(57)【要約】【課題】耐水性能が不足する扉に対して、耐水性能の向上を容易に図ることができる扉を提供する。【解決手段】扉枠１１に対して回動して開閉可能に支持された扉体１３と、扉体１３における外側に面した外面に配置され、その一部に加えられた力を均一に分散して少なくとも隣接する外面に伝達可能な均圧部４０と、扉体１３との間で均圧部４０を挟む位置に配置された板状部材である受圧部３０と、扉体１３の対向する一対の辺のそれぞれに沿って配置され、均圧部４０および受圧部３０を保持するとともに、少なくとも受圧部３０を扉体１３に対して接近離間可能に保持する保持部２０と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉枠に対して回動して開閉可能に支持された扉体と、
該扉体における外側に面した外面に配置され、その一部に加えられた力を均一に分散して少なくとも隣接する前記外面に伝達可能な均圧部と、
前記扉体との間で前記均圧部を挟む位置に配置された板状部材である受圧部と、
前記扉体の対向する一対の辺のそれぞれに沿って配置され、前記均圧部および前記受圧部を保持するとともに、少なくとも前記受圧部を前記扉体に対して接近離間可能に保持する保持部と、
が設けられていることを特徴とする扉。
【請求項２】
前記保持部は、前記扉体の上側および下側の辺に沿って配置され、
前記保持部には、前記受圧部における前記扉体から離れる方向への移動を規制する規制部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の扉。
【請求項３】
前記扉体は、前記外側に向かって開いたり閉じたりするように支持され、
前記保持部は、少なくとも一部が前記扉枠の外側面の上にまで突出して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の扉。
【請求項４】
前記扉体は、前記扉枠に対して回動して開閉する両開き式の一対の扉体であり、
該一対の扉体の一方に設けられた前記均圧部および前記受圧部は、前記一対の扉体の召し合わせ部を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の扉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製扉における水没時の耐水性能を向上させた扉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建物に用いられる鋼製扉には、その閉鎖性能に応じて下記の４つの区分が設けられている。第１の区分は通常の鋼製扉の区分であり、建具枠と障子との間や、障子同士の召し合わせ部分などの隙間に何の処置も行わず、空気や音などの閉鎖性を有さない扉の区分である。第２の区分はセミエアタイト扉の区分であり、建具枠と障子との間や、障子同士の召し合わせ部分にクロロプレンゴムなどからなる気密材が組み込まれ、扉閉鎖時にある程度の気密性が確保される扉の区分である。
【０００３】
第３の区分はエアタイト扉の区分であり、上述のセミエアタイト扉に更に、扉閉鎖時に気密材に食い込む突起部が設けられ、障子自体あるいは障子と建具枠とを圧着させるロック機構が設けられた扉の区分である（例えば、特許文献１参照）。第４の区分は水密扉の区分であり、扉が水没した際の水密性を確保するために水密用のパッキンが設けられるとともに、水圧に耐えるために障子や建具枠が強化された扉の区分である。
【０００４】
第１の区分の通常の鋼製扉は、建物の内部で気密性や遮音性が必要とされないところに設けられている。第２の区分のセミエアタイト扉は、ある程度の遮音性が必要とされるところに設けられることが多い。
【０００５】
第３の区分のエアタイト扉は、遮音性に加えて気密性も求められるところ、主に重要な部屋であって直接外気に触れるところに設けられる。エアタイト扉は一般的に用いられる扉のなかでは最も閉鎖性が高いため、外部建具として使用される頻度が高い扉である。
【０００６】
これらの区分の扉と比較して、第４の区分の水密扉は仕様が大きく異なり、水圧に耐える必要があることから比較的小型のものが大半を占めている。そのため水密扉は、主に、電力室などの水密性が強く求められるところにのみ使用され、エアタイト扉と比較して使用される頻度は低くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０９４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように外部建具として使用される機会の多いエアタイト扉は、気密性を確保できても、水没した際に水圧によって破壊されることがある。具体的には、洪水や津波による浸水によって、エアタイト扉が水没し、破壊される事例が過去にも発生している。
【０００９】
具体的には、エアタイト扉が水没した場合、エアタイト扉に加わる水圧は最下部が最も大きく、上方へ向かうに伴い小さくなる。例えばエアタイト扉が両開き式の扉の場合、建具枠により支持される障子（扉本体）の縁では変形が拘束され、扉本体の中央部分で水圧による変形が発生する。より詳細には、上述のように下側に向かうに伴い水圧が大きくなるため、中央部分よりもやや下側の部分の変形が最も大きくなる。
【００１０】
このような変形が更に大きくなると、エアタイト扉の召し合わせ部分の中央に設けられたグレモン錠などのロック機構や、エアタイト扉の下部に設けられたロック機構などの固定ハンドルの嵌合が破壊されたり、脱落が発生したりする。すると、これらロック機構による固定力を失った扉本体の変形が更に進み、エアタイト扉の召し合わせ部分に破口が生じ、扉全体の破壊が一挙に進むことになる。
【００１１】
このような扉の破壊を防ぐためには、エアタイト扉を水密扉に取り換えることが最初に考えられる。しかしながら、水密扉への取り換えは交換部品が大きく、取り換え作業が煩雑であるという問題や、多額の費用がかかるという問題があった。さらに、上述のようにエアタイト扉と水密扉との間の寸法の違いによる制約があるため、取り換えを行ったとしても、実際の運用に適さない可能性があるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、エアタイト扉のように気密性は有しても耐水性能が不足する扉に対して、耐水性能の向上を容易に図ることができる扉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の扉は、扉枠に対して回動して開閉可能に支持された扉体と、該扉体における外側に面した外面に配置され、その一部に加えられた力を均一に分散して少なくとも隣接する前記外面に伝達可能な均圧部と、前記扉体との間で前記均圧部を挟む位置に配置された板状部材である受圧部と、前記扉体の対向する一対の辺のそれぞれに沿って配置され、前記均圧部および前記受圧部を保持するとともに、少なくとも前記受圧部を前記扉体に対して接近離間可能に保持する保持部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の扉によれば、水没時に扉体に加わる水圧を受圧部および均圧部によって分散することができる。そのため、受圧部および均圧部がない場合と比較して、水圧によって扉体の中央部および下側部に加わる力を減らすことができる。
【００１５】
言い換えると、水圧によって扉体の中央部および下側部に加わる力の一部が、受圧部および均圧部によって、扉体の上側部に加わることになり、扉体に加わる力が上下方向において均一化される。そのため、水没時に最初に破壊される扉体の中央部や下側部の負荷が軽くなり、扉として耐えることができる水圧が高くなる。
【００１６】
また、均圧部、受圧部および保持部を追加することにより、扉の耐水性能の向上が図れるため、既設のエアタイト扉などの扉に耐水性能を付加することが可能である。言い換えると、既設の扉に対する水没対策を容易に行うことができる。
【００１７】
扉体を交換して扉の耐水性能の向上を図る場合と比較して、均圧部、受圧部および保持部を追加するだけであるため、耐水性能向上に要するコストを抑えることができる。また、耐水性能向上に必要な作業が簡易なものとなる。他にも、扉の基本構造に変更はないため、通常時の扉の運用に支障が発生しにくい。
【００１８】
上記発明において前記保持部は、前記扉体の上側および下側の辺に沿って配置され、前記保持部には、前記受圧部における前記扉体から離れる方向への移動を規制する規制部が設けられていることが好ましい。
【００１９】
このように規制部を設けることにより、水圧によって扉体の中央部や下側部に加わる力を減らしやすくなる。つまり、扉体の下方の一部が水没した場合などには、受圧部の上端が、規制部によって扉体から離れる方向への移動を規制されつつ、受圧部の下端が水圧によって扉体に向かって押圧される。この受圧部の動きにより、均圧部の内部圧力が効果的に上昇し、扉体の外面に均一な圧力を伝えることができる。言い換えると、水圧によって扉体の中央部や下側部に加わる力の一部を、扉体の上側部に伝えやすくなる。
【００２０】
また、扉本体の上側および下側に均圧部を保持する保持部を配置しているため、均圧部が浮力によって上方へ移動することを防止できる。
上記発明において前記扉体は、前記外側に向かって開いたり閉じたりするように支持され、前記保持部は、少なくとも一部が前記扉枠の外側面の上にまで突出して配置されていることが好ましい。
【００２１】
このようにすることにより、扉の耐水性能を更に向上させることができる。つまり、扉体に水圧が加わった際に、水圧によって保持部に加わる力の一部が、直接、扉枠に伝えられる。そのため、保持部に加わる力が全て扉体に伝わる場合と比較して、扉体に伝わる水圧による力を少なくすることができ、扉の耐水性能の向上につながる。
【００２２】
上記発明において前記扉体は、前記扉枠に対して回動して開閉する両開き式の一対の扉体であり、該一対の扉体の一方に設けられた前記均圧部および前記受圧部は、前記一対の扉体の召し合わせ部を覆うように配置されていることが好ましい。
【００２３】
このようにすることにより、扉の水密性を向上させることができる。つまり、扉が水没した際に、水圧によって均圧部が変形して召し合わせ部を覆うと共に、均圧部が召し合わせ部を塞ぐように扉体に押し付けられる。そのため、召し合わせ部における水密性が向上し、扉としての水密性も向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の扉によれば、水没時に扉体に加わる水圧を受圧部および均圧部によって分散して、扉体の中央部および下側部に加わる力を減らすことにより、耐水性能が不足する扉に対して、耐水性能の向上を容易に図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る防水扉の概略構成を説明する図である。
【図２】図１の扉の構成を説明する縦断面視図である。
【図３】図１の扉の構成を説明する水平断面視図である。
【図４】防水扉の耐水性の向上を説明する摸式図である。
【図５】水没時の受圧部の動きおよび均圧部の変形を説明する模式図である。
【図６】図１の保持部の他の実施例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
この発明の一実施形態に係る防水扉（扉）１について、図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態の防水扉１は、公知の鋼製扉、特にエアタイト扉に対して主に耐水性を付与したもの、または、耐水性を向上したものである。つまり、防水扉１が洪水や津波などによって水没した場合であっても、水圧によって破壊されにくくしたものである。
【００２７】
なお、本実施形態では、防水扉１をエアタイト扉１０に耐水性を付与したものに適用して説明するが、耐水性を付与する扉はエアタイト扉１０に限定されるものではなく、セミエアタイト扉など、その他の形式の扉であってもよい。
【００２８】
防水扉１は、図１から図３に示すように、エアタイト扉１０と、エアタイト扉１０に耐水性を付与する保持部２０、受圧部３０および均圧部４０と、から主に構成されている。
エアタイト扉１０は、ビル等の建物駆体２に形成された開口に配置された扉である。本実施形態では、建物駆体の外側に向かって開く両開き式のエアタイト扉１０である例に適用して説明する。
【００２９】
エアタイト扉１０としては、公知のものを用いることができるため、その構成要素については概略を説明するにとどめる。エアタイト扉１０には、扉枠１１と、ヒンジ部１２と、扉体１３と、ロック部１５と、第１気密部１６および第２気密部１７と、が主に設けられている。
【００３０】
扉枠１１は、建物駆体２の開口に取り付けられた枠体であり、上下方向に延びる一対の枠、および、左右方向に延びる一対の枠によって矩形状に形成された枠体である。扉枠１１の内部は、扉体１３などが配置される開口部となっている。
【００３１】
ヒンジ部１２は、扉枠１１における上下方向に延びる一対の枠にそれぞれ設けられる蝶番部材であり、扉体１３を開閉可能に支持するものである。図３に示すように、ヒンジ部１２は、扉枠１１から外側（図３の上側）に突出して配置されている。本実施形態では、一つの扉体１３を上下方向に並んで配置された三つのヒンジ部１２で支持する例に適用して説明する（図１（ａ）参照。）。
【００３２】
扉体１３は、ヒンジ部１２によって開閉可能に支持される一対の板状に形成された部材である。一対の扉体１３，１３は、扉枠１１の開口部の右半部および左半部にそれぞれ配置されている。扉体１３には、後述するようにロック部１５や第１気密部１６や第２気密部１７などが取り付けられている。
【００３３】
ロック部１５は、扉体１３を閉じられた状態で固定するものであり、図１（ｂ）に示すように、扉体１３の室内側の面における戸先側に配置されたものである。ロック部１５には、扉枠１１との間で扉体１３を固定するものと、召し合わせ部１４において扉体１３，１３同士の間で固定するものがある。
【００３４】
扉枠１１との間で扉体１３を固定するロック部１５は、扉体１３の上端近傍および下端近傍の２ヶ所に配置されている。扉体１３，１３同士の間で固定するロック部１５は、一方の扉体１３の戸先側の端部のほぼ中央に配置されている。
【００３５】
ロック部１５は、扉体１３に対して垂直に設けられた回転軸１５Ａまわりに回転する把持部１５Ｂおよびロッド１５Ｃと、ロッド１５Ｃの先端が嵌合する嵌合部１５Ｄとから主に構成されている。なお、ロック部１５の形式としては、上述の形式に限定されるものではなく、他の公知の形式を用いることもできる。
【００３６】
第１気密部１６および第２気密部１７は、図２および図３に示すように、エアタイト扉１０における気密性を確保するものである。第１気密部１６は、扉体１３と扉枠１１との間の気密性を確保するものであり、第２気密部１７は扉体１３，１３の召し合わせ部１４における気密性を確保するものである。
【００３７】
第１気密部１６は、第１弾性部１６Ａと、第１突起部１６Ｂと、から主に構成されている。第１弾性部１６Ａは、扉枠１１の内側であって、扉体１３と対向する位置に配置されたゴムなどの弾性部材から形成された部材である。第１突起部１６Ｂは、扉体１３の扉枠１１側の端部から突出したものであり、扉体１３が閉じられた際に第１弾性部１６Ａに押し付けられるものである。
【００３８】
第２気密部１７は、第２弾性部１７Ａと、第２突起部１７Ｂと、から主に構成されている。第２弾性部１７Ａは、一対の扉体１３，１３の一方であって、室内側の面（図３の下側の面）の戸先側の端部に配置されたゴムなどの弾性部材から形成された部材である。第２突起部１７Ｂは、扉体１３の戸先側の端部から室内に向かって突出したものであり、扉体１３が閉じられた際に第２弾性部１７Ａに押し付けられるものである。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴である保持部２０、受圧部３０および均圧部４０について説明する。
保持部２０は、受圧部３０および均圧部４０を保持するものであり、特に、受圧部３０を扉体１３に対して接近離間可能に支持するとともに、浮力によって浮上しやすい均圧部４０を保持するものである。保持部２０は、図１（ａ）および図２に示すように、扉体１３の上端および下端に左右方向にわたって連続に配置され、溶接などの方法によって固定されている。
【００４０】
保持部２０には、扉体１３と平行に配置され扉体１３と接する板状の基部２１と、基部２１から外側に離れて平行に配置された板状の規制部２２と、基部２１および規制部２２とをつなぐ板状の連結部２３と、から主に構成されている。扉体１３の上端に配置される保持部２０では、基部２１および規制部２２の上端が連結部２３によりつながれている。さらに、上端の保持部２０は、その上端が扉体１３の上端よりも上方に突出し、かつ、扉枠１１の上端以下に位置するように配置されている。
【００４１】
また、下端に配置される保持部２０では、基部２１および規制部２２の下端が連結部２３によりつながれている。さらに、下端の保持部２０は、その下端が扉体１３の下端よりも下方に突出し、かつ、扉枠１１の下端以上に位置するように配置されている。
【００４２】
均圧部４０は、防水扉１が水没した際に働く深さによって異なる水圧を均一化して扉体１３に伝えるものである。均圧部４０は、柔軟性および強度を有する膜から形成された袋の内部に気体等の流体が満たされたものであり、一対の扉体１３のそれぞれに対して一つずつ設けられたものである。均圧部４０は、扉体１３の外側の面に接するとともに、保持部２０における基部２１および規制部２２の間の空間に配置されたものである。さらに、図３に示すように、一対の扉体１３の戸先側の端部の間に形成された召し合わせ部１４の隙間を、一対の均圧部４０，４０のうちの一方が覆うように配置されている。
【００４３】
なお、均圧部４０の内部には、気体のみが満たされていてもよいし、均圧部４０の変形や、当該変形に伴う均圧部４０の体積変化に追従できるスポンジ状の弾性部材が入っていてもよい。このスポンジ状の弾性部材としては連続気泡を有するものが好ましい。また、均圧部４０は、扉体１３に接着されていてもよく、特に取付け方法を限定するものではない。
【００４４】
受圧部３０は、均圧部４０の更に外側に配置された板状の部材であり、保持部２０の基部２１および規制部２２の間に、移動可能に配置されたものである。受圧部３０は、一対の均圧部４０のそれぞれに対して一つずつ設けられたものであり、均圧部４０が破れないように保護するものでもある。本実施形態では、受圧部３０を厚さが２０ｍｍ程度の合板である例に適用して説明するが、受圧部３０の構成する材料は、強化プラスチックや炭素繊維複合板等の複合材料のように、水圧による変形が少なく、重量が軽い材料であってもよい。
【００４５】
次に、上記の構成からなる防水扉１における耐水性について説明する。
防水扉１が水没すると、図４に示すように、水深に応じた水圧が受圧部３０に加わる。つまり受圧部３０には上側から下側に向かって大きくなる水圧が加わる。水圧による力は受圧部３０から均圧部４０に伝わる。均圧部４０は受圧部３０によって扉体１３に向かって押圧され、均圧部４０の内部の気体の圧力が高まる。均圧部４０の内部の圧力は、受圧部３０による押圧力と等しくなるまで、言い換えると受圧部３０を支えることができるまで高まる。
【００４６】
均圧部４０から扉体１３には、高まった気体の圧力によって力が伝わる。そのため、扉体１３の上端から下端にわたって、等しい大きさの圧力が伝わる。言い換えると、扉体１３の下半分に加わる圧力は、同じ箇所に働く水圧よりも小さくなり、上半分に加わる圧力は、同じ箇所に働く水圧よりも大きくなる。なお、図４に示す均圧部４０の形状は、水圧が加わった際の形状を示すものではない。
【００４７】
次に、防水扉１が水没する際の受圧部３０の動き、および、均圧部４０の変形について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、防水扉１が水没し始めた際には、防水扉１の下側のみが水没する。このとき、水圧によって受圧部３０は下側のみが扉体１３に向かって押圧されて、扉体１３に対して傾いた姿勢となる。受圧部３０の上端は、保持部２０の規制部２２と接触するため、扉体１３から離れる方向への移動が規制される。そのため、受圧部３０は、均圧部４０を扉体１３に向けて押しつけ、均圧部４０の内部の気体の圧力を高めることができる。
【００４８】
さらに水深が深くなると、図５（ｂ）に示すように、水圧によって受圧部３０は扉体１３に向かって押圧され、傾いた姿勢のまま扉体１３に接近する。なお、均圧部４０の厚さは、防水扉１が完全に水没するなど、想定される最も深い水深になった場合であっても、受圧部３０が扉体１３と接触しない寸法に設定されている。
【００４９】
上記の構成の防水扉１によれば、水没時に扉体１３に加わる水圧を受圧部３０および均圧部４０によって分散することができる。そのため、受圧部３０および均圧部４０がない場合と比較して、水圧によって扉体１３の中央部および下側部に加わる力を減らすことができる。
【００５０】
言い換えると、水圧によって扉体１３の中央部および下側部に加わる力の一部が、受圧部３０および均圧部４０によって、扉体１３の上側部に加わることになり、扉体１３に加わる力が上下方向において均一化される。そのため、水没時に最初に破壊される扉体１３の中央部や下側部の負荷が軽くなり、防水扉１として耐えることができる水圧が高くなる。
【００５１】
また、均圧部４０、受圧部３０および保持部２０を追加することにより、扉体１３の耐水性能の向上が図れるため、既設のエアタイト扉１０に耐水性能を付加することが可能である。言い換えると、既設のエアタイト扉１０に対する水没対策を容易に行うことができる。
【００５２】
例えば扉体１３を交換して扉の耐水性能の向上を図る場合と比較して、均圧部４０、受圧部３０および保持部２０を追加するだけでよいため、耐水性能向上に要するコストを抑えることができる。また、耐水性能向上に必要な作業が簡易なものとなる。他にも、扉体１３の基本構造に変更はないため、通常時の扉の運用に支障が発生しにくい。
【００５３】
保持部２０に規制部２２を設けることにより、水圧によって扉体１３の中央部や下側部に加わる力を減らしやすくなる。つまり、扉体１３の下方の一部が水没した場合などには、受圧部３０の上端が、規制部２２によって扉体１３から離れる方向への移動を規制されつつ、受圧部３０の下端が水圧によって扉体１３に向かって押圧される。この受圧部３０の動きにより、均圧部４０の内部圧力が効果的に上昇し、扉体１３の外面に均一な圧力を伝えることができる。言い換えると、水圧によって扉体１３の中央部や下側部に加わる力の一部を、扉体１３の上側部に伝えやすくなる。
【００５４】
扉体１３の上端に配置された保持部２０の上端を、扉体１３の上端よりも上方に突出し、かつ、扉枠１１の上端以下に位置させることにより、また、扉体１３の下端に配置された、保持部２０の下端を扉体１３の下端よりも下方に突出し、かつ、扉枠１１の下端以上に位置させることにより、扉体１３の耐水性能を更に向上させることができる。つまり、扉体１３に水圧が加わった際に、水圧によって保持部２０に加わる力の一部が、直接、扉枠１１に伝えられる。そのため、保持部２０に加わる力が全て扉体１３に伝わる場合と比較して、扉体１３に伝わる水圧による力を少なくすることができ、扉体１３の耐水性能の向上につながる。
【００５５】
一対の均圧部４０，４０のうちの一方が、召し合わせ部１４の隙間を覆うように配置することにより、防水扉１の水密性を向上させることができる。つまり、防水扉１が水没した際に、水圧によって均圧部４０が変形して召し合わせ部１４を覆うと共に、均圧部４０が召し合わせ部１４を塞ぐように扉体１３に押し付けられる。そのため、召し合わせ部１４における水密性が向上し、防水扉１としての水密性を向上できる。
【００５６】
なお、上述の実施形態のように保持部２０は、扉体１３の左右方向にわたって連続して覆う形状に形成されてもよいし、図６に示すように、扉体１３の左右方向に離散して覆う形状に分割されて形成されてもよい。
【００５７】
このようにすることで、保持部２０を扉体１３に取り付けやすくなる。特に、既設のエアタイト扉１０に保持部２０などを取り付ける場合には、図１（ａ）に示すような、左右方向に長い形状の保持部２０よりも、図６に示すような左右方向に短い保持部２０の方が取り付け作業を行いやすい。
【符号の説明】
【００５８】
１…防水扉（扉）、１１…扉枠、１３…扉体、１４…召し合わせ部、２０…保持部、２２…規制部、３０…受圧部、４０…均圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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