日々の生活に欠かせない存在である「自動ドア」ですが、仕組みはご存じでしょうか？センサー1つとっても、様々な感知方法によって動作しています。また、自動ドアを取り付けた場合、利便性の向上だけでなく、衛生面や省エネにもつながります。
一見自動ドアは消費電力が多そうですが、実はドアを開けたままにして冷暖房の効きを下げてしまうことの方が費用をかけてしまうのです。普段身近にあるものだからこそ、その仕組みについて知っておきましょう。
自動ドアが開閉する仕組み
日本で自動ドアが取り入れられた初期のころは、空圧によって動作していましたが、次第に電気によって開閉する現代のものにシフトしました。現在使用されている自動ドアのほとんどは電気によるものですが、開閉するためのセンサーや形状が多岐にわたっています。自動ドアのセンサーはどのようなタイプがあるのでしょうか？
▶起動センサー
起動センサーはセンサーの感知範囲に人が通ったり、物が置かれたりしたことによって感知し、モーターを動作させます。
・光線反射方式
・電波方式
・タッチ方式
・非接触方式
センサーは天井や自動ドアのフレームに取り付け、赤外線やマイクロ波で感知してドアの開閉する光線反射、電波方式のものと、自動ドアのスイッチを押すタッチ方式、ドア付近に手をかざして開く非接触式の4種類あります。
▶補助センサー
補助センサーとは、ドア通過をしようとした人が挟まれないようにするセンサーです。このセンサーがあることによって、自動ドア通過中に停止もしくは、ものが置かれていても閉じずにまた開こうとします。
・超音波方式
・光線反射方式
・光電方式
主にこの3種類があり、超音波方式と光線反射方式は、範囲内にある物の反射によって感知します。光電方式は光が遮られている間ドアを開いたままにします。
自動ドアに使われる部品の名称と役割
自動ドアを構成する部品は主に以下の5種類に分けることができます。
・エンジン部分
稼働する中心部分として、制御装置、モーター、ベルト部分のことを指します。特に頭脳である制御装置は、動力源であるモーターや感知するセンサー部分とつながっています。センサーが感知しなくとも、ものを挟んでモーターに通常よりも負荷がかかると、動作を止めるなど安全面でも大切な動きを行います。これらは無目に収まっています。
最近ではモーターの電流常時測る機能が付属しており、ドアが衝突した際の衝撃を緩和させる効果が期待できるものもあります。
・レール部分
ドアが動いた際、ずれたりしないようにする部分です。また、このレール部分にはドアに取り付けられた戸車が動いて、ドアの開閉をおこないます。ドア上部の戸車はベルトにつけられているのでなめらかな開閉が行えます。実際稼働時に擦れている部分なので摩耗しやすく、長年使うとすり減って動作が悪くなります。
・センサー部分
上記でも説明しましたが、ドアセンサーには起動センサーと補助センサーの2種類があります。起動センサーと補助センサーが分かれているのは、ドア自身の動作の感知をしないためです。起動センサーがドアの開閉付近まで感知できるようにしてしまうと、常に開いたままになってしまいます。そのため2つのセンサーを使用しています。
・ドア部分
自動ドアの要部分です。扉は主に強化ガラスや合わせガラスを使用しています。万が一割れてしまっても細かく砕けることや、破片が飛び散らないようになっています。引戸タイプの自動ドアは、1枚のドアが稼働するタイプの「片引」と、2枚のドアが稼働するタイプの「両引」の2種類がありますが、いずれも内部のモーターは1つで動作しています。また、電磁波遮断や放射線遮断ドアなど特殊なものもあるようです。
・セキュリティ部分
自動ドアは通常のドアと同じように鍵が付属されています。取り付けられている鍵は通常の回して開けるタイプ、指定時間になると自動で解錠するタイプ、指紋や暗証番号で開錠できるタイプと様々なものがあります。
自動ドアを設置するメリット
自動ドアを設置した場合、主に4つのメリットが考えられます。
- ・利便性の向上
- ・段差が少ない
- ・衛生面の向上
- ・冷暖房の効きが良くなる
「開ける」という工程が簡単になるので、重たいものなどを持ち込む場合ドアを開けたり抑えたりする必要が無くなります。段差が少なくフラットなので、手荷物で足元が見づらい場合でも安全に通ることができます。また、高齢者や車いすの方の利用もしやすくなります。ドアに触れることが少なくなるので、手に雑菌が付着しにくく、衛生面が向上します。特に病院などでは重宝されやすいです。
ドアを開けたままということがなくなるので、冷暖房が効きやすくなります。自動ドアにするとランニングコストが発生しますが、実は極わずかです。頻繁に使用されるコンビニの自動ドアの場合でも1日当たり10円以下であるため、省エネルギーに抑えることができます。
故障などのトラブルを防ぐ方法は？
実際に設置すると自動ドアの使用頻度は高いです。特に人の出入りが激しい大型施設は1日だけでも大変多い回数稼働します。そのため不具合が発生しやすいので、日頃からしっかりとメンテナンスを行う必要があります。
自動ドアが動かなくなることや、動作に不具合が発生する原因の1つに、レールにものが挟まっていることが挙げられます。建物の入り口に取り付けられていることも多い自動ドアですが、外から空中に舞った砂やホコリ、ゴミなどがレールとドアの間に挟まり、動作不良を引き起こすことがあります。突然の故障を防ぐためにも、レール下部に異物が詰まってないか確認して、定期的にお掃除をするようにしましょう。
また、長年使用した自動ドアに不具合が生じた場合、自動ドアの戸車の摩耗を確認してみましょう。すり減っていると異音がしたり、ドアの動作に異常が発生します。また、タッチセンサーが動作しない場合は、電池が空になっている可能性がありますので、トラブルになる前に早めに交換するようにしましょう。
まとめ
さまざまな場所に設置されている自動ドアですが、ただ便利というだけではない事がわかりました。確かに、通常のドアと比較して初期の設置費用は高額になってしまいますが、維持費はそれほどかからないといえます。冷暖房による電気代がかさんでいるのであれば、自動ドアに変えると費用を抑えられるかもしれません。
精密機械なのでメンテナンスは必須です。少しでも長い間使用していきたいものですから、日頃から清掃を行い、突然故障しないようにしっかりとお手入れをしましょう。
