JP6825201B2 - 止水機能を有する扉 - Google Patents

Description

本発明は、止水機能を有する扉に関する。

従来、室内外の空気の出入りを規制して気密性を高める気密扉が知られている。このような気密扉は、室内で稼働している冷暖房における熱負荷を低減したり、室内外の遮音性を高めたり、外部からの粉塵などの室内への吹き込みを防止したりするなどの機能を有する。

また、水害や火災などにおける浸水を防止する防水扉が知られている。防水扉は、扉本体と扉本体を受け入れる枠体との密着性を高めることで止水機能を発揮する。そして、扉本体と枠体との密着性を高めるための技術が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開２０１５−５５０４９号公報 特開２０１５−８１４４２号公報

一般に、防水扉には、扉の開閉に使用されるハンドルとは別に、扉本体と枠体との密着性を高めるための締め付け用のハンドルが設けられている。また、締め付け用のハンドルは、扉の戸先側と丁番側とにそれぞれ設けられている。そして、使用者は、防水扉の止水が必要になる度に、防水扉に赴き、それぞれの締め付け用のハンドルを操作する必要がある。従来の防水扉はこのように防水扉の締め付け用の各ハンドルの操作が必要となるため、防水扉の運用上の手間が無視できない。

また、締め付け用の各ハンドルが操作されたときに扉本体が枠体側に略平行に押し込まれる。したがって、防水扉に使用される丁番は、このような扉本体の平行移動を許容する特殊な構造を有する。このため、一般的な丁番を用いる場合に比べて防水扉の製造コストが高くなる可能性がある。

本件開示の技術は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストを抑えつつ止水機能を向上することが可能な扉を提供することである。

本件開示の一側面における止水機能を有する扉は、枠体と、丁番を介して枠体に取り付けられ、枠体の開口部を開閉する扉本体と、枠体に設けられ、扉本体の閉鎖状態において扉本体の周縁部に当接することで枠体と扉本体との間を水密状態にする止水部材と、扉本体の戸先側のみに設けられ、扉本体の閉鎖状態において扉本体を枠体側に押し込むことで扉本体に止水部材を圧縮させる押し込み手段とを有する。これにより、従来の気密性を確保する扉よりも扉本体と止水部材との密着性を高めつつ、従来の防水扉と比べて特殊な丁番が不要となることから製造コストを抑えることができる。

さらに、扉本体は、押し込み手段によって枠体側に押し込まれたときに、止水部材に面接触で当接する。また、止水部材は非中空である。さらに、枠体は、扉本体の閉鎖状態に
おいて扉本体の外周を囲み、止水部材は枠体に沿って延伸し、止水部材の端部は枠体の四隅において互いに接合され、端部の接合面と水平面とのなす角が鋭角である構成としてもよい。また、扉本体は、板材が接合されて形成され、板材が接合される継ぎ目は、扉本体の閉鎖状態において、止水部材に対して室外側に設けられている構成としてもよい。

本件開示の技術によれば、製造コストを抑えつつ止水機能を向上することが可能な扉を提供することができる。

一実施形態における扉の概略構成を例示する図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 図１のＢ−Ｂ線による断面図である。 一実施形態における扉の枠体の概略構成を例示する図である。 一実施形態における扉の扉本体とパッキンとの位置関係を例示する断面図である。 一実施形態における扉の扉本体とパッキンとの位置関係を例示する断面図である。 一実施形態におけるパッキンの接合を例示する図である。 従来の止水機能を有する扉におけるパッキンの接合を例示する図である。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１〜３に、本実施形態の止水機能を有する扉１の概略構成を示す。扉１はビル、工場、マンション、変電所などの施設に設けられる。図１は、扉１が閉鎖状態である場合に室内側から扉１を見た図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ線による断面を示す図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線による断面を示す図である。扉１は扉本体１０と扉本体１０を受け入れる枠体２０を有する。扉本体１０は、枠体２０の開口部を開閉する。なお、図２および図３では、扉本体１０の一部の断面を省略している。扉本体１０および枠体２０は、ステンレススチールの板部材により形成されている。

扉本体１０と枠体２０とは、３つのステンレススチール製の丁番３０によって互いに固定されている。なお、丁番３０の数や位置などは図１に示す構成に限られない。また、丁番３０は、いわゆるエアタイト扉またはセミエアタイト扉と呼ばれる扉閉鎖時に気密性が確保される扉に用いられる一般的な丁番である。

扉本体１０の内部には、鉛直方向に延伸する４本の金属製の補強部材４０が設けられている。補強部材４０の端部は、扉本体１０の上面部１０ａと下面部１０ｂとにそれぞれ接合されている。また、図３に示すように、補強部材４０は扉本体１０の水平方向における断面形状がコの字形となるように形成されている。なお、補強部材４０の数や位置などは図１に示す構成に限られない。

扉本体１０の戸先側にはグレモン締り装置１２０が設けられている。グレモン締り装置１２０は、ハンドル５０、ケース６０、シリンダ７０、ラッチボルト８０、ロッド棒９０、ロッド棒受け部１００を有する。以下にグレモン締り装置１２０の各部について説明する。

扉本体１０の両側（室内側および室外側）には、扉１の開閉を行うために使用者が操作するステンレススチール製のハンドル５０がそれぞれ設けられている。使用者はハンドル５０を操作して扉本体１０と枠体２０とを密着させる。ハンドル５０はステンレススチー
ル製のケース６０に取り付けられている。ケース６０はシリンダ７０およびラッチボルト８０を備える。なお、図示を省略するが、ケース６０は、デッドボルトやシリンダ７０と接続するサムターンも備える。

扉本体１０の内部において、ケース６０の上面６０ａと下面６０ｂには、ロッド棒９０の一端がそれぞれ接続されている。また、ロッド棒９０の他端は、扉本体１０の外部に突出している。それぞれのロッド棒９０は、ハンドル５０の動作に連動して、その延伸方向、すなわち扉本体１０の上下方向において移動する。

枠体２０には、扉本体１０から突出するロッド棒９０の他端にあたる先端部９０ａを受け入れるロッド棒受け部１００が設けられている。ロッド棒受け部１００は、図２に示すように、段差１００ａが設けられている。段差１００ａが設けられていることにより、ロッド棒受け部１００は、扉本体１０の上下方向における深さが浅い部分１００ｂと深い部分１００ｃとを有する。また、深さが深い部分１００ｃは、深さが浅い部分１００ｂに対して室内側に設けられている。

また、図４に、本実施形態に係る枠体２０の概略構成の一例を示す。枠体２０は、扉本体１０が閉鎖状態であるときに、扉本体１０の外周を囲むようにロの字形に形成されている。また、枠体２０には、扉１が閉鎖状態であるときに扉本体１０と当接する非中空（密実）のパッキン１１０が枠体２０の溝２０ａに嵌め込まれている。パッキン１１０が止水部材の一例に相当する。なお、溝２０ａは、扉１が閉鎖状態であるときに扉本体１０の室内側の面の周縁部に対向するように設けられている。このため、扉１が閉鎖状態であるときに、パッキン１１０は扉本体１０の周縁部に当接する。

使用者は、ハンドル５０を操作して、扉本体１０を枠体２０に設けられたパッキン１１０に当接させる。このとき、ロッド棒９０が、ハンドル５０の移動に連動して、扉本体１０の上面部１０ａと下面部１０ｂからそれぞれ突出する方向に移動する。ロッド棒９０の先端部９０ａは、ロッド棒受け部１００の深さが浅い部分１００ｂに当接する。そして、ハンドル５０の移動に連動してロッド棒９０は扉本体１０からさらに突出するように移動する。このとき、ロッド棒９０の先端部９０ａはロッド棒受け部１００の深さが浅い部分１００ｂから段差１００ａを経由して深さが深い部分１００ｃに移動する。そして、ロッド棒９０も、先端部９０ａのロッド棒受け部１００における移動に従って室内側に移動する。この結果、ロッド棒９０の移動に伴って扉本体１０も室内側に押し込まれ、扉本体１０が枠体２０に設けられたパッキン１１０を圧縮する。この結果、扉本体１０と枠体２０との間が水密状態となる。

本実施形態では、グレモン締り装置１２０が、扉本体を枠体側に押し込むことで扉本体に止水部材を圧縮させる押し込み手段の一例に相当する。なお、本実施形態では、グレモン締り装置１２０のハンドル５０が、扉１の開閉を行う機能も有する構成としている。しかし、グレモン締り装置１２０が扉本体１０の戸先側のみに設けられていれば、扉１の開閉を行うハンドルとグレモン締り装置１２０を作動させるハンドルとを別体として設けてもよい。

図５に、扉１が閉鎖状態であるときの扉本体１０と枠体２０に設けられたパッキン１１０との当接状態の一例を示す。図５は、図３と同様の扉本体１０、枠体２０、パッキン１１０の断面図である。図５に示すように、扉１が閉鎖状態であるとき、扉本体１０はパッキン１１０に面接触で当接する。

また、扉本体１０は、ステンレススチール製の板材により形成されている。そして、扉本体１０を形成する板材の接合部である継ぎ目１０ｃが、扉本体１０がパッキン１１０を
圧縮する際に、パッキン１１０のいわゆる止水ラインに対して室外側にある。このため、扉本体１０が浸水したときに、継ぎ目１０ｃから水が室内に漏れ出る懸念がない。

本実施形態においては、上記の扉１の代わりに図６に示す扉２を用いることもできる。なお、図６に示す以外の扉２の構成は扉１と同じであるため、図示および説明を省略する。図６には、扉本体２００、枠体２１０、パッキン２２０の圧縮状態を示す。扉２においては、扉本体２００にエッジ２３０が設けられている。また、パッキン２２０は非中空であり、エッジ２３０がパッキン２２０を圧縮する際に、パッキン２２０が変形してエッジ２３０を受け入れることで、パッキン２２０とエッジ２３０とが密着した状態となる。

エッジ２３０は、扉本体２００の枠体２１０に対向する面から所定の長さ突出する突起である。エッジ２３０は、防水扉２が閉鎖状態であるときに、枠体２１０に嵌め込まれたパッキン２２０に当接するように、扉本体２００に設けられている。エッジ２３０は溶接などによって扉本体２００と接合されている。また、エッジ２３０の接合部２３０ａは、エッジ２３０がパッキン２２０を圧縮する際に、パッキン２２０の止水ラインに対して室外側にある。このため、扉本体２００が浸水したときに、扉本体２００の内部に侵入した水が接合部２３０ａを経由して室内に漏れ出る懸念がない。

扉１の閉鎖状態において扉本体１０とパッキン１１０とが当接する面積は、扉２の閉鎖状態においてエッジ２３０とパッキン２２０とが当接する面積よりも大きいと言える。すなわち、本実施形態において、扉１と扉２とを比較すると、扉１の扉本体１０とパッキン１１０との密着性は、扉２のエッジ２３０とパッキン２２０との密着性よりも高いと考えられる。したがって、扉１の方が扉２よりもより高い止水性能を期待できる。

図７に、本実施形態における扉１の枠体２０の溝２０ａに嵌め込まれたパッキン１１０の一部拡大図を示す。本実施形態では、パッキン１１０は、４本の直方体のパッキンが溝２０ａの四隅において互いに接合され、枠体２０と同様にロの字形に形成されている。また、パッキン１１０の素材には、シリコーンゴムに気泡を含有させたシリコーンスポンジが用いられている。図７には、枠体２０の溝２０ａの四隅のうち１つの隅におけるパッキン１１０の接合を示す。パッキン１１０の端部は、溝２０ａの隅において、接着剤により互いに接着された後に接着部分が加熱されて一体的に接合される。

また、図７に示すように、パッキン１１０の端部における接合面１１０ａは、水平面２００となす角度θが約４５°、すなわち、パッキン１１０の接合面１１０ａの面積が最大化されるように設定されている。なお、角度θは、止水部材の端部の接合面と水平面とのなす角の一例である。また、角度θは約４５°に限られず、接合面と水平面とのなす角が鋭角（０°＜θ＜９０°）になるように設定してもよい。本実施形態では、パッキン１１０が枠体２０の溝２０ａの四隅において接合されるため、例えば接合前に各パッキンの長さを調整するなどの変更を柔軟に行えるため、パッキン１１０を１部材としてロの字形に成形する場合に比べて設計変更がしやすいと言える。また、本実施形態におけるパッキン１１０によれば、パッキン１１０を１部材としてロの字形に成形する場合に比べて製造しやすく、製造コストの低減も期待できる。

図８に、従来の防水扉の枠体３００の溝３００ａの１つの隅におけるパッキン３１０の接合を示す。なお、溝３００ａの幅は、上記の枠体２０の溝２０ａと同じであると想定する。従来の防水扉においては、パッキン３１０は１本の棒状のパッキンであり、パッキン３１０は溝３００ａに沿って嵌め込まれているだけである。すなわち、パッキン３１０の一端の端面３１０aがパッキン３１０の他端側の側面に接しているだけであり、一体的に
接合されていない。図８に示すように、パッキン３１０の端面３１０ａは、鉛直面あるいは水平面（図中、点線にて示す）である。したがって、図７に示す接合面１１０ａの面積
に比べて、パッキン３１０の端面３１０ａの面積は小さい。このため、図８に示す枠体３００を用いる防水扉が浸水したときに、防水扉に加わる水圧が大きくなると、扉本体からパッキン３１０に加わる圧力も大きくなる結果、パッキン３１０が溝３００ａ内で変形する際にパッキン３１０の端面３１０ａとパッキン３１０との間に隙間が生じ、当該隙間に水が進入して室内側に水が漏れ出る可能性がある。

これに対し、本実施形態においては、枠体２０の溝２０ａの四隅におけるパッキン１１０の接合面１１０ａの面積は、図８に示す端面３１０ａの面積よりも大きく、パッキン１１０は接合面１１０ａで互いに接合されている。したがって、扉１が浸水して扉本体１０からパッキン１１０に加わる圧力が大きくなってパッキン１１０が溝２０ａ内で変形したときに、パッキン１１０の接合部に隙間が生じる可能性が図８に示す場合よりも低いと言える。

ここで、本実施形態に係る扉１、２の止水性能を確認するため、扉１、２を閉鎖状態にして浸水させたときの漏水量を計測する試験を行った。なお、扉１、２に用いられている扉本体とパッキンの密着性を比較するため、パッキンが中空である場合における扉本体あるいはエッジとパッキンとの密着性が確保される場合についても同様の試験を行った。なお、試験水位は１ｍまたは２ｍとした。また、以下の説明において、エッジによって扉本体とパッキンとの密着性が確保される場合を「エッジ方式」、扉本体がパッキンに面接触で当接することにより扉本体とパッキンとの密着性が確保される場合を「面タッチ方式」と称する。

具体的には、（１）エッジ方式でパッキンは中空である場合（２）エッジ方式でパッキンは非中空である場合（３）面タッチ方式でパッキンは中空である場合（４）面タッチ方式でパッキンは非中空である場合の４つの構成についてそれぞれ漏水量を計測した。なお、本実施形態の扉１の扉本体１０とパッキン１１０の構成は（４）の場合に対応する。また、扉２の扉本体２００のエッジ２３０とパッキン２２０の構成は（２）の場合に対応する。

上記の試験の結果、漏水量は、（１）の場合よりも（２）の場合の方が漏水量が少なく、（３）の場合よりも（４）の場合の方が漏水量が少ないことがわかった。このことから、パッキンについては、中空である場合よりも非中空である場合の方が、漏水量が少なくなると言える。また、（１）の場合よりも（３）の場合の方が漏水量が少なく、（２）の場合よりも（４）の場合の方が漏水量が少ないこともわかった。このことから、扉本体とパッキンとの当接は、エッジ方式よりも面タッチ方式の方が、漏水量が少なくなると言える。

そして、本発明に係る業界において基準値０．０２ｍ³／ｈ以下（試験水位１ｍ、２ｍ
）であれば防水扉と取り扱われているところ、上記の（４）の場合によれば基準値に比べて極めて少ない０．００２ｍ³／ｈ（試験水位１ｍ）、０．００１ｍ³／ｈ（試験水位２ｍ）という結果が得られた。以上より、本実施形態に係る扉１の扉本体１０とパッキン１１０の構成は、上記の他の扉本体およびパッキンの構成に比べてより高い止水機能を発揮すると考えられる。

以上のように、本実施形態に係る止水機能を有する扉によれば、扉本体の押し込み手段の一例であるグレモン締り装置を戸先側のみに設けるだけで扉本体とパッキンの密着性を確保しつつ必要十分な止水機能を実現することができる。したがって、本実施形態に係る止水機能を有する扉によれば、従来の防水扉のように、戸先側と丁番側の双方に高価な締付け専用のグレモン締り装置を設置する必要がない。また、従来の防水扉のように戸先側と丁番側の双方に締付け専用のグレモン締り装置を設置する必要がないため、枠体側に対
して扉本体を平行に押し込むことを可能とする非常に高価かつ特殊な丁番も使用する必要がなく、通常の気密扉に使用される比較的廉価な丁番を使用することができる。よって、本実施形態に係る止水機能を有する扉によれば、従来の防水扉と同等の防水（止水）機能を担保しつつ、製造コストを低減することができる。

以上が本実施形態に関する説明であるが、上記の扉１、２の構成は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想と同一性を失わない範囲内において種々の変更が可能である。例えば、扉１、２が浸水したときに水位がサムターンの配置位置よりも高くなることが想定される場合は、サムターンから室内に水が漏れ出ることを防止するためにサムターンに止水機能を付加してもよい。なお、サムターンに止水機能を付加する場合は、周知の技術を用いて実現できるため、ここでは詳細な説明は省略する。

１、２ 扉
１０、２００ 扉本体
２０、２１０ 枠体
２０ａ、２１０ａ 溝
３０ 丁番
５０ ハンドル
１１０、２２０ パッキン

Claims (3)

1. 枠体と、
   前記枠体側に対して扉本体を平行に押し込むことを可能とする丁番を除く丁番を介して前記枠体に取り付けられ、前記枠体の開口部を開閉する扉本体と、
   前記枠体に設けられ、前記扉本体の閉鎖状態において前記扉本体の周縁部に当接することで前記枠体と前記扉本体との間を水密状態にする非中空の止水部材と、
   前記扉本体の戸先側のみに設けられ、前記扉本体の閉鎖状態において前記扉本体を前記枠体側に押し込むことで前記扉本体に前記止水部材を圧縮させる押し込み手段と
   を有し、
   前記枠体は、前記扉本体の閉鎖状態において前記扉本体の外周を囲み、
   前記止水部材は前記枠体に沿って延伸し、
   前記止水部材の端部は前記枠体の四隅において互いに接着剤によって接合され、
   前記端部の接合面と水平面とのなす角が鋭角である
   ことを特徴とする、前記扉本体を閉鎖状態にして試験水位１ｍまで浸水させたときの漏水量および試験水位２ｍまで浸水させたときの漏水量が０．０２ｍ^３／ｈ以下の止水機能を有する扉。
2. 前記扉本体は、前記押し込み手段によって前記枠体側に押し込まれたときに、前記止水部材に面接触で当接する、ことを特徴とする請求項１に記載の止水機能を有する扉。
3. 前記扉本体は、板材が接合されて形成され、
   前記板材が接合される継ぎ目は、前記扉本体の閉鎖状態において、前記止水部材に対して室外側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の止水機能を有する扉。

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