JP5585582B2

JP5585582B2 - エレベータ装置

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Publication number: JP5585582B2
Application number: JP2011523503A
Authority: JP
Inventors: 圭悟山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: KR20110134466A; KR101296032B1; CN102414107A; WO2011010362A1; JPWO2011010362A1; CN102414107B

Description

この発明は、エレベータ装置に関するものである。

一般に、高層ビル等に設置された高揚程のエレベータにおいては、かごの昇降に伴い、大きな気圧変動がかごに生じる。このため、かご内の利用者は、不快な耳詰まり感を覚えることがある。そこで、かごの昇降に伴い、気圧調整装置を用いて、かご内の気圧を調整し、利用者の耳詰まり感を軽減させるエレベータが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

かかるエレベータを利用すれば、高層ビルの下層階から展望階又は展望階から下層階へ、ノンストップでかごが昇降した場合、かご内の利用者の耳詰まり感を軽減することができる。

日本特開平８−８１１６２号公報日本特開平１０−１８２０３９号公報日本特開平１０−２２６４７７号公報日本特開平１１−１７１４０９号公報

しかし、引用文献１〜４記載のものにおいては、かごが出発階を出発する以前に、かごが出発階を出発してから目的階に停止するまでの加減圧量の時間変化が一意的に決定される。このため、多停止の高揚程のエレベータにおいて、かごの昇降中に目的階が変更されると、かご内の適切な気圧調整を行うことができない。

例えば、かごの昇降中に目的階が変更となり、昇降時間が短くなった場合、かごが目的階に到着し停止しても、気圧調整装置が停止しない。このため、引き続き、かご内の加圧又は減圧が維持される。

これにより、変更後の目的階の乗場では、かご内外の気圧差により、かごの出入口扉の戸開動作が困難になるという問題があった。また、戸開したとしても、突風が発生し、利用者にとって、かごの乗降が困難になるという問題があった。

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、かごの昇降中に目的階が変更されても、かご内の気圧を適切に調整することができるエレベータ装置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、エレベータのかごに設けられた気圧調整装置と、前記エレベータのかごが出発階で停止中に、前記エレベータの呼びが登録された場合に、前記目的階に向けて昇降中のかごが前記目的階に到着するまでの残昇降時間を算出する残昇降時間算出手段と、前記残昇降時間算出手段に算出された残昇降時間に基づいて、前記気圧調整装置に調整させる前記かご内の加減圧量の時間変化を決定する気圧制御装置と、を備え、前記残昇降時間算出手段は、前記かごが前記目的階に向けて昇降しているときに、前記目的階の変更があった場合に、変更後の目的階に対応した残昇降時間を算出し、前記気圧制御装置は、前記残昇降時間算出手段に算出された前記変更後の目的階に対応した残昇降時間に基づいて、仮に前記エレベータが出発から到着まで目的階が変更されることなく前記出発階から前記変更後の目的階まで走行した際に想定される前記かご内の気圧の時間変化率に前記かご内の気圧の時間変化率が徐々に近づくように、前記かご内の加減圧量の時間変化を修正するものである。

この発明によれば、かごの昇降中に目的階が変更されても、かご内の気圧を適切に調整することができる。

この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の全体構成図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第１例を示す図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量を説明するための第１例を示す図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第２例を示す図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量を説明するための第２例を示す図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第３例を示す図である。この発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量の説明するための第３例を示す図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。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の全体構成図である。
図１において、１はエレベータのかごである。このかご１は、高層ビルに設置された高揚程のエレベータの昇降路内に配置される。２は釣合おもりである。この釣合おもり２は、かご１とともに昇降路内に配置される。

３はロープである。このロープ３の一端には、かご１が連結される。一方、このロープ３の他端には、釣合おもり２が連結される。４は巻上機である。この巻上機４には、ロープ３が巻き掛けられる。５はインバータ装置である。このインバータ装置５は、巻上機４に駆動電力を供給する機能を備える。６はエレベータ制御装置である。このエレベータ制御装置６は、インバータ装置５の制御等、エレベータ全体を司る機能を備える。

かかる構成のエレベータにおいては、エレベータ制御装置６は、乗場呼びやかご呼びに応じて、かご１を昇降させる。具体的には、エレベータ制御装置６は、インバータ装置５を介して、巻上機４の回転を制御する。これにより、かご１は、乗場呼やかご呼びに対応した目的階まで、昇降することができる。

ここで、高揚程のエレベータには、気圧調整装置７が設けられる。この気圧調整装置７は、かご１上部又は下部に設けられる。具体的には、気圧調整装置７は、給気用送風機８、排気用送風機９、気圧制御装置１０を備える。

給気用送風機８は、給気用ダクト１１を介して、かご１内に空気を供給する機能を備える。排気用送風機９は、排気用ダクト１２を介して、かご１内の空気を排出する機能を備える。気圧制御装置１０は、給気用送風機８と排気用送風機９との回転周波数を制御することにより、かご１内の加減圧量を調整する機能を備える。

本実施の形態においては、エレベータ制御装置６は、残昇降時間算出手段１３を備える。この残昇降時間算出手段１３は、かご１が出発階であるａ階で停止しているときに、エレベータの乗場呼びやかご呼びが登録された場合に、これらの呼びに対応した目的階であるｂ階に向けて昇降中のかご１がｂ階に到着するまでの残昇降時間を算出する機能を備える。

具体的には、残昇降時間Ｔｒ（ｔ）は、次の（１）式で表される。

ここで、Ｔａｂは、かご１がａ階からｂ階まで昇降するのに要する時間として、予め設定されている定数である。また、ｔは、ａ階を出発してからの経過時間を示す変数である。

また、残昇降時間算出手段１３は、かご１がｂ階に向けて昇降しているときに、新たな乗場呼びやかご呼び等により、目的階の変更があった場合に、変更後の目的階であるｃ階に対応した残昇降時間を瞬時に再算出する機能を備える。

具体的には、再算出された残昇降時間Ｔｒ（ｔ）は、次の（２）式で表される。

ここで、Ｔａｃは、かご１がａ階からｃ階まで昇降するのに要する時間として、予め設定されている定数である。また、ｔは、ａ階を出発してからの経過時間を示す変数である。

そして、気圧制御装置１０は、気圧制御カーブ生成手段１４、気圧制御カーブ修正手段１５を備える。気圧制御カーブ生成手段１４は、残昇降時間算出手段１３が（１）式により算出した残昇降時間Ｔｒ（ｔ）に基づいて、給気用送風機８、排気用送風機９に調整させるかご１内の加減圧量の時間変化を決定する機能を備える。具体的には、気圧制御カーブ生成手段１４は、かご１内の加減圧量の時間変化を示す気圧制御カーブを生成する機能を備える。

気圧制御カーブ修正手段１５は、残昇降時間算出手段１３から残昇降時間が随時入力される機能を備える。また、気圧制御カーブ修正手段１５は、かご１が出発階から目的階に向けて昇降中に、残昇降時間算出手段１３が（２）式により再算出した残昇降時間Ｔｒ（ｔ）が入力されると、目的階が変更されたことを検出する機能を備える。そして、気圧制御カーブ修正手段１５は、変更後の目的階に対応した残昇降時間に基づいて、気圧制御カーブ生成手段１４に、気圧制御カーブを修正させる機能を備える。

次に、図２及び図３を用いて、かご１内の気圧制御方法を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第１例を示す図である。図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量を説明するための第１例を示す図である。

図２において、横軸は時間を表し、縦軸はかご１内の気圧変動を表す。図２は、出発階であるａ階と目的階であるｂ階との間の約５００ｍを、かご１が途中で停止せずに下降する場合のかご１内の気圧変動を示している。具体的には、１６は気圧制御を行わないときのかご１内の気圧変動である。１７は気圧制御を行うときのかご１内の目標気圧変動である。

一般に、かご１は、ａ階から出発すると、徐々に速度を上げて、最高速に到達する。そして、かご１は、最高速を維持しながら、ａ階とｂ階との間に位置する中間階を通過する。そして、かご１は、ｂ階に近づくと減速し、ａ階を出発してからＴａｂ秒後にｂ階で停止する。

ここで、気圧制御が行われない場合、かご１内の気圧変動１６の変化率は、かご１の速度に対応する。即ち、かご１内の気圧変動１６の変化率は、まず、徐々に増加し、かご１が最高速に達したときに、最大となる。そして、かご１がｂ階に近づくと、かご１内の気圧変動１６の変化率は、徐々に小さくなり、かご１がａ階を出発してからＴａｂ秒後に、０となる。

一方、かご１内の利用者の耳詰まり感を軽減するためには、かご１内の気圧変動を目標気圧変動１７に制御する必要がある。即ち、かご１の出発直後は、かご１内の気圧変動１６の変化率を比較的大きくし、その後、徐々に小さくする必要がある。そして、かご１がａ階を出発してからＴａｂ秒後に、かご１内の気圧が６０００Ｐａとなるようにする必要がある。

そこで、気圧制御カーブ生成手段１４は、気圧変動１６と目標気圧変動１７との差に対応するように、かご１内を加減圧するための制御曲線を生成する。具体的には、図３に示すように、制御曲線として、気圧制御カーブ１８が生成される。

ここで、図３の横軸は時間を表し、縦軸は気圧制御装置１０が制御するかご１内の加減圧量である。図３に示すように、気圧制御カーブ１８は、まず、徐々に加圧量を増加するように生成される。その後、気圧制御カーブ１８は、気圧変動１６と目標気圧変動１７の差が最大となる時間に、加圧量を減少させ始めるように生成される。

そして、気圧制御カーブ１８は、目標気圧変動１７が気圧変動１６よりも小さくなるときに減圧を開始するように生成される。その後、気圧制御カーブ１８は、減圧量を減少させるように生成される。そして、気圧制御カーブ１８は、かご１がａ階を出発してからＴａｂ秒後に０となるように生成される。

かかる気圧制御カーブ１８に基づいて、気圧制御装置１０が、給気用送風機８、排気用送風機９を用いてかご１内の加減圧量を制御する。この結果、かご１内の気圧が適切に調整される。これにより、かご１がａ階からｂ階まで停止せずに下降する場合、かご１内の利用者の耳詰まり感が軽減される。

次に、図４及び図５を用いて、当初目的階までの昇降距離よりも変更後の目的階までの昇降距離の方が短くなる場合の気圧調整装置７の動作を説明する。

図４はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第２例を示す図である。図５はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量を説明するための第２例を示す図である。なお、図４の横軸及び縦軸は、それぞれ図２の横軸及び縦軸と同様である。また、図５の横軸及び縦軸は、それぞれ図３の横軸及び縦軸と同様である。

図４及び図５においては、かご１が出発階であるａ階から目的階であるｂ階に向けて下降しているときに、かご１がａ階を出発してから時間ｔ_１後、乗場呼びやかご呼び等により、目的階がｂ階からｃ階に変更された場合を考える。ここで、ａ階とｂ階との高低差は５００ｍとする。また、ａ階とｃ階との高低差は４００ｍとする。

図４において、１９は、かご１がａ階からｂ階まで停止することなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動である。２０は、かご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動である。

これらに対し、２１は、かご１がａ階からｃ階まで停止することなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動である。２２は、かご１がａ階からｃ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動である。

この場合、目的階がｂ階であるとして、時間ｔ_１に、残昇降時間算出手段１３に算出された残昇降時間Ｔｒ（ｔ_１）は、次の（３）式で表される。

そして、時間ｔ_１で目的階がｃ階に変更されたとき、残昇降時間算出手段１３により瞬時に再算出された残昇降時間Ｔｒ´（ｔ_１）は、次の（４）式で表される。

ここで、Ｔａｃはａ階からｃ階まで下降するのに要する時間であり、予め設定されている定数である。また、Ｔａｃ＜Ｔａｂの関係が満たされる。即ち、時間ｔ_１以降は、残昇降時間が、Ｔｒ（ｔ_１）からＴｒ´（ｔ_１）へ、小さい値に変更される。

上記変更があった場合、かご１内の修正気圧変動２３は、次の（５）式になるように制御される。

ここで、ｇ_ａｂ（ｔ）は、かご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動２０を表す関数である。ｇ_ａｃ（ｔ）は、かご１がａ階からｃ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動２２を表す関数である。

上記（５）式の右辺第１項はｇ_ａｃ（ｔ）である。また、（５）式の右辺第２項は時間ｔ_１でｇ_ａｂ（ｔ）−ｇ_ａｃ（ｔ）、時間Ｔａｃで０となる一次曲線である。このため、修正目標気圧変動２３は、時間ｔ_１時点の目標気圧変動２０の値から、時間Ｔａｃ時点での目標気圧変動２２の値に滑らかに繋がるようになっている。

そこで、本実施の形態においては、図５に示すように、目的階がｃ階に変更された後、かご１内の気圧が（５）式で表された関数に基づいて変動するように、気圧制御カーブ修正手段１５が、気圧制御カーブ生成手段１４に、気圧制御カーブを修正させる。

ここで、図５において、２４はかご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降する場合の気圧制御カーブである。２５はかご１がａ階からｃ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降する場合の気圧制御カーブである。２６は気圧制御カーブ修正手段１５により修正された修正気圧制御カーブである。

具体的には、修正気圧制御カーブ２６は、以下の（６）式で表される。

ここで、ｆ_ａｃ（ｔ）は、かご１がａ階からｃ階まで停止することなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動２１を表す関数である。

そして、気圧制御装置１０が、（６）式で表された修正気圧制御カーブ２６に基づいて、給気用送風機８、排気用送風機９を用いてかご１内の加減圧量を制御する。この結果、目的階がｃ階に変更されても、かご１内の気圧が適切に調整される。

次いで、図６及び図７を用いて、当初目的階までの昇降距離よりも変更後の目的階までの昇降距離の方が長い場合の気圧調整装置７の動作を説明する。

図６はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧変動を説明するための第３例を示す図である。図７はこの発明の実施の形態１におけるエレベータ装置の気圧制御装置が制御するかご内の加減圧量を説明するための第３例を示す図である。なお、図６の横軸及び縦軸は、それぞれ図２の横軸及び縦軸と同様である。また、図７の横軸及び縦軸は、それぞれ図３の横軸及び縦軸と同様である。

図６及び図７においては、かご１が出発階であるａ階から目的階であるｂ階に向けて下降しているときに、かご１がａ階を出発してから時間ｔ_２後に、乗場呼びやかご呼び等により、目的階がｂ階からｄ階に変更された場合を考える。ここで、ａ階とｂ階との高低差は５００ｍとする。また、ａ階とｄ階との高低差は６００ｍとする。

図６において、２７は、かご１がａ階からｂ階まで停止することなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動である。２８は、かご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動である。

これらに対し、２９は、かご１がａ階からｄ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動である。３０は、かご１がａ階からｄ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動である。

この場合、目的階がｂ階であるとして、時間ｔ_２に、残昇降時間算出手段１３に算出された残昇降時間Ｔｒ（ｔ_２）は、次の（７）式で表される。

そして、時間ｔ_２で目的階がｄ階に変更されたとき、残昇降時間算出手段１３により瞬時に再算出された残昇降時間Ｔｒ´（ｔ_２）は、次の（８）式で表される。

ここで、Ｔａｄはａ階からｄ階まで下降するのに要する時間であり、予め設定されている定数である。また、Ｔａｄ＞Ｔａｂの関係が満たされる。即ち、時間ｔ_２以降は、残昇降時間が、Ｔｒ（ｔ_２）からＴｒ´（ｔ_２）へ、大きい値に変更される。

上記変更があった場合、かご１内の修正気圧変動３１は、次の（９）式になるように制御される。

ここで、ｇ_ａｂ（ｔ）は、かご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動２８を表す関数である。ｇ_ａｄ（ｔ）は、かご１がａ階からｄ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降するときに、気圧制御を行う場合の目標気圧変動３０を表す関数である。

上記（９）式の右辺第１項はｇ_ａｄ（ｔ）である。また、（９）式の右辺第２項は時間ｔ_２でｇ_ａｂ（ｔ）−ｇ_ａｄ（ｔ）、時間Ｔａｃで０となる一次曲線である。このため、修正目標気圧変動３１は、時間ｔ_２時点の目標気圧変動２８の値から、時間Ｔａｃ時点での目標気圧変動３０の値に滑らかに繋がるようになっている。

そこで、本実施の形態においては、図７に示すように、目的階がｄ階に変更された後、かご１内の気圧が（９）式で表された関数に基づいて変動するように、気圧制御カーブ修正手段１５が、気圧制御カーブ生成手段１４に、気圧制御カーブを修正させる。

ここで、図７において、３２はかご１がａ階からｂ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降する場合の気圧制御カーブである。３３はかご１がａ階からｄ階まで下降途中に目的階が変更されることがなく下降する場合の気圧制御カーブである。３４は気圧制御カーブ修正手段１５により修正された修正気圧制御カーブである。

具体的には、修正気圧制御カーブ３４は、以下の（１０）式で表される。

ここで、ｆ_ａｄ（ｔ）は、かご１がａ階からｄ階まで停止することなく下降するときに、気圧制御を行わない場合のかご１内の気圧変動２９を表す関数である。

そして、気圧制御装置１０が、（１０）式で表された修正気圧制御カーブ３４に基づいて、給気用送風機８、排気用送風機９を用いてかご１内の加減圧量を制御する。この結果、目的階がｃ階に変更されても、かご１内の気圧が適切に調整される。

なお、上記説明では、かご１が下降する場合で説明したが、かご１が上昇する場合でも、同様の方法により、かご１内の気圧が適切に調整される。

以上で説明した実施の形態１によれば、気圧制御装置１０は、残昇降時間算出手段１３に算出された変更後の目的階に対応した残昇降時間に基づいて、かご１内の加減圧量の時間変化を修正する。このため、多停止の高揚程エレベータにおいて、かご１の昇降中に目的階が変更されても、かご１内の気圧を適切に調整できる。これにより、かご１内の利用者の耳詰まり感を軽減することができる。

また、変更後の目的階に到着した時点で、気圧調整装置７によるかご１内の気圧調整が終了し、かご１を戸開しても、突風が発生することがない。このため、利用者は、不自由なく、かご１を乗降することができる。

さらに、気圧制御装置１０は、かご１が目的階に向けて昇降しているときに、エレベータの新たな呼びが登録された場合に、目的階が変更されたことを検出する。このため、目的階の変更を検出するための特別な装置を要することなく、かご１内の気圧を適切に調整できる。

なお、気圧制御装置１０は、エレベータが緊急停止する場合に、目的階がかご１の緊急停止階に変更されたことを検出する構成としてもよい。この場合、緊急事態の発生時、かご１内の利用者は、耳詰まり感を覚えることなく、迅速に緊急停止階から避難することができる。

以上のように、この発明に係るエレベータ装置は、かご内の気圧調整を行うエレベータに利用できる。

１かご、２釣合おもり、３ロープ、４巻上機、５インバータ装置、
６エレベータ制御装置、７気圧調整装置、８給気用送風機、
９排気用送風機、１０気圧制御装置、１１給気用ダクト、
１２排気用ダクト、１３残昇降時間算出手段、１４気圧制御カーブ生成手段、
１５気圧制御カーブ修正手段、１６気圧変動１７目標気圧変動、
１８制御曲線、１９気圧変動、２０目標気圧変動、２１気圧変動、
２２目標気圧変動、２３修正目標気圧変動、２４気圧制御カーブ、
２５気圧制御カーブ、２６修正気圧制御カーブ、２７気圧変動、
２８目標気圧変動、２９気圧変動、３０目標気圧変動、
３１修正目標気圧変動、３２気圧制御カーブ、３３気圧制御カーブ、
３４修正気圧制御カーブ

Claims

エレベータのかごに設けられた気圧調整装置と、
前記エレベータのかごが出発階で停止中に、前記エレベータの呼びが登録された場合に、目的階に向けて昇降中のかごが前記目的階に到着するまでの残昇降時間を算出する残昇降時間算出手段と、
前記残昇降時間算出手段に算出された残昇降時間に基づいて、前記気圧調整装置に調整させる前記かご内の加減圧量の時間変化を決定する気圧制御装置と、
を備え、
前記残昇降時間算出手段は、前記かごが前記目的階に向けて昇降しているときに、前記目的階の変更があった場合に、変更後の目的階に対応した残昇降時間を算出し、
前記気圧制御装置は、前記残昇降時間算出手段に算出された前記変更後の目的階に対応した残昇降時間に基づいて、仮に前記エレベータが出発から到着まで目的階が変更されることなく前記出発階から前記変更後の目的階まで走行した際に想定される前記かご内の気圧の時間変化率に前記かご内の気圧の時間変化率が徐々に近づくように、前記かご内の加減圧量の時間変化を修正することを特徴とするエレベータ装置。
前記気圧制御装置は、前記かごが前記目的階に向けて昇降しているときに、前記エレベータの新たな呼びが登録された場合に、前記目的階が変更されたことを検出することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
前記気圧制御装置は、前記かごが前記目的階に向けて昇降しているときに、前記エレベータが緊急停止する場合に、前記目的階が前記かごの緊急停止階に変更されたことを検出することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。