CN104860165B - 电梯设备以及气压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在抑制风机容量的同时，对电梯轿厢内的气压进行高精度控制的电梯设备以及气压控制方法。本发明提供控制电梯轿厢内的气压的电梯设备，该电梯设备的特征在于，包括：对电梯轿厢内的气压进行加压的加压用风机；对电梯轿厢内的气压进行减压的减压用风机；和控制加压用风机和减压用风机的动作的处理器，处理器根据预定的目标气压生成用于控制加压用风机的动作的加压运行指令和用于控制减压用风机的动作的减压运行指令，根据所生成的加压运行指令和减压运行指令执行使加压用风机和减压用风机两者同时运行的控制。

Description

电梯设备以及气压控制方法

技术领域

本发明涉及一种电梯设备以及气压控制方法。

背景技术

近年来，随着建筑物向高层化发展，电梯设备的升降速度呈现上升的趋势。例如，1010m/分钟左右的高速电梯设备已经得到了实用化。在上述长行程的高速电梯设备中，由于电梯轿厢内的气压会发生急剧变化，所以可能会给乘客带来耳塞等不愉快感。作为缓和乘客不愉快感的方法，例如在专利文献1至专利文献4中公开了电梯轿厢内的气压控制技术。

在专利文献1中公开了一种技术，其电梯设备具有吸入外部的空气并将其排出到电梯轿厢内的加压用风机以及吸入电梯轿厢内的空气并将其排出到外部的减压用风机，在该电梯设备中，根据电梯轿厢的升降行程在只使用加压用风机的运行和只使用减压用风机的运行之间进行切换。根据该专利文献1的记载，通过使电梯轿厢内的气压大致线性地变化，能够缓和乘客的不愉快感。

在专利文献2中公开了一种技术，其电梯设备在电梯轿厢内具有气压传感器，根据从气压传感器输出的气压检测信号，在只使用加压用风机的运行和只使用减压用风机的运行之间进行切换。根据该专利文献2的记载，其能够使电梯轿厢内的气压最佳化，能够避免使乘客产生不愉快感。

此外，在专利文献3中公开了一种阶段性地控制电梯轿厢内的气压变化的电梯设备。根据该专利文献3的记载，其能够使乘客充分地意识到压力变化，并且能够给予乘客进行下咽动作的时间，由此能够快速消除乘客的不愉快感。

并且，在专利文献4中公开了一种根据电梯轿厢的升降行程来改变加压用风机和减压用风机的转速的技术。根据该专利文献4的记载，其能够缓和因升降中的电梯轿厢的速度变化而引起的电梯轿厢内的急剧的气压变化，从而能够缓和乘客的不愉快感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本国专利特开平10-182039号公报

专利文献2日本国专利特开2004-277150号公报

专利文献3日本国专利特开2009-137737号公报

专利文献4日本国专利特开平11-171409号公报

发明内容

发明要解决的课题

可是，在专利文献1至专利文献4所公开的技术中，为了获得所期望的效果，需要对电梯轿厢内的气压进行高精度的控制，而在进行高精度的控制时，存在会导致风机容量增大的问题。尤其是风机因惯性力的影响，减速功能比加速功能差，所以在根据减速性能来决定风机容量时，会导致风机的容量进一步增大。随着风机容量的增大，会导致成本、质量以及所需电流的增加。

本发明是考虑到以上问题点而提出的，本发明的目的在于提供一种能够在抑制风机容量的同时，对电梯轿厢内的气压进行高精度控制的电梯设备以及气压控制方法。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种控制电梯轿厢内的气压的电梯设备，该电梯设备的特征在于，包括：对电梯轿厢内的气压进行加压的加压用风机；对电梯轿厢内的气压进行减压的减压用风机；以及控制加压用风机和减压用风机的动作的处理器，处理器根据预定的目标气压生成用于控制加压用风机的动作的加压运行指令和用于控制减压用风机的动作的减压运行指令，并且根据所生成的加压运行指令和减压运行指令执行使加压用风机和减压用风机同时运行的控制。

此外，为了解决上述问题，本发明还提供一种控制电梯轿厢内气压的电梯设备的气压控制方法，该气压控制方法的特征在于，电梯设备包括：对电梯轿厢内的气压进行加压的加压用风机；对电梯轿厢内的气压进行减压的减压用风机；以及控制加压用风机和减压用风机的动作的处理器，该气压控制方法包括：第一步骤，处理器根据预定的目标气压生成用于控制加压用风机的动作的加压运行指令和用于控制减压用风机的动作的减压运行指令；和第二步骤，处理器根据所生成的加压运行指令和减压运行指令进行使加压用风机和减压用风机同时运行的控制。

发明效果

根据本发明，能够在抑制风机容量的同时，对电梯轿厢内的气压进行高精度的控制。

附图说明

图1是本实施方式的电梯设备的整体结构图。

图2是表示目标气压的概念图。

图3是表示其他的目标气压的概念图。

图4是表示决定系数的概念图。

图5是表示气压控制处理的流程图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的一实施方式进行详细的说明。

图1表示本实施方式的电梯设备1的整体结构。电梯设备1构造成具有控制装置10、电梯轿厢20、加压用风机30以及减压用风机40。在此，控制装置10是控制加压用风机30以及减压用风机40的动作的控制基板，构造成具有处理器11。

处理器11构造成具有CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory,只读存储器)等(未图示)。RAM和ROM等中存储有各种信息以及各种程序。各种信息包括目标气压P1和决定系数(coefficient of determination)C1，各种程序中包括运行指令生成部12以及修正用运行指令生成部13。

目标气压P1是表示电梯轿厢20内的目标气压的信息。其实际上是电梯轿厢20内外的目标压差的信息，在此为了便于说明，将其称为“气压”进行说明。首先对目标气压P1进行说明。例如，在电梯轿厢20从1层向50层高速上升时，电梯轿厢20内的气压会发生变化。

此时，为了将气压控制成不会使乘客产生不愉快感的所期望的气压，使用加压用风机30和减压用风机40对电梯轿厢20内的气压进行控制，该“所期望的气压”就是目标气压P1。目标气压P1的具体示例后述(图2)。

以下对决定系数C1进行说明。在本实施方式中对目标气压P1与实际的气压(由压差计21计测出的气压)进行比较，在实际的气压出现了误差时，为了消除该误差(使得与目标气压P1相一致)，使加压用风机30和减压用风机40同时运行，决定系数C1是规定此时的加压用风机30和减压用风机40的运行比例的信息。

决定系数C1的作用如下。例如，在电梯轿厢20内的实际气压比目标气压P1高10hPa时，有必要进行控制以使得实际气压接近目标气压P1。在出现了误差的时刻的加压用风机30和减压用风机40的运行比例为9:1时，为了消除误差(在此进行10hPa的减压)，根据决定系数C1规定例如以使得运行比例变为7:3的方式降低加压用风机30的转速并且提高减压用风机40的转速。决定系数C1的具体示例后述(图3)。

运行指令生成部12是根据目标气压P1，以使电梯轿厢20内的实际气压与目标气压P1所示的气压相一致的方式生成运行指令的程序。例如，运行指令生成部12在根据目标气压P1对某一时刻的电梯轿厢20内的气压进行加压控制时，将所要加压的气压(hPa)转换为转速(例如Hz)，并且根据经转换而得的转速生成指示运行的加压运行指令。

修正用运行指令生成部13是根据目标气压P1以及由压差计21计测出的实际气压判断为出现了误差时将误差部分的气压(hPa)转换为转速(例如Hz)的程序。此外，修正用运行指令生成部13是根据决定系数C1将经转换而得的误差部分的转速分为加压用和减压用，分别生成用于与加压运行指令相加的修正用加压运行指令以及用于与减压运行指令相加的修正用减压运行指令的程序。

例如，修正用运行指令生成部13在根据目标气压P1和压差计21的气压判断为某一时刻的电梯轿厢20内的气压比目标气压P1高出10hPa而出现了误差时，将误差部分的10hPa例如转换为10Hz，并且根据决定系数C1将10Hz分为加压用的－7Hz和减压用的+3Hz，分别生成修正用加压运行指令和修正用减压运行指令。

处理器11将修正用运行指令生成部13生成的修正用加压运行指令和修正用减压运行指令分别与运行指令生成部12生成的加压运行指令和减压运行指令相加，将相加后的运行指令分别输出到加压用风机30和减压用风机40。

电梯轿厢20是普通的电梯设备中的箱状的电梯轿厢，在升降通道内进行高速升降。在电梯轿厢20内设置有压差计21。压差计21是计测电梯轿厢20内外的压差的装置，计测出的压差作为电梯轿厢20内的实际气压的信息输出到处理器11中。

加压用风机30例如设置在电梯轿厢20的顶部附近，是通过吸入电梯轿厢20外部的空气并将其排出到电梯轿厢20内而对电梯轿厢20内的气压进行加压的风机。加压用风机30根据运行指令生成部12生成的加压运行指令和修正用运行指令生成部13生成的修正用加压运行指令进行动作。

减压用风机40例如设置在电梯轿厢20的顶部附近，是通过吸入电梯轿厢20内的空气并将其排出到电梯轿厢20的外部而对电梯轿厢20内的气压进行减压的风机。减压用风机40根据运行指令生成部12生成的减压运行指令和修正用运行指令生成部13生成的修正用减压运行指令进行动作。

图2是表示目标气压P1的概念图。目标气压P1表示电梯轿厢20进行了某一动作(例如从1层上升到50层的动作)时电梯轿厢20内的气压。此时的目标气压P1被预先设定为在时间t0～t1中上升，在时间t1～t2中下降，在时间t2成为0hPa，在时间t2～t3中进一步下降，在时间t3～t4中上升，在时间t4成为0hPa。

此外，图2还表示用于实现目标气压P1的加压侧目标气压P2和减压侧目标气压P3的概念图。加压侧目标气压P2是假定在为了实现目标气压P1时仅使加压用风机30运行时获得的电梯轿厢20内的气压，减压侧目标气压P3是假定在为了实现目标气压P1时仅使减压用风机40运行时获得的电梯轿厢20内的气压。通过将加压侧目标气压P2和减压侧目标气压P3进行组合，能够实现目标气压P1。

因此，在图2中表示了，在时间t0～t1中，仅使加压用风机30运行并提高其转速，由此来实现目标气压P1。此外，在时间t1～t3中，降低加压用风机30的转速，并且在时间t1使减压用风机40开始运行并提高其转速，由此来实现目标气压P1。并且，在时间t3，使加压用风机30停止运行，在时间t3～t4中，降低减压用风机40的转速，由此来实现目标气压P1。

在现有技术中，在对电梯轿厢20内的气压进行加压控制时，仅使加压用风机运行，而在对电梯轿厢20内的气压进行减压控制时，仅使减压用风机运行。例如，在要实现图2所示的目标气压P1时，在时间t0，使加压用风机开始运行，在时间t0～t1中提高转速，在时间t1～t2中降低转速，在时间t2停止运行，在时间t2使减压用风机开始运行，在时间t2～t3中提高转速，在时间t3～t4中降低转速，在时间t4停止运行。

也就是说，由于在现有技术中没有使加压用风机和减压用风机同时运行的期间，所以，在进行高精度的气压控制时，需要增大风机的容量。另一方面，在本实施方式中，通过在时间t1～t3的期间使加压用风机30和减压用风机40同时运行，尤其能够提高减压时的响应性能。因此，能够在抑制风机容量的同时，对电梯轿厢20内的气压进行高精度的控制。在图2中对减压时的动作进行了说明，而在加压时，通过使加压用风机30和减压用风机40进行与图2相反的动作，在加压时也能够应用本发明。

图3是表示其他的目标气压P11的概念图。目标气压P11与图2所示的目标气压P1的不同之处在于，在电梯轿厢20进行了某一动作时，使电梯轿厢20内的目标气压阶梯状(或者是锯齿状)地变化。

目标气压P11的变化趋势(最初加压，然后减压的趋势)与图2所示的目标气压P1相同。此外，在要实现目标气压P11时，使加压用风机30和减压用风机40同时运行，这一点与要实现图2所示的目标气压P1时相同。处理器11根据图2所示的目标气压P1或者图3所示的目标气压P11，对加压用风机30和减压用风机40的动作进行控制，使得电梯轿厢20内的气压与目标气压P1或者目标气压P11相一致。

图4表示决定系数C1的概念图。决定系数C1是在进行气压控制而使得电梯轿厢20内的气压与目标气压P1(或者P11)相一致时，在目标气压P1与电梯轿厢20内的气压相比电梯轿厢20内的气压出现了误差时，为了消除误差而对加压用风机30和减压用风机40的运行比例进行规定的信息。

在此，如下规定决定系数C1：在时间t0～t1中，将加压侧决定系数规定为90％，将减压侧决定系数规定为10％，之后在时间t1～t2中，规定为使加压侧决定系数下降，使减压侧决定系数上升，在时间t2将各个决定系数分别规定为50％，此后，在时间t2～t3中，进一步使加压侧决定系数下降，并且进一步使减压侧决定系数上升，在时间t3～t4中，将加压侧决定系数规定为10％，将减压侧决定系数规定为90％。

在与目标气压P1相比，电梯轿厢20内的气压出现了误差时，根据决定系数C1控制加压用风机30和减压用风机40的动作，由此能够修正电梯轿厢20内的气压，使电梯轿厢20内的气压再次与目标气压P1相一致。也就是说，根据决定系数C1执行气压控制，由此能够提高实际气压发生了误差时的修正速度(响应性能)。

图5表示气压控制处理的处理步骤。该气压控制处理以电梯轿厢20开始进行某一动作(上升动作或者下降动作)为契机，由处理器11来执行。实际上，该气压控制处理由处理器11内的CPU和各种信息(目标气压P1、决定系数C1)以及各种程序(运行指令生成部12、修正用运行指令生成部13)协同执行。在此，为了便于说明，以处理主体为处理器11来进行说明。

首先，处理器11根据目标气压P1，以使得加压用风机30形成加压侧目标气压P2，并且使得减压用风机40形成减压侧目标气压P3的方式，分别生成用于向加压用风机30输出的加压运行指令和用于向减压用风机40输出的减压运行指令(SP1)。

接着，处理器11将在步骤SP1中生成的加压运行指令和减压运行指令分别输出到加压用风机30和减压用风机40(SP2)。在此时，处理器11根据时间有时仅将加压运行指令输出到加压用风机30，有时仅将减压运行指令输出到减压用风机40，或者有时同时将加压运行指令和减压运行指令分别输出到加压用风机30和减压用风机40。

此后，处理器11根据压差计21计测出的气压监视电梯轿厢20内的实际气压(SP3)，并且判断所监视的气压相对于目标气压P1是否出现了误差(SP4)。

在步骤SP4的判断结果为否定结果时，处理器11判断是否继续进行气压控制(SP8)。在步骤SP8的判断结果为否定结果时，处理器11结束本处理。不继续进行气压控制的情况是指，例如电梯轿厢20的上升动作或者下降动作结束，电梯轿厢20停止的情况。

另一方面，在步骤SP8的判断结果为肯定结果时，处理器11为了继续进行气压控制而进入步骤SP3，再次对电梯轿厢20内的气压进行监视(SP3)，并且判断所监视的气压是否出现了误差(SP4)。

在步骤SP4的判断结果为肯定结果时，处理器11将误差部分的气压转换为转速(SP5)。例如，在由压差计21监视的电梯轿厢20内的实际气压比目标气压P1高10hPa时，处理器11判断误差为10hPa，将该误差部分的气压10hPa转换为风机的转速(例如10Hz)。

然后，处理器11根据决定系数C1将经转换而得的误差部分的转速分为加压用和减压用，分别生成用于与加压运行指令相加的修正用加压运行指令和用于与减压运行指令相加的修正用减压运行指令(SP6)。此后，处理器11将在步骤SP6中生成的修正用运行指令与在步骤SP1中生成的运行指令相加后输出(SP7)。

例如，在出现了电梯轿厢20内的气压比目标气压P1高10hPa的误差时，通过处理器11将误差部分的10hPa例如转换为10Hz。此后，在步骤SP6中根据决定系数C1将10Hz分为加压用的－7Hz和减压用的+3Hz，分别生成修正用运行指令。接着，处理器11在步骤SP7中将其与运行指令相加后输出。

此后，处理器11判断是否继续进行气压控制(SP8)，在步骤SP8的判断结果为肯定结果时，进入步骤SP3，继续进行气压控制。另一方面，在步骤SP8的判断结果为否定结果时，结束本处理。

如上所述，根据上述本实施方式的电梯设备1，在电梯轿厢20进行了某一动作时，为了实现预定的目标气压P1，执行在只使用加压用风机30的运行和只使用减压用风机40的运行之间进行切换的控制，并且执行使两个风机同时运行的控制，与例如仅执行在只使用加压用风机30的运行和只使用减压用风机40的运行之间进行切换的控制的情况相比，能够提高响应性能(尤其是减压能力)。由此，能够在抑制风机容量的同时，对电梯轿厢20内的气压进行高精度的控制。

此外，在与目标气压P1比较电梯轿厢20内的实际气压出现误差时，根据预定的决定系数C1，对加压用风机30和减压用风机40的运行指令进行修正，所以例如与在出现了误差时，为了消除该误差，执行使加压用风机30的运行和减压用风机40的运行中的任一种运行停止的控制的情况相比，能够在气压不会出现急剧变化的情况下使电梯轿厢20内的气压接近目标气压P1。

在本发明中，作为压力计使用了压差计，但也可以分别设置计测电梯轿厢外部气压的压力计和计测电梯轿厢内部气压的压力计，并根据上述两个压力计的输出信号，由处理器11来进行本发明的气压控制。

附图标记说明

1 电梯设备

10 控制装置

11 处理器

12 运行指令生成部

13 修正用运行指令生成部

P1 目标气压

C1 决定系数

20 电梯轿厢

30 加压用风机

40 减压用风机

Claims (4)

1.一种控制电梯轿厢内的气压的电梯设备，所述电梯设备的特征在于，包括：

对所述电梯轿厢内的气压进行加压的加压用风机；

对所述电梯轿厢内的气压进行减压的减压用风机；和

控制所述加压用风机和所述减压用风机的动作的处理器，

所述处理器根据预定的目标气压生成用于控制所述加压用风机的动作的加压运行指令和用于控制所述减压用风机的动作的减压运行指令，

根据所生成的所述加压运行指令和所述减压运行指令执行使所述加压用风机的加压运行和所述减压用风机的减压运行这两者同时进行的控制，

所述处理器根据所述加压运行指令和所述减压运行指令，以在对所述电梯轿厢内的气压进行预定气压量的减压时，在降低所述加压用风机的加压运行转速时，使所述减压用风机进行减压运行，在对所述电梯轿厢内的气压进行预定气压量的加压时，在降低所述减压用风机的减压运行转速时，使所述加压用风机进行加压运行的方式，执行使所述加压用风机的加压运行和所述减压用风机的减压运行这两者同时进行的控制。

2.如权利要求1所述的电梯设备，其特征在于，

具有计测所述电梯轿厢内的气压的压力计，

所述处理器将所述目标气压与所述压力计计测出的气压进行比较，在所述压力计计测出的气压出现了误差时，根据预定的决定系数，生成用于消除所述误差的修正用加压运行指令和修正用减压运行指令，

将所生成的所述修正用加压运行指令和所述修正用减压运行指令分别与所述加压运行指令和所述减压运行指令相加，

根据相加后的所述加压运行指令和所述减压运行指令执行使所述加压用风机和所述减压用风机两者同时运行的控制。

3.如权利要求1或2所述的电梯设备，其特征在于，

所述目标气压随着时间的推移而变化，变化的形状为波浪形状、阶梯形状或者锯齿形状。

4.一种气压控制方法，其是控制电梯轿厢内的气压的电梯设备的气压控制方法，所述气压控制方法的特征在于，

所述电梯设备包括：

对所述电梯轿厢内的气压进行加压的加压用风机；

对所述电梯轿厢内的气压进行减压的减压用风机；和

控制所述加压用风机和所述减压用风机的动作的处理器，

所述气压控制方法具有下述步骤：

第一步骤，所述处理器根据预定的目标气压生成用于控制所述加压用风机的动作的加压运行指令和用于控制所述减压用风机的动作的减压运行指令；和

第二步骤，所述处理器根据所生成的所述加压运行指令和所述减压运行指令进行使所述加压用风机的加压运行和所述减压用风机的减压运行这两者同时进行的控制，

所述处理器根据所述加压运行指令和所述减压运行指令，以在对所述电梯轿厢内的气压进行预定气压量的减压时，在降低所述加压用风机的加压运行转速时，使所述减压用风机进行减压运行，在对所述电梯轿厢内的气压进行预定气压量的加压时，在降低所述减压用风机的减压运行转速时，使所述加压用风机进行加压运行的方式，执行使所述加压用风机的加压运行和所述减压用风机的减压运行这两者同时进行的控制。