管略図であり、各ガス袋4の供給口におのおの制御弁２２を備えています。このレイアウトにより６個のガス袋4は、独立しているため外部からの障害により一部のガス袋が破損しても全体の機能には影響しにくい。

図１９は、ガス袋4を６分割とし、1袋飛びに３袋を１つの高圧ホースにまとめて供給する2系列仕様にすることで軽量化、コストダウンを行った配管略図です。万一、1系統に障害を受けても、もう1系統が問題なければ最低限必要な浮力と外部からの衝撃を緩和してくれます。

図２０は、起動装置10から6個のドーナッツ形状の各ガス袋4へ１本づつ高圧ホース12で連結している配管略図であり、各高圧ホース12には、それぞれ個別絞り弁21a〜21fが装着されており、絞り量によってガス袋の膨らむ順序を制御します。各ガス袋4の供給口に制御弁２２を備えているため、外部からの障害により一部のガス袋が破損しても全体の機能には影響しにくい。

図２１は、図２０と同様、６個のドーナッツ形状のガス袋4を積み重ねた形状の水害用シェルターであり、図１８の水害用シェルターの配管と同様、１袋飛びに3袋を１つのホースにまとめて供給する２系列にすることで重量、コストを下げる配管略図です。万一、1系統にダメージを受けても、もう1系統が問題なければ最低限必要な浮力と外部からの衝撃を緩和してくれます。

図２２は、ベース部3でガス袋4が収納されていた空間をバラスト用タンク1３として利用している断面図であり、ベース部の外周の上部に水を導入する水導入用開口部1３aが開いており浮遊している間に水導入用開口部1３ａから水が浸入し溜まることで重心が下がり姿勢安定の一助となります。

図２３(a)及び(b)は、水害用シェルターを平時のリュックサック形状の収納袋18に入った収納状態から本体を取り出した状態を示し
図23(c)は、起動スイッチ10の安全ピン1６を除去した状態を示し、図２３(d),(e),(f),(g)は、ベース部３の中央部に乗り、起動スイッチのノブ部１０aを押すことでガス袋４の壁が形成されていく過程を示し、図２３(h)及び(i)は、内側から蓋部６の防水用ファスナー７を閉じ安全ベルト９を締めるまでの行動を示す。

図２４は、起動装置１０とボタン１１の周辺の断面図を示しています。起動装置１０とボタン１１は、分離可能な構造をしており、高圧ガスボンベを切り離すことがあってもボンベ１１の軸部はシールリング２５によって居住空間に水が入らない構造としています。

図２５は、高圧ガスボンベを錨の代わりに使用した例を示します。水害で浮遊状態が長時間続くと、長距離まで漂流する可能性があり救助までの時間がかかってしまうことがあるので、ベース部３と高圧ガスボンベ２を長いチェーン等で連結した状態で、高圧ガスボンベ２をベース部３から切り離し、錨（シンカー）の役目をさせることができるようにしています。

1 水害用シェルター
2 高圧ガスボンベ
3 ベース部
3a ベース部上部平面
4 ガス袋
5 外表部
6 蓋部
7 防水用ファスナー
8 牽引用フック
9 安全ベルト
10 起動装置
10a 起動装置のボタン
11 ワンタッチソケット
1２ 高圧用ガスホース
1３ ガス袋収納部兼バラスト用タンク
1３a 水導入用開口部
1４ ブリーザ部
1４a ブリーザ蓋部
1４b ブリーザ竪壁部
1４c ブリーザ開口部
14d ブリーザ蓋支持部
1５ ハンドグリップ
1６ 安全ピン
17 固定用ブラケット
18 リュックサック形状の収納袋
１８a リュックサック用ファスナー
19 運搬用カート
１９a カート用フック
１９b カート用底板部
20 全体絞り弁
21 個別絞り弁
22 制御弁
22a 逆止弁
22b 安全弁
23 収納用ポケット
24 接着部
２４a ガス袋接着部
２４b ベース部と外表部の接着部
２４c 外表部とガス袋の接着部
２５ シールリング
２６ チェーン

Claims (4)

1. 独立した複数の縦長形状をしたガス袋の側壁部を接合し略円筒状に繋げた本体とガス袋を収納している略円錐台形状したベース部及びブリーザ部を有する蓋部で構成されており、前記ガス袋と蓋部は、平時では前記ベース部の周縁に形成された収納部に折り畳んで収納されており、水害時には前記ベース部の起動装置のボタンを押すことによってガスの入った壁で囲まれた居住空間をもつ瞬間膨張式の水害用シェルターです。
2. 前記シェルターの前記ベース部は、上方向に開放している周縁のガス袋の前記収納部と下方向に開放している中心部には、高圧ガスボンベ及び前記起動装置がブラケットで固定されており、前記起動装置のボタンは、ベース部上面をシールリングを介して貫通し上部表面に設定されています。前記高圧ガスボンベは前記起動装置と連結し、前記起動装置から出た高圧ガス用ホースは、ベース部の中間壁を貫通して前記収納部に入り、ワンタッチソケットを通って居住空間内に入ってから複数のガス袋へガスを供給するために分岐し、各前記ガス袋に入る前に制御弁を通過する構造にした請求項１の水害用シェルターです。
3. 前記シェルター最下部に位置する前記ベース部には、前記高圧ガスボンベや前記起動装置の重量物があり、また生存に必要な水や非常食が収納されており、さらに前記ガス袋が格納さえていた前記収納部に水が浸入するようにした請求項１の水害用シェルターです。
4. シェルター内部から前記高圧ガスボンベや前記起動装置の重量物を前記ベース部から切り離し、水中に吊り下げることで水の抵抗を増し移動を制限する構造をもった請求項１の水害用シェルターです。

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