电动卷帘用障碍物检测装置以及安装有障碍物检测装置的电动卷帘

摘要

本发明提供一种电动卷帘用障碍物检测装置，包括：柔性的边缘部件(24)，其与所述帘幕(12)的底缘相连，并且几乎沿着所述帘幕(12)的整段底缘延伸。靠近边缘部件(24)的一端设有激光束发射器(34)，其用于发射沿边缘部件(24)的纵向穿过边缘部件(24)内部的空腔(30)的激光束。靠近边缘部件(24)的另一端设有用于接收激光束的光传感器(40)。当边缘部件(24)受到外力发生变形并且被压扁时，发射自光束发射装置(34)的光束就会被边缘部件(24)所阻挡，并因此阻挡光束照射到所述光传感器(40)上。该边缘部件(24)由防火弹性体制成。本发明的电动卷帘用障碍物检测装置具有很高的灵敏度和很高的可靠性，并且一旦发生火灾时，任何火焰都不能从卷帘的一侧吹到另一侧。本发明还提供一种具有这种障碍物检测装置的电动卷帘。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动卷帘用障碍物检测装置，所述电动卷帘具有金属帘幕，和用于使所述帘幕升降的电动升降机构。本发明还涉及一种安装有该障碍物检测装置的电动卷帘。

背景技术

现在广泛使用一种电动卷帘，其具有金属帘幕和用于使该帘幕升降的电动升降机构。一般而言，这种卷帘为电动上卷式卷帘。电动上卷式卷帘可以用作建筑物入口处的卷帘，或者用作设施的门的卷帘等等。这种电动上卷式卷帘也广泛用作防火卷帘。近年来的许多防火卷帘都包括安装有火灾传感器的电动卷帘和用于控制电动卷帘电动动作的控制器。一旦发生火灾，火灾传感器就会检测到温度升高和/或烟雾，然后该电动卷帘会电动动作将帘幕降下，直至处于关闭状态。

通常情况下，具有金属帘幕的电动卷帘应该在帘幕的底缘设置障碍物检测装置。这使得当帘幕展开并降下时，可以检测到帘幕的底缘与地面之间的任何障碍物，特别是人。借助于这种障碍物检测装置，当电动卷帘的底缘接触到障碍物时，电动卷帘使帘幕下降的动作能够被阻止。在电动动作的防火卷帘中尤其需要这种障碍物检测装置。例如已知在日本专利申请公报特开平10-238261号(特开1998-238261号)和日本专利申请公报特开2000-54765号中的电动卷帘用障碍物检测装置。

专利文献1：日本专利申请公报特开平10-238261号(特开1998-238261号)。

专利文献2：日本专利申请公报特开2000-54765号。

发明内容

本发明要解决的技术问题

从安全的角度考虑，应该将可电动动作的防火卷帘的帘幕的运动速度限定在某个极限速度内。然而，在一般常用的电动运行的防火卷帘中，为了安全，设置的帘幕的运行速度远远低于该极限速度。为了提高防火卷帘的电动运行速度同时确保安全，需要一种灵敏度更高、可靠性更强的障碍物检测装置。此外，该防火卷帘用障碍物检测装置不能允许火焰吹过，这种情况在发生火灾且障碍物检测装置被烧坏时很可能会发生。电动防火卷帘常用的障碍物检测装置很难达到这样的要求。

综上所述，本发明的目的在于，提供一种电动卷帘用障碍物检测装置，其具有高灵敏度以及高可靠性，并且当用在电动防火卷帘上时，火焰不能从防火卷帘的一侧吹到另一侧。

本发明的另一个目的在于，提供一种安装有这种障碍物检测装置的电动卷帘。

本发明的技术方案

为实现第一个目的，本发明提供一种电动卷帘用障碍物检测装置，所述电动卷帘具有金属帘幕和用于使该帘幕升降的电动升降机构。所述障碍物检测装置由安装在所述帘幕底缘的柔性的边缘部件构成，并且该边缘部件几乎沿着所述帘幕的整段底缘延伸。在所述边缘部件的内部形成有沿所述边缘部件纵向延伸的空腔。所述障碍物检测装置还包括光束发射装置，其靠近所述边缘部件的一端，用于发射沿着边缘部件的纵向且穿过边缘部件内部空腔的光束。所述障碍物检测装置还包括光传感器，其靠近所述边缘部件的另一端，用于接收发射自所述光束发射装置且穿过所述边缘部件内部空腔的光束。当所述边缘部件受到外力发生变形并且被压扁时，发射自光束发射装置的光束就会被所述压扁了的边缘部件所阻挡，并因此阻挡上述光束照射到所述光传感器上。此外，所述边缘部件由这样的防火弹性体制成，即，一旦发生火灾使所述边缘部件遭受高温时，所述防火弹性体不燃烧，而是黏着在所述帘幕的底缘上。

为了实现另一个目的，本发明提供一种电动卷帘，该电动卷帘包括：金属帘幕；用于使所述帘幕升降的电动升降机构；以及控制器，其用于控制所述电动升降机构的动作；安装在所述帘幕底缘的障碍物检测装置。所述障碍物检测装置由安装在所述帘幕底缘的柔性的边缘部件构成，并且该边缘部件几乎沿着所述帘幕的整段底缘延伸。所述边缘部件的内部形成有空腔，该空腔沿着所述边缘部件的纵向延伸。所述障碍物检测装置还包括光束发射装置，其靠近所述边缘部件的一端，用于发射沿着边缘部件的纵向并穿过边缘部件内部空腔的光束。所述障碍物检测装置还包括光传感器，其靠近所述边缘部件的另一端，用于接收发射自所述光束发射装置且穿过所述边缘部件内部空腔的光束。当所述边缘部件受到外力发生变形并被压扁时，从光束发射装置发射出的光束被所述压扁了的边缘部件所阻挡，并因此阻挡上述光束照射到所述光传感器上。所述边缘部件由这样的防火弹性体制成，即，一旦发生火灾使所述边缘部件遭受高温时，所述防火弹性体不燃烧，而是黏着在所述帘幕的底缘上。此外，所述控制器设置这样的程序：i)如果发射出的且照射到所述光传感器上的光束在帘幕下降的过程中被阻挡，那么所述控制器会控制电动升降机构，使所述帘幕停止下降或使所述帘幕从下至上地反向动作；ii)如果此后有光束再次照射到光传感器上，那么所述控制器会控制电动升降机构，启动所述帘幕的下降动作。

本发明的有益效果

根据本发明的障碍物检测装置具有安装在帘幕底缘的柔性的边缘部件。边缘部件的任何变形都可以借助因穿过边缘部件的光束被阻挡而检测出来，从而该障碍物检测装置具有高灵敏度和高可靠性。另外，该边缘部件是由防火弹性体制成的，在遇到火灾使其遭受高温时这种弹性体不会燃烧，而是粘着在所述帘幕的底缘，所以该边缘部件会同时粘着在关闭了的(即降下的)帘幕的底缘和地面上，从而可以将该边缘部件和地面之间的缝隙封住，因此火焰不会从卷帘的一侧吹到另一侧。

附图说明

图1A是安装有本发明优选实施例的障碍物检测装置的电动上卷式卷帘的主视图，图1B是电动上卷式卷帘的侧视图，图1C是沿图1A中沿C-C线的电动上卷式卷帘的横断面平面图。

图2A是图1A所示的安装有边缘部件的帘幕底缘的断面图，图2B是表示帘幕完全降下后处于最低位置时的断面图。

图3是帘幕底缘一端的放大主视图。

图4是帘幕底缘另一端的放大主视图。

图5是帘幕底缘及本发明变型例的边缘部件的断面图，图中表示帘幕完全降下后处于最低端时的状态。

附图标记：

10：电动上卷式卷帘，12：帘幕，14：帘幕箱，21：控制器，22：条板，24：边缘部件，28：边缘部件的管状部，30：空腔，32：边缘部件的翅状部，34：激光束发射器(光束发射装置)，40：光传感器，52：条板，54：边缘部件，55：翅状部，56：空腔。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。图1A至图1C为本发明的优选实施例，其中图1A是安装有障碍物检测装置的电动上卷式卷帘10的主视图，图1B是电动上卷式卷帘10的侧视图，图1C是沿图1A中C-C线的电动上卷式卷帘10的横断面平面图。如图1A至图1C所示，电动上卷式卷帘10包括：帘幕12，适于固定安装在建筑物上的帘幕箱14，以及适于固定安装在建筑物上的一对垂直延伸的支承柱16。该导向用支承柱16为中空的钢柱。该上卷式卷帘10还包括一对垂直延伸的导轨18，其容纳并固定安装在中空的支承柱16内。

该电动上卷式卷帘10还包括电动升降机构(卷绕机构)20，该机构用于卷起和展开帘幕12，从而使该帘幕12沿垂直方向上升或下降。电动升降机构20容纳在帘幕箱14内。该电动上卷式卷帘10还包括控制器21，其用于控制电动升降机构20的动作。控制器21包括：电子电路21a，其包括微型计算机和用于调整供给电动升降机构20电力的电力调整器；输入设备21b，使得操作者可以将多种命令输入电子电路21a；以及火灾传感器21c，例如温度传感器和/或烟雾传感器。图1B中仅示意性地表示了电子电路21a、输入设备21b以及火灾传感器21c。

和许多常用的上卷式卷帘的帘幕一样，帘幕12同样由多个水平延伸的金属条板22组成，条板22彼此相接并且连到一起，从而形成可卷起的金属帘幕。尽管多数常用的上卷式卷帘的帘幕均由钢制条板构成，但是图1A至图1C中所示的帘幕12的条板22却是由铝制条板构成的，该铝制条板由一段经挤压成型的铝型材制成，即由具有一定截面形状的细长的铝合金材料制成。但是根据本发明的障碍物检测装置并不限于用在由铝制条板制成的帘幕上。实际上，本发明也适用于具有由钢制条板制成的帘幕的电动上卷式卷帘上，甚至适用于各种其他类型的电动卷帘，而不限于上卷式卷帘。

根据本发明的障碍物检测装置包括：由防火弹性体制成的柔性的边缘部件24，其与帘幕12的底缘相连，并且几乎沿着帘幕12的整个底缘延伸。帘幕12的两侧边容纳在中空的支承柱16内，所以边缘部件24不必伸到帘幕12的两侧边。只要沿着帘幕12的底缘设置边缘部件24，使其至少在露出于支承柱16的部分的底缘上设置即可。构成边缘部件24的防火弹性体是这样一种材料，即一旦发生火灾使边缘部件24遭受高温时，该边缘部件24不会燃烧，而只是粘在帘幕12的底缘。适用的防火弹性体包括但不限于氯丁二烯橡胶和硅橡胶。

图2A和图2B均为带有边缘部件24的帘幕12底缘的断面图，其中图2B表示帘幕12完全降下后处于最低位置时的状态。图3和图4分别表示帘幕12底缘的其中一端和另一端的放大主视图。在图2A、图2B、图3和图4中，均表示了帘幕12的最低端条板22的其中一部分。与帘幕12的最低端条板22相连的边缘部件24是由一段经挤压成型的弹性体型材制成的，也就是说由具有一定截面形状的细长的防火弹性体制成的。边缘部件24具有能够达到发明目的的极为有利的横截面形状。

如图2A和2B所示，边缘部件24包括：基部25，其与帘幕12最低端条板22的下端面保持接触；嵌合部26，其形成在基部25的上端面。在基部25的上端面与嵌合部26的下端面之间形成有一对相向的沟槽。边缘部件24的这对沟槽用于与条板22的下表面上一对向内突出的突起部相嵌合，从而使边缘部件24固定安装在条板22上。

边缘部件24还具有形成在基部25下方的管状部28。管状部28具有截面为半圆形的半圆筒形底壁，并在边缘部件24的内部形成有细长的空腔30，该空腔30沿边缘部件24的纵向延伸。

边缘部件24还具有形成在管状部28两侧的一对翅状部32，该对翅状部32从基部25两侧向斜下方且向外延伸，直至其水平位置低于管状部28的最低端部分。当帘幕12完全降下处于最低位置时(参照图2B)，该翅状部32用于覆盖并保护管状部28。按照这样的结构，一旦发生火灾帘幕12降下时，翅状部32可以保护管状部28，使其不会因火灾产生的热而造成损伤，因此管状部28的底壁应该很薄，下面将详细说明。

电动上卷式卷帘10还包括限位机构(未示出)，当帘幕12上升到最高位置或者下降至最低位置时，该限位机构会使帘幕12停止动作。该限位机构与控制器21电连接(参照图1B)，并且为控制器21提供表示帘幕12分别到达最高位置和最低位置时的电气信号。这种限位机构已在许多常用的电动上卷式卷帘中使用，所以在此不再详述。图2B、图3以及图4中示出了当帘幕12处于最低位置时，地面FL与帘幕12底缘之间的相对位置，其中，在地面FL和边缘部件24的管状部28的下端面之间存在小间隙。

通常情况下，地面FL与帘幕12底缘之间的相对位置是这样的，即当帘幕12完全下降至最低位置时，地面FL与边缘部件24的管状部28的下端面几乎处于同一水平面上。然而，地面FL与边缘部件24的管状部28的下端面之间存在小间隙并不是必要的。换句话说，当帘幕12下降到最低位置时，地面FL可以与管状部28的下端面接触，也可以存在相对较大的间隙。重要的是，必须确保翅状部32的最低端接触到地面FL，以便可以覆盖并且保护管状部28。

不过，图2B、图3和图4所示的地面FL与帘幕12底缘之间的相对位置是最有利的，因为这使得管状部28不会与地面FL接触，从而即便当帘幕12下降到最低位置很长一段时间后，管状部28的半圆筒状的底壁也不会发生任何变形。

在图3所示的帘幕12底缘的一端，设有由激光束发射器34构成的光束发射装置。激光束发射器34靠近边缘部件24的一端，并且借助于支架36牢固地安装在帘幕12的最低端条板22上。激光束发射器34是由激光二极管构成的小型装置，并且其位置朝向使得发射出的光束(此处为激光束)38能够沿着边缘部件24的纵向穿过边缘部件24内部的空腔30。

在图4所示的帘幕12的底缘的另一端，设有光传感器40，该光传感器40靠近边缘部件24的另一端，并且借助于支架42牢固地安装在帘幕12的最低端条板22上。该光传感器40的位置朝向使其能够接收到来自激光束发射器34的穿过边缘部件24的空腔30的激光束。

当电动上卷式卷帘10的帘幕12下降的过程中，在地面FL与正在下降的帘幕12之间很可能会出现障碍物，尤其是人。当这种情况发生时，障碍物会施加给边缘部件24的管状部28的底壁一个外力，导致边缘部件24与障碍物接触的部分发生变形并被压扁。只要管状部28有一部分被压扁，那么从激光束发射器34发射出的激光束就会被管状部28上压扁了的部分阻挡，从而就无法照射到光传感器40上。

激光束发射器34和光传感器40与控制器21电连接(参照图1B)。当帘幕12开始下降时，控制器21控制激光束发射器34发出激光束38，同时开始监测光传感器40的输出。另外，控制器21设置了如下的程序。当发射出的且照射到光传感器40上的激光束38在帘幕12下降的过程中被阻挡，致使光传感器40的输出停止时，控制器21将会控制电动升降机构20，使帘幕12停止下降。此后当激光束38再次照射到光传感器40上时，控制器21会控制电动升降机构20，再次启动使帘幕12下降。

可选择地，控制器21也可以设置如下程序。当发射出的且照射到光传感器40上的激光束38在帘幕12下降的过程中被阻挡，致使光传感器40的输出停止时，控制器21将会控制电动升降机构20，使得帘幕12从下到上反向运动。此后当激光束38再次照射到光传感器40上时，控制器21会控制电动升降机构20使帘幕12从上至下地再次反向动作，并因此启动帘幕12的下降动作。

控制器21还可以进一步地设置这样的程序，根据来自上述限位机构的表示帘幕12已经到达最低位置的电气信号，停止帘幕12的下降动作，并且使激光束发射器34停止发射，同时停止监测光传感器40的输出。

常用的机械式障碍物检测装置都是在帘幕的底缘安装可移动探头部件，并且采用机械式连接方式将障碍物引起的可移动部件产生的任何移动传输给电气开关。与这种常用的机械式障碍物检测装置相比，上述障碍物检测装置具有更高的灵敏度以及更高的可靠性。通过减小由弹性体制成的边缘部件24的管状部28的底壁厚度，使其底壁更容易变形，从而可以提高本发明障碍物检测装置的灵敏度。若将该障碍物检测装置用在防火卷帘上，则边缘部件24不易被火烧坏尤为重要，因为任何损坏都会导致火焰从帘幕的一侧吹到另一侧。边缘部件24具有用于覆盖和保护管状部28的一对翅状部32的形状，这对于本发明的目的极为有利。因为一旦发生火灾，翅状部32能够阻止火焰吹过，从而尽管管状部28的底壁可能很薄且容易损坏，也可以使其免于受到损坏的危险。更具体地说，因为边缘部件24是由防火弹性体制成的，一旦发生火灾使其遭受高温时，其不易燃烧却容易黏着在帘幕12的底缘，所以翅状部32会黏着在关闭的(降下的)帘幕12的底缘和地面上，并封住两者之间的间隙，从而阻止火焰从防火卷帘的一侧吹到另一侧。

图5中的断面图表示了边缘部件54、一对翅状部55以及帘幕的最低端条板52，分别代替上述的边缘部件24和最低端条板22，其中边缘部件54和翅状部55分别安装在条板52上。图5表示帘幕12完全降下后处于最低位置时的状态。条板52与上述条板22一样，只是其最下端的形状适宜安装边缘部件54和翅状部55。与上述边缘部件24一样，边缘部件54和翅状部55也是由防火弹性体制成的柔性部件，并且几乎沿着整段帘幕的底缘延伸。此外，用于形成边缘部件54和翅状部55的防火弹性体与用于形成边缘部件24的防火弹性体一样，在发生火灾使其遭受高温时，该弹性体不会燃烧，而只是黏着在帘幕12的底缘上。如前面所述，适用的防火弹性体包括但不限于氯丁二烯橡胶和硅橡胶。

边缘部件54由一段经挤压成型的具有一定截面形状的弹性体型材制成。同样，每个翅状部55也是由一段经挤压成型的具有一定截面形状的弹性体型材制成的。

边缘部件54的截面形状大致呈U字形，并且形成有沿边缘部件54的纵向延伸的空腔56。在边缘部件54的顶端同样包括一对用于嵌合并固定在帘幕12底缘的相向的嵌合部58。由边缘部件54形成的空腔56与上述由边缘部件24形成的空腔30的作用相同。

一对翅状部55分别位于边缘部件54的两侧并且沿着边缘部件54平行延伸。在每个翅状部55的顶端都形成有用于嵌合并固定在帘幕12底缘的嵌合部60。此外，当帘幕12完全降下处于最低位置时，翅状部55能够覆盖并保护边缘部件54。按照这样的结构，一旦发生火灾使帘幕完全降下时，翅状部55用来保护边缘部件54使其免于遭受由火灾产生的热造成的损伤，因此边缘部件54的壁厚可以像图2A和图2B所示的管状部28的底壁一样很薄，从而可以使该障碍物检测装置具有更高的灵敏度。

用图5中的条板52、边缘部件54和一对翅状部55代替图2中的条板22和边缘部件24，该障碍物监测装置可以起到同样的作用。采用图5所示的部件构成的障碍物检测装置与采用图2所示的部件构成的障碍物检测装置的主要区别在于，用于制造该障碍物检测装置的工序以及成本不同。根据不同的用途或所期望的设计，可以对上述两种之一进行适当选择。