JP2019083630A - 非常電源装置及び開閉体装置 - Google Patents

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【課題】メモリに異常があっても所定の条件の下であればシャッターへの出力動作を実行できるようにする。【解決手段】非常電源装置はインバータ回路を内蔵している。インバータ回路は、専用のプログラムやデータ及びその処理実行に必要な各種パラメータを記憶したメモリを備えており、起動ボタンが操作された場合や水圧スイッチからの作動信号を入力した場合に、それぞれのプログラム及びパラメータに応じた処理を実行する。非常電源装置は、起動時にこのメモリに対して異常判定テストを実行し、異常なしの場合に通常通り処理を実行し、異常ありの場合であっても、商用電源の供給を受けている場合は、その商用電源からの電力を外部機器に供給するという処理を実行する。これによって、非常電源装置のメモリに異常があっても、商用電源からの電力を外部機器に供給することが可能となり、メモリ異常時でも開閉体の開放を制御することができる。【選択図】 図3

Description

本発明は、ビル、工場、倉庫などの建物を含む構造物躯体の開口部などをシャッターなどの開閉体を用いて仕切るように構成された開閉体装置に係り、特にメモリに基づいて所定の処理を実行する非常電源装置及び開閉体装置に関する。
シャッターカーテンなどのような開閉体装置は、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物を含む構造物躯体の開口部や窓部あるいは内部の通路や空間などの開口部に設置され、その開閉体を移動させることによってその開口部を開放、閉鎖するものである。この開閉体装置は、多数の短冊状のスラット材からなるスラットカーテン、多数のパイプ材をリンク材などで連結させてなるパイプグリルカーテン、一枚状あるいは多数連結されたパネル材からなるパネルカーテン、ネット材からなるネットカーテン、合成樹脂あるいは布繊維製のシート材からなるシートカーテン、あるいはこれらの複合部材などからなる複合カーテンなどの開閉体を、開口部の上部から繰り出し下降させて開口部全体を閉鎖するように構成されている。このような開閉体装置は、開閉体の開閉動作を電動で行なう場合が多い。電動の開閉体装置としては、電動シャッター装置、電動ドア装置、電動オーニング装置などがある。
このような電動の開閉体装置の中には、火災による停電時でも、消防隊のホースを給水口(送水口)に連結し放水することによって、開閉体装置を電動にて動作させて開閉体を非常開放するように構成された非常電源装置を備えたものがある。このような非常電源装置を備えた開閉体装置として、特許文献1に記載のものが知られている。
特開2009−79457号公報
非常電源装置は、バッテリからなる予備電源を搭載しており、直流又は交流電圧をモータの定格に応じた電力に変換するためのインバータ回路及びこのインバータ回路動作用のメモリなどの電子部品などを備えて構成されている。この非常電源装置には、開閉体装置の自動閉鎖装置、障害物感知装置、危害防止用連動中継器、起動ボタンを備えた操作スイッチ及び水圧スイッチなどの外部機器や外部電源線などが接続されている。
非常電源装置は、停電等によって外部電源線からの電力供給が停止した場合、電力の供給元を商用電源から予備電源に切り替えるだけで、外部機器にいつでも電力を供給することが可能な状態にある。従って、停電等によって外部電源線からの電力供給が停止した状態で、非常電源装置の起動ボタンが人為的に操作された場合又は水圧スイッチからの作動信号が非常電源装置に入力した場合、非常電源装置から外部機器に対して動作用電力を供給するように構成されている。
この非常電源装置は、上述の処理を実行するためのインバータ回路用のプログラムやデータ及びその処理実行に必要な各種パラメータを記憶したメモリ等を備えており、起動ボタンが操作された場合や水圧スイッチからの作動信号を入力した場合に、それぞれのプログラム及びパラメータに応じた処理を実行するように構成されている。
従来の非常電源装置は、一旦メモリへデータ及びパラメータを書き込み、それを読み出してメモリに異常がないことを確認するための異常判定テストを行っている。そして、このメモリの異常判定テストの結果、メモリに異常がないと判定された場合に、起動ボタンの操作及び水圧スイッチからの作動信号の入力に対応する処理を実行している。
従って、非常電源装置は、メモリの異常判定テストの結果、異常有りと判定された場合、メモリを使用しなくても実行できる処理があるにも関わらず、メモリ異常として保護機能が作動し、人為的に起動ボタンが操作されても、水圧スイッチから作動信号が入力しても、それらの信号に対応する処理を実行することができないという可能性があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、メモリに異常があっても所定の条件の下であればシャッターへの出力動作を実行することのできる非常電源装置及び開閉体装置を提供することにある。
本発明の非常電源装置の第1の特徴は、メモリの記憶領域を用いて所定の処理を実行して外部機器に電力を供給するように構成されたインバータ手段を備えた非常電源装置において、前記非常電源装置の起動信号が入力した時に前記メモリの異常判定テストを実行し、その判定結果が異常となった場合でも、前記起動信号の入力時に商用電源の供給を受けている場合には、前記外部機器に商用電源からの電力を供給することにある。
非常電源装置に設けられたインバータ手段は、専用のプログラムやデータ及びその処理実行に必要な各種パラメータを記憶したメモリを備えており、起動ボタンが操作された場合や水圧スイッチからの作動信号を入力した場合に、それぞれのプログラム及びパラメータに応じた処理を実行するように構成されている。従来は、メモリに異常が発生した場合は、全ての動作が不能な状態となっていた。そこで、この発明の非常電源装置は、起動時にメモリに対して異常判定テストを実行し、異常なしの場合に通常通り処理を実行し、異常ありの場合であっても、商用電源の供給を受けている場合は、その商用電源からの電力を外部機器に供給するという処理を実行するようにした。これによって、非常電源装置のメモリに異常があっても、商用電源からの電力を外部機器に供給することが可能となり、メモリ異常時でも開閉体の開放を制御することができる。
本発明の非常電源装置の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の非常電源装置において、前記パラメータを初期値に設定し、設定された初期値のパラメータに基づいて前記外部機器に商用電源からの電力を供給することにある。
これは、メモリに異常ありと判定された場合、パラメータの値が正しいとは限らないので、この発明では、パラメータを初期値に設定し、それに基づいて商用電源からの電力の出力処理を実行するようにしたものである。なお、パラメータの初期値は、ROMなどの不揮発性メモリ等に予め記憶されているものを使用する。
本発明の非常電源装置の第3の特徴は、前記第1又は第2の特徴に記載の非常電源装置において、前記起動信号は水圧スイッチから出力される作動信号であることにある。
起動信号には、開閉体装置などの開閉停の操作スイッチに設けられた非常電源の起動ボタンが操作された場合に発生する起動信号、又は火災時などに消火用ホースから送水(注入)され、それによって作動する水圧スイッチからの起動信号などがある。起動ボタンに操作によって発生する起動信号は、商用電源が正常な場合には発生することはほとんどなく、停電時などに人為的操作によって発生することが多い。これに対して、水圧スイッチからの起動信号は、火災発生時などの非常時に発生し、しかも商用電源の正常異常に関わらず発生するので、非常電源装置は、水圧スイッチからの起動信号が発生した場合には、メモリが異常であっても商用電源からの電力を外部機器に供給してその動作の実行を確保することができるようにしてある。
本発明の開閉体装置の第1の特徴は、メモリの記憶領域を用いて所定の処理を実行して外部機器に電力を供給して開口部周縁部に設けられた開閉手段の開閉動作を制御するように構成された非常電源装置を備えた開閉体装置において、前記非常電源装置の起動信号が入力した時に前記メモリの異常判定テストを実行し、その判定結果が異常となった場合でも、前記起動信号の入力時に商用電源の供給を受けている場合には、前記外部機器に商用電源からの電力を供給することにある。
これは、前記非常電源装置の第1の特徴に対応した開閉体装置の発明である。
本発明の開閉体装置の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の開閉体装置において、前記パラメータを初期値に設定し、設定された初期値のパラメータに基づいて前記外部機器に商用電源からの電力を供給して、前記開閉動作を実行することにある。
これは、前記非常電源装置の第2の特徴に対応した開閉体装置の発明である。
本発明の開閉体装置の第3の特徴は、前記第1又は第2の特徴に記載の開閉体装置において、前記起動信号は水圧スイッチから出力される作動信号であることにある。
これは、前記非常電源装置の第3の特徴に対応した開閉体装置の発明である。
本発明によれば、メモリに異常があっても所定の条件の下であればシャッターへの出力動作を実行することができるという効果がある。
本発明に係るシャッター装置の概略構成の一例を示す図である。 本発明に係る開閉体装置を構成する制御システムの回路構成の概略を示す図である。 図1及び図2の非常電源装置の処理の一例を示すフローチャート図である。
以下添付図面に従って本発明に係る開閉体装置の好ましい実施の形態について説明する。この実施の形態では開閉手段として上下に開閉動作されるシャッター装置を例に説明する。図1は、本発明に係るシャッター装置の概略構成の一例を示す図である。図1において、開閉体装置10は出入口の開口部を上下に開閉するシャッター装置である。
開閉体装置10は、建物の開口部に設けられるものであり、基本的にシャッターケース11、シャッターカーテン12、ガイドレール13,14、巻取シャフト15、チェーン16、モータ17、制御装置18、操作スイッチ19、非常電源装置20、障害物感知器185及び水圧スイッチ30などを含んで構成される。この開閉体装置10は、通常時には、操作スイッチ19の操作に応じて、開閉機であるモータ17を駆動して開閉制御するようになっている。さらに、この開閉体装置10では、シャッターカーテン12が巻取シャフト15に巻き取られている開放状態を機械的な保持機構(図示せず)によって保持しており、この開放状態で外部から火災の発生などを示す非常信号BSなどが制御装置18に入力された場合には、その保持機構による開放状態の保持が解除されて、シャッターカーテン12は、その自重で自然降下して開口部を自動閉鎖する機能を備えている
ガイドレール13,14は、シャッターカーテン12の両端部に接するように建物の開口部の両端側に設けられ、まぐさ部から床面まで掛け渡された断面形状がコの字型の案内溝を有する金属製部材又はこれと同等の部材で構成されている。シャッターカーテン12は、このガイドレール13,14の各案内溝に沿って上昇下降し、開口部の開閉動作を行う。
巻取シャフト15は、シャッターケース11の両端側に回動可能に設けられ、シャッターカーテン12を巻き取ったり巻き戻したりする。チェーン16は、モータ17の回転軸に設けられた主動スプロケットと巻取シャフト15の回転軸に設けられた従動スプロケットとを連結している。従って、モータ17の回転駆動力は、チェーン16を介して巻取シャフト15側に伝達され、モータ17が回転すると、チェーン16を介して巻取シャフト15が回転し、シャッターカーテン12の開閉動作が制御されるようになっている。
モータ17には、その回転位置すなわちシャッターカーテン12の開閉位置と開閉状態を検出するための位置検出装置(図示せず)が設けられている。この位置検出装置は、パルス発生型のロータリーエンコーダ等で構成される。モータ17の回転に応じたパルス信号が制御装置18に出力されるので、モータ17の回転位置やシャッターカーテン12の閉鎖側先端部の開口部における位置などはこのパルスの発生状況に基づいて制御装置18が演算にて求めることになる。
制御装置18は、マイクロコンピューター構成になっており、非常電源装置20を介して電源ラインACからの電力が供給されている。制御装置18は、操作スイッチ19上の各操作ボタンの操作状態に対応した制御信号やモータ17に設けられた位置検出装置からの信号やプロテクタからの信号などに基づいてモータ17の回転を制御したり、非常信号BSに基づいて保持機構を解除したりする。
操作スイッチ19は、開閉停の各動作に対応した制御スイッチとして、上昇(開)ボタン19A、停止(停)ボタン19B、下降(閉)ボタン19Cをそれぞれ有し、これら各ボタンの操作状態に応じた制御信号を制御装置18に出力する。また、図示していないが、操作スイッチ19は、自動閉鎖機能を作動させるための作動信号を出力する作動スイッチ、この作動スイッチによる信号を解除して自動閉鎖機能を復旧させるための復旧信号を出力する復旧スイッチ、非常電源装置20を起動させるための起動信号を出力する起動ボタン、非常電源装置20から出力される移報信号を開放するための解除スイッチ等を具備している。
非常信号BSは、火災発生などの非常時に外部の制御室などから供給される電圧24[V]の信号であり、制御装置18内の危害防止用連動中継器(図1では図示していない)に入力される。なお、外部からの非常信号BSの入力と併せて、又は代わりにシャッターケース11の内側であって、まぐさ部の開口部近傍すなわちシャッターカーテン12が昇降する部分に温度感知器などを設けてもよい。この温度感知器としては、常時接点がオン状態にあり、接点が所定温度(摂氏100〜300度の範囲の任意温度)に達した時点で接点を開きオフ状態となるB接点の自動復帰型の高温度用バイメタル式サーモスタットなどで構成され、接点が開いた場合には火災などが発生したことを示す信号を非常電源装置20に出力し、非常電源装置20から非常信号BSに相当する信号を出力するようにしてもよい。
障害物感知器185は、送信機がシャッターカーテン12の下端部(座板)に設けられたもので、障害物感知時には、内蔵された座板スイッチの移動に対応した感知信号を制御装置18に送信し、また、その後の障害物の除去により座板スイッチの復帰移動時には、復帰信号を送信する構成となっている。障害物感知器185の送信機から制御装置18への信号の送信は、図のような有線方式に限らず、電池を電源として作動する無線方式のものでもよい。また、シャッターカーテン12の下端部に障害物の接触で移動する座板スイッチを設け、障害物接触時の座板の移動力でガイドレールの高さ方向に沿って設けられたテープスイッチを押圧する構成や、テープスイッチから制御手段に対し感知信号を有線出力する構成としてもよい。この他、開口部に光電管やLED等の投受光センサを設け、画像認識等により障害物を非接触で感知する構成としてもよい。
水圧スイッチ30は、建物外部に設けられた送水口(図示せず)に火災時などに消火用ホースが接続され、そこから送水(注入)が開始され、その水圧(水流の勢い)が所定範囲内の大きさのときに作動するスイッチであり、その作動信号を非常電源装置20に出力する。この作動信号を入力した非常電源装置20は、移報信号を障害物感知装置制御盤184に出力する。水圧スイッチ30を作動させる水圧の範囲は、想定される消防隊の放水能力を考慮して適宜設定されている。送水口には火災時などに消火用ホースが接続されるものである。送水口から送水された水は、水圧スイッチ30を経由して図示しない排水口から排水されるようになっている。
図2は、本発明に係る開閉体装置を構成する制御システムの回路構成の概略を示す図である。制御装置18は、マイクロコンピューターによってそれぞれ制御されるものであり、開閉機制御装置181、危害防止用連動中継器182、自動閉鎖装置183及び障害物感知装置制御盤184を備えて構成されており、操作スイッチ19、障害物感知器185、水圧スイッチ30等から入力される信号や非常電源装置20から出力される電力及び各種信号を処理して、モータ17および自動閉鎖装置183を制御する。
開閉機制御装置181は、電源ラインからの商用電源の入力断を示す入力断信号を入力することによって非常電源装置20によって切替られて電源ラインを介して供給される交流電圧によって動作する。すなわち、通常、モータ17には、商用電源からの電力が供給されているが、停電時などの非常時において商用電源からの電力供給が停止した入力断となった場合などには、開閉機制御装置181が非常電源装置20の出力回路204から交流電圧の供給を受けるようになっている。なお、開閉機制御装置181の中には、電源ラインから入力される直流又は交流電圧をモータ17の定格に応じた電力源に変換するためのインバータ回路を内蔵しているものもある。このインバータ回路は、モータ17に設けられた位置検出装置172からのシャッター位置情報を示す信号を受信し、それに基づいて直流電圧から交流電圧への変換動作を制御する。なお、図2では、制御装置18以外への電源ラインの接続関係については、その図示を省略してある。
危害防止用連動中継器182は、非常信号BSまたは操作スイッチ19からの作動信号を受けた際に、自動閉鎖装置183を作動させるための電源(例えばDC24V等)を、商用電源又は非常電源装置20から出力するものである。危害防止用連動中継器182は、通常は、商用電源を使用して出力するが、停電時などには非常電源装置20からの電力によって自動閉鎖装置183へ直流24V信号を出力する。
自動閉鎖装置183は、危害防止用連動中継器182を介して供給される直流24V信号に応じて保持機構171を解放し、巻取り状態にあるシャッターカーテン12を自重で下降させ自動的に開口部を閉鎖するように動作する。自動閉鎖装置183は、直流24V信号が供給された際に、モータの回転力により押圧作動部材を突出させるように構成してある。この押圧作動部材は、その突端部で保持機構171の操作レバーを押圧操作するように配置されている。自動閉鎖装置183は、非常時には、操作スイッチ19に設けられた非常閉鎖ボタンの操作に応じて、シャッターカーテン12を自重で降下させることもある。自動閉鎖装置183は、危害防止用連動中継器182からの直流24V信号が供給されている間、保持機構171を解放するが、障害物感知装置制御盤184の障害物感知信号がある場合には、その間保持機構171を復帰するようになっている。なお、危害防止用連動中継器182からの電力供給(直流24V信号)がなくなった場合に保持機構171を復帰するものもある。
非常電源装置20は、マイクロコンピューターによってそれぞれ制御されるものであり、電源切替回路201、充電回路202、予備電源(蓄電池)203及び出力回路204等を備えて構成されている。電源切替回路201は、電源ラインを介して供給される商用電源ACを開閉機制御装置181に供給すると共に充電回路202に電力を供給する。また、電源切替回路201は、電源ラインから供給される商用電源ACの入力断となったことを検出した時点で出力回路204へ商用電源の入力断となったことを示す入力断信号を出力する。充電回路202は、電源切替回路201から供給される電力を用いて予備電源(蓄電池)203を充電する。予備電源(蓄電池)203は、リチウムイオン充電池やその他のバッテリ(充電式以外にも乾電池のように使い切るタイプの電源も含む)などから構成され、停電時に出力回路204を介して、開閉機制御装置181などへ電力を供給する。
出力回路204は、電源切替回路201から商用電源の入力断を示す入力断信号を入力することによって予備電源203からの直流電圧をそのまま、又は接続される外部機器の仕様に応じてインバータ回路を用いて所定の交流電圧に変換して供給する。すなわち、出力回路204は、インバータ回路を内蔵しており、外部機器の仕様に応じて交流電圧を供給可能になっている。インバータ回路には交流電圧発生時に動作する内部メモリが内蔵してあるので、非常電源装置20は、この内部メモリに異常がないか否かの判定テスト(Read/Writeテスト又はMarch−Cテストなど)を常時行っている。通常、開閉機制御装置181には、商用電源からの電力が供給されているが、停電時などの非常時において商用電源からの電力供給が停止した入力断となった場合などには、出力回路204のインバータ回路が予備電源203の直流電圧を交流電圧に変換して開閉機制御装置181に供給する。
図3は、図1及び図2の非常電源装置の処理の一例を示すフローチャート図である。
ステップS31では、非常電源装置20は処理スタート時に内部メモリの異常判定テストを実行する。異常判定テストは、非常電源装置20のインバータ回路動作用の内部メモリに所定のパターンデータ又は所定のパラメータを書き込み、それを読み出して、期待値と比較判定する簡易なメモリテストである。
ステップS32では、ステップS31のメモリ異常判定テストの結果が正常(yes)の場合は次のステップS33に進み、異常(no)の場合はステップS34に進む。なお、この異常判定テストは1回よりも複数回実行し、複数回の中で異常があった回数に応じて判定するようにしてもよい。例えば、複数回実行した場合、その中で1回でも異常があった場合には異常と判定してもよいし、初回のみが異常であってそれ以降は正常が継続した場合には、正常と判定してもよく、異常及び正常の判定方法は種々の態様で実行可能である。
ステップS33では、非常電源装置20の正常動作を実行する。ここでは、水圧スイッチ30からの作動信号が入力した場合、非常電源装置20は外部機器に対して動作用電力を供給するように動作し、移報信号を障害物感知装置制御盤184に出力する。非常電源装置20から出力される動作用電力は、停電の発生していない通常時には商用電源(例えばAC100[V]またはAC200[V]等)であり、停電の発生時である非常時には、非常電源装置20の予備電源(蓄電池)203の電力を出力回路204内のインバータ回路によって交流に変換して供給する。
ステップS34では、ステップS31でメモリ異常と判定されたので、商用電源が正常に供給されているか否か、すなわち停電その他の理由で商用電源入力断の状態か否かの判定を行い、商用電源が正常(yes)の場合はステップS35に進み、商用電源が正常に供給されていない入力断(no)の場合はステップS36に進む。
ステップS35では、内部メモリの異常判定テストでメモリ異常とあったが、商用電源が正常に供給されているので、内部メモリに任意に設定され、記憶されていたパラメータを初期値に戻し、商用電源による出力動作を実行して処理を終了する。
ステップS36では、ステップS32で内部メモリの異常判定テストでメモリ異常と判定され、さらにステップS34で商用電源異常(入力断)と判定されたので、ここでは非常電源装置20の動作を行わずに処理を終了する。なお、メモリ異常と判定された場合には、その旨を、所定のメモリに記憶しておき試験器等で読み出せるようにしておいたり、ランプ点灯等で外部に報知してもよい。
なお、ステップS34では、商用電源が正常に供給されているか否かの判定を行っているが、これと同時に、その他の致命的な異常の発生の有無を判定し、発生していない場合にのみステップS35に進むようにしてもよい。ここでの致命的な異常とは、例えば非常電源装置内20内の信号線又は外部機器に接続される信号線の断線等が挙げられる。
上述の実施の形態では、上下昇降方式で繰り出されるシャッターカーテンを例に説明したが、シャッター状の開閉部材が横引き方式で繰り出されたり、あるいは水平方式で繰り出されたりするものであっても同様に適用することができる。また、開閉体装置としては、例えば、シャッター装置、窓シャッター装置、ブラインド装置、ロールスクリーン装置、垂れ幕装置、引戸装置、移動間仕切装置、オーニング装置、防水板装置などにも適用可能である。
10…開閉体装置
11…シャッターケース
12…シャッターカーテン
13,14…ガイドレール
15…巻取シャフト
16…チェーン
17…モータ
171…保持機構
172…位置検出装置
18…制御装置
181…開閉機制御装置
182…危害防止用連動中継器
183…自動閉鎖装置
184…障害物感知装置制御盤
185…障害物感知器
19…操作スイッチ
19A…上昇(開)ボタン
19B…停止(停)ボタン
19C…下降(閉)ボタン
20…非常電源装置
201…電源切替回路
202…充電回路
203…予備電源
204…出力回路
30…水圧スイッチ

Claims (6)

  1. メモリの記憶領域を用いて所定の処理を実行して外部機器に電力を供給するように構成されたインバータ手段を備えた非常電源装置において、前記非常電源装置の起動信号が入力した時に前記メモリの異常判定テストを実行し、その判定結果が異常となった場合でも、前記起動信号の入力時に商用電源の供給を受けている場合には、前記外部機器に商用電源からの電力を供給することを特徴とする非常電源装置。
  2. 請求項1に記載の非常電源装置において、
    前記パラメータを初期値に設定し、設定された初期値のパラメータに基づいて前記外部機器に商用電源からの電力を供給することを特徴とする非常電源装置。
  3. 請求項1又は2に記載の非常電源装置において、
    前記起動信号は水圧スイッチから出力される作動信号であることを特徴とする非常電源装置。
  4. メモリの記憶領域を用いて所定の処理を実行して外部機器に電力を供給して開口部周縁部に設けられた開閉手段の開閉動作を制御するように構成された非常電源装置を備えた開閉体装置において、
    前記非常電源装置の起動信号が入力した時に前記メモリの異常判定テストを実行し、その判定結果が異常となった場合でも、前記起動信号の入力時に商用電源の供給を受けている場合には、前記外部機器に商用電源からの電力を供給することを特徴とする開閉体装置。
  5. 請求項4に記載の開閉体装置において、
    前記パラメータを初期値に設定し、設定された初期値のパラメータに基づいて前記外部機器に商用電源からの電力を供給して、前記開閉動作を実行することを特徴とする開閉体装置。
  6. 請求項4又は5に記載の開閉体装置において、
    前記起動信号は水圧スイッチから出力される作動信号であることを特徴とする開閉体装置。
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