JP4656749B2 - 開閉体装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動で開閉するシャッターやドア等の開閉体装置に係り、特に火災等によって高温状態になった場合に不安定な動作を極力回避するようにした開閉体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物や部屋の出入口となる開口部に設けられるシャッターやドアなどの開閉体装置は、閉鎖状態にある場合には建物や部屋の内外を区画するという働きをする。これらの開閉体装置の中でも特に火災時の防火用に設計された防火シャッターや防火ドアは、例えばスラットやドアを厚く形成する等により所定の防火性能を有している。これに対して、一般のシャッターやドアは防犯や間仕切り用として開口部を形成するかあるいは閉鎖することを主目的としているため、防火シャッターや防火ドアなどのように火災に対する防火区画の形成を主な目的として設置されているものではない。しかしながら、一旦火災が発生した場合には、通常のシャッターやドアであっても一時的ではあるが防火区画を形成するという役割を担うことになる場合が多々ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、開閉体装置の開閉動作を電動で行う電動シャッターや電動ドアが使用されることが多い。通常、電動シャッターや電動ドアは、マイクロコンピュータなどの制御装置で電動モータなどの駆動装置を制御してシャッターカーテンやドアの開閉動作を行っている。このような電動シャッターや電動ドアなどの制御に用いられる制御装置は、火災発生時であっても安定的に動作することが望ましい。ところが、火災発生時には直接又は間接的に炙られることによって制御装置自体が高温になり、その結果、回路基板や配線パターンなどが溶融または焼損したり、また内部配線や外部配線やその被覆材なども同様に溶融または焼損したりして、配線同士が短絡または地絡状態になったり、制御装置自体が熱暴走したりして不安定な動作を起こしてしまう可能性があった。例えば、電動シャッターが自動閉鎖中に、配線同士の短絡等によって、反転して開放したり、あるいは、電動シャッターが全閉している状態から、配線同士の短絡等によって開放するといった不安定な動作を起こすおそれがある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電動シャッターや電動ドアなどの開閉体装置が火炎によって高温度状態になった場合に不安定な動作を極力回避することのできる開閉体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る開閉体装置の第１の特徴は、開口部に設けられた開閉体手段と、前記開閉体手段を動作させる制御手段と、前記制御手段の近傍の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された温度が所定値以上になった時点で前記制御手段を冷却する冷却手段とを備えたものである。開閉体手段は、建物や部屋の出入口となる開口部に設けられるシャッターやドアなどで構成される。制御手段は制御信号に応じて開閉体手段を動作させることにある。この開閉体手段の動作には、開動作、閉動作及び両方の動作を行う開閉動作が含まれる。温度検出手段は、制御手段の近傍に設けられ、そこの温度を検出する。従って、火炎によって制御手段近傍の温度が高くなると、冷却手段は温度検出手段によって検出された温度に基づいて制御手段の冷却を開始する。冷却手段は、ウォータミストを制御手段に噴霧したり、冷却エアーを噴出したりして制御手段を冷却する。これによって、火炎によって開閉体装置が高温度状態に達したとしても、制御手段による不安定な開閉動作が極力抑制されるようになる。
【０００６】
この発明に係る開閉体装置の第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、前記冷却手段は、少なくとも前記制御手段に向けてウォータミストを噴霧することによって前記制御手段を冷却するものである。これは、冷却手段の構成をウォータミストに具体的にしたことにある。ウォータミストは、スプリンクラーに比べて水の噴霧量が僅かなので、火災の初期段階で水が噴霧されたとしても時間の経過とともにすぐに蒸発してしまうので水による漏電などと言った不具合が発生し難くなる。また、化学消火剤などを用いていないので、環境問題を引き起こす可能性も少なくなる。また、ウォータミストは、水粒子が体積に対して表面積が大きいので、空中の水微粒子が気化しやすく、その気化によって火災による輻射熱を効果的に遮熱する可能性が高いという効果がある。
【０００７】
この発明に係る開閉体装置の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載の開閉体装置において、前記制御手段が、開閉制御信号を出力する信号発生手段を備えており、前記冷却手段は、前記制御手段と前記信号発生手段との間を結ぶ配線手段並びに前記制御手段と前記温度検出手段との間を結ぶ配線手段に対してもウォータミストを噴霧することにある。これは、制御手段が有線又は無線で制御手段に接続された信号発生手段を備え、冷却手段が制御手段以外にも操作子手段や温度検出手段との間の配線に対してもウォータミストを噴霧して冷却するようにしたものである。信号発生手段は、操作スイッチ等のように人手が介在するものや、集中制御装置などのコンピュータからのタイマ制御信号などに基づく開閉動作指示信号、煙感知器や熱感知器などによる降下指示信号などのように人手を介さずに自動的に信号を発生するものが対応する。このような場合、制御手段が正常に動作していても、配線手段の溶融や焼損によって信号発生手段や温度検出手段から制御手段に送出される信号が誤ってしまうと、制御手段が誤動作したのと同じようなことになるので、その配線手段に対してもウォータミストを噴霧し、冷却するようにした。なお、配線手段は有線でも無線（電波や赤外線等な用いたもの）でもよいが、配線手段以外の信号発生手段についてもウォータミストを噴霧することが望ましい。また、無線の場合には、配線手段として電波の受信アンテナや赤外線の受光素子などが対応するので、これらにウォータミストを噴霧することになる。
【０００８】
この発明に係る開閉体装置の第４の特徴は、前記第２の特徴に記載の開閉体装置において、前記冷却手段が、前記開閉体手段に対してもウォータミストを噴霧することにある。これは、冷却手段が制御手段以外にも開閉体手段に対してもウォータミストを噴霧して冷却するものである。開閉体手段を冷却することによって開閉体装置全体の温度上昇を極力抑制することができるようになるので、これによって制御手段の温度上昇に対してもその抑制効果が働くようになる。
【０００９】
この発明に係る開閉体装置の第５の特徴は、前記第２の特徴に記載の開閉体装置において、前記冷却手段が、噴霧用の水の供給を他の放水設備から受けることにある。これは、別の防火施設としてスプリンクラーなどの放水設備が備えてある場合には、その放水設備から水を供給するようにしたものである。既存の放水設備を利用することによって、ウォータミスト噴霧設備を極力安価に実現することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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体装置として上下に開閉制御されるシャッター装置を例に説明する。図１は、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の概略構成を示す図である。図２は図１のシャッター装置を右側から見た一部断面を示す側面図である。
【００１１】
このシャッター装置は、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９、シャッターカーテン１０、ガイドレール１１，１２、巻取シャフト１３、チェーン１４、モータ１５、制御装置１６、操作スイッチ１７、ウォータミストノズル３０，３１、水供給管１９、電磁バルブ２０及び温度感知器２１から構成される。
【００１２】
ガイドレール１１，１２は、シャッターカーテン１０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２２から床面２３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で構成されている。なお、図２では、ガイドレール１１，１２は省略してある。シャッターカーテン１０は、このガイドレール１１，１２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。巻取りシャフト１３は、シャッターケース９の両端側に回動可能に設けられ、シャッターカーテン１０を巻き取ったり巻き戻したりする。チェーン１４は、モータ１５の回転軸に設けられた主動スプロケットと巻取りシャフト１３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１５の回転駆動力はチェーン１４を介して巻取りシャフト１３側に伝達され、モータ１５が回転すると、チェーン１４を介して巻取りシャフト１３が回転し、シャッターカーテン１０の開閉動作が制御されるようになっている。
【００１３】
制御装置１６は、マイクロコンピュータ構成になっており、電源ラインＡＣを介して電力が供給されている。制御装置１６は、操作スイッチ１７上の各操作ボタンの操作状態に対応した制御信号に基づいてモータ１５の回転を制御したり、温度感知器２１からの検出信号に基づいて電磁バルブ２０の開閉を制御したりする。制御装置１６は、埃等の侵入防止を兼ねて必要に応じ断熱材を用いた収納ケース内に収容された状態でシャッターケース９の外壁から所定距離だけ離れた位置に設置される。これにより、火災時にシャッターケース９の温度が上昇しても制御装置１６の温度上昇を緩やかにすることができる。制御装置１６の動作の詳細については後述する。
【００１４】
電源ラインＡＣは、火災熱によって溶融、焼損しにくいアルミポリエステルテープや銅テープ等で遮蔽された高耐熱用線材を用いて構成される。操作スイッチ１７は、上昇用ボタン１７Ａ、停止ボタン１７Ｂ、下降ボタン１７Ｃを有し、それぞれのボタンの操作状態に応じた制御信号を制御装置１６に出力する。なお、制御装置１６と操作スイッチ１７との間の配線も高耐熱用線材で行ったり、両者間を金属管で接続してその中を高耐熱線材を通過させるようにしてもよい。
【００１５】
温度感知器２１は、シャッターケース９の内側であって、まぐさ部２２の開口部近傍すなわちシャッターカーテン１０が昇降する部分に設けられる。この温度感知器２１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で構成される。温度感知器２１は、所定温度Ｔ１でオフ状態になる第１のサーモスタットＴｈ１と、この温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２でオフ状態になる第２のサーモスタットＴｈ２との２個で構成され、第１及び第２のサーモスタットＴｈ１，Ｔｈ２がそれぞれ別々に制御装置１６に接続されている。
【００１６】
従って、制御装置１６は、これらのサーモスタットＴｈ１，Ｔｈ２のオン・オフ状態を常時監視し、オフ状態になった時点で温度感知器２１付近の温度が所定温度Ｔ１及びＴ２に達したことを認識する。なお、制御装置１６と温度感知器２１との間の配線２４も高耐熱用線材で行ったり、両者間を金属管で接続してその中を高耐熱線材を通過させるようにしてもよい。制御装置１６及び耐熱用配線２４は、シャッターケース９の下面に直接接しないように、懸下したりして、シャッターケース９から離して配置するのがよい。これによって、火災発生時にシャッターケース９の熱がこれら制御装置１６や耐熱用配線２４に伝導しにくくなり、溶融や焼損などによって断線を起こりにくくすることができる。
【００１７】
図では、まぐさ部２２の近傍に配置する場合について説明したが、シャッターケース９内の室内側あるいは室外側などのように、シャッターケース９内のいずれの位置に配置してもよい。また、ガイドレール１１，１２内やシャッターカーテン１０自体やその設置場所の特性を勘案して種々の位置に設置してもよい。さらに、モータ１５がその動作温度を検知する温度センサを内蔵しており、その温度センサの配置が外部の火災発生を敏感に検知できる位置であり、かつ、火災に対応した高温度まで検知できるような構成のものであれば、モータ１５に内蔵されている温度センサを温度感知器２１として利用してもよい。
【００１８】
水供給管１９は、市水給水本管などから供給される所定圧力の水をウォータミストノズル３０，３１に供給するものであり、この途中に電磁バルブ２０が設けられている。電磁バルブ２０は、制御装置１６からの制御信号に応じて、ウォータミストノズル３０，３１に対して水の供給をオン・オフ制御するものであり、オン時間の長さによってウォータミストの噴霧量を適宜調節することができる。従って、ウォータミストの噴霧量は、それによって制御装置１６に漏電などの悪影響が及ばないような範囲の量（例えば、噴霧された水粒子が直ちに蒸発する程度の噴霧量）にすることが望ましい。また、水は別の設備室の貯水槽に貯水されたものを加圧ポンプで所定圧力にして水供給管１９に供給するようにしてもよいし、シャッターケース９内に貯水槽を設置し、そこから供給するようにしてもよいし、さらに、別の防火施設としてスプリンクラーなどの放水設備が備えてある場合には、その放水設備から水を供給するようにしてもよい。このように、既存のまたは他の目的に使用する放水設備を利用することによって、本実施の形態に係るウォータミスト噴霧設備を安価に実現することができるようになる。
【００１９】
単に冷却するだけであったら、スプリンクラーなどの放水設備を用いてもよいのであるが、この方法だと逆に大量の水によって制御装置１６自体に悪影響を与えてしまうという問題がある。また、ハロン等の化学消火剤を放出してもよいが、この方法は環境問題の点から好ましくない。これらの方法に対してウォータミストの場合は、スプリンクラーに比べて水の噴霧量を僅かにでき、また前述したように、制御装置１６に漏電などの悪影響が及ばない範囲の量を噴霧するため、火災の初期段階で水が噴霧されたとしても時間の経過とともにすぐに蒸発してしまうのでウォータミストによる漏電などの影響が制御装置１６に極力及ばないようになる。また、化学消火剤などを用いていないので、環境問題を引き起こす可能性も皆無である。また、ウォータミストの場合、スプリンクラーから放出される水粒子と比べて、水微粒子が体積に対して表面積が大きく、空中の水微粒子が気化しやすいので、その気化によって火災による輻射熱を有効に遮熱することができるという効果がある。また、水微粒子の気化によってシャッターケース９内の酸素濃度が低下するので、可燃物が存在したとしても着火しにくくなるという効果もある。なお、この実施の形態ではウォータミストを例に説明したが、ウォータミストと同程度の水微粒子を噴霧するものであれば、ウォータミストに限定されるものではない。また、ウォータミストに代えて、外部から冷却エアを噴出するようにしてもよい。
【００２０】
上述のシャッター装置によれば、火災時に火炎によってシャッターケース９の温度が上昇すると、それに伴って温度感知器２１も温度上昇し、所定温度に達した時点で接点が開く。これによって、制御装置１６は、電磁バルブ２０を制御して、ウォータミストノズル３０，３１からウォータミストを噴霧し制御装置１６及び耐熱用配線２４を冷却する。このとき、制御装置１６及び耐熱用配線２４は、シャッターケース９から離れた位置に配置されているので、制御装置１６は仕様温度範囲内にあり所定の制御を行うことができる。また、耐熱用配線２４が焼損する可能性も非常に少ない。
【００２１】
次に、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置内の制御装置１６の動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
［ステップＳ１］
第１カウンタＣ１と第２カウンタＣ２をそれぞれ「０」にリセットするイニシャライズ処理を行う。この第１カウンタＣ１及び第２カウンタＣ２は、時間の経過を計時するものであり、後述のステップで使われるものである。
［ステップＳ２］
第１のサーモスタットＴｈ１がオフ状態か否か、すなわち温度感知器２１付近の温度が温度Ｔ１に達したか否かを判定し、温度Ｔ１に達していない（ＮＯ）と判定された場合にはこのステップＳ２の判定処理を繰り返し実行し、温度Ｔ１に達した（ＹＥＳ）と判定された場合には次のステップＳ３に進む。
［ステップＳ３］
前のステップＳ２でサーモスタットＴｈ１がオフ状態、すなわち温度Ｔ１に達したと判定されたので、ここでは、初期温度検知処理として、火災の初期段階であることを報知する。具体的には、警報ブザーを鳴らしたり、表示灯を点灯させたり、中央管理室に通報したりする。この報知によって、火災に対する初期段階の消火作業等を促すことができる。
［ステップＳ４］
第２のサーモスタットＴｈ２がオフ状態か否か、すなわち温度感知器２１付近の温度が温度Ｔ１よりも十分に高い温度Ｔ２に達したか否かを判定し、温度Ｔ２に達していない（ＮＯ）と判定された場合にはこのステップＳ５に進み、温度Ｔ２に達した（ＹＥＳ）と判定された場合には次のステップＳ７に進む。
［ステップＳ５］
前のステップＳ４で第２のサーモスタットＴｈ２がオフ状態、すなわち温度Ｔ２に達したと判定されたので、ここでは、第１カウンタＣ１の値が所定値ＣＮＴ１よりも大きいか否かを判定し、所定値ＣＮＴ１以下（ＮＯ）と判定された場合には、ステップＳ６に進み、第１カウンタＣ１の値が所定値ＣＮＴ１よりも大きい（ＹＥＳ）と判定された場合にはステップＳ１にリターンする。
［ステップＳ６］
第１カウンタＣ１の値を「１」だけインクリメント処理し、ステップＳ４にリターンする。すなわち、ステップＳ４〜Ｓ６は、第１カウンタＣ１の値が所定値ＣＮＴ１よりも大きくなるまでインクリメント処理を繰り返し実行し、これによって所定時間（例えば５分程度）の計時処理を行っている。ステップＳ５でＹＥＳと判定されたということは、第１のサーモスタットＴｈ１がオフ状態になってから所定時間経過しても第２のサーモスタットＴｈ２がオフ状態にならなかったこと、すなわち温度Ｔ１に達してから所定時間経過しても温度Ｔ２に上昇しなかったことを意味する。これは第１のサーモスタットＴｈ１が温度Ｔ１に達したのは、火災ではない一時的な特殊要因、例えば太陽の照りつけ等によって一時的に温度が上昇した場合や初期消火によって火災が消滅した場合などが原因でサーモスタットＴｈ１がオフ状態になったと考えられる。そこで、このような一時的な特殊要因による温度上昇の場合を除去するためにステップＳ４〜Ｓ６の処理を行っている。
［ステップＳ７］
前のステップＳ４で第２のサーモスタットＴｈ２がオフ状態、すなわち温度Ｔ２に達したと判定されたので、ウォータミスト噴霧処理を実行する。ウォータミスト噴霧処理は電磁バルブ２０を所定時間（５〜１０秒程度）だけオン状態にすることによって行われる。これによって、所定量のウォータミストが制御装置１６及び耐熱用配線２４に噴霧され、制御装置１６及び耐熱用配線２４は冷却される。なお、この噴霧処理と合わせて、初期段階で行ったステップＳ３の初期温度検知処理とは異なる態様で警報ブザーを鳴らしたリ、表示灯を点灯させたり、中央管理室に通報したりする。この報知によって、火災が大きくなって来たことを知らせ、さらなる消火作業等を促進するようにしてもよい。
［ステップＳ８］
ステップＳ４と同じように第２のサーモスタットＴｈ２がオフ状態か否か、すなわち温度感知器２１付近の温度が温度Ｔ２よりも以前として大きいか否かを判定し、大きい（ＹＥＳ）と判定された場合にはステップＳ９に進み、逆に温度感知器２１付近の温度が温度Ｔ２よりも低くなっていた場合にはステップＳ４にリターンする。ステップＳ４では、ＮＯと判定されるので、所定時間経過にステップＳ１にリターンし、初期状態に復帰するようになる。
［ステップＳ９］
前のステップＳ８で、ＹＥＳと判定されたので、ここでは第２カウンタＣ２の値が所定値ＣＮＴ２よりも大きいか否かを判定し、所定値ＣＮＴ２以下（ＮＯ）と判定された場合にはステップＳＡに進み、逆に大きい（ＹＥＳ）と判定された場合にはステップＳ７にリターンする。
［ステップＳＡ］
前のステップＳ９でＮＯと判定されたので、第２カウンタＣ２の値を「１」だけインクリメント処理し、ステップＳ８にリターンする。すなわち、ステップＳ８〜ＳＡは、第２カウンタＣ２の値が所定値ＣＮＴ２よりも大きくなるまでインクリメント処理を繰り返し実行し、所定時間（例えば１分程度）の計時処理を行う。そして、第２カウンタＣ２の値が所定値ＣＮＴ２よりも大きくなった時点でステップＳ７にリターンし、再びウォータミスト噴霧処理を実行する。これによって、ウォータミスト噴霧処理が所定のインターバル処理にて行われるようになる。これはウォータミストであっても、長時間連続的に噴霧していたら制御装置１６に悪影響を及ぼすので、噴霧処理を途切れ途切れ所定のインターバルを持って行うようにしてある。
【００２２】
以上のようにして、火災発生の通報から消防隊等が到着するまでの時間は通常は５〜２０分とされているので、火炎がシャッター装置に近接してきたり、あるいはシャッター装置が高温になったとしても、これを早期に検知して制御装置の焼損を防止し、消防隊等が到着してから消火作業を行うまでの間、シャッター装置の開閉を安定に行うことができるという効果がある。
【００２３】
なお、上述の実施の形態では、制御装置１６に直接ウォータミストを噴霧する場合について説明したが、制御装置１６に冷却用フィンを設け、それにウォータミストを噴霧するようにしてもよい。また、送風ファンを設け、ウォータミストの噴霧と共に送風にてウォータミストの蒸発を促進し、冷却効果を向上させるようにしてもよい。同様に、耐熱用配線２４の配管などにも冷却用フィンや送風ファンを設けるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、操作スイッチ１７は配線によって制御装置１６に接続されているが赤外線などの無線型のリモコンを用いてもよいことは言うまでもない。さらに、上述の実施の形態では、シャッター装置を例に説明したが、ドアの場合も同様に適用できることは言うまでもない。上述の実施の形態では、ウォータミストノズルをシャッターケース９内に設ける場合について説明したが、これ以外の箇所に適宜設けてもよいことは言うまでもない。例えば、操作スイッチ１７と制御装置１６との間の配線を冷却するためにその部分に設けたり、シャッターケース９を全体的に冷却するようにケース内に多数設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の開閉体装置によれば、電動シャッターや電動ドアなどの開閉体装置が火炎によって高温度状態になった場合の不安定な動作を極力回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の概略構成を示す図。
【図２】 図２は図１のシャッター装置を右側から見た一部断面を示す側面図。
【図３】 本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の動作を示すフローチャート図。
【符号の説明】
９…シャッターケース、１０…シャッターカーテン、１１，１２…ガイドレール、１３…巻取シャフト、１４…チェーン、１５…モータ、１６…制御装置、１７…操作スイッチ、３０，３１…ウォータミストノズル、１９…水供給管、２０…電磁バルブ、２１…温度感知器、２２…まぐさ部、２３…床面、２４…耐熱用配線

Claims (4)

1. 開口部に設けられた開閉体手段と、
   前記開閉体手段を動作させる制御手段と、
   前記制御手段の近傍の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度が所定値以上になった時点で前記制御手段に向けてウォータミストを噴霧することによって前記制御手段を冷却する冷却手段と
   を備えたことを特徴とする開閉体装置。
2. 請求項１において、
   前記制御手段は、開閉制御信号を出力する信号発生手段を備えており、
   前記冷却手段は、前記制御手段と前記信号発生手段との間を結ぶ配線手段並びに前記制御手段と前記温度検出手段との間を結ぶ配線手段に対してもウォータミストを噴霧することを特徴とする開閉体装置。
3. 請求項１において、
   前記冷却手段は、前記開閉体手段に対してもウォータミストを噴霧することを特徴とする開閉体装置。
4. 請求項１において、
   前記冷却手段は、噴霧用の水の供給を他の放水設備から受けることを特徴とする開閉体装置。

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