JP4026509B2 - ドームスクリーン用エアードーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として屋内に設置する移動式ドームスクリーン用エアードームの技術に係わり、更に詳しくは、エアードーム内に外気を送気する送風機の騒音低減をはかるとともに、エアードームの設営と撤収の作業、送風機の運転操作、エアードーム内に設置する画像投影機器の操作など一連の作業を一人で行えるようにしたエアードームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基底部の直径が約５ｍ、高さが約４ｍで約２５〜３０人を収容できて且つ折りたたんで移動可能な、上部が半球形の小規模エアードームを山間僻地や離島に巡回し、内部にドームスクリーン投影機やプロジェクターを設置して天体画像や星座などの画像や映像を投影可能なドームスクリーン用エアードームを、本願発明者が過去に製造した経験がある。
【０００３】
上記従来のエアードームは、ドームを形成する膜体として、一般のドーム形建造物の屋根に用いる膜体と同じものを用いている。例えば、ポリエステル繊維を用いた平織組織の布帛に塩化ビニール系の黒色塗料を片面または両面に１回以上コーティングし且つその片面または両面に塩化ビニール系の白色塗料をコーティングした基布などを用いている。この膜体は、強度は十分であるが１平方メートル当たりの質量が約１０００グラムで重くしかも厚さが約０．５〜０．７ｍｍまたはそれ以上と厚く曲げ剛性が大きく、ドームを膨らませ膜体面に折り皺が残らないように半球形の形態を維持するためには、ドーム内に送気する空気圧をドームが膨らんだ状態で約３００Ｐａ（パスカル）（ゲージ圧）即ち約３０ｍｍＡｑ（ゲージ圧）にする必要があった。そのため、ドーム内に外気を送気する送風機は、その空気圧に見合う軸流送風機やターボ送風機やシロッコファンなど比較的高圧用の機種を用いていた。しかしこれらの送風機は、騒音が大きく騒音低減のための設備が必要であるのみならず、送風機の質量が重く一人の力では容易に移動や設置が困難である。また前記の送風機は、締め切り状態で運転した際の送気圧力が高く、その状態でもドームが浮き上がらないようドーム基底部の周囲を沢山の重い錘で押さえるため、設営や撤収が重労働であるのみならず、非常時には年少者が容易に脱出できないといった問題があった。そしてこの従来のドームでは、３０ｋｇのウエイト部材をドーム基底部外周に沿って１２個取り付け、また、基底スカート部を含むドーム部の膜体総質量が約１００ｋｇとなるなどの理由から、運用には複数の要員が必要であった。更に、送風機の運転と調整操作と監視のためのスタッフをドームの外部に待機させる必要があった。従って、小規模に見合った低い価格で、運用にも経費が少なくて済み、しかも騒音レベルの低い移動式のドームスクリーン用エアードームの開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の状況に鑑み本発明が解決しようとするところは、山間僻地や離島に巡回して教育や娯楽に用いるのに便利で、骨組み部材を必要とせず且つ折りたたんで搬送移動可能な半球形の小規模のエアードームであって、構成部材を軽量化して一人で運搬できるようにし、エアードーム内に外気を送気する送風機の騒音低減をはかり、また、浮き上がり防止用のウエイト部材の質量と個数を減らし、それらによって、エアードームの設営と撤収の作業、送風機の運転操作、エアードーム内に設置する画像投影機材の操作など一連の作業を一人で容易に行え、しかも非常時にはドーム内の周囲の複数の場所から脱出できるように構成した、低価格のドームスクリーン用エアドームを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題解決のため、本発明のドームスクリーン用エアードームは、内部に空気を送って上部をほぼ半球形に展張可能で側面に出入口および周壁下端に内方に向けほぼ水平に延出するスカート部を有するドームを、薄く柔軟で軽量の遮光性膜体で形成し、エアードームの展張に必要な空気圧を低下させ、これによって、ドームへ送気する空気圧を低下させる。この空気圧の低下により、送気用送風機には軽量で一人で持ち運び容易な業務用の扇風機型ファンを用いて低騒音化をはかる。そして該送風機は、エアードーム内から遠隔操作で回転速度制御即ち風量制御を可能として、エアードーム内で投影機器を操作する操作員が送風機の操作も行えるようにする。また空気圧の低下に伴い、エアードームの外周下端に沿って配設する浮き上がり防止用ウェイト部材の質量と個数を減らし、運搬および設営と撤収作業も一人の作業員で簡単且つ容易に行えるようにする。
【０００６】
ドームを形成する膜体は、柔軟な織り組織からなる布帛を素材とし、その布帛の面に遮光性および気密性を備えた塗料をコーティングするとともに、少なくとも一方の表面に映像投影に適した反射面を備え、１平方メートル当たりの質量が約２００ｇ以下に形成した基布からなり、ドームは、前記膜体を用いて上部がほぼ半球形に展張可能に構成する。そして、ドーム基底のスカート部より上方の半球形部の質量を支え且つ半球形に展張した膜体面に折り皺が残らずその形態を維持可能な張り力を膜体に発生させる圧力を下限とし且つ約３０Ｐａ（ゲージ圧）を上限とする範囲の圧力でドームを展張支持させる。これにより送気圧力を低レベルに押さえ、業務用扇風機を送風機として用いて低騒音化をはかり、且つ、天井部がドーム内の空気圧のみでほぼ正確な半球形に転調され、ドームを支持する骨組み構造部材を要しないドームの形成を可能にする。
【０００７】
なお、ドームの排気手段としては、ドームの周壁に貫通形成された少なくとも１つ以上の排気口と連通し且つドームの周壁に沿う可撓性排気ダクトにより構成するのがよい。この構成は、排気ダクトの通路を絞ると排気量調整が容易に行え且つ排気口からの光の侵入を規制することが可能である。
【０００８】
また、ウエイト部材収容部保持は、端部に開口を備えた袋状または筒状の収容部材、または先端が基端側に吸着して環状部を形成可能な帯状の保持部材からなり、該収容部材または保持部材にウエイト部材を収容または保持可能にすると都合がよい。この構成はウエイトの着脱を簡単且つ容易する手段となる。一方、ドームの周壁下端近傍またはスカート部上面に、ドーム内部から手を掛けて持ち上げ可能なつかみ部材を複数箇所に設ける。これは、非常時にドーム出入口以外の任意の位置から脱出を可能にする手段となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。図１は、本発明に係るドームスクリーン用エアードームの実施例の側面を示す図である。図２には上記エアードームの出入口側の側面を示し、図３には上記エアードームの全体の平面図を示し、図４には上記エアードムの内部を示し、図５には上記エアードームのウエイト収容保持部の構造を拡大して示し、図６には上記エアードームの排気ダクト部を拡大して示し、図７には排気口に設けた排気量調整手段の実施例を示している。そして図８には送風機の遠隔制御用のスイッチボックスの外観の一例を示す。なお、本明細書においては、空気の圧力のＰａまたはｍｍＡｑは全てゲージ圧で記載している。
【００１０】
図において、本発明に係るドームスクリーン用エアードーム１は、ほぼ垂直で円筒状の周壁部２ｂの上部にほぼ半球形のドーム状屋根（半球部２ａ）を備え、内部に空気を送給すると上部がほぼ半球形に展張可能で、下方の周壁部２ｂには出入口５、および周壁下端６に内方に向けほぼ水平に延出するスカート部８をそれぞれ有するドーム２を可撓性膜体で形成する。ドーム２には、可撓性膜体で形成され、基端１０ａ側を周壁部２ｂに連結してドーム２の内部と連通し且つ外方に延出する送気ダクト１０と、送気ダクト１０の先端１０ｂに設けられ送気ダクト１０内に外気を送気する送風機１１と、内部の空気をドーム２の外に排出する排気手段１３と、ドーム２の周壁下端６に沿って配設した８個のウェイト収容保持部１７とを備える。そして、送風機１１は扇風機型のファンを用いるとともに、送風機１１をドーム２の内部から遠隔操作可能となし、またドーム２の半球部２ａを形成する膜体３は、遮光性を備え且つ内側面はドーム２の内部に設置する投影機材２０により画像の投影に適する反射面を形成している。また、ウエイト収容保持部１７には、それぞれウエイト部材１６が保持されている。なお図１のドームは、周壁部２ｂの直径（即ち半球部２ａの直径）が約４ｍ、周壁部２ｂの高さが約０．７ｍ（観客の座高とほぼ同じ高さ）、半球部の頂部の高さが床面から約２．７ｍで、約２５〜３０人収容可能な寸法になっている。なお、室内使用のドームでは、例えば天井高さ約３ｍの学校の教室でも展張可能なように、ドーム半球部２ａの直径をほぼ４ｍ前後に制限するのが好ましい。しかし、体育館などの天井の高いところや屋外で使用する場合は、ドーム半球部２ａの直径をもっと大きく設計できる。
【００１１】
つぎに、上記ドームスクリーン用エアードーム１の各部の構造を詳細に説明する。まず、ドーム２を構成する膜体３は、ポリエステル１００％の糸を用いて平織組織に織り上げた厚さ約０．１ｍｍの布帛（株式会社サンゲツ製造の生地）を素材とし、その布帛の片面に遮光性および気密性を備えたポリウレタン樹脂の塗料をコーティングして、厚さ約０．１５ｍｍ、１平方メートル当たりの質量が約１１６グラムの薄く柔軟で軽量の基布を用いる。ドーム内側面は、布帛の素材繊維の光沢と反射特性を活用し、塗料の塗布はしていない。但し、布帛の素材繊維の種類によっては内側面に白色系塗料を塗布してもよい。上記の膜体３を、ドームの半球部２ａの頂部を中心とする小さな円形の断片４ａと、その円形断片端縁部から半球部下方に向け複数のほぼ等間隔の放射状に切断した形状の複数の断片４と、ドーム周壁部２ｂを形成する断片４ｂとに裁断し、この断片４，４ａの互いの側端部を縫着または熱溶着または接着してほぼ半球形に展張可能に形成する一方、半球部２ａの下端部に沿って上記帯状の断片４ｂを環状に縫着または熱溶着または接着してほぼ垂直の周壁部２ｂを形成する。更に周壁下端６には、上記と同じ膜体または適宜の柔軟性と遮光性とを備えた膜体により、外周が前記半球部２ａとほぼ同じドーナツ状に形成された部材を縫着または熱溶着または接着してスカート部８を形成する。スカート部８のドーナツ状の内周部は、空気圧による膜体の反転と引き裂け防止のため、端部を折り返して逢着した袋状に成形する。或いは前記の折り返しに代えて該内周部に沿って多数の環状部材を取り付けてもよい。そして、その袋状部または環状部材にスカート保持ロープ９を通してその両端を結びつける。上記円形の断片４ａは断片４の数と等しい数の辺を有する多角形に形成してもよい。
【００１２】
前記膜体３の遮光性については、日本インテリアファブリックス協会が定めた基準（通称ＮＩＦ基準）で、遮光１級（ＪＩＳ−Ｌ１０５５Ａに掲載された遮光率１００．００％〜９９．９％に相当）であり、この遮光率は、社団法人照明学会編「ライティングハンドブック」に掲載された解説によると、人の顔が認識できないレベルとされている。一方、膜体３を構成する布帛については、例えば、繊維の紡糸原液につや消し剤として白色の微粉末を添加混入させて紡糸したダル繊維で織り上げたセミダル以上好ましくはフルダルの布帛を用いるのが好ましく、その場合布帛に特別に処理を施さなくても表面が画像投影に適した反射面となり、片面に気密性を有し且つ遮光製を備える処置を施すだけで軽量の膜体が形成できる。
【００１３】
膜体３を構成する基布については上記のものに限定しない。例えば、織物組織としては一般に平織組織がよく用いられるがこれに限らず各種の織り組織にしてもよく不織布を用いることも可能である。基布繊維素材としては一般にガラス繊維，ポリアミド系，ポリアラミド系，ポリエステル系，ポリビニルアルコール系繊維など適宜の繊維でよい。一方、基布に施す遮光処理または画像投影に適した処置は、塗料のコーティングのほか薄いフィルムをラミネートする方法でもよく、その塗料またはフィルムの樹脂は、基布がガラス繊維の場合一般に四フッ化エチレン樹脂がよく用いられるが、そのほか基布繊維素材との組み合わせにより塩化ビニル系樹脂，クロロプレンゴム，クロロスルフォン化ポリエチレンゴム，その他これらに類するもの（表面にフッ素樹脂フィルムを貼り合わせたものを含む）など各種の樹脂も用いられ、防汚性を維持するなどの目的で酸化チタンをコーティングする場合や、アクリル系エマルジョンに金属粉末を添加したものをコーティングする場合もある。また、超軽量化，抜群の耐久性，高度な信頼性などの必要性からザイロン繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（通称「ＰＢＯ」）を液晶紡糸した繊維で、ザイロンは東洋紡績株式会社の商品名）の基布にポリウレタン樹脂をコーティングまたはラミネートした膜体が用いられる特殊な例もある。そして膜体３は、基布の織物組織により経糸方向と緯糸方向の双方の引っ張り強度が若干異なるのが一般的で、ドームの設計においてはこの特性を配慮して裁断時に方向設定すれる場合もある。
【００１４】
なお、出入口５については、ドーム２の周壁部２ｂのやや上方（図示の例では半球部２ａとの境界部）に人がまたいで出入り可能な高さで上下約１．１ｍ左右約１．２ｍの略楕円形の出入口孔を貫通形成する一方、膜体３と同様な柔軟な基布を用いて前記出入口孔よりもやや大きな径の略半月状に形成された２枚の仕切膜５ｂ，５ｂを、半月の直線端部同士が縦方向に重なる重なり部５ｃが形成され且つ周縁部が前記出入口孔と重なるようにして前記出入口孔に重ね合わせ、更に、仕切膜５ｂ，５ｂの手前に内径が前記出入口孔とほぼ同じ大きさの略楕円形ドーナツ状の周縁部材５ａをその内径部を前記出入口孔の周縁部に重ねてこの周縁部を補強するように重ね合わせ、ドーム２の膜体３と仕切膜５ｂと周縁部材５ａとを前記出入口孔に沿って縫着または熱溶着または接着により一体化して構成する。これにより、仕切膜５ｂの重なり部５ｃに手を挿入して一方を奧に押すと容易に出入り可能な開口が開かれる。また、この出入り口５は、ドーム２が内部の空気圧で膨らんでいるときは、仕切膜５ｂ，５ｂの中央の重なり部５ｃが互いに重なり合って気密性を保つ。
【００１５】
ドーム２は、ドーム基底部７のスカート部８よりも上方の周壁部２ｂおよび半球部２ａの質量を支え且つ半球形に展張した膜体面に折り皺が残らずその形態を維持可能な張り力が発生する圧力を下限とする圧力でドームを展張させる。本発明に係るドームスクリーン用エアードーム１は、ドーム２を展張させる手段として扇風機型ファンを用いるので、この扇風機型ファンの能力でドーム内に発生させる圧力の上限が定まる。扇風機型ファンを図１に示す形態で用いた場合は、動圧で３０Ｐａ程度は実用可能である。このことからドーム２内の上限圧力を３０Ｐａとすると、ドーム２を形成する膜体３は、１平方メートル当たりの質量が約１１６ｇの基布よりも質量が大きな基布を用いることが可能となり、１平方メートル当たりの質量が約２００ｇ程度の基布を用いることも十分可能である。即ち、ドーム内の圧力は３０Ｐａを上限とし、ドーム２を形成する膜体３として１平方メートル当たりの質量が約２００ｇ以下の基布素材を選定する。
【００１６】
因みに、図示の実施例のドームの場合は、前記膜体３を用いて形成したドームの実寸モデルを用いて、このドームを展張させる実験を行った結果では、空気圧を約１０〜２０Ｐａ（約１〜２ｍｍＡｑ）にすれば折り皺が消えて実用上十分な張り力になることが確認された。上記の空気圧力は、上記ドーム２の基底７のスカート部８を除く周壁部２ｂと半球部２ａの総質量（表面の総面積約（約３４平方メートル）と膜体３の単位面積当たりの質量（約１１６ｇ）をかけ合わせてた値）約４ｋｇを支えバランスする圧力（（前記の総質量４ｋｇ）×（重力の加速度ｇ）÷（半球部２ａの基底部７の面積（約８．８平方メートル））＝約４．５Ｐａ））よりも約５〜約１５Ｐａ（約０．５〜１．５ｍｍＡｑ）高い圧力となった。つまり、この周壁部２ｂと半球部２ａの膜体総質量とバランスする圧力（約４．５Ｐａ）に対し余分の圧力（約５〜１５Ｐａ）を加えた約１０〜約２０Ｐａの圧力が、ドーム２の膜体面の折り皺を無くして形態を維持する張り力を発生させるのに必要な圧力となった。即ち、１０〜２０Ｐａの圧力が、この膜体３は折り皺のない半球形に展張させ且つドーム２が安定させるに適した圧力であることが確認された。
【００１７】
更に詳しく説明すると、ドーム２の半球部２ａの最大径部（周壁２ｂとの交点）の直径が４ｍ、その部分の周長（直径×円周率）が約１２．６ｍ、断面積（半径の２乗×円周率）が１２．６平方メートルである故、圧力２０Ｐａ時における上向き押し上げ力（断面積×圧力）は２５２Ｎ（ニュートン）（約２６ｋｇｆ）、膜体３の単位幅（１ｍ）に作用する球面に沿う上下方向の張り力（押し上げ力÷周長）は約２０Ｎ／ｍ（約２ｋｇｆ／ｍ）となっている。１平方メートル当たりの質量が約１１６グラムの上記膜体３を用いた場合、直径４ｍのドームの総質量は約４ｋｇでドーム基底部の面積は８．８平方メートル故、必要な送気圧力は約４．５Ｐａ以上あればよい。この関係から、測定で得られた約１０〜約２０Ｐａはドーム基底部のスカート部８を除く上部の質量を支えるのに十分で且つ折り皺のない張り力を発生させるのに十分な圧力となったことが解る。
【００１８】
一方、周壁部２ｂの質量を無視すると、膜体の質量およびそれを支えるドーム内空気の上向き押し上げ力はそれぞれドーム半径の２乗にほぼ比例し、また、膜体の張り力はドーム半球部２ａの半径にほぼ比例するので、ドームの必要送気圧力はドーム半球部２ａの半径が大きくなるほど低くなる。つまり、単位面積当たりの質量がほぼ上記の範囲の膜体を用い、且つ直径が４ｍ〜５ｍのドームでは送風機の圧力は約１０〜約２０Ｐａ、それよりも大きな直径のドームでもこの圧力を大幅に上回る事はなくそれ以下となる傾向にある。この関係を比例的に利用すると、詳細計算の説明は省略するが、例えば、厚さと質量が若干大きな膜体を用いてドームを形成した場合、或いは上記とほぼ同じ膜体を用いて半球部の直径を約３ｍ程度に縮小した場合などでは、膜体に必要な張り力を生じさせるために必要な空気圧力は変化するが、１平方メートル当たりの質量が約２００ｇまたはそれ以下の膜体を用いる事で、送風機１１の送気圧力が約３０Ｐａあれば十分であるといえる。またこの空気圧は、質量を支え折り皺を消すのに必要な空気圧を超える余分な圧力を、風などによる弱い気流を受けても実用上支障のない程度に形態を維持させる目的としても活用できる。
【００１９】
つぎに、ドーム２へ空気を送気する手段は、上記ドーム２の膜体３と同様の柔軟な膜体を用いて筒状に形成した送気ダクト１０を形成し、送気ダクト１０の基端１０ａは、ドーム２の周壁部２ｂに形成した貫通孔に密接接続し、且つ先端１０ｂには、外気を取り込んで送気ダクト１０内に送気可能に送風機１１を取り付ける。前述の説明からわかるとおり、ドーム内の必要な圧力は、従来の膜体で形成したドームが必要とした約３００Ｐａに比べ約１０分の１以下でよい。送風圧力を約３０Ｐａを上限とする場合、ドーム２に送気する送風機１１としては、市場に流通している業務用などに用いられる低圧且つ低騒音型の扇風機の中からドーム２に必要な送風量と送風圧力をまかなえる機種を適宜選定できる。なお、送気ダクト１０は上記に限らず、搬送に便利なように伸縮式ダクトで構成し、搬送時には収縮させてたたみ込む方式に形成してもよい。
【００２０】
前述のドーム展張実験と並行して行った騒音測定の結果を参考までに紹介する。実験は、ドーム本体部と送気ダクトと排気ダクトのそれぞれの構造、寸法を上記説明とほぼ同じものを用い、膜体材質（つまり質量）が従来のものと本発明に用いるものとの２種類のドームを準備し、それぞれの必要送風圧力に応じ異なる送風機を取り付け、送気ダクト基端部（図示の１０ａの部分）のドーム内吹き出し口における騒音を測定した。従来のドームでは騒音レベルが７３ｄＢ（一定回転での使用）であったが、上記本発明に係るドームでは４８ｄＢ（中速運転での通常使用時）で、ドーム立ち上げ時、即ちドームを膨らませる際の高速運転時では６８ｄＢであった。つまり、本発明のドームの通常使用時における送風機の騒音は、従来のドームに比べ２５ｄＢ低減できた。上記説明で騒音レベルの数値単位［ｄＢ］はいずれもＡスケールで示している。因みにこの実験では、従来のドームには昭和電気株式会社製のポータブルファン（型式：ＡＰ−２）の軸流ファン、本発明のドームには株式会社スイデン製のキャスタスイファン（型式：ＳＫＦ−４５Ｃ−１Ｖ）の扇風機をそれぞれ送風機として用いた。
【００２１】
つぎに、本発明に係るドームスクリーン用エアードーム１の送風機１１には上記実験で用いたものと同じ扇風機型を用いる。扇風機１１は、駆動軸回りに沿って設けられた３〜５枚構成の広い面積の羽根１１ａ（図示の場合４枚羽根構成）をモーターで直結駆動する外観が家庭用扇風機と同様の業務用扇風機であり、これを自立型のキャスター１１ｃを設けた移動式支持枠１１ｂに組み込み、制御部１１ｄを支持枠に設け、可搬型に構成している。制御部１１ｄは、羽根１１ａの回転数を数段階の速度に設定可能に構成する。これによりドーム２の設置環境と状況に応じ適当な空気圧で使用することを可能にする。そして扇風機１１の回転速度即ち風量または風圧を設定する制御部１１ｄには、機側操作手段のほか図８に示すような遠隔制御可能な有線式スイッチボックス１２または適宜の無線式の操作部のいずれかを備え、ドーム２の内に設置した投影機材２０のオペレーターがドーム２内部からも操作可能にしている。図示のスイッチボックス１２には、扇風機１１の「強」、「中」、「弱」、および「停止」の４個のスイッチ１２ａ，１２ａ，・・・が設けられ、スイッチ１２ａおよび機側の制御部１１ｄのどちらからでも回転速度の設定（起動）と停止操作が可能にしてある。なお、図示は省略するが、扇風機１１にはダクト端部の取り付けに便利なようにファン部周囲に近接してファンの軸方向に向く円筒状部材を設けると都合がよい。これにより扇風機１１は軸流ファンに類似の外観を呈するが、騒音の大きな通常一般に軸流ファンと称されるものとは異なり、送風機１１の羽根１１ａの形態は低騒音の扇風機の部類に属するものを採用する。
【００２２】
つぎに、ドーム２の排気手段１３について説明する。排気手段１３は、ドーム２の周壁部２ｂの低位置に周面に沿って貫通形成された複数の排気口１４と、その外側に排気口１４と連通してドーム２の基底部外周に沿って約９０°の領域に亘って形成された排気ダクト１５と、排気ダクト１５の先端部１５ａに出口開口を紐で絞って調整可能にした排気量調整手段１５ｂを有して構成される。排気ダクト１５は、搬送時の折りたたみに便利なように前記膜体３と同様に柔軟な膜体で形成すると都合がよい。排気ダクト１５の内部通路は送気ダクト１０よりも狭く排気量に見合う通路面積を備えるように形成する。
【００２３】
排気量は、一般に１人当たり１時間当たり大気圧状態で約３０立方メートルとされ、３０人収容の上記ドームでは１排気量は毎時約１０００立方メートルとなるが、ドーム２の基底部７と床との隙間や出入口５の隙間などからの漏洩もあり、漏洩分を差し引いた排気量を排気ダクト１５から排気する。なお、ドームを設置する場所の床面の気密性などの状況により、或いはウエイト部材の状況によりドーム２内の空気の漏洩量が異なる。そのため、ドーム２を膨らませて形状を維持するのに必要な膜体の張り力が得られる前記圧力を維持するために、排気ダクトからの排気量を前記排気量調整手段１５ｂなどで調整する。排気量調整手段は、例えば図示のように、紐で環状に結んで出口面積を調整すると好都合だが、排気ダクト１５が柔軟な膜体で形成してあれば、石などの適宜の錘で通路の面積を調整する方法でも可能である。
【００２４】
排気量調整手段は、前記方法とは別に或いはそれに加えて、図７に示す様に、排気口１４のそれぞれのドーム２の内側に、排気口の開度調整用の蓋１４ａを設けてもよい。例えば、排気口１４の周縁部に面ファスナー１４ｂ，１４ｂを貼付するとともに、排気口１４よりも広幅の柔軟な膜体で形成され且つ側端両面に面ファスナー１４ｃ，１４ｃを添付してなる蓋１４ａの一端を面ファスナーが排気口１４周縁の面ファスナーと対面するように排気口１４の近傍に取り付け、その蓋の他端を適宜巻き取って排気口１４の開度を調整可能にして、排気量調整を可能にする。
【００２５】
つぎに、ドーム２の周壁下端６に沿って設けた複数のウエイト部材収容部保持部１７は、基端側をドーム２に一体的に取り付け且つ先端と基端側にそれぞれ面ファスナー１８ａ，１８ａを取り付けた幅広帯状保持部材１８からなる。該ウエイト収容保持部１７は、ドーム２の周囲にほぼ均等配置に８個設けられている。そして、このウエイト部材１６には、専用の金属製の質量約２ｋｇのウェイト部材を巻いて面ファスナーで保持させてもよいが、それに限らず図示の如く飲料水入りのペットボトルまたはペットボトルに水や砂等を充填したものあるいは石など、適当なあり合わせのものを巻き込んで保持してもよい様に形成している。図示のドーム２の場合、ウエイト部材１６は１個の質量を約２ｋｇとし、全体の総質量を約１６ｋｇ以上にするのが好ましい。
【００２６】
図示のウエイト収容保持部１７には、１箇所に複数のウエイトを収容保持する事も可能である。そのため、風を受ける様な場所に設置する場合、１箇所にそれぞれ複数ウエイト部材１６を収容するとともに送風機１１の回転速度を上げて送気圧力を高くし、膜体３の張り力を強くしてドーム２を設置することも可能である。
【００２７】
ウエイト収容部保持部は、図５に示す形態に代えて図示は省略するが例えば、端部に開口を備えた袋状または筒状のウエイト収容保持部をドーム２の周壁部２ｂ下端に沿ってほぼ等間隔に配設し、該袋状または筒状のウエイト収容保持部に前述の適宜のウエイト部材１６を収容する方式にしてもよい。この場合もウエイト部材を袋状または筒状のウエイト収容保持部に出し入れするだけで取り付け取り外し作業が誰でも簡単に行えて便利である。
【００２８】
つぎに、ドーム２の周壁下端６の近傍に、ドームの内部から手を掛けて持ち上げ可能なつかみ部材１９を複数箇所に設けている。このつかみ部材１９は、火災発生時やドーム２の空気圧が低下して出入口５からの脱出が困難に至った場合などの緊急時に用いる。即ち緊急時には、このつかみ部材１９を手に持ってドーム２の基底部７をスカート部８とともに上方へ引き上げる。この動作により、ドーム２の基底部７の周囲から脱出可能となる。つかみ部材１９は、ドーム周壁部２ｂの内側下方に、柔軟な帯状部材の両端を取り付けるか、またはプラスチック製等の引き出しの取っ手状の部材を取り付けるなど適宜の形態でよい。
【００２９】
以上説明した構成からなるドームスクリーン用エアードーム１は、図４に示すように、ドーム２内部の中央の床面に設置した机の上に投影機材２０を設置し、半球部２の内壁面に天体画像や星座その他の画像や映像を投影し教育用や娯楽に用いる。投影機材２０は、例えばプラネタリウム投影機２０ａ、画像投影用プロジェクター２０ｂおよびそれらの操作用パソコン（図示しない）のほか、映写機なども使用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上にしてなる請求項１に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、送風機には低騒音型として知られている業務用扇風機を用いるとともに、この送風機をドーム内から遠隔操作可能とした。この構成によると、送風機の送気圧力が低いが、ドームを形成する膜体を薄く柔軟で且つ軽量の素材を用いることで実現でき、また半球形の天井部を支持する骨組み部材を要しないドームを形成できる。そして一般に高圧形と呼ばれる軸流式送風機やターボ式送風機やシロッコファンを用いた従来の方式とは異なり、風量が十分得られる軽量の業務用の扇風機を送風機に用いることで騒音低減をはかり、且つ持ち運びを容易にするとともに、ドームの内部から運転制御即ち風量制御を可能として、一人の操作員で操作を可能にするといった作用効果がある。また、業務用の扇風機は、前記他の送風機に比べ大量生産され低価格で市場に流通しているので、コストを大幅に低減できる。
【００３１】
請求項２に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、ドームを形成する膜体として薄く柔軟で且つ軽量な素材を用いた。一方、請求項３に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、ドーム内の空気圧を、ドーム基底のスカート部より上方のほぼ半球形部の質量を支え且つほぼ半球形に展張した膜体面に折り皺が残らずその形態を維持可能な張り力が得られる圧力を超える適宜の圧力でドームを展張させる。これらの構成は互いに関連して低騒音化に有効に作用する。即ち、ドームをほぼ半球形に形態を維持するうえでドーム内に過大な圧力を作用させる必要がことがなくなる。つまり、送風機には低騒音型で風量が十分に得られる業務用扇風機の利用が可能となり騒音の低減ができ、また、ウエイト部材の質量と個数を減らしてもドームを安定設置させることができて、設営や撤収時に作業者の負担が軽減されるといった作用効果がある。
【００３２】
請求項４に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、ドームの排気手段として、ドーム周壁に貫通形成された少なくとも１つ以上の排気口と連通し且つドーム周壁に沿う可撓性排気ダクトにより構成し、例えば、排気口に開度調整可能な蓋を設けるとか、或いは排気ダクトの通路または先端開口を紐など適宜の手段を用いて簡単に絞るなどの適宜の排気量調整手段を備えたので、ドームの膜体の張り力と送風機の送気量とのバランス調整が容易に行え、しかもダクトがドーム周壁に沿って円弧状に形成され排気口からの光の侵入を規制するといった作用効果がある。
【００３３】
請求項５に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、ドームの周壁下端に沿ってウエイトを取り付ける手段として、端部に開口を備えた袋状または筒状の収容部材、または先端が基端側に吸着して環状部を形成可能な帯状の保持部材を設けたので、ウェイトの着脱作業が一人で簡単且つ短時間に行え、且つ、例えば石またはペットボトルに水や砂を入れたものなど適宜の形状のものをウエイト部材に代用できるといった作用効果がある。
【００３４】
請求項６に係る発明のドームスクリーン用エアドームは、ドームの周壁下端近傍またはスカート部上面に、ドームの内部から手を掛けて持ち上げ可能なつかみ部材を複数箇所に設けたので、非常時には年少者や老人でも出入口以外の場所からも容易に脱出できるといった作用効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドームスクリーン用エアードームの実施例の側面を示す図である。
【図２】図１のドームスクリーン用エアードームを出入口側から見た側面をやや拡大して示す図である。
【図３】図１のドームスクリーン用エアードームの全体の平面図である。
【図４】図１のドームスクリーン用エアードームを中央で垂直断面にして内部を示す図である。
【図５】図１のドームスクリーン用エアードームのウエイト収容保持部の構造を拡大して示す図である。
【図６】図１のドームスクリーン用エアードームの排気ダクト部の構造を拡大して示す図である。
【図７】図１のドームスクリーン用エアードームのドーム周壁部の排気口に設ける排気量調整手段の実施例を示す図である。
【図８】図１のドームスクリーン用エアードームに用いる送風機の遠隔制御用スイッチボックスの外観図である。
【符号の説明】
１ ドームスクリーン用エアードーム
２ ドーム
２ａ 半球部
２ｂ 周壁部
３ 膜体
４，４ａ，４ｂ 断片
５ 出入口
５ａ 周縁部材
５ｂ 仕切膜
５ｃ 重なり部
６ 周壁下端
７ 基底部
８ スカート部
９ スカート保持ロープ
１０ 送気ダクト
１０ａ 基端
１０ｂ 先端
１１ 送風機（扇風機）
１１ａ 羽根
１１ｂ 支持枠
１１ｃ キャスター
１１ｄ 制御部
１２ スイッチボックス
１２ａ スイッチ
１２ｂ ケーブル
１３ 排気手段
１４ 排気口
１４ａ 蓋
１４ｂ，１４ｃ 面ファスナー
１５ 排気ダクト
１５ａ 先端部
１５ｂ 排気量調整手段
１６ ウェイト部材
１７ ウエイト収容保持部
１８ 帯状保持部材
１８ａ 面ファスナー
１９ つかみ部材
２０ 投影機材
２０ａ プラネタリウム投影機
２０ｂ プロジェクター

Claims (6)

1. 上部がほぼ半球形に展張可能で側面に出入口および周壁下端に内方に向けほぼ水平に延出するスカート部を有するドームを可撓性膜体により形成し、該ドームには、ドーム内と連通し且つ外方に延出する折りたたみ可能な送気ダクトと、該送気ダクトの先端部に設けられて送気ダクト内に外気を送気する送風機と、内部の空気の排気手段と、周壁下端に沿って配設した複数のウェイト部材収容保持部とを備える一方、前記送風機には扇風機型のファンを用いるとともに、該送風機を前記ドーム内から遠隔操作可能となし、また前記ドームの半球部を形成する膜体は、遮光性を備え且つ内側面は該ドーム内に設置する投影機材からの画像の投影に適する反射面を形成してなるドームスクリーン用エアードーム。
2. ドームを形成する膜体が、柔軟な織り組織からなる布帛を素材とし、その布帛の面に遮光性および気密性を備えた塗料をコーティングするとともに、少なくとも一方の表面に映像投影に適した反射面を備え、１平方メートル当たりの質量が約２００ｇ以下に形成した基布からなり、ドームが前記膜体を用いて上部がほぼ半球形に展張可能に構成してなる、請求項１記載のドームスクリーン用エアードーム。
3. ドーム内の空気圧を、ドーム基底のスカート部よりも上方のドーム部の質量を支え且つ半球形に展張した膜体面に折り皺が残らずその形態を維持可能な張り力を発生させるのに必要な圧力を下限とし、且つ約３０Ｐａ（ゲージ圧）を上限とする範囲の空気圧でドームを展張させる、請求項１または２に記載のドームスクリーン用エアードーム。
4. ドームの排気手段が、ドームの周壁に貫通形成された少なくとも１つ以上の排気口と連通し且つ前記周壁に沿う折りたたみ可能な排気ダクトとにより構成されるとともに、前記排気口または排気ダクトに排気量調整手段を備えてなる、請求項１から３のいずれかに記載のドームスクリーン用エアードーム。
5. 前記ドーム周壁下端に沿って設けた複数のウエイト部材収容部保持が、端部に開口を備えた袋状または筒状の収容部材、または先端が基端側に吸着して環状部を形成可能な帯状の保持部材からなり、該収容部材または保持部材にウエイト部材を収容または保持可能にしてなる、請求項１から４のいずれかに記載のドームスクリーン用エアードーム。
6. ドーム周壁下端近傍またはスカート部上面に、ドームの内部から手を掛けて持ち上げ可能なつかみ部材を複数箇所に設けてなる、請求項１から５のいずれかに記載のドームスクリーン用エアードーム。

Images