JP2001201584A - 扉用密閉機構の自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 手動操作タイプの重量の大きな気密扉の
問題点、つまり両手が空いていないと操作できないとい
う問題点や、均一な締付け力（密閉度）を得にくいとい
う難点を、簡単な構造を付加して解決できる扉用密閉機
構の自動開閉装置を提供する。 【解決手段】 扉１の端部側を扉枠に圧着する密閉機構
４〜８を具備した扉１において、前記密閉機構４〜８に
よる密閉状態の解除を行う電動解除手段と、開扉状態か
ら扉１を自動的に閉扉状態に復帰させる自閉手段２と、
閉扉状態を検知する閉扉検知手段15と、閉扉検知手段15
により閉扉状態が検知されると作動する電動機10を駆動
源とする密閉機構９〜11とを有すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば原子力発電所
建屋などの水密性，気密性を必要とする出入口などに設
けられる扉の密閉機構に適用して有用な自動開閉装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所建屋などにおいては、その
出入口に、気密性や水密性、或は、安全性や防盗性など
を考慮して気密扉が設置されることが多いが、このよう
な扉は、一般に扉の重量が大きいためそれに見合った厳
重な密閉機構を具備したものが多い。このため、前記扉
を開閉するには、扉開閉の前又は後に、密閉機構の作用
を解除する操作をしたり、その密閉機構の閉止操作をす
ることが不可欠である。

【０００３】従来、上記のような気密，水密タイプの扉
において、出入回数が多く使用頻度が高い扉について
は、密閉機構の閉止，開放操作からその扉の開閉動作ま
でのすべてを、モータやシリンダなどの駆動力を利用し
て行うようにしたものが大半であるが、例えば非常口の
ように出入回数や使用頻度が低い箇所に設置された重量
の大きな気密扉については、主として設備コストとの関
係で、手動式の密閉機構しか具備しない手動操作，手動
開閉式の扉が殆んどである。なお、上記の密閉機構に
は、閂機構と気密のための密閉機構との両機構を、兼用
する構造、或は、連動する構造としたものもあるが、本
発明はこれらも適用の対象とする。

【０００４】上記のように、手動操作式，手動開閉式の
重量の大きな気密扉は、その操作，開閉に相当な力を要
するため、通常は両手を用いて操作しなければならない
ことが多いが、このような扉を具備した出入口では、例
えば片手に荷物等を持っているような場合、その荷物を
一旦そばに置いて両手で操作をしなければ、密閉機構の
操作が出来ず、また、扉の開閉も容易でないため、緊急
避難などのように急を要する場合には、対応できないと
か、迅速な対応が難しいという問題がある。また、手動
操作ゆえに均質な締付け力（密閉度）が得られない場合
も多く、その扉の機能（例えば気密，密閉性）が損なわ
れるという問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
手動操作タイプの重量の大きな気密扉の問題点、つまり
両手が空いていないと操作できないという問題点や、均
一な締付け力（密閉度）を得にくいという難点を、簡単
な構造を付加して解決できる扉用密閉機構の自動開閉装
置を提供するこをと、その課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明密閉機構の自動開閉装置の
基本的な構成は、扉の端部側を扉枠に圧着する密閉機構
を具備した扉において、前記密閉機構による密閉状態の
解除を行う電動解除手段と、開扉状態から扉を自動的に
閉扉状態に復帰させる自閉手段と、閉扉状態を検知する
閉扉検知手段と、閉扉検知手段により閉扉状態が検知さ
れると作動する電動機を駆動源とする密閉機構とを有す
ることを特徴とするものである。

【０００７】そして、上記構成をより具体的にした本発
明密閉機構の自動開閉装置の構成は、扉の端面からこの
扉の密閉機構の作用体が扉枠に対して出没させられるよ
うに形成した重量扉において、前記作用体の出没動作軸
に回転作用を与えるためのロッド部材をそのロッドの長
さ方向に進退自在に設けると共に、このロッド部材に進
退動作をさせるための駆動機構をその出力端を前記ロッ
ド部材に連結して設ける一方、前記駆動機構の進退動作
端と扉の閉止端とをそれぞれに検出する検知手段を設け
ると共に前記駆動機構の起動スイッチを設けて成り、前
記駆動スイッチと各検知手段が作動されたことを検出し
て、前記駆動機構の起動と停止を制御するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】本発明密閉機構の自動開閉装置は、上記駆
動機構を、ロッド部材側を手動で進退させることを許容
する構造を具備したものとすることにより、停電時など
においても手動操作によって密閉機構の作用体を動作さ
せることができるようにすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明密閉機構の自動開閉装
置の実施の形態例について図を参照しつつ説明する。図
１は本発明の自動開閉装置を、手動開閉式の耐圧・気密
扉に、いわゆる後付けにより取付けた例の正面図、図２
は図１の扉の右側面図、図３は図１の扉の平面図、図４
は図１の扉の要部を拡大した正面図、図５は図４の要部
の右側面図、図６は図４の要部の平面図、図７は制御系
の一例のフローチャート図、図８は本発明自動開閉装置
を耐圧・気密扉の内部に収蔵した構造にした例の正面
図、図９は図８の平断面図である。

【００１０】図１〜図６において、１は鋼型材などによ
る枠に鋼板を張設して形成した正面から視て長方形状を
なす耐圧・気密扉で、この扉１は図１の左側に表われた
上下のヒンジ２によって建屋等の出入口の扉枠（図示せ
ず）に手動式で開閉自在に取付けられている。

【００１１】３，３は前記扉１のヒンジ２が設けられて
いない端面近くに設けた、ここでは扉１と扉枠との間を
気密に形成するためのパッキン材（図示せず）を、扉１
の端面1aから対面する扉枠に対して進退させるために、
この端面1aに直交させて当該端面1aの上，下部に設けた
ピン状の作用体である。

【００１２】上下の作用体３，３は、それぞれに、その
後部が板状の保持体４，４に結合されており、この保持
体４，４が、扉面に垂直な軸５，５により回転可能に扉
１に取付けられると共に、後部にハンドル６，６を一体
に設けることにより、ハンドル６，６を軸５，５に関し
角回転させると、ピン状の作用体３，３が扉の端面1aに
対し進退する構造に形成されている。従って、ここでは
上記軸５，５が作用体３，３の出没動作軸として機能す
る。なお、5aは軸５の取付座である。

【００１３】手動式の密閉機構では、図示していない
が、上記作用体３，３の先端側に、扉枠に対面する板状
などのパッキン材が取付けられており、前記ハンドル
６，６の回転操作により、このパッキン材を扉閉止時に
は扉枠に押付け圧着し、開扉に際してはハンドル６，６
を時計方向に角回転操作して前記圧着を解くようになっ
ている。この場合において、上，下のハンドル６，６を
同期的に回転させるため、前記保持体４に、その軸５を
挟んで２本のロッド部材７，８をタイロッドとして設け
る。このロッド部材７，８は、それぞれの上，下端部に
おいて、保持体４，４に、ピン7a，7b、同8a，8bにより
枢着されている。これにより、いずれか一方のハンドル
６を操作すれば、他方のハンドル６が同期作動し、パッ
キン材を平行姿勢で進退させることができる。なお、61
は扉１の背面側において下方のハンドル６の軸５に取付
けたハンドルである。また、上記の作用体３，３に閂
（図示せず）を形成すれば、この密閉機構は、扉の閂機
構にそのまま転用できる。

【００１４】上記の密閉機構は、ハンドル６，６を角回
転操作しなければならない点で、片手に荷物を持ったま
まで一方の手だけで操作をすることは、はなはだ困難で
あり、問題のあることは、先に述べた通りである。

【００１５】そこで、本発明では上記の手動式密閉機構
に付加し、この機構を自動化することを目的の一つとし
て、以下に説明する駆動機構を設けたものである。次
に、この駆動機構の例について説明する。

【００１６】本発明における駆動機構は、前記ロッド部
材７の脇の扉面にロッド部材７と平行に略長方形板状の
ベース部材９を設け、このベース部材９の下方にモータ
10を駆動源とし、前記ロッド部材７と平行方向に進退す
る作動ロッド11を進退方向（上下方向）で略対称的に有
する駆動源と、前記作動ロッド11の上方に位置すると共
に、側方に延ばしたアーム12′が、前記ロッド部材７と
直交してこの部材７に結合されたスライドブロック12と
から形成される。なお、このブロック12は、その下面に
ローラ状のスライダ12aを具備し、このスライダ12aが、
ベース部材９の上面に凹設したガイド溝9aに遊嵌され
て、このスライドブロック12の進退動作を案内するよう
に形成されている。また、10aはモータ10の回転と作動
ロッド11のスライド動作とを可逆的に変換する伝動機構
である。

【００１７】ここで、スライドブロック12のスライド量
は、ハンドル６の角回転量と等量となるように、そのス
トローク量が予め設定されており、従って、このブロッ
ク12の進退動作、つまり、上，下スライド動作により
上，下のハンドル６，６が作用体３，３を所要量だけ進
退させる。

【００１８】本発明では、上記のスライドブロック12の
動作を制御するために、このブロック12の上行行程端
と、下位の作動ロッド11の下行行程端に、夫々の部材12
と11とが到達したときにそれらに当接して作動される２
つのリミットスイッチ13，14による検知手段と、この扉
１が閉止されたとき扉枠に当接して作動するリミットス
イッチ15による検知手段と、オフ状態の前記駆動機構を
起動させるための起動スイッチ16（図１に表われず）と
を設け、これらの各スイッチ13〜16が作動したことの検
出信号を組合せてこの駆動機構を制御するために、一例
として図７に示すシーケンス制御系を形成したので、以
下、この点について説明する。なお、上記リミットスイ
ッチ13〜15による検知手段には、非接触式のスイッチ体
を使用することができ、また、これらの取付け位置も、
作動ロッド11の両端、或は、扉枠側とすることができ
る。

【００１９】扉１が図１に示す閉扉状態にあり、密閉機
構の作用でパッキン材（図示せず）が作用体３の進出に
よって扉枠に圧着させられているとき、この密閉機構に
おける駆動機構の起動スイッチ16を押す（ＯＮ）する
（ステップS1）と、まず扉１がロック状態にあるか否か
を、ステップS2において、リミットスイッチ14に作動ロ
ッド11の下端が触れているかどうかにより検出する。こ
のとき、一例として前記スイッチがＯＮ状態にあれば、
ステップS3でモータ10が正転し、前記ロッド11を上動さ
せ、上位の作動ロッド11がリミットスイッチ13に当接し
このスイッチ13がＯＮされる（ステップS4）。このと
き、先のスイッチ14は作動ロッド11の上動に伴いＯＦＦ
状態になっている。

【００２０】上記リミットスイッチ13がＯＮすると、ス
テップS5でモータ10が停止し、前記起動スイッチ16を無
効にセットする（ステップS6）。これにより、扉１は手
動又は自動的に開扉可能の状態となる。こうして扉１が
開けられると、閉扉検知のリミットスイッチ15がＯＦＦ
におかれる（ステップS7）。

【００２１】上記の扉１の開放可能乃至は開扉状態にお
いて、扉１が閉じられてしまうとリミットスイッチ13が
ＯＮ状態にあるかどうかがステップS8で判別されると共
に、閉扉完了状態がリミットスイッチ15によりステップ
S9で検出される。リミットスイッチ15が完全閉扉によっ
てＯＮ状態になると、これをトリガーとしてモータ10が
逆転し始め、作動ロッド11を下行させて作用体３を進出
させる（ステップS10）。なお、図示しないが、リミッ
トスイッチ15はタイマー（図示せず）のスタートスイッ
チとして利用し、このタイマーにセットした時間が計時
された時点で、モータ10の逆転をさせるように制御系を
組んでもよい。

【００２２】上記モータ10の逆転によりスタートする作
動ロッド11の下行がステップS11においてリミットスイ
ッチ14により検出されると、ステップS12でモータ10が
停止され、起動スイッチ16にセットされていた無効状態
が解除（ステップS13）されることにより、扉１の密閉
が完了するのである。

【００２３】上記のように、本発明自動開閉装置では、
扉１が閉扉密閉状態にあるとき、片手で起動スイッチ16
を押せば、あとは自動的に密閉機構が開放されて扉１
は、手動で、又は、開扉駆動源があれば自動的に開扉で
きるから、従来の手動開閉式の気密，水密扉にあるよう
な問題はなくなり、出入口の内側、例えば室内に入るこ
とができる。

【００２４】一方、扉１を開けて室内に入ると、この扉
１はドアクローザ（図示せず、又はヒンジ２内に組込ん
だ巻きばね利用）等の駆動力によって自動的に閉まり、
これをリミットスイッチ15が検出すると、上記密閉機構
が自動的に密閉動作をするので、密閉機構を手動操作に
より閉じる必要がなくなり、扉の閉め忘れがなくなる。

【００２５】本発明は上述したように、手動操作式の気
密，水密扉の密閉機構にその操作を自動化するための駆
動機構を付加することにより、密閉機構にその密閉作用
と解除動作を自動的に行わせるようにしたものである
が、停電等によってモータ10の作動が不能の場合には、
従来通りハンドル６を操作して手動により開閉操作がで
きるように形成されている。このため、本発明ではハン
ドル６を回転させるロッド部材７にストローク運動をさ
せる作動ロッド11とその駆動源のモータ10の間に挿入さ
れた伝動機構10aに、モータ10側，作動ロッド11側のい
ずれの側からも、駆動力を入力できる可逆性のある運動
変換が可能な伝動機構10aが用いられている。この伝動
機構10aとしては、作動ロッド11に形成したラック（図
に表われず）に噛合するピニオン（図に表われず）がモ
ータ10に回転させられるようにした構造のものがある。

【００２６】図１〜図７により説明した本発明自動開閉
装置は、手動操作タイプの密閉機構を半自動化するため
に、扉１の表面に後付して形成したものである。このた
め、図示した例では、全ての構成部材が扉１の表面に露
出しているが、必要があればハンドル６の部位を穴や切
欠により開放したカバー体（図示せず）により各機構を
被覆することができる。また、本発明は、扉の重量の大
きさに拘ることなく、密閉機構を有する扉に適用するこ
とができる。

【００２７】次に、図を参照して説明した上記の本発明
自動開閉装置は、扉１の縦方向に沿って設けたものであ
ったが、密閉機構が水平であれば、横方向の向きで設け
ることとなる。また、本発明自動開閉装置は、扉１の新
規製造時にその扉１の厚み内部に密閉機構とともに組込
むことも勿論可能である。図８，図９は、本発明開閉装
置を扉の厚み内に収蔵して設けた例を示したもので、図
１〜図６と同一符号は同一部材或は同一部分を指すもの
とするが、62，63は扉１の表，裏に取付けた扉開閉用の
把手である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、簡単な構
造で手動操作タイプであった気密扉の密閉機構を、その
手動操作性を残したまま、半ば自動化するので、従来の
手動操作式の扉操作時の問題点を払拭することができ
る。特に、片手で安定かつ確実な扉の開閉と自動的な締
付け（密閉操作）とを行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明自動開閉装置を、手動操作式の耐圧・気
密扉に、いわゆる後付けにより取付けた例の正面図。

【図２】図１の扉の右側面図。

【図３】図１の扉の平面図。

【図４】図１の扉の要部を拡大した正面図。

【図５】図４の要部の右側面図。

【図６】図４の要部の平面図。

【図７】制御系の一例のフローチャート図。

【図８】本発明自動開閉装置を重量扉の内部に収蔵した
構造にした例の正面図。

【図９】図８の平断面図。

【符号の説明】 １ 耐圧・気密扉 ２ ヒンジ ３ 作用体 ４ 保持体 ５ 軸 ６ ハンドル ７，８ ロッド部材 ９ ベース部材 10 モータ 11 作動ロッド 12 スライドブロック 13，14 リミットスイッチ 15 リミットスイッチ 16 起動スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E036 AA01 AA02 BA01 CA01 DA01 EB01 FA08 FA09 FB02 GA02 HB11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扉の端部側を扉枠に圧着する密閉機構を
   具備した扉において、前記密閉機構による密閉状態の解
   除を行う電動解除手段と、開扉状態から扉を自動的に閉
   扉状態に復帰させる自閉手段と、閉扉状態を検知する閉
   扉検知手段と、閉扉検知手段により閉扉状態が検知され
   ると作動する電動機を駆動源とする密閉機構とを有する
   ことを特徴とする扉用密閉機構の自動開閉装置。
2. 【請求項２】 扉の端面からこの扉の密閉機構の作用体
   が扉枠に対して出没させられるように形成した重量扉に
   おいて、前記作用体の出没動作軸に回転作用を与えるた
   めのロッド部材をそのロッドの長さ方向に進退自在に設
   けると共に、このロッド部材に進退動作をさせるための
   駆動機構をその出力端を前記ロッド部材に連結して設け
   る一方、前記駆動機構の進退動作端と扉の閉止端とをそ
   れぞれに検出する検知手段を設けると共に前記駆動機構
   の起動スイッチを設けて成り、前記駆動スイッチと各検
   知手段が作動されたことを検出して、前記駆動機構の起
   動と停止を制御するようにしたことを特徴とする扉用密
   閉機構の自動開閉装置。
3. 【請求項３】 駆動機構を、ロッド部材側を手動で進退
   させることを許容する構造を具備したものとすることに
   より、停電時などにおいても手動操作によって密閉機構
   の作用体を動作させることができるようにした請求項２
   の扉用密閉機構の自動開閉装置。
4. 【請求項４】 密閉機構の作用体には、パッキン材など
   の密閉部材、又は、閂などの封鎖部材が設けられた請求
   項２又は３の扉用密閉機構の自動開閉装置。