JP2020175969A

JP2020175969A - 乗客コンベア

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Publication number: JP2020175969A
Application number: JP2019077916A
Authority: JP
Inventors: 中村　雅昭; Masaaki Nakamura; 雅昭中村
Original assignee: Fujitec Co Ltd
Current assignee: Fujitec Co Ltd
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: JP6992784B2

Abstract

【課題】乗客コンベアの安全回路の制御電源として直流電源を利用する構成において、安全回路における地絡を過電流遮断器により適切に遮断可能とする。【解決手段】エスカレータ１は、当該エスカレータ１の異常を検出する安全装置５１、５２、５３、５４と、安全装置５１、５２、５３、５４の作動状態を検出する安全装置モニタリレー５５と、を含む安全回路５０と、安全回路５０に直流電流を出力する直流電源装置６０と、過電流遮断器７０と、を備える。直流電源装置６０の正負の出力端子Ｃ＋、Ｃ−間に、過電流遮断器７０と、安全装置５１、５２、５３、５４の接点と、安全装置モニタリレー５５とがこの順番で直列に接続されている。直流電源装置６０の負の出力端子Ｃ−が接地されている。直流電源装置６０の過負荷停止電流値が、過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値よりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、乗客コンベアに関する。

特許文献１は、乗客コンベアで地絡が生じたときにヒューズを溶断させたり、遮断器を動作させたりすることを開示している。

特開昭５４−０８２６１５号公報

本発明は、乗客コンベアの安全回路の制御電源として直流電源を利用する構成において、安全回路における地絡を過電流遮断器により適切に遮断可能とすることを目的とする。

本発明の乗客コンベアは、
無端状に連結された踏段を循環駆動する乗客コンベアであって、
当該乗客コンベアの異常を検出する安全装置と、安全装置の作動状態を検出する安全装置モニタリレーと、を含む安全回路と、
安全回路に直流電流を出力する直流電源装置と、
過電流遮断器と、を備え、
直流電源装置の正負の出力端子間に、過電流遮断器と、安全装置の接点と、安全装置モニタリレーとがこの順番で直列に接続され、
直流電源装置の負の出力端子が接地され、
直流電源装置の過負荷停止電流値が、過電流遮断器の瞬時引き外し電流値よりも大きい。

本発明によれば、乗客コンベアの安全回路の制御電源として直流電源を利用する構成において、安全回路における地絡を過電流遮断器により適切に遮断できる。

実施の形態１におけるエスカレータの概略側面図である。実施の形態１におけるエスカレータの安全回路等の電気的構成を示した図である。実施の形態１におけるエスカレータの直流電源装置の回路構成を示した図である。実施の形態１におけるエスカレータの作用を説明した図である。比較例１におけるエスカレータの安全回路等の電気的構成を示した図である。比較例２におけるエスカレータの安全回路等の電気的構成を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（発明の背景）
発明の背景についてまず説明する。従来、エスカレータの異常を検出する安全装置を含む安全回路の制御電源として交流電源や直流電源が用いられている。安全回路の制御電源として交流電源を利用すれば、安全回路で地絡が発生した際に漏電遮断器により地絡を容易に遮断することができる。しかし、安全回路の制御電源として交流電源を利用すると、安全回路に含まれる安全装置の接点の耐久性などに悪影響を生じる場合がある。これに対し、安全回路の制御電源として直流電源を利用すれば、安全装置の接点の耐久性などに関する悪影響は抑制されるが、直流に適した漏電遮断器は普及していない。

上記に鑑み、本発明は、乗客コンベアの安全回路の制御電源として直流電源を利用する構成において、安全回路における地絡を適切に遮断可能とする。

（実施の形態１）
１．構成
図１は、実施の形態１におけるエスカレータの概略側面図である。エスカレータ１は、乗客コンベアの一例である。

エスカレータ１は、エスカレータ本体１０、モータ２０、インバータ３０、プログラマブルロジックコントローラ４０（以下「ＰＬＣ４０」という）などを有する。

エスカレータ本体１０は、建築物の２つの階床Ｆ１、Ｆ２間に架け渡された状態で設置される。エスカレータ本体１０は、無端状に連結された複数の踏段１１と、左右一対の無端状のハンドレール１２と、モータ２０の動力を踏段１１及びハンドレール１２に伝達する動力伝達機構と、乗り口５及び降り口６の床面をそれぞれ構成するフロアプレート１９等を有する。複数の踏段１１及びハンドレール１２は、インバータ３０から供給される電力により駆動されるモータ２０の動力により循環駆動される。ＰＬＣ４０は、エスカレータ１の運転を制御する。本実施の形態のエスカレータ１では、階床Ｆ１に乗り口５が設けられ、階床Ｆ２に降り口６が設けられているものとして説明するが、本発明では階床Ｆ２に乗り口５が設けられ、階床Ｆ１に降り口が設けられていてもよい。

インバータ３０は、交流電力を入力し、入力した交流電力の周波数を変換してモータ２０に供給する。

モータ２０は、インバータ３０から供給される交流電力の周波数に応じた回転数で動作する。これにより、踏段１１の駆動速度が、インバータ３０から供給される交流電力の周波数に応じて変更される。モータ２０は、例えば誘導電動機により構成される。

ＰＬＣ４０は、制御部と記憶部と入出力インタフェースとを有する。記憶部は、例えばフラッシュメモリにより構成され、プログラムや種々のデータを格納している。制御部は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどにより構成され、記憶部からプログラム及びデータを読み出し、読み出したプログラム及びデータに基づく演算処理を行う。これにより、ＰＬＣ４０における各種の機能が実現される。入出力インタフェースは、ＰＬＣ４０に接続される各種装置との間で信号を入出力するためのインタフェースであり、信号形式の変換などを行う。なお、エスカレータ１の制御を行う制御装置は、ＰＬＣ４０でなく、汎用的なコンピュータを利用して構成されてもよい。また、制御装置は、電子回路やリレーシーケンス回路などのハードウェアのみにより構成されてもよい。

図２は、実施の形態１におけるエスカレータ１の安全回路等の電気的構成を示したブロック図である。

エスカレータ１は、安全装置５１、５２、５３、５４及び安全装置モニタリレー５５を含む安全回路５０と、直流電源装置６０と、過電流遮断器７０と、を備える。

直流電源装置６０は、安全回路５０に直流電流を出力する。直流電源装置６０は、交流電圧を入力し、入力した交流電圧を直流電圧に変換して正負の出力端子Ｃ＋、Ｃ−間に出力する。交流電圧は例えばＡＣ２００Ｖであり、直流電圧は例えばＤＣ２４Ｖである。

安全装置５１、５２、５３、５４の各々は、エスカレータ１に関する種々の異常を検出する。安全装置５１、５２、５３、５４は、例えば、インレットガード安全装置、ステップ異常走行検出装置、スカートガード安全装置、ハンドレール速度異常検出装置などである。安全装置５１、５２、５３、５４の各々は、平常時に閉じ、異常発生時に開く接点を有する。

安全装置モニタリレー５５は、安全装置５１、５２、５３、５４の作動状態を検出する。安全装置モニタリレー５５は、励磁コイルに通電（励磁電圧が印加）されているときに閉じ、励磁コイルに通電（励磁電圧が印加）されていないときに開くメイク接点（図示せず）を有する。この接点の開閉状態は、ＰＬＣ４０やリレー式制御回路（図示せず）などによって監視される。

過電流遮断器７０は、瞬時引き外し電流値よりも大きい値の電流が流入すると、瞬時に開放動作（瞬時引き外し動作）を行う（トリップする）。これにより、過電流遮断器７０は、直流電源装置６０から安全回路５０への電流供給を遮断する。

直流電源装置６０の正負の出力端子Ｃ＋、Ｃ−間には、過電流遮断器７０と、安全装置５１、５２、５３、５４の接点と、安全装置モニタリレー５５とがこの順番で直列に接続されている。また、直流電源装置６０の負の出力端子Ｃ−は接地されている。

安全装置５１、５２、５３、５４のいずれかで異常が検出されると、異常を検出した安全装置の接点が開き、安全装置モニタリレー５５の励磁コイルに通電されなくなる（励磁電圧が印加されなくなる）。その結果、安全装置モニタリレー５５の接点が開く。安全装置モニタリレー５５の接点が開くと、ＰＬＣ４０やリレー式制御回路は、モータ２０の駆動を停止させる制御やブレーキ（図示せず）を締結させる制御を行う。

図３は、実施の形態１におけるエスカレータ１の直流電源装置６０の回路構成を示した図である。

直流電源装置６０は、入力した交流電圧を直流電圧に変換（整流）する整流部６１と、整流部６１で整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサ６２と、平滑コンデンサ６２の出力側に設けられた半導体スイッチ６３（半導体素子）と、出力電流の大きさに応じた信号を出力するシャント６４と、コントローラ６５とを備える。

コントローラ６５は、シャント６４から出力される信号に基づいて、半導体スイッチ６３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。具体的に、コントローラ６５は、直流電源装置６０の動作中にシャント６４から出力される信号が示す出力電流値が過負荷停止電流値以下であるとき、半導体スイッチ６３をＯＮに維持し、直流電源装置６０の動作を継続させる。過負荷停止電流値は、直流電源装置６０を過負荷から保護するために、定格出力電流値などに応じて設定される。上記出力電流値が過負荷停止電流値を超えると、コントローラ６５は、半導体スイッチ６３を瞬時にＯＦＦに制御し、直流電源装置６０の動作を停止させる。このとき、安全装置モニタリレー５５のコイルに通電されなくなるため、安全装置モニタリレー５５の接点が開き、ＰＬＣ４０やリレー式制御回路により、モータ２０の駆動を停止させる制御やブレーキを締結させる制御が行われる。コントローラ６５は、半導体スイッチ６３をＯＦＦに制御した後に、エスカレータ１の管理者によりキースイッチなどに対してエスカレータ起動操作が行われてＰＬＣ４０からＯＮ信号が出力されると、半導体スイッチ６３をＯＮに制御して、直流電流の出力を再開させる。

本実施の形態では、安全回路５０で地絡が発生した際に、直流電源装置６０が過負荷で停止する前に過電流遮断器７０が瞬時引き外し動作（瞬時遮断動作）を行うように、直流電源装置６０及び過電流遮断器７０に関して以下の条件を設けている。
直流電源装置６０の過負荷停止電流値＞過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値

２．動作
図４は、実施の形態１におけるエスカレータ１の作用を説明した図である。

図４に例示するように、安全装置５２と安全装置５３との間の電源線で地絡が発生したものとする。本実施の形態のエスカレータ１では、直流電源装置６０の過負荷停止電流値が過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値よりも大きい。そのため、地絡が発生した際、直流電源装置６０から出力される直流電流値が過負荷停止電流値に達する前に、過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値に達する。そして、直流電源装置６０から出力される直流電流値が過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値に達したときに、過電流遮断器７０が瞬時にトリップする（瞬時引き外し動作を行う）。このように、本実施の形態によれば、安全回路５０で地絡が発生した際に、直流電源装置６０が過負荷停止する前に過電流遮断器７０をトリップさせて、地絡の原因となった安全回路５０を適切に遮断できる。

ここで、本実施の形態では、直流電源装置６０は、出力電流値が過負荷停止電流値を超えると直流電流の出力を停止し、エスカレータ１に対する起動操作が行われると直流電流の出力を再開するように構成されている。これは、乗客が一時的に非常に多くなって過負荷で停止したときなどに容易にエスカレータ１を再起動できるようにするためである。このような構成を有している場合において、仮に、本実施の形態とは逆に、直流電源装置の過負荷停止電流値が、過電流遮断器の瞬時引き外し電流値よりも小さくなっていると、地絡が発生したときに、過電流遮断器がトリップする前に、直流電源装置が過負荷により停止することとなる。過電流遮断器がトリップしていない場合、エスカレータ管理者が原因の究明を行わずに安易に起動操作を行う可能性があり、かつ地絡の程度が軽度であったときには、エスカレータが通常通り起動してしまう可能性がある。その結果、エスカレータ管理者が地絡の発生を見過ごす虞がある。しかし本実施の形態では上述したように直流電源装置６０の過負荷停止電流値が過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値よりも大きく設定されているため、地絡の発生時に、直流電源装置６０が過負荷で停止する前に過電流遮断器７０が先にトリップする。そのため、エスカレータ管理者が、過電流遮断器７０のトリップの原因を究明しようとし、地絡の発生を発見する可能性が高くなる。

図５は、比較例１におけるエスカレータの安全回路等の電気的構成を示した図である。

比較例１では、直流電源装置６０の負の出力端子Ｃ−側が抵抗８０を介して接地されている。この場合、抵抗８０の存在により地絡電流が小さくなる。その結果、地絡時に過電流遮断器７０を通過する電流の大きさが瞬時引き外し電流値（例えば上記の５（Ａ））よりも小さくなって、瞬間的な地絡では過電流遮断器７０が動作しないという問題がある。

図６は、比較例２におけるエスカレータの安全回路等の電気的構成を示した図である。

比較例２では、制御電源を交流電源で構成している。そのため、直流電源装置６０に代えて、絶縁トランス９０が設けられている。また、遮断器として漏電遮断器７０Ａが設けられている。遮断器を漏電遮断器７０Ａとすれば、地絡電流が微小な場合においても漏電遮断器７０Ａにより安全回路を適切に切り離すことができる。しかし、交流電源を用いると、安全装置５１〜５４の接点の耐久性などに悪影響が生じる虞がある。また、交流電源を利用する制御回路と直流電源を利用する制御回路とが混在して、混触の虞がある。

（実施の形態についてのまとめ）
（１）実施の形態１のエスカレータ１（乗客コンベアの一例）は、
無端状に連結された踏段１１を循環駆動するエスカレータ１であって、
当該エスカレータ１の異常を検出する安全装置５１、５２、５３、５４と、安全装置５１、５２、５３、５４の作動状態を検出する安全装置モニタリレー５５と、を含む安全回路５０と、
安全回路５０に直流電流を出力する直流電源装置６０と、
過電流遮断器７０と、を備え、
直流電源装置６０の正負の出力端子Ｃ＋、Ｃ−間に、過電流遮断器７０と、安全装置５１、５２、５３、５４の接点と、安全装置モニタリレー５５とがこの順番で直列に接続され、
直流電源装置６０の負の出力端子Ｃ−が接地され、
直流電源装置６０の過負荷停止電流値が、過電流遮断器７０の瞬時引き外し電流値よりも大きい。

この構成によれば、エスカレータ１の安全回路５０の制御電源として直流電源を利用する構成において、安全回路５０における地絡を過電流遮断器７０により適切に遮断できる。

（２）実施の形態１のエスカレータ１において、
直流電源装置６０は、過負荷による直流電流の出力停止後に、当該エスカレータ１に対する起動操作が行われると、直流電流の出力を再開する。

このような構成を有している場合でも、（１）の構成により過電流遮断器７０がトリップすることで、エスカレータ管理者が安全回路５０における地絡を発見する可能性が高くなる。

（その他の実施の形態）
（Ａ）
前記実施の形態のエスカレータ１は、本発明の乗客コンベアの一例である。本発明において、乗客コンベアは、一の階床において水平あるいは斜めに配置されたいわゆる動く歩道等の乗客コンベアであってもよい。

１エスカレータ
５乗り口
６降り口
１０エスカレータ本体
１１踏段
１２ハンドレール
１９フロアプレート
２０モータ
３０インバータ
４０ＰＬＣ
５０安全回路
５１〜５４安全装置
５５安全装置モニタリレー
６０直流電源装置
６１整流部
６２平滑コンデンサ
６３半導体スイッチ
６４シャント
６５コントローラ
７０過電流遮断器
Ｆ１階床
Ｆ２階床

Claims

無端状に連結された踏段を循環駆動する乗客コンベアであって、
当該乗客コンベアの異常を検出する安全装置と、前記安全装置の作動状態を検出する安全装置モニタリレーと、を含む安全回路と、
前記安全回路に直流電流を出力する直流電源装置と、
過電流遮断器と、を備え、
前記直流電源装置の正負の出力端子間に、前記過電流遮断器と、前記安全装置の前記接点と、前記安全装置モニタリレーとがこの順番で直列に接続され、
前記直流電源装置の負の出力端子が接地され、
前記直流電源装置の過負荷停止電流値が、前記過電流遮断器の瞬時引き外し電流値よりも大きい、
乗客コンベア。
前記直流電源装置は、過負荷による直流電流の出力停止後に、当該乗客コンベアに対する起動操作が行われると、直流電流の出力を再開する、
請求項１に記載の乗客コンベア。