JP2017075044A - エレベータ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】通常運転時は勿論のこと、停電や非常停止等が発生した場合であっても、乗りかご内の換気を適切に行うことができるエレベータ装置を提供する。
【解決手段】乗りかご10内を換気する換気口2と、換気口2に給電を行う電源11と、換気口2の開閉を行い且つ乗りかご10内の気圧を調整する気圧調整装置3と、気圧調整装置3とは独立に換気口2を開閉する換気口監視装置3と、電源11と換気口2を接続し且つ気圧調整装置3と換気口2を接続する制御接点13と、電源11と換気口2を接続し且つ換気口監視装置1と換気口2を接続する監視接点12と、換気口2の開閉を検出する換気口開閉検出部8を備え、監視接点12と制御接点13は直列に接続され、換気口監視装置1は、換気口2が所定時間閉じていた際に、監視接点12を介して換気口2を開く。
【選択図】図1

Description

本発明は、乗りかご内の気圧を調整すると共に、乗りかご内の換気を行うエレベータ装置に関する。
従来から、高層ビルでは、ビル内の移動効率を高めるため、長行程且つ高速なエレベータ装置が使用されている。このような長行程で高速なエレベータ装置は、その移動速度により、乗りかご内における単位時間当たりの気圧変動が大きい。このため、乗りかご内の乗客は、大きな気圧変動に伴う耳詰まりや目眩といった不快感を得る可能性がある。そこで、この不快感を解消するために、乗りかご内の気圧を制御することが提案されている。
エレベータ装置の乗りかご内の気圧を制御するためには、乗りかご内の加圧及び減圧が可能なように、乗りかごを気密性や密閉性を高めた気密構造とし、外部から乗りかご内への空気の入出を防ぐ必要がある。しかしながら、停電や非常停止等が発生し復旧に時間を要する状態になると、乗客が乗りかご内に長時間閉じ込められることになる。この時、乗りかごが気密構造であると、乗りかご内の換気を行うことが困難となり、最悪の場合、乗客が酸欠となる虞がある。
そこで、気密性の高い乗りかごを有するエレベータ装置では、停電や非常停止等が発生した場合、乗りかご内の換気を行う換気装置を自動開閉することが提案されている。このようなエレベータ装置としては、例えば、停電時に開扉される換気窓開閉部材と、通常時に通電状態となり、閉扉した換気窓開閉部材をロックするロック用ソレノイドとを有し、停電時にロック用ソレノイドの軸を後退させることで換気装置の開扉力を付与するものが紹介されている(例えば、特許文献1参照)。
また、ドア開閉検出スイッチが検出したドア開閉時間の実測値と前記荷重センサが検出した荷重データと乗りかごの容積とエレベータ制御装置から送信された運転信号とを用いて乗りかごが目的階に到着する時の乗りかご内の二酸化炭素ガス濃度または酸素ガス濃度を推定し、この目的階における推定ガス濃度が予め定めた基準範囲外になったら、乗りかごを最寄りの階に停止して換気口を開いて換気するようにしたエレベータ装置も紹介されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−57414号公報 特開2015−3793号公報
しかしながら、前述した特許文献1に記載されたエレベータ装置の換気装置は、停電時にロック用ソレノイドの軸を後退させて換気口を開く構成であるため、通電状態でありながら不測の事態でエレベータ装置が故障した場合、乗りかごの扉が開閉不可能な位置で停止して当該乗りかごの扉を開くことができなくなると共に、換気口も閉じたままの状態となり、開くことができなくなる可能性が生じる。
また、特許文献2に記載されたエレベータ装置の換気装置では、気密調整手段が二酸化炭素ガス濃度及び酸素ガス濃度を推定し、基準範囲外になった場合に換気口を開閉させることで、かご内の換気を行う構成となっているが、気密調整手段が故障した場合や、換気口を開閉させるまでの電気的及び機械的な経路の故障が発生した場合には、前記換気口を開閉させることはできない。特に、これらの気密調整手段や換気口までの電気的回路及び機構構造は、停電に対応するフェールセーフ設計とするために、通電時に気密化が行われるように構成される。このような導通状態が通常状態として維持される場合では、主に電気的回路の導通故障が潜在化するため、換気口を開閉したい時に動作することができなくなる虞がある。
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、通常運転時は勿論のこと、停電や非常停止等が発生した場合であっても、乗りかご内の換気を適切に行うことができるエレベータ装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、乗りかごと、前記乗りかご内を換気する換気口と、前記換気口に給電を行う電源と、前記換気口の開閉を行うと共に、前記乗りかご内の気圧を調整する気圧調整装置と、前記気圧調整装置とは独立に前記換気口を開閉する換気口監視装置と、前記電源と換気口とを接続すると共に、前記気圧調整装置と前記換気口とを接続する第1の接点と、前記電源と換気口とを接続すると共に、前記換気口監視装置と前記換気口とを接続する第2の接点と、前記換気口の開閉を検出する換気口開閉検出装置と、を備え、前記第1の接点と第2の接点は直列に接続され、前記換気口監視装置は、前記換気口が所定時間閉じていた際に、前記第2の接点を介して前記換気口を開放する、エレベータ装置を提供するものである。
本発明によれば、通常運転時は勿論のこと、停電や非常停止等が発生した場合であっても、乗りかご内の換気を適切に行うことができる。
本発明の実施形態1に係るエレベータ装置を示す全体構成図である。 実施形態1に係る換気口、換気口監視装置及び気圧調整装置の接続関係を示す図である。 実施形態1に係る換気口監視装置のソフトウェアの全体構成を示す図である。 実施形態1に係る換気口監視装置が換気口の閉間隔を監視する際のタイミングチャートである。 実施形態1に係る換気口監視装置が換気口の閉間隔を監視する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態2に係る換気口、換気口監視装置及び気圧調整装置の接続関係を示す図である。
次に、本発明の実施形態に係るエレベータ装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るエレベータ装置を示す全体構成図、図2は、エレベータ装置100における換気口2、換気口監視装置1及び気圧調整装置3の接続関係を示す図である。
図1に示すように、実施形態1に係るエレベータ装置100は、気密かご10(気密性が高められた乗りかご)内に空気を入出させる換気口2と、換気口2に接続され、換気口2を監視する換気口監視装置1と、換気口2に接続され、気密かご10内の気圧を調整する気圧調整装置3と、気密かご10内の気圧を上昇及び減少させるブロワ7と、気密かご10の内外の気圧差を検出する差圧計9を備えている。
換気口2の目的の1つは、停電や非常停止等が発生し、気密かご10内に乗客の閉じ込めが発生した時等に、気密かご10内の酸素減少や二酸化炭素増加を防ぐために空気の換気を行うことである。この換気口2は、気密かご10内の気圧変動を制御する時は通常閉じていることで、気密かご10内の気密性を高める役割を果たしている。また、換気口2は、換気口監視装置1及び気圧調整装置3に接続されており、換気口監視装置1及び気圧調整装置3のそれぞれ独立した指令によって開閉が実施される。
換気口監視装置1は、気圧調整装置3とは独立して換気口2を開閉するための装置であり、処理を実行するCPU(Central Processing Unit)を中心とした構成で、他にCPUの異常を検出するためのウォッチドッグタイマや、電源異常を監視する回路を有する。またCPUの処理異常を検出するために、CPUを二重化することによる相互比較を行う構成を持つ場合もある。また、換気口監視装置1の入力は、換気口2の開閉を検出するための信号(図2に示す出力信号16)、及び出力のフィードバック信号(図2に示す信号15a及び15b)で構成され、出力は換気口2を開閉させるための信号(図2に示す出力信号14a及び14b)で構成される。
気圧調整装置3は、気密かご10内の気圧を制御する処理を実行するCPU4(Central Processing Unit)を中心とした構成であり、CPU4は、気密かご10内の加圧及び減圧を行うブロワ7を駆動するために、インバータ5へ指令を出力する。また、前記指令の出力は、気密かご10の内外の気圧差を検出する差圧計9の情報をCPU4が検出し、この検出した情報に基づいてフィードバック制御、フィードフォワード制御等を用いて所望の制御を実施する。
次に、換気口2、換気口監視装置1及び気圧調整装置3の接続関係について説明する。換気口2は、図2に示すように、電源11からの給電により、換気口2に配設されているソレノイドコイル(図示せず)を励磁した際の電磁力により換気口2を閉じるようになっている。このため、前記ソレノイドコイルへの給電が遮断されると、当該ソレノイドコイルの電磁力が無くなることで、換気口2が開くようになっている。また、換気口2の内部には、換気口2の開閉を検出するための換気口開閉検出部8(スイッチやリレー等:図1参照)が設けられており、図2に示すように、その出力16が、換気口監視装置1へ入力されるようになっている。なお、実施形態1では、この換気口開閉検出部8が、本発明の換気口開閉検出装置に相当する。
電源11から換気口2までの接続の間には、2種類の接点が直列に設けられている。この2種類の接点の1つは、換気口監視装置1と接続されている監視接点12(実施形態1では、2重系の構成のため、監視接点12a及び12bとする)であり、もう1つの接点は、気圧調整装置3と接続されている制御接点13である。なお、実施形態1では、この監視接点12が本発明の第2の接点に相当し、制御接点13が第1の接点に相当する。
気密かご10内の気圧を制御する場合は、監視接点12a及び12b及び制御接点13は導通状態(閉状態)となっており、換気口2のソレノイドコイルへ給電されるようになっている。即ち、換気口2は、閉じた状態となっている。
換気口監視装置1は、換気口2が所定時間閉じていること(閉状態)を検出した時(即ち、換気口2が所定時間開いていないことを検出した時)に、監視接点12a及び12bに対し出力14a及び14bを遮断して監視接点12a及び12bを開状態とさせることで、電源11から換気口2のソレノイドコイルへの給電を遮断し、換気口2を開くようになっている。また、換気口監視装置1は監視接点12a及び12bへの出力14a及び14bのフィードバック信号15a及び15bが入力されるようになっている。
監視接点12a及び12bは、換気口監視装置1が指令として出力14a及び14bを出力した時に、フィードバック信号15a及び15bが出力指令で期待される入力信号となっていない場合、速やかに二重化された監視接点12a及び12bを開状態とし、換気口2を開く。
このように、換気口監視装置1は、気圧調整装置3の換気口2を開閉させる各接点とは独立した監視接点12a及び12bを有しているため、例えば、仮に気圧調整装置3のCPU4が暴走した場合や、制御接点13が意図せずに溶着して換気口2を開けることができなくなるといった異常が発生したとしても、換気口監視装置1により確実に換気口2を開けることが可能となる。また、監視接点12が2重系のため、監視接点12a及び12bの少なくとも一方が開くことで、換気口2を開くことができ、より安全性を確保することができる。
次に、換気口監視装置1の動作処理(ソフトウェア)について説明する。図3は、換気口監視装置1のソフトウェアの全体構成を示す図である。図3に示すように、換気口監視装置1の動作処理手段30は、換気口開閉検出処理31と、監視接点検出処理32と、監視接点開閉処理33と、機種情報データベース(DB)34を備えている。
換気口開閉検出処理31は、換気口開閉検出部8により検出される換気口2の開閉(換気口2の扉の開閉)状態を検出し、監視接点開閉処理33へその結果を出力する。監視接点検出処理32は、監視接点12a及び12bのフィードバック信号15a及び15bを検出し、その結果を監視接点開閉処理33へ出力する。監視接点開閉処理33は、換気口開閉検出処理31より入力される換気口2の開閉状態に基づいて換気口2が閉じている(閉状態)時間間隔を監視し、換気口2が所定時間開かなかった場合に、監視接点開閉出力を行い、監視接点12a及び12bを開状態とする。
前記所定時間の設定は、機種情報データベース(DB)34より入手する。この所定時間の設定は、機種毎に気密かご10の容積及び想定される乗客の量から、乗客を気密かご10内に閉じ込めた状態からの気密かご10内の酸素の減少量及び二酸化炭素の増加量を計算することで予め設定値として決定されている。また、監視接点開閉処理33は、監視接点12a及び12bのフィードバック信号15a及び15bと、それぞれに対する出力指令(出力14a及び14b)が不一致となった場合、接点または出力指令部分の配線経路の故障と判定し、監視接点12a及び12bが開状態となるように出力する。この動作により、換気口2は開状態となる。
次に、監視接点開閉処理33が換気口2の閉間隔を監視する動作について説明する。図4は、監視接点開閉処理33が換気口2の閉間隔を監視する際のタイミングチャートである。
先ず、図4に示すように、換気口開閉検出部8が換気口2を閉状態として検出している状態であれば、監視接点開閉処理33が換気口2の閉間隔を検出するためのカウンタ(換気口監視カウンタ)をインクリメントしていく。この時、換気口開閉カウンタが前述した所定時間を検出するための設定値に到達する前に、換気口開閉検出部8により換気口2が開いたことが検出された場合、換気口開閉カウンタはリセットされる(時間X参照)。即ち、換気口監視装置1により、監視接点12a及び12bが開状態とされることはない。
一方、換気口2の閉状態が継続し、換気口開閉カウンタがインクリメントされ続け、前記所定時間を検出するための設定値に到達した場合、監視接点開閉処理33は、監視接点開閉出力が開指令となるように出力する(図4に示す時間Y参照)。即ち、換気口監視装置1により換気口2を開くことになる。
次に、監視接点開閉処理33が換気口2の閉間隔を監視する動作の流れについて説明する。図5は、監視接点開閉処理33が換気口2の閉間隔を監視する動作を示すフローチャートである。
先ず、図5に示すステップS101では、換気口開閉検出部8において換気口2が閉状態であるかどうかを判断する。換気口2が閉状態である場合(ステップS101:YES)、ステップS102に進み、換気口開閉カウンタをインクリメントした後、ステップS104に進む。一方、換気口2が開状態である場合(ステップS101:NO)、ステップS103に進み、換気口開閉カウンタをリセット、処理を終了する。
ステップS104では、換気口開閉カウンタが設定値に到達したかどうかを判定する。換気口開閉カウンタが設定値に到達した場合(ステップS104:YES)、ステップS105に進み、換気口監視装置1の換気口開閉出力を開状態として出力する。一方、換気口開閉カウンタが設定値に到達していなかった場合、処理を終了する。即ち、換気口開閉出力が閉状態のまま処理を終了する。
以上の構成により、換気口監視装置1は、気圧調整装置3とは独立して換気口2の開閉状態を監視することができ、所定時間換気口2が開いていない場合には、換気口監視装置1が換気口2を開くために、気圧調整装置3とは独立した監視接点12a及び12bを使用して、気圧調整装置3の動作の影響を受けることなく換気口2を開くことができる。このため、例えば、仮に、気圧調整装置3内のCPU4や配線等に代表される電気的回路の閉故障時にも対応することが可能となり、気密かご10内の換気をより安全且つ確実に行うことが可能となる。
なお、本発明では、換気口監視装置1により換気口2を開いた後、以下の動作によって、換気口監視装置1の動作を再び実施することもできる。即ち、前述した動作を行い、換気口監視装置1により換気口2を開いた場合、基本的には換気口監視装置1により換気口2を開く動作を継続する。この場合、保守員等の専門技術者が換気口2、気圧調整装置3、監視接点12a及び12b、制御接点13等、必要箇所を点検し、問題がないことを確認した後に、換気口監視装置1をリセットする。このようにすることで、換気口監視装置1の動作を再び実施することができる。
あるいは、換気口監視装置1により換気口2を開いた際の時間間隔(換気口2を開状態にしている時間間隔)に対しタイマを設け、タイマ時間到達後に換気口監視装置1により自動的に換気口2を閉じることで、換気口監視装置1のリセット動作としてもよい。この場合、換気口監視装置1は、監視接点12a及び12bを閉じるための出力指令を行う。この時、前記タイマは、気密かご10内の空気が十分に換気される時間を目安に設定する。なお、タイマ時間到達後に換気口監視装置1により換気口2を閉じた後、再び換気口2が閉じたままの状態が継続すれば、換気口監視装置1により再度換気口2が開くため、気密かご10内の換気は確保される。
さらにまた、換気口監視装置1に差圧計9や気圧計からの情報を入力し、差圧計9や気圧計による気圧差がなくなったことを示す情報によって、換気口監視装置1自身が換気口2を閉じることで、換気口監視装置1のリセット動作としてもよい。
以上のように、換気口監視装置1により換気口2を開いた後のリセット動作を手動または自動で行ったとしても、本発明の作用・効果が変わるものではない。
なお、実施形態1では、電源11と換気口2とを接続すると共に、換気口監視装置1と換気口2とを接続する監視接点(第2の接点)を直列に2つ(監視接点12a及び12b)配設した場合について説明したが、これに限らず、監視接点(第2の接点)の配設数は、1つあるいは3つ以上等、任意に設定することができる。
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係るエレベータ装置について図面を参照して説明する。図6は、実施形態2に係る換気口、換気口監視装置及び気圧調整装置の接続関係を示す図である。なお、実施形態2では、実施形態1と同様の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図6に示すように、実施形態2に係るエレベータ装置の、実施形態1に係るエレベータ装置と異なる主な点は、監視接点(第2の接点)を二並列かつ二直列の構成とした点、及び電源11に対し換気口を二並列に配設した(二重化した)点である。
即ち、実施形態2では、電源11に対し換気口2a及び2bが並列に接続されている。電源11から換気口2a及び2bまでの接続の間には、換気口監視装置1と接続されている監視接点12A及び12Bが並列に接続されている。監視接点12Aは、互いに直列に接続された監視接点12a及び12b(接点群)から構成され、監視接点12Bは、互いに直列に接続された監視接点12c及び12d(接点群)から構成されている。監視接点12c及び12dには、換気口監視装置1からの出力14c及び14dが各々入力される。また、換気口監視装置1には、出力14c及び14dのフィードバック信号15c及び15dが、監視接点12c及び12dから入力されるようになっている。また、換気口監視装置1には、換気口2a及び2bの開閉を検出するための信号(図6に示す出力信号16a及び16b)が入力される。なお、実施形態2では、この監視接点12A及び12Bが本発明の接点群に相当する。
上記構成により、実施形態2では、各監視接点12a〜12dを常時診断することができるようになっている。ここで、各監視接点12a〜12dが開状態となる故障が発生した場合、電源11が遮断され換気口2a及び2bが開くため、いわゆるフェールセーフとなる。しかしながら、例えば、接点には溶着に代表されるような閉故障もあり、仮にこの故障が発生した場合、換気口2a及び2bを開くことができなくなる虞がある。特に、気密かご10内の気圧を調整する場合には、気密かご10内の気密性を高めるために通常運転中であれば監視接点12a〜12d及び制御接点13は常時導通状態となる。このように、監視接点12a〜12d及び制御接点13を常時導通状態でエレベータ装置を作動させる場合、前記の閉故障が潜在化するため、「換気口を開く」という動作に対し、開くことができない可能性が残存する虞がある。これを防止するためには、接点の状態を診断する必要がある。
次に、各監視接点12a〜12dを常時診断する動作について説明する。先ず、監視接点12a及び12bが導通状態となるように、換気口監視装置1が監視接点12a及び12bを閉状態にする出力指令(出力14a及び14b)をする。次に、換気口監視装置1は、監視接点12c及び12dを開状態とした上で、それぞれ順番に先ず、監視接点12cを閉状態、監視接点12dを閉状態にし、再度監視接点12cを開状態、監視接点12dを閉状態にし、再度監視接点12cを閉状態、監視接点12dを開状態にして、指令通りにフィードバック信号15c及び15dが入力されているか否かを診断する。
そして、前記診断終了後には、監視接点12c及び12dを導通状態にして、監視接点12a及び12bについても同様の診断を実施する。このように交互に診断を実施することで、気圧調整装置3の動作に影響されることなく、監視接点12a〜12dの診断を行うことができる。
また、換気口2a及び2bは、電源11に対し並列に接続されており、電源11が遮断された時に、それぞれ独立して閉状態から開状態となるように構成されている。この構成により、例えば、仮に、換気口2a及び2bの機構部分や電気的構造部分に故障が発生したとしても、換気口を開状態とすることができなくなるという可能性を低減することができる。
このように、実施形態2に係る換気口監視装置1は、気圧調整装置3とは独立した監視接点を二個直列に構成したものを二並列にすることにより、気圧調整装置3の動作の影響を受けることなく換気口2a及び2bを開くことができることに加え、各監視接点12a〜12dの診断動作を可能にすることができる。したがって、気圧調整装置3内のCPU4や配線等に代表される電気的回路の閉故障時や、換気口監視装置1の監視接点12a〜12dの故障にも対応することが可能となり、より安全に気密かご10内の換気を行うことが可能となる。
なお、実施形態2では、監視接点12A及び12Bを並列に接続した構成について説明したが、これに限らず、監視接点は、監視接点12A(12B)と同様のものを三個以上並列に接続してもよい。また、監視接点12A(12B)は、2つの監視接点12a及び12b(12c及び12d)を直列に接続した構成としたが、これに限らず、監視接点12A(12B)を複数個並列に接続する場合も、監視接点12A(12B)は、1つの監視接点から構成してもよく、3つ以上の接続接点を直列に接続した構成としてもよい。
また、実施形態2では、2つの換気口2a及び2bを並列に接続した場合について説明したが、これに限らず、換気口の配設数は、1つ、あるいは3つ以上等、任意に設定することができる。
そしてまた、実施形態2に係るエレベータ装置も、実施形態1と同様に、換気口監視装置1により換気口2a及び2bを開いた後、換気口監視装置1の動作を再び実施することもできる。
1…換気口監視装置、2、2a、2b…換気口、3…気圧調整装置、8…換気口開閉検出部、11…電源、12、12A、12B、12a〜12d…監視接点、13…制御接点、14a〜14d…出力、15a〜15d…フィードバック信号、100…エレベータ装置

Claims (6)

  1. 乗りかごと、
    前記乗りかご内を換気する換気口と、
    前記換気口に給電を行う電源と、
    前記換気口の開閉を行うと共に、前記乗りかご内の気圧を調整する気圧調整装置と、
    前記気圧調整装置とは独立に前記換気口を開閉する換気口監視装置と、
    前記電源と換気口とを接続すると共に、前記気圧調整装置と前記換気口とを接続する第1の接点と、
    前記電源と換気口とを接続すると共に、前記換気口監視装置と前記換気口とを接続する第2の接点と、
    前記換気口の開閉を検出する換気口開閉検出装置と、
    を備え、
    前記第1の接点と第2の接点は直列に接続され、
    前記換気口監視装置は、前記換気口が所定時間閉じていた際に、前記第2の接点を介して前記換気口を開く、エレベータ装置。
  2. 前記第2の接点は、直列に接続された複数の接点を有する請求項1記載のエレベータ装置。
  3. 前記第2の接点は、並列に接続された複数の接点を有する請求項1記載のエレベータ装置。
  4. 前記第2の接点は、直列に接続された複数の接点を有する接点群を複数有し、当該接点群を並列に接続してなる請求項1記載のエレベータ装置。
  5. 前記換気口を複数配設してなる請求項1記載のエレベータ装置。
  6. 前記換気口監視装置は、前記第2の接点の開閉を行う信号を出力すると共に、当該出力に対するフィードバック信号が入力され、前記出力した信号と前記フィードバック信号とが不一致となった際に、前記第2の接点を開状態とする信号を出力する請求項1記載のエレベータ装置。
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