JP2008114959A

JP2008114959A - エレベーター装置

Info

Publication number: JP2008114959A
Application number: JP2006298376A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nakayama; 徹也中山; Masayuki Shigeta; 政之重田; Hiroichi Miyata; 弘市宮田; Hidehiro Nakamura; 秀広中村; Shuichi Kida; 秀一木田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Mito Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-05-22
Also published as: CN101172550A; CN101172550B; HK1114526A1

Abstract

【課題】
地震時や強風時における建物揺れ振動感知器での検出信号に基づき管制運転を開始したエレベーターを安全かつ迅速に平常運転へ復帰させるエレベーター装置を提供する。
【解決手段】
昇降路２０内又は建屋内に加速度又は速度を検出する振動感知器５が設置され、この振動感知器５での検出値又はその検出値を用いて所定の演算をした値が閾値を超えた場合に管制運転を開始させる判定手段を有し、前記閾値を超えたときを起算時点として一定時間後に平常運転へ復帰させ、前記一定時間の間に再び前記閾値を超えた場合には、前記起算時点を更新し、再び前記閾値を超えたときを新たな起算時点として前記一定時間後に平常運転へ復帰させることを特徴とするエレベーター装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震や強風によって建屋が揺れた場合に管制運転を行うエレベーター装置に関するものである。

地震時には震源から伝播速度の早いＰ波（縦波）と伝播速度が遅いが地震の主要動を呈するＳ波（横波）が建屋に到達する。下記の非特許文献１によれば建物揺れ検知手段で観測したＳ波の水平方向の加速度レベルを、特低レベル，低レベル，高レベルの閾値レベルで分類し、エレベーターの地震時管制運転が行われている。Ｓ波の主要動による建物の揺れが大きくなるまでに、水平方向の加速度の特低レベルか、Ｓ波よりも数秒でも早く地震到来が感知できる建物の下部でのＰ波初期微動感知でエレベーターを一時停止させる管制運転が行われている。

また、震源の遠い地震が堆積層をもつ平野で発生しがちの長周期地震時や強風時は建物の揺れ加速度が小さいにもかかわらず、建物上部が揺れるモードのため、エレベーターの主ロープ，調速機ロープ，乗かごへの電力や信号通信用のケーブルなど（以降、これらを総称し「長尺物」と記す）が振れやすく、昇降路内で振れ回り、引っかかる被害が発生する。

長周期地震時の建物揺れの加速度レベルは低いため、建物揺れの加速度感知感度を上げると、長尺物振れの直接の要因でないノイズ振動で誤って管制運転に移行する場合がある。そこで、この誤作動を少なくするための従来技術として、少しでも長尺物振れ状態量に近い建物揺れの速度，変位、又は速度と変位の相乗積などの状態量感知での管制運転方式が、下記の特許文献１や特許文献２に示されている。

特開昭６０−１５３８２号（請求項１，２，第２図）特開昭６０−１９７５７６号（請求項１，第８図）２００２年版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ー協会編集の「昇降機技術基準の解説」の第２部の９４〜１００ページ

しかしながら、地震動により建屋に発生する加速度または速度を検出し、その検出信号とあらかじめ定めた閾値を比較して管制運転を行う従来のエレベーターは、地震終了または長尺物振れ収まりを感知することができないため、地震感知後に地震が収まりうる時間（数分）停止後、感知器を復帰させることを行っていた。また、大地震に関しては、保守員がエレベーター内の点検を行った後、感知器を復帰させることを行っていた。

上記方法で、地震が収まりうる時間停止または保守員による感知器の復帰はエレベーターに被害のない小・中規模地震においては無駄に長時間エレベーターを休止状態にさせることから乗員へのサービス低下となる。

本開発の目的は、地震時や強風時等における建物揺れ感知器での検出信号に基づき管制運転を開始したエレベーターを安全かつ迅速に平常運転へ復帰させるエレベーター装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、地震時又は強風時にエレベーターの管制運転を行うエレベーター装置において、地震動による加速度又は長尺物振れがあらかじめ定められた閾値を超える度に感知器の復帰時間を更新し、地震動又は長尺物振れが収まるのを監視し続けるようにした。

本発明によれば、地震時や強風時等における建物揺れ感知器での検出信号に基づき管制運転を開始したエレベーターを安全かつ迅速に平常運転へ復帰させるエレベーター装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例に基づくエレベーター装置を示す構成例図である。本実施例のエレベーター装置は、乗りかご１や釣合いおもり２がガイドレール（図示なし）に沿って昇降するように構成されている。また、乗りかご１と釣合いおもり２は、昇降路２０上部の機械室２１の巻上機４を介して主ロープ７でつるべ式に懸垂され、駆動される。また、機械室２１内には、制御盤３，調速機６及び振動感知器５が配置されており、調速機６には調速機ロープ８が巻き掛けられている。更に、巻上機側から見て、乗りかご１側と釣合いおもり２側の主ロープ７の重量差を補償するコンペンロープ９が設置されている。また、乗りかご１への給電を行うためにテールコード１０も敷設されている。このように、昇降路２０内には、主ロープ７，調速機ロープ８，コンペンロープ９及びテールコード１０などの長尺物が設けられている。そして、昇降路２０内には、ガイドレールやエレベーターの昇降路内機器などを支持するブラケット２２が設置されている。

建屋の揺れを検出する振動感知器５には、互いに直交する水平方向（ｘ，ｙ方向）の加速度検出機能に加え、地震動到達の初期微動の判定や地震か風かの建物揺れの要因を判定するためのｚ方向の加速度検出機能を持たせている。ここで振動感知器５の加速度センサの構成は、ｘ，ｙ方向一体の２軸とｚ方向軸の組み合わせか、ｘ，ｙ，ｚ方向一体の３軸加速度センサ、あるいは、各軸方向の加速度センサを個別に組み合わせたものとする。そして、振動感知器５の格納ケースには演算部３０があり、前記演算部３０は、振動感知器５が検出したｘ，ｙ方向の加速度信号をもとに、長尺物振れを演算し、長尺物振れ量と予め定める閾値との比較のもとに、制御盤３でエレベーターを管制運転するための管制運転判定手段を持っている。ここで、演算部３０は状況に応じ、制御盤３に格納してもよい。

なお、この演算部３０には、従来から行われている地震時のＳ波による建物揺れの水平方向加速度からの建物揺れ管制運転を行う機能も持たせている。

さらに、振動感知器５の上下振動感知機能で、長尺物振れが発生している場合に上下振動が観測されないと長尺物振れ要因は風と判断でき、乗客に的確な管制状況を伝えることができる。

前記演算部３０での演算処理は、処理の安定性や予め設定するパラメータの変更の容易性からデジタル処理としているが、アナログ処理でも可能である。

図２で、演算部３０の構成を説明する。振動感知器５のｘ，ｙ，ｚ方向の検出信号から、振動感知器５の水平度据付誤差による重力加速度成分や加速度センサ本体が持つ直流ドリフト成分を除去するハイパスのフィルタ３１（ｘ方向：３１Ｘ，ｙ方向：３１Ｙ，ｚ方向：３１Ｚ）とノイズ振動成分を除去するローパスのフィルタ３２（ｘ方向：３２Ｘ，ｙ方向：３２Ｙ，ｚ方向：３２Ｚ）を設けている。なお、地震動のＰ波による早期到達判定や建物揺れの地震か風かの要因判定が不要の場合は、ｚ方向の加速度センサやフィルタ
３１Ｚ，３２Ｚは必要ない。

また、フィルタ３２Ｘの出力信号３３Ｘ，フィルタ３２Ｙの出力信号３３Ｙを用いて、予め定める固有周期Ｔ_a ，Ｔ_b ，Ｔ_c からなる複数の長尺物振れ振動モデル毎に長尺物振れを経時ごとに計算するｘ方向振れ応答演算部３４Ｘ，３５Ｘ，３６Ｘとｙ方向振れ応答演算部３４Ｙ，３５Ｙ，３６Ｙを有している。ここで、実際の長尺物の固有周期は、乗りかご１の位置や質量等によって変化するが、本実施例においては、長尺物が振れやすい固有周期としてＴ_a ，Ｔ_b ，Ｔ_c を設定して長尺物の振れ応答を演算する。例えば、長尺物の固有周期が建屋の固有周期と一致して共振する場合を想定して、建屋の固有周期の設計値Ｔ_a とその前後の複数の値Ｔ_b ，Ｔ_c を長尺物の固有周期として、それぞれの固有周期における長尺物の振れを演算する。また、長周期地震動の周期帯域（例えば２秒〜２０秒程度）において所定の間隔で設定された複数の値Ｔ_a ，Ｔ_b ，Ｔ_c を長尺物の固有周期として演算しても良い。

更に、演算部３０は、これら長尺物振れ固有周期ごとのｘ，ｙ方向の振れ応答演算結果を合成する振れ合成演算部３７，３８，３９を備え、これらの合成演算の振れに基づいて長尺物の振れ管制運転を判定する振れ判定部４０を備え、振れ判定部４０の信号を信号線４１で制御盤３に送っている。

振れ判定部４０では、閾値を複数段階に設け、そのレベルに応じて、運転速度の制限，運転の一時停止，保守員の安全点検後の復帰判定、あるいは、長尺物振れの減衰レベル判定から、長尺物振れによるエレベーター管制運転の解除が可能となる。このように、本実施例では、複数のレベルの閾値を設定し、それぞれのレベルに応じて異なる内容の管制運転を行っているので、地震発生時などにおいてもエレベーターを的確に運行させることが可能である。

また、フィルタ３２Ｘの出力信号３３Ｘ，フィルタ３２Ｙの出力信号３３Ｙを用いて、地震時のＳ波による水平方向の建物の揺れ加速度を算出する水平方向加速度合成演算部
４２を有し、この演算結果から建物揺れの管制運転の判定を建物揺れ判定部４３で行い、その信号を信号線４４で制御盤３に送っている。更に、フィルタ３２Ｚの出力信号３３Ｚを用いて、水平方向及び鉛直方向の信号を合成し、その合成値を閾値と比較するようにして、建屋の地震時初期揺れを的確に感知できるように構成しても良い。尚、本実施例の建物揺れ判定部４３では、建物揺れ加速度からの判定としているが、建物揺れの速度や変位状態量からの判定としても構わない。

次に、地震時に建屋の加速度を検出して発報した管制運転を監視・解除させる方法について説明する。まず、感知器での検出値又はその検出値を用いて所定の演算をした値があらかじめ定めておいた閾値を超えた場合に管制運転が開始し、エレベーターが最寄階に停止する。また、閾値を超えたときを起算時点として一定時間後に平常運転へ復帰させるようにし、この一定時間の間に再び閾値を超えた場合には、上記起算時点を更新し、再び閾値を超えたときを新たな起算時点として上記一定時間後に平常運転へ復帰させるようにした。

ここで、感知器の動作について説明する。感知器は、管制運転が開始された後も、感知機能を一定時間ホールドさせる。すなわち、建物の揺れ加速度が閾値を超えた後も加速度は常に検出しておき、その一定時間の間に再び加速度が閾値を超えなければ感知機能を復帰させるようにする。また、感知機能をホールドさせる時間の起算時点は、加速度が閾値を超える度に更新され、その場合は上述の一定時間を最初からカウントし直すことになる。

具体的に、図３を用いて、感知器における感知機能のホールドと復帰について説明する。図３の波形は、地震の加速度観測波形例《Ｋ−ＮＥＴ観測網での２００５年７月２３日の千葉県北西部での観測点ＴＫＹ００７（新宿）での観測波》のＺ方向加速度信号である。ここで設定値の一例として感知器の加速度の閾値を５ｇａｌ、感知機能をホールドさせる時間を１０秒とする。図３によれば、地震到来後から加速度値が５ｇａｌを超え、感知器が作動することがわかる。その後、地震が収まり地震到来から約３４秒で閾値５ｇａｌを超えた後、１０秒間は５ｇａｌを超えていないことより、地震到来から約４４秒後に感知器のホールドが解除されエレベーターを平常運転へ復帰させるので、エレベーターの管制運転を安全かつ迅速に解除することができる。

次に、長尺物の振れ量によりエレベーターの管制運転を監視・解除させる方法について説明する。まず、感知器での検出値又はその検出値を用いて時間経過ごとに演算した長尺物の振れがあらかじめ定めておいた閾値を超えた場合に、管制運転が開始し、エレベーターが減速又は最寄階に停止する。また、閾値を超えたときを起算時点として一定時間後に平常運転へ復帰させるようにし、この一定時間の間に再び閾値を超えた場合には、上記起算時点を更新し、再び閾値を超えたときを新たな起算時点として上記一定時間後に平常運転へ復帰させるようにした。尚、閾値の主な設定基準としては、長尺物が振れてエレベーター塔内機器に引っ掛かるおそれがあるか否かであるが、塔内機器に損傷がないことを確認してから平常運転へ復帰させるようにすれば、より安全性が向上する。

ここで、感知器の動作について説明する。感知器は、管制運転が開始された後も、感知機能を一定時間ホールドさせる。すなわち、長尺物の振れが閾値を超えた後も振れは常に演算しておき、その一定時間の間に再び長尺物の振れが閾値を超えなければ感知機能を復帰させるようにする。また、感知機能をホールドさせる時間の起算時点は、長尺物の振れが閾値を超える度に更新され、その場合は上述の一定時間を最初からカウントし直すことになる。

具体的に、図４を用いて、感知器における感知機能のホールドと復帰について説明する。図４の波形は地震時に長尺物が振れた時の波形の一例を示す。ここで、設定値の一例として感知器の長尺物振れ量の閾値を０.３ｍ、感知機能をホールドさせる時間を１０秒とする。図４によれば、地震到来後、長尺物の振れ量は増加し、約１４０秒で閾値０.３ｍを超え、感知器が動作することがわかる。その後、地震が収まって長尺物の振れも収まると、地震到来から約１８０秒で閾値０.３ｍを下回ることにより、地震到来から約１９０秒後に感知器のホールドが解除されエレベーターを平常運転へ復帰させるので、エレベーターの管制運転を安全かつ迅速に解除することができる。

本発明の実施例におけるエレベーターの概略を示す構成図である。本発明の実施例における長尺物振れの演算部の構成を示す図である。地震発生時に地震感知器で検出されたＺ方向加速度信号を示す図である。地震発生時に機械室地震感知器より長尺物振れを演算した結果の一例を示す図である。

符号の説明

１乗りかご
２釣合いおもり
３制御盤
４巻上機
５振動感知器
６調速機
７主ロープ
８調速機ロープ
９コンペンロープ
１０テールコード
２０昇降路
２１機械室
２２ブラケット
２３ピット
２４Ｐ波感知器
３０演算部
３１，３２フィルタ
３３Ｘ，３３Ｙ，３３Ｚフィルタの出力信号
３４Ｘ，３４Ｙ，３５Ｘ，３５Ｙ，３６Ｘ，３６Ｙ振れ応答演算部
３７，３８，３９振れ合成演算部
４０振れ判定部
４１，４４信号線
４２水平方向加速度合成演算部
４３建物揺れ判定部
４５上下動算定部

Claims

昇降路内又は建屋内に加速度又は速度を検出する感知器が設置され、この感知器での検出値又はその検出値を用いて所定の演算をした値が閾値を超えた場合に管制運転を開始させる判定手段を有し、前記閾値を超えたときを起算時点として一定時間後に平常運転へ復帰させ、前記一定時間の間に再び前記閾値を超えた場合には、前記起算時点を更新し、再び前記閾値を超えたときを新たな起算時点として前記一定時間後に平常運転へ復帰させることを特徴とするエレベーター装置。
昇降路内又は建屋内に加速度又は速度を検出する感知器が設置され、この感知器での検出値又はその検出値を用いて所定の演算をした値が閾値を超えた場合にエレベーターを停止させる管制運転を開始させる判定手段を有し、前記閾値を超えてから一定時間後に平常運転へ復帰させ、前記一定時間の間に再び前記閾値を超えた場合には、前記一定時間をカウントし直すことを特徴とするエレベーター装置。
昇降路内又は建屋内に加速度又は速度を検出する感知器が設置され、この感知器での検出値を用いて前記昇降路内に設置された長尺物の振れを演算し、この演算結果が閾値を超えた場合に管制運転を開始させる判定手段を有し、前記閾値を超えたときを起算時点として一定時間後に平常運転へ復帰させ、前記一定時間の間に再び前記閾値を超えた場合には、前記起算時点を更新し、再び前記閾値を超えたときを新たな起算時点として前記一定時間後に平常運転へ復帰させることを特徴とするエレベーター装置。
昇降路内又は建屋内に加速度又は速度を検出する感知器が設置され、この感知器での検出値を用いて前記昇降路内に設置された長尺物の振れを時間経過ごとに演算し、この演算結果が閾値を超えた場合にエレベーターを減速又は停止させる管制運転を開始する判定手段を有し、前記閾値を超えてから一定時間後に平常運転へ復帰させ、前記一定時間の間に再び前記閾値を超えた場合には、前記一定時間をカウントし直すことを特徴とするエレベーター装置。
請求項１又は２において、前記感知器により検出された水平方向及び鉛直方向の信号を合成し、その合成値と前記閾値とを比較することを特徴とするエレベーター装置。
請求項３又は４において、少なくとも長周期地震動の周期帯域内における複数の値を前記長尺物の固有周期とし、それぞれの固有周期における前記長尺物の振れを演算することを特徴とするエレベーター装置。
請求項３又は４において、前記建屋の固有周期の設計値及びその前後の複数の値を前記長尺物の固有周期とし、それぞれの固有周期における前記長尺物の振れを演算することを特徴とするエレベーター装置。