(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルターの壁に設けられた開口部を開閉するための、鋼製の外殻の内部にコンクリートが充填された構造である扉本体と、前記扉本体を前記壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動させる走行装置と、を備え、
前記走行装置は、前記壁から外部空間側に向かって延びる外天井に固定された走行レールと、前記走行レールに支持されて、前記扉本体を懸架する走行輪と、地震が発生したときの前記扉本体の面内方向および面外方向の不意の変位を制限するガイド機構とを有することを特徴とするシェルター用扉。
【請求項２】
前記走行装置は、前記走行輪を前記走行レールに沿って移動させる駆動機構を有することを特徴とする請求項１に記載のシェルター用扉。
【請求項３】
シェルターの壁に設けられた開口部を開閉するための、鋼製の外殻の内部にコンクリートが充填された構造である扉本体と、前記扉本体を前記壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動させる走行装置と、を備え、
前記走行装置は、天井に固定された内部空間に位置する天井走行レールと、前記天井走行レールに支持されて、前記扉本体を懸架する天井走行輪と、地震が発生したときの前記扉本体の面内方向および面外方向の不意の変位を制限するガイド機構とを有することを特徴とするシェルター用扉。
【請求項４】
前記走行装置は、前記天井走行輪を前記天井走行レールに沿って移動させる天井駆動機構を有することを特徴とする請求項３に記載のシェルター用扉。
【請求項５】
前記扉本体は、厚さ２０ｃｍ〜５０ｃｍのコンクリート製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシェルター用扉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁に対して全体が垂直方向に移動するシェルター用扉に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災では、巨大津波によって多くの人々の生命が奪われた。このような巨大津波から身を守るためには、津波襲来前に迅速に高台に避難することが防災上の有効な手段の一つとなっている。しかし、東海、東南海、南海の三連動地震が発生した場合、地震発生後わずか５分で高さ３０ｍの津波が襲来する地域が存在することが予想されている。このような短時間で高台に避難することは、小さな子供、高齢者・障害者の方々にとっては困難を極める。仮に、避難ビルに退避するとしても、階段を昇ることすら困難であるのが現状である。
【０００３】
対策として、住居に近接した場所にシェルターを設置し、このシェルターに避難することが有効である。地震発生とともに速やかにシェルターに退避し、津波が去ったあとに脱出することで多くの人々の人命を津波災害から守ることができる。
【０００４】
シェルター用の扉は、津波の波力や漂流物の衝突に耐える性能を具備することが求められるため、頑強なつくりとする必要がある。そのため、必然的に重量の重いものとなり、開閉に時間を要す。
【０００５】
蝶番で扉を回転させて開閉するいわゆる「開き戸」は、シェルター用の扉として多用されるが、蝶番に大きな負荷が生じるため、重い扉を円滑に回転することは難しい。また、扉の回動中に、余震が発生した場合は、より大きな負荷が蝶番にかかり蝶番が破損して、扉が開閉できない事態も想定される。蝶番が破損しなくても、扉自体が地震力によって不意に回動し、人々が扉に挟まれる事態も想定される。また、シェルターを設置現場に長期間設置している状態では、経年変化によって蝶番が劣化し、扉の回転がますます困難になる。
【０００６】
開き戸式の扉は、少なくとも９０度、好ましくは１８０度回転させる必要がある。すなわち、開閉するために扉の回転端部を大きく移動させる必要があり、特に、シェルター用扉のように重い扉の開閉には時間を要する。そのため、シェルターへの避難が遅れ被災する危険もある。
【０００７】
シェルター用の扉を「引戸式」とすることも考えられるが、引戸は壁面と引戸との間に隙間が生じ易く、気密性を確保することが難しい。例えば、津波で水没した状態では、シェルター内部が浸水する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２０１８／０７０４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、短時間に簡単に開閉できて、避難が容易なシェルター用の扉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための発明は、シェルター用扉において、シェルターの壁に設けられた開口部を開閉するための、鋼製の外殻の内部にコンクリートが充填された構造である扉本体と、扉本体を壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動させる走行装置と、を備え、走行装置は、壁から外部空間側に向かって延びる外天井に固定された走行レールと、走行レールに支持されて、扉本体を懸架する走行輪と、地震が発生したときの扉本体の面内方向および面外方向の不意の変位を制限するガイド機構とを有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、扉本体は、壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動するので、避難するために必要な扉本体と開口部との間の空間を、最小の移動距離で確保できる。また、扉本体は回転移動を伴うことなく、壁面と平行な状態のまま、壁面に対して垂直方向に移動するので、重い扉本体を大きな力を要することなく容易に開閉できる。
また、この構成によれば、走行装置は、壁から外部空間側に向かって延びる外天井に固定された走行レールと、走行レールに支持されて、扉本体を懸架する走行輪とを有するので、扉本体は走行レールに沿って安定して移動する。
また、この構成によれば、走行装置は、扉本体の面内方向および面外方向の移動を制限するガイド機構を有するので、扉本体が横ブレすることなく移動できる。また、扉本体が移動するとき、仮に余震が発生したとても、ガイド機構によって、面内方向および面外方向の不意の変位を抑制できる。
【００１４】
好ましくは、走行装置は、走行輪を走行レールに沿って移動させる駆動機構を有する。
【００１５】
この構成によれば、走行装置は、走行輪を走行レールに沿って移動させる駆動機構を有するので、扉本体を、人力に頼ることなく簡単に開閉できる。
【００１６】
上記課題を解決するための他の発明は、シェルター用扉において、シェルターの壁に設けられた開口部を開閉するための、鋼製の外殻の内部にコンクリートが充填された構造である扉本体と、扉本体を壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動させる走行装置と、を備え、走行装置は、天井に固定された内部空間に位置する天井走行レールと、天井走行レールに支持されて、扉本体を懸架する天井走行輪と、地震が発生したときの扉本体の面内方向および面外方向の不意の変位を制限するガイド機構とを有することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、天井走行レールと、天井走行輪は、被災した方々が避難する内部空間に設けられているので、火災等の外部環境の影響を受けて破損することはない。
また、この構成によれば、扉本体は、壁に対して平行な状態を保ちながら垂直方向に移動するので、避難するために必要な扉本体と開口部との間の空間を、最小の移動距離で確保できる。また、扉本体は回転移動を伴うことなく、壁面と平行な状態のまま、壁面に対して垂直方向に移動するので、重い扉本体を大きな力を要することなく容易に開閉できる。
また、この構成によれば、走行装置は、天井に固定された天井走行レールと、天井走行レールに支持されて、扉本体を懸架する天井走行輪とを有するので、扉本体は走行レールに沿って安定して移動する。
また、この構成によれば、走行装置は、扉本体の面内方向および面外方向の移動を制限するガイド機構を有するので、扉本体が横ブレすることなく移動できる。また、扉本体が移動するとき、仮に余震が発生したとても、ガイド機構によって、面内方向および面外方向の不意の変位を抑制できる。
【００１８】
好ましくは、走行装置は、天井走行輪を天井走行レールに沿って移動させる天井駆動機構を有する。
【００１９】
この構成によれば、天井駆動機構は、被災した方々が避難する内部空間に設けられているので、火災等の外部環境の影響を受けて破損することはない。
【００２２】
好ましくは、扉本体は、厚さ２０ｃｍ〜５０ｃｍのコンクリート製である。
【００２３】
この構成によれば、扉本体は、厚さ２０ｃｍ〜５０ｃｍの厚いコンクリート製であるので、一定の放射線遮蔽性能が期待できる。すなわち、核シェルター用の扉としても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、実施形態１におけるシェルター用扉の正面図であり、（ｂ）は、同平面断面図（ガイド機構は省略）である。
【図２】（ａ）は実施形態１における扉本体の断面図であり（ｂ）は同、裏面正面図である。
【図３】ガイド機構の変形例である。
【図４】実施形態２における平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施形態１について、図１〜２を参照して説明する。
【００２６】
図１（ａ）、（ｂ）に示す通りシェルターの出入口７０に設けられるシェルター用扉１は、扉本体１０、および扉本体１０を移動させる走行装置２を有する。
【００２７】
出入口７０は、外天井５１、外床５２、および外壁５３を有し、外天井５１、外床５２、および外壁５３は、壁５０の外縁から外部空間１００側に向かって垂直に延びている。外天井５１は鋼板製で、走行レール２０が取り付けられた状態で、鋼板製の外壁５３に支持されている。外壁５３は外床５２に固定されている。外床５２は鋼板の上にコンクリートを重ねた構造であり、ガイド溝４２が設けられている。
【００２８】
開口部１００ａが閉鎖された状態では、扉本体１０の表面１０ａは、壁５０の壁表面５０ａと面一の状態となっている。壁５０は、開口部１００ａを画定する階段状の外周面１１１が設けられている。外周面１１１は、当接部１１１ａが設けられている。当接部１１１ａは、扉本体１０が閉鎖されたとき、パッキン１３を介して扉本体１０に当接する。これにより、津波による浸水を防止できる。
【００２９】
走行装置２は、２本の走行レール２０、走行レール２０に沿って回動する走行輪２１、扉本体１０を移動させるための駆動機構３０、および扉本体１０の面内方向および面外方向の変位を制限するガイド機構４０を有する。
【００３０】
２本の走行レール２０は、平行を維持した状態で、外天井５１に固定されている。また、一端が壁５０に接触して、他端は自由端となっている。自由端となっている他端は、走行輪２１の移動を制限するためのストッパ２５が設けられている。
【００３１】
走行レール２０は、上フランジ２０ａと下フランジ２０ｂがウェブ２０ｃを介して接続されるＨ形の部材であり、上フランジ２０ａは外天井５１に固定されて、下フランジ２０ｂは、走行輪２１を支持している。
【００３２】
走行輪２１は、４つのローラ２２、およびローラ２２を回動可能に固定する４つのハンガー２３を有している。４つのローラ２２のうちの２つのローラ２２は、１つの走行レール２０の下フランジ２０ｂに支持された状態で、ウェブ２０ｃを挟み込むように配設されている。ローラ２２は、上フランジ２０ａ、下フランジ２０ｂの垂直距離の範囲内で、可能な限り大きくすることが好ましい。輪圧を抑え、ローラ２２の円滑な回動が可能になるからである。
【００３３】
ハンガー２３はＬ字形であり、上端部はローラ２２を回動可能に固定して、下端部は扉本体１０の上端部に固定されている。すなわち、走行レール２０は、走行輪２１を介して扉本体１０を懸架している。ハンガー２３は、扉本体１０を垂直に懸架する位置に固定することが好ましい。走行レール２０の延びる方向に走行輪２１を移動させることで、扉本体１０は、走行レール２０に沿って移動する。
【００３４】
駆動機構３０は、駆動歯車３１、駆動チェーン３２、およびモータ３３を有している。駆動歯車３１は、２本の走行レール２０の中間部に位置した状態で外天井５１の開口部１００ａ近傍に固定されている。モータ３３は外天井５１の先端部に固定されている。また、モータ３３は、駆動チェーン３２を介して駆動歯車３１と接続し、駆動チェーン３２と、扉本体１０は固定されている。モータ３３を駆動することで、駆動チェーン３２は、駆動歯車３１の回動を伴って、走行レール２０の方向に沿って回動する。これにより、扉本体１０は走行レール２０に沿って人力を介すことなく移動できる。モータ３３の動力源は、商用の電源、バッテリのいずれであってもよい。
【００３５】
駆動機構３０を作動したとき、扉本体１０は、壁５０に平行な状態を保ちながら、壁５０に対して全体が垂直方向に移動する。
【００３６】
ガイド機構４０は、ガイド溝４２にガイド板４１が挿入される構造である。ガイド溝４２は外床５２のコンクリート部に２つのＨ形の溝部材４３を平行に埋設することで設けられる凹部である。なお、溝部材４３は、走行レール２０に平行に配設されている。溝部材４３の一端部は壁５０に接続して、他端は自由端となっている。自由端となっている他端は、扉本体１０の走行レール２０方向の移動を制限するためのストッパ（図示略）が設けられている。
【００３７】
溝部材４３は上フランジ４３ａ、および下フランジ４３ｂがウェブ４３ｃを介して接続されるＨ形の部材であり、下フランジ４３ｂは、外床５２の鋼板部に固定されている。また、外床５２のコンクリート部の上面と上フランジ４３ａの上面は、同じ高さとなっている。
【００３８】
ガイド板４１は上フランジ４１ａ、および下フランジ４１ｂがウェブ４１ｃを介して接続されるＨ形の部材である。上フランジ４１ａは扉本体１０の下端部に固定されている。また、下フランジ４１ｂ、およびウェブ４１ｃはガイド溝４２に挿入されている。扉本体１０に面内方向のブレが生じたときは、ガイド板４１のウェブ４１ｃが、溝部材４３の上フランジ４３ａに接触することで扉本体１０の面内方向の変位を制限する。また、面外方向のブレが生じた場合は、扉本体１０は、走行輪２１を中心に回動する。このとき、ガイド板４１の下フランジ４１ｂと溝部材４３の上フランジ４３ａが接触することで面外方向の変位は制限される。これにより扉本体１０は、面内方向および面外方向に不意に変位することなく走行レール２０の延びる方向に沿って円滑に移動できる。
【００３９】
なお、本実施形態では、ガイド溝４２は１つ設けたが、複数のガイド溝を設けて、それぞれのガイド溝にガイド板を挿入してもよい。
【００４０】
図２（ａ）に示す通り、扉本体１０は、鋼製の外殻１１の内部にコンクリート１２が充填された、いわゆるサンドイッチ構造となっている。外殻１１とコンクリート１２が協働することで、コンクリート単体の構造物と比較して極めて高い耐荷重性能を具備している。これにより、津波の波力、津波による漂流物の衝突に耐えうる。また、扉本体１０の裏面１０ｂには、水密性を向上させるためのパッキン１３が環状に配設されている。
【００４１】
扉本体１０の厚さは、２０ｃｍ〜５０ｃｍであることが好ましい。より好ましくは、３０ｃｍ〜４０ｃｍである。これにより、所定の放射能遮蔽性能を具備できる。
【００４２】
扉本体１０を開閉する手順を説明する。
【００４３】
平時においては、扉本体１０は開口部１００ａを閉鎖する状態である。この時、パッキン１３が当接部１１１ａに当接することによって、気密性が確保されている。
【００４４】
また、平時においては災害時の作動を確保するために定期的なメンテナンスを実施する。扉本体１０は、開き戸式の扉と異なり直線的に移動することから、走行装置２は経年変化の影響を受け難く、また状況を簡単に目視できる。すなわち、耐久性に優れ、不具合を発見しやすい構造である。
【００４５】
津波の発生が予測されるとき、ロック機構６０を回動して扉本体１０と壁５０の固定状態を解き、駆動機構３０を作動する。駆動チェーン３２が駆動歯車３１を回動させて走行レール２０に沿って回動することで、扉本体１０は外部空間１００に向かって移動し、開口部１００ａは開口する。
【００４６】
人々が避難できる隙間を確保できた状態で、駆動機構３０の作動を停止する。走行レール２０が壁５０に対して直角に配設されているので、扉本体１０は、壁５０との離隔距離が、扉本体１０の移動距離と同じとなる状態で移動する。これにより、避難するために必要な扉本体１０と開口部１００ａとの間の空間を、最小の移動距離で確保できる。また、本実施形態では、扉本体１０の両側面に人々が避難できる隙間を確保できる。これにより、開き戸式の扉のように一方向からのみ避難する場合に比べ、迅速な避難が可能となる。
【００４７】
仮に、扉本体１０の移動中に余震が発生したとしても、ガイド機構４０によって、扉本体１０の面内方向、および面外方向の不意の変位を制限できる。
【００４８】
避難を確認した後、駆動機構３０を再度作動して開口部１００ａを閉鎖する。閉鎖状態では、ロック機構６０により扉本体１０と壁５０は固定され、扉本体１０の裏面１０ｂに環状に設けられたパッキン１３が、外周面１１１の当接部１１１ａに当接することでシェルター内部の気密性・水密性を確保できる。
【００４９】
扉本体１０は、鋼製の外殻１１の内部にコンクリート１２が充填されたきわめて強度の高い、いわゆるサンドイッチ構造となっていることから、津波による漂流物の衝突で破損することはない。
【００５０】
避難解除時は、外部の状況を確認した後、ロック機構６０を回動して扉本体１０と壁５０の固定状態を解き、駆動機構３０を再度作動して、扉本体１０を開放する。シェルター内部に避難していた人々は、扉本体１０と壁５０に設けられた隙間から外部に脱出する。
【００５１】
本発明の実施形態２について、図４を参照して説明する。実施形態１と実施形態２は、ほぼ同じ構成であるので、主に相違点について説明する。
【００５２】
走行装置２０２は、天井駆動機構２３０、天井走行レール２２０などを有しており、内部空間２００に設けられている。天井駆動機構２３０は、天井駆動歯車２３１、天井駆動チェーン２３２、および天井モータ２３３を有している。天井駆動歯車２３１は、２本の天井走行レール２２０の中間部に位置した状態で、開口部２００ａ近傍の天井に固定されている。天井モータ２３３は、天井駆動チェーン２３２を介して天井駆動歯車２３１と接続し、天井駆動チェーン２３２と、扉本体２１０は固定されている。天井駆動チェーン２３２は、側壁２５５が延びる方向に沿って延びている。また、天井モータ２３３は、天井駆動歯車２３１に対向して、天井に固定されている。これにより、扉本体２１０は天井走行レール２２０に沿って人力を介すことなく移動できる。天井モータ２３３の動力源は、商用の電源、バッテリのいずれであってもよい。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、様々な改変、置換等を行うことができる。例えば、ガイド板４１にＨ形の部材を用いたが、図３に示す通り、ガイド輪３４１を用いてもよい。車輪３４１ａは、下フランジ４３ｂに当接した状態で、上フランジ４３ａ、下フランジ４３ｂ、およびウェブ４３ｃで画定される空間に収容されている。
【００５４】
この場合において、扉本体１０の移動に伴って車輪３４１ａは回動する。これによりローラ２２の荷重負荷を低減できるので、より一層円滑に移動できる。扉本体１０が面内方向に変位しようとするときは、車輪軸支部３４１ｂが、溝部材４３の上フランジ４３ａに接触することで扉本体１０の面内方向の変位を制限する。また、面外方向に変位しようとするときは、扉本体１０は、走行輪２１を中心に回動する。このとき、車輪３４１ａの上端部と溝部材４３の上フランジ４３ａが接触することで面外方向の変位は制限される。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るシェルター用扉１は、短時間で安全かつ容易に開閉できて、多くの人々を避難させることができる。特に、地震発生後、短時間で襲来する津波発生時に迅速に避難対応できる点で優れている。
【符号の説明】
【００５６】
１：  シェルター用扉
２：  走行装置
１０：  扉本体
２０：  走行レール
２１：  走行輪
３０：  駆動機構
４０：  ガイド機構
５０：  壁
５１：  外天井
１００ａ：  開口部
【要約】      （修正有）【課題】短時間に簡単に開閉できて、避難が容易なシェルター用の扉を提供する。【解決手段】出入口７０に設けられるシェルター用扉１は、扉本体１０、および扉本体１０を移動させる走行装置２を有する。走行装置２は、２本の走行レール２０、走行レール２０に沿って回動する走行輪２１、扉本体１０を移動させるための駆動機構３０、および扉本体１０の面内方向および面外方向の変位を制限するガイド機構４０を有する。駆動機構３０を動作することで、扉本体１０は、壁５０に平行な状態を保ちながら、壁５０に対して全体が垂直な方向に移動する。これにより、避難するために必要な扉本体１０と開口部１００ａとの間の空間を、最小の移動距離で確保できる。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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