JP2006264882A

JP2006264882A - エレベータの管制運転装置及びエレベータ

Info

Publication number: JP2006264882A
Application number: JP2005084891A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kumagai; 将一熊谷
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05
Also published as: TW200640773A; CN101128382A; WO2006100869A1

Abstract

【課題】加速度が小さい長周期の地震が発生した場合に、速やかに地震時管制運転を行うことができるエレベータの管制運転装置及びエレベータを提供する。
【解決手段】エレベータ昇降路１に沿って光を投受光する投光部１１と受光部１２とを含む撓み検知光学系１３と、受光部１２における受光結果に基づいてエレベータ昇降路１の撓み量を検知する撓み量検知部と、撓み量検知部における撓み量の検知結果に基づいて、平常運転から地震時管制運転に切り替える管制信号をエレベータ昇降制御部に出力する管制信号出力部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータの管制運転装置及びエレベータに関し、特に、地震発生時や強風時にエレベータを管制運転するエレベータの管制運転装置及びこの管制運転装置を備えたエレベータに関する。

下記非特許文献１に記載されているように、エレベータには地震感知器の設置が義務付けられ、設置されている地震感知器により地震が検知された場合には、エレベータは地震時管制運転される。

エレベータへの設置が義務付けられている地震感知器は、エレベータの機能により異なるが、急行ゾーンのない一般エレベータでは、特に低い加速度の主要動（Ｓ波）を感知する特低Ｓ波感知器と、低い加速度のＳ波を感知する低Ｓ波感知器との２種類である。なお、特低Ｓ波感知器とは、加速度の低い全ての地震を検知するものではなく、地震時管制運転が必要となる加速度を有する地震を検知するものである。低Ｓ波感知器は、地震時管制運転が必要となる加速度を有する地震のうち、加速度が設定値以上の地震（所謂、大きな地震）を検知するものである。特定Ｓ波感知器に代えて、地震の初期微動（Ｐ波）を感知するＰ波感知器を用いてもよい。

これらの２種類の地震感知器がエレベータに設置されることにより、エレベータは各地震感知器による感知結果に応じて地震時管制運転が行われる。例えば、特低Ｓ波感知器が地震を感知したが低Ｓ波感知器は地震を感知しなかった場合には、第１レベルの地震時管制運転が行われる。具体的には、昇降動作中の乗りかごが最寄りの階床で停止され、停止した乗りかごのかごドアと乗りかごが停止した階床のエレベータホールのドアとが開放される。停止した乗りかごは、一定時間経過後に自動的に平常運転に復帰する。

また、特低Ｓ波感知器が地震を感知したことに加え、低Ｓ波感知器も地震を感知した場合には、第２レベルの地震時管制運転が行われる。具体的には、昇降動作中の乗りかごが最寄りの階床で停止され、停止した乗りかごのかごドアと乗りかごが停止した階床のエレベータホールのドアとが開放される。停止した乗りかごは、一定時間経過後も運転休止状態に維持され、サービスマンによる復帰調整作業を経た後、平常運転に復帰する。
国土交通省住宅局建築指導課、財団法人日本建築設備・昇降機センター、社団法人日本エレベータ協会編集、昇降機技術基準の解説、２００２年版、２−９４、２−９５頁、２．７地震時管制運転装置

しかしながら、近年の地震の研究により、前述した加速度検知方式の地震感知器では、加速度が小さい長周期の地震については感知できないことがありうることが判明した。つまり、長周期の地震によってエレベータが設置されている建物やエレベータ昇降路がゆっくりと揺れた場合、建物やエレベータ昇降路の撓みが大きくなった場合でも、エレベータは地震時管制運転されずに平常運転されることになる。

建物やエレベータ昇降路がゆっくりと揺れて大きな撓みを繰り返す状態でエレベータが平常運転されると、エレベータのロープ（メインロープ、コンペンロープ、ガバナロープを含む。）が建物やエレベータ昇降路の撓みに伴って共振し、共振したロープが乗りかごや吊り合い重りやエレベータ昇降路の内面に当たり、エレベータ機器が破損することがあり得る。もしも、エレベータの平常運転中にエレベータ機器が破損してしまうと、その破損を検知した検知器からの信号により乗りかごが緊急停止し、乗りかご内のエレベータ利用者が乗りかご内に閉じ込められる可能性がある。また、このような現象は、強い風が吹いた場合にも起こり得るものである。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、地震や強風によるエレベータ昇降路の撓み量が設定値を超えた場合にはエレベータを地震時管制運転することができるエレベータの管制運転装置及びエレベータを提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、エレベータの管制運転装置において、エレベータ昇降路に沿って光を投受光する投光部と受光部とを含む撓み検知光学系と、前記受光部における受光結果に基づいて前記エレベータ昇降路の撓み量を検知する撓み量検知部と、前記撓み量検知部における撓み量の検知結果に基づいて、平常運転から地震時管制運転に切り替える管制信号をエレベータ昇降制御部に出力する管制信号出力部と、を備える。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、エレベータにおいて、第１の特徴に係るエレベータの管制運転装置を備える。

本発明によれば、加速度が小さい長周期の地震の発生時や強風時において、その地震や強風が原因となってエレベータ昇降路の撓み量が設定値に達した場合には、エレベータ昇降路の撓み量が設定値に達したことを確実に検知することができ、エレベータを速やかに地震時管制運転することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置を備えているエレベータは、図１に示すように、建物（図示せず）内に設けられているエレベータ昇降路１と、エレベータ昇降路１の上端部に設けられている機械室２とを有している。機械室２内には、制御盤３と、マシンビーム４と、巻上機５とが設置され、巻上機５の回転軸には駆動シーブ６が連結されている。駆動シーブ６と駆動シーブ６の近傍に配置されたソラセシーブ７とには、両端を下向きにした主ロープ８が巻き掛けられている。主ロープ８の両端はエレベータ昇降路１内に吊り下げられており、主ロープ８の一端には乗りかご９が吊り下げ支持され、主ロープ８の他端には吊り合い重り１０が吊り下げ支持されている。

第１の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置は、図２に示すように、光を投光する投光部１１と投光部１１から投光された光を受光する受光部１２とを含む光学系１３と、受光部１２における受光結果に基づいてエレベータ昇降路１の撓み量を検知する撓み量検知部１４と、撓み量検知部１４における検知結果に基づいてエレベータ昇降制御部１５に対して管制信号を出力する管制信号出力部１６とを備えている。

また、このエレベータには、一般的な加速度検知方式の地震感知器（図示せず）も設置されている。この加速度検知方式の地震感知器は管制信号出力部１６に接続され、地震感知器からの感知信号が管制信号出力部１６に入力されると、管制信号出力部１６からエレベータ昇降制御部１５に対して管制信号が出力される。

図１に示すように、投光部１１はエレベータ昇降路１内の上部に設置され、受光部１２はエレベータ昇降路１内の中間部に設置されている。投光部１１と受光部１２との位置関係は、エレベータ昇降路１が撓みを生じていない状態において、投光部１１から投光された光の光路上に受光部１２が位置する関係である。このため、地震や強風などによりエレベータ昇降路１が撓んだ場合に、受光部１２の位置が投光部１１から投光される光の光路上からずれることにより受光部１２における受光状態が変化するので、受光部１２における受光結果からエレベータ昇降路１の撓みを検知することができる。また、投光部１１と受光部１２とが設けられている位置は、投光部１１から投光されて受光部１２に向かう光の光路のずれ量が、エレベータ昇降路１の撓みにより最大となる位置とされている。これにより、この光学系１３によってエレベータ昇降路１の撓みを最も効果的に検知することができる。なお、投光部１１から投光される光が受光部１２に向かう光の光路のずれ量がエレベータ昇降路１の撓みにより最大となる位置は、エレベータ昇降路１の長さや、エレベータ昇降路１が設けられている建物の固有振動数によって個々に決定されるものである。

受光部１２の周囲には、投光部１１から投光される光以外の光が受光部１２において受光されることを阻止する遮光体（図示せず）が設けられている。この遮光体を設けることにより、受光部１２が投光部１１から投光された光以外の光を受光し、エレベータ昇降路１の撓みが発生して投光部１１から投光される光の受光状態が変化しているにも係らず、受光部１２の受光状態が変化せずにエレベータ昇降路１の撓みが発生していないと誤検知することを防止できる。例えば、エレベータが建物の外面に臨んで設置されている展望エレベータである場合、遮光体を設けることにより、受光部において太陽光の受光を防止することができる。

なお、投光部１１と受光部１２との位置関係は上下逆でもよく、受光部１２をエレベータ昇降路１内の上部に配置し、投光部１１をエレベータ昇降路１の中間部に配置してもよい。

また、第１の実施の形態では、投光部１１と受光部１２とにより構成される光学系１３を例に挙げて説明したが、光学系を構成する部材として、投光部と受光部とに反射板を追加してもよい。この場合には、投光部と受光部とを略同じ高さの位置に配置し、投光部から投光された光を受光部に向けて反射する位置に反射板を配置する。例えば、図１において投光部１１が配置されている位置に投光部と受光部とを配置し、図１において受光部１２が配置されている位置に反射板を配置する。

撓み量検知部１４は、受光部１２における検知結果が入力され、入力された検知結果に基づいてエレベータ昇降路１の撓みを検知する。撓み量検知部１４による撓みの検知方法としては、周知の検知方法のいずれかを採用することができる。例えば、受光部１２の受光面を田形に４分割し、建物の撓みが生じていないときの受光中心が田形の中心となるようにし、建物の撓みにより４分割された各受光面での受光量の割合の変化から、エレベータ昇降路１の撓みを検知することができる。

管制信号出力部１６は、撓み量検知部１４からの検知結果に基づき、エレベータ昇降制御部１５に対して管制信号を出力する。管制信号の出力形式としては、管制信号を出力するか出力しないか（オンかオフか）でもよく、又は、検知結果（エレベータ昇降路１の撓み量）に応じ、異なるレベル（例えば、乗りかご９を減速させる第１レベル、乗りかご９を停止させる第２レベル）の管制信号を出力してもよい。

このような構成において、地震が発生しない平常運転時には、投光部１１と受光部１２とは同一光路上に位置しており、投光部１１から投光された光は、受光部１２の田形に分割された受光面の中央部を中心とする位置で受光されている。このような状態では、撓み量検知部１４での撓み量の検知は“０”であり、管制信号出力部１６からの管制信号の出力は行われない。

地震が発生した場合、その地震が長周期の地震でない場合であって設定値以上の加速度を有する場合には、その地震は加速度検知方式の地震感知器で検知される。この検知が行われた場合には、その検知結果に基づいて管制信号出力部１６からエレベータ昇降制御部１５に管制信号が出力され、エレベータが地震時管制運転される。

これに対し、発生した地震が長周期の地震であり、振幅が大きくても加速度が小さく、加速度検知方式の地震感知器では感知できない場合がある。このような場合において、地震の揺れによってエレベータ昇降路１が撓むと、投光部１１から投光された光の光路上から受光部１２の位置がずれ、受光部１２における光の受光状態が変化する、この変化により撓み量検知部１４においてエレベータ昇降路１の撓み量を検知することができる。そして、撓み量検知部１４における検知結果が管制信号出力部１６に入力され、撓み量検知部１４で検知された検知結果が設定値を超えている場合には管制信号出力部１６からエレベータ昇降制御部１５に管制信号が出力され、エレベータが地震時管制運転される。

したがって、第１の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置を設けることにより、加速度検知方式の地震感知器では感知することができなった加速度が小さい長周期の地震が原因となって発生するエレベータ昇降路１の撓みを検知することができ、加速度が小さい長周期の地震発生時におけるエレベータの地震時管制運転を速やかに行うことができる。

管制信号出力部１６から出力される管制信号の出力形式として、撓み量検知部１４の検知結果（エレベータ昇降路１の撓み量）に応じ、異なるレベル（例えば、乗りかご９を減速させる第１レベル、乗りかご９を停止させる第２レベル）の管制信号を出力した場合には、地震発生時においてもできるだけエレベータの運転を継続したいという要望と、地震発生時の安全性を確保するという要望との２つの要望を達成することができる。

なお、管制信号出力部１６は、撓み量検知部１４から設定値を超えた検知結果の入力があった場合に、直ちに管制信号をエレベータ昇降制御部１５に出力してもよいが、撓み量検知部１４からの設定値を超えた検知結果の入力が、一定時間（例えば、３０秒間）内に複数回（例えば、１０回）を超えた場合に、管制信号を出力するようにしてもよい。これにより、何らかの原因による誤検知を防止することができる。また、長周期の地震は、建物やエレベータ昇降路１を急激に破損するという性質はないので、地震感知から地震時管制運転までの時間を３０秒後としても安全性の面での支障は生じない。

また、撓み量検知部１４による撓み量の検知を一定の時間間隔（例えば、２〜３分間隔）で行い、撓み量検知部１４による検知結果が設定値を超えた場合に所定時間（例えば、５分間）継続して撓み量を検知するようにしてもよい。長周期の地震は、建物やエレベータ昇降路１を急激に破損するという性質はないので、撓み量の検知を一定の時間間隔で行っても、長周期の地震に対する安全性が低下するという問題は生じない。このような一定の時間間隔ごとの検知は、投光部１１から光を間歇的に投光することにより行うことができ、投光部１１から光を常時投光する場合に比べて消費電力の削減を図ることができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。なお、第２の実施の形態及びこれ以降の実施の形態において、第１の実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施の形態の基本的構成は第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、投光部１１が機械室２内に設置されている点である。機械室２の底面には、投光部１１から投光される光を受光部１２に向けて進行させるための透光窓１７が形成されている。

第２の実施の形態のエレベータの管制運転装置によれば、第１の実施の形態のエレベータの管制運転装置と同じように、加速度検知方式の地震感知器では感知できない加速度が小さい長周期の地震を検知することができ、そのような地震に対してエレベータの地震時管制運転を行うことができる。

また、第２の実施の形態によれば、投光部１１が機械室２内に設置されており、作業者が機械室２内へ入ることは容易であるので、投光部１１の調整作業、保守作業を容易に行うことができる。

なお、投光部１１と受光部１２とを上下逆向きに設置した場合には、受光部１２が機械室２内に設置される。

また、第１の実施の形態で説明したように、投光部と受光部とに反射板を追加した光学系を設置した場合には、投光部と受光部とを機械室２内に設置することができ、投光部と受光部との調整作業、保守作業をより一層容易に行うことができる。

第２の実施の形態では、機械室２がエレベータ昇降路１の上端部に位置する場合を例に挙げて説明したが、機械室はエレベータ昇降路１の下端部に位置する場合でもよい。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図４に基づいて説明する。第３の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置は、図４に示すように、風速計１８を有し、風速計１８が管制信号出力部１６に接続されている。風速計１８の検知結果が風速計１８から管制信号出力部１６に入力され、入力された検知結果に応じて管制信号出力部１６からエレベータ昇降制御部１５に管制信号が出力される。

このような構成において、第３の実施の形態のエレベータの管制運転装置によれば、第１及び第２の実施の形態で説明したように、加速度が小さい長周期の地震や強風が原因となるエレベータ昇降路１の撓みを検知した場合においてエレベータを地震時管制運転できることに加え、風速計１８により強風を検知した場合にはその強風によりエレベータ昇降路１の撓みを検知する前に、エレベータを地震時管制運転することができる。

風速計１８の検知結果に基づく管制信号出力部１６からの管制信号の出力に際しては、管制信号を出力するか出力しないか（オンかオフか）でもよく、又は、風速計１８の検知結果に基づいて異なるレベル（例えば、乗りかご９を減速させる第１レベル、乗りかご９を停止させる第２レベル）の管制信号を出力してもよい。

また、風速計１８の検知結果に基づく管制信号出力部１６からの管制信号の出力に際しては、風速計１８の検知結果が一定時間内に設定値を複数回超えた場合に管制信号を出力する構成としてもよい。これにより、瞬間的な突風によりエレベータが地震時管制運転されることを防止できる。

なお、上述した各実施の形態に係るエレベータの管制運転装置では、一つの管制信号出力部１６から出力される管制信号によって１台のエレベータを地震時管制運転する場合を例に挙げて説明したが、一つの管制信号出力部１６から出力される管制信号により、同じ建物内に設けられている複数のエレベータを地震時管制運転する構成としてもよい。このような構成とすることにより、一つの建物内における光学系１３や撓み量検知部１４や管制信号出力部１６の設置個数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。

さらに、一つの管制信号出力部１６から出力される管制信号により、特定領域内の建物に設けられている複数のエレベータを地震時管制運転する構成としてもよい。このような構成とすることにより、安価なコストで特定領域内における地震や強風に対する安全性を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置を備えたエレベータの全体構成を示す概略図である。図１に示すエレベータの管制運転装置を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置を備えたエレベータの全体構成を示す概略図である。本発明の第３の実施の形態に係るエレベータの管制運転装置を示すブロック図である。

符号の説明

１エレベータ昇降路
２機械室
３第一記録装置
１１投光部
１２受光部
１３光学系
１４撓み量検知部
１５エレベータ昇降制御部
１６管制信号出力部
１８風速計

Claims

エレベータ昇降路に沿って光を投受光する投光部と受光部とを含む撓み検知光学系と、
前記受光部における受光結果に基づいて前記エレベータ昇降路の撓み量を検知する撓み量検知部と、
前記撓み量検知部における撓み量の検知結果に基づいて、平常運転から地震時管制運転に切り替える管制信号をエレベータ昇降制御部に出力する管制信号出力部と、
を備えたことを特徴とするエレベータの管制運転装置。
前記投光部又は前記受光部は、前記エレベータ昇降路の上端部若しくは下端部に設けられている機械室内に設置されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータの管制運転装置。
前記投光部から投光される光以外の光が前記受光部において受光されることを阻止する遮光体が更に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載のエレベータの管制運転装置。
前記光学系は、前記投光部から投光されて前記受光部に向かう光の光路のずれ量が前記エレベータ昇降路の撓みにより最大となる位置に設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記管制信号出力部は、前記エレベータ昇降路の撓み量が一定時間内に設定値を複数回超えたことを検知する前記撓み量検知部の検知結果に基づいて管制信号を出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記管制信号出力部は、前記撓み量検知部が検知する前記エレベータ昇降路の撓み量に応じて異なるレベルの管制信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記撓み量検知部は、一定の時間間隔において撓み量の検知を行い、設定値を超えた撓み量を検知した後に所定時間継続して撓み量の検知を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記管制信号出力部は、風速計による検知結果に基づいて前記エレベータ昇降制御部に対して管制信号を更に出力することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記管制信号出力部は、同じ建物内に設けられている複数のエレベータに対して管制信号を出力することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
前記管制信号出力部は、特定領域内の建物に設けられている複数のエレベータに対して管制信号を出力することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置。
請求項１ないし１０のいずれか一記載のエレベータの管制運転装置を備えたことを特徴とするエレベータ。