緊急疏散自動門的制作方法
【專利摘要】一種緊急疏散自動門，其包括上下門框、門扇、電機、傳動裝置、人員接近傳感器、控制裝置及電源電路。當所述人員接近傳感器檢測到人員接近時，所述控制裝置發送指令使所述電機啟動以帶動所述傳動裝置運動，所述傳動裝置進而借助一聯動結構帶動所述門扇向開啟位置運動。其中，所述電源電路與外部電源連接且存儲有備用功率，當外接電源失效時，由所述電源電路中的備用功率向所述控制裝置及所述電機提供電力，所述控制裝置發送指定使所述門扇到達最大開啟位置，所述聯動結構隨后解除所述傳動裝置與所述門扇之間的聯動，使得所述自動門處于可手動操作的狀態。
【專利說明】
緊急疏散自動門
技術領域
[0001 ]本申請涉及自動門領域，更具體地涉及一種適用于緊急疏散狀況的自動門。
【背景技術】
[0002]平移滑動式的自動門已經廣泛應用于醫院、商場、銀行等各種公共場合。在應用中，通常在自動門中設置有人員接近傳感器，當檢測到人員接近時，由控制機構發送控制信號驅動電機工作，從而帶動門扇打開。自動門通常是以電力作為動力的來源，這在某種程度上來講會出現緊急時刻時會產生很大的弊端，例如當發生地震、火災等災害時，通常會伴隨著電力系統的癱瘓，從而導致自動門開啟功能失效，造成人員逃離通道不暢，嚴重阻礙封閉設施內人員的緊急疏散，從而可能造成不必要的人員財產損失。因此，需要設計一種適用于緊急疏散功能的自動門，在發生緊急事件造成意外斷電的情況下，能夠自動進入完全開啟狀態并保持可手動操作，在緊急事件消除從而恢復供電的情況下，又能夠進入正常自動感應操作狀態。
【發明內容】
[0003]針對上述需求，本發明提出了一種緊急疏散自動門。該自動門包括上下門框、門扇、電機、傳動裝置、人員接近傳感器、控制裝置及電源電路。當所述人員接近傳感器檢測到人員接近時，所述控制裝置發送指令使所述電機啟動以帶動所述傳動裝置運動，所述傳動裝置進而借助一聯動結構帶動所述門扇向開啟位置運動。其中，所述電源電路與外部電源連接且具有用于存儲備用功率的電容結構，當外接電源失效時，由所述電源電路中的備用功率向所述控制裝置及所述電機提供電力，所述控制裝置發送指定使所述門扇到達最大開啟位置，所述聯動結構隨后解除所述傳動裝置與所述門扇之間的聯動，使得所述自動門處于可手動操作的狀態。
[0004]其中，根據本發明的自動門的聯動結構包括:形成于所述上門框的頂部下表面預定位置A上的電絕緣性的固定座，所述固定座具有T形的中空內部，所述中空內部包括沿水平方向延伸的頭部空間及在頭部中間中央位置向下延伸的尾部空間；設置在所述固定座的頭部空間內的永磁鐵I及第一電加熱元件51;設置于所述傳動裝置上的接合部3，所述接合部3上形成有上下貫穿的通孔31;形成于所述門扇的頂部上表面預定位置B上的電絕緣性底座2，所述底座2上形成有朝上開口且與所述通孔31相對的接收孔21; T形件4，其包括沿水平方向延伸的頭部和從所述頭部的中央位置向下延伸的銷部，所述頭部的寬度大于所述通孔31的孔徑以保證所述頭部不會落入所述通孔31內；以及設置在所述底座2的所述接收孔21中的第二電加熱元件52;其中，所述預定位置A和B被設置成當所述門扇到達最大開啟位置時重疊;所述T形件4由鐵磁性材料形成且其居里溫度遠低于所述永磁鐵I的居里溫度;所述永磁鐵I的下表面與所述接合部3的與其相對的上表面之間的距離大于所述T形件在豎直方向上的長度。
[0005]進一步地，在正常工作狀態下，所述T形件4的所述銷部穿過所述通孔31被接收在所述底座2的接收孔21內，所述第二電加熱元件52對所述T形件4進行加熱以使所述T形件4的溫度保持在比其居里溫度高的某一預定溫度Tl上。當所述外接電源失效且所述門扇到達最大開啟位置時，由所述控制裝置控制所述第二電加熱元件停止加熱，使得所述T形件4的溫度低于其居里溫度，所述T形件4恢復其鐵磁性且在所述永磁鐵I的作用下被吸引脫離所述底座2和所述接合部3，此時所述門扇脫離與所述傳動裝置的聯動。當所述外接電源恢復有效且所述控制裝置檢測到所述門扇處于最大開啟位置時，由所述控制裝置啟動所述第一和第二電加熱元件51和52，將吸附在所述永磁鐵I上的所述T形件4加熱至所述預定溫度Tl時，所述T形件4失去鐵磁性，沿所述固定座的尾部空間下落穿過所述通孔31并被接收在所述底座2的接收孔21中。
[0006]優選地，所述固定部的尾部空間在形狀上與所述T形件4的頭部一致且比之略大。
[0007]在本發明的另一方面，所述電源電路可以包括變壓器TR、全波整流電路Dl?D4、三端穩壓器、兩組IGBT開關Ql和Q2、SP升壓型轉換器、以及電容Csuper。其中，所述變壓器TR的初級線圈連接市電，次級線圈的兩端分別連接由二極管Dl?D4構成的所述全波整流電路的兩個輸入端;所述全波整流電路的正向輸出端經電感LI連接所述三端穩壓器的輸入端;所述三端穩壓器的輸入端經濾波電容Cl與GND連接，輸出端經限流電阻R3連接所述電源電路的輸出端;所述IGBT開關Ql的集電極經電阻R3連接所述三端穩壓器的輸出端，所述IGBT開關Ql的發射極連接所述IGBT開關Q2的集電極且經二極管D5連接所述IGBT開關Ql的集電極，所述IGBT開關Q2的發射極連接地GND且經二極管D6連接其集電極;所述IGBT開關Ql和Q2的門電極與所述控制裝置連接，用于接收開關控制信號;所述電容Csupe3r的一端接地GND，另一端經電阻R4和電感L2連接所述IGBT開關Ql的發射極或者IGBT開關Q2的集電極;所述SP升壓型轉換器的V-batt端口連接所述電容Csu㈣的非接地端，輸出端Vo用于輸出適于所述控制裝置的電壓信號且經濾波電容C3連接地GND，以及經二極管D7和電感L3連接所述SP升壓型轉換器的端口 V-batt和SHDN。
[0008]借助本發明所公開的自動門，能夠在遭遇諸如火災等緊急事件造成外接電源失效時第一時間保證自動門處于最大開啟位置及人工操作狀態，提供最通暢的逃生通道及操作便利性。同時，借助特定的電源電路設計，能夠以較為簡潔的電容結構實現備用功率的自動儲備，而無需額外設置用于提供備用功率的電源器件，有利于系統的維護，有效減少了系統運行及維護成本。
【附圖說明】
[0009]現在，將參考附圖以示例的方式詳細描述本發明的實施例，其中:
[0010]圖1示出了根據本發明的自動門的聯動結構的示意圖；
[0011]圖2示出了根據本發明的自動門的電源電路結構原理圖。
【具體實施方式】
[0012]自動門一般包括門框、門扇、電機、傳動裝置、人員接近傳感器及控制裝置。當人員接近傳感器檢測到人員接近時，由控制裝置發送指令使電機啟動，傳動裝置由電機帶動運動，并且借助聯動結構由傳動裝置帶動門扇向開啟位置運動。圖1示出了根據本發明的自動門的聯動結構的示意圖。如圖1所示，在自動門的上門框的頂部下表面的預定位置A上形成有電絕緣性的固定座，所述固定座具有T形的中空內部，所述中空內部包括沿水平方向延伸的頭部空間及在頭部中間中央位置向下延伸的尾部空間，在所述較寬的頭部空間中設置有永磁鐵I及電加熱元件51。在門扇的頂部上表面的預定位置B上設有電絕緣性的底座2;在傳動裝置(例如鏈條)上設有接合部3，接合部3上形成有上下貫穿的通孔31，底座2上形成有朝上開口且形成與通孔31相對的接收孔21，T形件4通過接合部3上的通孔31被接收在底座2的接收孔21中，使得當電機驅動傳動裝置沿水平方向運動時，由于T形件4的限制作用，底座2進而門扇也由傳動裝置帶動進行水平運動。其中，預定位置A和B被設置成當門扇到達完全開啟位置時兩者重疊，即永磁鐵I與底座2形成相對設置。接收孔21的孔徑要大于通孔31，以便在其內設置電加熱元件52，用于對容納于底座2中的T形件4進行加熱。T形件4可以由具有適當居里溫度的鐵磁性材料形成。其中，磁鐵I的下表面與接合部3的與之相對的上表面之間的距離要大于T形件的長度，T形件4包括沿水平方向延伸的頭部和從該頭部的中央位置向下延伸的銷部，其中該頭部的寬度要大于通孔31的孔徑，從而保證頭部不會落入通孔31內；所述固定部的尾部空間的形狀與T形件4的頭部形狀基本一致，但尾部空間要略大于T形件4的頭部，以便T形件4能夠沿尾部空間自由地上下運動，同時在固定部的用于形成尾部空間的側壁的限制作用下保證T形件4在尾部空間內的運動基本是沿豎直方向的。
[0013]在本申請中，電機除了由外部電源(例如市電)供電外，還可以由自動門內設的備用功率部提供動力，用于在外部電源失效時，提供足以保證電機運行至使自動門到達最大開啟位置的功率。現有技術中通常會通常額外設置電池等方式來提供這種緊急狀態下的備用功率，然而，在本申請中，是在自動門電源電路中設置充電電容結構來實現的，其源于在本申請設計的自動門裝置中，備用功率僅僅需要提供足以在外接電源失效時讓電機帶動自動門達到最大開啟位置的功率即可。通過這種電容供電結構，可以在自動門正常工作過程中即準備好備用功率，從而避免額外更換維護諸如電池等備用電源的麻煩和成本。換言之，在自動門處于正常工作狀態，由市電提供電機工作所需功率的同時，通過對電源電路中相應電容結構的充電實現斷電后備用功率的準備工作；當市電失效時，由電源電路中電容結構所儲備的備用功率保證自動門被電機驅動至最大開啟位置；當市電再次恢復時，又由市電對電源電路中的電容結構進行再次充電，從而完成備用功率的準備工作。
[0014]本申請的自動門的聯動結構的工作原理大致如下。
[0015](I)在正常工作狀態下，T形件4的銷部穿過傳動裝置中的接合部上的通孔31被接收在底座2的接收孔21內，底座2中的電加熱元件52對T形件4進行加熱，使其溫度保持在比T形件4的材料的居里溫度高的某一預定溫度Tl上，使其處于順磁相下；同時電加熱元件51也使固定部內部空間保持在溫度Tl上。永磁鐵I的材料由于具有遠高于Tl的居里溫度，因此其在溫度Tl下磁性基本不受影響。此時，由于T形件4的限制作用，底座2進而門扇將隨著傳動裝置的運動而運動。
[0016](2)當發生緊急狀態而出現諸如市電的外接電源失效時，由電源電路中的電容結構向控制裝置及電機提供備用功率，控制裝置在檢測到市電失效時發出控制信號，借助驅動電機工作使得門扇到達最大開啟位置。當門扇到達最大開啟位置之后，由控制裝置(諸如由單片機實現)發送停止加熱指令或者將電容結構設計成其儲備的備用功率在將門扇驅動至最大開啟位置后很快耗盡，電加熱元件停止對T形件4進行加熱，T形件4的溫度開始下降，當T形件4的溫度下降至居里溫度之下時，T形件4將恢復鐵磁性，從而在磁鐵I的作用下被吸引脫離底座2和接合部3，而被吸貼在磁鐵I的下表面上。此時，門扇不再與傳動裝置形成聯動，從而處于手動狀態，方便由人工對其進行必要的操作，例如在人員已經全部撤離，需要再次將門關閉將阻擋諸如火勢進一步蔓延的時候。
[0017](3)在恢復正常時，當控制裝置檢測到門扇處于最大開啟位置時，重新啟動電加熱元件51和52，吸附在磁鐵I上的T形件4在被加熱至預定溫度Tl時，失去鐵磁性，從而沿尾部空間下落穿過通孔31重新被接收在底座2的接收孔21中，重新建立門扇與傳動裝置之間的聯動作用。
[0018]圖2示出了根據本發明的自動門的電源電路原理圖。如圖2所示，該電源電路主要包括變壓器TR、全波整流電路Dl?D4、三端穩壓器、兩組IGBT開關Ql和Q2、SP升壓型轉換器、以及用于儲存備用功率的大電容Csuper。變壓器TR的初級線圈連接220V市電，次級線圈的兩端分別連接由二極管Dl?D4構成的全波整流電路的兩個輸入端。全波整流電路的正向輸出端經電感LI連接三端穩壓器的輸入端，同時三端穩壓器的輸入端經濾波電容Cl與GND連接。三端穩壓器的輸出端經限流電阻R3連接電源電路的輸出端，用于在正常供電狀態下提供自動門工作用電。IGBT開關Ql的集電極經電阻R3連接三端穩壓器的輸出端，Ql的發射極連接IGBT開關Q2的集電極且經二極管D5連接Ql的集電極，開關Q2的發射極連接地GND且經二極管D6連接其集電極;Ql和Q2的門電極與單片機連接，用于接收開關控制信號。用于在正常工作狀態下儲存備用功率的大電容Csuper的一端接地GND，另一端經電阻R4和電感L2連接開關Ql的發射極或者Q2的集電極。該電源電路中還可以包括SP升壓型轉換器，其V-batt端口連接大電容Csupe3r的非接地端，用于對大電容Csupe3r的非接地端輸出的電壓進行升壓處理，SP升壓型轉換器的輸出端Vo輸出適于單片機的電壓信號，用于驅動單片機工作，同時輸出端Vo還經濾波電容C3連接地GND，以及經二極管D7和電感L3連接SP升壓型轉換器的端口 V-batt和SHDN0
[0019]正如前面提及的那樣，在市電正常供電的情況下，由市電經變壓器TR、整流電路Dl-D4、三端穩壓器來提供自動門工作用電，同時對大電容Csuper進行充電。當市電失效時，由大電容Csuper及電感L2、IGBT開關Q1、Q2、和二極管D5、D6等構成的放電電路提供自動門工作用電，同時由大電容Csuper及SP升壓型轉換器和二極管D7、電感L3等構成的直流電壓變換電路提供單片機的工作用電，保證控制裝置處于工作狀態。在本發明中，大電容Csuper的型號可以根據完成規定操作可能需要的最大功率來選擇。
[0020]在本發明的另一方面，自動門還可以包括設于兩側的旋轉框架，其旋轉框架中設有電控夾持機構。當在失電狀態下且門扇到達最大開始位置時，門扇的側面被帶入該旋轉框架中，所述電控夾持機構被設置在失電狀態下可將門扇側面牢固地夾持在旋轉框架中。此時，由于門扇脫離了與傳動裝置之間的聯動關系，因此，可以借助旋轉框架向外進行旋轉運動。在本發明中，所述電控夾持機構可以借助連接彈簧的夾墊及電磁線圈來實現，其中在通電的正常工作狀態下，電磁線圈對夾墊產生吸引力，從而壓縮彈簧，從而允許門扇自由地進出該夾持結構，亦即旋轉框架；當發生失電狀況時，電磁線圈對夾墊的吸引作用消失，在彈簧的回復作用下夾墊抵靠門扇，從而對門扇形成夾緊力。
[0021]在前面的說明中，已經參照本發明的具體示例性實施例對本發明的原理進行了描述。但是，對于本領域技術人員顯而易見的是，在不背離所附權利要求限定的本發明的精神及范圍的情況下，可以對本發明進行各種修改或改變。因此，應當將說明書及其附圖視為示例性而非限制性的。
【主權項】
1.一種緊急疏散自動門，其包括上門框、門扇、電機、傳動裝置、人員接近傳感器、控制裝置及電源電路，當所述人員接近傳感器檢測到人員接近時，所述控制裝置發送指令使所述電機啟動以帶動所述傳動裝置運動，所述傳動裝置借助一聯動結構帶動所述門扇向開啟位置運動，其特征在于，所述電源電路與外部電源連接且具有用于存儲備用功率的電容結構，當外接電源失效時，由所述電源電路中的電容結構向所述控制裝置及所述電機提供電力，所述控制裝置發送指令使所述電機驅動所述門扇到達最大開啟位置，所述聯動結構隨后解除所述傳動裝置與所述門扇之間的聯動，使得所述自動門處于可手動操作的狀態。2.如權利要求1所述的緊急疏散自動門，其特征在于，所述聯動結構包括: 形成于所述上門框的頂部下表面預定位置A處的電絕緣性的固定座，所述固定座具有T形的中空內部，所述中空內部包括沿水平方向延伸的頭部空間及在所述頭部中間的中央位置向下延伸的尾部空間； 設置于所述固定座的頭部空間內的永磁鐵(I)及第一電加熱元件(51); 設置于所述傳動裝置上的接合部(3)，所述接合部(3)上形成有上下貫穿的通孔(31); 形成于所述門扇的頂部上表面預定位置B處的電絕緣性的底座(2)，所述底座(2)上形成有朝上開口且與所述通孔(31)相對的接收孔(21); T形件(4)，其包括沿水平方向延伸的頭部和從所述頭部的中央位置向下延伸的銷部，所述頭部的寬度大于所述通孔(31)的孔徑以便所述頭部不會落入所述通孔(31)內；以及 設置于所述底座(2)的所述接收孔(21)中的第二電加熱元件(52); 其中，所述T形件(4)由鐵磁性材料形成且其居里溫度遠低于所述永磁鐵(I)的居里溫度； 所述預定位置A和B被設置成當所述門扇到達最大開啟位置時在豎直方向上重疊，所述永磁鐵(I)的下表面與所述接合部(3)的與其相對的上表面之間的距離大于所述T形件(4)在豎直方向上的長度。3.如權利要求2所述的緊急疏散自動門，其特征在于， 當所述外接電源有效時，所述T形件(4)的銷部穿過所述通孔(31)被接收在所述底座(2)的接收孔(21)內，所述控制裝置控制所述第二電加熱元件(52)對所述T形件(4)進行加熱以使所述T形件(4)的溫度保持在高于其居里溫度的預定溫度Tl上； 當所述外接電源失效且所述控制裝置檢測到所述門扇到達最大開啟位置時，所述控制裝置控制所述第二電加熱元件停止加熱，使得所述T形件(4)的溫度低于其居里溫度，所述T形件(4)因而恢復其鐵磁性且被所述永磁鐵(I)吸引脫離所述底座(2)和所述接合部(3)，從而使所述門扇脫離與所述傳動裝置的聯動； 當所述外接電源恢復有效且所述控制裝置檢測到所述門扇處于最大開啟位置時，所述控制裝置控制所述第一和第二電加熱元件(51，52)開始加熱，使吸附于所述永磁鐵(I)上的所述T形件(4)升溫至所述預定溫度Tl，所述T形件(4)處于順磁相并脫離所述永磁鐵(I)，穿過所述通孔(31)被接收在所述底座(2)的接收孔(21)中。4.如權利要求3所述的緊急疏散自動門，其特征在于，所述固定部的尾部空間在形狀上與所述T形件(4)的頭部基本一致且比之略大。5.如權利要求4所述的緊急疏散自動門，其特征在于，所述電源電路包括變壓器TR、全波整流電路Dl?D4、三端穩壓器、兩組IGBT開關Ql和Q2、SP升壓型轉換器、以及用于存儲所述備用功率的電容Csuper;所述變壓器TR的初級線圈連接市電，次級線圈的兩端分別連接由二極管Dl?D4構成的所述全波整流電路的兩個輸入端;所述全波整流電路的正向輸出端經電感LI連接所述三端穩壓器的輸入端;所述三端穩壓器的輸入端經濾波電容Cl與GND連接，輸出端經限流電阻R3連接所述電源電路的輸出端;所述IGBT開關Ql的集電極經電阻R3連接所述三端穩壓器的輸出端，所述IGBT開關Ql的發射極連接所述IGBT開關Q2的集電極且經二極管D5連接所述IGBT開關Ql的集電極，所述IGBT開關Q2的發射極連接地GND且經二極管D6連接其集電極;所述IGBT開關Ql和Q2的門電極與所述控制裝置連接，用于接收開關控制信號;所述電容Csuper的一端接地GND，另一端經電阻R4和電感L2連接所述IGBT開關Ql的發射極或者IGBT開關Q2的集電極;所述SP升壓型轉換器的V-batt端口連接所述電容Csuper的非接地端，輸出端Vo用于輸出適于所述控制裝置的電壓信號且經濾波電容C3連接地GND，以及經二極管D7和電感L3連接所述SP升壓型轉換器的端口 V-batt和SHDN。
【文檔編號】E05F15/73GK106088903SQ201610625500
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月2日 公開號201610625500.3, CN 106088903 A, CN 106088903A, CN 201610625500, CN-A-106088903, CN106088903 A, CN106088903A, CN201610625500, CN201610625500.3
【發明人】王儉儉
【申請人】大昶門控科技（上海）股份有限公司