JP7466351B2 - 開閉体装置、開閉体装置用外部電源変換装置、及び開閉体装置用外部電源変換ユニット - Google Patents

Description

本発明は、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、そのような開閉体装置用外部電源変換装置、及び開閉体装置用外部電源変換ユニットに係り、特に、停電時など商用電源の供給が無い場合に、外部電源を用いて電動式の開閉機（モータ等）の制御を行って、開閉体の動作を行うのに好適な開閉体装置、そのような開閉体装置用外部電源変換装置、及び開閉体装置用外部電源変換ユニットに関する。

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出入口や窓部、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。

一般に電動の開閉体装置は、建物などの構造物の開閉用空間部を昇降開閉するための開閉体を、構造物の天井裏またはシャッターケースに配置された開閉機（モータ等）によって昇降駆動するようになっている。このような電動の開閉体装置では、例えば、停電時に所定の操作を行うことにより、開閉体自体が自重降下して全閉状態に保持されるように構成されているものがある。そこで、従来は、停電時において、全閉状態の開閉体を開放する際、例えば、開閉機の出力回転軸（回転軸）をその近傍に備え付けの手動操作用ハンドルで回転させるなど、手動により開閉体を巻き上げて開放するようにしていた。

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（送水）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。非常電源装置は、バッテリからなる予備電源及びインバータ機器などの電子部品を搭載して構成されている。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。このような非常電源装置を備えた開閉体装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。その他、商用電源の停電時に、発電機を使用して開閉機（モータ等）の制御装置へ電力を供給するものもある。

特開２００９－７９４５７号公報

商用電源の停電時などに手動操作用ハンドルを用いて操作を行う場合、作業者が脚立や作業台などに上って上部に設けられた点検口を開放しながら、開閉体の開閉操作を行う必要があり、操作が大変面倒であった。一方、特許文献１に記載のような非常電源装置を設ける場合、設備費用が増大し、かつ予備電源のバッテリ交換を定期的に行なう必要があった。あるいは、発電機を使用する場合も、設備費用が増大し、かつ発電機への燃料の補給やオイル交換などのメンテナンスが必要であった。
また、非常電源装置をバッテリからなる予備電源及びインバータ機器などの電子部品で構成する場合、開閉体の下降時に開閉機（モータ等）で発生した回生電力による回生電流がインバータ機器などの電子部品へ逆流して、インバータ機器などの電子部品が破損する虞があった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、設備費用やメンテナンス作業を大幅に増大させることなく、停電時などでも開閉体の動作を容易に行うことができる開閉体装置、そのような開閉体装置用外部電源変換装置、及び開閉体装置用外部電源変換ユニットを提供することにある。

本発明の開閉体装置の第１の特徴は、開口部の周縁部に設けられた開閉手段と、開閉手段を電動で動作させるための開閉機と、開閉機を駆動して、開閉手段の動作を電動で制御する制御手段と、外部電源としてのバッテリに接続され、バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換して出力する変換手段と、商用電源の供給が無い場合に変換手段の出力を制御手段へ供給可能とする電源切替手段とを備え、変換手段が、開閉手段の動作時に開閉機で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有することにある。
変換手段が、開閉手段の動作時に開閉機（モータ等）で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有することにより、開閉体の動作時に開閉機で回生電力が発生しても、回生抵抗手段により回生電力が吸収されるので、回生電流が変換手段を構成する電子部品へ逆流して電子部品が破損する虞が回避され、停電時などに、開閉体の開放動作のみならず、開閉体の閉鎖動作をも容易に行うことができる。

開閉手段は、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部を電動で開閉移動するシャッターカーテンなどの開閉部材で構成される。開閉手段が、シャッターカーテンの場合には、建物などの開口部の周縁部の一つである上部に収納され、まぐさなどを通過してシャッターカーテンが下降し、開口部を電動で開閉動作する。これ以外にも、開閉手段が開口部の下部に収納されて、上昇方式にて電動で開閉移動したり、開閉手段が側部に収納されて、スライド方式にて電動で移動したりすることもある。また、開閉手段には、閉鎖によって開口部を全閉できるものも全閉できないものも含む。

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、変換手段が、車両に搭載された外部電源としての車載バッテリに接続され、車載バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換することにある。

本発明の開閉体装置は、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部及びその近傍に設置されるので、フォークリフトや自動車などの車両が容易に近づくことができる。そして、フォークリフトや自動車などの車両には、バッテリが搭載されており、その車載バッテリを利用することにより、特許文献１に記載のような非常電源装置や発電機などを使用することなく、停電時などに開閉体の動作を容易に行うことが可能となる。

車載バッテリは、フォークリフトや自動車などの車両から取り外す必要はなく、車載バッテリを搭載した車両を開閉体装置の近傍まで移動して来て、車載バッテリを車両に取り付けたまま、変換手段の接続作業を行えばよい。外部電源としての車載バッテリは、フォークリフトや自動車に限らず、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部の周囲又は内部を走行可能な他の車両に搭載されているものも含む。

本発明の開閉体装置の第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、変換手段が、電動フォークリフトに搭載された車載バッテリに接続され、車載バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換することにある。
工場、倉庫、車庫などの建物内では、電動フォークリフトが使用されていることが多く、電動フォークリフトの車載バッテリを容易に準備することができる。そして、電動フォークリフトの車載バッテリの電圧は、自動車の車載バッテリの電圧と同等かそれ以上の大きさであるので、商用電源と同じ電圧の電力への変換が容易である。

本発明の開閉体装置の第４の特徴は、前記第１、第２、又は第３の特徴に記載の開閉体装置において、制御手段及び電源切替手段を１つの制御盤内に搭載した制御ユニットを備えたことにある。
１つの制御盤内に制御手段及び電源切替手段を設置することにより、制御手段及び電源切替手段に必要な遮断器などの部品の重複が回避されて部品点数が削減されるとともに、配線・配管部材が削減される。従って、装置の設備費用を削減することが可能になるとともに、装置の設置スペースが小さくなる。また、組み立て時の配線・配管作業も低減する。

本発明の開閉体装置の第５の特徴は、前記第４の特徴に記載の開閉体装置において、制御ユニットが、開閉手段の動作を操作する操作手段を備え、制御手段が、操作手段の操作状態に応じて、開閉手段の動作を制御することにある。
制御ユニットに操作手段を設けることにより、従来は独立した別の操作スイッチが設けられていた場合に、制御ユニットを開閉手段の近傍に設置した上で、従来の独立した操作スイッチを開閉手段から離れた場所に設置して、利便性を向上させることができる。あるいは、従来の独立した操作スイッチを省略して、装置の設備費用を削減することが可能となる。

本発明の開閉体装置の第６の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、又は第５の特徴に記載の開閉体装置において、電源切替手段が、変換手段を接続するためのコネクタ手段を備えたことにある。
普段は変換手段をコネクタ手段から取り外して他の保管場所に保管することができ、商用電源の供給が無い場合に、保管場所から持ってきた変換手段をコネクタ手段に接続して、電気工事士の資格が必要な電気工事を施工することなく、必要な電力を変換手段から電源切替手段へ供給することが可能となる。

本発明の開閉体装置の第７の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、第５、又は第６の特徴に記載の開閉体装置において、変換手段が、バッテリからの入力電流が所定値に達したとき、バッテリからの入力電流を遮断する遮断器を備えたことにある。
遮断器を入力側に設けることにより、バッテリからの入力電流が異常な大電流であっても、入力電流が遮断されて、不具合発生の虞が回避される。

本発明の開閉体装置の第８の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、又は第７の特徴に記載の開閉体装置において、変換手段が、異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、バッテリの電圧に応じて、変圧器の一次側入力端子へのバッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを備えたことにある。
異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、変圧器の一次側入力端子へのバッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを設けることにより、電圧の異なる複数のバッテリのいずれかを使用することが可能となり、利便性が向上する。

本発明の開閉体装置の第９の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、又は第８の特徴に記載の開閉体装置において、電源切替手段が、通常時には、商用電源の電力を制御手段へ供給することにある。
通常時には商用電源を用いて動作される開閉体装置を、停電時など商用電源の供給が無い場合にも容易に動作させることが可能となる。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第１の特徴は、開口部の周縁部に設けられた開閉手段、開閉手段を電動で動作させための開閉機、開閉機を駆動して、開閉手段の動作を電動で制御する制御手段、及び商用電源の供給が無い場合に外部電源に基づく電力を制御手段へ供給可能とする電源切替手段を備えた開閉体装置用外部電源変換装置であって、外部電源としてのバッテリに接続され、バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換する変換手段を備え、変換手段が、開閉手段の動作時に開閉機で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有し、変換手段により変換した電力を開閉体装置の電源切替手段へ出力することにある。
これは、開閉体装置用外部電源変換装置を、停電時などの電力供給が無い場合の非常用の防災装置として提供するものであり、変換手段が、開閉手段の動作時に開閉機で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有することにより、開閉体の動作時に開閉機で回生電力が発生しても、回生抵抗手段により回生電力が吸収されるので、回生電流が変換手段を構成する電子部品へ逆流して電子部品が破損する虞が回避され、停電時などに、開閉体の開放動作のみならず、開閉体の閉鎖動作をも容易に行うことができる非常用の防災装置が、安価に提供される。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、変換手段が、車両に搭載された外部電源としての車載バッテリに接続され、車載バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換することにある。
フォークリフトや自動車などの車両には、バッテリが搭載されており、その車載バッテリを利用することにより、特許文献１に記載のような非常電源装置や発電機などを使用することなく、停電時などに開閉体の動作を容易に行うことが可能となる。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、変換手段が、電動フォークリフトに搭載された車載バッテリに接続され、車載バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換することにある。
工場、倉庫、車庫などの建物内では、電動フォークリフトが使用されていることが多く、電動フォークリフトの車載バッテリを容易に準備することができる。そして、電動フォークリフトの車載バッテリの電圧は、自動車の車載バッテリの電圧と同等かそれ以上の大きさであるので、商用電源と同じ電圧の電力への変換が容易である。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第４の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、変換手段が、バッテリからの入力電流が所定値に達したとき、バッテリからの入力電流を遮断する遮断器を備えたことにある。
遮断器を入力側に設けることにより、バッテリからの入力電流が異常な大電流であっても、入力電流が遮断されて、不具合発生の虞が回避される。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第５の特徴は、前記第１、第２、第３、又は第４の特徴に記載の開閉体装置用外部電源装置において、変換手段が、異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、バッテリの電圧に応じて、変圧器の一次側入力端子へのバッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを備えたことにある。
異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、変圧器の一次側入力端子へのバッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを設けることにより、電圧の異なる複数のバッテリのいずれかを使用することが可能となり、利便性が向上する。

本発明の開閉体装置用外部電源変換装置の第６の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、又は第５の特徴に記載の開閉体装置用外部電源装置において、電源切替手段が、通常時には、商用電源の電力を制御手段へ供給することにある。
通常時には商用電源を用いて動作される開閉体装置を、停電時など商用電源の供給が無い場合にも容易に動作させることが可能となり、そのような開閉体装置の非常用の防災装置が、安価に提供される。

本発明の開閉体装置用外部電源変換ユニットの第１の特徴は、前記第１、第２、第３、第４、第５、又は第６に記載の開閉体装置用外部電源変換装置と、開閉体装置用外部電源変換装置とバッテリとを接続する第１のケーブルと、開閉体装置用外部電源変換装置と開閉体装置の電源切替手段とを接続する第２のケーブルとを備えたことにある。
開閉体装置用外部電源変換ユニットが、開閉体装置用外部電源変換装置、第１のケーブル及び第２のケーブルを備えるので、バッテリ及び開閉体装置用外部電源変換ユニットを準備すると、必要な接続作業が直ちに可能となる。

本発明の開閉体装置用外部電源変換ユニットの第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の開閉体装置用外部電源変換ユニットにおいて、第１のケーブルが、その一端に、バッテリに接続するための第１のコネクタ手段を有し、第２のケーブルが、その一端に、開閉体装置の電源切替手段に接続するための第２のコネクタ手段を有することにある。
第１のケーブルがバッテリに接続するための第１のコネクタ手段を有し、第２のケーブルが開閉体装置の電源切替手段に接続するための第２のコネクタ手段を有するので、開閉体装置用外部電源変換装置のバッテリへの接続作業、及び開閉体装置用外部電源変換装置の開閉体装置の電源切替手段への接続作業が容易になる。

本発明の開閉体装置用外部電源変換ユニットの第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用外部電源変換ユニットにおいて、第１のケーブル及び／又は第２のケーブルは、それらの他端が、予め、開閉体装置用外部電源変換装置に接続されていることにある。
第１のケーブル及び／又は第２のケーブルの他端が、予め、開閉体装置用外部電源変換装置に接続されているので、開閉体装置用外部電源変換ユニットを使用する際、改めて第１のケーブル及び／又は第２のケーブルを開閉体装置用外部電源変換装置に接続する作業を行う必要がなく、必要最小限の作業を迅速に行うことができる。

本発明の開閉体装置用外部電源変換ユニットの第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の開閉体装置用外部電源変換ユニットにおいて、さらに、開閉体装置用外部電源変換装置、第１のケーブル及び／又は第２のケーブルを一緒に持ち運ぶための携帯用ケースを備えたことにある。
携帯用ケースを用いて、開閉体装置用外部電源変換装置、第１のケーブル及び／又は第２のケーブルを容易に一緒に持ち運ぶことが可能となる。

本発明の開閉体装置、開閉体装置用外部電源変換装置、及び開閉体装置用外部電源変換ユニットによれば、設備費用やメンテナンス作業を大幅に増大させることなく、停電時などでも開閉体の動作を容易に行うことができるという効果がある。

本発明に係る開閉体装置であ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内の各装置の動作を説明する図である。 本発明に係る開閉体装置内の外部電源変換装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明に係る開閉体装置内の外部電源変換装置の回路構成の他の例を示す図である。 本発明に係る開閉体装置であるシャッター装置の概略構成の他の例を示す図である。 本発明に係る開閉体装置内の制御ユニットの構成の一例を示す図である。 本発明に係る開閉体装置用外部電源変換ユニットの一例を示す図である。

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カーテンを備えたシャッター装置を例に説明する。図１は、本発明に係る開閉体装置であ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、位置検出装置１７２、制御装置１８、障害物感知器１８５、操作スイッチ１９、電源切替装置２０、コネクタ２０ａ、及び外部電源変換装置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も備えている

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１７２（図２参照）が設けられている。この位置検出装置１７２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、電源ラインＡＣから電源切替装置２０を介して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１７２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。なお、図１では示していないが、制御装置１８は無線型リモコン装置によっても操作可能となっている。

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内の図示しない危害防止用連動中継器に入力される。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信号ＢＳに相当する信号として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１３，１４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装置１８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。

図２は、本発明に係る開閉体装置内の各装置の動作を説明する図である。制御装置１８は、電源切替回路２０から供給された電力により、操作スイッチ１９、障害物感知器１８５及び位置検出装置１７２からの各信号、並びに非常信号ＢＳに基づいて、モータ１７を制御する。なお、図２では、制御装置１８以外への商用電源の接続関係については、その図示を省略してある。

本例の電源切替回路２０は、操作者が手動で切り替える手動スイッチであって、普段は、電源ラインＡＣ側へ接続されており、電源ラインＡＣから供給される商用電源の電力を制御装置１８へ供給する。そして、商用電源の停電時は、操作者が手動で電源切替回路２０を外部電源変換装置３０側へ切り替え、電源切替回路２０は、外部電源変換装置３０から供給される電力を制御装置１８へ供給する。なお、電源切替回路２０として、電源ラインＡＣから供給される商用電源の電力を検出し、商用電源の停電時に外部電源変換装置３０側へ自動的に切り替わる自動スイッチを使用してもよい。また、再度、外部電源から商用電源へ戻す際も、手動で切り替えを行い、あるいは自動的に切り替わるスイッチを設けてもよい。

外部電源変換装置３０は、車載バッテリ４０から入力される直流の電力を、商用電源と同じ電圧２００［Ｖ］の三相交流の電力に変換して、電源切替回路２０へ出力する。ここで、車載バッテリ４０は、フォークリフトや自動車などの車両に搭載されたバッテリであり、通常、電動フォークリフトでは２４又は４８［Ｖ］、ガソリン車では１２［Ｖ］、ディーゼル車では２４［Ｖ］の電圧のバッテリが使用されている。

図１において、開閉体装置１０は、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部及びその近傍に設置されるので、フォークリフトや自動車などの車両が容易に近づくことができる。そして、フォークリフトや自動車などの車両には、バッテリが搭載されており、その車載バッテリ４０を利用することにより、特許文献１に記載のような非常電源装置や発電機などを使用することなく、停電時に開閉体の開閉動作を容易に行うことが可能となる。

車載バッテリ４０は、フォークリフト又は自動車などの車両から取り外す必要はなく、車載バッテリ４０を搭載した車両を開閉体装置１０の近傍まで移動して来て、車載バッテリ４０を車両に取り付けたまま、外部電源変換装置３０の接続作業を行えばよい。外部電源としての車載バッテリ４０は、フォークリフトや自動車に限らず、住宅、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部の周囲又は内部を走行可能な他の車両に搭載されているものも含む。

なお、ガソリン車やディーゼル車の車載バッテリ４０を利用する場合、開閉体装置１０のシャッターカーテン１２の開閉動作を行っている間は、エンジンをアイドリング状態に駆動させておくことにより、車載バッテリ４０の過放電（いわゆる「バッテリ上がり」）が回避される。

電源切替回路２０には、外部電源変換装置３０を接続するためのコネクタ２０ａが設けられている。普段は外部電源変換装置３０をコネクタ２０ａから取り外して他の保管場所に保管することができ、商用電源の停電時に、保管場所から持ってきた外部電源変換装置３０をコネクタ２０ａに接続して、電気工事士の資格が必要な電気工事を施工することなく、必要な電力を外部電源変換装置３０から電源切替回路２０へ供給することが可能となる。

図３は、本発明に係る開閉体装置内の外部電源変換装置の回路構成の一例を示す図である。本例は、車載バッテリ４０の電圧（４８、２４又は１２［Ｖ］）に対応して、使用する車載バッテリ４０の電圧専用の外部電源変換装置３０を用意するものである。外部電源変換装置３０は、遮断器３１、スイッチング回路３２、変圧器３３、整流回路３４、インバータ回路３５、フィルタ回路３６、スイッチング制御・ドライバ回路３７、及び回生抵抗装置３９を含んで構成されている。車載バッテリ４０の正極側端子は、直流入力（＋）として遮断器３１に接続され、車載バッテリ４０の負極側端子は、直流入力（－）としてスイッチング回路３２に接続される。遮断器３１は、入力電流が所定の遮断値に達したとき、車載バッテリ４０の正極側端子からの入力電流を遮断する。

なお、図３の例では、遮断器３１が外部電源変換装置３０の入力側だけに設けられているが、外部電源変換装置３０の出力側にも、遮断器を設けてもよい。遮断器を外部電源変換装置３０の入力側に設けることにより、車載バッテリ４０からの入力電流が異常な大電流であっても、入力電流が遮断されて、不具合発生の虞が回避される。また、遮断器を外部電源変換装置３０の出力側に設けることにより、外部電源変換装置３０が故障しても、異常な大電流が電源切替回路２０へ供給されてしまう虞が回避される。

スイッチング回路３２は、スイッチング制御・ドライバ回路３７の制御に従って、変圧器３３の一次側入力端子へ供給される一次電流をオン／オフする。変圧器３３は、車載バッテリ４０の電圧に応じて変圧比が異なり、４８、２４又は１２［Ｖ］の一次側電圧を、２００［Ｖ］の二次側電圧に変圧する。整流回路３４は、変圧器３３の二次電流を整流する。インバータ回路３５は、スイッチング制御・ドライバ回路３７の駆動に基づいて、整流回路３４が整流した変圧器３３の二次電流に対して、周波数変換を行う。フィルタ回路３６は、正弦波フィルタ及びノイズフィルタを含み、インバータ回路３５から出力された交流電流をフィルタリングして、三相交流出力として出力する。

インバータ回路３５には、回生抵抗装置３９が接続されている。回生抵抗装置３９は、回生抵抗器３９ａと制動回路３９ｂとを含んで構成されている。制動回路３９ｂは、例えばインバータ回路３５内の直流電圧部の電圧を検出して、回生抵抗器３９ａに流れる電流のオン／オフ制御を行う。制動回路３９ｂによるオン制御時、回生抵抗器３９ａには、モータ１７（開閉機）で発生した回生電力による回生電流が流れる。シャッターカーテン１２（開閉体）の下降時にモータ１７（開閉機）で回生電力が発生しても、インバータ回路３５に接続された回生抵抗装置３９により回生電力が吸収されるので、回生電流が外部電源変換装置３０の一部を構成するインバータ回路３５の電子部品へ逆流して電子部品が破損する虞が回避される。

図４は、本発明に係る開閉体装置内の外部電源変換装置の回路構成の他の例を示す図である。本例は、車載バッテリ４０の電圧（４８、２４又は１２［Ｖ］）に関わらず、共通の外部電源変換装置３０を設け、車載バッテリ４０の電圧に応じて手動切替を行う点が、図３に示した外部電源変換装置３０と異なる。本例の外部電源変換装置３０の変圧器３３’は、４８、２４又は１２［Ｖ］の異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する。そして、スイッチング回路３２と変圧器３３’との間に、電圧切替回路３８が設けられている。電圧切替回路３８は、遮断器３１’及びスイッチング回路３２を介した、変圧器３３’の一次側入力端子への車載バッテリ４０の接続を、車載バッテリ４０の電圧に応じ、操作者が手動で切り替えるための手動スイッチである。電圧切替回路３８の切り替えに応じて、遮断器３１’の遮断値、及びスイッチング制御・ドライバ回路３７’のスイッチング制御動作が、４８、２４又は１２［Ｖ］の各電圧用に切り替えられる。

異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器３３’と、変圧器３３’の一次側入力端子への車載バッテリ４０の接続を切り替える電圧切替回路３８とを設けることにより、電圧の異なる複数の車載バッテリのいずれかを使用することが可能となり、利便性が向上する。

なお、手動の電圧切替回路３８の代わりに、車載バッテリ４０の電圧値を検出して、自動で変圧器３３’の一次側入力端子への接続切替を行う自動式の電圧切替回路を設けてもよい。

図５は、本発明に係る開閉体装置であるシャッター装置の概略構成の他の例を示す図である。本例は、図１の制御装置１８及び電源切替装置２０を、制御ユニット５０内に内蔵したものである。図６は、本発明に係る開閉体装置内の制御ユニットの構成の一例を示す図である。制御ユニット５０は、１つの制御盤内に制御装置１８及び電源切替装置２０を設置し、制御盤を収納する筐体の表面に操作スイッチ５１を設置して構成されている。

１つの制御盤内に制御装置１８及び電源切替装置２０を設置することにより、制御装置１８及び電源切替装置２０に必要な遮断器などの部品の重複が回避されて部品点数が削減されるとともに、配線・配管部材が削減される。従って、装置の設備費用を削減することが可能となるとともに、装置の設置スペースが小さくなる。また、組み立て時の配線・配管作業も低減する。

一方、制御ユニット５０に操作スイッチ５１を設けることにより、制御ユニット５０をシャッターカーテン１２の近傍に設置した上で、操作スイッチ１９をシャッターカーテン１２から離れた場所に設置して、利便性を向上させることができる。あるいは、操作スイッチ１９を省略して、装置の設備費用を削減することが可能となる。

図７は、本発明に係る開閉体装置用外部電源変換ユニットの一例を示す図である。外部電源変換ユニット６０は、外部電源変換装置３０、直流用ケーブル６１、交流用ケーブル６２、及び携帯用ケース６３を含んで構成されている。直流用ケーブル６１は、例えば第１のコネクタ６１ａを有するコネクタ付きケーブルである。本例では、第１のコネクタ６１ａをフォークリフトに搭載されている車載バッテリ４０のコネクタに接続することにより、外部電源変換装置３０と車載バッテリ４０との接続が行われる。交流用ケーブル６２は、例えば第２のコネクタ６２ａを有するコネクタ付きケーブルである。本実施の形態では、第２のコネクタ６２ａを電源切替装置２０のコネクタ２０ａに接続することにより、外部電源変換装置３０と開閉体装置１０の電源切替装置２０との接続が行われる。携帯用ケース６３は、外部電源変換装置３０、直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２を収納する。

本発明の外部電源変換装置３０、及び外部電源変換ユニット６０によれば、停電時などに開閉体の動作を容易に行うことができる停電時などの非常時用の防災装置を、安価に提供することができる。
本発明の外部電源変換ユニット６０によれば、外部電源変換ユニット６０が、外部電源変換装置３０、直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２を備えるので、車載バッテリ及び外部電源変換ユニット６０を準備すると、必要な接続作業を直ちに行うことができるという効果がある。
さらに、本例では、直流用ケーブル６１が車載バッテリに接続するための第１のコネクタ６１ａを有し、交流用ケーブル６２が開閉体装置１０の電源切替装置２０に接続するための第２のコネクタ手段を有するので、外部電源変換装置３０の車載バッテリ４０への接続作業、及び外部電源変換装置３０の開閉体装置１０の電源切替装置２０への接続作業が容易になる。

図７において、本例の直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２は、それらの他端がそれぞれ、予め、外部電源変換装置３０に接続されている。直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２の他端がそれぞれ、予め、外部電源変換装置３０に接続されているので、外部電源変換ユニット６０を使用する際、改めて直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２を外部電源変換装置３０に接続する作業を行う必要がなく、必要最小限の作業を迅速に行うことができる。

本例の外部電源変換ユニット６０によれば、携帯用ケース６３を用いて、外部電源変換装置３０、直流用ケーブル６１及び交流用ケーブル６２を容易に一緒に持ち運ぶことが可能となる。そして、本例の携帯用ケース６３には、取っ手６４が設けられている。携帯用ケース６３に取っ手６４を設けることにより、外部電源変換ユニット６０の携帯及び運搬が容易になる。

本発明の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、移動間仕切装置、引き戸装置、開き戸装置、折れ戸装置、門扉装置、オーニング装置、防水板装置などにも適用可能である。
なお、上述の実施の形態では、直流を交流に変換するインバータ回路を例に説明したが、インバータには、直流を直流、交流を直流、又は交流を交流に変換するコンバータ回路を含むものである。

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
１７２…位置検出装置
１８…制御装置
１８５…障害物感知器
１９，５１…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…電源切替装置
２０ａ…コネクタ
３０…外部電源変換装置
３１，３１’…遮断器
３２…スイッチング回路
３３，３３’…変圧器
３４…整流回路
３５…インバータ回路
３６…フィルタ回路
３７，３７’…スイッチング制御・ドライバ回路
３８…電圧切替回路
３９…回生抵抗装置
３９ａ…回生抵抗器
３９ｂ…制動回路
４０…車載バッテリ
５０…制御ユニット
６０…外部電源変換ユニット
６１…直流用ケーブル（第１のケーブル）
６１ａ…第１のコネクタ
６２…交流用ケーブル（第２のケーブル）
６２ａ…第２のコネクタ
６３…携帯用ケース
６４…取っ手

Claims (19)

1. 開口部の周縁部に設けられた開閉手段と、
   前記開閉手段を電動で動作させるための開閉機と、
   前記開閉機を駆動して、前記開閉手段の動作を電動で制御する制御手段と、
   外部電源としてのバッテリに接続され、前記バッテリから入力された電力を、商用電源と同じ電圧の電力へ変換して出力する変換手段と、
   前記商用電源の供給が無い場合に前記変換手段の出力を前記制御手段へ供給可能とする電源切替手段とを備え、
   前記変換手段は、前記開閉手段の動作時に前記開閉機で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有することを特徴とする開閉体装置。
2. 請求項１に記載の開閉体装置において、前記変換手段は、車両に搭載された前記外部電源としての車載バッテリに接続され、前記車載バッテリから入力された電力を、前記商用電源と同じ電圧の電力へ変換することを特徴とする開閉体装置。
3. 請求項２に記載の開閉体装置において、前記変換手段は、電動フォークリフトに搭載された車載バッテリに接続され、前記車載バッテリから入力された電力を、前記商用電源と同じ電圧の電力へ変換することを特徴とする開閉体装置。
4. 請求項１、２、又は３に記載の開閉体装置において、前記制御手段及び前記電源切替手段を１つの制御盤内に搭載した制御ユニットを備えた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、前記制御ユニットは、前記開閉手段の動作を操作する操作手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段の操作状態に応じて、前記開閉手段の動作を制御することを特徴とする開閉体装置。
6. 請求項１、２、３、４、又は５に記載の開閉体装置において、前記電源切替手段は、前記変換手段を接続するためのコネクタ手段を備えたことを特徴とする開閉体装置。
7. 請求項１、２、３、４、５、又は６に記載の開閉体装置において、前記変換手段は、前記バッテリからの入力電流が所定値に達したとき、前記バッテリからの入力電流を遮断する遮断器を備えたことを特徴とする開閉体装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６、又は７に記載の開閉体装置において、前記変換手段は、異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、前記バッテリの電圧に応じて、前記変圧器の前記一次側入力端子への前記バッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを備えたことを特徴とする開閉体装置。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８に記載の開閉体装置において、前記電源切替手段は、通常時には、前記商用電源の電力を前記制御手段へ供給することを特徴とする開閉体装置。
10. 開口部の周縁部に設けられた開閉手段、前記開閉手段を電動で動作させための開閉機、前記開閉機を駆動して、前記開閉手段の動作を電動で制御する制御手段、及び商用電源の供給が無い場合に外部電源に基づく電力を前記制御手段へ供給可能とする電源切替手段を備えた開閉体装置用外部電源変換装置であって、
    前記外部電源としてのバッテリに接続され、前記バッテリから入力された電力を、前記商用電源と同じ電圧の電力へ変換する変換手段を備え、
    前記変換手段は、前記開閉手段の動作時に前記開閉機で発生する回生電力を吸収する回生抵抗手段を有し、
    前記変換手段により変換した電力を前記開閉体装置の前記電源切替手段へ出力することを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
11. 請求項１０に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、前記変換手段は、車両に搭載された前記外部電源としての車載バッテリに接続され、前記車載バッテリから入力された電力を、前記商用電源と同じ電圧の電力へ変換することを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
12. 請求項１１に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、前記変換手段は、電動フォークリフトに搭載された車載バッテリに接続され、前記車載バッテリから入力された電力を、前記商用電源と同じ電圧の電力へ変換することを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
13. 請求項１０、１１、又は１２に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、前記変換手段は、前記バッテリからの入力電流が所定値に達したとき、前記バッテリからの入力電流を遮断する遮断器を備えたことを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
14. 請求項１０、１１、１２、又は１３に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、前記変換手段は、異なる入力電圧用の複数の一次側入力端子を有する変圧器と、前記バッテリの電圧に応じて、前記変圧器の前記一次側入力端子への前記バッテリの接続を切り替える電圧切替回路とを備えたことを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
15. 請求項１０、１１、１２、１３、又は１４に記載の開閉体装置用外部電源変換装置において、前記電源切替手段は、通常時には、前記商用電源の電力を前記制御手段へ供給することを特徴とする開閉体装置用外部電源変換装置。
16. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、又は１５に記載の開閉体装置用外部電源変換装置と、
    前記開閉体装置用外部電源変換装置と前記バッテリとを接続する第１のケーブルと、
    前記開閉体装置用外部電源変換装置と前記開閉体装置の前記電源切替手段とを接続する第２のケーブルとを備えたことを特徴とする開閉体装置用外部電源変換ユニット。
17. 請求項１６に記載の開閉体装置用外部電源変換ユニットにおいて、前記第１のケーブルは、その一端に、前記バッテリに接続するための第１のコネクタ手段を有し、
    前記第２のケーブルは、その一端に、前記開閉体装置の前記電源切替手段に接続するための第２のコネクタ手段を有することを特徴とする開閉体装置用外部電源変換ユニット。
18. 請求項１７に記載の開閉体装置用外部電源変換ユニットにおいて、前記第１のケーブル及び／又は前記第２のケーブルは、それらの他端が、予め、前記開閉体装置用外部電源変換装置に接続されていることを特徴とする開閉体装置用外部電源変換ユニット。
19. 請求項１６、１７、又は１８に記載の開閉体装置用外部電源変換ユニットにおいて、さらに、前記開閉体装置用外部電源変換装置、前記第１のケーブル及び／又は前記第２のケーブルを一緒に持ち運ぶための携帯用ケースを備えたことを特徴とする開閉体装置用外部電源変換ユニット。

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