JPH07308394A - 高所離脱用安全避難装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】高層建築物等において、窓から安全に脱出する
ことを可能にする避難装置を提供する。 【構成】本装置は、金属製容器の中に所要の抗張力と長
さを有する救命索４を所定の速度で捲出し捲込みの出来
るリール用ドラムと駆動する減速装置付発電動機を有
し、必要の際は、救命索の先端付近を安全な支持物に巻
き付け、先端のスイブル５で救命索をくわえ、避難者１
は装置内に格納されている懸吊用安全バンドにまたが
り、身体の前面で自ら固縛した上、窓から脱出し、手動
で制御器を操作し、徐々に重力による降下を始める。此
のとき降下のエネルギーは、発電機を経由して、電流と
なり抵抗を通して消費され制動作用をする。地上に降り
立ったならば、電池に切換え電動機として元の位置に復
帰させ再使用に供する。これらに必要な電子回路の制御
機能を内臓賦与しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】近年高層建築物が多くなり、事務
所、住宅、病院、ホテル、学校、その他多くの建築物
が、高層化され、従来８階〜１０階程度が一般事務所建
築の限度であったものが、急速に、この数倍の高さにま
で変わりつつあるのが現状である。ところが、百貨店、
病院、ホテルや学校、事務所等、人の出入りのはげしい
高層建築物にあっても、いざ火災などの不慮の事態が発
生した様な場合に対する平時の備えと言えば、旧態依然
として縄梯子が用意されているに過ぎない。高層建築物
の途中の階で火災が発生し、エレベーターが止まり、通
路が遮断された様な場合には、一体、どの様な対策が考
えられ備えられているかと云えば、甚だ残念乍ら何等の
対策も行われていないのが現状である。本装置はかかる
高層建築物の非常の際に備えて、予め、各階、各室に備
えて置くべき、避難装置に関するのもである。

【０００２】

【従来の技術】従来此の目的の為に用意されているもの
は、「縄梯子」装置だけである。勿論縄梯子は極めて簡
単、容易で、比較的安価であり、使用法も楽である。併
し、高層建築物の進歩は極めてはげしく、従来１０階、
高さ３０〜４０ｍが限度であったものが、今では３０
階、４０階、５０階にも及ぶものも少くない。いざとな
れば、消防署から、長い梯子のついた、梯子車が出動し
て来るであろうが、これがかけつける迄、何等の避難手
段が講じられていないのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の原始
的な、縄梯子しか設けられていない、或は、縄梯子で
は、対処困難な高層建築物に、極めて簡単で、確実に自
力で脱出できる携帯可能な避難装置を製作して、提供
し、安全確保のため、備付けを奨励し、又個人でも、購
入保持して、要すれば、携帯することすら可能にしたい
と考えたものである。

【０００４】その為には、従来此種のものが、何故に出
現しなかったかの原因を探究し、その技術的難点を解決
し、簡単、確実、軽量、安価、なものとして所要の性能
を具備したものを、発明、考案することが必要であると
考えた。縄梯子と対比して考えると、（１）体重を支え
る強度として、縄の代りに鋼製撚線。（２）梯子は、自
分の体重を自分の手で支え乍ら降下するので、之の代わ
りに、体重を降下のエネルギーに代えられないか。或
は、モーターで捲き下してもらえないか。（３）体重を
支えるのは鋼索で、之を徐々に延ばすことにすればよ
い。（４）体重を空中に支えるのは、パラシュートの安
全バンドがあればよい。（５）火災の際、現場を避ける
ことは必要であるが、万一の場合、縄では焼損するおそ
れがあるので、充分な強度の鋼索（撚線）にする必要が
ある。（６）鋼索（撚線）を使うとして、極めて、徐々
に而もスムーズに、捲き出しをする必要がある。これ
は、釣魚用のリール等で既に用いられている技術を活用
すればよい。（７）人間１人を徐々に降下させるには、
人間の位置のエネルギーを発電・制動用の熱として消耗
する方策をとれば、徐々に消耗させるということに工夫
が必要である。即ち発電をして、抵抗で消耗する方法が
考えられる。（８）装置と共に人間が地上に安全に降下
したら、此の装置の再利用の方法を考えておかねばなら
ない。即ち装置全体を、元の場所迄戻すことを考える
と、やはり電源電池が必要で、之でモーターを廻して、
装置を元へ戻すのがよい。（９）以上の各条件を満足す
る器材を、火災の高温に強い格納箱に収納して、制御装
置も、電気、機械を含めて、内蔵させ、使用段階では、
避難者自身が制御指示装置で、制御する方式をとればよ
い（１０）安全確保の為の装置であるから所要数は相当
な数に上ることが予想され、軽量、小型、安価であるこ
とが必要である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本装置の様に人命を救助
する為に必要な装置でありながら、今日まで適切なもの
が完成していないことは誠に不思議なことであるが、前
項で考察した様な諸条件が、解決していなかった為に今
日に至ったのもと考える。此の上は、現在ある技術を有
効に組合せて、適切な設計を施したものを試作実験し、
逐次改良を進め、決定的に、良い製品として、多くの需
要者に供給することが、緊要である。

【０００６】即ち、課題を解決する手段としては前項に
掲げた諸々の課題に対して、次の様な具体的手段を採用
する。釣魚用電動リール技術を有効に活用し、救命索が
ドラムに整然と並んで捲き込み、捲出が出来る方式を採
用すると共に落下傘やハングライダーの人員吊下用安全
身体保持バンドの方法を応用して避難者に装着させ、強
力永久磁石使用の小型電動機、発電機兼用の直流回転機
を、歯車減速装置と機械的に結合し、降下避難の場合は
上記回転機を発電機として用いる結線側に指定して降下
のエネルギーで発電することにより別に設けた制動用抵
抗器で電流を発熱用として吸収し、制動機として働か
せ、低速で降下を続け地上に安全に降り立って救出を終
り、更に本装置を再度利用するためには、操作指示制御
器で上昇を指令し、本装置は、内容物である身体保持バ
ンドを再び積載して元の位置付近まで上昇した後停止し
て、再利用する場合に応ずる。作業終了すれば降下索の
先端にあるスイブル・ステップを外して、保持支柱から
離し、格納箱内に、戻して収納し、次回の用に備える。

【０００７】この様な装置を上記の様に使用することに
より、高所からの人身離脱安全避難装置は充分にその機
能を果たし得るのもとなる。

【０００８】

【実施例】そこで、本発明の装置の一実施例を、図面に
よって、詳しく説明する。図１は高層建築物の上部の階
の窓から避難者１が一人で本装置を装着して、離脱する
場合を想定した、概念的斜視図である。

【０００９】図１は本装置の使用状態を示すもので、Ａ
は高層建築物の全体を示し、Ｂは避難者が脱出する窓及
びその内部の拡大斜視図であり、Ｃは避難のため降下中
の避難者が本装置を背につけた状態の拡大した斜視図で
ある。図において、１は避難者、２は本装置の外箱、３
は高層建築物、４は降下中の救命索、５は救命索の末端
に設けた、安全フック（スイブル・ステップ）、６は、
救命索安全繋止用柱（又は、その他の支持物）７は、脱
出用として用いた窓である。

【００１０】図２は、避難者１が本装置を装備して直立
した形で地上に降り立った状況を想定して画いた模様
を、右斜後方から（Ｄ）と右斜前方から（Ｅ）見た斜視
図である。避難者１は、本装置２を装着して降下避難中
は、建築物に向かった形で降下する方式が安全上適切で
あると考えられる。（図１（Ｃ））。操作指示器１０は
本装置の外箱に接栓１１Ａを差込むと回路が完結する接
続座１１Ｂが設けられていて、接栓１１Ａと、操作指示
器１０を結ぶケーブル１２は、不使用時は外箱の中に収
納されているが、使用に際しては、之を取出して、操作
指示器１０は、避難者の安全バンド外箱に軽易にとりつ
けられ容易に操作できる状態にしておき、その上で避難
作業に取りかかり、窓から外へ出た段階で、降下の操作
の指示を与え降下を適度のスピードで開始する。

【００１１】図３は、本装置２の外観を示す斜視図で、
稍大形に画いてあるが、実際は更に格段に小型にする計
画である。８は安全とめ金具で、安全バンド側の８Ａ
を、本装置外箱に設けた８Ｂに装入して固定する。９は
身体保持バンドである。これはパラシュートの人身固縛
装置に近いもので、２の本装置外箱との取付を上述の機
構で行ったものである。

【００１２】図４は本装置の主要部の一つであるリール
ブロックの取付及び内容を分解した斜視図で外箱の底部
に取付けられる例を示している（救命索を整然と並べる
機構は図には省略してある）。

【００１３】図５は、本装置の他の主要部である直流発
電動機とその減速歯車装置及び其他の内容機械の相対的
配置を原理的に示したもので、前図４に示したリールブ
ロックとの機械的取付方法は歯車で示してあるが、実際
の装備には容積を立体的に最小限に利用して、取付装備
することとする。

【００１４】図６は電気的駆動回路と機械的結合の系統
図である。図６について救命索の捲降し及び捲上動作に
ついて簡単に説明する。図６に於て、１０１はドラム捲
上げの際に直流モータ１０８に直流電力を供給する蓄電
池（バッテリー）。１０２は、救命索降下の際ドラム捲
きおろしの場合にバッテリーに電流が行くのを阻止する
ためのダイオード。１０３はドラム捲きおろしの時に、
モータが発電機として働くので発電エネルギーを、一時
的に貯蔵するための回生コンデンサ。

【００１５】１０４は、ドラム捲きおろしの時に、発電
された電気エネルギーを、熱エネルギーに変換、消費す
るための制動抵抗器で、抵抗値は１オーム乃至３オーム
程度の値をもつ適当な値のものを複数設けて選択出来る
様にする。（選択は操作指示器上で出来る様にする。） １０５は、制動抵抗器１０４を操作させるためのスイッ
チとなる回生トランジスタ。１０６は、回生電圧検器１
０７の出力である、回生電圧検出信号が予め決められた
値以上になった時、回生トランジスタ１０５をスイッチ
ＯＮとする様に信号を発する回生スイッチ回路。

【００１６】１０７は、回生コンデンサ１０３の端子電
圧を検出するための回生電圧検出器、１０８は、ドラム
の捲き上げ、捲き下げを行うための直流発電動機で、本
装置の主役をつとめる永久磁石励磁力式のもので、適当
の既製品を選べば減速ギヤ内臓のものもある。

【００１７】１０９は、直流回転域１０８へ流れている
電流を検出するための電流検出器、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，
Ｑ４は直流機１０８へ電流を流すためのトランジスタで
ある。（Ｑ１とＱ３がＯＮの時は、図中、右から左方向
へ電流が流れる。Ｑ２，Ｑ４がＯＮの時は、図中、左か
ら右方向へ電流が流れる。） Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、直流機１０８が発電モード
となった時、回生コンデンサ１０３を一方向に充電する
ための整流器である。（フリーフォメーリング・ダイオ
ードと呼ばれる。） このダイオードも、Ｄ１とＤ３，Ｄ２とＤ４とが対とな
って動作する。

【００１８】１１０は、直流機１０８の回転速度を検出
するための回転検出器。１１１は、電流コントローラ、
１１２からの電圧信号によりＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の
スイッチモードを決定し、電圧の大きさは、ＯＮとＯＦ
Ｆとの比で調節するＰＷＭ回路。（ＰＷＭとは、Ｐｕｌ
ｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｔａｔｉｏｎ，パルス幅変
調のこと。） １１２は、速度制御機１１３からの電流指令信号と、電
流検出器１０９からの直流機電流検出信号との値が、一
致する様に、直流機１０８への印加電圧を規定する電圧
指令信号を発生する電流コントローラ。

【００１９】１１３は、速度指令設定器１１４からの速
度指令信号と回転検出器１１０からの速度検出信号との
値が一致する様、直流機１０８の電流を規定する電流指
令信号を発生する速度制御器。１１４は、直流機１０８
の捲上げ捲き下げ回転速度を規定するための速度指令設
定器である。以上の内容をもった制御駆動回路を内臓さ
せ、所要の操作ボタンを装着した操作指示器を避難者は
安全バンドに取付けて、停止状態で窓の外へ出て、静か
に操作を開始する。すると発電ブレーキがかかり静かに
降下を開始し、避難行動が出来る。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、高層建築物の林立する現代に
おいて、その出現が余りに後れたために奇異の感を懐く
様な課題であるが、実際、世の中には縄梯子しか備えら
れていないのが現状であり、本発明が実施に移されるこ
とは、極めて大きな福音であると思われる。但し、人命
の救助に係る問題であるから、慎重な上にも慎重に、技
術的万全を期する必要があると思われる。本発明が成功
し、実施されたならば、その効果は、大きいものと思わ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の使用状況を示す概念的斜視図である。

【図２】本装置を装着して安全に降下を終って地上に降
り立った時の避難者の斜視図である。

【図３】本装置の外観と安全バンド及び操作指示器の装
着要領を示す斜視図である。

【図４】本装置の外箱とこれに内蔵される救命索リール
と、直流発電動機と減速装置とを分離して示した斜視図
である。

【図５】本装置の外箱に収納整備される主要機器の構成
要領を示す側面図である。取付の具体的配置を正確に示
すものではない。

【図６】本装置の最重要部である救命索捲出、捲込ドラ
ムの駆動装置の構成を示す電子回路図である。

【符号の説明】

１ 避難者 ２ 本装置 ３ 高層建築物 ４ 救命索 ５ 安全フック（スイブル・ステップ） ６ 柱（又はその他の救命索支持物） ７ 避難場所に選ばれた窓 ８ 安全バンド
止め金具 ８Ａ 雄金具 ８Ｂ 雌金具 ９ 避難者用安全バンド １０ 操作指示
器 １１ 指示器取付部 １１Ａ 接栓 １１Ｂ 接続座 １２ 操作指示
器用ケーブル １３ 救命索捲付用ドラム １４ ドラム駆
動歯車 １５ 軸受 １６ 中間歯車 １７ 直流機直結ピニオンギヤー １８ 機械的ブ
レーキ用デイスク １００ 駆動回路 １０１ 蓄電池
（バッテリ） １０２ ダイオード １０３ 回生コ
ンデンサー １０４ 制動抵抗器 １０５ 回生ト
ランジスタ １０６ 回生スイッチ回路 １０６’ 回生
電圧検出信号 １０７ 回生電圧検出器 １０８ 直流発
電動器 １０９ 電流検出器 １０９’ 直流
機電流検出信号 １１０ 回転検出器 １１０’ 速度
検出信号 １１１ ＰＷＭ回路 １１２ 電流コ
ントローラ １１２’ 電圧指令信号 １１３ 速度制
御器 １１３’ 速度指令信号 １１３” 電流
指令信号 １１４ 速度指令設定器 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４ トランジスタ Ｑ’ トランジスタ駆動信号 Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 整流器（ダイオード）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 普通の人間が容易に携帯できる重量、容
   積を有する金属製容器に格納された装置であって、容器
   内に格納及び装備されたものは、 ａ．救命降下時身体保持固縛用安全バンド一式と、 ｂ．直流の発電動機一台と、 ｃ．蓄電池電源一式と、 ｄ．減速ギヤー装置一式と、 ｅ．所要長の救命索をドラムに捲き付けたリール装置一
   式と、 ｆ．電気的制御装置一式と、 ｇ．発電電流を消費する抵抗器一式と、 ｈ．制御用リモコン装置一式と を具備し所要の電気的結線と、機械的結合及び制御用押
   釦装備の操作用指示器を備え上記金属製容器内に装備格
   納されたことを特徴とする高所離脱用安全避難装置。
2. 【請求項２】 安全バンド一式としては航空機搭載のパ
   ラシュートや、ハンググライダー用のバンドと同様のも
   ので、大人の人間１名を安全に固縛するものであり、格
   納用金属製容器に格納されており、使用に際しては容器
   と強固に結合できる取付機構を設けてあることを特徴と
   する高所離脱用安全避難装置。
3. 【請求項３】 発電動機一台は直流電動機で小型軽量の
   ものである。救命索捲出の場合はリールの巻出し回転が
   所定の秒速に適合する減速歯車装置ｄと結合使用して、
   発電動機を駆動し発電機として作動してその出力は容器
   内に設けられた抵抗器ｇに接続され熱として消費され制
   動機として働く。救命索捲戻しの場合は、本装置全体を
   捲上げて降下前の元の出発地付近まで上昇させるため、
   ｃの蓄電池に電動機を接続させｈのリモコンでｆの電気
   的制御装置を作動させｄの減速ギヤを介して、モーター
   が救命索のリールを回転させ、所定の位置迄捲戻し、次
   の使用に供することを特徴とする高所離脱用安全避難装
   置。
4. 【請求項４】 蓄電池一式は、捲上げ再使用に備える為
   に、装置全体を、元の位置に復帰させる為に、設けたも
   ので、頻繁に使用することは原則的にはないため、小容
   量のものとし、商用電源から本装置内に内臓した整流充
   電装置を経由して充電が可能な受電接続栓を具備（容器
   に装備）してあることを特徴とする高所離脱用安全避難
   装置。
5. 【請求項５】 減速ギヤー装置としては、多段スパーギ
   ヤー方式で、モーターの回転をリールの救命索線速度２
   米／秒程度を得られる減速比を保持することを特徴とす
   る高所離脱用安全避難装置。
6. 【請求項６】 救命索捲出捲入用リール装置としては、
   釣魚用電動リールとして広く使用されているものと、同
   一原理で、捲出し、捲込みが整然と支障なく行われ救命
   索の捲出しも、捲込みも案内具が移動して、索が順序よ
   くリールに収まる方式のものであることを特徴とする高
   所離脱用安全避難装置。
7. 【請求項７】 電気的制御装置及び遠隔制御用リモコン
   装置は、避難者自身が容易、安全、確実に操作が出来る
   様に使用法の説明が簡単、明瞭に書かれた札が必要箇所
   に取付けてあり、その使用法指示通りに操作すれば安全
   に避難が出来ることを特徴とする高所離脱用安全避難装
   置。