JP5420719B2 - 乗客コンベア - Google Patents

Description

本実施形態は、エスカレータや動く歩道などの乗客コンベアに関するものである。

近年、設置される乗客コンベアの多くはインバータ装置、すなわち電力変換器を用いて運転速度を制御する方法が採用されている。この電力変換器は、運転負荷により熱を発生する機器であり、乗客コンベアの踏段上に乗り込んでいる乗客が多くなればなるほど多くの熱を発生させる。

また、一般的な電力変換器は、その内部温度がある一定の温度を超えると部品の誤動作を防ぐため、出力を停止する安全回路が設けられている。しかし、乗客コンベアにおいて、上記のような安全回路が働き停止する状態が発生すると、多数の乗客が踏段上に乗った状態で前触れもなく停止してしまう。そのため、踏段上に乗っている乗客は、慣性により今まで移動していた方向に投げ出されてしまうことがある。もし、下降方向に運転している乗客コンベアであれば下階側に転げ落ちてしまう可能性もある。

このような事故を防ぐために電力変換器を用いた乗客コンベアにおいては、電力変換器を冷却するためにエアコンを設けたり、放熱装置を設け、温度の上昇を防止している。

特開２００１−３３５２７０号公報 特開２００７−１５３５３６号公報 特開２００７−２３８２９３号公報

しかし、電力変換器にエアコンを設けたり、放熱装置を設けるには、通常の制御装置を納めるよりも大きなスペースが必要であったり、エアコンの冷媒を循環させる配管を施工する必要があったりするため、スペース的にも、コスト的にも問題点があった。

そこで、本実施形態は上記問題点に鑑み、特別な装置を設けることなく電力変換器の内部温度を上昇させない乗客コンベアを提供することを目的とする。

本実施形態は、トラスの機械室内部に設けられた第１温度センサと、前記機械室に配された制御装置に設けられた第２温度センサと、（１）前記第１温度センサの検出温度が第１基準温度より高い場合、又は、前記第２温度センサの検出温度が第２基準温度より高い場合には、通常運転の通常速度ｖ０より低速の第１低速度ｖ１で第１低速運転を行い、（２）前記第１温度センサの前記検出温度が第１基準温度より高く、かつ、前記第２温度センサの前記検出温度が前記第２基準温度より高い場合には、０＜＝ｖ２＜ｖ１＜ｖ０の関係を有する第２低速度ｖ２で第２低速運転を行う主制御手段と、を有する乗客コンベアである。

本実施形態のエスカレータの全体図である。 第２制御装置と電力変換器の下から斜視図である。 エスカレータのブロック図である。 エスカレータの動作状態を示すフローチャートである。

以下、本実施形態の乗客コンベアについて図１〜図９に基づいて説明する。本実施形態では、乗客コンベアとしてエスカレータ１００で説明する。

（１）エスカレータ１００の構造
エスカレータ１００の構造について図１に基づいて説明する。図１は、エスカレータ１００を側面から見た説明図である。

エスカレータ１００のトラス２が、建屋１の上階１ａと下階１ｂに跨がって支持アングル２ａ，２ｂを介して、建屋１に支持されている。

トラス２の上端部にある上階側機械室１０２内には、駆動装置３が設けられている。駆動装置３は、電動機（ＩＭ）４、伝達減速装置６を介して駆動チェーン７が連結され、駆動チェーン７により駆動スプロケット８が駆動される。電動機４は、インバータ制御が可能であり、入力される制御信号の周波数によって回転速度を変化させることができる。

トラス２の下端部の下階側機械室１０４内には、従動スプロケット９が設けられ、駆動スプロケット８と従動スプロケット９との間に無端状の踏段チェーン１０が掛け渡され、踏段チェーン１０に複数の踏段１１が等間隔で連結されている。

踏段１１は、その前後に前輪及び後輪が取り付けられており、これら前輪及び後輪が、トラス２内に設けられた不図示の往路ガイドレール、帰路ガイドレール及び反転ガイドレールからなるガイドレールによって案内されることにより、複数の踏段１１は、踏段チェーン１０の移動と連動して循環走行する。

踏段１１が反転する位置の上部が、利用者の乗降口であり、乗降口には、乗降板１２ａ，１２ｂが設けられている。また、トラス２の左右両側には、左右一対の欄干１３，１３が立設されている。左右一対の欄干１３，１３の上部には、踏段１１と同期して走行する手すりベルト１４が設けられている。

上階側機械室１０２内部には、第１制御装置１５と第２制御装置１６が設けられている。第１制御装置１５は、上階側機械室１０２の正面に設けられ、第２制御装置１６は、上階側機械室１０２の側面に設けられている。第１制御装置１５は、電動機４をインバータ制御する電力変換器１７が設けられている。また、第２制御装置１６は、電動機４以外の装置（例えば、安全回路など）の制御手段と、エスカレータ１００の主制御部が設けられている。

第１制御装置１５内にある電力変換器１７の付近には、第１温度センサ１８が設けられている。また、上階側機械室１０２の天井部を構成する乗降板１２ａの下部には、第２温度センサ２０が設けられている。

（２）第１制御装置１５の構造
次に、第１制御装置１５の構造について、図２に基づいて説明する。図２は、第１制御装置１５の簡略化した下から見た斜視図である。

第１制御装置１５を構成する金属製のケース２２の下面には、第１制御装置１５の吸気口２４が複数開口している。この制御装置１５のケース２２内部には、直方体の電力変換器１７が収納されている。電力変換器１７内部には、冷却ファン２６が設けられ、この冷却ファン２６に対応する電力変換器１７の下面に複数の吸気口２８が設けられ、側面には排気口３０が設けられている。吸気口２８の外方であって、制御装置１５の下部には、上記した第１温度センサ１８が設置されている。

（３）エスカレータ１００の電気的構成
次に、エスカレータ１００の電気的構成について図３に基づいて説明する。図３は、エスカレータ１００のブロック図である。

第１制御装置１５と電力変換器１７は、第２制御装置１６と接続され、第１温度センサ１８も第２制御装置１６の主制御手段に接続されている。乗降板１２ａの下部に設けられた第２温度センサ２０も、第２制御装置１６の主制御手段に接続されている。

電力変換器１７は、電動機４をインバータ制御する装置であって、第２制御装置１６から入力した周波数指令信号に基づいて、電動機４の回転速度に対応した周波数の制御信号を電動機４に出力する。

第１温度センサ１８の検出温度が第１基準温度（例えば、４５℃）に到達すると電力変換器１７の発熱量を下げるために、第１温度センサ１８は第１高温信号を第２制御装置１６に出力する。図２に示すように、第１温度センサ１８を電力変換器１７の吸気口２８に設置する理由は、冷却ファン２６が吸引口２８から吸引する空気の温度が第１基準温度になると第１温度センサ１８がそれを検出し、第２制御装置１６は、電力変換器１７内が第１基準温度になる前に発熱量を下げる制御を行うことができるからである。

第２温度センサ２０が検出した温度が第２基準温度（例えば、５０℃）に到達すると電力変換器１７の発熱量をさらに下げるために、第２温度センサ２０は第２高温信号を第２制御装置１６に出力する。図１に示すように、第２温度センサ２０を乗降板１２ａの下部に設ける理由は、上階側機械室１０２内部の温度が上昇すると、上階側機械室１０２の天井部の温度が最も上昇するからである。そのため、この天井部に位置する乗降板１２ａの下部に第２温度センサ２０を設け、上階側機械室１０２の中で最も高い温度を検出する。

（４）エスカレータ１００の動作状態
次に、エスカレータ１００の動作状態について図４のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１において、エスカレータ１００の管理者が、不図示の操作板を用いて、操作スイッチを操作し、第２制御装置１６の主制御手段に運転開始指令を入力し、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、第２制御装置１６は、第１制御装置１５を介して、電動機４が通常速度ｖ０（例えば、ｖ０＝３０ｍ／秒）で通常運転するための周波数出力指令を電力変換器１７に出力する。そしてステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、電力変換器１７から通常速度ｖ０に対応する周波数の制御信号を供給された電動機４は、通常速度ｖ０で通常運転を開始する。そして、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、エスカレータ１００が通常運転を続け、エスカレータ１００の乗客が多くなると運転負荷が大きくなり、電力変換器１７の発熱量も多くなる。そして、第１温度センサ１８が予め設定された第１基準温度（例えば、４５℃）に到達すれば、第２制御装置１６に第１高温信号を出力し、ステップＳ５に進む（ＹＥＳの場合）。一方、第１基準温度に到達していない場合は、電力変換器１７の発熱量も多くないため、ステップＳ２に戻る（ＮＯの場合）。

ステップＳ５において、第２制御装置１６に第１温度センサ１８から第１高温信号が入力したため、第２制御装置１６は、電動機４が第１低速度ｖ１（但し、０＜ｖ１＜ｖ０である、例えば、ｖ１＝２０ｍ／秒））で第１低速運転するための周波数出力指令を電力変換器１７に出力する。そして、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６においては、電動機４は、電力変換器１７によって通常速度ｖ０よりも遅い第１低速度ｖ１となり、エスカレータ１００は通常運転よりも遅い第１低速運転を行なう。そして、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、第１低速運転で運転を続けていても、エスカレータ１００の乗客が減らず電力変換器１７の発熱量がさらに増加すると、電力変換器１７からの排気により上階側機械室１０２内部の温度が上昇する。第２温度センサ２０の検出温度が、予め設定された第２基準温度（例えば、５０℃）に到達すると、第２温度センサ２０から第２制御装置１６に第２高温信号が出力される（ＹＥＳの場合）。そして、ステップＳ８に進む。一方、上階側機械室１０２内部の温度が第２基準温度に到達していない場合には、ステップＳ４に戻る（ＮＯの場合）。

ステップＳ８において、第２制御装置１６は、電動機４が第２低速度ｖ１（但し、０＜ｖ２＜ｖ１＜ｖ０である、例えば、ｖ２＝１０ｍ／秒）で第２低速運転（超低速運転）するための周波数出力指令を電力変換器１７に出力する。そして、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、電動機４は第１低速度ｖ１よりも遅い第２低速度ｖ２となり、エスカレータ１００は第２低速運転を行なう。そして、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、第２制御装置１６にエスカレータ１００の停止信号が入力されたか否かを判断する。この停止信号は、例えば電力変換器１７の温度が上昇し続けて停止信号を出力する場合や、乗客の数が増え、安全回路が作動したときなどに出力される。そして、停止信号が第２制御装置１６に入力されるとステップＳ１１に進み（ＹＥＳの場合）、入力されない場合にはステップＳ７に戻る（ＮＯの場合）。

ステップＳ１１において、停止信号が入力されたので、第２制御装置１６は、電力変換器１７に出力停止信号を出力し、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、電力変換器１７によって電動機４が停止してエスカレータ１００が停止する。そして終了する。

一方、第２低速運転を続けるうちにエスカレータ１００の乗客が少なくなると、電力変換器１７からの発熱量も少なくなり、上階側機械室１０２内の温度が低下して第２基準温度より低くなると、第２温度センサ２０からの第２高温信号が無くなり、ステップＳ７においてＮＯ側に進み、ステップＳ４に戻る。

戻ったステップＳ４において、エスカレータ１００を利用する乗客がさらに少なくなり、電力変換器１７の温度も下がり第１基準温度よりも低くなると、第１温度センサ１８からの第１高温信号も無くなりＮＯ側に進み、ステップＳ２に戻る。

戻ったステップＳ２において、第２制御装置１６は、電動機４が通常速度ｖ０で通常運転するための周波数出力指令を電力変換器１７に出力する。よって、ステップＳ３において、エスカレータ１００は、通常速度ｖ０の通常運転する。

（５）効果
本実施形態によれば、エスカレータ１００を利用する乗客が増えて電力変換器１７の発熱量が多くなると低速運転を行うため、温度上昇による誤作動防止のための出力停止動作を抑制し、連続運転を続けることができる。すなわち、電力変換器１７内部の温度が上昇して内部保護による出力停止動作を行なう前に、エスカレータ１００の速度を下げることにより、電力変換器１７に対する負荷を下げて、出力停止動作を抑制する。

また、２段階の低速運転を行ってエスカレータ１００を停止させるため、エスカレータ１００が急に停止することがなく、踏段上の乗客の安全を確保できる。

また、２段階の低速運転を行ってエスカレータ１００を停止させるため、エスカレータ１００の運搬能力が急に下がることがない。

また、２つの温度センサ１８，２０の検出温度が、第１基準温度、第２基準温度より低くなると、通常運転に復帰できる。

また、第１温度センサ１８を、電力変換器１７の吸気口２８に設けているため、電力変換器１７が第１基準温度になる前に第１低速度運転ができる。

また、第２温度センサ２０を乗降板１２ａの下部に設けているため、上階側機械室１０２の温度で、最も高い温度を検出できる。

また、従来はエアコンや放熱装置等の付加装置を設けることが必要であったが、本実施形態によれば、温度センサを２個設けるだけでエスカレータ１００を停止させることなく連続運転できる。このことはコスト面だけでなく、制御装置の設置スペースにおいても省スペース化を図ることができる。

（６）変更例
上記実施形態では、第１低速運転と第２低速運転（超低速運転）の２段階の連続運転としたが、これに限らず、例えば超低速運転に代えてエスカレータ１００を停止させることで、超低速運転よりも早く低速運転可能な温度に電力変換器１７内部の温度を下げることができる。

また、上記実施形態では、第１温度センサ１８が第１基準温度以上にならなければ低速運転を行なわなかったが、これに限らず、第２温度センサ２０の検出温度が先に第２基準温度に到達した場合には、低速運転を行なってもよい。例えば、電動機４からの発熱によって上階側機械室１０２内部の温度が上昇する場合である。

また、上記実施形態では、第１温度センサ１８を電力変換器１７の吸気口２８に設けたが、これに限らず電力変換器１７の温度を測定できる場所であれば他の場所でもよく、例えば電力変換器１７のケース２２に直接取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、第２温度センサ２０を乗降板１２ａの下部に設けたが、これに限らず上階側機械室１０２の温度が検出できる場所であれば他の場所でもよく、例えば、上階側機械室１０２を構成するトラス２の梁に取り付けてもよく、また、電動機４の台に設けてもよい。

また、上記実施形態では、第１温度センサ１８を電力変換器１７の温度を検出するために設置したが、これに限らず温度上昇が生じる制御装置の温度を検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、エスカレータで説明したが、これに限らず動く歩道で本実施形態の構成を適用してもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００・・・エスカレータ、１０２・・・上階側機械室、４・・・電動機、１２ａ，１２ｂ・・・乗降板、１５・・・第１制御装置、１６・・・第２制御装置、１７・・・電力変換器、１８・・・第１温度センサ、２０・・・第２温度センサ、２２・・・ケース、２４・・・吸気口、２６・・・ファン、２８・・・吸気口、３０・・・排気口

Claims (6)

1. トラスの機械室内部に設けられた第１温度センサと、
   前記機械室に配された制御装置に設けられた第２温度センサと、
   （１）前記第１温度センサの検出温度が第１基準温度より高い場合、又は、前記第２温度センサの検出温度が第２基準温度より高い場合には、通常運転の通常速度ｖ０より低速の第１低速度ｖ１で第１低速運転を行い、（２）前記第１温度センサの前記検出温度が第１基準温度より高く、かつ、前記第２温度センサの前記検出温度が前記第２基準温度より高い場合には、０＜＝ｖ２＜ｖ１＜ｖ０の関係を有する第２低速度ｖ２で第２低速運転を行う主制御手段と、
   を有する乗客コンベア。
2. 前記第２温度センサは、乗降板の下部に設けられている、
   請求項１に記載の乗客コンベア。
3. 前記第１温度センサは、前記制御装置内の電力変換器に設けられている、
   を有する請求項１又は２に記載の乗客コンベア。
4. 前記第１温度センサは、前記電力変換器に設けられた冷却ファンの吸気口に設けられている、
   請求項３に記載の乗客コンベア。
5. 前記主制御手段は、前記第１温度センサの前記検出温度が前記第１基準温度より低くなり、かつ、前記第２温度センサの前記検出温度が前記第２基準温度より低くなると、前記通常速度ｖ０の前記通常運転に復帰させる、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の乗客コンベア。
6. 前記第２低速度ｖ２が０である、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の乗客コンベア。

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