JP2007099500A

JP2007099500A - エレベータ管制運転装置及びエレベータシステム

Info

Publication number: JP2007099500A
Application number: JP2005295731A
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: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】共振したエレベータロープがエレベータ昇降路の内壁やエレベータ昇降路内に設置されている各種機材と干渉することを防止することである。
【解決手段】エレベータ管制運転装置において、エレベータ昇降路が設けられている建物の外力作用時における振幅を求める振幅検出手段と、振幅検出手段により求められた振幅が、エレベータロープがエレベータ昇降路内で干渉する振幅か否かを判断する判断手段と（Ｓ５）、判断手段（Ｓ５）によりエレベータロープが干渉する振幅であると判断された場合にエレベータロープが干渉しない退避位置にエレベータ乗りかごとつり合いおもりとを昇降させる退避手段（Ｓ７）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、エレベータ管制運転装置及びエレベータシステムに関し、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管制運転装置及びこのエレベータ管制運転装置を備えたエレベータシステムに関する。

下記特許文献１、２に記載されているように、地震発生時にエレベータ乗りかごを最寄りの階床に停止させ、エレベータ乗りかご内のエレベータ利用者を停止した階床で下車させて避難させるエレベータ管制運転装置が知られている。

特許文献１に記載された発明によれば、地震の振動の速度を検出し、検出した速度とこの速度を積分して得られる変位とを乗算した値を求め、この値に応じて管制運転信号を出力する。

特許文献２に記載された発明によれば、地震による建屋の振動加速度を検出する検出器と、検出した振動加速度を積分して速度に変換する手段と、速度を積分して変位に変換する手段とを備え、検出した振動加速度や速度や変位のそれぞれに応じて管制運転信号を出力する。

これらの発明によれば、建物の振動の強さを適確に検出することができ、加速度が小さい長周期の地震などの様々種類の地震に対応してエレベータを管制運転することができるとされている。
特公平２−４８８７１号公報特公昭６３−２０７５２号公報

しかしながら、前述のエレベータ管制運転装置の発明においては、以下の点について配慮がなされていない。

管制運転信号が出力されてエレベータ乗りかごが最寄りの階床に停止した後に、建物の揺れとエレベータロープの揺れとが共振してエレベータロープの振幅が急激に大きくなる場合がある。共振によってエレベータロープの振幅が大きくなると、エレベータロープがエレベータ昇降路の内壁やエレベータ昇降路内に設置されている各種機材に干渉（衝突、引っ掛かり、からみつき等）し、エレベータロープやエレベータ昇降路内の各種機材が損傷する場合がある。

エレベータロープが共振することによりエレベータロープやエレベータ昇降路内の各種機材が損傷した場合、地震が終了してもエレベータが復旧するまでに長時間を要することになる。

なお、このようなエレベータロープの共振現象は、地震発生時に限らず、強い風が吹いて建物が揺れた場合にも起こり得るものである。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、共振したエレベータロープがエレベータ昇降路の内壁やエレベータ昇降路内に設置されている各種機材と干渉することを防止することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、エレベータ管制運転装置において、エレベータ昇降路が設けられている建物の外力作用時における振幅を求める振幅検出手段と、前記振幅検出手段により求められた振幅が、エレベータロープが前記エレベータ昇降路内で干渉する振幅か否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記エレベータロープが干渉する振幅であると判断された場合に前記エレベータロープが干渉しない退避位置にエレベータ乗りかごとつり合いおもりとを昇降させる退避手段と、を備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、エレベータシステムにおいて、エレベータ乗りかごと、つり合いおもりと、エレベータロープと、エレベータ昇降路が設けられている建物の外力作用時における振幅を求める振幅検出手段と、前記振幅検出手段により求められた振幅が、前記エレベータロープが前記エレベータ昇降路内で干渉する振幅か否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記エレベータロープが干渉する振幅であると判断された場合に前記エレベータロープが干渉しない退避位置に前記エレベータ乗りかごと前記つり合いおもりとを昇降させる退避手段と、を備えることである。

本発明によれば、エレベータロープがエレベータ昇降路の内壁やエレベータ昇降路内に設置されている各種機材と干渉することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るエレベータ管制運転装置を備えるエレベータシステムを示す概略図である。図１に示すように、建物Ａ内にはエレベータ昇降路１と、エレベータ昇降路１の上端部に位置する機械室２とが設けられている。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そらせシーブ７とには、両端を下向きにしたエレベータロープの一つであるメインロープ８が巻き掛けられている。メインロープ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、メインロープ８の一端には乗りかご９が吊り下げ支持され、メインロープ８の他端にはつり合いおもり１０が吊り下げ支持されている。なお、エレベータロープとしては、図示したメインロープ８の他にコンペンロープやガバナロープ（いずれも図示せず）が含まれる。

エレベータ昇降路１の下側のピット部には地震のＰ波を感知するＰ波地震感知器１１が設置され、機械室２内には地震のＳ波を感知するＳ波地震感知器１２が設置されている。これらのＰ波地震感知器１１及びＳ波地震感知器１２は、地震による振動の加速度を検知する。また、地震や強風などにより振動の加速度、速度変位、振幅、波動エネルギー等を検知するための感知器１３が機械室２内に設置されている。何れのパラメータも振動の振幅に換算できるため、ここでは感知器１３を振幅検出手段である振幅センサとして考える。

図２は、本実施の形態のエレベータ管制運転装置の構成を示すブロック図である。エレベータ管制運転装置は、建物Ａの振幅を感知する振幅センサ１３を備え、この振幅センサ１３が制御盤３に接続されている。制御盤３は、各種のプログラムや固定データが格納されたＲＯＭと、振幅センサ１３や地震感知器１１、１２、各種操作ボタン及び各種センサから送信されるデータを記憶するＲＡＭと、ＲＡＭに記憶されたデータを用いて各種の演算を行うＣＰＵとを備えている。各種操作ボタンとしては、各階床のエレベータホールに設けられている乗りかご呼びボタンや、エレベータ乗りかご９内に設けられている行先階床指示ボタンが含まれている。各種センサとしては、エレベータ乗りかご９の重量センサが含まれている。

制御盤３には巻上機５やエレベータ乗りかご９が接続されている。制御盤３からの制御信号が巻上機５に出力されることにより巻上機５が駆動され、巻上機５が駆動されることによりエレベータ乗りかご９が昇降される。エレベータ乗りかご９が目的とする階床に昇降した後、制御盤３からエレベータ乗りかご９に対してドア開閉信号が出力され、エレベータドア（かごドア及びホールドア）が開閉される。また、地震発生時には、検知した地震の大きさに応じた管制信号が制御盤３から巻上機５やエレベータ乗りかご９に出力され、エレベータが管制運転される。

図３は、外力として地震の振動が建物Ａに作用する場合のエレベータの運転制御について説明するフローチャートである。まず、Ｐ波地震感知器１１が地震を感知したか否かが判断され（Ｓ１）、検知しない場合には（Ｓ１のＮＯ）、平常運転が続行される（Ｓ２）。

Ｐ波地震感知器１１が地震を感知した場合には（Ｓ１のＹＥＳ）、エレベータの管制運転が行われる（Ｓ３）。この管制運転では、エレベータ乗りかご９が最寄りの階床に停止され、エレベータドアが開放され、エレベータドアが開放されてからエレベータ乗りかご９内のエレベータ利用者がエレベータ乗りかご９外に避難するために必要な所定時間（例えば、１０秒）が経過した後にエレベータドアが閉止される。

これと同時に、地震により振動する建物Ａの振幅が振幅センサ１３により求められる（Ｓ４）。

建物Ａの振幅が求められた後に、建物Ａの振幅がメインロープ８の共振に関与する振幅であるか否かが判断される（Ｓ５）。ここに、建物Ａの振幅がメインロープ８の共振に関与する振幅であるか否かを判断する手段が実行される。メインロープ８が共振すると、メインロープ８はエレベータ昇降路１内で干渉する可能性が高くなるので、メインロープ８がエレベータ昇降路１内で干渉するかどうかは建物Ａの振幅を見るのがよい。

なお、建物Ａの振動により共振するか否かが問題となるエレベータロープとしては、メインロープ８に限らず、コンペンロープとガバナロープとも含まれるが、説明を簡単化するためにメインロープ８のみを対象して説明する。

建物Ａの振幅がメインロープ８を共振させる振幅ではないと判断された場合には（Ｓ５のＮＯ）、エレベータ乗りかご９は停止した階床で停止した状態に維持される（Ｓ６）。

建物Ａの振幅がメインロープ８の共振に関与する振幅であると判断された場合には（Ｓ５のＹＥＳ）、メインロープ８が共振しない退避位置にエレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とが昇降される（Ｓ７）。ここに、メインロープ８が共振しない退避位置にエレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とを昇降させる退避手段が実行される。

地震が発生してからメインロープ８が共振を始めるまでには２〜３分の時間を要する。このため、エレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とを退避位置に昇降させる場合には、地震が発生してから２〜３分の間に行なう必要がある。したがって、地震発生時の管制運転によりエレベータ乗りかご９を最寄りの階床に一旦停止させてエレベータ利用者を避難させた後、エレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とを速やかに退避位置に昇降させる。

メインロープ８を共振させないようにする退避位置としては、建物Ａの仕様とエレベータの仕様（メインロープ８の長さ、エレベータ乗りかご９の重量等）とに基づいて、予めいずれかの階床が指定されている。図４は、建物Ａの振幅がエレベータロープ（メインロープ８、コンペンロープ、ガバナロープ）の共振に関与する振幅である場合において、エレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とがどの階床に位置すればエレベータロープが共振するか、非共振となるかを示した模式図である。この模式図によれば、エレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０との一方が８〜１２Ｆに位置し、他方が２０〜２３Ｆに位置するように停止させれば、エレベータロープが共振しないことが分かる。

なお、エレベータ乗りかご９の退避位置は、エレベータ乗りかご９の床面とエレベータホールの床面とが正確に一致している位置であることが好適である。これは、エレベータ乗りかご９内に取り残されたエレベータ利用者が居た場合などにおいて、そのエレベータ利用者がエレベータドア（かごドア及びホールドア）を開けて避難できるようにするためである。

エレベータ乗りかご９が最寄りの階床において停止状態に維持された場合（Ｓ６）、又は、エレベータ乗りかご９が退避位置に昇降した場合（Ｓ７）、その後に、地震が終了したか否かが判断される（Ｓ８）。この判断は、Ｐ波地震感知器１１が地震を感知しているか否かにより行われる。

地震が終了したと判断された場合には（Ｓ８のＹＥＳ）、Ｐ波地震感知器１１が地震を感知してから地震の終了を感知するまでの間に、建物Ａの揺れを検知する検知手段として機能するＳ波地震感知器１２が地震を感知したか否かが判断される（Ｓ９）。この判断は、例えば、振幅センサ１３が感知する振幅がどのように変化したかを判断することにより行われる。

なお、この実施の形態では、建物Ａの振幅を求める振幅検出手段として振幅センサ１３を用いた場合を例に挙げて説明したが、速度センサや加速度センサ、波動センサなど、あるいは、Ｓ波地震感知器１２などの他の機器を用いてもよい。

地震の終了が確認された後、振幅センサ１３がメインロープ８の共振に関与する振幅を感知したか否かが判断される（Ｓ９）。そして、振幅センサ１３の感知結果がメインロープ８の共振に関与しない振幅である場合は（Ｓ９のＮＯ）、エレベータ乗りかご９は昇降可能状態に自動復帰する（Ｓ１０）。一方、振幅センサ１３がメインロープ８の共振に関与する振幅である場合は（Ｓ９のＹＥＳ）、エレベータ乗りかご９はサービスマンやエレベータ管理者による手動による復帰操作が行われることに備えて待機する（Ｓ１１）。ここに、建物Ａの揺れの程度に応じて、退避位置に移動したエレベータ乗りかご９を昇降可能な状態に自動復帰させ、又は、退避位置に維持する手段が実行される。

このような構成において、地震による建物Ａの振幅がメインロープ８などのエレベータロープを共振させる可能性がある場合は、エレベータ乗りかご９内のエレベータ利用者を避難させるために最寄りの階床に停止したエレベータ乗りかご９とつり合いおもり１０とが退避位置に昇降される。これにより、エレベータロープの共振を防止することができ、共振したエレベータロープがエレベータ昇降路１の内壁やエレベータ昇降路１内に設置されている各種機材に衝突したりからみついたりすることを防止することができる。

このため、エレベータロープが共振して衝突したりからみついたりすることが原因となって発生する、エレベータロープやエレベータ昇降路１内の各種機材の損傷を防止することができる。さらに、そのような損傷が原因となってエレベータの復旧に長時間を要するという事態の発生を防止することができる。

このため、地震発生後にはエレベータの運転を短時間で速やかに復旧させることが可能となる。また、エレベータロープが共振することにより発生した損傷に気付かずにエレベータ乗りかご９が復旧され、復旧後にエレベータ乗りかご９が再び停止するという事故の発生を未然に防止することができる。

なお、本実施の形態では、外力として作用する地震により建物Ａが振動した場合を例に挙げて説明したが、外力として作用する風により建物Ａが振動する場合にも、本発明を適用することができる。具体的には、建物Ａに当る風の強さを検知する手段、例えば、風速計を設け、風速計から信号に基づいて、図３のフローチャートにおいて説明したステップＳ３のエレベータの管制運転を行う。さらに、図３のフローチャートのステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７に示したように、その風による建物Ａの揺れの振幅がメインロープ８を共振させる可能性がある値である場合には、エレベータ乗りかご９とつり合いあもり１０とを退避位置に昇降させる。

これにより、風が原因となって建物Ａが振動した場合に、その振動によりエレベータロープが共振することを防止することができ、共振したエレベータロープがエレベータ昇降路１の内壁やエレベータ昇降路１内に設置されている各種機材にぶつかったりからみついたりすることを防止することができる。このため、エレベータロープが共振して衝突したりからみついたりすることが原因となって発生する、エレベータロープやエレベータ昇降路１内の各種機材の損傷を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係るエレベータ管制運転装置を備えるエレベータシステムの全体構成を示す概略図である。図１に示すエレベータ管制運転装置の構成を示すブロック図である。地震発生時におけるエレベータの運転制御について説明するフローチャートである。建物Ａの振動数がエレベータロープを共振させる振動数である場合において、エレベータ乗りかごとつり合いおもりとがどの階床に位置すればエレベータロープが共振するか、非共振となるかを示す模式図である。

符号の説明

１エレベータ昇降路
８エレベータロープ
９エレベータ乗りかご
１０つり合いおもり
１３振幅検出手段
Ａ建物

Claims

エレベータ昇降路が設けられている建物の外力作用時における振幅を求める振幅検出手段と、
前記振幅検出手段により求められた振幅が、エレベータロープが前記エレベータ昇降路内で干渉する振幅か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記エレベータロープが干渉する振幅であると判断された場合に前記エレベータロープが干渉しない退避位置にエレベータ乗りかごとつり合いおもりとを昇降させる退避手段と、
を備えることを特徴とするエレベータ管制運転装置。
前記振幅検知手段により検知された振幅が、前記エレベータロープが前記エレベータ昇降路内で干渉しない振幅になったと前記判断手段により判断された場合に、前記エレベータ乗りかごと前記つり合いおもりとを前記退避位置とは異なる位置に自動復帰させることを特徴とする請求項１記載のエレベータ管制運転装置。
前記エレベータ乗りかごと前記つり合いおもりとが昇降する前記退避位置は、前記建物の仕様とエレベータの仕様とに基づいて予め設定されている階床であることを特徴とする請求項１又は２記載のエレベータ管制運転装置。
エレベータ乗りかごと、
つり合いおもりと、
エレベータロープと、
エレベータ昇降路が設けられている建物の外力作用時における振幅を求める振幅検出手段と、
前記振幅検出手段により求められた振幅が、前記エレベータロープが前記エレベータ昇降路内で干渉する振幅か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記エレベータロープが干渉する振幅であると判断された場合に前記エレベータロープが干渉しない退避位置に前記エレベータ乗りかごと前記つり合いおもりとを昇降させる退避手段と、
を備えることを特徴とするエレベータシステム。