JP4861726B2 - シャッターを備える設備 - Google Patents

Description

本発明は、自重降下により開口部を閉鎖する、シャッターを備える設備に関する。

建物におけるエレベーター、エスカレーター及びダクトなどの特定部分並びに一定規模以上の建物内部には、延焼や煙の拡散を防止するため、火災時に自重降下して開口部を閉鎖する消防設備が設置されている。この消防設備としては、エレベーターやエスカレーター部などに設置される防煙防火シャッター、建物内部に設置される防火シャッター、ダクト内に設置される防炎ダンパ、窓に設置される防火パネル及び天井から一定長さの不燃布などを垂れ下げる垂れ壁などがある。図９により、例として防煙防火シャッター（以下単に「シャッター」という。）１００の自重降下の動作を説明する。通常時は、シャッターカーテン１０１の巻取りシャフト１０４とスプロケットを介して連結された開閉機１０５をブレーキで制動することで、シャッターカーテン１０１は自重降下せずに停止している。火災で感知器１０７が煙、熱又は炎などを感知すると、火災信号が消防設備を制御する連動制御器１０８に送信され、連動制御器１０８は消防設備へ作動信号の送信及び電気の供給を行う。この作動信号及び電気の供給を受けた自動閉鎖装置１０６は、機械的な方法により開閉機１０５のブレーキによる制動を解除し、シャッターカーテン１０１は自重降下を始める。これにより、シャッターカーテン１０１が床面まで到達することでシャッター１００の閉鎖は完了する。

図１０は、１基の連動制御器１０８で複数の消防設備を制御する状況を示す図である。連動制御器１０８は、複数の消防設備を制御可能であり、図１０では消防設備として４基のシャッター１００が示されている。図１１は、図１０におけるシャッター１００の自動閉鎖装置１０６の電気回路図である。かかる構成により、連動制御器１０８が感知器１０７から火災信号を受けることで、４基のシャッター１００の自動閉鎖装置１０６へ作動信号の送信及び電気の供給を行う。これにより、自動閉鎖装置１０６の電磁ソレノイド１１０が作動することでブレーキは解除され、各シャッターカーテン１０１は自重降下する。

ここで、連動制御器には、停電時にも作動するようにバッテリーが備えられている。そのため、連動制御器の構造基準により出力電流が制限されることから、同時に作動させることが可能な自動閉鎖装置の数は限られる。例えば、連動制御器の出力電流を前述の制限により２Ａとした場合、１基の自動閉鎖装置の作動電流が０．５Ａであれば、連動制御器は同時に４基の自動閉鎖装置しか作動させることができない。そのため、多くの自動閉鎖装置を作動させる場合は、全部同時でなく順次作動させる方法が用いられている。図１２は、連動制御器１０８によりシャッター１００の自動閉鎖装置１０６を順次作動させる方法を示した図である。図１２では、エスカレーター周りに８基のシャッター１００が設置されている。各シャッター１００の自動閉鎖装置１０６の作動電流を０．５Ａ、連動制御器１０８の出力電流を２Ａとすると、同時に４基の自動閉鎖装置１０６しか作動させることができない。これに対する解決策の一つとして、次の方法がある。最初に、連動制御器１０８からの電気は、自動閉鎖装置１０６ａ〜１０６ｄへ供給され、シャッターカーテン１０１ａ〜１０１ｄが降下する。シャッターカーテン１０１ａ〜１０１ｄの降下が完了すると、切換器１０９により電気は自動閉鎖装置１０６ｅ〜１０６ｈへ供給される。これにより、シャッターカーテン１０１ｅ〜１０１ｈが自重降下して、全シャッターの閉鎖が完了する。なお、上記では防煙防火シャッターを一例に自重降下及び切換器の作動を説明したが、防火シャッター及び防炎ダンパなどの他の消防設備についても同様に作動する。

しかし、この切換器を使用することで、作動順序が後である消防設備の自重降下が遅れることとなり、また切換器の作動不良が発生した場合には、切換後に作動する消防設備が正常に作動しないという問題があった。さらに、消防設備の設置工事において電流計算が必要となることから施工が困難となり、切換器の設置及び配線により設置費用が高くなるという問題があった。

そこで、本発明は、連動制御器からの出力電流を抑え、かつ切換器等の回路を使用せずに全ての設備を同時に作動させることにより、迅速で確実な作動ができるとともに設置工事を容易にすることを可能とする、シャッター備える設備を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、複数のシャッター（１）を備え、感知器（１０）と、感知器からの火災信号を受信して複数のシャッターのそれぞれに対して同時に開口部を閉鎖する作動信号を送信する連動制御器（１１）と、を有し、１つの連動制御器と複数のシャッターとは、該複数のシャッターのそれぞれに対して連動制御器からの作動信号が同時に送信可能に接続されており、複数のシャッターのそれぞれは充電可能な蓄電装置（８）を具備し、シャッターが開口部を閉鎖するに際しては連動制御器から電力を供給されることなく、蓄電装置から電力が供給される、シャッターを備える設備を提供することにより前記課題を解決する。

ここで、「開口部」とは、窓などの建物内部から外部へ向かって開いている部分及び建物内部において消防設備により仕切られる部分など閉鎖が可能であって、開いている部分を意味する。また、「閉鎖」とは、開口部を全て閉鎖する場合だけでなく、開口部の一部を閉鎖する場合も含む。さらに、「充電可能」とは、発電機、バッテリー及び商用電源など、外部から蓄電装置に充電が可能であることを意味する。

請求項１に記載の発明によれば、自動閉鎖装置は連動制御器から作動信号を受信し、自己に備えた蓄電装置から電気の供給を受けて作動する。そのため、連動制御器は自動閉鎖装置へ作動信号のみを送信することで出力電流の制限と関係がなくなり、同時に多くの消防設備に作動信号を送信することができるようになるため、切換器が不要となる。これにより、全ての消防設備を迅速で確実に作動させることができる。また、設置工事において電流計算が不要となることから施工が容易となり、切換器の設置工事が不要となることから施工の迅速化及び設置費用の削減が可能となる。

従って、安全、迅速かつ確実に建物の開口部を閉鎖することができるとともに施工が容易である設備を提供することが可能である。

本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下、図面に示す実施形態に基づき、一例として本発明による消防設備をシャッターとして説明する。また、蓄電装置をコンデンサ、充電装置を商用電源として説明するが、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り以下の説明になんら限定されるものではない。

図１は、建物内の開口部を閉鎖するシャッター１の斜視図である。通常、シャッターなどの自重降下する消防設備に関しては、製造会社が製造し、防災会社が消防設備及び連動制御器などの防災設備の設置を行い、建設会社が管理を行っている。そのため、製造会社は自社製品の安全性や耐久性等の性能向上を目指し、防災会社は製造会社の既成製品を使用して施工し、建設会社が両者を取りまとめることが一般的である。したがって、製造会社が防災会社による設置及び施工という見地から自社製品の課題を把握し、それに基づいて製品開発及び改良を行うことは非常に困難である。本発明は、発明者がその困難を克服し、鋭意検討の結果されたものである。シャッター１を構成するシャッターカーテン２は、左右両端にガイドレール３が床面に垂直に設置され、上部の軸受ブラケット４に備えられた巻取りシャフト５が取り付けられている。開閉機６は、回転軸にブレーキ及び調速機が取り付けられて構成されており、スプロケットを介してチェーンにより巻取りシャフト５に連結されている。自動閉鎖装置７は、蓄電装置であるコンデンサを収めたコンデンサボックス８及びブレーキ解除装置９を備え、コンデンサボックス８は感知器１０と接続された連動制御器１１及び充電装置の商用電源１２に接続される。また、ブレーキ解除装置９は、開閉機６に取り付けられる。かかる構成により、通常時にコンデンサボックス８のコンデンサは商用電源１２により蓄電される。火災時に連動制御器１１は感知器１０から火災信号を受信して、コンデンサボックス８に作動信号を送信する。この作動信号を受信して後述のとおり自動閉鎖装置７が作動し、開閉機６のブレーキが解除されることでシャッターカーテン２の自重により開閉機６が回転し、調速機で速度を抑制された回転がスプロケットを介してチェーンにより伝達され、巻取りシャフト５を回転させる。これにより、シャッターカーテン２がガイドレール３に沿って自重降下することで、シャッター１は閉鎖する。

図２は、シャッター１の自動閉鎖装置７の電気回路図である。自動閉鎖装置７は、コンデンサを収めたコンデンサボックス８、コンデンサの充電装置である商用電源１２及びブレーキ解除装置９を備えている。コンデンサボックス８は、感知器１０と接続された連動制御器１１及び商用電源１２が入力端子に接続され、ブレーキ解除装置９が出力端子に接続されている。ここで、ブレーキ解除装置９は、電磁ソレノイド１３を備え、電気の供給を受けて瞬間的に作動する構造であり、開閉機６に取り付けられている。かかる構成により、火災時にコンデンサボックス８が、感知器１０からの火災信号を受信した連動制御器１１から作動信号を受信すると、コンデンサボックス８は通常時に商用電源１２により蓄電されたコンデンサからブレーキ解除装置９へ電気を供給する。これにより、電磁ソレノイド１３が瞬間的に作動して開閉機６のブレーキが解除され、シャッターカーテン２が自重降下を始める。したがって、自動閉鎖装置７は、作動にあたり連動制御器１１から電気の供給を受けずに作動することが可能であるため、連動制御器１１は出力電流の制限とは無関係となる。

図３は、１基の連動制御器１１と複数のシャッター１との接続図である。連動制御器１１は、複数のシャッター１の蓄電装置であるコンデンサボックス８と接続されている。

図４は、図３における複数のシャッター１の自動閉鎖装置７の電気回路図である。蓄電装置であるコンデンサボックス８は、連動制御器１１、商用電源１２及びブレーキ解除装置９と接続されている。

かかる構成により、通常時に各コンデンサボックス８のコンデンサは商用電源１２により蓄電される。火災時に各コンデンサボックス８は、感知器１０からの火災信号を受信した連動制御器１１から作動信号を受信して、通常時に蓄電されたコンデンサからブレーキ解除装置９へ電気を供給する。これにより電磁ソレノイド１３が作動し、開閉機６のブレーキが解除されることでシャッターカーテン２が自重降下を始め、全シャッター１は閉鎖される。したがって、自動閉鎖装置７は、作動時に連動制御器１１からの電気の供給を必要とせず、連動制御器１１は出力電流の制限と無関係となることで連動制御器１１は同時に多くの消防設備を作動させることが可能であるため、切換器が不要となる。そのため、迅速かつ確実に開口部を閉鎖することができるとともに施工を容易にし、設置費用を削減することができる。

図５は、危害防止装置付きシャッター２０の斜視図である。危害防止装置とは、自重降下しているシャッターカーテン２に挟まれる事故を防止するための装置である。ここでは、危害防止の一例として、自重降下するシャッターカーテン２が障害物に接触することでシャッター２０の閉鎖を一時停止させ、障害物が無くなるとシャッターカーテン２の自重降下が再開され閉鎖を完了する方法により説明する。危害防止装置は、自動閉鎖装置２１及び障害物検知部から構成され、そのため図５では、図１のシャッター１において、後述のとおり自動閉鎖装置の構成が変更され、また座板スイッチ２２がシャッターカーテン２の最下端にある座板に取り付けられ、リール２３に巻き取られるリード線２４により自動閉鎖装置２１に接続されている。

図６は、シャッター２０の自動閉鎖装置２１の電気回路図である。危害防止装置は、シャッターカーテン２の自重降下中に障害物を検知したときに、開閉機６のブレーキを再度制動させ、シャッターカーテン２の自重降下を停止させることが必要である。そのため、ここではブレーキ解除装置２６に、作動を維持するためには通電を必要とし、通電がなくなると開閉機６のブレーキを制動状態へ復帰する構造の物を使用している。これにより、図６では、図２の自動閉鎖装置７が変更されている。ブレーキ解除装置２６の回路は、入力端子がタイマー回路２７と接続され、タイマー回路２７からは、ブレーキの制動解除に連動するｂ接点（常時閉接点）のスイッチ２８及びブレーキ解除用モータ２９へ通電する回路と、電磁クラッチ３０へ通電する回路が構成されている。また、ａ接点（常時開接点）の座板スイッチ２２がタイマー回路２７へ接続されている。

かかる構成により、通常時にコンデンサボックス２５のコンデンサは、商用電源１２により蓄電される。火災時に連動制御器１１は、感知器１０から火災信号を受信するとコンデンサボックス２５へ作動信号を送信する。コンデンサボックス２５は、この作動信号を受信して通常時に蓄電されたコンデンサからブレーキ解除装置２６へ電気を供給する。ブレーキ解除装置２６では、供給された電気はタイマー回路２７に入り、タイマー回路２７での制御によりタイマー設定時間に関係なく直ちにブレーキ解除用モータ２９及び電磁クラッチ３０へ出力される。ブレーキ解除用モータ２９が駆動すると、機械的に開閉機６のブレーキが解除される。これにより、シャッターカーテン２が自重降下を始める。開閉機６のブレーキが解除されるとスイッチ２８は開成し、ブレーキ解除用モータ２９の駆動は停止する。一方、電磁クラッチ３０の作動により、ブレーキの解除は維持されるため、シャッターカーテン２の自重降下は継続する。ここで、シャッターカーテン２が障害物に接触し座板スイッチ２２が閉成すると、タイマー回路２７での制御により電磁クラッチ３０への通電が遮断されることで電磁クラッチ３０は解放されてブレーキが制動状態へ復帰し、シャッターカーテン２の自重降下は停止する。また、ブレーキが制動することでスイッチ２８は閉成される。障害物が無くなると座板スイッチ２２は開成するが、タイマー回路２７での制御により設定時間が経過するまでブレーキ解除用モータ２９及び電磁クラッチ３０へは通電されない。これにより、障害物が無くなってもタイマー回路２７の設定時間内はシャッターカーテン２が自重降下しないため、更なる安全が図られている。設定時間経過後にブレーキ解除用モータ２９及び電磁クラッチ３０へ通電されて開閉機６のブレーキの制動は解除され、シャッターカーテン２の自重降下は再開され、障害物が無ければシャッター２０の閉鎖は完了する。したがって、自動閉鎖装置７は、ブレーキ解除及び障害物によるブレーキ作動にあたり連動制御器１１から電気の供給を受けずに作動することが可能であるため、連動制御器１１は出力電流の制限とは無関係となる。

ここで、コンデンサの必要電荷量Ｑ［Ｃ クーロン］は、電流Ｉ［Ａ アンペア］、時間Ｔ［ｓ 秒］、コンデンサ静電容量Ｃ［Ｆ ファラッド］、電圧Ｖ［Ｖ ボルト］から、
Ｑ＝Ｉ・Ｔ＝Ｃ・Ｖ
で計算されるため、ブレーキ解除装置２６の作動電流Ｉ、ブレーキ解除装置２６の作動時間Ｔ及びコンデンサにかかる電圧Ｖからコンデンサの静電容量Ｃを求めることができる。ここで、電磁クラッチ３０の様にブレーキ解除装置２６への通電がなくなるとブレーキの制動状態へ復帰する構造の物を使用する場合、自重降下を継続させるにはブレーキ解除装置２６の作動が維持されることが必要であるため、ブレーキ解除装置２６の作動時間Ｔが長くなり、コンデンサの静電容量Ｃが大きくなる。そのため、ブレーキ解除装置２６を電磁ソレノイドの様な瞬間的な電気でブレーキの制動及び制動解除を切り替える構造とし、座板スイッチ２２の開閉によりブレーキ解除装置２６を作動させることで、コンデンサの静電容量Ｃを小さくすることが可能である。

図７は、１基の連動制御器１１と複数のシャッター２０との接続図である。連動制御器１１は、複数のシャッター２０の蓄電装置であるコンデンサボックス２５と接続されている。

図８は、図７における複数のシャッター２０の自動閉鎖装置２１の電気回路図である。蓄電装置であるコンデンサボックス２５は、連動制御器１１、商用電源１２及びブレーキ解除装置２６と接続されている。

かかる構成により、通常時に各コンデンサボックス２５のコンデンサは商用電源１２により蓄電される。火災時にコンデンサボックス２５は、感知器１０の火災信号を受信した連動制御器１１から作動信号を受信して、通常時に蓄電されたコンデンサからブレーキ解除装置２６へ電気を供給する。これによりブレーキ解除用モータ２９及び電磁クラッチ３０が作動し、開閉機６のブレーキが解除されることで、シャッターカーテン２が自重降下し、障害物が無ければ全シャッター２０は閉鎖される。したがって、自動閉鎖装置２１は、ブレーキ解除及び障害物によるブレーキ作動にあたり連動制御器１１から電気の供給を必要とせず、連動制御器１１は出力電流の制限と無関係となることで連動制御器１１は同時に多くの消防設備を作動させることが可能であるため、切換器が不要となる。そのため、迅速かつ確実に開口部を閉鎖することができるとともに施工を容易にし、設置費用を削減することができる。

なお、上記では、鋼製の防煙防火シャッターを一例に本発明の実施形態を説明したが、本発明は、防火シャッター、シャッターカーテンが不燃布である耐火スクリーン及び防炎ダンパなどの他の消防設備にも適用可能である。また、コンデンサに変えて蓄電装置としてバッテリーなどを使用し、商用電源に変えて充電装置としてソーラシステムや通常時に蓄電装置へ電気を供給する様に変更した連動制御器などを使用することも可能である。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自動閉鎖装置及び消防設備もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

シャッターの斜視図である。 シャッターの自動閉鎖装置の電気回路図である。 連動制御器と複数のシャッターとの接続図である。 複数のシャッターの自動閉鎖装置の電気回路図である。 危害防止装置付きシャッターの斜視図である。 危害防止装置付きシャッターの自動閉鎖装置の電気回路図である。 連動制御器と複数の危害防止装置付きシャッターとの接続図である。 複数の危害防止装置付きシャッターの自動閉鎖装置の電気回路図である。 従来のシャッターの斜視図である。 従来の連動制御器と複数のシャッターとの接続図である。 従来の複数のシャッターの自動閉鎖装置の電気回路図である。 従来のシャッターの制御の状況を示す図である。

符号の説明

１ シャッター
２ シャッターカーテン
３ ガイドレール
４ 軸受ブラケット
５ 巻取りシャフト
６ 開閉機
７ 自動閉鎖装置
８ コンデンサボックス
９ ブレーキ解除装置
１０ 感知器
１１ 連動制御器
１２ 商用電源
１３ 電磁ソレノイド
２０ シャッター
２１ 自動閉鎖装置
２２ 座板スイッチ
２３ リール
２４ リード線
２５ コンデンサボックス
２６ ブレーキ解除装置
２７ タイマー回路
２８ スイッチ
２９ ブレーキ解除用モータ
３０ 電磁クラッチ
１００ シャッター
１０１ シャッターカーテン
１０２ ガイドレール
１０３ 軸受ブラケット
１０４ シャフト
１０５ 開閉機
１０６ 自動閉鎖装置
１０７ 感知器
１０８ 連動制御器
１０９ 切換器
１１０ 電磁ソレノイド

Claims (1)

1. 複数のシャッターを備え、
   感知器と、前記感知器からの火災信号を受信して前記複数のシャッターのそれぞれに対して同時に開口部を閉鎖する作動信号を送信する連動制御器と、を有し、
   １つの前記連動制御器と前記複数の前記シャッターとは、該複数のシャッターのそれぞれに対して前記連動制御器からの前記作動信号が同時に送信可能に接続されており、
   前記複数のシャッターのそれぞれは充電可能な蓄電装置を具備し、
   前記シャッターが開口部を閉鎖するに際しては前記連動制御器から電力を供給されることなく、前記蓄電装置から電力が供給される、シャッターを備える設備。

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