JP2013525227A - 安全回路 - Google Patents

Abstract

例示的な安全回路２０が、複数の接点２２，２４を有しており、これらの接点は、該接点が電気を通流させるように互いに接触するときに接点を通る導電性通路を形成するように構成されている。接点２２，２４は、これらの接点が互いに離間しているときに、接点を通る導電性通路を選択的に遮断する。コントローラ５０が、少なくとも１つの接点上の異物により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、接点を通る電圧パルスを選択的に導く。コントローラ５０は、少なくとも、接点２２，２４が互いに接触して導電性通路を形成することが予想されるときに、電圧パルスを導く。

Description

本発明は、安全回路に関し、特に、エレベータシステム内で用いられる安全回路に関する。

安全回路は、種々の用途において用いられる。一般に、安全回路は、例えば、負荷への電力の供給を管理する。一例として、安全回路は、エレベータシステム内で用いられる。昇降路に沿った安全スイッチの直列チェーン構成によって、エレベータかごを移動させるために、エレベータマシンが給電されているかを管理することができる。直列のチェーンに沿った安全回路のスイッチは、エレベータドア構成要素、例えば、昇降路ドアロックに関連している。ドア構成要素が適切な閉位置にないときには、安全スイッチは開状態のままであり、安全チェーンに沿った導電性通路を遮断している。この状態においては、電力がエレベータマシンに供給されず、エレベータかごは移動することができない。したがって、昇降路ドアが閉状態にされていない、つまり適切にロックされていないときには、安全チェーンは、エレベータかごを移動させないようにすることができる。

エレベータシステムの周知の安全チェーンは、交流１１０ボルトの電力に基づいて作動する。このようなシステムは、長年にわたって信頼性があり、かつ役立つものであるとされてきたが、エレベータシステムの電力消費を減少させることが望まれている。電力消費を減少させる１つの機会は、より低電力の安全チェーン回路を導入することである。設計上の新しい課題および複雑さを伴うことなく、この低電力の安全チェーン回路を実施することができない。

例示的な安全回路が、複数の接点を備えており、これらの接点は、電気を通流させるように接点が互いに接触しているときに、接点を通る導電性通路を形成するように構成されている。これらの接点は、接点が離間しているときに、接点を通る導電性通路を選択的に遮断する。コントローラが、少なくとも１つの接点上の異物により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、接点を通る電圧パルスを選択的に導く。また、コントローラは、少なくとも、接点が接触して導電性通路を形成することが予想されるときに、電圧パルスを導く。

電気を通流させるように接点が互いに接触しているときに、接点を通る導電性通路を形成し、これらの接点が離間しているときに、導電性通路を選択的に遮断するように構成された複数の接点を有してなる安全回路を作動する例示的な方法が提供される。この方法は、少なくとも１つの接点上の異物により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、接点を通る電圧パルスを選択的に導くステップを含む。電圧パルスは、接点が接触して導電性通路を形成することが予想されるときに導かれ得る。

本発明の実施例に従って設計された例示的な安全回路を概略的に示した図である。 電圧パルスの適用方法のグラフである。 本発明の例示的な実施例を用いることができる例示的なエレベータシステムの選択された部分を概略的に示した図である。

図１には、安全回路２０の選択された部分が概略的に示されている。接点２２および接点２４が電気を通流させるように互いに接触しているときに接点２２と接点２４との間の導電性通路を形成するように、複数の接点２２および接点２４が構成されている。接点２２および接点２４は、これらの接点が離間しているときに接点２２と接点２４との間の導電性通路を選択的に遮断する。図１の例の接点２２および接点２４は、離間した状態つまり開状態で示されている。

例示的な安全回路２０は、選択的に互いに接続されるかまたは互いに離間されるように構成された付加的な接点２６および接点２８と、互いに接続されるかまたは互いに離間されるように構成された電気接点３０および電気接点３２とを備えている。

例示的な安全回路２０は、エネルギ流制御装置４０を備えており、該エネルギ流制御装置４０は、電力が、接点２２〜３２の状態または位置に応答して負荷に供給されるかを制御する。一例では、接点間の導電性通路を遮断するように接点のセットのいずれか１つを離間した状態にしたときには、エネルギ流制御装置４０は、関連した負荷に電力を供給しない。

図１の例では、少なくとも１つの導体４２が、接点２２〜３２のセットと関連している。接点が閉位置にあり互いに接触しているときには、電源４４が、導体４２に沿って接点の種々のセットを通して導かれる電力を供給する。この例では、電源４４は、低電圧直流電源である。一例では、電源４４は、直流４８ボルトの電力レベルを供給する。

低電圧直流電源を用いることの１つの利点は、電力消費が減少することである。例えば、高電圧交流電源の代わりに、低電圧直流電源を用いることにより生じる１つの課題は、異物または腐食が、安全回路２０に沿ってどの接点の上にも蓄積する可能性が存在することである。この異物または腐食は、関連した接点が互いに電気的に接触し得る位置にあるときでさえも、関連した接点の間の導電性接続を妨害し得る。少なくとも１つの接点上の腐食または異物は、接点が閉状態にない、つまり互いに接触していないものとして低電圧電源４４の比較的低い電圧が克服するには過度に高い電気抵抗を生じさせることがある。このような状況においては、エネルギ流制御装置４０が不正確な判定をする。接点全てが閉状態にあるときでさえも、エネルギ流制御装置４０は、低電圧電源から接点を通して電力を流さないようにする少なくとも１つの接点上の腐食または異物を、接点の少なくとも１つのセットが開状態にあるものとして解釈することになる。

通常のように接点を手作業で清掃することは、実用的ではない。図示した例は、異物または腐食の影響を克服する新しい方法を有している。図１の例のコントローラ５０は、少なくとも１つの接点上の異物または腐食により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、接点２２〜３２を通る電圧パルスを選択的に導く。一例では、コントローラ５０は、低電圧電源４４の電圧よりも少なくとも２倍だけ高い電圧レベルを有した電圧パルスを導く。一例では、接点２２〜３２の異物により生じる電気抵抗を克服するために少なくとも１００ボルトの電圧パルスを導く。

ある例では、コントローラ５０が導く電気パルスは、接点を清掃するのに効果的であり、さらに、接点間の電気的接続を妨害していた腐食または異物を接点から取り除くのに効果的である。

図１の例は、バイアス素子５２，５４を備えており、該バイアス素子５２，５４は、コントローラ５０によって提供される電圧パルスが低電圧電源４４に影響を及ぼさないようにし、かつ低電圧電源４４の電圧がコントローラ５０に影響を及ぼさないようにする。

図２には、一例として用いられる電力制御方法のグラフ６０が示されている。監視電圧レベルは、低電圧電源４４の通常の電圧レベルに対応した符号６２で示されている。一例では、電圧レベルは、約４８ボルトである。安全回路に沿った接点の異物により生じる電気抵抗を克服するために電圧パルスを導くことが望ましい場合には、符号６４で示した電圧パルスが、比較的短期間の間、導かれる。この例では、電圧パルス６４は、約１４０ボルトのピーク電圧値を有している。一例では、コントローラ５０によって導かれるパルスの少なくとも１００ボルトの振幅が用いられる。比較的短期間が経過した後に、電圧は、比較的低い直流電圧監視電圧を有する符号６２で示した電圧レベルに戻る。

図１の例では、導体４２は、安全回路２０に沿って延びる。ある例では、物理的な導体が安全回路２０の全体に沿って延びることを必要としない。この例では、安全回路２０に沿った１つまたは複数の位置にある接点が、これらの接点が閉状態にあるかを示すために、安全回路に沿った１つの位置から他の位置へとワイヤレスで接続することができる。配線による構成、ワイヤレスの構成またはこれら双方の構成で、接点の異物または腐食により生じる抵抗を克服する電圧パルスを用いることができる。

図１の例に示した安全回路の種々の使用が存在する。これらの使用の１つは、乗客輸送構成における電力供給を制御するための使用である。乗客輸送装置、例えば、エレベータ、乗客コンベアおよび運搬車が、本発明の実施例に従って設計された安全回路を備えることができる。

図３には、例示的な乗客輸送構成の選択された部分が概略的に示されている。この特定の例では、エレベータシステムが示されている。このエレベータシステムは、エレベータかごの移動を制御するエレベータマシン７０を備えている。複数のエレベータドア７２，７４が、周知のエレベータかご用ドアおよび昇降路用ドアを有してなるエレベータシステム内に配置されている。図３には、例示的なエレベータドア７２，７４が示されている。エレベータドア７２は、該エレベータドア７２と関連した接点２２，２４を有しており、これらの接点２２，２４は、エレベータドア７２が適切に閉じられた状態、つまりロックされた状態にあるときに互いに接触するように構成されている。同様に、エレベータドア７４は、該エレベータドア７４に関連した接点３０，３２を有しており、該接点３０，３２は、エレベータドア７４の適正な構成要素が適切な閉位置つまりロック位置にある時期を示す。一例では、接点は、関連したドアがロックされた時期を示すように昇降路ドアロックと関連している。エネルギ流制御装置４０（図１）は、例えば、安全回路に沿った接点全てが、昇降路用ドア全てが適切にロックされたことを示したときにエレベータかごの移動を許容し得るようにエレベータマシン７０に電力を供給することができるのみである。

一例では、エレベータかごの停止位置からの加速時にエレベータが移動する前に、コントローラ５０は、接点から異物または腐食を取り除き、異物または腐食に関連した電気抵抗を克服するように安全回路に沿った電圧パルスを導く。他の例では、接点全てが互いに接続されていると予想されるが、接点の少なくとも１つのセットが離間しているときに、コントローラ５０は、対応した接点上の腐食または異物の影響を克服するように電圧パルスを導く。電圧パルスが導かれた後に、接点が開状態のままであると思われる場合には、例えば、エレベータかごの移動を許容するのに適切な位置または状態に、対応したドア構成要素がないという決定がなされる。

一例では、コントローラ５０は、輸送システムが検査モードにある時期を認識する。この例では、コントローラ５０は、パルスが接点を通して導かれないようにする。

図示した例では、パルスのエネルギは、パルスが適用される接点と損傷していない個別の接点との間の任意の接点を提供し得るピーク電圧へと制限される。電流による人間への影響について議論するための基準が存在する。５００オームの抵抗よって人間の体を示すことができることが知られている。ピーク電圧が１５０ボルトであり、ピーク電流が０．３アンペアであるときには、パルスのエネルギが２２．５Ａ²であり、放電エネルギは、４５マイクロジュールの範囲にある。エネルギレベルは、接点に接触した人によって感知することができるが、痛覚閾値よりも低い。したがって、適切な限界がパルスに置かれているときには、検査モードにあるときでさえも、パルスの適用を制限する必要が無くなることがある。

異物または腐食に関連した電気抵抗を克服する電圧パルスを導く開示した例示的なアプローチによって、種々の状況に低電圧安全回路を効率的に組み込むことができる。そして、閉状態の接点を適切に検出する能力を妨害する少なくとも１つの安全回路接点上の異物または腐食の可能性に関連した欠点を防止しつつ、低電力安全回路を有することの利点を実現することができる。

上記の説明は、例示的なものであって、限定的なものではない。本発明の真意を逸脱することなく、開示した例の変更および修正がなされ得ることが、当業者に明らかになるであろう。本発明の法的保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を検討することによって決定されるのみである。

Claims (21)

1. 複数の接点であって、電気を通流させるように接点が互いに接触しているときに、接点を通る導電性通路を形成し、これらの接点が離間しているときに、接点を通る前記導電性通路を選択的に遮断するように構成される、複数の接点と、
   少なくとも１つの前記接点上の異物により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、前記接点を通る電圧パルスを選択的に導くコントローラであって、少なくとも、前記接点が接触して前記導電性通路を形成することが予想されるときに、前記電圧パルスを導く、コントローラと、
   を備えた安全回路。
2. 前記電圧パルスの電圧レベルは、前記少なくとも１つの接点上の少なくとも数個の異物を取り除くのに効果的であることを特徴とする請求項１に記載の安全回路。
3. 前記電圧パルスの電圧レベルは、直流１００ボルトよりも高いことを特徴とする請求項２に記載の安全回路。
4. 前記電圧パルスの電圧レベルは、直流約１４０ボルトであることを特徴とする請求項３に記載の安全回路。
5. 前記接点を通して直流５０ボルトよりも低い監視電圧を供給するように前記接点に接続された直流電源をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の安全回路。
6. 少なくとも１つの導体であって、前記接点が離間しているときに、前記接点が導体に沿った導電性通路を選択的に遮断するように前記接点に接続される、少なくとも１つの導体と、
   前記導体に沿って直流５０ボルトよりも低い監視電圧を供給するように前記導体に接続された直流電源と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の安全回路。
7. 前記接点は、少なくとも１つの移動可能な部分を有した監視装置に関連し、前記接点は、前記移動可能な部分の監視状態に応答して離間するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の安全回路。
8. 前記監視装置は、ドアを有し、前記接点は、前記ドアが開状態にあるときに離間するように構成されることを特徴とする請求項７に記載の安全回路。
9. 前記監視装置は、乗客輸送装置を備えることを特徴とする請求項８に記載の安全回路。
10. 前記乗客輸送装置は、エレベータであり、前記接点は、少なくとも１つのエレベータドア構成要素が適切な閉状態にないときに離間するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の安全回路。
11. 前記コントローラは、前記乗客輸送装置が停止から加速する前に前記電圧パルスを導くように構成されることを特徴とする請求項９に記載の安全回路。
12. 電気を通流させるように接点が互いに接触しているときに、接点を通る導電性通路を形成し、これらの接点が離間しているときに、接点を通る前記導電性通路を選択的に遮断するように構成された複数の接点を有してなる安全回路を作動する方法であって、
    前記接点が接触して前記導電性通路を形成することが予想されるときに、少なくとも１つの前記接点上の異物により生じる電気抵抗を克服するのに効果的な電圧レベルで、前記接点を通る電圧パルスを選択的に導くステップを含む方法。
13. 前記少なくとも１つの接点上の少なくとも数個の異物を取り除くように前記電圧パルスを用いるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記電圧パルスの電圧レベルは、直流１００ボルトよりも高いことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記電圧パルスの電圧レベルは、直流約１４０ボルトであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記接点を通して直流５０ボルトよりも低い監視電圧を供給するステップをさらに含み、前記電圧パルスの電圧レベルは、前記監視電圧の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
17. 前記接点が少なくとも１つの移動可能な部分の監視状態に応答して離間するように、前記少なくとも１つの移動可能な部分を有した監視装置に前記接点を関連づけるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
18. 前記監視装置は、ドアを備え、前記接点は、前記ドアが開状態にあるときに離間することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記監視装置は、乗客輸送装置を備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記乗客輸送装置は、エレベータであり、前記接点は、少なくとも１つのエレベータドア構成要素が適切な閉状態にないときに離間することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記乗客輸送装置が停止から加速する前に前記電圧パルスを導くステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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