JP3876102B2

JP3876102B2 - 扉用密閉機構の自動開閉装置

Info

Publication number: JP3876102B2
Application number: JP2000011324A
Authority: JP
Inventors: 春男大崎; 一夫持木; 勉河西
Original assignee: Itoki Corp
Current assignee: Itoki Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: JP2001201584A

Description

【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手動開閉式扉の密閉機構に適用して有用な自動密閉，解除装置に関する。
【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の構成は、扉の端面からこの扉の密閉機構の作用体が当該作用体の手動ハンドルに直結されたロッド部材で連結されて同期連動し当該ハンドルの操作により扉枠に対して進退させられるように形成した重量扉において、当該扉に後付けにより、前記密閉機構の作用体を進退させるために前記ロッド部材に出力端が結合され、かつ、その出力端が前記ロッド部材と平行に往復スライドするように形成した電動機を駆動源とする駆動機構と、前記出力端の往復スライド行程の各終端と扉の閉止端とをそれぞれに検出する検知手段と、前記駆動機構の起動スイッチとを設けて成り、扉を開けたいときに前記起動スイッチを作動して扉が閉止端にあるか否かを前記検知手段に検出させ、扉の閉止端が検出されたときは前記駆動機構の出力端をスライドさせて前記作用体を後退させ、当該出力端のスライド終端が検出されたらその駆動機構を停止させて密閉機構の密閉解除を行わせる一方、前記扉が開扉状態から復帰し閉止端にあることを前記検知手段が検出したら、前記駆動機構の出力端をスライド終端が検出されるまでスライドさせて前記作用体を進出させ密閉機構を密閉状態にさせるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
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。
【０００８】
また、本発明は上記構成において、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構成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、簡単な構造で扉の端面からこの扉の密閉機構の作用体が当該作用体の手動ハンドルに直結されたロッド部材で連結されて同期連動する手動ハンドルの操作により扉枠に対して進退させられるように形成した重量扉において、気密扉の密閉機構を、その手動操作性を残したまま、後付けにより、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

Claims

扉の端面からこの扉の密閉機構の作用体が当該作用体の手動ハンドルに直結されたロッド部材で連結されて同期連動し当該ハンドルの操作により扉枠に対して進退させられるように形成した重量扉において、当該扉に後付けにより、前記密閉機構の作用体を進退させるために前記ロッド部材に出力端が結合され、かつ、その出力端が前記ロッド部材と平行に往復スライドするように形成した電動機を駆動源とする駆動機構と、前記出力端の往復スライド行程の各終端と扉の閉止端とをそれぞれに検出する検知手段と、前記駆動機構の起動スイッチとを設けて成り、扉を開けたいときに前記起動スイッチを作動して扉が閉止端にあるか否かを前記検知手段に検出させ、扉の閉止端が検出されたときは前記駆動機構の出力端をスライドさせて前記作用体を後退させ、当該出力端のスライド終端が検出されたらその駆動機構を停止させて密閉機構の密閉解除を行わせる一方、前記扉が開扉状態から復帰し閉止端にあることを前記検知手段が検出したら、前記駆動機構の出力端をスライド終端が検出されるまでスライドさせて前記作用体を進出させ密閉機構を密閉状態にさせ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。
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１の扉用密閉機構の自動開閉装置。
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１又は２の扉用密閉機構の自動開閉装置。