JP5011964B2 - エレベータ装置及びエレベータの制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、地震発生後、通常運転への復帰動作を行うエレベータ装置、及び、地震発生後、通常運転への復帰動作を行う際のエレベータの制御方法に関するものである。

従来のエレベータでは、地震の発生を感知して地震管制運転に移行されると、最寄り階に停止した後、一定の時間をおいて、通常運転に自動復帰したり、通常運転に復帰するための自動点検運転を開始したりする制御が行われていた。ここで、図４は従来のエレベータにおける復帰動作を示すフローチャートであり、地震発生後、点検運転を実施せずに通常運転に自動復帰する場合の動作を示したものである。図４において、従来のエレベータでは、地震が発生して（ステップＳ２０１）地震感知器が動作すると、かご内の乗客を救出するためにかごを最寄り階に停止させ（ステップＳ２０２）、ドアの開放（ステップＳ２０３）、乗客の追い出し（ステップＳ２０４）、ドアの閉鎖（ステップＳ２０５）を順次実施した後、かごを一定時間最寄り階に待機させて、通常運転に自動復帰させていた（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。

また、エレベータに使用されているロープ、ベルトやケーブル類（以下、単に「ロープ」という）の横振動は、建物の振動と比較して長期間に渡って持続する。このため、地震による建物の振動が収まった後であってもロープの振動は収まっていない場合があり、かかる場合に、図４に示す動作において通常運転までの待機時間を短くしてエレベータを動かすと、ロープの引っ掛かり等の被害が発生する可能性があった。また、上記のような不具合を防止するために、通常運転までの待機時間を不必要に長く取り過ぎると、地震後のサービスを著しく低下させる恐れがあった。

上記問題に対する従来技術として、地震管制運転の継続時間を、地震の振動の大きさと、かご位置及び釣合い重り位置とに応じて変えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、他の従来技術として、地震感知器に、通常の地震感知の設定値よりも更に低レベルの感知レベルを設定することにより、検出する振動レベルが上記感知レベルを下回ってから一定時間経過後に、通常運転に自動復帰させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６１−１８３０６９号公報 実開平１−７８６７０号公報

特許文献１記載のものでは、地震後の被害発生を軽減させるため、地震の振動の大きさとかご位置及び釣合い重り位置とに応じて地震管制運転の継続時間を変えているが、上記継続時間の決め方に明確な理由付けが乏しく、その内容から、地震後の被害発生を確実に防止し、且つ、エレベータを最短時間で通常運転に復帰させることは困難であった。また、かご位置に応じた継続時間を設定するためには、制御回路にデータテーブルが必要となり、メモリ量の増加を招くといった問題もあった。

一方、特許文献２記載のものでは、通常運転に自動復帰させるまでの待機時間の決め方に明確な根拠が示されておらず、上記特許文献１記載のものと同様に、その内容から、地震後の被害発生を確実に防止し、且つ、エレベータを最短時間で通常運転に復帰させることは困難であった。特に、地震感知器が建物に設置されている場合には、建物の振動が収まった後でも、例えば、長周期地震発生時のようにロープの振動が長期に渡って持続していることもあり、通常運転復帰後の被害を確実に防止することはできなかった。また、新たに感知レベルを設定するためのハードウェア構成が必要となって、コスト高を招来するといった問題もあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、地震後の被害発生を確実に防止し、且つ、エレベータを早期に通常運転に復帰させることができるエレベータ装置、及び、エレベータの制御方法を提供することである。

この発明に係るエレベータ装置は、エレベータのかごを懸架する主ロープと、主ロープが巻き掛けられた駆動綱車を駆動する巻上機と、地震発生後、巻上機のブレーキ装置を開放させるブレーキ制御部と、地震発生後にブレーキ制御部によってブレーキ装置が開放され、且つ、駆動綱車の回動を制止させるように巻上機を動作させた状態で、巻上機のトルク電流の変動成分を検出するトルク電流検出部と、トルク電流検出部によって検出された巻上機のトルク電流の変動成分に基づいて、地震後の復帰動作を制御する運行制御部と、を備えたものである。

この発明に係るエレベータの制御方法は、エレベータのかごを懸架する主ロープと、主ロープが巻き掛けられた駆動綱車を駆動する巻上機と、を備えたエレベータの制御方法であって、地震発生後、巻上機のブレーキ装置を開放するステップと、地震発生後にブレーキ装置を開放し、且つ、駆動綱車の回動を制止させるように巻上機を動作させた状態で、巻上機のトルク電流の変動成分を検出するステップと、検出された巻上機のトルク電流の変動成分に基づいて、地震後の復帰動作を制御するステップと、を備えたものである。

この発明によれば、地震後の被害発生を確実に防止し、且つ、エレベータを早期に通常運転に復帰させることができる。

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置を示す構成図である。図１において、１はエレベータ昇降路内を昇降するかご、２はかご１とは昇降路内を逆方向に昇降する釣合い重り、３はかご１と釣合い重り２とを釣瓶式に懸架する主ロープ、４は主ロープ３の一部が巻き掛けられた駆動綱車、５は駆動綱車４を駆動してかご１を昇降させる巻上機、６は駆動綱車４の回動を制止させる巻上機５のブレーキ装置、７はエレベータの各種運行制御を司る制御装置である。なお、上記制御装置７は、通常運転や地震管制運転の動作を制御するほか、地震後に通常運転へ自動復帰させるための各種動作も制御する。

ここで、上記制御装置７には、地震発生時の乗客追い出し動作完了後に上記ブレーキ装置６を開放させて、駆動綱車４を回動可能な状態にするブレーキ制御部８と、地震発生後に上記ブレーキ制御部８によってブレーキ装置６が開放され、且つ、駆動綱車４の回動を制止させるように巻上機５（モータ）を動作させた状態で、巻上機５のトルク電流の変動成分を検出するトルク電流検出部９と、地震後に通常運転への復帰動作を開始させる際の基準となる、上記変動成分の許容レベル値ａが予め記憶された記憶部１０と、トルク電流検出部９によって検出された巻上機５のトルク電流の変動成分、及び、上記記憶部１０に予め記憶された許容レベル値ａに基づいて、地震後の復帰動作を開始するか否かを判定する復帰動作判定部１１と、復帰動作判定部１１の判定結果に基づいて、地震後の復帰動作を適切に制御する運行制御部１２とを備えている。

なお、地震後に実施される通常運転への復帰動作には、例えば、地震管制運転時における乗客追い出し動作後に、一定の待機時間をおいて、そのまま通常運転に自動復帰させる場合や、通常運転に復帰させる前に自動点検運転を実施する場合等がある。以下においては、それらの一例として、一定の待機時間経過後にそのまま通常運転に自動復帰させる場合について説明し、自動点検運転を実施する場合等についてはその説明を省略する。

図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの地震後の復帰動作を示すフローチャートである。なお、図２におけるステップＳ１０１乃至Ｓ１０５までの動作は、図４におけるステップＳ２０１乃至Ｓ２０５までの動作と同じであるため、その詳細な説明は省略する。図２において、上記構成のエレベータ装置では、地震発生後に最寄り階停止してかご１内の乗客を追い出した後、ドアを閉めて乗客が再びかご１内に立ち入ることを防止する（ステップＳ１０１乃至Ｓ１０５）。

次に、制御装置７は、ブレーキ制御部８からブレーキ装置６に対してブレーキ開放信号を出力し、ブレーキ装置６を開放させて、駆動綱車４を回動可能な状態とする（ステップＳ１０６）。なお、地震管制運転におけるかご１の最寄り階停止から乗客の追い出し完了までの間、即ち、図２におけるステップＳ１０２乃至Ｓ１０５までの間は、ブレーキ装置６は動作状態にあり、駆動綱車４の回動は上記ブレーキ装置６によって制止されている。

制御装置７は、ステップＳ１０６においてブレーキ装置６を開放させた後、駆動綱車４の回動を制止させるように巻上機５（モータ）を動作させた状態でトルク変動をモニタし、トルク電流検出部９によって巻上機５のトルク電流の変動成分を検出する（ステップＳ１０７）。

ここで、図３はブレーキ装置開放後のトルク電流の波形を示す図である。以下に、図２におけるステップＳ１０７乃至Ｓ１０９の動作を、図３に基づいて説明する。
ステップＳ１０６においてブレーキ装置６が開放され、駆動綱車４の回動を制止させるように巻上機５が動作されることにより、巻上機５には、かご１と釣合い重り２との重量差に起因する一定のトルク電流Ｔ_０が発生する。

また、地震時に建物が揺れることにより、主ロープ３や釣合いロープ、制御ケーブル等といったかご１に連結されたロープにも揺れが発生する。そして、駆動綱車４は、例えば、図１に示すように、主ロープ３が揺れて主ロープ３の張力が増加することにより、主ロープ３を繰り出す方向にトルクを受ける。このため、ステップＳ１０６においてブレーキ装置６が開放された際にロープに揺れが発生している場合には、巻上機５のトルク電流は、上記トルク電流Ｔ_０に、ロープの揺れに起因した変動成分が重畳された状態で検出される。

なお、地震後に建物の振動が収まることにより、ロープの横振動も次第に減衰していく。このため、トルク電流の変動も図３に示すように時間と共に小さくなり、検出されるトルク電流値は、時間と共に定常偏差Ｔ_０に近付いていく。そこで、制御装置７は、検出されたトルク電流Ｔと上記定常偏差Ｔ_０とに基づいて、トルク電流検出部９によりトルク電流の変動成分を検出し、更に、トルク電流検出部９の検出結果と記憶部１０に記憶された許容レベル値ａとに基づいて、復帰動作判定部１１により次式を判定する（ステップＳ１０８）。

[数１]
｜Ｔ−Ｔ_０｜＜ａ
即ち、復帰動作判定部１１は、トルク電流検出部９によって検出されたトルク電流の変動成分が、所定の許容範囲（±ａ）内に収まった場合に、ロープの揺れは収まった、即ち通常運転への復帰動作を開始してもロープの引っ掛かりといった不具合は発生しないと判定して、運行制御部１２に対して通常運転への復帰指令を出力する。

運行制御部１２では、復帰動作判定部１１からの復帰指令に基づいて、通常運転への復帰動作を制御する。例えば、復帰指令が入力されることによりタイマを動作させ、所定の時間ｔ_０秒待機させた後（ステップＳ１０９）、エレベータを通常運転に自動復帰させる（ステップＳ１１０）。ここで、ステップＳ１０９におけるタイマの動作は、安全性を考慮した余裕時間であるため、ｔ_０＝０としても特に問題は生じない。なお、地震管制運転後に自動点検運転を実施するエレベータでは、上記タイマによって所定の時間ｔ_０秒待機させた後、自動点検運転を開始するように制御すれば良い。

この発明の実施の形態１によれば、地震時におけるロープの揺れを巻上機５のトルク電流から直に検出するため、ロープの揺れの収束を確実に且つ早期に検出することができ、地震後の被害発生を確実に防止し、且つ、エレベータを早期に通常運転に復帰させることが可能となる。したがって、ロープの引っ掛かり等といった不具合を確実に防止できるとともに、地震後のサービス低下も確実に防止することが可能となる。ロープの振動が長期間に渡って継続する長周期地震が発生した場合には、特に有効である。

また、記憶部１０には許容レベル値ａのみ記憶させるだけなので、大幅なメモリ量の増加もなく、新たなハードウェア構成も必要としない。このため、装置全体を簡単な構成で、且つ、安価に提供することが可能となる。

なお、実施の形態１においては、巻上機５のトルク電流の変動成分を検出することにより、地震時におけるロープの揺れ状態を観測したが、トルク電流の代わりに、かご１に設けられた秤装置からの秤信号を利用しても、上記と同様の効果を得ることができる。即ち、エレベータ装置に、かご１の重量を計測する秤装置と、地震発生後、秤装置からの秤信号の変動成分を検出する秤信号検出部とを備え、上記運行制御部１２による地震後の復旧動作の制御を、上記秤信号検出部によって検出された秤装置からの秤信号の変動成分に基づいて実施すれば良い。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１におけるエレベータの地震後の復帰動作を示すフローチャートである。 ブレーキ装置開放後のトルク電流の波形を示す図である。 従来のエレベータにおける復帰動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ かご
２ 釣合い重り
３ 主ロープ
４ 駆動綱車
５ 巻上機
６ ブレーキ装置
７ 制御装置
８ ブレーキ制御部
９ トルク電流検出部
１０ 記憶部
１１ 復帰動作判定部
１２ 運行制御部

Claims (6)

1. エレベータのかごを懸架する主ロープと、
   前記主ロープが巻き掛けられた駆動綱車を駆動する巻上機と、
   地震発生後、前記巻上機のブレーキ装置を開放させるブレーキ制御部と、
   地震発生後に前記ブレーキ制御部によって前記ブレーキ装置が開放され、且つ、前記駆動綱車の回動を制止させるように前記巻上機を動作させた状態で、前記巻上機のトルク電流の変動成分を検出するトルク電流検出部と、
   前記トルク電流検出部によって検出された前記巻上機のトルク電流の変動成分に基づいて、地震後の復帰動作を制御する運行制御部と、
   を備えたことを特徴とするエレベータ装置。
2. 運行制御部は、トルク電流検出部によって検出された巻上機のトルク電流の変動成分が所定の許容範囲内に収まった場合に、エレベータを通常運転に自動復帰させることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 運行制御部は、トルク電流検出部によって検出された巻上機のトルク電流の変動成分が所定の許容範囲内に収まった場合に、エレベータを通常運転に復帰させるための自動点検運転を開始することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
4. エレベータのかごを懸架する主ロープと、
   前記主ロープが巻き掛けられた駆動綱車を駆動する巻上機と、
   を備えたエレベータの制御方法であって、
   地震発生後、前記巻上機のブレーキ装置を開放するステップと、
   地震発生後に前記ブレーキ装置を開放し、且つ、前記駆動綱車の回動を制止させるように前記巻上機を動作させた状態で、前記巻上機のトルク電流の変動成分を検出するステップと、
   検出された前記巻上機のトルク電流の変動成分に基づいて、地震後の復帰動作を制御するステップと、
   を備えたことを特徴とするエレベータの制御方法。
5. 検出された巻上機のトルク電流の変動成分が所定の許容範囲内に収まった後、エレベータを通常運転に自動復帰させることを特徴とする請求項４に記載のエレベータの制御方法。
6. 検出された巻上機のトルク電流の変動成分が所定の許容範囲内に収まった後、エレベータを通常運転に復帰させるための自動点検運転を開始することを特徴とする請求項４に記載のエレベータの制御方法。

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