(57)【要約】【課題】制御装置内部に入り込む粉塵の量、電動ファンの消費電力を最小にさせながら、制御装置の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させる。【解決手段】制御装置１０内に配置した温度検出器１３によって、制御装置１０内の温度を測定させ、この測定結果に基づき、主制御ユニット１４によって、電動ファン１５を“弱”、“中”、“強”のいずれかにさせて、制御装置１０内の温度を最適化させる。【選択図】      図１
2004284733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段と、
を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項２】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、
前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られる前記制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高くなっているとき、前記乗りかごのドアを開状態にしている時間を延長してエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項３】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、
前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごのドア開閉速度を低下させてエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項４】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、
前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごのドアを全閉状態にしてから乗りかごを出発させるまでの時間または乗りかごが目的階に到着してからドアが開くまでの時間の少なくともいずれか一方を長くしてエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項５】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、
前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごの過積載量を低下させて制御装置の負荷を軽減させる機能を有することを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項６】
電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、
当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、
前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、
前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごの積載量が釣合重りの重さと対応する積載量になるまで乗りかごの出発を遅らせて負荷を軽減させる機能を有することを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載したエレベータ制御装置において、
前記主制御手段は、エレベータの起動回数とエレベータの電動機電流値とに基づき、前記制御装置内の温度を推定する、
ことを特徴とするエレベータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内の過熱を防止するようにしたエレベータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータ制御装置内には、多くの電気部品があり、エレベータの運転状態によって発熱するものもある。特に、近年、半導体技術が進み、大容量半導体が開発され、これを用いたインバータ制御方式の制御装置では、その発熱量を監視する必要がある。
【０００３】
エレベータ制御装置の温度上昇を検出する機能は、従来までの殆どのエレベータシステムに備わっているが、その設置目的は、運転効率を落とさないようにするためである。つまり、エレベータの運転を緊急に停止させなければならない程度の異常な発熱を検出するために付いている。この場合、制御装置内の異常温度上昇が検出されると、エレベータを緊急停止させ、異常温度上昇の検出が解除されるまでエレベータの運転は停止される。
【０００４】
また、制御装置の異常な発熱を事前に防止する機能は、ファンや冷媒による制御装置の冷却装置のみで行っており、エレベータの運転状態や周囲環境を反映した冷却構造になっていない。
【０００５】
また、このような釣合重りを用いたエレベータシステム以外のエレベータシステムとして、油圧ジャッキ式のエレベータシステムなどがあり、より精密な乗り心地を制御するために、油の温度を検出している例が存在する。なお、エレベータ制御用モータの冷却制御装置の従来例としては、特開平１１−２２８０４３号公報に記載のものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２２８０４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エレベータ制御装置が異常発熱する場合は、高いエレベータの輸送能力が必要なときであり、運転を完全に停止させることは、利用者へのサービス提供上、好ましくない。また、必要以上の冷却能力を装備することは、コスト上の問題が生じるのみならず、空冷式の制御装置では、ファンを動作させているとき、埃が入り込んで、冷却装置の能力を低下させてしまうことがある。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑み、制御装置の過熱を防止しつつ、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができるエレベータ制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られる前記制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高くなっているとき、前記乗りかごのドアを開状態にしている時間を延長してエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項３では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごのドア開閉速度を低下させてエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごのドアを全閉状態にしてから乗りかごを出発させるまでの時間または乗りかごが目的階に到着してからドアが開くまでの時間の少なくともいずれか一方を長くしてエレベータの運転間隔を長くさせる機能を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項５では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごの過積載量を低下させて制御装置の負荷を軽減させる機能を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項６では、電動機を駆動制御して乗りかごを昇降運転させるエレベータ制御装置において、当該エレベータ制御装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記乗りかごが昇降運転されているとき、前記温度検出手段の検出結果に基づき、当該エレベータ制御装置内に設けられた冷却機構の冷却能力を最適化する主制御手段とを備え、前記主制御手段は、前記温度検出手段によって得られるエレベータ制御装置内の温度が予め設定されている基準値より高いとき、前記乗りかごの積載量が釣合重りの重さと対応する積載量になるまで乗りかごの出発を遅らせて負荷を軽減させる機能を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項７では、請求項１乃至６のいずれかに記載したエレベータ制御装置において、前記主制御手段は、エレベータの起動回数とエレベータの電動機電流値とに基づき、前記制御装置内の温度を推定することを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、特殊な温度検出手段などを使用することなく、制御装置内の温度を推定でき、この推定動作で得られた温度情報に基づき、電動ファン、ドア開時間、ドア開閉速度、出発時の遅延時間、到着時の遅延時間、過積載量、乗りかごの積載量などを最適化させて、制御装置内部に入り込む粉塵の量、電動ファンの消費電力を最小にさせながら、制御装置の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
図１は本発明によるエレベータシステムの実施形態を示す概略構成図である。なお、図１は後述する各実施形態の説明において共通に使用する。
【００１８】
この図に示すエレベータシステム１は、建物の昇降路２内に昇降自在に配置される乗りかご３と、乗りかご３の重さ、積載量などと釣り合う重さに設定され、昇降路２内に昇降自在に配置される釣合重り４と、これら乗りかご３、釣合重り４を繋ぐロープ５と、建物の機械室６内に配置され、ロープ５を走行させて乗りかご３を昇降させる電動機７と、機械室６内に配置され、各呼び入力装置の出力、各センサの出力などに基づき、電動機７を制御し、乗りかご３を上昇、下降、停止させつつ制御信号線８を介して乗りかご３に設けられたドア９の開閉などを行う制御装置１０とを備えており、各エレベータホールに設けられた各呼び入力装置、乗りかご３内に設けられた呼び入力装置などの操作内容、各センサの出力、例えば図２に示すように、乗りかご３の底部に設けられた荷重検出器１１から出力される乗りかご荷重検出信号などに基づき、電動機７を制御して、乗りかご３を昇降、停止させながら、乗りかご３に設けられたドア制御装置１２を制御して、ドア９を開閉させ、利用者を指定階に運ぶ。また、この動作と並行し、図３に示すように、制御装置１０内の所定部分、例えば制御装置１０内に配置された各機器から出た熱が集中する場所に配置された熱電対センサなどの温度検出器１３の検出結果に基づき、主制御ユニット１４によって、電動ファン１５の回転数を切り替えて、空冷式の放熱フィン１６を持つ冷却装置１７から出る熱を効率良く、外部に放出させる。
【００１９】
次に、具体的な数値を用いて、エレベータシステム１の冷却方法、その効果などを詳細に説明する。
【００２０】
まず、乗りかご３の定員が“２４人”であると仮定し、積載量が“１００％”になっているとき、“１６００ｋｇ”になるものと仮定する。また、乗りかご３を上昇させるとき、乗りかご３に“１００％”の積載があると仮定し、また乗りかご３を下降させるとき、積載無しと仮定し、また乗りかご３を定格速度で往復させたとき、電動機７に流れる電動機電流の実効電流が“３６０〔Ａｒｍｓ〕”になるものと仮定する。また、釣合重り４の重さと、乗りかご３の荷重とが釣り合う積載として、“７７０ｋｇ”という値を使用し、そのときの実効電流が“９０〔Ａｒｍｓ〕”になるものと仮定する。
【００２１】
また、説明を簡単にするために、一定時間内に流れる電動機電流の実効値と、制御装置１０から発生する熱量とが比例するものと仮定し、一定時間“ｔ〔ｈ〕”内の平均実効電流が“Ｉ〔Ａｒｍｓ〕”であるとき、制御装置１０内に配置された各機器から総発熱量が“５ｔ×Ｉ〔Ｗ〕”になるものと仮定する。
【００２２】
また、制御装置１０内に配置された各機器からの総発熱量に応じて、制御装置１０内の上昇温度を求める際の換算値として、電動ファン１５が停止しているとき“０．２ｔ〔Ｋ／Ｗ〕”、弱のとき“０．０４ｔ〔Ｋ／Ｗ〕”、中のとき“０．０３ｔ〔Ｋ／Ｗ〕”、強のとき“０．０２ｔ〔Ｋ／Ｗ〕”を使用し、冷却能力を超えた分に応じて、制御装置１０内に設けられた各機器の温度が上昇するものと仮定する。また、換算値は、制御装置１０内の温度上昇が飽和した状態のもので、過渡状態に関しては、説明を省略するものとする。
【００２３】
また、電動ファン１５の仕様として、弱のとき“１８０Ｗ”の消費電力で、風量が“４５ｍ３／ｍｉｎ”になり、中のとき“２７０Ｗ”の消費電力で、風量が“６０ｍ３／ｍｉｎ”になり、強のとき“３６０Ｗ”の消費電力で、風量が“８５ｍ３／ｍｉｎ”になるものと仮定する。また、冷却に使用される外気温度が“２５℃”で、一定に保たれているものと仮定する。
【００２４】
さらに、制御装置１０の過熱保護装置は、制御装置１０内の特定位置での温度が“８０℃”になったとき、エレベータの運転を停止させ、“５０℃”まで戻った時点で、保護機能を解除して、エレベータの運転を再開するものと仮定する。
【００２５】
このような条件下で、エレベータシステム１が起動されると、図４のフローチャートに示すように、主制御ユニット１４によって、各呼び入力装置から呼び情報が出力されているかどうか（ステップＳ１）、過熱保護装置が動作しているかどうかがチェックされ（ステップＳ２）、各呼び入力装置から呼び情報が出力されるまで、また過熱保護装置が動作するまで、電動ファン１５が停止状態にされる（ステップＳ３）。
【００２６】
この後、各呼び入力装置のいずれかから呼び情報が出力されると（ステップＳ１）、主制御ユニット１４によって、電動機７に電動機電流が供給されて、エレベータの運転が開始されるとともに、温度検出器１３によって、制御装置１０内の温度が検出され、検出結果が主制御ユニット１４に供給される（ステップＳ４）。このとき、制御装置１０内の温度がどのような温度であっても、冷却装置１７の電動ファン１５が弱（“０．０４ｔ〔℃／Ｗ〕”）で起動される（ステップＳ５、Ｓ６）。
【００２７】
この後、主制御ユニット１４によって、温度検出器１３の出力の基づき、制御装置１０内の温度が判定され、“４０℃”になったとき（ステップＳ５、Ｓ７）、電動ファン１５が中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えられて、冷却能力が上げられ（ステップＳ８）、さらに“６０℃”になったとき（ステップＳ７）、電動ファン１５が強（“０．０２ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えられて、冷却能力がさらに上げられ、この状態で、“８０℃”になるまでエレベータの運転が継続される（ステップＳ９）。
【００２８】
そして、“８０℃”を越えたとき、過熱保護装置によって、これが検知されて、エレベータの運転が停止させられるとともに、主制御ユニット１４によって、これが検知されて（ステップＳ２）、電動ファン１５の動作が停止させられる（ステップＳ３）。
【００２９】
また、過熱保護装置によって制御装置１０内の各機器の動作が停止されたこと、または電動ファン１５が駆動されたこと起因して制御装置１０内の温度が低下すると、主制御ユニット１４によって、これが検出される。そして、“６０℃”以下になった時点で、電動ファン１５が強から中に戻され、また“４０℃”以下になった時点で、電動ファン１５が中から弱に戻される（ステップＳ４〜Ｓ９）。
【００３０】
次に、本実施形態の効果を確認するため、冷却能力が中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）にされた電動ファンを装備している従来機種と、本実施形態の電動ファン１５を装備した新型機種（エレベータシステム１）とに対し各々、エレベータ定格の“１１０％”に相当する電動機電流“４００〔Ａｒｍｓ〕”を流し、制御装置内の温度変化を測定したところ、図５に示す温度特性を得た。
【００３１】
この図から明らかなように、第１の実施形態では、制御装置１０を起動直後させてから、制御装置１０内の温度が“４０℃”を越えるまで、電動ファン１５を弱（“０．０４ｔ〔℃／Ｗ〕”）にしている。このため、従来機種よりも早く温度が上昇し、さらに制御装置１０内の温度が“４０℃”を越えて、“６０℃”になるまでの間、従来機種と同等の冷却能力になるものの、制御装置１０内の温度が“４０℃”を越えるまでに蓄積された熱を余分に放出させなければならない分だけ、従来機種よりも高い温度で推移する。
【００３２】
そして、制御装置１０内の温度が“６０℃”を越えた時点で、新型機種の冷却能力が強（“０．０２ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えられ、従来機種よりも冷却能力が高くなる。
【００３３】
これにより、従来機種では、エレベータを起動させてから、約３０分で、過熱保護装置が動作する“８０℃”に到達してしまったのに対し、新型機種では、制御装置１０内の温度を“７０℃”付近で飽和させ、高負荷状態で、長時間、エレベータを運転させても、過熱保護装置を動作させないようにさせ、エレベータを緊急停止させなくて良いことが確認できた。
【００３４】
なお、実際の稼働状態では、極めて希にしか、このような運転条件ならないが、エレベータの運転を停止させたときの影響を考慮すると、このような対策を施しておくことは極めて有意義なものと思われる。
【００３５】
次に、電動ファン１５の消費電力に関しての作用を確認するために、冷却能力が中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）にされた電動ファンを装備している従来機種と、本実施形態の電動ファン１５を装備した新型機種（エレベータシステム１）とに対し各々、エレベータ定格の“３０％”に相当する電動機電流“１０５〔Ａｒｍｓ〕”を８時間に渡り、連続して流し、制御装置内の温度変化を測定したところ、図６に示す温度特性を得た。
【００３６】
この図から明らかなように、電動機電流を“１０５〔Ａｒｍｓ〕”にしているとき、従来機種では、“約４０℃”位で、制御装置内の温度上昇が飽和し、８時間に渡り、“７７７６ｋＷ”の電力を消費するのに対し、新機種では、“４０℃”を境にして、電動ファン１５の強度を弱←→中に切り替え、さらに検証した結果、消費電力が“２０７４ｋＷ”にされた“弱”の割合が“４”になり、消費電力が“４６６６ｋＷ”にされた“中”の割合が“６”になり、合計で、“６７４０ｋＷ”になることが分かった。
【００３７】
これにより、新型機種では、従来機種に比べ、消費電力を“１３％”改善させることを確認することができた。
【００３８】
なお、参考まで述べれば、一般的なエレベータでは、通常の運転状態で、１日の起動回数の“約６０％”が定格の“３０％”以下で運転される。また、検証では、作用の説明を解り易くするために、連続で通電された状態を想定しているが、エレベータの稼働状態によっては、多少の変動がある。
【００３９】
次に、電動ファン１５を動作させたとき、制御装置１０内に流れ込む粉塵の影響を検証する。
【００４０】
まず、エレベータが設置される建物では、建物の使用開始後には、“約０．２ｍｇ／ｍ３”の粉塵量で推移するが、工事中には、平均でも、“２．５ｍｇ／ｍ３”の粉塵量になり、これがエレベータの機械室６まで上がるものと思われる。
【００４１】
そして、電動ファン１５を動作させたとき、制御装置１０内に流れ込む粉塵のうち、防塵フィルタなどで除去しきれない、“３％”程度の粉塵が制御装置１０内の各機器に付着し、制御装置１０全体で、“２００ｇ”程度の粉塵が付着したとき、トラッキング現象が発生し、発火事故などが発生するものと思われる。
【００４２】
そこで、まず建物が工事中である場合を想定し、工事中においては、乗りかご３の意匠などを正式な仕様にしないで、仮の乗りかごにすることが多いことから、通常の運転時に比べ、“５％”程度、電動機電流が減少するものと仮定し、さらに工事中においては、エレベータ自体を殆ど停止させることなく連続的に運転させることが多いことから、上述した検証と同様に、定格の“３０％”で、連続的に通電を行うものと仮定して、制御装置１０内の各機器に付着する粉塵量を求めた。
【００４３】
この結果、従来機種では、工事中に、１日に８時間、電動ファンを動作させると、“６０〔風量〕×２．５〔粉塵量〕×０．０３〔制御装置付着分〕×４８０〔時間〕＝２１６０〔ｍｇ〕”となって、制御装置内の各機器に、“２．１６ｇ”の粉塵が付着し、“１ヶ月”に“２５日”、エレベータを稼働させるものと仮定すると、“約３．７ヶ月”で、トラッキング現象などが発生する、“２００〔ｇ〕”に達してしまうことから、その前に制御装置内部の清掃を行ったり、機器の交換などを行ったりしなければならない。
【００４４】
また、建物の工事が完了してから、使用を開始した場合には、同じ通電条件で、エレベータを稼働させたとき、“１日”に“約１７３ｍｇ”の粉塵が付着することから、“約３．８年”で、トラッキング現象などの影響が出る、“２００〔ｇ〕”に達してしまう。
【００４５】
これに対し、同じ条件で、新機種を稼働させたとき、工事中の状態でも、“１日”に“１．９４ｇ”の粉塵しか付着せず、トラッキング現象などの影響が出る、“２００〔ｇ〕”に達するまで、“約４．１ヶ月”かかることから、従来機種に比べ、“約１０日”だけ、遅らせることができる。
【００４６】
また、工事が完了してから、使用を開始した場合には、同じ通電条件で、エレベータを稼働させたとき、“１日”に“約１５５ｍｇ”の粉塵しか付着せず、トラッキング現象などの影響が出る、“２００〔ｇ〕”に達するまで、“約４．３年”かかることから、従来機種に比べ、“約半年”だけ、遅らせることができる。
【００４７】
このように、第１の実施形態では、制御装置１０内に配置した温度検出器１３によって、制御装置１０内の温度を測定させ、この測定結果に基づき、主制御ユニット１４によって、電動ファン１５を“弱”、“中”、“強”のいずれかにして、制御装置１０内の温度を最適化させるようにしている。このため、制御装置１０内部に入り込む粉塵の量、電動ファン１５の消費電力を最小にさせながら、制御装置１０の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００４８】
また、制御装置１０内の各機器に付着する粉塵の量を最少にできることから、制御装置１０内のメンテナンス回数、清掃回数を少なくさせて、メンテナンスコストを低減できる。
【００４９】
《第２の実施形態》
次に第２の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００５０】
第２の実施形態では、制御装置１０は、乗りかご３が目的階に着床したとき、温度検出器１３の検出結果に応じて、ドア制御装置１２を制御し、乗りかご３のドア開閉時間を調整する。制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３のドアが開かれている時間を長くさせて、エレベータの運転間隔を長くさせ、その分だけ、制御装置１０にかかる負荷を小さくさせ、過熱保護装置が働く回数を低減する。
【００５１】
これにより、エレベータシステム１では、図７のフローチャートに示すように、乗りかご３の運転が行われ、主制御ユニット１４によって、温度検出器１３の検出結果が処理されて、制御装置１０内の温度がチェックされ（ステップＳ１１）、制御装置１０内の温度が“６０℃”未満であるとき（ステップＳ１２）、ドアタイマに“１０秒”がセットされ（ステップＳ１３）、また“６０℃”を越えているとき（ステップＳ１２）、ドアタイマに“１３秒”がセットされて（ステップＳ１４）、乗りかご３のドア９が開状態にされる（ステップＳ１５）。
【００５２】
次いで、ドアタイマがタイムアップしたとき（ステップＳ１６）、あるいは乗りかご３内に設けられた戸閉ボタンが操作されたとき（ステップＳ１７）、主制御ユニット１４によって、ドア９が全開状態になっているかどうかがチェックされ、ドア９が全開状態になっていないとき（ステップＳ１８）、ドア制御の保護機能動作ルーチンを動作させて、機器の安全性、利用者の安全性などを確保させる（ステップＳ１９）。
【００５３】
また、ドアタイマがタイムアップしたり、乗りかご３内に設けられた戸閉ボタンが操作されたりしたとき、ドア９が全開状態であれば（ステップＳ１８）、主制御ユニット１４によって、ドアタイマに“１０秒”がセットされているかどうかがチェックされる。
【００５４】
そして、ドアタイマに“１０秒”がセットされていれば（ステップＳ２０）、ドア９の閉動作が行われて、ドア９が閉じられ（ステップＳ２４）、またドアタイマに“１０秒”がセットされていなければ、戸閉ボタン無効表示器が点灯させられた後（ステップＳ２１）、ドアタイマがタイムアップするまで、ドア９の閉動作が停止させられ、ドアタイマがタイムアップした時点で（ステップＳ２２）、戸閉ボタン無効表示器が消灯され（ステップＳ２３）、ドア９が閉じられる（ステップＳ２４）。
【００５５】
次に、第２の実施形態の効果を検証するために、冷却能力が中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）に設定された従来機種と、本実施の形態の新型機種（エレベータシステム１）とに対し各々、エレベータの起動時間（上昇）として、“２０秒”、ドア９の開閉動作時間を含むドア開時間として、“１０秒”、エレベータ起動時間（下降）として、“２０秒”、ドア９の開閉動作時間を含むドア開時間として、“１０秒”を“１起動サイクル”とし、電動機電流として、定格の“１１０％”に相当する“４００Ａｒｍｓ”を連続的に流すという運転条件で、エレベータを運転し、制御装置内の温度変化を測定したところ、図８に示す温度特性を得た。
【００５６】
この図から明らかなように、制御装置１０内の温度が“６０℃”以上になっているとき、１時間当たりの運転時間間隔が、従来機種では、“６０回”になり、発熱量が“２０００Ｗ”となるのに対し、新型機種では、“５４．４回”になり、起動回数を低減させることができた分だけ、制御装置１０の発熱量を下げて、“１８１７Ｗ”にすることができた。
【００５７】
これにより、従来機種では、制御装置内の温度が“８５℃”まで上昇し、過熱保護装置が動作して、エレベータが緊急停止させられるのに対し、新型機種では、制御装置１０内の温度が“７９．５１℃”で飽和させることができ、僅かの差で、エレベータの運転を継続させ得ることが確認できた。
【００５８】
このように、第２の実施形態では、制御装置１０内に配置した温度検出器１３によって、制御装置１０内の温度を測定させ、制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３のドアが開かれている時間を長くさせて、エレベータの運転間隔を長くさせるようにしている。このため、制御装置１０内部に入り込む粉塵の量、電動ファン１５の消費電力を最小にさせながら、制御装置１０の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００５９】
また、第２の実施形態では、建物に設けられた各エレベータ利用率が集中する時間帯に、特定のエレベータに利用者が集中したとき、このエレベータの輸送能力を若干、低下させてしまうものの、このエレベータが緊急停止しないようにさせて、１台のエレベータが緊急停止させられ、残っているエレベータに利用者が集中して、これらエレベータが順次、緊急停止するという事故を未然に防止させることができ、これによって建物の利用者から見た利便性を大幅に向上させることができる。
【００６０】
また、エレベータの輸送能力（定格）を決める際、最大瞬間の電動機電流値の僅かの差で、１ランク上の制御装置を適用させたり、制御装置の冷却能力に合わせて、エレベータの輸送能力をダウンさせたりさせていたときに比べ、最少のコストで、最大の輸送能力を確保できる。
【００６１】
《第３の実施形態》
次に第３の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００６２】
第３の実施形態では、制御装置１０は、乗りかご３が目的階に着床したとき、温度検出器１３の検出結果に応じて、ドア制御装置１２を制御し、乗りかご３のドア開閉速度を調整する。制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３のドア開閉速度を通常の速度より、遅くさせて、エレベータの運転間隔を長くさせ、その分だけ、制御装置１０にかかる負荷を小さくさせ、過熱保護装置が働く回数を低減する。
【００６３】
これにより、このエレベータシステム１では、図９のフローチャートに示すように、乗りかご３の運転が行われ、主制御ユニット１４によって、温度検出器１３の検出結果が処理されて、制御装置１０内の温度がチェックされ（ステップＳ３０）、制御装置１０内の温度が“６０℃”未満であるとき（ステップＳ３１）、ドア開閉速度値に“α”がセットされ（ステップＳ３２）、また“６０℃”を越えているとき、ドア開閉速度値に、“α−β”がセットされる（ステップＳ３３）。
【００６４】
この後、乗りかご３が目的階に着床したとき、主制御ユニット１４によって、ドア開閉速度値が“α”であるかどうかがチェックされ、“α”であれば（ステップＳ３４）、速度“α”で、ドア９が開けられ（ステップＳ３５）、またドア開閉速度値が“α”でなければ（ステップＳ３４）、速度“α−β”でドア９が開けられる（ステップＳ３６）。
【００６５】
次いで、ドアタイマがタイムアップしたとき（ステップＳ３７）、あるいは乗りかご３内に設けられた戸閉ボタンが操作されたとき（ステップＳ３８）、主制御ユニット１４によって、ドア９が全開状態になっているかどうかがチェックされ、ドア９が全開状態になっていないとき（ステップＳ３９）、ドア制御の保護機能動作ルーチンを開始させて、利用者の安全性を確保させる（ステップＳ４０）。
【００６６】
また、ドアタイマがタイムアップしたり、乗りかご３内に設けられた戸閉ボタンが操作されたりしたとき、ドア９が全開状態であれば（ステップＳ３９）、主制御ユニット１４によって、ドア開閉速度値が“α”であるかどうかがチェックされ、“α”であれば（ステップＳ４１）、速度“α”で、ドア９が閉じられ（ステップＳ４２）、またドア開閉速度値が“α”でなければ（ステップＳ４１）、速度“α−β”でドア９が閉じられる（ステップＳ４３）。
【００６７】
このように、第３の実施形態では、制御装置１０内に配置した温度検出器１３によって、制御装置１０内の温度を測定させ、制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３のドア開閉速度を通常の速度より、遅くさせて、エレベータの運転間隔を長くさせ、その分だけ、制御装置１０にかかる負荷を小さくさせるようにしている。このため、制御装置１０内部に入り込む粉塵の量、電動ファン１５の消費電力を最小にさせながら、制御装置１０の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００６８】
《第４の実施形態》
次に第４の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００６９】
第４の実施形態では、制御装置１０は、温度検出器１３の検出結果に応じて、乗りかご３のドア９を全閉させてから乗りかご３が動き始めるまでの時間と、乗りかご３が目的階に到着してからドア９を開くまでの時間とを延ばすようにしたことを特徴としている。制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、ドア９を全閉させてから乗りかご３が動き始めるまでの時間と、乗りかご３が目的階に着床してから、ドア９を開くまでの時間とを長くさせ、その分だけ、エレベータの運転間隔を広げさせて、制御装置１０にかかる負荷を小さくさせ、過熱保護装置が働く回数を低減する。
【００７０】
なお、運転間隔を長くさせている部分は通常、利用者から見えないことから、特別な表示などは行わない。
【００７１】
このように、第４の実施形態では、制御装置１０内の温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、ドア９を全閉させてから乗りかご３が動き始めるまでの時間と、乗りかご３が目的階に着床してから、ドア９を開くまでの時間とを長くさせ、その分だけ、エレベータの運転間隔を広げさせて、制御装置１０にかかる負荷を小さくさせるようにしている。このため、制御装置１０内部に入り込む粉塵の量、電動ファン１５の消費電力を最小にさせながら、制御装置１０の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００７２】
《第５の実施形態》
次に第５の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００７３】
第５の実施形態では、乗りかご３が過積載に近い状態で連続運転されることを前提とした制御方法であり、乗りかご３の積載量が釣合重り４の重さより軽いときでも、釣合重り４からの影響を受けることが無いものとして説明している。
【００７４】
第５の実施形態では、制御装置１０は、乗りかご３の過積載量を変更できるようにしている。温度検出器１３によって検出された温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３の底部に設けられた荷重検出器１１から出力される乗りかご荷重検出信号などに基づき、乗りかご３が過積載になっているかどうかを判定させる際、過積載量の検出値を、通常の値より低下させて乗りかご３を昇降させるときの負荷を小さくさせ、その分だけ制御装置１０にかかる負荷を小さくさせ、過熱保護装置が働く回数を低減させるようにさせたことである。
【００７５】
これにより、制御装置１０内の温度が指定された温度、例えば“６０℃”を越えている状態で、荷重検出器１１から出力される乗りかご荷重検出信号に基づき、主制御ユニット１４によって、乗りかご３が過積載になっているかどうかが判定されるとき、乗りかご３の積載量が予め設定されている通常の過積載量、例えば釣合重り４と釣り合う積載量に“３０ｋｇ”を加えた過積載量が“１００％”定格にされていれば、この“１００％”定格を基準として、予め設定されている割合、例えば定格の“４８％”を用いて、乗りかご３が過積載であるかどうかを判定させ、乗りかご３を昇降させる際に制御装置１０にかかる負荷を小さくさせる。
【００７６】
次に、エレベータの運転条件として、下記に示す内容を設定し、第５の実施形態の効果を検証する。
【００７７】
まず、乗りかご３を実際に昇降させているときの過負荷運転形態を想定し、昇り側では、“１１０％”積載（１７５０ｋｇ）で連続運転させている状態で、制御装置１０内の温度が“６０℃”になったとき、過積載であると判定する際の基準値を“４８％”積載（７６０ｋｇ）に切り替えるものとし、また降り側では、積載無しの状態で、釣合重り４を引き上げる動作のみとする。
【００７８】
また、“１１０％”積載の状態で往復したとき、定格の“１０６％”に対応する電動機電流“３８０〔Ａｒｍｓ〕”が流れ、また“４８％”積載の状態で往復したとき、定格の“６１％”に対応する電動機電流“２２０〔Ａｒｍｓ〕”が流れるものとする。
【００７９】
そして、第５の実施形態による新型機種（エレベータシステム１）の効果を確認するために、冷却能力が中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）にされた電動ファンを装備している従来機種と、制御装置１０内の温度が“６０℃”を越えた時点で、積載量制限を行う本実施形態の新型機種とに対し各々、上述した運転条件で連続して負荷を与えながら、制御装置内の温度変化を測定したところ、図１０に示す温度特性を得た。
【００８０】
この図から明らかなように、“１１０％”積載で、乗りかご３を連続運転させると、従来機種では、制御装置内の温度が“６０℃”を越えて、飽和直前の“８０℃”を越えたとき、過熱保護装置が動作し、エレベータが緊急停止させられるのに対し、新型機種では、制御装置１０内の温度が“６０℃”を越えたとき、“４８％”積載にして、通電条件を変更し、“５７℃”付近まで、温度を戻させることができ、これによって１往復毎に、“１１０％”積載と、“４０％”積載とを交互に切り替えさせたとき、制御装置１０内の温度が“６０℃”を大きく越えないようにさせて、過熱保護装置が動作しないようにさせ、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減できる。
【００８１】
《第６の実施形態》
次に第６の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００８２】
第６の実施形態では、制御装置１０は、乗りかご３の過積載量を可変し得るようにし、温度検出器１３によって検出された温度が予め設定された温度、例えば“６０℃”を越えているとき、乗りかご３の底部に設けられた荷重検出器１１から出力される乗りかご荷重検出信号などに基づき、乗りかご３の積載量が釣合重り４の重さと釣り合うまで、乗りかご３を出発させないようにして、釣合重り４からの影響を受け難くさせ、その分だけ制御装置１０にかかる負荷を小さくさせ、過熱保護装置が働く回数を低減させるようにさせたことである。
【００８３】
これにより、制御装置１０の異常発熱、電動ファン１５の故障、機械室６の温度異常など、通常の運転状況と異なる状況が発生している状態で、制御装置１０内の温度が“６０℃”になったとき、荷重検出器１１から出力される乗りかご荷重検出信号に基づき、主制御ユニット１４によって、乗りかご３が積載量が釣合重り４の重さと釣り合うまで、乗りかご３を出発させないようにして、釣合重り４からの影響を受け難くし、その分だけ制御装置１０にかかる負荷を小さくでき、過熱保護装置が働く回数を低減できる。
【００８４】
《第７の実施形態》
次に第７の実施形態を説明する。なお、システム構成は図１と同様であるため、図示は省略し、特徴部分のみについて説明する。
【００８５】
第７の実施形態では、制御装置１０は、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、内部温度を推定して、電動ファン１５の回転数を制御し、装置内部の温度を制御するようにし、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、制御装置１０内部の温度を推定でき、内部温度が“４０℃”を越えたとき、電動ファン１５を中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えさせて、冷却能力を上げさせ、さらに“６０℃”になったとき、電動ファン１５を強（“０．０２ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えさせて、冷却能力をさらに上げさせ、この状態で、“８０℃”になるまで、エレベータの運転を継続させて、“８０℃”を越えて、過熱保護装置が動作し、エレベータの運転が停止させられたとき、電動ファン１５の動作を停止させるようにしたことである。
【００８６】
また、電動ファン１５が強にされた状態で、制御装置１０内の温度が低下し、“６０℃”以下になったとき、主制御ユニット１４によって、電動ファン１５を強から中に戻し、また“４０℃”以下になった時点で、電動ファン１５を中から弱に戻す。
【００８７】
次に、具体的な数値を用いて、第７の実施形態における制御装置１０内部の温度を推定手順について、説明する。
【００８８】
まず、制御装置１０内の温度を検出するハードウェアとして、主制御ユニット１４内に設けられ、エレベータの起動回数、電動機電流値、乗りかご３の積載量などを常時、検出しているインバータ、マイコンなどが使用されて、エレベータが起動しているときの電動機電流が積算され、１回だけ起動させたときの実効電流値が算出され、これが記憶される。
【００８９】
この後、主制御ユニット１４によって、過去５分間に発生した各起動に対応する実効電流値が１秒毎にサンプリングされて、平均化され、さらに１時間当たりの温度上昇値に換算されて、制御装置１０内部の温度が推定される。
【００９０】
例えば、過去、“３００秒間”において、長さ“２０秒間”、実効電流値“２００〔Ａｒｍｓ〕”の起動が“１０秒間隔”で繰り返し、発生した場合、最初の起動で電動ファン１５が弱“０．０４ｔ〔℃／Ｗ〕”にされることから、最初の起動が終了した時点で、主制御ユニット１４によって、下記に示す演算が行われ、平均化した実効電流値として、“１３〔Ａｒｍｓ〕”が求められ、制御装置１０内の温度が“２８℃”であると推定される。
【００９１】
【数１】
2004284733.tif 000003
続いて、３回目の起動が完了した時点で、主制御ユニット１４によって、下記に示す演算が行われ、平均化した実効電流値として、“４０〔Ａｒｍｓ〕”が求められ、制御装置１０内の温度が“３３℃”であると推定される。
【００９２】
【数２】
2004284733.tif 000004
この後、主制御ユニット１４によって、上述した演算が繰り返され、６回目に起動され、実効電流値として“７５〔Ａｒｍｓ〕”が求められ、制御装置１０内の温度推定値として、“４０℃”が求められたとき、電動ファン１５が中“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”に切り替えられる。
【００９３】
以下、算出対象となっている“３００〔秒〕”の間、主制御ユニット１４によって、上述した演算が繰り返され、最後の起動に関する演算が行われた時点で、実効電流値として、“１３３〔Ａｒｍｓ〕”が求められ、制御装置１０内の温度推定値として、“４５℃”が求められる。
【００９４】
また、制御装置１０内の温度が低下する際にも、主制御ユニット１４によって、上述した演算式が用いられて、過去“３００〔秒〕”間について、各起動毎に、電動機電流値から実効電流値が求められるとともに、１秒毎の更新処理で、制御装置１０内の温度が推定され、この推定処理で得られた温度に応じて、電動ファン１５の冷却能力が切り替えられる。
【００９５】
このように、第７の実施形態では、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、内部温度を推定して、電動ファン１５の回転数を制御し、装置内部の温度を制御するようにした制御装置１０を設け、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、制御装置１０内部の温度を推定でき、内部温度が“４０℃”を越えたとき、電動ファン１５を中（“０．０３ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えて、冷却能力を上げ、さらに“６０℃”になったとき、電動ファン１５を強（“０．０２ｔ〔℃／Ｗ〕”）に切り替えて、冷却能力をさらに上げるようにしている。このため、特別な温度検出器などを用いることなく、制御装置１０内の温度を推定することができるとともに、推定動作で得られた温度情報に基づき、電動ファン１５の風量などを最適化させて、制御装置１０内部に入り込む粉塵の量、電動ファン１５の消費電力を最小にさせながら、制御装置１０の過熱を防止させて、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【００９６】
なお、第７の実施形態では、第１の実施形態に対し、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、前記制御装置内の温度を推定するようにしたが、第２の実施形態乃至第６の実施形態の何れかに対し、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、制御装置の内部温度を推定するようにしても良い。
【００９７】
《他の実施形態》
また、上述した各実施形態では、電動ファン１５を使用した空冷式の放熱装置を使用して、装置内部の熱を外部に放出させるようにしているが、このような空冷式の放熱装置に代えて、水冷式の放熱装置、冷媒を用いた放熱装置、ペルチェ式の放熱装置などを用いて、装置内部の熱を外部に放出させるようにしても良い。
【００９８】
また、上述した第７の実施形態では、乗りかご３の起動回数と、電動機電流の大きさとに基づき、内部温度を推定するようにしているが、電動機電流の大きさと対応する値、例えば乗りかご３の積載量などと、乗りかご３の起動回数とに基づき、内部温度を推定するようにしても良い。
【００９９】
また、上述した各実施形態では、温度検出器１３として、熱電対センサなどを使用するようにしているが、赤外線の波長を感知して、温度を検出する赤外線式温度検出器などを使用するようにしても良い。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制御装置の過熱を防止しつつ、エレベータの緊急停止回数を大幅に低減させ、利用者の利便性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエレベータシステムの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す乗りかごの詳細な構成例を示す正面図である。
【図３】図１に示す制御装置の詳細な構成例を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態におけるエレベータシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態におけるエレベータシステムと、従来機種とに対し、エレベータ定格の“１１０％”に相当する“４００〔Ａｒｍｓ〕”の電動機電流を流したときの温度特性例を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態におけるエレベータシステムと、従来機種とに対し、エレベータ定格の“３０％”に相当する電動機電流“１０５〔Ａｒｍｓ〕”を８時間に渡り、連続して流したときの温度特性例を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態におけるエレベータシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態におけるエレベータシステムと、従来機種とに対し、エレベータ定格の“１１０％”に相当する“４００Ａｒｍｓ”の電動機電流を連続的に流したときの温度特性例を示すグラフである。
【図９】第３の実施形態におけるエレベータシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図１０】第５の実施形態におけるエレベータシステムの温度特性例と、従来機種の温度特性例とを示すグラフである。
【符号の説明】
１：エレベータシステム
２：昇降路
３：乗りかご
４：釣合重り
５：ロープ
６：機械室
７：電動機
８：制御信号線
９：ドア
１０：制御装置
１１：荷重検出器
１２：ドア制御装置
１３：温度検出器（温度検出手段）
１４：主制御ユニット（主制御手段）
１５：電動ファン
１６：放熱フィン
１７：冷却装置
【図１】
2004284733.tif 000005
【図２】
2004284733.tif 000006
【図３】
2004284733.tif 000007
【図４】
2004284733.tif 000008
【図５】
2004284733.tif 000009
【図６】
2004284733.tif 000010
【図７】
2004284733.tif 000011
【図８】
2004284733.tif 000012
【図９】
2004284733.tif 000013
【図１０】
2004284733.tif 000014