(57)【要約】      （修正有）【課題】老人や病人が避難するときに困難が生たり、また、多数の避難者が同一の避難場所に短時間で避難するのが困難であるという課題を解決できる津波避難タワーを提供する。【解決手段】津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を有する構造体を地上に設け、前記避難空間に出入りする出入口を地面から近い位置に設けると共に前記出入り口を水密に閉鎖可能な開閉扉を設け、水密時間中に、前記避難空間内に収容した津波避難者の呼吸により、前記避難空間内の空気中の酸素の割合が所定の酸素下限値よりも低くならず、かつ、二酸化炭素の割合が所定の二酸化炭素上限値よりも大きくならないように、空気の汚染防止を図ったものとする。【選択図】図１
2015092049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を有する構造体を地上に
設け、前記構造体の側壁に前記避難空間に出入りする出入口を地面から近い位置
に設けると共に前記出入口を水密に閉鎖可能な水密扉を設け、水密時間中に、前
記避難空間内に収容した津波避難者の呼吸により、前記避難空間内の空気中の酸
素の割合が所定の酸素下限値よりも低くならず、同時に二酸化炭素の割合が所定の
二酸化炭素上限値よりも大きくならないように、空気の汚染防止を図ったことを特徴
とする津波避難タワー。
【請求項２】
前記構造体の地上に近い側壁に玄関用開口を設け、前記構造体の内部に玄関用開
口と連通する小室を設け、前記小室の奥側壁に前記出入口を設けると共に、前記玄
関用開口に玄関を開閉するドアを設けたことを特徴とする請求項１に記載の津波避
難タワー。
【請求項３】
前記所定の酸素下限値は前記空気中の酸素の割合が１２％〜１４％の間にあり、前
記所定の二酸化炭素上限値は前記空気中の二酸化炭素の割合が２．５％〜４％の
間の値としたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載の津波避難
タワー。
【請求項４】
前記汚染防止は、前記避難空間の空間容積を大きくして、水密状態のときに前記避
難空間内の空気中の酸素濃度が前記下限値を越えず、かつ、二酸化炭素濃度が前
記上限値を越えないように、前記避難空間内の空気を上下方向に循環させる攪拌機
を前記避難空間の上方に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１記
載の津波避難タワー。
【請求項５】
前記汚染防止は、前記避難空間内の空気に酸素を供給する手段、及び、該空間内
の空気から二酸化炭素を除去する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項
４の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項６】
前記二酸化炭素除去手段は、前記避難空間内の二酸化炭素を多く含む空気を二酸
化炭素除去装置の浄化水槽に導入し、循環水流の中を通過させて二酸化炭素を除
去し、前記二酸化炭素の含有率を（０．５〜１．０）％以下に下げるように構成したこと
を特徴とする請求項５に記載の津波避難タワー。
【請求項７】
前記構造体は、鉄筋コンクリート製の構造体とし、前記構造体の側面壁の形状を円
筒形にし、前記構造体の内側中央に鉛直方向の補強部材を設けると共に前記構造
体を液状化しない立地又は液状化対策を行った立地に建設したことを特徴とする請
求項１〜請求項６の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項８】
前記構造体の前記避難空間内に、前記避難者の生命を維持するための飲料水、食
料、トイレ、及び、外部との通信手段等の緊急避難手段を常備したことを特徴とする
請求項１〜請求項７の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項９】
前記構造体は、円筒形状の側面壁と、該側面壁の上下の端部に天井壁と床面壁を
設け、前記水密構造の天井壁の上側にドーム形状の屋根を設けて屋根裏空間を形
成し、該屋根裏空間に前記緊急避難手段の一部を配置可能にしたことを特徴とする
請求項１〜請求項８の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項１０】
前記構造体の床面壁の下側に地下室を設けると共に、該地下室への出入口を前記
床面壁に設け、該地下室内部に昇降手段を設けたことを特徴とする請求項９に記載
の津波避難タワー。
【請求項１１】
前記構造体は、少なくとも５気圧の水圧にも耐えられ、１０〜２０メートル／秒の速さの
水流にも耐えられるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１
に記載の津波避難タワー。
【請求項１２】
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を設けた構造体において、
前記構造体は垂直方向に複数の独立な避難空間を有する構造体を有し、前記各避
難空間は独立な出入口及び水密扉を具備し、上階の出入口は外部からアクセス可
能な昇降手段を設けたことを特徴とする津波避難タワー。
【請求項１３】
前記各避難空間は円筒形の側壁を有し、上側の避難空間は下側の避難空間よりも
床面積が狭く、前記下側の避難空間の床部を前記上側の避難空間の屋上に設ける
と共に、前記上側避難空間への昇降手段は前記下側避難空間の側壁に接して設け
た階段でとしたこと特徴とする請求項１２に記載の津波避難タワー。
【請求項１４】
前記各避難空間の高さを３〜５メートルとしたことを特徴とする第１２又は第１３の
何れか１に記載の津波避難タワー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は津波から避難するための避難場所に関する。特に巨大津波から避難する
ための人工の避難場所に関する。
【背景技術】
【０００２】
昔から現在に至るまで、巨大津波が日本沿岸地方に襲来し、多数の人の命を奪い、
人々に大きな悲しみと大きな被害を与えてきた。特に近年、地球温暖化の影響に
より津波のスケールが大きくなってきている。これに対して、津波から避難する避難
手段や避難場所について多く提案がなされてきた。現在までに提案された主な避難
手段又は避難方法は以下の通りである。
（１）高台、丘、山の途中に避難し、或いはビルの屋上や家屋の屋根の上に避難する
方法である。従来から伝承され、実行されている避難方法である。
（２）予想される津波高さよりも高い所に人工の避難場所を設ける方法である。これ
は設置基盤に複数本の支柱を固定して立設し、支柱の頂部に避難場所を設ける方
法で、避難場所への昇降は階段等を利用する。この考え方を利用した避難装置は
数多く提案されている。
例えば、特許文献１~特許文献５に記載されている発明はこのグループに属する。特
許文献１に記載されている発明は、基礎地盤に複数の支柱を正多角形状に配置して
立設、固定し、これらの隣接する支柱を横連結材で連結し、最上階に避難ステージを
設けると共に、地上から避難ステージへの昇降手段を設けた構成となっている。特許
文献２に記載の発明は、特許文献１の発明とほぼ同様であるが、複数の支柱を多角
形の錐体形状に設けた点が異なる。また、特許文献３に記載されている発明は、特
許文献１とほぼ同様であるが、支柱を道路の両側に立設している点が異なる。
特許文献４に記載の発明は、支柱を連結部材で連結すると同時に、各支柱は基礎地
盤の上にマウンド形状をした支柱防護手段を設け、各支柱を支柱防護手段内に埋設
して固定した点で特許文献１に記載の発明と相違する。特許文献５に記載されている
発明は、特許文献１の発明の複数本の支柱の代わりに筒状のコンクリート製の構造
体を設置基盤に立設し、天井部に避難場所を設けると共に筒状体の内部に複数の
床面を設け、らせん階段を内部に設けて床面を連結し、更に、津波の来襲する方向
の反対側に外部階段を設けて避難場所に昇降できるようにしている点で特許文献１
の発明とは相違する。
（３）津波水によって浮体物を浮上させ、浮体物の内部に避難場所を設ける方法で
ある。例えば、特許文献６に記載の発明は津波シェルター本体の上側に避難室を設
け、下側に浮力室を設けて津波が来襲した際に津波シェルター本体が津波水の表面
に浮上するように構成すると共に津波シェルター本体が流出しないように、連結索の
一端を津波シェルター本体に接続し、他端を基礎地盤に固定した避難施設である。
特許文献７に記載の発明は避難室を有する水上浮上補助装置を基礎構造体の上面
に固定・切り離し可能な構造に構成し、想定高さより高い津波が来襲した際には水上
浮上補助装置を基礎構造体から切り離し、水上に浮上させることにより避難者の安
全を守る構造とした点で特許文献６に記載の発明と相違している。
（４）その他の避難方法
その他の避難方法としては、例えば、特許文献８に記載されている発明は、地盤内部
に埋設される地下カプセルを有する避難装置で、カプセル本体に外部の空気取り入
れ手段、排水手段を設け、更に非常食、水、通信手段、寝具などを常備可能とし、外
部との連絡する避難路を設けた避難場所（避難施設）である。避難路はカプセル本体
から地盤上に突き出した筒路を設け、該筒路内部に階段を設けると共に筒路の上端
に開閉可能な蓋を設けた構成になっている。また、特許文献９に記載の発明は山の
麓の地上に近い部分に堀削洞を形成し、その内部に避難室を設けると共に前面に密
閉式の扉を設け、避難室内に水の排出手段と空調手段を設けた装置が記載されて
いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２５６２、津波・洪水等の非常事態からの避難装置、フジワラ産業株式会社
【特許文献２】特開２００７−１２０２４１、避難用タワー、ＳＫハウジング株式会社
【特許文献３】特開２００８−１４１３１、津波避難用タワー、藤原産業株式会社
【特許文献４】特開２０１０−１５０９１６、津波からの避難装置、フジワラ産業株式会社
【特許文献５】特開２００６−１３２２８０、津波からの避難設備、夏山恵次
【特許文献６】特開２００６−２２６０９９、津波シェルター、田口政之
【特許文献７】平成２４年７月２５日登録、実用新案第３１７７７０７号、川竹訓
【特許文献８】特開２００５−３１５０９６、津波・洪水等の非常事態からの避難装置、フジワラ産業株式会社
【特許文献９】特開２０１０−１２１４３６、津波避難用装置、藤原充弘
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】人体の不思議、第３巻  消化器・呼吸器系、（株）メディ・イシュ、２００５年３月15日発行
【非特許文献２】栗岡誠司監修、ＣＯ２が分かる辞典、（株）ＰＨＰ研究所発行、２０１０年３月２３日発行
【非特許文献３】地盤と建築構造のはなし、吉見吉昭著、技堂堂出版、
【非特許文献４】液状化の脅威、濱田正則著、岩波書店出版、２０１２年３月７日発行
【非特許文献５】地震による液状化とその対策、関東地質調査業協会編、オーム社出版、２０１２年９月１５日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した分類（１）に属する方法は、昔から伝えられ、行われていた方法であり、自然
の環境等を利用するので、コストは安く便利である。しかし、どこの場所にいても採用
できるとは限らない。例えば、広い浜辺の平野の中に住んでいる場合には高台や丘、
山等に辿り着くには車を利用しなければならない。津波災害時には避難道路は車の
混雑が予想され、車の移動は問題がある。
また、海岸の近くにある比較的海抜の低い高台や丘の場合は巨大津波、即ち、巨大
エネルギーを持った津波は高台や丘の最高点を越えて押し寄せる場合もある。
このような津波は最高点を越えて反対側に流れると津波の流速が増し、非常に危険
な状態になるので問題である。逆に、丘や山が急峻な場合は老人や病人は避難が困
難となる。以上のように、自然環境を利用した避難場所は人工の避難所と異なり、常
に得られるとは限らないという点で課題がある。
【０００６】
分類（２）に属する方法は、来襲する津波高さが想定高さを越えた場合は津波による
被災を免れないという点で問題がある。また、想定高さを高くした場合、例えば、２０
メートル以上にした場合、鉄塔の階段を２０メートル以上も登らなければならず、正常
者でも恐怖感を感じるし、車椅子の利用者等は登ることができないので問題である。
【０００７】
分類（３）に属する方法は、多くの人々を収容する浮体物を構築することが困難である
という点で問題がある。また、大きな浮体物を構築できたとしても津波水による流れ
抵抗が大きくなり、連結索が切断され海の沖に流される危険性が増大するので問題
がある。さらに、津波の水面に多くの漂流物が漂流しているので、それらの漂流物と
衝突する危険性もあり、安全性の点でも問題がある。
【０００８】
分類（４）に属する方法で、地下カプセル等を利用する方法である。例えば、特許文献
８の発明では、カプセル本体は地下に設けられており、カプセル本体と外部とを連絡
する細い縦穴に梯子が設けられている。従って、多数の人が避難時の短い時間でカ
プセル内に避難することは困難であり、問題である。更に、該発明は地下カプセルか
ら外気取り入れ用のパイプを水面上に突出して外気（空気）を取り入れる構成として
いるが、水面近くを流れる漂流物によりパイプが破損される危険性も大きく問題で
ある。更に、水面がパイプの上端よりも高い場合にはパイプの先端から水がパイプ内
に流入し、外気（空気）を取り入れることができなくなり、重大な事故が生じる恐れも
ある。
特許文献９に記載の発明は避難場所を山の裾部分に設ける点では特許文献８の発
明と異なっているが、空気の取り入れに関しては特許文献８と同様な構成であり、同
様な問題点が生じる。
【０００９】
以上に説明したように、従来の避難場所、避難施設は老人や病人が避難するときに
困難が生たり、また、多数の避難者が同一の避難所に短時間で避難するのが困難で
ある等の問題点がある。本願発明は上記の問題点を解決するために水密空間を避
難空間として利用した津波避難タワーを提案している。しかし、水密空間を利用した
場合にも問題がある。以下に、その問題点と解決策を説明する。
【００１０】
（問題点１）
図９（Ａ）は人の呼吸について説明するための図である。
人間は空気（外気）を呼吸することで生きている。即ち、人は呼吸をすることにより空
気を肺胞（肺）９１に取り入れて、この取り入れた空気中の酸素を毛細血管９２の血液
中に取り込み、肺静脈９３、心臓９４、大動脈９５、毛細血管９６に流します。同時に毛
細血管９６で回収した二酸化炭素を大静脈９７、心臓９４、肺動脈９８、毛細血管９２を
通して肺胞９１中に排出する。毛細血管９６に送られた酸素は、食べた物や体に貯え
た栄養素から体の機能（例えば、考たり、手足動かす動作等）を働かせるために必要
なエネルギーとして消費される。また、体の組織（毛細血管９６）から回収された二酸
化炭素は心臓９４の弁により毛細血管９２から肺胞９１に送られる。肺胞９１から毛細
血管９２中への酸素の移動（ガス交換）並びに毛細血管９２から肺胞９１への二酸化
炭素の移動（ガス交換）は肺胞９１の膜と毛細血管９２の壁を通して拡散現象により行
われる。拡散現象は濃度の高い方から濃度の低い方へ物質が移動する物理的現象
であり、拡散する条件としてある程度の高い濃度差が必要である。このために、吸気
（人の吸う空気）９０ａと外気、及び、呼気（人の吐く空気）９０ｂと外気の間には酸素濃
度又は二酸化炭素濃度にある程度の濃度差が必要になります。
【００１１】
濃度差が小さいときは、人間は苦痛を感じたり、体調を崩したりします。図９（Ｂ）は吸
気（人の吸う空気）と呼気（人の吐く空気）の各成分の濃度を示した表であり、呼気に
は１％程度の水蒸気も含まれています。即ち、呼気９０ｂと吸気９０ａとの間には略５％
の酸素濃度の濃度差があり、二酸化炭素については略４％の濃度差があります。
人が苦痛を感じ始める酸素濃度の下限値と二酸化炭素の上限値は以下の通りです。
人は酸素濃度が低くなると呼吸に苦痛を感じ、体調を崩したりする。例えば、富士山
の山頂付近では呼吸するのに苦痛を感じる。富士山の山頂における酸素濃度は地
上の酸素濃度の６〜７割程度である。即ち、地上の酸素濃度を２１％とすれば、富士
山の山頂の酸素濃度は１２．６％〜１４．７％である。従って、人が苦痛を感じ始める
酸素濃度（酸素下限値）は１４％前後と考えられる。
また、二酸化炭素の濃度が３〜４％を越えると頭痛や眩暈（めまい）、吐き気等の症
状があらわれ、更に濃度が上がると人は意識を失い、呼吸が停止してしまうことも
ある（非特許文献２）。
従って、二酸化炭素の上限値は２．５〜３％前後と考えるのが適切である。
【００１２】
上記の水密空間内を避難場所として利用する場合の問題点を解決する方法としては、
以下の方法が考えられます。即ち、第１の方法は、水密構造体の内部空間の容積を
広くして酸素濃度及び二酸化炭素濃度が下限値又は上限値を越えないようにする方
法。第２の方法は、二酸化炭素除去装置及び酸素供給装置を設けて汚染された空気
を清浄化する方法。第３の方法は、水密構造体の上方に開口（窓等）及び該開口に
第２水密扉体を設けて津波の浸入直前に水密状態にし、完全な水密時間帯を短く
する方法、これらの方法を組み合わせた方法が考えられます。
【００１３】
（問題点２）
避難者は津波の襲来前に早く避難して津波から逃れたいと思うのが通常である。従
って、津波情報を知ったら早めに避難準備をして避難タワー内に逃げ込み水密扉を
早めに閉めて安心したいと思う。しかし、避難者の中には避難準備が遅れて、津波の
襲来直前に駆け込んで来る者もいる。この場合に水密扉を閉じる時間が遅れると前
記津波避難タワーに避難している避難者に迷惑が掛かるし、閉じる時間を早くすると
後から駆け込んできた避難者を見殺しにすることになり、水密扉を閉じるタイミングが
問題となる。
【００１４】
本願の発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、同時に前記した水密空間を津
波避難タワーとして利用する際の問題点（問題点１、２）を解決した津波避難タワーを
提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明は、津波避難タワーにおいて、
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を有する構造体を地上に
設け、前記避難空間に出入りする出入口を地面から近い位置に設けると共に前記出
入口を水密に閉鎖可能な開閉扉を設け、水密時間中に、前記避難空間内に収容した
津波避難者の呼吸により、前記避難空間内の空気中の酸素の割合が所定の酸素下
限値よりも低くならず、かつ、二酸化炭素の割合が所定の二酸化炭素上限値よりも
大きくならない様に、空気の汚染防止を図ったことを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、
前記構造体の地上に近い側壁の一部に玄関用開口を設け、前記構造体の内部に玄
関用開口と連通する小室を設け、前記小室の奥側壁に前記出入口を設けると共に、
前記玄関用開口に玄関を開閉するドアを設けたことを特徴とする。
【００１７】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記所定の酸素下限値は前記空気中の酸素の割合が１２％〜１４％の間にあり、前
記所定の二酸化炭素上限値は前記空気中の二酸化炭素の割合が２．５％〜４％の
間の値としたことを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、第１〜第３の何れか１の発明において、
前記汚染防止は、前記避難空間の空間容積を大きくして、水密状態のときに前記避
難空間内の空気中の酸素濃度が前記下限値を越えず、かつ、二酸化炭素濃度が前
記上限値を越えないように、前記避難空間内の空気を循環させる撹拌機を前記空間
内の上方に設けたことを特徴とする。
【００１９】
第５の発明は、第１〜第４の何れか１の発明において、
前記汚染防止手段は、前記避難空間内の空気に酸素を供給する手段、及び、該空
間内の空気から二酸化炭素を除去する手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
第６の発明は、第５の発明において、
前記二酸化炭素除去手段は、前記避難空間内の二酸化炭素を多く含む空気を二酸
化炭素除去装置の浄化水槽に導入し、循環水流の中を通過させて二酸化炭素を除
去し、前記二酸化炭素の含有率を（０．５〜１．０）％以下に下げるように構成したこと
を特徴とする。
【００２１】
第７の発明は、第１〜第６の何れか１の発明において、
前記構造体は、側面壁を円筒形状の鉄筋コンクリート製の構造体とし、押し寄せた津
波の水圧によって水漏れや破壊も起こらず、更に津波の押し波又は引き波によって
倒壊も生じないように構成し、かつ、液状化をしない立地又は液状化対策を行った立
地に建設したことを特徴とする。
【００２２】
第８の発明は、第１〜第７の何れか１の発明において、
前記構造体は、前記避難空間内に前記避難者の生命を維持するための飲料水、食
料、トイレ、及び、外部との通信手段等の緊急避難手段を具備したことを特徴とする。
【００２３】
第９の発明は、第１〜第８の何れか１の発明において、
前記構造体は、円筒形状の側面壁と、該側面壁の上下の端部に天井壁と床面壁を
設け、前記出入口は前記側面壁の適宜の位置に設け、前記水密構造の天井壁の
上側にドーム形状の屋根を設けて屋根裏空間を形成し、該屋根裏空間に前記緊急
避難手段の一部を配置可能にしたことを特徴とする。
【００２４】
第１０の発明は、第９の発明において、
前記構造体の床面壁の下側に地下室を設けると共に、該地下室への出入口を前記
床面壁に設け、該地下室内部に昇降手段を設けたことを特徴とする。
【００２５】
第１１の発明は、第１〜第１０の何れか１の発明において、
前記構造体は、中央鉛直方向にパイプ状の補強部材を設けて、少なくとも５気圧の水
圧にも耐えられ、１０〜２０メートル／秒の水流にも耐えられるように構成したことを
特徴とする。
【００２６】
第１２の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか１の発明において、
前記構造体の側壁の外側部分に前記水密扉を保護し、同時に水密扉の開閉操作を
容易にする玄関室を設けたことを特徴とする。
【００２７】
第１３の発明は、津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を設けた
構造体において、前記構造体に垂直方向に複数の独立な避難空間を設け、前記各
避難空間に独立な出入口及び水密扉を設け、前記出入口は外部からアクセス可能
な昇降手段を設けた、ことを特徴とする。
【００２８】
第１４の発明は、第１３の発明において、前記各避難空間は円筒形の側壁を有し、上
側の避難空間は下側の避難空間よりも床面積が狭く、前記下側の避難空間の床部
を前記上側の避難空間の屋上に設けると共に、前記上側避難空間への昇降手段は
前記下側避難空間の側壁に接して設けた階段でとしたこと特徴とする。
【００２９】
第１５の発明は、第１３又は第１４の何れか１に記載の発明において、前記各避難空
間の高さを３〜５メートルとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本願の発明の効果をまとめて図１１に示す。以下、図１１を参照して本願発明の効果
を説明する。
第１〜第６の発明によれば、避難空間を水密空間としたので、避難タワーが水没した
状態になっても避難者は大丈夫であるという効果が得られる。
また、避難空間の出入口を地面から近い位置に設けたので、高い所に登る必要が
なく、老人や子供、更に病弱者でも容易に迅速に避難することができるという効果も
得られる。更に、該避難空間を大規模な構造体とすることも可能であり、かつ、避難
空間内部の空気の汚染防止手段を設けたので多数の避難者が同一の避難場所に
長時間にわたって避難できるという効果も得られる。
【００３１】
第７の発明によれば、前記構造体は、鉄筋コンクリート製の構造体とし、前記構造体
の側面壁の形状を円筒形にし、前記構造体の内側中央に鉛直方向の補強部材を設
けると共に前記構造体を液状化しない立地又は液状化対策を行った立地に建設した
ので、押し寄せた津波の力によって、避難タワーが倒壊したり、傾いたりするのを防
止できるという効果が得られる。
【００３２】
第８の発明によれば、緊急手段として生命を維持するための飲料水、食料、トイレ及
び外部との通信手段を常備したので、避難時又は避難直後の混乱を防止できるとい
う効果が得られる。
【００３３】
第９の発明によれば、屋根裏空間に緊急避難時の飲料水や電源等を確保できるとい
う効果も得られる。
【００３４】
第１１の発明によれば、前記構造体は少なくとも５気圧の水圧にも耐えられ、１０〜
２０メートル／秒の水流にも耐えられるように構成したので、津波の水圧によって水
漏れや破壊も防止できるという効果が得られる。
【００３５】
第１３の発明によれば、複数の水密可能な避難空間を設け、各避難空間にアクセス
可能な昇降手段を別々に設けたので、早めに避難した避難者はより安全に避難で
きると共に、津波の襲来直前に駆け込んで来た避難者も避難できるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】避難タワーの正面図の地上部分を示す。
【図２】避難タワーの背面図の地上部分を示す。
【図３】避難タワーの垂直方向の断面図を示す
【図４】１階部分の水平断面図を示す。
【図５】地下室の水平断面図を示す。
【図６】水密扉の構成例を示す。
【図７】防止カバーの説明図を示す。
【図８】浄化装置の構成例を示す。
【図９】（Ａ）は呼気の系統図を示す。（Ｂ）は呼気の成分表を示す。
【図１０】問題点２を解決した水密構造体を示す。
【図１１】本願発明の特徴及び効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態の第１の特徴は、避難場所を水密構造体の内部空間としたことである。
即ち、水密構造体を津波避難場所として利用した場合の利点は以下の通りである。
１）設置場所に対する制限はなく、住宅や仕事場所から近い距離の場所、又は避難
者が避難しやすい場所に建設することができる。
２）水密構造体の入口を地面から近い位置に設けられるので、お年寄りや病気の人
でも容易に避難ができる。
３）収容人数に制限がなく多数の避難者が避難することができる。
４）低層な建設物であり、地震に対しても強く、液状化が生じそうな場所でも建設が
可能である。なお、良い地盤に建設することに越したことはない。
【００３８】
逆に、水密構造体を津波避難場所として利用した場合の欠点は、避難場所が密閉空
間であるために、多数の人間が避難すると人間の呼吸により内部の空気が汚染され
ることである。即ち、密閉空間内の空気中の酸素が減少し、二酸化炭素が増えて頭
痛、吐き気、精神不安定等の症状が起こる恐れがある。
【００３９】
本実施形態の第２の特徴は、避難場所を断面が円形の筒状体としたことである。
即ち、筒状体の断面を円形にすることにより横揺れの地震に対して強度が大きくな
り破壊が生じにくい。また、津波流が筒状体を襲った場合でも断面が円形のため海
流に対する抵抗が小さく横転しにくいことである。
【実施例】
【００４０】
＜実施例１＞
以下に、本願発明の実施例１について、具体的に説明をする。まず、建設場所を選定
するに当たっては、避難者の避難に適した場所を選定しなければならない。例えば、
海岸にいる避難者の避難時間を稼ぐために海岸から１００ｍ位離れた場所がよいと
か、病人やお年寄りを避難させるためには車を利用できる場所がよいとか、いろいろ
な選択基準がある。
更に、液状化しやすい場所であるか否かも検討しなければない。けだし、巨大津波は
巨大地震によって惹き起こされ、巨大地震によって液状化現象が生じるケースが多
いからである。東日本大震災でも液状化現象が多発し、事故を拡大している。液状
化現象が起こると鉄筋コンクリート製のビルでも転倒、又は倒壊し、大きな事故が発
生している。
【００４１】
従って、避難者の便宜を考慮して複数の候補地を選択し、選択した候補地について、
液状化について検討するのが適切である。液状化の発生メカニズムや液状化の発生
条件、更には、液状化対策についても既に多くの方法が知られている（非特許文献３
〜非特許文献５参照）。従って、液状化が起こると判断した場合はどの対策をどの
ように採用するかを検討し、決定をすればよい。以下は、液状化対策が既に行われて
いるものとして説明する。
【００４２】
図１は、津波避難タワー１１の地上部分を示した陸側から見た正面図である。正面は
津波が直接に来襲するのを防止するために、海側の反対方向を向いている。避難タ
ワー１１の正面には小室（以下、玄関室という）１０９の出入口（玄関）が設けられて
いる。玄関室１０９の奥の壁に水密扉１３が設けられ、玄関室１０９の回りの四方の壁
は水密状態に構成されている。玄関室１０９の正面には玄関用ドア１１０が取り付けら
れている。玄関室１０９の上方には玄関を照らすための照明灯１４が設置されており、
両側には携帯電話用の受信アンテナ１５が取り付けられている。ドーム形状の屋根
１２の中央には監視用の窓１６が設けられ、その下側に監視用のカメラ１７が取り付
けられている。水密扉１３は、後述するように、枠体６１と扉体６２から構成され、両者
の接触面に弾性部材６１ａ、６２ａが貼着されている。扉体６２には、扉１３を開閉する
取手１３ａ、小窓１３ｂが設けられている。
図２は、海側から見た背面図を示す。図２において、照明灯１８は避難者に避難タ
ワー１１の存在場所を報せるためである。また、監視窓１９は浜辺の状況や浜辺か
ら避難してくる避難者の状況等を監視するためである。更に、監視カメラ２０は望遠
鏡カメラで、浜辺の状況や湾内の津波の状況を避難民に報せるためである。これに
代えて、浜辺に鉄塔を建てて鉄塔の上に望遠カメラを設置して津波や浜辺の状況を
報せることが、更に望ましい。
【００４３】
図３は、避難タワー１１の垂直方向の断面図を示す。避難タワー１１の筒状部分の壁
２１、玄関室１０９の壁及びドーム部の壁１２は鉄筋コンクリート製で５〜１０気圧の水
圧に破壊されないように強度設計する。また、筒状部分２１の内壁及び上部並びに底
部の内側には断熱材２１ａが貼られ、内部の温度を保ち、内壁に露等が生じないよう
に工夫してある。更に、底部からドーム１２の天井の壁まで補強用のパイプ材２４で補
強されている。なお、筒状部分２１の壁の内側の適宜の位置に受信アンテナ１５と
ケーブル接続されたブースタ１５ａが設置され、避難タワー１１の内部での携帯電話の
使用が容易になっている。従って、知人等との確認電話だけでなく、津波の状況を
携帯電話で知ることも可能である。
ドーム１２の屋根裏空間１２ａには貯水タンク２５や大型蓄電池２６が配置されている。
貯水タンク２５を屋根裏空間１２ａに設けたことにより、電気が使用できない場合でも
飲料水や洗浄水を確保できる。大型電池２６は常時は配線により外部からの電気を
畜電し、津波来襲時には配線が切断しても避難タワー内の室内灯や照明灯及び室
内に設置されているモニター等は使用できる。また、大型電池２６を屋根裏空間１２ａ
に配置したことにより管理が容易になる。なお、屋根裏空間１２ａの床に点検用の開
口２８が設けられている。また、開口２８に開閉自在な蓋２８ａと梯子２８ｂが設けられ
ている。
【００４４】
なお、避難タワーの建設地が地震により液状化の可能性がある場合には液状化対
策をしておく必要がある。図３は液状化対策の例を示す。液状化対策には地盤を改
良する方法と基礎構造物を強化する方法がある。この実施例では液状化する地域が
広範で比較的浅い場合の対策を示している。斜線部２９は地盤を示し、多数の点で
示した領域３５は液状化層で下側のクロスした斜線部３３は不透水層である。地下室
３０を作るためには地下水位３１より深い砂層を堀削する必要があり、そのために山
留め壁３２を設け、山留壁３２と不透水層３３で囲まれた部分３５の排水作業を行って
液状化対策を行っている。
【００４５】
図４は１階部分の上から見た平面図の例を示す。図４において、筒状部分壁２１の正
面には玄関用ドア１１０が設けられ、その内側に小室１０９が設けられている。小室１０
９の奥壁には避難空間４１への入口４０が設けられている。この入口４０に水密扉体
６２及び固定用フレーム６１からなる水密扉１３が設けられる。従って、小室１０９の外
側部分（構造体１１の中央部）が避難用空間となる。
１階の床４１の入口４０の近傍に開口４２が設けられ、開口４２を通して地下室に導く
スロープ４２ａが設けられ、更に、反対側位置に地下室から１階に通じる階段４３が設
けられている。また、中央には４組のテーブルと椅子のセット４５が配置されている。
更に、両側端にはトイレのセット４６が配設されている。また、同時に多数の人が座る
長椅子４７が適宜の空きスペースに配置されている。更に、物入れ棚４８も空きス
ペースに配置されており、棚４８の上には海岸の状況等を映すモニター４８ａが配置
されている。
【００４６】
図５は地下室を上から見た平面図の例である。地下室には調理室５１が設けられ、
お湯を沸かすことや簡単な調理が可能である。なお、熱源は全て電気であり、ガスは
使用しない。また、疲れた人や病弱者のためのベッド５２が多数用意されている。
スロープ４２ａと階段４３の近くにトイレ５４，５５が設けられている。中央のスペース
５６にはマットが敷き詰められている。
【００４７】
図６は従来の水密扉１３の構成例を示し、簡単に説明する。水密扉１３は枠体６１と扉
体６２から構成されており、枠体６１は避難タワー１１の玄関室１０９の奥壁に設けた
開口４０の水密状態が保たれるように固定する。枠体６１の水密部６１ａには弾性体の
ゴム部材等が貼り付けられ、一方、扉体６２の水密部６２ａにも水密部材（ゴム材等の
弾性材）が張り付けられている。枠体６１と扉体６２は一対のヒンジ６３、６３により連結
されている。更に、ヒンジ６３は水圧吸収型ヒンジであって、大きな水圧に耐えられる
だけでなく、水圧が高まるに従い扉体６２が枠体６１に密着し、水密性が高まる構造
になっている。
扉体６２の内側には取手６４と固定圧接用のハンドル６５が設けられている。
上側には水密に固定された監視用窓６６が設けられている。一方、枠体６１の左端に
Ｌ字形状の固定片６７が設けられている。扉体６２を閉めて水密状態にするときは、
先ず、取手６４を持って水密部６２ａが水密部６１ａに接触するまで回転させる。次に、
ハンドル６５を回すと図示省略されているリンク機構により、右側端から楔状の爪６８
が飛び出して固定片６７に係合して水密部６１ａと６２ａ間に強い密着圧力が生じ、
水密状態が保たれる。
【００４８】
図７は避難者又は避難者の車椅子等が避難タワー１１の内部に入る際に枠体６１の
水密部６１ａ等を汚したりして水密性が損なわれるのを防止するためのカバー７０の
説明図である。図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は側面図を示す。カバー７０は水密部
６１ａの上方を通るカバー部７１と前後に傾斜した支持部７２、７３を折り曲げて一体
形成される。支持部７３の内側端には軸７４ａ、７４ｂが固設され、軸７４ａは着脱可能
な軸受７５に嵌合した状態で前後方向（矢印Ａ方向）に回転可能で、軸７４ｂは軸受７６
に回転支持されている。更に軸受７６は軸受７７、７７によって回転自在に支持され
ている。軸受７５、軸受７７は避難タワー１１の１階の床に固定されている。以上の
ように構成されるので、水密扉体１３を閉じるときは以下のように操作する。即ち、
まず、最初にカバー７０を矢印Ａ方向に回転させてカバー７０を垂直方向に立てる。
次に、矢印Ｂ方向に回転させて横向きに寝かせて避難タワー１１の内側壁に立て
かける。従って、必要なときのみカバー７０を使用状態に戻して利用することができる。
【００４９】
以下、空気の汚染の状況の変化速度を検討し、汚染対策の必要性について説明
する。図９（Ｂ）に示すように、新鮮な（吸気する）空気中の酸素（Ｏ２）成分の量は
２１％、炭酸ガス（ＣＯ２）の量は０．０３％、窒素（Ｎ２）の量は７９％であり、吐き出す
空気の成分は酸素量が１６％、炭酸ガスの量が４％、窒素の量が７９％である。
従って、呼吸によって減少する酸素量は５％、増加する炭酸ガスの量は４％、窒素の
量は０（ゼロ）である。また、１人の人間が吸って、吐き出す空気の量は１時間当たり
５００Ｌ（リットル）である。即ち、人間は１人当り、毎時間２０Ｌの炭酸ガスを吐き出し、
２５Ｌの酸素を消費している。
従って、１立方メートルの空気を１人の人間が呼吸した場合の１時間後の空気中の
成分は酸素濃度が１８．５％で、炭酸ガスの濃度が２％となる。
一般に、炭酸ガス濃度が４〜６％を越えると高炭酸症を引き起こし、頭痛、めまい等
の異常感覚を引き起こし、酸素濃度が１６．３８％（標高差２０００ｍの地点における
酸素濃度）以下になると酸欠状態を感じ始める。従って、上記の場合は異常感覚が
起こり始める段階である。１立方メートルの空気を１人の人間が１時間呼吸した場合
を空気の汚染状態を示す基準と考えてもよい。
【００５０】
避難空間を拡大することによる空気の汚染防止について述べる。避難空間を大きく
すれば二酸化炭素の平均濃度の上昇は遅くなり、酸素の平均濃度の低下も遅くなる。
しかし、二酸化炭素は他の成分（酸素や窒素）に比べて比重が大きいため下方部に
溜まりやすい。従って、撹拌して循環させれば、空気の汚染速度は低下し、空気の汚
染防止に役立つ。しかし、避難空間を大きくした場合、内部の空気を十分に撹拌する
ことは困難である。従って、汚染空気の浄化装置の運転と併用することが必要である。
【００５１】
図８は人の呼吸によって二酸化炭素が増加し、酸素が減少した汚染空気の浄化装置
８０を示す。二酸化炭素（炭酸ガス）の除去手段には種々の方法が公知になっている。
ここでは、水に溶解させて二酸化炭素を除去する装置について説明する。図８（Ａ）は
装置８０の説明図を示す。二酸化炭素は窒素や酸素に比べて比重が大きいので下方
の床面近傍の濃度が大きくなる。従って、汚染空気の取入口８１を地下室と１階の各
床面近くに設けて送風管で連結し、送風機Ｃの吸込み口側に接続する。圧縮された
汚染空気は配管８２を通過し、浄化水タンク８５中を通過しながら上昇する。浄化水
タンク８５中には気液の接触を高める充填物（図示省略）が充填されている。一方、
圧力弁８３、８４及びポンプ８８により浄化水タンク中の炭酸ガスは高圧に圧縮され、
水中に溶解した状態で貯水タンク８７に流入する。貯水タンク８７内は低圧になって
いるので、貯水タンク８７内に流入した炭酸ガスは水と分離しながら浮上し、上方の
開口８９から大気中に解放される。従って、汚染空気内の多くの炭酸ガスは除去され
る。しかし、汚染空気内の酸素及び窒素は水に溶けにくい性質があるので、そのまま
圧力弁８４を通過し、混合器８６の方に流れ、混合器８６で人の呼吸によって失われた
分の酸素量が添加される。なお、酸素は酸素ボンベ或いは窒素を混合したボンベ
（何れも図示省略）から減圧弁によって減圧された後で供給される。酸素を添加した
空気は洗浄された空気として避難タワー１１の地下室と１階の天井から内部に還流
される。
【００５２】
以上の工程によって、汚染空気から炭酸ガスが除去されるが、除去された後の炭酸
ガス濃度を解析的に求めるのは複雑困難である。このため、実験的に求めるのが
よい。仮に、炭酸ガス濃度が１パーセント（％）以下に除去できたとすれば、この汚染
空気の浄化装置８０は有効な手段であり、避難者の避難可能時間は大幅に延長さ
れる。
【００５３】
津波避難タワーの大きさと津波避難タワーに避難できる人数との概略的な関係を以
下に説明する。津波避難タワーの側面壁の内側の半径を１０（ｍ）とすれば、内部の
床面積は略３１４（ｍ２）となる。床面積の有効倍率を０．８とすると、有効床面積は略
２５０（ｍ２）となる。避難者の１人当たりの必要な床面積を２（ｍ２）とすれば、この津
波避難タワーは略１２５人の避難者が避難できることになる。また、避難タワーの天
井の有効高さを５（ｍ）とすると１人当たりの容積は１０（ｍ３）となる。従って、この津
波避難タワーは、単純計算で１２５人の避難者が１０時間避難することができる時間
である。これは、避難タワー内の空気を完全に撹拌した場合の数値である。
しかし、完全に撹拌できない場合であっても、浄化装置８０で汚染空気を浄化すれば、
これに近い時間又はそれ以上の長時間が避難可能になると思われる。
また、内側半径を１５（ｍ）とすれば、５００人程度の避難者が避難できることになる。
【００５４】
＜実施例２＞
図１０は上記した（問題点２）を解決した実施例である。
図１０において、水密構造体１００は１階部分１０１と２階部分１０２から構成されている。
２階部分１０２は１階部分１０１の天井壁に乗せた構造となっており、１階部分１０１も
２階部分１０２も水密扉（図示省略）を設置し、保護するための空間として玄関１０１ａ、
１０２ａが突起状に設けられている。なお、１階の玄関口１０１ｂ及び２階の玄関口
１０２ｂは玄関１０１ａ及び玄関１０２ａの左側側面壁に設けられている。
従って、図示省略の各水密扉は玄関１０１ａ、１０２ａと１階部分１０１、２階部分１０２の
境界に設けられている。階段１０４は地上から２階部分１０２の玄関口１０２ｂへアクセ
スするための階段であり、１階部分の玄関口１０１ｂは地上から直接アクセスする。
以上の様に実施例２を構成したので、津波が襲来した場合に早めに避難準備をした
避難者は１階部分１０１の避難空間に早めに避難し、水密扉を早めに閉めることに
より安心、安全に避難できる。また、避難準備が遅れて、津波の襲来とほぼ同時に
避難する避難者は階段１０４を急いで駆け上がり、２階部分１０２の避難空間に避難
することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１１          津波避難タワー
１２          ドーム形状屋根
１３          水密扉
１４、１８    照明灯
１５          受信アンテナ
１６、１９    監視窓
１７、２０    監視カメラ
２１          筒上部の外壁
２１ａ        断熱材
２４          補強部材
２５          貯水タンク
２６          大型蓄電池
２８          開口
２８ｂ        梯子
２９          地面
３０          地下室
３１          地下水位
３２          山留壁
３３          不透水層
３５          液状化層
４０          出入口
４１          １階の床面
４２          開口
４２ａ        スロープ
４３          階段
４５          テーブルセット
４６、５４、５５  トイレ
４８          棚
４８ａ        モニター
５１          調理室
５２          ベッド
５４，５５    トイレ
６１          枠体（水密扉）
６２          扉体（水密扉）
６３          ヒンジ
６４          取手
６５          ハンドル
６６          監視用窓
６７          固定片
６８          爪
７０          カバー
８０          汚染空気浄化装置
８１          空気取り入れ口
８２          管路
８３、８４    圧力弁
８５          浄化水タンク
８６          混合器
８７          貯水タンク
８８          ポンプ
８９          炭酸ガス放出口
１０９        小室（玄関室）
１１０        玄関ドア
【図１】
2015092049.tif 000003
【図２】
2015092049.tif 000004
【図３】
2015092049.tif 000005
【図４】
2015092049.tif 000006
【図５】
2015092049.tif 000007
【図６】
2015092049.tif 000008
【図７】
2015092049.tif 000009
【図８】
2015092049.tif 000010
【図９】
2015092049.tif 000011
【図１０】
2015092049.tif 000012
【図１１】
2015092049.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月4日(2014.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を有する構造体を地上に設け、前記避難空間に出入りする出入口を地面から近い位置に設けると共に前記出入り口を水密に閉鎖可能な開閉扉を設け、水密時間中に、前記避難空間内に収容した津波避難者の呼吸により、前記避難空間内の空気中の酸素の割合が所定の酸素下限値よりも低くならず、かつ、二酸化炭素の割合が所定の二酸化炭素上限値よりも大きくならないように、空気の汚染防止を図ったことを特徴とする津波避難タワー。
【請求項２】
前記避難空間への出入口は前記構造体の側壁の地上に近い位置に玄関用開口を設け、前記構造体の内部に前記玄関用開口と連通する小室を設け、前記小室の奥側壁に前記出入口を設け、前記玄関用開口に開閉自在なドアを設けたことを特徴とする請求項１に記載の津波避難タワー。
【請求項３】
前記所定の酸素下限値は前記空気中の酸素の割合が１２％〜１４％の間の値とし、前記所定の二酸化炭素上限値は前記空気中の二酸化炭素の割合が２．５％〜４％の間の値としたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項４】
前記汚染防止は、前記避難空間の空間容積を大きくして、水密状態のときに前記避難空間内の空気中の酸素濃度が前記下限値を越えず、かつ、二酸化炭素濃度が前記上限値を越えないように、前記避難空間内の空気を循環させて撹拌したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項５】
前記汚染防止は、前記避難空間内の空気に酸素を供給する手段、及び、該空間内の空気から二酸化炭素を除去する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項６】
前記二酸化除去手段は、前記避難空間内の二酸化炭素を多く含む空気を二酸化炭素除去装置の浄化水槽に導入し、循環水流の中を通過させて二酸化炭素を除去し、前記二酸化炭素の含有率を（０．５〜１．０）％以下に下げるように構成したことを特徴とする請求項５に記載の津波避難タワー。
【請求項７】
前記構造体は、鉄筋コンクリート製の構造体とし、前記構造体の側壁の形状を円形筒状体又は多角形筒状体にし、前記構造体の内側中央に鉛直方向の補強部材を設けると共に前記構造体を液状化しない立地又は液状化対策を行った立地に建設したことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項８】
前記構造体の前記避難空間内に、前記避難者の生命を維持するための飲料水、食料、トイレ、及び、外部との通信手段等の緊急避難手段を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項９】
前記構造体は、前記筒状体の側壁と、該側壁の上下の端部に天井壁と床面壁を設け、前記天井壁の上側にドーム形状の屋根を設けて屋根裏空間を形成し、該屋根裏空間に前記緊急避難手段の一部を配置可能にしたことを特徴とする請求項７又は請求項８の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項１０】
前記構造体の床面壁の下側に地下室を設けると共に、該地下室への出入り口を前記床面壁に設け、該地下室内部に昇降手段を設けたことを特徴とする請求項９に記載の津波避難タワー。
【請求項１１】
前記構造体は、少なくとも５気圧の水圧にも耐えられ、（１０〜２０）メートル／秒の速さの水流にも耐えられるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１に記載の津波避難タワー。
【請求項１２】
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を設けた構造体において、
前記構造体は垂直方向に複数の独立な避難空間を有する構造体を有し、前記各避
難空間は独立な出入口及び水密扉を具備し、かつ空気の汚染防止手段を設けると共に、上階の出入口は地上からアクセス可能な昇降手段を設けたことを特徴とする津波避難タワー。
【請求項１３】
前記各避難空間は円筒形の側壁を有し、上側の避難空間は下側の避難空間よりも
床面積が狭く、前記上側の避難空間の床部を前記下側の避難空間の屋上に設ける
と共に、前記上側避難空間への昇降手段は前記下側避難空間の側壁に接して設け
た階段としたこと特徴とする請求項１２に記載の津波避難タワー。
【請求項１４】
前記各避難空間の全体の高さを（３〜５）メートルとしたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３の何れか１に記載の津波避難タワー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第１の発明は、津波避難タワーにおいて、
津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を有する構造体を地上に設け、前記避難空間に出入りする出入口を地面から近い位置に設けると共に前記出入口を水密に閉鎖可能な開閉扉を設け、水密時間中に、前記避難空間内に収容した津波避難者の呼吸により、前記避難空間内の空気中の酸素の割合が所定の酸素下限値よりも低くならず、かつ、二酸化炭素の割合が所定の二酸化炭素上限値よりも大きくならないように、空気の汚染防止を図ったことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、
前記避難空間への出入口は前記構造体の側壁の地上に近い位置に玄関用開口を設け、前記構造体の内部に玄関用開口と連通する小室を設け、前記小室の奥側壁に前記出入口を設け、前記玄関用開口に開閉自在なドアを設けたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第７の発明は、第１〜第６の何れか１の発明において、
前記構造体は、鉄筋コンクリート製の構造体とし、前記構造体の側壁の形状を円形筒状体又は多角形筒状体とし、前記構造体の内側中央に鉛直方向の補強部材を設けると共に前記構造体を液状化しない立地又は液状化対策を行った立地に建設したことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第９の発明は、第７又は第８の発明において、
前記構造体は、前記筒状体の側壁と、該側壁の上下の端部に天井壁と床面壁を設け、前記天井壁の上側にドーム形状の屋根を設けて屋根裏空間を形成し、該屋根裏空間に前記緊急避難手段の一部を配置可能にしたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
第１２の発明は、津波から避難する避難者を収容する水密可能な避難空間を設けた構造体において、
前記構造体は垂直方向に複数の独立な避難空間を有する構造体を有し、前記各避
難空間は独立な出入口及び水密扉を具備し、かつ空気の汚染防止手段を設けると共に、上階の出入口は地上からアクセス可能な昇降手段を設けたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第１３の発明は第１２の発明において、
前記各避難空間は円筒形の側壁を有し、上側の避難空間は下側の避難空間よりも
床面積が狭く、前記上側の避難空間の床部を前記下側の避難空間の屋上に設ける
と共に、前記上側避難空間への昇降手段は前記下側避難空間の側壁に接して設け
た階段としたこと特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第１４の発明は第１２又は第１３の発明において、
前記各避難空間の全体の高さを３〜５メートルとしたことを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月14日(2014.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本願の発明の効果をまとめて図１１に示す。以下、図１１を参照して本願発明の効果
を説明する。
第１〜第６の発明によれば、避難空間を水密空間としたので、避難タワーが水没した
状態になっても避難者は大丈夫であるという効果が得られる。
また、避難空間の出入口を地面から近い位置に設けたので、高い所に登る必要が
なく、老人や子供、更に病弱者でも容易に迅速に避難することができるという効果も
得られる。更に、該避難空間を大規模な構造体とすることも可能であり、かつ、避難
空間内部の空気の汚染防止手段を設けたので多数の避難者が同一の避難場所に
長時間にわたって避難できるという効果も得られる。
また、これらの発明は、大津波による災害だけでなく、台風、高潮、暴風雨等の災害に
対する避難場所としても利用できる。
更に、請求項４〜請求項６の発明によれば、避難空間内部に大気中の新しい空気を取り
入れていないので、原子炉の爆発による大気の放射能汚染、化学工場の爆発事故による
毒ガス、悪臭ガス等による大気汚染、火山の噴火による火山灰の降雨等の災害に対する
避難場所としても利用できるという効果も得られる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月12日(2014.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以上に説明したように、従来の避難場所、避難施設（以下、「避難場所等」と
いう。）は老人や病人が避難するときに困難が生たり、また、多数の避難者が
同一の避難場所等に短時間で避難するのが困難である等の問題点があった。
更に、従来の避難場所等は、小規模の津波又は中規模の津波には対処できたが、
２０１３年３月１１日に東北地方に襲来したような大規模な津波（以下、「巨大
津波」という。）に対して対処できないという問題点もある。
本願発明は上記の問題点を解決するために、老人等が避難し易い場所に、内部に
水密空間を有する水没可能な構造物を構築し、該水密空間を避難場所等として
利用した津波避難タワーを提案している。
しかし、水密空間を利用した場合にも問題がある。以下に、その問題点と解決策を
説明する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
避難空間を拡大することによる空気の汚染防止について述べる。避難空間を大きく
すれば二酸化炭素の平均濃度の上昇は遅くなり、酸素の平均濃度の低下も遅くなる。
しかし、二酸化炭素は他の成分（酸素や窒素）に比べて比重が大きいため下方部に
溜まりやすい。従って、撹拌して循環させれば、空気の汚染速度は低下し、空気の汚
染防止に役立つ。しかし、避難空間を大きくした場合、内部の空気を十分に撹拌する
ことは困難である。また、内部の空気の撹拌のみで避難空間内の空気を避難者が正常
に呼吸できる状態を維持することは不可能である。従って、汚染空気の浄化装置の運
転と併用することが必要である。

【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
以上述べた撹拌工程と空気の浄化工程を併用して運転すれば、避難空間内の空気を
避難者が正常に呼吸できる範囲に維持することは可能である。なお、浄化工程に
おいて、汚染空気から炭酸ガスが除去されるが、除去された後の炭酸ガス濃度を
解析的に求めるのは複雑困難である。このため、実験的に求めるのがよい。仮に、
炭酸ガス濃度が１パーセント（％）以下に除去できたとすれば、この汚染空気の
浄化装置８０は有効な手段であり、避難者の避難可能時間は大幅に延長される。
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月3日(2014.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【図１】避難タワーの正面図の地上部分を示す。
【図２】避難タワーの背面図の地上部分を示す。
【図３】避難タワーの垂直方向の断面図を示す
【図４】１階部分の水平断面図を示す。
【図５】（Ａ）は避難タワー内の電気系統配線図を示す。（Ｂ）は配電盤の例を示す。
【図６】水密扉の構成例を示す。
【図７】防止カバーの説明図を示す。
【図８】（Ａ）は呼気の系統図を示す。（Ｂ）は呼気の成分表を示す。
【図９】浄化装置の構成例を示す。
【図１０】酸素添加装置の構成例を示す。
【図１１】本願発明の特徴及び効果を示す。
【図１２】問題点２を解決した水密構造体を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図３は、避難タワー１１の垂直方向の断面図を示す。避難タワー１１の筒状部分の壁
２１、玄関室１０９の壁及びドーム部の壁１２は鉄筋コンクリート製で５〜１０気圧の水
圧に破壊されないように強度設計する。また、筒状部分２１の内壁及び上部並びに底
部の内側には断熱材２１ａが貼られ、内部の温度を保ち、内壁に露等が生じないよう
に工夫してある。更に、底部からドーム１２の天井の壁まで補強用のパイプ材２４で補
強されている。なお、筒状部分２１の壁の内側の適宜の位置に受信アンテナ１５と
ケーブル接続されたブースタ１５ａが設置され、避難タワー１１の内部での携帯電話の
使用が容易になっている。従って、知人等との確認電話だけでなく、津波の状況を
携帯電話で知ることも可能である。
ドーム１２の屋根裏空間１２ａには飲料用の貯水タンク２５や酸素添加装置２７が配置
されている。貯水タンク２５を屋根裏空間１２ａに設けたことにより、電気が使用でき
ない場合でも飲料水や洗浄水を確保できる。なお、屋根裏空間１２ａの床に点検用の開口
２８が設けられている。また、開口２８に開閉自在な蓋２８ａと梯子２８ｂが設けられて
いる。
更に、地下室には大型蓄電池２６、下水貯留タンク７１、漏れ水貯留タンク７３が配置
されている。蓄電池２６は常時は電気配線により外部からの電気を畜電し、津波来襲時
に、送電線が故障して外部からの電気供給が断たれた場合に避難タワー内の室内灯や室内
に設置されているモニター等の他、後述する汚染空気の浄化装置８０を運転可能にする
ために使用される。蓄電池２６は浄化装置８０を３０〜６０時間程度連続運転可能な大容
量であることが望ましい。３０〜６０時間も経過すれば、津波が引いて他の避難場所に
移動できるからである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
避難タワーの建設地が地震により液状化の可能性がある場合には液状化対策をして
おく必要がある。液状化対策に関しては、非特許文献３〜５に詳しく記載されている。
液状化しない場合であっても、図３に示すように、地下室を杭３２によって、堅固
な地盤３３に固定しておくことが望ましい。避難タワーの建設地は安全な場所、平らな
土地で避難者が容易に避難できる場所を選択すべきである。更に津波が引き終えたとき
に津波水が残らない少し凸状の場所が好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図５（Ａ）は津波避難タワー内の電気系統の配線図を示し、図５（Ｂ）は配電盤５５を示す。
図５（Ａ）に示すように、送電線は引込線によって避難タワーの入口に設けられた接続
端子５１に接続され、接続端子５１には切換スイッチ５２の一側５２ａ及び蓄電池５３
の入力端子５３ａに接続され、切換スイッチ５２の他側５２ｂは蓄電池５３の出力端子
５３ｂに接続されている。切換スイッチ５２の共通端５２ｃは汚染空気の浄化装置８０の
各機器（Ｃ，Ｐ，Ｏ、冷却器）及び屋内照明灯等に接続されている。蓄電池５３の出力端
子５３ｂは屋外表示灯（１４，１８）に接続されている。従って、送電線から電機が正常に
送電されている場合は、切換スイッチ５２を一側５２ａに接続すると汚染空気の浄化装置
８０、屋内照明灯に電気が流れ、正常な運転が可能になる。蓄電池５３が十分に充電され
た状態では切換スイッチ５２を他側５２ｂに接続すると蓄電池５３から汚染空気の浄化装
置８０、屋内照明灯に電気が流れ、正常な運転が可能になる。また、切換スイッチ５２を
開放側５２ｃにした時は汚染空気の浄化装置８０、屋内照明灯の何れにも電気は流れない。
なお、屋外表示灯は常時点灯されている。
従って、避難タワーを使用しないときは切換スイッチ５２を開放側５２ｃにしておき、避難
タワーを使用するときで送電線から電力が供給されているときは切換スイッチ５２を一側
５２ａにし、地震等により送電線が切断し、電力が供給されない場合は切換スイッチ５２を
他側５２ｂにして蓄電器５３に充電された電気を使用する。
図５（Ｂ）は配電盤５５の表示面を示す。配電盤５５は玄関室１０９の側壁の裏側面に配置
される。配電盤５５の表面には電源の切換スイッチ５２が配設され、又、浄化装置８０の
各機器の稼働状況が表示ランプのオン、オフにより表示され、更に室内照明灯や屋外表示灯
の点灯状態が表示され、更に、蓄電池５３の充電状態が「％」で表示される。これによって、
屋内配線の稼働状況が一目で把握できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
以下、避難タワー１１の内部の空気の汚染状況の変化速度を検討し、汚染対策の必要
性について説明する。
図８（Ａ）は人間の吸排気系統図を示し、図８（Ｂ）は吸排気における酸素、二酸化
炭素及び窒素の容積割合を「％」で示す。
図８（Ｂ）に示すように、新鮮な（吸気する）空気中の酸素（Ｏ２）成分の量は
２１％、炭酸ガス（ＣＯ２）の量は０．０３％、窒素（Ｎ２）の量は７９％であり、
吐き出す空気の成分は酸素量が１６％、炭酸ガスの量が４％、窒素の量が７９％である。
従って、呼吸によって減少する酸素量は５％、増加する炭酸ガスの量は４％、窒素の
量は０（ゼロ）である。また、１人の人間が吸って、吐き出す空気の量は１時間当たり
５００Ｌ（リットル）である。即ち、人間は１人当り、毎時間２０Ｌの炭酸ガスを吐き
出し、２５Ｌの酸素を消費している。
従って、１立方メートルの空気を１人の人間が呼吸した場合の１時間後の空気中の
成分は酸素濃度が１８．５％で、炭酸ガスの濃度が２％となる。
一般に、炭酸ガス濃度が４〜６％を越えると高炭酸症を引き起こし、頭痛、めまい等
の異常感覚を引き起こし、酸素濃度が１６．３８％（標高差２０００ｍの地点における
酸素濃度）以下になると酸欠状態を感じ始める。従って、上記の場合は異常感覚が
起こり始める段階である。１立方メートルの空気を１人の人間が１時間呼吸した場合
を空気の汚染状態を示す基準と考えてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図９は人の呼吸によって二酸化炭素が増加し、酸素が減少した汚染空気の浄化装置
８０を示す。二酸化炭素（炭酸ガス）の除去手段には種々の方法が公知になっている。
ここでは、水に溶解させて二酸化炭素を除去する装置について説明する。図９（Ａ）は
装置８０の説明図を示す。二酸化炭素は窒素や酸素に比べて比重が大きいので下方
の床面近傍の濃度が大きくなる。従って、汚染空気の取入口８１を地下室と１階の各
床面近くに設けて送風管で連結し、送風機Ｃの吸込み口側に接続する。圧縮された
汚染空気は配管８２を通過し、浄化水タンク８５中を通過しながら上昇する。浄化水
タンク８５中には気液の接触を高める充填物（図示省略）が充填されている。一方、
圧力弁８３、８４及びポンプ８８により浄化水タンク中の炭酸ガスは高圧に圧縮され、
水中に溶解した状態で貯水タンク８７に流入する。貯水タンク８７内は低圧になって
いるので、貯水タンク８７内に流入した炭酸ガスは水と分離しながら浮上し、上方の
開口８９から大気中に解放される。従って、汚染空気内の多くの炭酸ガスは除去され
る。しかし、汚染空気内の酸素及び窒素は水に溶けにくい性質があるので、そのまま
圧力弁８４を通過し、混合器８６の方に流れ、混合器８６で人の呼吸によって失われた
分の酸素量が添加される。なお、酸素は酸素ボンベ或いは窒素を混合したボンベ
（何れも図示省略）から減圧弁によって減圧された後で供給される。酸素を添加した
空気は洗浄された空気として避難タワー１１の地下室と１階の天井から内部に還流
される。
以上の工程によって、汚染空気から炭酸ガスが除去されるが、除去された後の炭酸
ガス濃度を解析的に求めるのは複雑困難である。このため、実験的に求めるのが
よい。仮に、炭酸ガス濃度が１パーセント（％）以下に除去できたとすれば、この
汚染空気の浄化装置８０は有効な手段であり、避難者の避難可能時間は大幅に延長
される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図１０は酸素ボンベを使用した酸素を添加する酸素添加装置の例を示す。
図１０において、圧力弁８４から炭酸ガスが除去された空気が配管９１により
混合器８６に流入し、一方、配管９２により減圧された酸素ガスが流入する。
混合器８６で混合された浄化空気が配管９３を通って避難タワー１１の内部に
還流される。一般に酸素ガスは高圧(１２０気圧程度)に圧縮されて酸素ボンベ
に入れられている。この酸素を混合添加するためには数気圧程度に圧力を低下
させる必要がある。図中、酸素ボンベ１３０、１３１は高圧酸素ボンベで切り
換え弁１２９に配管接続されている。１３０は予備の酸素ボンベである。切換
弁１２９の下流側には減圧弁１３１ｂを介して中圧の酸素ボンベ１３２（省略
可能）が接続され、更に、減圧弁１３２ｂを介して低圧の酸素ボンベ１３３が
接続されている。減圧弁１３３ｂから使用に適した圧力の酸素ガスが配管９２
により混合器８６に供給される。なお、１３０ａ、１３１ａ、１３２ａ、１３３
ａは開閉弁で１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃは圧力計である。コントローラ１２
０は配管９２中の酸素ガスの圧力、配管９１中の酸素ガスの濃度及び流量を検出
器１２１、１２２，１２３で測定し、配管９３から流出する空気の酸素ガス濃度
を制御している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
１１          津波避難タワー
１２          ドーム形状屋根
１３          水密扉
１４、１８    照明灯
１５          受信アンテナ
１６、１９    監視窓
１７、２０    監視カメラ
２１          筒状部外壁
２１ａ        断熱材
２４          補強部材
２５          貯水タンク
２６          大型蓄電池
２７          酸素添加装置
２８          開口
２８ｂ        梯子
２９          地面
３０          地下室
３２          杭
４０          出入口
４１          １階の床面
４２          棚
４３          階段
４５          テーブルセット
４６、５４、５５  トイレ
４８          棚
４８ａ        モニター
５１          接続端子
５２          切換スイッチ
５５          配電盤
６１          枠体（水密扉）
６２          扉体（水密扉）
６３          ヒンジ
６４          取手
６５          ハンドル
６６          監視用窓
６７          固定片
６８          爪
７０          カバー
８０          汚染空気浄化装置
８１          空気取り入れ口
８２          管路
８３、８４    圧力弁
８５          浄化水タンク
８６          混合器
８７          貯水タンク
８８          ポンプ
８９          炭酸ガス放出口
１０９        小室（玄関室）
１１０        玄関ドア
１２０        コントローラ
１２９        切換弁
１３０，１３１、１３２、１３３    酸素ボンベ
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2015092049.tif 000014
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015092049.tif 000015
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2015092049.tif 000016
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2015092049.tif 000017
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2015092049.tif 000018
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１２】
2015092049.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月3日(2014.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【図１】避難タワーの正面図の地上部分を示す。
【図２】避難タワーの背面図の地上部分を示す。
【図３】避難タワーの垂直方向の断面図を示す
【図４】１階部分の水平断面図を示す。
【図５】（Ａ）は避難タワー内の電気系統配線図を示す。（Ｂ）は配電盤の例を示す。
【図６】水密扉の構成例を示す。
【図７】防止カバーの説明図を示す。
【図８】（Ａ）は呼気の系統図を示す。（Ｂ）は呼気の成分表を示す。
【図９】浄化装置の構成例を示す。
【図１０】酸素添加装置の構成例を示す。
【図１１】本願発明の特徴及び効果を示す。
【図１２】問題点２を解決した水密構造体を示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図３は、避難タワー１１の垂直方向の断面図を示す。避難タワー１１の筒状部分の壁
２１、玄関室１０９の壁及びドーム部の壁１２は鉄筋コンクリート製で５〜１０気圧の水
圧に破壊されないように強度設計する。また、筒状部分２１の内壁及び上部並びに底
部の内側には断熱材２１ａが貼られ、内部の温度を保ち、内壁に露等が生じないよう
に工夫してある。更に、底部からドーム１２の天井の壁まで補強用のパイプ材２４で補
強されている。なお、筒状部分２１の壁の内側の適宜の位置に受信アンテナ１５と
ケーブル接続されたブースタ１５ａが設置され、避難タワー１１の内部での携帯電話の
使用が容易になっている。従って、知人等との確認電話だけでなく、津波の状況を
携帯電話で知ることも可能である。
ドーム１２の屋根裏空間１２ａには飲料用の貯水タンク２５や酸素添加装置２７が配置
されている。貯水タンク２５を屋根裏空間１２ａに設けたことにより、電気が使用でき
ない場合でも飲料水や洗浄水を確保できる。なお、屋根裏空間１２ａの床に点検用の開口
２８が設けられている。また、開口２８に開閉自在な蓋２８ａと梯子２８ｂが設けられて
いる。
更に、地下室には大型蓄電池２６、下水貯留タンク７１、漏れ水貯留タンク７３が配置
されている。蓄電池２６は常時は電気配線により外部からの電気を畜電し、津波来襲時
に、送電線が故障して外部からの電気供給が断たれた場合に避難タワー内の室内灯や室内
に設置されているモニター等の他、後述する汚染空気の浄化装置８０を運転可能にする
ために使用される。蓄電池２６は浄化装置８０を３０〜６０時間程度連続運転可能な大容
量であることが望ましい。３０〜６０時間も経過すれば、津波が引いて他の避難場所に
移動できるからである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
避難タワーの建設地が地震により液状化の可能性がある場合には液状化対策をして
おく必要がある。液状化対策に関しては、非特許文献３〜５に詳しく記載されている。
液状化しない場合であっても、図３に示すように、地下室を杭３２によって、堅固
な地盤３３に固定しておくことが望ましい。避難タワーの建設地は安全な場所、平らな
土地で避難者が容易に避難できる場所を選択すべきである。更に津波が引き終えたとき
に津波水が残らない少し凸状の場所が好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図５（Ａ）は津波避難タワー内の電気系統の配線図を示し、図５（Ｂ）は配電盤５５を示す。
図５（Ａ）に示すように、送電線は引込線によって避難タワーの入口に設けられた接続
端子５１に接続され、接続端子５１には切換スイッチ５２の一側５２ａ及び蓄電池５３
の入力端子５３ａに接続され、切換スイッチ５２の他側５２ｂは蓄電池５３の出力端子
５３ｂに接続されている。切換スイッチ５２の共通端５２ｃは汚染空気の浄化装置８０の
各機器（Ｃ，Ｐ，Ｏ、冷却器）及び屋内照明灯等に接続されている。蓄電池５３の出力端
子５３ｂは屋外表示灯（１４，１８）に接続されている。従って、送電線から電機が正常に
送電されている場合は、切換スイッチ５２を一側５２ａに接続すると汚染空気の浄化装置
８０、屋内照明灯に電気が流れ、正常な運転が可能になる。蓄電池５３が十分に充電され
た状態では切換スイッチ５２を他側５２ｂに接続すると蓄電池５３から汚染空気の浄化装
置８０、屋内照明灯に電気が流れ、正常な運転が可能になる。また、切換スイッチ５２を
開放側５２ｃにした時は汚染空気の浄化装置８０、屋内照明灯の何れにも電気は流れない。
なお、屋外表示灯は常時点灯されている。
従って、避難タワーを使用しないときは切換スイッチ５２を開放側５２ｃにしておき、避難
タワーを使用するときで送電線から電力が供給されているときは切換スイッチ５２を一側
５２ａにし、地震等により送電線が切断し、電力が供給されない場合は切換スイッチ５２を
他側５２ｂにして蓄電器５３に充電された電気を使用する。
図５（Ｂ）は配電盤５５の表示面を示す。配電盤５５は玄関室１０９の側壁の裏側面に配置
される。配電盤５５の表面には電源の切換スイッチ５２が配設され、又、浄化装置８０の
各機器の稼働状況が表示ランプのオン、オフにより表示され、更に室内照明灯や屋外表示灯
の点灯状態が表示され、更に、蓄電池５３の充電状態が「％」で表示される。これによって、
屋内配線の稼働状況が一目で把握できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
以下、避難タワー１１の内部の空気の汚染状況の変化速度を検討し、汚染対策の必要
性について説明する。
図８（Ａ）は人間の吸排気系統図を示し、図８（Ｂ）は吸排気における酸素、二酸化
炭素及び窒素の容積割合を「％」で示す。
図８（Ｂ）に示すように、新鮮な（吸気する）空気中の酸素（Ｏ２）成分の量は
２１％、炭酸ガス（ＣＯ２）の量は０．０３％、窒素（Ｎ２）の量は７９％であり、
吐き出す空気の成分は酸素量が１６％、炭酸ガスの量が４％、窒素の量が７９％である。
従って、呼吸によって減少する酸素量は５％、増加する炭酸ガスの量は４％、窒素の
量は０（ゼロ）である。また、１人の人間が吸って、吐き出す空気の量は１時間当たり
５００Ｌ（リットル）である。即ち、人間は１人当り、毎時間２０Ｌの炭酸ガスを吐き
出し、２５Ｌの酸素を消費している。
従って、１立方メートルの空気を１人の人間が呼吸した場合の１時間後の空気中の
成分は酸素濃度が１８．５％で、炭酸ガスの濃度が２％となる。
一般に、炭酸ガス濃度が４〜６％を越えると高炭酸症を引き起こし、頭痛、めまい等
の異常感覚を引き起こし、酸素濃度が１６．３８％（標高差２０００ｍの地点における
酸素濃度）以下になると酸欠状態を感じ始める。従って、上記の場合は異常感覚が
起こり始める段階である。１立方メートルの空気を１人の人間が１時間呼吸した場合
を空気の汚染状態を示す基準と考えてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図９は人の呼吸によって二酸化炭素が増加し、酸素が減少した汚染空気の浄化装置
８０を示す。二酸化炭素（炭酸ガス）の除去手段には種々の方法が公知になっている。
ここでは、水に溶解させて二酸化炭素を除去する装置について説明する。図９（Ａ）は
装置８０の説明図を示す。二酸化炭素は窒素や酸素に比べて比重が大きいので下方
の床面近傍の濃度が大きくなる。従って、汚染空気の取入口８１を地下室と１階の各
床面近くに設けて送風管で連結し、送風機Ｃの吸込み口側に接続する。圧縮された
汚染空気は配管８２を通過し、浄化水タンク８５中を通過しながら上昇する。浄化水
タンク８５中には気液の接触を高める充填物（図示省略）が充填されている。一方、
圧力弁８３、８４及びポンプ８８により浄化水タンク中の炭酸ガスは高圧に圧縮され、
水中に溶解した状態で貯水タンク８７に流入する。貯水タンク８７内は低圧になって
いるので、貯水タンク８７内に流入した炭酸ガスは水と分離しながら浮上し、上方の
開口８９から大気中に解放される。従って、汚染空気内の多くの炭酸ガスは除去され
る。しかし、汚染空気内の酸素及び窒素は水に溶けにくい性質があるので、そのまま
圧力弁８４を通過し、混合器８６の方に流れ、混合器８６で人の呼吸によって失われた
分の酸素量が添加される。なお、酸素は酸素ボンベ或いは窒素を混合したボンベ
（何れも図示省略）から減圧弁によって減圧された後で供給される。酸素を添加した
空気は洗浄された空気として避難タワー１１の地下室と１階の天井から内部に還流
される。
以上の工程によって、汚染空気から炭酸ガスが除去されるが、除去された後の炭酸
ガス濃度を解析的に求めるのは複雑困難である。このため、実験的に求めるのが
よい。仮に、炭酸ガス濃度が１パーセント（％）以下に除去できたとすれば、この
汚染空気の浄化装置８０は有効な手段であり、避難者の避難可能時間は大幅に延長
される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図１０は酸素ボンベを使用した酸素を添加する酸素添加装置の例を示す。
図１０において、圧力弁８４から炭酸ガスが除去された空気が配管９１により
混合器８６に流入し、一方、配管９２により減圧された酸素ガスが流入する。
混合器８６で混合された浄化空気が配管９３を通って避難タワー１１の内部に
還流される。一般に酸素ガスは高圧(１２０気圧程度)に圧縮されて酸素ボンベ
に入れられている。この酸素を混合添加するためには数気圧程度に圧力を低下
させる必要がある。図中、酸素ボンベ１３０、１３１は高圧酸素ボンベで切り
換え弁１２９に配管接続されている。１３０は予備の酸素ボンベである。切換
弁１２９の下流側には減圧弁１３１ｂを介して中圧の酸素ボンベ１３２（省略
可能）が接続され、更に、減圧弁１３２ｂを介して低圧の酸素ボンベ１３３が
接続されている。減圧弁１３３ｂから使用に適した圧力の酸素ガスが配管９２
により混合器８６に供給される。なお、１３０ａ、１３１ａ、１３２ａ、１３３
ａは開閉弁で１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃは圧力計である。コントローラ１２
０は配管９２中の酸素ガスの圧力、配管９１中の酸素ガスの濃度及び流量を検出
器１２１、１２２，１２３で測定し、配管９３から流出する空気の酸素ガス濃度
を制御している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
１１          津波避難タワー
１２          ドーム形状屋根
１３          水密扉
１４、１８    照明灯
１５          受信アンテナ
１６、１９    監視窓
１７、２０    監視カメラ
２１          筒状部外壁
２１ａ        断熱材
２４          補強部材
２５          貯水タンク
２６          大型蓄電池
２７          酸素添加装置
２８          開口
２８ｂ        梯子
２９          地面
３０          地下室
３２          杭
４０          出入口
４１          １階の床面
４２          棚
４３          階段
４５          テーブルセット
４６、５４、５５  トイレ
４８          棚
４８ａ        モニター
５１          接続端子
５２          切換スイッチ
５５          配電盤
６１          枠体（水密扉）
６２          扉体（水密扉）
６３          ヒンジ
６４          取手
６５          ハンドル
６６          監視用窓
６７          固定片
６８          爪
７０          カバー
８０          汚染空気浄化装置
８１          空気取り入れ口
８２          管路
８３、８４    圧力弁
８５          浄化水タンク
８６          混合器
８７          貯水タンク
８８          ポンプ
８９          炭酸ガス放出口
１０９        小室（玄関室）
１１０        玄関ドア
１２０        コントローラ
１２９        切換弁
１３０，１３１、１３２、１３３    酸素ボンベ
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2015092049.tif 000020
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015092049.tif 000021
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2015092049.tif 000022
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2015092049.tif 000023
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2015092049.tif 000024
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１２】
2015092049.tif 000025