JP2008094508A - エレベータのかご内換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡略化すると共に、信頼性を向上させたエレベータのかご内換気システムを提供すること。
【解決手段】通常運転時には通常換気ファン用スイッチ１０がオンになっているので、交直変換器３からの直流電力により通常換気ファン７が運転される。このとき、バッテリー１１は交直変換器３の出力電圧の印加により充電が行われている。停電等により交直変換器３の出力電圧が低下すると、電源監視手段１３は通常換気ファン７が運転されていないと判別し、非常換気ファン用スイッチ１２をオンにして、非常換気ファン用スイッチ１２からの直流電力により非常換気ファン８を運転する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータのかご内換気システムに関するものである。

エレベータの乗りかご内部は、外部と遮断されてほぼ密室状態となっているので、乗客に不快感を与えないようにするため、換気ファンにより外部との間で換気を行うようにしている。この換気ファンは、コンバータ（交直変換器）及びインバータ（直交変換器）などの電力変換器を経由した電力供給に基づき運転されるようになっており、コンバータは建物内受電設備から電力供給を受けている。そのため、停電発生時の閉じ込め事故等に備えて、乗りかごには非常用電源としてのバッテリーが搭載されているのが通常である（例えば、特許文献１参照）。

そして、バッテリーはエレベータの正常運転時には上記コンバータからの直流電力を蓄電しており、停電発生時にはこのコンバータに代わってバッテリーがインバータに直流電力を供給する。したがって、換気ファンは、このインバータからの交流電力により、停電期間中も稼働することができるため、乗客が閉じ込められてしまったとしてもかご室内の換気を維持することができるようになっている。
特願平９−７７４３０号公報

しかし、上記の特許文献１に係る構成では、換気ファンとして交流ファンの使用を前提としているため、コンバータ及びインバータの２つの電力変換器を用いるようになっている。したがって、構成が複雑化し、その分コスト的に不利なものとなっている。

また、この従来構成では、通常運転時においても、故障時又は停電時においても、同一の換気ファンを運転するようになっている。しかし、地震等の災害発生時には機器の不具合も発生しやすくなっており、もし換気ファン側あるいはその給電経路側に異常が発生した場合には、たとえバッテリーに充分な直流電力が蓄電されていたとしても意味をなさなくなる。したがって、従来構成はシステムの信頼性について猶改善すべき余地を有するものであった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、構成を簡略化すると共に、信頼性を向上させたエレベータのかご内換気システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、交流電源装置からの交流電力を直流電力に変換する交直変換器と、交直変換器からの直流電力により運転される通常換気ファンと、交直変換器からの直流電力により充電されるバッテリーと、バッテリーに平時はオフ状態とされた非常換気ファン用スイッチを介して接続された非常換気ファンと、通常換気ファンの運転状態を監視し、この通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別した場合に、非常換気ファン用スイッチをオンにして、バッテリーに蓄電された直流電力を非常換気ファンに対して供給する通常換気ファン運転状態監視手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、通常換気ファン運転状態監視手段は、交直変換器の出力電圧を監視し、この出力電圧が所定レベル以下に低下した場合に、通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、通常換気ファン運転状態監視手段は、出力電圧の所定レベル以下の低下が所定時間以上継続した場合に、通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、通常換気ファン運転状態監視手段は、非常換気ファン用スイッチをオンにした後出力電圧が通常運転レベルに復旧した場合に、再度この非常換気ファン用スイッチをオフにするものである、ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、通常換気ファン運転状態監視手段は、通常換気ファンの回転数を監視し、この回転数が所定値以下に低下した場合に、通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、通常換気ファン運転状態監視手段は、非常換気ファン用スイッチをオンにした後回転数が通常運転時の値に復旧した場合に、再度この非常換気ファン用スイッチをオフにするものである、ことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、バッテリーの充電状態を監視し、その充電状態が不充分であると判別した場合に、通常換気ファン運転状態監視手段に対して非常換気ファン用スイッチのオン動作を禁止するオン動作禁止指令を出力するバッテリー充電状態監視手段と、バッテリー充電状態監視手段がオン動作禁止指令を出力した場合に、バッテリーが使用不可能である旨の警報を発報する警報発報手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、電力変換器を交直変換器のみとしているので構成を簡略化することができ、また、通常換気ファン及び非常換気ファンの２つの換気ファンを用いているので、システムの信頼性を向上させることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図である。この図において、制御盤１は、交流電源装置２、交直変換器３、及びエレベータ制御装置４を有しており、エレベータ制御装置４には通常換気ファン制御手段５が設けられている。

制御盤１は、機械室が設置されるタイプのエレベータシステムではこの機械室内部に設置され、また、機械室が設置されないタイプのエレベータシステムでは、特定階床の乗場ホール又は昇降路内の特定個所に配置されるものである。

交流電源装置２は降圧トランス等の機器により構成されており、建物内受電設備からの交流電力の入力に基づき、所定電圧及び所定周波数の交流電力を出力するようになっている。そして、交直変換器３は、この交流電源装置２からの交流電力を直流電力に変換して出力するようになっている。

乗りかご６の内部には、直流モータで構成された通常換気ファン７及び非常換気ファン８が配設されている。そして、乗りかご６の屋根上部には機器配設領域９が形成されており、この機器配設領域９内に、通常換気ファン用スイッチ１０、バッテリー１１、非常換気ファン用スイッチ１２、及び通常換気ファン運転状態監視手段としての電源監視手段１３が配設されている。

通常換気ファン用スイッチ１０は、交直変換器３から通常換気ファン７に対する直流電力の供給をオンオフするものであり、その接点は通常換気ファン制御手段５により制御されるようになっている。通常換気ファン制御手段５は、エレベータの通常運転時には通常換気ファン用スイッチ１０をオンにして通常換気ファン７を運転しているが、乗りかご６内に乗る利用者がいないためエレベータが長時間停止しているような場合は、乗りかご６内の照明灯が消灯するのと同時に通常換気ファン用スイッチ１０をオフにして通常換気ファン７の運転を停止するようになっている。

バッテリー１１は、交直変換器３からの直流電力によって充電されるものであり、このバッテリー１１に蓄電された直流電力の非常換気ファン８に対する供給は非常換気ファン用スイッチ１２によりオンオフされるようになっている。そして、電源監視手段１３は、交直変換器３の出力電圧の監視に基づき、この非常換気ファン用スイッチ１２を制御するようになっている。

次に、本実施形態の動作を図２のフローチャートに基づき説明する。電源監視手段１３は、交直変換器３の出力電圧が所定レベル以下に低下しているか否かを常時監視している（ステップ１）。そして、低下していない場合は、上記した通常換気ファン制御手段５の機能により通常換気ファン用スイッチ１０がオンになっているので、通常換気ファン７はそのまま交直変換器３からの直流電力の供給を受けて運転される（ステップ２）。このとき、バッテリー１１には交直変換器３からの出力電圧の印加によって直流電力が蓄電されている。

一方、ステップ１において、停電又は電源ケーブル切断等の異常事故により所定レベル以下の電圧低下が発生したと電源監視手段１３が判別した場合、電源監視手段１３は更に、この電圧低下状態が所定時間以上継続したか否かを判別する（ステップ３）。これは交直変換器３の負荷側の変動によって瞬時的な電圧低下が誤検出されるのを防止するためである。例えば、オフ状態になっている通常換気ファン用スイッチ１０をオンにした場合、通常換気ファン７起動時の突入電流によって交直変換器３の出力電圧が瞬時的に大きく低下することがある。この場合の電圧低下は停電等の異常事故に起因するものではないため、本実施形態ではステップ３の判別結果を「ＮＯ」としてこれを排除する構成としている。

そして、交直変換器３の出力電圧低下状態が所定時間以上継続した場合には、通常換気ファン用スイッチ１０がオンであるか否かにかかわらず異常事故の発生によって通常換気ファン７が運転されていない状態にあると電源監視手段１３は判別し、非常換気ファン用スイッチ１２をオンにする。これにより、バッテリー１１に蓄電されていた直流電力により非常換気ファン８の運転が行われる（ステップ４）。したがって、乗りかご６が停電によって階床間で停止し閉じ込め事故が発生した場合でも、かご室内の換気機能を確保することができ、乗客の不快感を低減することができる。なお、この場合の非常換気ファン８の運転可能な時間は、バッテリー１１の容量、及び非常換気ファン８の数に依存する。

電源監視手段１３は、非常換気ファン用スイッチ１２をオンにして非常換気ファン８を稼働させた後も交直変換器３の出力電圧を監視し、出力電圧が通常運転レベルに復旧したか否かを判別しており（ステップ５）、復旧していなければそのまま非常換気ファン８の運転を継続する。

しかし、出力電圧が通常運転レベルに復旧していれば、電源監視手段１３は非常換気ファン用スイッチ１２をオフにして非常換気ファン８の運転を停止し（ステップ６）、通常換気ファン７の運転に切り換えるようにする（ステップ２）。これにより、バッテリー１１に蓄電されている直流電力の無駄な消費を抑制することができる。また、非常換気ファン８の運転により消費された分の直流電力は、交直変換器３からの供給により再度蓄電される。

このように、図１の構成によれば、正常時には電力変換器３からの直流電力により通常換気ファン７を運転し、一方、停電等の異常時にはバッテリー１１からの直流電力により非常換気ファン８運転することができる。そして、電力変換器の数は従来システムよりも少ない１台となっているので、構成が簡略化されコスト的にも有利なものとなっている。

また、従来システムのように、１台の換気ファンを正常時及び異常時において共用せずに、通常換気ファン及び非常換気ファンの２つのファンを用いる構成としているので、その分信頼性が向上したものとなっている。

図３は、本発明の第２の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図である。本実施形態では、通常換気ファン７の回転数が通常運転時よりも低い所定値以下に低下した場合に、通常換気ファン７が正常に運転されていないと判別し、非常換気ファン８を運転させるようにしている。

図３が図１と異なる点は、通常換気ファン運転状態監視手段として通常換気ファン回転数監視手段１４を用い、通常換気ファン７に取り付けた回転数検出器１５からの検出信号がこの通常換気ファン回転数監視手段１４に送られるようになっている点である。通常換気ファン回転数監視手段１４は、この検出信号に基づき非常換気ファン用スイッチ１２をオンオフして非常換気ファン８に対する運転を制御するようになっている。

この第２の実施形態の動作は、交直変換器３の出力電圧を監視する代わりに、通常換気ファン７の回転数を監視していること以外は、第１の実施形態の場合と略同様である。すなわち、エレベータの通常運転中に、回転数検出器１５で検出された通常換気ファン７の回転数が所定値以下に低下した場合に、通常換気ファン回転数監視手段１４は通常換気ファン７が運転されていない状態にあると判別し、非常換気ファン用スイッチ１２をオンにして非常換気ファン８を運転させる。そして、その後、通常換気ファン７の回転数が通常運転時の値に復旧した場合に、通常換気ファン回転数監視手段１４は非常換気ファン用スイッチ１２をオフにして非常換気ファン８の運転を停止し、通常換気ファン７の運転に切り換えるようにする。

このように、第２の実施形態によれば、通常換気ファン回転数監視手段１４が監視対象である通常換気ファン７自体の回転速度を監視しているので、この通常換気ファン７が運転されているか否かをより確実に判別することができる。

図４は、本発明の第３の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図である。本実施形態は、バッテリー１１の充電状態を監視し、充電が不充分な場合には管理人又はエレベータ保守会社等に警報を発報する構成としたものである。

図４が図１と異なる点は、バッテリー充電状態監視手段１６及び警報発報手段１７が付加されている点である。バッテリー充電状態監視手段１６は、バッテリー１１の充電状態を常時監視するものであり、その充電が不充分な状態であると判別した場合には非常換気ファン用スイッチ１２のオン動作を禁止するオン動作禁止指令を電源監視手段１３に出力する。電源監視手段１３は、このオン動作禁止指令を入力すると、交直変換器３の出力電圧が低下しているか否かにかかわらず非常換気ファン用スイッチ１２をオンにすることはない。

また、このオン動作禁止指令は警報発報手段１７にも出力される。警報発報手段１７は、例えば、建物内の管理人室又はエレベータ保守会社の監視センターに設置されているものであり、このオン動作禁止指令を警報発報のトリガ信号として入力し、バッテリー１１の充電が不充分な状態にある旨をディスプレイへの表示又は音声出力により警告する。

したがって、この警報発報手段１７の警報発報により、管理人又はエレベータ保守会社は適切な処置を取ることができる。例えば、エレベータの通常運転中に警報発報が行われたのであれば、適当な時期にエレベータの運転を停止してバッテリーの交換又はその他の点検作業を実施することができる。また、停電等の事故発生後に警報発報が行われたのであれば、換気機能が働いていない乗りかご６内に乗客が閉じ込められている可能性があり、乗客救出作業を迅速に開始することができる。

本発明の第１の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図。 図１の動作を説明するためのフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図。 本発明の第３の実施形態に係るエレベータのかご内換気システムの構成図。

符号の説明

１：制御盤
２：交流電源装置
３：交直変換器
４：エレベータ制御装置
５：通常換気ファン制御手段
６：乗りかご
７：通常換気ファン
８：：非常換気ファン
９：機器配設領域
１０：通常換気ファン用スイッチ
１１：バッテリー
１２：非常換気ファン用スイッチ
１３：電源監視手段
１４：通常換気ファン回転数監視手段
１５：回転数検出器
１６：バッテリー充電状態監視手段
１７：警報発報手段

Claims (7)

1. 交流電源装置からの交流電力を直流電力に変換する交直変換器と、
   前記交直変換器からの直流電力により運転される通常換気ファンと、
   前記交直変換器からの直流電力により充電されるバッテリーと、
   前記バッテリーに平時はオフ状態とされた非常換気ファン用スイッチを介して接続された非常換気ファンと、
   前記通常換気ファンの運転状態を監視し、この通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別した場合に、前記非常換気ファン用スイッチをオンにして、前記バッテリーに蓄電された直流電力を前記非常換気ファンに対して供給する通常換気ファン運転状態監視手段と、
   を備えたことを特徴とするエレベータのかご内換気システム。
2. 前記通常換気ファン運転状態監視手段は、前記交直変換器の出力電圧を監視し、この出力電圧が所定レベル以下に低下した場合に、前記通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータのかご内換気システム。
3. 前記通常換気ファン運転状態監視手段は、前記出力電圧の所定レベル以下の低下が所定時間以上継続した場合に、前記通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、
   ことを特徴とする請求項２記載のエレベータのかご内換気システム。
4. 前記通常換気ファン運転状態監視手段は、前記非常換気ファン用スイッチをオンにした後前記出力電圧が通常運転レベルに復旧した場合に、再度この非常換気ファン用スイッチをオフにするものである、
   ことを特徴とする請求項２記載のエレベータのかご内換気システム。
5. 前記通常換気ファン運転状態監視手段は、前記通常換気ファンの回転数を監視し、この回転数が所定値以下に低下した場合に、前記通常換気ファンが運転されていない状態にあると判別するものである、
   ことを特徴とする請求項１記載のエレベータのかご内換気システム。
6. 前記通常換気ファン運転状態監視手段は、前記非常換気ファン用スイッチをオンにした後前記回転数が通常運転時の値に復旧した場合に、再度この非常換気ファン用スイッチをオフにするものである、
   ことを特徴とする請求項５記載のエレベータのかご内換気システム。
7. 前記バッテリーの充電状態を監視し、その充電状態が不充分であると判別した場合に、前記通常換気ファン運転状態監視手段に対して前記非常換気ファン用スイッチのオン動作を禁止するオン動作禁止指令を出力するバッテリー充電状態監視手段と、
   前記バッテリー充電状態監視手段が前記オン動作禁止指令を出力した場合に、前記バッテリーが使用不可能である旨の警報を発報する警報発報手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のエレベータのかご内換気システム。

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