JP5309759B2 - 油圧式エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、油圧パワーユニットと油圧ジャッキとの間に圧力保持弁が設けられた油圧式エレベータ装置に関するものである。

油圧式エレベータ装置には、従来から落下防止装置が備えられ、かごの落下防止が図られている。油圧式エレベータ装置の場合、油圧システムの故障によって過速が生じたり、油圧配管や継手からの油漏れによってかごが落下したりする可能性は極めて低い。このため、従来の油圧式エレベータ装置には、ロープ破断等によるかごの落下を防止するための装置、例えば、スラックロープ式非常止めと呼ばれる装置が主に適用され、ロープ破断時や弛緩時にかごを非常停止させるように構成していた。

しかしながら、近年、油圧式エレベータ装置の利点であるエレベータ機械室の自由配置が広く一般的に採用されるにあたり、油圧配管が、屋外等、発錆及び腐食環境下に置かれるものが、多くはないものの散見されるようになってきている。かかる場合であっても、定期的に行われる保守点検によってその安全性が確保されなければならないが、仮に、油圧配管やその継手が著しく腐食し、その部分から油漏れが発生してしまった場合には、エレベータの戸が開いた状態のまま、かごが無制御降下する可能性があった。

このような問題に対する従来技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載のものでは、油圧パワーユニットと油圧ジャッキとを接続する油圧配管に、圧力保持弁を設置している。なお、この圧力保持弁は、油圧配管からの油漏れや機械室にある油圧制御弁の故障等に起因して生じるかごの降下を防止する目的、或いは、乗客乗降時のかごの浮沈を最小限に抑える目的のために備えられている。

特開平１１−３２２２０７号公報

油圧式エレベータ装置では、特許文献１に記載されたもののように、圧力保持弁を油圧ジャッキの近傍に設置することにより、乗降時のかごの浮沈を小さくでき、また、万一油圧配管から油漏れが発生しても、かごを停止位置で保持することができるようになる。しかし、この圧力保持弁は、過速検出機能を備えていないため、かごの下降速度が所定値を超過した場合に、かごを減速して緊急停止させることはできなかった。このため、従来では、ラプチャーバルブや調速機付き非常止め等を併設して、油圧配管の破裂事故等による作動油の流出に備えなければならず、構成が複雑になり且つ高価になるといった問題があった。

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、圧力保持弁に対して、簡単な構成で且つ安価に、下降速度超過時の閉止機能を付加することができる油圧式エレベータ装置を提供することである。

この発明に係る油圧式エレベータ装置は、エレベータのかごを駆動するための油圧ジャッキと、主回路を介して油圧ジャッキに接続された油圧パワーユニットと、主回路に設けられ、主回路を開閉する開閉弁を有する圧力保持弁と、を備え、かごを上昇させる時は、油圧パワーユニットから供給した作動油の圧力により、開閉弁を開けて、作動油を油圧ジャッキに送るとともに、かごを下降させる時は、開閉弁の背圧室から圧油を排出することにより、開閉弁を開けて、作動油を油圧パワーユニット側に還流させる油圧式エレベータ装置であって、背圧室から圧油を排出するための排出回路に設けられ、常時は排出回路を閉じるとともに、かごに対する下降指令時に、排出回路を開いて背圧室から圧油を排出する電磁弁と、圧力保持弁前後に生じる作動油の圧力差に基づいて主回路を流れる作動油の流量を検出し、所定値以上の流量が検出された場合に、排出回路を閉じる排出回路閉止手段と、を備え、排出回路閉止手段は、排出回路を開閉する差圧検知弁と、圧力保持弁よりも油圧パワーユニット側の主回路に接続され、差圧検知弁に対して、排出回路を開く方向に圧力を作用させる油圧パワーユニット側パイロット回路と、差圧検知弁に対して、排出回路を閉じる方向に圧力を作用させる油圧ジャッキ側パイロット回路と、圧力保持弁よりも油圧ジャッキ側の主回路及び背圧室間に接続された接続回路と、を備え、差圧検知弁は、常時は排出回路を開いた状態に保持し、油圧ジャッキ側パイロット回路と油圧パワーユニット側パイロット回路との圧力差が所定の設定値に達した場合に、排出回路を閉じ、油圧ジャッキ側パイロット回路は、背圧室及び接続回路を介して、圧力保持弁よりも油圧ジャッキ側の主回路に接続されたものである。

この発明によれば、油圧式エレベータ装置の圧力保持弁に対して、簡単な構成で且つ安価に、下降速度超過時の閉止機能を付加することができるようになる。

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における油圧式エレベータ装置を示す構成図、図２は図１に示す電磁弁の動作を説明するための図である。
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は一端部がかご１に、他端部が昇降路の固定体等に連結されて、かご１を懸架する主ロープ、３は昇降路内に立設され、上記主ロープ２を介してかご１を駆動する油圧ジャッキである。

油圧ジャッキ３は、その要部が、シリンダ４、プランジャ５、シーブ６によって構成される。シーブ６は、例えば、プランジャ５の上端部に回動自在に設けられており、外周部の綱溝に、主ロープ２の一部が巻き掛けられている。そして、シリンダ４内に供給する作動油を油圧パワーユニット７等によって制御することにより、プランジャ５（シーブ６）を上下動させて、主ロープ２の移動を介し、かご１を走行（昇降）させる。また、かご１が乗場に停止し、乗客がかご１に乗り降りする間は、油圧パワーユニット７内の逆止弁（後述の制御バルブ１０）により、かご位置を保持する。

上記油圧パワーユニット７は、主回路を介して油圧ジャッキ３に接続されており、その要部が、ポンプ８、モータ９、制御バルブ１０等によって構成される。ポンプ８は、油圧ジャッキ３に作動油を供給するためものであり、上記モータ９によって駆動される。また、上記制御バルブ１０により、油圧パワーユニット７から供給される作動油の流量等が調整される。

１１は油圧パワーユニット７と油圧ジャッキ３との間、即ち主回路に設けられた圧力保持弁である。なお、圧力保持弁１１と油圧パワーユニット７との間には油圧配管１２が、また、圧力保持弁１１と油圧ジャッキ３との間には油圧配管１３が接続されている。即ち、上記油圧配管１２により、圧力保持弁１１よりも油圧パワーユニット７側の主回路が、上記油圧配管１３により、圧力保持弁１１よりも油圧ジャッキ３側の主回路が構成される。１４は油圧パワーユニット７近傍の油圧配管１２に設けられたストップバルブである。

上記圧力保持弁１１は、上述したように、油圧配管１２からの油漏れや機械室にある油圧制御弁の故障等に起因して生じるかご１の降下を防止する目的、或いは、乗客乗降時のかご１の浮沈を最小限に抑える目的のために備えられている。また、圧力保持弁１１は、上記目的のため、油圧ジャッキ３の近傍に配置されている。
以下、圧力保持弁１１の構成と、この圧力保持弁１１に対して下降速度超過時の閉止機能を付加するための構成とについて、具体的に説明する。

１５は圧力保持弁１１に設けられた開閉弁であり、主回路を開閉する機能を有している。具体的に、開閉弁１５が全閉している状態では、油圧配管１２及び油圧配管１３間の作動油の通路を遮断し、開閉弁１５が開く（図１において上方に移動する）ことにより、油圧配管１２及び油圧配管１３間の作動油の通過を可能にするように構成される。

また、１７は開閉弁１５の背圧室であり、油圧配管１２との間に排出回路１８が、油圧配管１３との間に接続回路１９が接続されている。
排出回路１８は、背圧室１７から作動油を排出するために備えられたものであり、逆止弁２０、電磁弁２１、差圧検知弁２２が直列に設けられている。逆止弁２０は、作動油が油圧配管１２から背圧室１７に流入することを防止する機能を有する。また、電磁弁２１は、常時に排出回路１８を閉じて、背圧室１７から油圧配管１２への作動油の流れを遮断するとともに、要時に排出回路１８を開いて、背圧室１７の作動油を油圧配管１２に排出する流路を形成する。具体的に、電磁弁２１は、図２に示すように、制御盤（図示せず）からかご１に対する下降指令が出力された時にコイル励磁され、排出回路１８を開放して、背圧室１７の作動油を油圧配管１２に排出する。

上記差圧検知弁２２は、油圧パワーユニット側パイロット回路２３及び油圧ジャッキ側パイロット回路２４と共に、排出回路閉止手段の要部を構成する。即ち、上記差圧検知弁２２等は、主回路に流れる作動油の流量を検出し、所定値以上の流量が検出されると、排出回路１８を閉じるための構成を有している。

ここで、本実施の形態における排出回路閉止手段は、圧力保持弁１１の前後に生じる作動油の圧力差に基づいて、主回路を流れる作動油の流量を検出するように構成されている。圧力保持弁１１では、かご１が下降する時の作動油の流れ（油圧ジャッキ３から油圧パワーユニット７への流れ）において、作動油の流量分に相応した圧力差が発生することが知られている。即ち、作動油の流量が大きい場合は上記圧力差も大きくなり（流量の２乗に比例する）、流量が小さい場合は圧力差も小さくなる。排出回路閉止手段は、この性質を利用して、主回路に流れている作動油の流量を検出する。

具体的に、差圧検知弁２２は、排出回路１８を開閉する機能を有しており、常時は、調整バネ２５によって排出回路１８を開いた状態に保持される。油圧パワーユニット側パイロット回路２３は、一側が油圧配管１２（図１に示す構成では、排出回路１８の一部を介して油圧配管１２）に接続されると共に、他側は、差圧検知弁２２に対して、排出回路１８を開く方向に圧力を作用させる構成を有している。また、油圧ジャッキ側パイロット回路２４は、一側が油圧配管１３（図１に示す構成では、油圧ジャッキ側パイロット回路２４が背圧室１７に接続されることにより、背圧室１７及び接続回路１９を介して油圧配管１３）に接続されると共に、他側は、差圧検知弁２２に対して、排出回路１８を閉じる方向に圧力を作用させる構成を有している。

そして、差圧検知弁２２は、主回路を流れる作動油の流量が増大すると、圧力保持弁１１の前後差圧（油圧パワーユニット側パイロット回路２３と油圧ジャッキ側パイロット回路２４との圧力差）が大きくなり、この差圧が所定の設定値に達すると、排出回路１８を閉じて、背圧室１７から油圧配管１２への作動油の流れを遮断する。

なお、エレベータの稼動時は、油温等による作動油の粘度変化によって上記圧力差が変動する。このため、差圧検知弁２２の配置や調整等に関しては、上記圧力差の変動も見込んで、誤作動が発生しないポイントに予め設定しておく必要がある。
また、上記差圧検知弁２２は、例えば、エレベータの定格速度の１．４倍以上の速度でかご１が下降した場合に、その時の圧力差を検出して、排出回路１８を閉じるように調整しておく。このような調整は、差圧検知弁２２の初期開口量を増減することによって行われる。なお、上記調整時に、調整バネ２５の初期たわみ量も同時に設定される。

なお、図１における２６は排出回路１８に電磁弁２１と並列に設けられたストップバルブ、２７は接続回路１９に設けられた固定絞り、２８は背圧室１７に設けられ、開閉弁１５を常時一側（図１においては下方）に付勢する押しバネである。

次に、上記構成を有する油圧式エレベータ装置の動作について、具体的に説明する。
かご１を上昇させるために制御盤から上昇指令が出力されると、油圧パワーユニット７のモータ９が駆動され、ポンプ８から油圧配管１２に作動油が供給される。ポンプ８から作動油が供給されることにより、主室１６内の作動油の圧力が上昇し、圧力保持弁１１の開閉弁１５は、背圧室１７内の作動油の圧力と押しバネ２８の付勢力とに抗して押し上げられる。そして、作動油が油圧配管１２側から油圧ジャッキ３に供給されることにより、プランジャ５が押し上げられて、かご１が上昇する。

かご１の上昇時、電磁弁２１はコイル励磁されていない。このため、背圧室１７内の作動油は、排出回路１８を介して油圧配管１２に戻ることはできない。即ち、背圧室１７内の作動油は、開閉弁１５が押し上げられることにより、その一部が、固定絞り２７を通過して油圧配管１３に逃げることになる。
また、かご１の上昇時は、油圧パワーユニット７側からのポンプ圧の方がジャッキ圧よりも高くなるため、開閉弁１５は自動的に開放される。したがって、排出回路１８の開閉状態に関係なく、上昇運転は可能となる。また、油圧式エレベータ装置においては、ポンプ８の回転数以上の作動油流量になることはないため、かご１の上昇速度は危険速度まで増速することはない。

一方、かご１を下降させるために制御盤から下降指令が出力されると、電磁弁２１がコイル励磁され、背圧室１７から油圧配管１２への作動油の流路が形成される。即ち、電磁弁２１が開くことにより、背圧室１７内の作動油が排出回路１８を経由して油圧配管１２に流れる。このため、背圧室１７内の圧力が低下して、開閉弁１５を開くための力が発生する。この結果、開閉弁１５が開き、制御バルブ１０によって油圧ジャッキ３から還流させる作動油の流量を制御し、かご１を下降させる。

そして、かご１の下降時に、何らかの理由、例えば、作動油の流出事故やバルブ故障等が発生することによって作動油の流量超過が生じると、作動油流量（開閉弁１５前後の圧力差）が所定値を超えた時点で、差圧検知弁２２が閉じられる。これにより、背圧室１７内の作動油は逃げ場を失い、背圧室１７には、油圧配管１３内の作動油が固定絞り２７を通過して流入してくるのみの状態となる。かご１の下降時は、油圧ジャッキ３側の圧力の方が油圧パワーユニット７側の圧力よりも高い。このため、背圧室１７内に油圧ジャッキ３側の作動油が流入することによって、開閉弁１５は直ちに閉止され、かご１の下降が阻止される。

なお、かご１の下降時に差圧検知弁２２が一旦動作すると、開閉弁１５が閉じることにより、油圧配管１３側の圧力に対して油圧配管１２側の圧力は低い状態で保持される（油圧配管１２側の圧力はほぼゼロとなる）。このため、かかる場合は、差圧検知弁２２が自動的に開いてしまうようなことはなく、差圧検知弁２２は、手動で開放されない限り、排出回路１８を閉じた状態に保持する。

この発明の実施の形態１によれば、油圧式エレベータ装置の圧力保持弁１１に対して、簡単な構成で且つ安価に、下降速度超過時の閉止機能を付加することができるようになる。

即ち、かご１の下降時に、作動油の流出事故やバルブ故障等の事故によって作動油の流量超過が発生しても、直ちに開閉弁１５が閉じられ、かご１の下降を阻止することができる。また、圧力保持弁１１が従来から有していた機能によって、かご１の上昇時及び停止時の安全も確保できる。このため、人的作業である保守点検に万一不備があった場合や停電やバルブ故障等が発生した場合等、種々の状況において安全を確実なものとすることが可能となる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における油圧式エレベータ装置を示す要部構成図である。上記実施の形態１では、差圧検知弁２２等を採用することにより、圧力保持弁１１の前後に生じる作動油の圧力差に基づいて、主回路を流れる作動油の流量を検出する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、排出回路閉止手段として、主回路を流れる作動油の流量を、直接検出する場合について説明する。

具体的に、本実施の形態における排出回路閉止手段は、その要部が、超音波を利用した流量センサ２９と、制御部３０（閉止手段）とによって構成される。
昨今、流量センサとして高品質なものが開発され、高信頼性及び高精度な流量計測が可能になっている。例えば、市場では、誤差１％程度で流速０．３ｍ／ｓ程度の単位レベルまで計測できる機器が市販されている。このため、このような流量センサを、通常の走行時に１〜５ｍ／ｓ程度の流速レンジで使用されている油圧式エレベータに用いても、その過速を検出することは十分可能である。上記流量センサ２９は、上述の事情等を考慮して採用されたものであり、例えば、油圧配管１２に設けられ、油圧配管１２の外側から油圧配管１２の内部を流れる作動油の流量を検出する機能を有している。

具体的に、流量センサ２９は、油圧配管１２の外周面に設置された送信用の超音波振動子３１から所定周波数の超音波を送信し、油圧配管１２の内壁で反射した反射波を、受信用の超音波振動子３２で受信する。
なお、超音波振動子３１で発生した超音波を超音波振動子３２で受信すると、その反射波には、油圧配管１２内を流れている作動油の流量に応じて、僅かながら時間差が発生する。このため、制御部３０は、流量センサ２９によって検出された上記時間差を流量値に変換し、その流量値が所定の閾値に達した場合に、排出回路１８を閉じるための指令を出力する。図３には、一例として、電磁弁２１を励磁することによって、排出回路１８を閉じる構成を示している。即ち、制御部３０は、流量センサ２９によって所定値以上の作動油の流量が検出されると、電磁弁２１を励磁して、背圧室１７から油圧配管１２への作動油の流路を遮断する。

なお、上述したように、排出回路閉止手段を動作させるときのかご１の下降速度は、定格下降速度の１．４倍以内にすることが望ましい。しかし、油圧式エレベータ装置の場合、作動油の流出による過速現象が発生すると、かご１の下降速度は、定格下降速度の２倍以上の速度に容易に到達することが多い。このため、上記構成の排出回路閉止手段においては、誤動作のリスク等を考慮して、例えば、エレベータの定格下降速度の２倍の速度にかご１が達した時に、排出回路閉止手段を動作させて、排出回路１８を閉じるように調整しても良い。
その他は、実施の形態１と同様の構成及び機能を有している。

この発明の実施の形態２によれば、上記構成においても、実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である。また、上記構成の流量センサ２９を採用すれば、油圧配管１２の外側から油圧配管１２の内部を流れる作動油の流量を検出することができるため、既設の油圧式エレベータ装置に対して容易に適用できるといった利点もある。

この発明の実施の形態１における油圧式エレベータ装置を示す構成図である。 図１に示す電磁弁の動作を説明するための図である。 この発明の実施の形態２における油圧式エレベータ装置を示す要部構成図である。

符号の説明

１ かご
２ 主ロープ
３ 油圧ジャッキ
４ シリンダ
５ プランジャ
６ シーブ
７ 油圧パワーユニット
８ ポンプ
９ モータ
１０ 制御バルブ
１１ 圧力保持弁
１２、１３ 油圧配管
１４、２６ ストップバルブ
１５ 開閉弁
１６ 主室
１７ 背圧室
１８ 排出回路
１９ 接続回路
２０ 逆止弁
２１ 電磁弁
２２ 差圧検知弁
２３ 油圧パワーユニット側パイロット回路
２４ 油圧ジャッキ側パイロット回路
２５ 調整バネ
２７ 固定絞り
２８ 押しバネ
２９ 流量センサ
３０ 制御部
３１、３２ 超音波振動子

Claims (1)

1. エレベータのかごを駆動するための油圧ジャッキと、
   主回路を介して前記油圧ジャッキに接続された油圧パワーユニットと、
   前記主回路に設けられ、前記主回路を開閉する開閉弁を有する圧力保持弁と、
   を備え、
   前記かごを上昇させる時は、前記油圧パワーユニットから供給した作動油の圧力により、前記開閉弁を開けて、作動油を前記油圧ジャッキに送るとともに、前記かごを下降させる時は、前記開閉弁の背圧室から圧油を排出することにより、前記開閉弁を開けて、作動油を前記油圧パワーユニット側に還流させる油圧式エレベータ装置であって、
   前記背圧室から圧油を排出するための排出回路に設けられ、常時は前記排出回路を閉じるとともに、前記かごに対する下降指令時に、前記排出回路を開いて前記背圧室から圧油を排出する電磁弁と、
   前記圧力保持弁前後に生じる作動油の圧力差に基づいて前記主回路を流れる作動油の流量を検出し、所定値以上の流量が検出された場合に、前記排出回路を閉じる排出回路閉止手段と、
   を備え、
   前記排出回路閉止手段は、
   前記排出回路を開閉する差圧検知弁と、
   前記圧力保持弁よりも前記油圧パワーユニット側の前記主回路に接続され、前記差圧検知弁に対して、前記排出回路を開く方向に圧力を作用させる油圧パワーユニット側パイロット回路と、
   前記差圧検知弁に対して、前記排出回路を閉じる方向に圧力を作用させる油圧ジャッキ側パイロット回路と、
   前記圧力保持弁よりも前記油圧ジャッキ側の前記主回路及び前記背圧室間に接続された接続回路と、
   を備え、
   前記差圧検知弁は、常時は前記排出回路を開いた状態に保持し、前記油圧ジャッキ側パイロット回路と前記油圧パワーユニット側パイロット回路との圧力差が所定の設定値に達した場合に、前記排出回路を閉じ、
   前記油圧ジャッキ側パイロット回路は、前記背圧室及び前記接続回路を介して、前記圧力保持弁よりも前記油圧ジャッキ側の前記主回路に接続された
   ことを特徴とする油圧式エレベータ装置。

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