JP7120431B1 - エレベータの停電時運転システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 制御盤側の蓄電池からテールコードを経由しドア制御装置に電力を供給しているため、建物が高層化しテールコードが長くなると、テールコードの線路抵抗による線路電圧降下が発生する。【解決手段】エレベータの停電時運転システムは、商用電源が停電すると商用電源から蓄電池に切り替えて、階間に停止したかごを最寄り階まで運転後、戸開して乗客を救出するエレベータの停電時運転システムにおいて、かごを昇降制御する制御盤に設置された蓄電池からテールコードを介してかご側に供給される電力を変換する電力変換部と、電力変換部と接続されかごの戸開閉制御を行う戸開閉制御部と、電力変換部と開閉手段を介して接続される、戸開閉制御部以外のかご機器と、を備え、戸開閉制御部は、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間、開閉手段を開放することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本開示は、停電発生後に蓄電池を電源としてエレベータを運転する停電時運転システムに関するものである。
従来の停電時運転システムは、商用電源の停電時に内部に設置された蓄電池を利用して救出運転により乗場がある階床にかごを着床させ、テールコードを経由して蓄電池から電力を供給されたドア制御装置が戸を開き、乗客をかご内に閉じ込めることなく救出することが出来る。(例えば、特許文献1参照)。
特開2005-330017号公報
従来の停電時運転システムは、制御盤側の蓄電池からテールコードを経由しドア制御装置に電力を供給しているため、建物が高層化しテールコードが長くなると、テールコードの線路抵抗による線路電圧降下が発生する。さらに、戸開動作による一時的なピーク電力は、線路電圧降下を増大させて、ドア制御装置は戸開動作に必要な電圧を確保することが難しくなる。その線路電圧降下を抑えるために、停電時運転システムはテールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりする必要があるといった課題がある。
本開示は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、戸開動作によりピーク電力が発生する一定の期間、他のかご機器への給電を遮断することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制することを目的とするものである。
本開示に係るエレベータの停電時運転システムは、商用電源が停電すると商用電源から蓄電池に切り替えて、階間に停止したかごを最寄り階まで運転後、戸開して乗客を救出するエレベータの停電時運転システムにおいて、かごを昇降制御する制御盤に設置された蓄電池からテールコードを介してかご側に供給される電力を変換する電力変換部と、電力変換部と接続されかごの戸開閉制御を行う戸開閉制御部と、電力変換部と開閉手段を介して接続される、戸開閉制御部以外のかご機器と、を備え、戸開閉制御部は、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間、開閉手段を開放することを特徴とする。
本開示によれば、エレベータの停電時運転システムは、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間開閉手段を開放することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制できるといった効果を奏する。
本開示におけるエレベータの全体構成図である。 本開示におけるかご内の概略図である。 本開示におけるエレベータの停電時運転システムのブロック図である。 実施の形態1におけるエレベータの停電時運転システムの動作フローである。 実施の形態2におけるエレベータの停電時運転システムの動作フローである。
実施の形態1.
図1を用いて本開示に係るエレベータの全体構成を説明する。図1は、本開示に係る停電時運転システムを含むエレベータの全体構成図である。
エレベータは、かご1、主ロープ2、釣り合いおもり3、巻上機4、戸開閉制御手段6、制御盤7、制御ケーブル8、かご操作盤9、かごの戸11、乗場の戸12、及びドアセンサ13を備える。
かご1の上端には、主ロープ2の一端が接続され、主ロープ2の他端には、釣り合いおもり3が接続されている。巻上機4は、かご1と釣り合いおもり3が互いに相反する方向に昇降するよう主ロープ2の中間部に設置されている。
制御盤7は、制御ケーブル8によって接続された戸開閉制御手段6と信号を送受信する。
ここで、ドア制御手段46は戸開閉制御部とし、制御ケーブル8はテールコードとし、かご1に設置されたかご操作盤9とドアセンサ13とはかご機器と定義する。
かご1に設置された戸開閉制御手段6は、制御盤7からかごの戸11の戸開指令と戸閉指令とを受信し、かごの戸11を開閉する。
乗場の戸12は、かごの戸11に係合されて開閉動作が行われる。
ドアセンサ13は、かごの戸11に設置され、乗場からかご1の内部に乗り込む利用者と、かご1の内部から乗場へ降りる利用者とを検出し、検出信号を戸開閉制御手段6に送信するセンサである。
ドアセンサ13から送信された検出信号により、戸開閉制御手段6は、戸閉動作中にかごの戸11を一旦停止し、その後戸開動作に移行する。
ドアセンサ13には光電装置のような光学系のセンサを使用する。光電装置は投光器と受光器をかご1の出入り口の両端に一対に配置した透過型のセンサや反射型のセンサを使用する。また、ドアセンサ13は光学系のセンサの他にも、超音波、ミリ波などの光学系以外のセンサを使用してもよい。
図2を用いて本開示に係るかご内の概略図を説明する。図2は、本開示に係るかご1の内部からかごの戸11を見た際の概略図である。
かご1の内部には、かご操作盤9、副かご操作盤9a、及びかごの戸11が備えられている。
かごの戸11は、戸開閉制御手段6により開閉動作される。
かご1の内部のかご操作盤9には、利用者がかごの戸11を閉操作するための戸閉釦16、利用者がかごの戸11を開操作するための戸開釦17、かご1内の利用者が行先階を登録する行先階登録釦18、かご1内の利用者に報知する報知手段19及びかご1の現在の階床を表示する階床表示手段20などが備えられている。
戸閉釦16、戸開釦17、行先階登録釦18は、個別にそれぞれ釦が用意されていると説明したが、タッチパネル方式を利用した入力手段でもよい。タッチパネルの入力方法は接触方式、非接触方式など、利用者がかごの戸11を操作するための入力方法であれば、なんでもよい。
かご1の内部の副かご操作盤9aには、かご操作盤9と同様の戸閉釦、戸開釦、行先階登録釦、報知手段、及び階床表示手段などが備えられている。
また、複数のかご機器には、かご操作盤9と別の場所に設置される副かご操作盤9a、車いすの利用者が利用する車椅子用かご操作盤(図示せず)、及びかご1内を撮影する映像撮影装置(図示せず)などがある。
図3を用いて実施の形態1と2に係るエレベータの停電時運転システムのブロック図を説明する。図3は、実施の形態1と2に係るエレベータの停電時運転システムのブロック図である。
制御盤7は、蓄電池32と停電検出手段33とを備える。
制御盤7に入力された商用電源31は、制御ケーブル8を経由して戸開閉制御手段6に接続される。
制御盤7に設置された停電検出手段33は、制御盤7に入力された商用電源31の停電を検出する。
停電検出手段33は、商用電源31が停電したか否かを戸開閉制御手段6に送信する。
停電検出手段33は、商用電源31が停電していないときに、蓄電池32と戸開閉制御手段6との間を開路し、商用電源31の停電を検出したときに、蓄電池32と戸開閉制御手段6との間を接続し、蓄電池32の電力を戸開閉制御手段6に給電する。
戸開閉制御手段6は、コンバータ41、平滑用コンデンサ42、インバータ43、ドア制御手段46、DC/DC回路47、及び開閉手段50を備える。
第1の開閉手段50は、第1の切換手段51、第2の切換手段52、及び第1の停電運転制御手段53を備える。
第2の開閉手段55は、第3の切換手段56、第2の停電運転制御手段57を備える。
戸開閉制御手段6は、制御ケーブル8を経由し制御盤7からの商用電源31を受電し、受電した商用電源31の交流電圧をコンバータ41で整流し、平滑用コンデンサ42で平滑して、直流電圧にする。
インバータ43は直流電圧を交流電圧に変換し、ドアモータ44に電力を供給し、供給された電力によりかごの戸11を開閉する。
図3において、ドア制御手段46は、図示はしていない制御盤7からの戸開指令と戸閉指令、ドアモータ44からの回転信号、かご操作盤9からの戸閉釦16の信号や戸開釦17の信号、ドアセンサ13の利用者検出信号などを受信して、インバータ43を制御する。
かごの戸11が閉動作途中に、ドア制御手段46は、かご操作盤9からの戸開釦17の信号と副かご操作盤9aからの戸開釦の信号とドアセンサ13の利用者検出信号との少なくともひとつの信号を受信すると、かごの戸11の戸閉動作を停止する。
ドア制御手段46は、停電検出手段33から商用電源31が停電したか否かを受信する。
DC/DC回路47は、平滑用コンデンサ42により平滑された直流電圧からドア制御手段46で使用する電圧に変換する。DC/DC回路47の出力電圧は、一般的に5V、12Vの電圧値である。
DC/DC回路47は、商用電源31が停電したときにも、蓄電池32の電力により直流電圧を出力する。
ここで、DC/DC回路47は、電力変換部と定義する。
第1の停電運転制御手段53は、DC/DC回路47とかご操作盤9との間の接続を第1の切換手段51により開路または閉路させる。同様に、第1の停電運転制御手段53は、DC/DC回路47とドアセンサ13との間の接続を第2の切換手段52により開路または閉路させる。
第1の停電運転制御手段53はDC/DC回路47から電力を受電し、ドア制御手段46と信号を送受信する。
第1の停電運転制御手段53がドア制御手段46から受信する信号には、商用電源31が停電したか否かの信号、戸開動作開始信号、戸閉動作開始信号などがある。一方、第1の停電運転制御手段53がドア制御手段46に送信する信号には、第1の切換手段51と第2の切換手段52とがそれぞれ開路した開路完了信号と閉路した閉路完了信号とがある。
第2の停電運転制御手段57は、DC/DC回路47と副かご操作盤9aとの間の接続を第3の切換手段56により開路または閉路させる。
第2の停電運転制御手段57はDC/DC回路47から電力を受電し、ドア制御手段46と信号を送受信する。
第2の停電運転制御手段57がドア制御手段46から受信する信号には、商用電源31が停電したか否かの信号、戸開動作開始信号、戸閉動作開始信号などがある。一方、第2の停電運転制御手段57がドア制御手段46に送信する信号には、第3の切換手段56が開路した開路完了信号と閉路した閉路完了信号とがある。
図4を用いて実施の形態1に係る停電時運転システムの動作フローを説明する。図4は、実施の形態1に係る停電時運転システムにおける商用電源31が停電したあとの第1の開閉手段50と第2の開閉手段55との動作を説明した動作フローである。
ステップS1において、第1の開閉手段50の第1の切換手段51と第2の切換手段52は、閉路しており、DC/DC回路47からかご操作盤9とドアセンサ13とに給電を行っている。
同様に、第2の開閉手段55の第3の切換手段56は、閉路しており、DC/DC回路47から副かご操作盤9aに給電を行っている。
エレベータの制御盤7は、商用電源31によりかご1を昇降させている。かご1が昇降中に商用電源31が停電すると、制御盤7の停電検出手段33は商用電源31の停電を検出する。
ステップS2において、停電検出手段33は蓄電池32と戸開閉制御手段6との間を接続する。
戸開閉制御手段6のドア制御手段46は、停電検出手段33から商用電源31が停電したことを受信し、第1の停電運転制御手段53と第2の停電運転制御手段57とに商用電源31の停電を送信する。
第1の停電運転制御手段53は、第2の切換手段52を開路し、DC/DC回路47からドアセンサ13への給電を遮断し、第2の切換手段52が開路したことを示す第2の開路完了信号をドア制御手段46に送信する。
ドアセンサ13への給電の遮断は、かご1の昇降中にかごの戸11が閉まっていてドアセンサ13を使用しないため問題ない。
制御盤7は、ドア制御手段46からドアセンサ13への給電が遮断されたことを受信したあと、蓄電池32の電力を使用して巻上機4を駆動し、商用電源31の停電により停止していたかご1を、最寄りの階床に着床させるように巻上機4を制御する。
ステップS3において、制御盤7は、かご1が最寄り階に着床したか否かを判定する。
制御盤7は、かご1が最寄り階に着床した場合に、ステップS4に移行する(ステップS3のYES)。一方、かご1が最寄り階に着床していない場合に、制御盤7はかご1の最寄り階への移動を継続して、ステップS3を繰り返す(ステップS3のNO)。
ステップS4において、制御盤7は、かご1が最寄りの階床に着床したあとに、蓄電池32からの巻上機4への給電を遮断し、ドア制御手段46に戸開指令を送信する。
ドア制御手段46は、制御盤7から戸開指令を受信したあと、かご操作盤9の報知手段19と副かご操作盤9aの報知手段との少なくとも一方に、かご1内の利用者に対してかごの戸11が開いた後に、乗場に移動するようにアナウンスさせる。
ステップS5において、ドア制御手段46は、制御盤7から戸開指令を受信したあと、第1の停電運転制御手段53と第2の停電運転制御手段57とに戸開動作を開始する戸開動作開始信号を送信する。
第1の停電運転制御手段53は、ドア制御手段46から戸開動作開始信号を受信したあと、第1の切換手段51を開路し、DC/DC回路47からかご操作盤9への給電を遮断する。
かご操作盤9への給電の遮断は、かごの戸11が開動作途中に、かご操作盤9に設置された戸閉釦16、戸開釦17、行先階登録釦18などを使用しないため問題ない。
同様に、第2の停電運転制御手段57は、ドア制御手段46から戸開動作開始信号を受信したあと、第3の切換手段56を開路し、DC/DC回路47から副かご操作盤9aへの給電を遮断する。
副かご操作盤9aへの給電の遮断は、かごの戸11が開動作途中に、副かご操作盤9aに設置された戸閉釦、戸開釦、行先階登録釦などを使用しないため問題ない。
このように、かごの戸11が開動作中は、かご機器に必要となる最小の電力供給制御を行い、テールコードの線路抵抗による線路電圧降下を小さく出来る。
ドア制御手段46は、第1の停電運転制御手段53から第1の切換手段51を開路したことを示す第1の開路完了信号と第2の停電運転制御手段57から第3の切換手段57を開路したことを示す第3の開路完了信号とを受信し、インバータ43を制御してかごの戸11を開ける。
ここで、所定期間とは、第1の切換手段51と第2の切換手段52と第3の切換手段53との少なくともひとつの手段を開路する期間と定義する。
ステップS6において、ドア制御手段46は、かごの戸11が全開したか否かを判定する。
ドア制御手段46は、かごの戸11が全開した場合に、ステップS7に移行する(ステップS6のYES)。一方、かごの戸11が全開していない場合に、ドア制御手段46は、かごの戸11を開け続けて、ステップS6を繰り返す(ステップS6のNO)。
ステップS7において、ドア制御手段46は、かごの戸11を一定時間、全開保持し、制御盤7にかごの戸11が全開したことを送信する。
かご1の内部の利用者は、乗場に移動する。
ステップS8において、制御盤7は、一定時間後に、ドア制御手段46に戸閉指令を送信する。
ドア制御手段46は、制御盤7から戸閉指令を受信したあと、第1の停電運転制御手段53と第2の停電運転制御手段57とに戸閉動作を開始する戸閉動作開始信号を送信する。
第1の停電運転制御手段53は、戸開閉制御手段6からかごの戸11の戸閉動作開始信号を受信し、第1の切換手段51と第2の切換手段52とを閉路し、DC/DC回路47からかご操作盤9とドアセンサ13とに給電を再開する。
同様に、第2の停電運転制御手段57は、戸開閉制御手段6からかごの戸11の戸閉動作開始信号を受信し、第3の切換手段57を閉路し、DC/DC回路47から副かご操作盤9aに給電を再開する。
ドア制御手段46は、第1の停電運転制御手段53から第1の切換手段51と第2の切換手段52とが閉路したことを示す第1の閉路完了信号と第2の閉路完了信号、及び第2の停電運転制御手段57から第3の切換手段56が閉路したことを示す第3の閉路完了信号を受信し、インバータ43を制御してかごの戸11を閉める。
ステップS9において、ドア制御手段46は、かごの戸11が全閉したか否かを判定する。
ドア制御手段46は、かごの戸11が全閉した場合に、ステップS10に移行する(ステップS9のYES)。一方、かごの戸11が全閉していない場合に、ドア制御手段46は、かごの戸11を閉め続けて、ステップS9を繰り返す(ステップS9のNO)。
ステップS10において、第1の停電運転制御手段53は、戸開閉制御手段6からかごの戸11が全閉した信号を受信し、第1の切換手段51と第2の切換手段52とを開路し、DC/DC回路47からかご操作盤9とドアセンサ13とに給電を停止する。
同様に、第2の停電運転制御手段57は、戸開閉制御手段6からかごの戸11が全閉した信号を受信し、第3の切換手段56を開路し、DC/DC回路47から副かご操作盤9aに給電を停止する。
ドア制御手段46は、第1の停電運転制御手段53から第1の切換手段51と第2の切換手段52とが開路したことを示す第1の開路完了信号と第2の開路完了信号、及び第2の停電運転制御手段57から第3の切換手段56が開路したことを示す第3の開路完了信号を受信し、かごの戸11を閉めた状態を保持し、制御盤7にかごの戸11が全閉したことを送信し、終了する。
以上のように、本実施の形態1に係るエレベータの停電時運転システムは、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間開閉手段を開放し、他のかご機器への給電を遮断することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制できるといった効果を奏する。
実施の形態2.
図5を用いて実施の形態2に係る停電時運転システムの動作フローを説明する。図5は、実施の形態2に係る停電時運転システムにおける商用電源31が停電したあとの第1の開閉手段50と第2の開閉手段55との動作を説明した動作フローである。
なお、図5の説明において、実施の形態1に係る停電時運転システムの動作フローに相当するステップには、図4と同一ステップ番号とし、その説明を省略する。
ステップS11において、ドア制御手段46は戸閉中に、ドアセンサ13がかご1から乗場に移動する利用者の利用者検出信号を受信したか否かと、かご1内のかご操作盤9に取付けられた戸開釦17とかご1内の副かご操作盤9aに取付けられた戸開釦とが押されたか否かとを判定する。
ドア制御手段46は、戸閉中にドアセンサ13からかご1内部から乗場に移動する利用者の利用者検出信号を受信していない場合と、かご1内のかご操作盤9に取付けられた戸開釦17が押されていない場合と、かご1内の副かご操作盤9aに取付けられた戸開釦とが押されていない場合のときに、ステップS13に移行する(ステップS11のYES)。一方、ドアセンサ13からかご1内部から乗場に移動する利用者の利用者検出信号を受信した場合と、かご1内のかご操作盤9に取付けられた戸開釦17が押された場合と、かご1内の副かご操作盤9aに取付けられた戸開釦が押された場合との少なくともいずれかかの場合に、ステップS12に移行する(ステップS11のNO)。
ステップS12において、ドア制御手段46はかごの戸11の戸閉動作を停止し、制御盤7に戸閉指令の停止要求と、戸閉指令から戸開指令に変更する要求とを行う。
制御盤7はドア制御手段46からの戸開指令の要求により、ドア制御手段46に戸開指令を送信する。
ドア制御手段46はかごの戸11が停止したあと、制御盤7から戸開指令を受信し、戸開動作を開始する戸開動作開始信号を第1の停電運転制御手段53と第2の停電運転制御手段57とに送信する。
第1の停電運転制御手段53は、ドア制御手段46から戸開動作開始信号を受信したあと、第2の切換手段52を開路し、DC/DC回路47からドアセンサ13への給電を遮断する。
同様に、第2の停電運転制御手段57は、ドア制御手段46から戸開動作開始信号を受信したあと、第3の切換手段56を開路し、DC/DC回路47からドアセンサ13への給電を遮断する。
ドア制御手段46は、第1の停電運転制御手段53から第2の切換手段52を開路したことを示す第2の開路完了信号と第2の停電運転制御手段57から第3の切換手段56を開路したことを示す第3の開路完了信号とを受信し、ステップS5に移行する。
ステップS13において、ドア制御手段46は、かごの戸11が全閉したか否かを判定する。
ドア制御手段46は、かごの戸11が全閉した場合に、ステップS10に移行する(ステップS13のYES)。一方、かごの戸11が全閉していない場合に、ドア制御手段46は、かごの戸11を閉め続けて、ステップS11に移行する(ステップS13のNO)。
以上のように、本実施の形態2に係るエレベータの停電時運転システムは、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間開閉手段を開放し、他のかご機器への給電を遮断することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制できるといった効果を奏する。
以上のように構成された本開示のエレベータの停電時運転システムは、商用電源31が停電すると商用電源31から蓄電池32に切り替えて、階間に停止したかご1を最寄階まで運転後、戸開して乗客を救出するエレベータの停電時運転システムにおいて、かご1を昇降制御する制御盤に設置された蓄電池32からテールコードを介してかご1側に供給される電力を変換する電力変換部と、電力変換部と接続されかご1の戸開閉制御を行う戸開閉制御部と、電力変換部と開閉手段を介して接続される、戸開閉制御部以外のかご機器と、を備え、戸開閉制御部は、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間、開閉手段を開放することを特徴とするものである。
これにより、エレベータの停電時運転システムは、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間開閉手段を開放することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制できるといった効果を奏する。
また、戸開閉制御部は、開閉手段を複数備えて、複数のかご機器に対して必要となる最小の電力供給制御を行うことを特徴とするものである。
これにより、エレベータの停電時運転システムは、停電運転時の戸開開始時を含む所定期間開閉手段を開放することで線路電圧降下を抑え、テールコードの電線を太くしたり、配線本数を増やしたりすることを抑制できるといった効果を奏する。
1 かご、 2 主ロープ、 3 釣り合いおもり、 4 巻上機、 6 戸開閉制御手段、 7 制御盤、 8 制御ケーブル、 9 かご操作盤、 11 かごの戸、 12 乗場の戸、 13 ドアセンサ、 16 戸閉釦、 17 戸開釦、 18 行先登録釦、 19 報知手段、 20 行先表示手段、 31 商用電源、 32 蓄電池、 33 停電検出手段、 41 コンバータ、 42 平滑用コンデンサ、 43 インバータ、 44 ドアモータ、 46 ドア制御手段、 47 DC/DC回路、 50 第1の開閉手段51、 第1の切換手段、 52 第2の切換手段、 53 第1の停電運転制御手段、 55 第2の開閉手段、 56 第3の切換手段、 57 第2の停電運転制御手段

Claims (2)

  1. 商用電源が停電すると前記商用電源から蓄電池に切り替えて、階間に停止したかごを最寄階まで運転後、戸開して乗客を救出するエレベータの停電時運転システムにおいて、
    前記かごを昇降制御する制御盤に設置された前記蓄電池からテールコードを介して前記かご側に供給される電力を変換する電力変換部と、
    前記電力変換部と接続され前記かごの戸開閉制御を行う戸開閉制御部と、
    前記電力変換部と開閉手段を介して接続される、前記戸開閉制御部以外のかご機器と、
    を備え、
    前記戸開閉制御部は、
    停電運転時の戸開開始時を含む所定期間、前記開閉手段を開放すること
    を特徴とするエレベータの停電時運転システム。
  2. 前記戸開閉制御部は、
    前記開閉手段を複数備えて、複数の前記かご機器に対して必要となる最小の電力供給制御を行うこと
    を特徴とする請求項1に記載のエレベータの停電時運転システム。
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