JP2012241380A - 組み立て式シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】冬期に自然氷を氷結させ、夏期にその自然氷の冷気を利用するためのアイスシェルターや、アイスシェルターの冷気を利用する施設として使用できる、組立容易で、搬送可能、且つ安価な組み立て式シェルターを提供する。
【解決手段】鋼製薄板を折曲して屋根部２と左右側壁部３とが一体に形成された複数の屋根・左右側壁部材４を互いに折板ハゼ締め接合することによって屋根・左右側壁連接体６を形成し、屋根・左右側壁連接体６の両先端に床部材７を架設した中間ユニット８と、中間ユニット８の空洞部の一端部に、入口ドアー９が配設された前壁部材１０を嵌装した前部妻ユニット１１と、中間ユニット８の空洞部の一端部に、排気ドアー１２と入気ドアー１３とが配設された後壁部材１４を嵌装した後部妻ユニット１５とを、床部材７を互いに接合し、ハゼ締め部５を折板ハゼ締め接合することにより順次連接した組み立て式シェルター１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、寒冷地において冬期に自然氷を氷結させ、夏期にその自然氷の冷気を利用するアイスシェルターや、アイスシェルターに接続してその冷気を利用する植物栽培用施設、貯蔵室、又は、冷蔵室として使用できる、組立容易で、搬送可能、且つ安価な組み立て式シェルターに関する。

現在、世界に於いてエネルギー消費が急激に増加し、そのため地球温暖化が加速している。地球温暖化は、各国でその対策が求められており、特に、先進国に於いては、エネルギー消費も激しく、率先して対策を講じる必要が生じている。
又、地球温暖化を防止するため、化石燃料に代わるＣＯ_２を排出しない代替エネルギーが求められている。
我が国は、省エネ対策が進み、省エネ先進国となっているが、それでも全体のエネルギー需要は伸び続けており、更なる対策が求められている。

その対策の一つとして、例えば、夏期に於ける冷房等で使用するエネルギー消費を減らすことで、地球温暖化の抑制効果が期待できる。
そこで、夏期に於ける冷房等に、例えば、寒冷地における冬期の自然氷を利用すれば、エネルギー消費の減少化を図ることができる。
自然氷とは、冬期の自然冷気のみを導入して作った氷のことで、湖水、河川、池にできる氷（天然氷）や、電気製氷による氷（機械氷）と区別して用いられている。
この自然氷は次のような特徴がある。
（１）冷熱エネルギー密度が高い。例えば天然氷等は空気が含まれているため冷熱エネルギー密度が低くなる。
（２）手間をかけずに利用できる。例えば、自然氷の製造は、施設内に水の入った容器（貯氷タンク）を常設し、そこに冬期の自然冷気を導入して行われる。この方法によって、搬入などの労力が不要となる。さらに、解けた氷は翌年の冬に再度凍らせるため、水を無駄なく利用できる。
（３）通年利用が可能である。自然氷を利用したシステムの一つにアイスシェルターシステムがある。このシステムは貯蔵庫を貯蔵庫と貯氷室の二重構造にし、夏期と冬期で送風システムを制御することで、１年を通じて水の融解・凍結潜熱を利用することができる。
つまり、夏は氷を解かして周囲の空気から熱を奪い、冬は逆に水を凍らせて周囲の空気に熱を与えるというサイクルを繰り返すことで、１年中低温・高湿で安定した空気環境を創出できる。

自然氷を利用する此種技術の先行文献として、例えば、特許文献１があり、特許文献１には、建物の地下に設けられた貯氷室で冬期に凍らせた自然氷を建物の居住室の夏期の冷房用冷熱源とする冷房方法を提供するものである。又、特許文献１は、建物外部の温度がマイナス温度の時、自然氷を作る際の水の凝結潜熱を利用して０℃の温度で建物を包み込み暖房時の省エネルギーを達成することも可能である。
又、本願出願人は、既に特許文献２を出願済みであり、特許文献２は、寒冷地において冬期に氷結された自然氷を、寒冷地のみではなく、寒冷地以外の夏期の冷房、冷蔵に容易に使用できるようにした移動式氷室とその使用方法を提供するものである。

特開２００１−１９３９６７号公報 特開２００９−１２７８９４号公報

前述した特許文献１及び２は、自然氷を利用して、効率良く冷房等が可能になるものである。
然しながら、特許文献１及び２の建物や氷室は比較的大きい建築物であり、一度設置したら、移動することは困難なものである。
又、建築物であると、建築の許可が必要となり、建築物として課税されることも考えられる。

以上の現状に鑑み、本発明は、寒冷地において冬期に自然氷を氷結させ、夏期にその自然氷の冷気を利用するアイスシェルターや、アイスシェルターに接続してその冷気を利用する植物栽培用施設、貯蔵室、又は、冷蔵室として使用できる、組立容易で、搬送可能、且つ安価な組み立て式シェルターを提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、鋼製薄板を所定箇所で湾曲状に折曲することにより、平板状の屋根部と平板状の左右側壁部とが一体に形成される複数の屋根・左右側壁部材を形成し、前記複数の屋根・左右側壁部材を順次隣接させ、隣接する前記屋根・左右側壁部材の夫々の側端部を互いに折板ハゼ締め接合することによって複数の前記屋根・左右側壁部材を連接して所定長さの屋根・左右側壁連接体を形成し、前記屋根・左右側壁連接体の両先端に前記屋根・左右側壁連接体の所定長さと略同長さの平板状の床部材を架設して形成した中間ユニットと、
別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め入口ドアーが配設された前壁部材を嵌装して形成した前部妻ユニットと、
別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め排気ドアーと入気ドアーとが配設された後壁部材を嵌装して形成した後部妻ユニットとを備え、
前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次隣接させ、隣接する各ユニットの前記床部材を接合部材により互いに接合し、隣接する各ユニットの前記屋根・左右側壁部材の側端部を折板ハゼ締め接合により互いに接合することにより、前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次連接して、シェルターを組み立てることを特徴とする組み立て式シェルターを提供するものである。

請求項２に係る発明は、鋼製薄板を所定箇所で湾曲状に折曲することにより、断面視山形状の屋根部と平板状の左右側壁部とが一体に形成される複数の屋根・左右側壁部材を形成し、前記複数の屋根・左右側壁部材を順次隣接させ、隣接する前記屋根・左右側壁部材の夫々の側端部を互いに折板ハゼ締め接合することによって複数の前記屋根・左右側壁部材を連接して所定長さの屋根・左右側壁連接体を形成し、前記屋根・左右側壁連接体の両先端に前記屋根・左右側壁連接体の所定長さと略同長さの平板状の床部材を架設して形成した中間ユニットと、
別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め入口ドアーが配設された前壁部材を嵌装して形成した前部妻ユニットと、
別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め排気ドアーと入気ドアーとが配設された後壁部材を嵌装して形成した後部妻ユニットとを備え、
前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次隣接させ、隣接する各ユニットの前記床部材を接合部材により互いに接合し、隣接する各ユニットの前記屋根・左右側壁部材の側端部を折板ハゼ締め接合により互いに接合することにより、前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次連接して、シェルターを組み立てることを特徴とする組み立て式シェルターを提供するものである。

請求項３に係る発明は、前記屋根・左右側壁連接体、前記前壁部材、前記後壁部材、前記排気ドアー及び前記入気ドアーの内壁面の略全面に及んで断熱材が配設され、前記床部材には断熱層が介装されていることを特徴とする請求項１又は２記載の組み立て式シェルターを提供するものである。

本発明によれば、寒冷地において冬期に氷結させた自然氷を夏期の冷房、冷蔵に使用できるようにした貯氷庫、氷室、又は、それらに連結されて用いられる植物栽培用施設、貯蔵室、又は、冷蔵室として使用できる、組立容易で、搬送可能、且つ安価な組み立て式シェルターを提供することができる。

本発明の組み立て式シェルターの斜視図である。 （ａ）本発明の組み立て式シェルターの平面図である。（ｂ）本発明の組み立て式シェルターの側面図である。（ｃ）本発明の組み立て式シェルターの背面図である。（ｄ）本発明の組み立て式シェルターの正面図である。 本発明の組み立て式シェルターの組立方法の説明図である。 本発明の組み立て式シェルターの側面断面図である。 （ａ）本発明の組み立て式シェルターの屋根部の部分断面図である。（ｂ）本発明のハゼ締め部の拡大断面図である。 （ａ）本発明の組み立て式シェルターの床部材の接続プレートによる接続方法の説明図である。（ｂ）前図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。（ｃ）前図（ｂ）の拡大図である。 （ａ）本発明の組み立て式シェルターによる冬期に於ける自然氷の生成方法を説明する側面断面図である。（ｂ）本発明の組み立て式シェルターによる冬期に於ける自然氷の生成方法を説明する平面断面図である。 （ａ）本発明の組み立て式シェルターによる夏期に於ける冷気の利用方法を説明する側面断面図である。（ｂ）本発明の組み立て式シェルターによる夏期に於ける冷気の利用方法を説明する平面断面図である。 本発明の他の実施例の組み立て式シェルターの斜視図である。 （ａ）本発明の他の実施例の組み立て式シェルターの平面図である。（ｂ）本発明の他の実施例の組み立て式シェルターの側面図である。（ｃ）本発明の他の実施例の組み立て式シェルターの背面図である。（ｄ）本発明の他の実施例の組み立て式シェルターの正面図である。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１及び２に於いて、１は、本発明の組み立て式シェルターであり、組み立て式シェルター１は、鋼製薄板を所定箇所で湾曲状に折曲することにより、平板状の屋根部２と平板状の左右側壁部３とが一体に形成される複数の屋根・左右側壁部材４を形成し、複数の屋根・左右側壁部材４を順次隣接させ、隣接する屋根・左右側壁部材４の夫々の側端部である所定幅のハゼ締め部５を互いに折板ハゼ締め接合することによって複数の屋根・左右側壁部材４を連接して所定長さの屋根・左右側壁連接体６を形成し、屋根・左右側壁連接体６の両先端（屋根部２が上になるように起立させた状態で下端）に屋根・左右側壁連接体６の所定長さと略同長さの平板状の床部材７を架設して形成した中間ユニット８と、別途形成した中間ユニット８の屋根・左右側壁連接体６と床部材７とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め入口ドアー９が配設された前壁部材１０を嵌装して形成した前部妻ユニット１１と、別途形成した中間ユニット８の屋根・左右側壁連接体６と床部材７とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め排気ドアー１２と入気ドアー１３とが配設された後壁部材１４を嵌装して形成した後部妻ユニット１５とを備え、図３に示す如く、前部妻ユニット１１と、１乃至複数の中間ユニット８と、後部妻ユニット１５とを順次隣接させ、隣接する各ユニットの床部材７を後述する接合方法により互いに接合し、隣接する各ユニットの屋根・左右側壁部材４の側端部であるハゼ締め部５を折板ハゼ締め接合により互いに接合することにより、前部妻ユニット１１と、１乃至複数の中間ユニット８と、後部妻ユニット１５とを順次連接して、シェルターを組み立てたものである。

尚、図４に示す如く、前記屋根・左右側壁連接体６、前壁部材１０及び後壁部材１４の内壁面には略全面に及んで断熱材３１が配設され、更に、前記床部材７には床部材７の中間層に断熱層３２が介装されている。そして、排気ドアー１２と入気ドアー１３の内壁面にも略全面に及んで断熱材３１が配設されている。更に、前記入口ドアー９も断熱効果のあるものが用いられ、或いは、断熱処理が施される。
又、後壁部材１４に配設された排気ドアー１２と入気ドアー１３は、夫々、上端を後壁部材１４に支着されて後壁部材１４の内側に開くように揺動自在に配設され、排気ドアー１２と入気ドアー１３に対応する後壁部材１４の外側には下端開放のフード３３が配設されている。
更に、同図に示すように、排気ドアー１２は後壁部材１４の比較的高い位置に配設され、入気ドアー１２は後壁部材１４の比較的低い位置に配設されている。

そして、図３に示す、前部妻ユニット１１と、複数の中間ユニット８，８…と、後部妻ユニット１５とを順次隣接させ、図６に示す如く、隣接する各ユニットの床部材７，７を接続プレート３４と、ボルト・ナット３５とから成るジョイント等の接合部材とにより互いに接合し、隣接する各ユニットの屋根・左右側壁連接体６，６のハゼ締め部５，５を折板ハゼ締め接合により互いに接合して図１に示す如く組み立て式シェルター１として組み立てる。尚、前記複数の中間ユニット８，８…の個数を調節することにより、組み立て式シェルター１の組立後の長さを調節することが可能である。

前記組み立て式シェルター１の中間ユニット８、前部妻ユニット１１、及び、後部妻ユニット１５は、夫々予め工場生産されるものであり、工場生産によって製造コストを低減させることが可能になる。中間ユニット８は、できるだけ、同じサイズに揃えることにより大量生産を可能にして更に製造コストを低減させることができる。
中間ユニット８、前部妻ユニット１１、及び、後部妻ユニット１５は、夫々設置場所まで搬送されて組み立てられる。

前記屋根・左右側壁部材４のハゼ締めは、図５（ａ）に示すように、隣接する屋根・左右側壁部材４のハゼ締め部５，５を共に起立させ、図５（ｂ）に於いて、起立させた右側のハゼ締め部５の上端部を同図に於いて右回りに水平方向まで折曲し、更に、その先端部を左回りに水平方向まで折曲し、左側のハゼ締め部５の上端部を右側のハゼ締め部５の水平部分の直上で同図に於いて右回りに水平方向まで折曲し、更に、その先端部を右側のハゼ締め部５の折曲された水平部分を巻き込むように右回りに水平方向まで折曲する。

図７及び図８は、前記組み立て式シェルター１をアイスシェルターとして使用する場合の一例を示したものである。
図７に示す如く、冬期に於いては、組み立て式シェルター１を前述の如く組み立てた後、入口ドアー９から空の水タンク４１，４１…を搬入し、床部材７の略全面に水タンク４１，４１…を積重ねて水タンク４１，４１…内に水を入れる。尚、水タンク４１，４１…は積重ねた状態で水を入れられる形状に形成されている。
そして、入口ドアー９を閉め、排気ドアー１２と入気ドアー１３を開放状態にすると、主として、比較的低い位置に配設された入気ドアー１３から冷たい外気が組み立て式シェルター１内に侵入し、水タンク４１，４１…を冷却した後、対流により比較的高い位置に配設された排気ドアー１２から排出される。
これによって、一定期間で水タンク４１，４１…内の水が冷たい外気により凍結し、自然氷が生成される。

自然氷が生成されたら、排気ドアー１２と入気ドアー１３を閉じて、そのまま夏期まで維持する。水タンク４１，４１…内の氷は、組み立て式シェルター１内で、特に、断熱材３１及び断熱層３２により断熱され、夏期まで殆ど氷の状態で保持される。

図８に示す如く、夏期に於いては、組み立て式シェルター１の入口ドアー９を閉めた状態で、排気ドアー１２と入気ドアー１３を開放状態又は半開放状態にして、比較的低い位置に配設された入気ドアー１３から、図示しない給気管を差し込んで、組み立て式シェルター１内の比較的低い位置の温度の低い冷気を取り出して利用する。尚、給気管を接続するためのプラグを例えば後壁部材に予め取り付けておくことも可能である。
冷気を利用する側は、冷気を必要とする物や場所であれば、何でも良く、例えば、建物や、広場であっても良い。建物としては、野菜冷蔵室、野菜貯蔵室、植物栽培施設等として利用する前記組み立て式シェルター１であっても良く、住宅や、マンション、ビル等であっても良い。広場としては、屋外イベント会場や、公園、道路、通路、庭等であっても良い。

尚、前図７及び８に於いては、組み立て式シェルター１の床部材７の全面に水タンク４１，４１…を積重ねたが、全面に限定するものではなく例えば床部材７の一部の面積に水タンク４１，４１…を積重ね、残りに被冷蔵物等を置いても良い。例えば、床部材７の半分の面積に水タンク４１，４１…を積重ね、残りの半分の面積に冷蔵するものを置くことも可能である。

組み立て式シェルター１は、前述したように、前部妻ユニット１１と、複数の中間ユニット８，８…と、後部妻ユニット１５とを工場生産できるので、規格に基づいた品質の高い製品を製造コストを安く提供できる。
又、前部妻ユニット１１と、複数の中間ユニット８，８…と、後部妻ユニット１５は、組立前の状態がコンパクトであるので、搬送も容易である。
更に、現場での施工も床部材７，７を接合プレート３４やジョイント等の接合部材により互いに接合し、屋根・左右側壁部材４のハゼ締め部５を折板ハゼ締め接合により互いに接合するものであるので、施工が容易である。しかも、中間ユニット８，８…の個数を調節したり、或いは、サイズの異なる中間ユニット８，８…を用意することにより組み立て式シェルター１の長さも調節可能である。
更に又、組み立て式シェルター１は、現地組立式で現場に一時的に載置するものであり、基礎工事やアンカー等の打ち込みも必要ないものであるため、建築物ではなく、従って、建築物としての法的な規制もなく、課税等の負担も発生しないので極めて利便性が高い。

尚、前述の例では、組み立て式シェルター１内の冷気を夏期に利用するものであったが、寒冷地に於ける冬期に於いては、外気が例えばマイナス２５℃になる等、極めて寒さが厳しい場合もあり、その場合、図７で説明した例に於いて、水タンク４１の水の凍結潜熱を利用してその熱を暖房の一部として利用することが可能である。
例えば、外気がマイナス２５℃である場合、水タンク４１の水の凍結潜熱により排気ドアー１２から排出される排気の温度はマイナス２５℃以上となるため、その排気を利用して、例えば、他の建物を屋外からマイナス２５℃以上に温めることも可能であり、或いは、他の建物等に設置されたヒートポンプ等の屋外機の冷媒を外気温度よりも高温であるマイナス２５℃以上の温度で加熱して、ヒートポンプ等の熱効率を高めることができる。

又、本発明の組み立て式シェルター１は、前述したアイスシェルターや、アイスシェルターに接続される施設としての用途に限定されるものではなく、その他、組立容易で、搬送可能、且つ安価な、断熱された建物として種々の用途に利用可能である。

図９に於いて、５１は、他の実施例の組み立て式シェルターであり、組み立て式シェルター５１は、前記組み立て式シェルター（図１に於いて１）の屋根・左右側壁部材（図１に於いて４）の屋根部（図１に於いて２）を、断面視山形状の屋根部５２としたものである。
断面視山形状の屋根部５２により、降雪時の屋根部５２の積雪を滑落させて積雪を減少させ、組み立て式シェルター５１や、屋根部５２の損壊を防止できると共に、断面視山形状の屋根部５２により、屋根部５２の内壁内に断面視山形状の空気層が形成され、その空気層により温かい時期に於ける断熱効果が期待できる。

１，５１ 組み立て式シェルター
２，５２ 屋根部
３ 左右側壁部
４ 屋根・左右側壁部材
６ 屋根・左右側壁連接体
７ 床部材
８ 中間ユニット
９ 入口ドアー
１０ 前壁部材
１１ 前部妻ユニット
１２ 排気ドアー
１３ 入気ドアー
１４ 後壁部材
１５ 後部妻ユニット
３１ 断熱材
３２ 断熱層

Claims (3)

1. 鋼製薄板を所定箇所で湾曲状に折曲することにより、平板状の屋根部と平板状の左右側壁部とが一体に形成される複数の屋根・左右側壁部材を形成し、前記複数の屋根・左右側壁部材を順次隣接させ、隣接する前記屋根・左右側壁部材の夫々の側端部を互いに折板ハゼ締め接合することによって複数の前記屋根・左右側壁部材を連接して所定長さの屋根・左右側壁連接体を形成し、前記屋根・左右側壁連接体の両先端に前記屋根・左右側壁連接体の所定長さと略同長さの平板状の床部材を架設して形成した中間ユニットと、
   別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め入口ドアーが配設された前壁部材を嵌装して形成した前部妻ユニットと、
   別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め排気ドアーと入気ドアーとが配設された後壁部材を嵌装して形成した後部妻ユニットとを備え、
   前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次隣接させ、隣接する各ユニットの前記床部材を接合部材により互いに接合し、隣接する各ユニットの前記屋根・左右側壁部材の側端部を折板ハゼ締め接合により互いに接合することにより、前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次連接して、シェルターを組み立てることを特徴とする組み立て式シェルター。
2. 鋼製薄板を所定箇所で湾曲状に折曲することにより、断面視山形状の屋根部と平板状の左右側壁部とが一体に形成される複数の屋根・左右側壁部材を形成し、前記複数の屋根・左右側壁部材を順次隣接させ、隣接する前記屋根・左右側壁部材の夫々の側端部を互いに折板ハゼ締め接合することによって複数の前記屋根・左右側壁部材を連接して所定長さの屋根・左右側壁連接体を形成し、前記屋根・左右側壁連接体の両先端に前記屋根・左右側壁連接体の所定長さと略同長さの平板状の床部材を架設して形成した中間ユニットと、
   別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め入口ドアーが配設された前壁部材を嵌装して形成した前部妻ユニットと、
   別途形成した前記中間ユニットの前記屋根・左右側壁連接体と前記床部材とによって囲まれる所定長さの空洞部の一端部に、予め排気ドアーと入気ドアーとが配設された後壁部材を嵌装して形成した後部妻ユニットとを備え、
   前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次隣接させ、隣接する各ユニットの前記床部材を接合部材により互いに接合し、隣接する各ユニットの前記屋根・左右側壁部材の側端部を折板ハゼ締め接合により互いに接合することにより、前記前部妻ユニットと、１乃至複数の前記中間ユニットと、前記後部妻ユニットとを順次連接して、シェルターを組み立てることを特徴とする組み立て式シェルター。
3. 前記屋根・左右側壁連接体、前記前壁部材、前記後壁部材、前記排気ドアー及び前記入気ドアーの内壁面の略全面に及んで断熱材が配設され、前記床部材には断熱層が介装されていることを特徴とする請求項１又は２記載の組み立て式シェルター。

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