KR101215132B1 - 엘리베이터 장치 - Google Patents

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KR101215132B1
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준 하시모토
다카하루 우에다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

엘리베이터 장치에 있어서, 브레이크 제어 장치는 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치를 제어함과 아울러, 엘리베이터 칸이 층 사이에 정지된 경우에 엘리베이터 칸의 구출 운전을 실시한다. 구출 운전에서는 엘리베이터 칸측의 하중과 균형추의 하중의 언밸런스를 이용하여 엘리베이터 칸이 승강장층으로 이동된다. 또, 브레이크 제어 장치는 구출 운전을 실시하기 위한 동일한 연산 처리를 서로 독립적으로 실행하는 제1 및 제2 연산부를 가지고 있다. 제1 및 제2 연산부는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 연산부의 고장을 검출한다.

Description

엘리베이터 장치{ELEVATOR DEVICE}
본 발명은 운행 제어 장치의 고장이나 정전 등에 의해 엘리베이터 칸이 층 사이에 정지된 경우에, 브레이크 장치를 제어하여 엘리베이터 칸을 승강장층으로 이동시키는 구출 운전을 실시 가능한 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터의 고장 시 구출 운전 장치에서는 제어 장치의 고장 시에 브레이크가 해방되고, 엘리베이터 칸측의 하중과 균형추의 하중의 언밸런스를 이용하여 엘리베이터 칸이 주행된다. 이 때, 엘리베이터 칸의 이동 거리 또는 속도가 검출되고, 그 검출 결과에 기초하여 브레이크가 제동 동작된다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개 2005-247512호 공보
상기와 같은 종래의 고장 시 구출 운전 장치에서는 이동 거리 또는 속도를 검출하기 위한 센서나, 브레이크를 제어하기 위한 연산 장치에 고장이 발생한 경우, 엘리베이터 칸을 적정하게 승강장층으로 이동시키지 못하고, 엘리베이터 칸이 승강로의 종단(終端)까지 이동해 버릴 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 엘리베이터 칸의 구출 운전 중에 브레이크 제어 장치의 오동작에 의해 엘리베이터 칸이 폭주(暴走)하는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 엘리베이터 장치는, 구동 쉬브를 가지는 권상기(卷上機); 구동 쉬브에 감겨져 있는 현가(懸架) 수단; 현가 수단에 의해 매달리며, 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸 및 균형추; 엘리베이터 칸의 주행을 제동하는 브레이크 장치; 및 브레이크 장치를 제어함과 아울러, 엘리베이터 칸이 층 사이에 정지된 경우에, 엘리베이터 칸측의 하중과 균형추의 하중의 언밸런스를 이용하여 엘리베이터 칸을 승강장층으로 이동시키는 구출 운전을 실시하는 브레이크 제어 장치를 구비하고, 브레이크 제어 장치는 구출 운전을 실시하기 위한 동일한 연산 처리를 서로 독립적으로 실행하는 제1 및 제2 연산부를 가지고, 제1 및 제2 연산부는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 연산부의 고장을 검출한다.
본 발명에 의하면, 엘리베이터 칸의 구출 운전 중에 브레이크 제어 장치의 오동작에 의해 엘리베이터 칸이 폭주하는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 엘리베이터 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 브레이크 급전 장치를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 장치, 브레이크 제어 장치 및 브레이크 급전 장치를 나타내는 회로도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에 있어서, 엘리베이터 칸(1) 및 균형추(2)는 현가 수단(3)에 의해 승강로 내에 매달려 있고, 권상기(4)의 구동력에 의해 승강로 내에서 승강된다. 현가 수단(3)으로서는 복수 개의 로프 또는 복수 개의 벨트가 이용된다.
권상기(4)는 현가 수단(3)이 감겨진 구동 쉬브(5), 구동 쉬브(5)를 회전시키는 권상기 모터(6), 및 구동 쉬브(5)의 회전을 제동하는 브레이크 장치(7)를 가지고 있다. 브레이크 장치(7)는 구동 쉬브(5)와 동축에 결합된 브레이크 드럼(8)과, 브레이크 드럼(8)에 접리(接離)되는 브레이크 슈(9)와, 브레이크 슈(9)를 브레이크 드럼(8)에 프레스(press)하여 제동력을 인가하는 브레이크 스프링과, 브레이크 스프링에 저항하여 브레이크 슈(9)를 브레이크 드럼(8)으로부터 분리시켜 제동력을 해제하는 전자 마그넷을 가지고 있다.
권상기 모터(6)에는 구동 쉬브(5)의 회전 속도에 따른 신호(엘리베이터 칸(1)의 속도에 관한 신호)를 발생하는 권상기 인코더부(10)가 마련되어 있다. 권상기 인코더부(10)는 각각 독립한 검출 신호를 발생하는 제1 및 제2 속도 검출기로서의 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b; 도 2)를 가지고 있다.
승강로의 상부 종단층 근방에는 상부 승강로 스위치(11)가 마련되어 있다. 승강로의 하부 종단층 근방에는 하부 승강로 스위치(12)가 마련되어 있다. 승강로 스위치(11, 12)는 엘리베이터 칸(1)의 절대 위치를 검출하여 엘리베이터 칸 위치 정보를 수정하기 위한 위치 보정 스위치로서 이용된다. 엘리베이터 칸(1)에는 승강로 스위치(11, 12)를 조작하는 조작 캠(13)이 장착되어 있다.
승강로의 저부(피트(pit))에는 엘리베이터 칸 완충기(14) 및 균형추 완충기(15)가 설치되어 있다. 엘리베이터 칸 완충기(14)는 엘리베이터 칸(1)의 바로 밑에 배치되어 있다. 균형추 완충기(15)는 균형추(2)의 바로 밑에 배치되어 있다.
승강로의 상부에는 조속기 쉬브(governor sheave; 16)가 마련되어 있다. 승강로의 하부에는 텐션 쉬브(tension sheave; 17)가 마련되어 있다. 조속기 쉬브(16) 및 텐션 쉬브(17)에는 조속기 로프(governor rope; 18)가 감겨져 있다. 조속기 로프(18)의 양단부는 엘리베이터 칸(1)에 접속되어 있다. 조속기 로프(18)는 엘리베이터 칸(1)의 승강에 수반하여 순환된다. 이로 인해, 조속기 쉬브(16)는 엘리베이터 칸(1)의 주행 속도에 따른 속도로 회전된다.
조속기 쉬브(16)에는 조속기 쉬브(16)의 회전 속도, 즉 엘리베이터 칸(1)의 속도에 따른 신호를 발생하는 가버너 인코더부(19)가 마련되어 있다. 가버너 인코더부(19)는 각각 독립한 검출 신호를 발생하는 제1 및 제2 가버너 인코더를 가지고 있다.
브레이크 장치(7)는 브레이크 제어 장치(20)에 의해 제어된다. 브레이크 제어 장치(20)에는 권상기 인코더부(10), 승강로 스위치(11, 12) 및 가버너 인코더부(19)로부터의 신호가 입력된다. 또, 브레이크 제어 장치(20)에는 브레이크 장치(7)의 전자 마그넷의 전류에 따른 신호가 입력된다.
브레이크 제어 장치(20)는 엘리베이터 칸(1)을 비상 정지시킬 때, 엘리베이터 칸(1)의 감속도가 과대하게 되지 않도록, 브레이크 장치(7)의 제동력을 제어한다.
또, 브레이크 제어 장치(20)는 엘리베이터 칸(1)의 운행을 제어하는 운행 제어 장치(도시하지 않음)의 고장이나 정전 등에 의해 엘리베이터 칸(1)이 층 사이에 정지된 경우에, 외부로부터의 지령에 따라, 브레이크 장치(7)를 제어하여 엘리베이터 칸(1)을 자동적으로 승강장층에 이동시키는 구출 운전을 행한다. 엘리베이터 칸(1)의 구출 운전에서는 엘리베이터 칸(1)측의 하중과 균형추(2)의 하중의 언밸런스를 이용하여 엘리베이터 칸(1)이 소정의 승강장층(예를 들어 가장 가까운 층)까지 저속으로 주행된다.
브레이크 장치(7)의 전자 마그넷에는 브레이크 급전 장치(21)에 의해 전력이 공급된다. 브레이크 급전 장치(21)에 의한 브레이크 장치(7)로의 전력 공급은 브레이크 제어 장치(20)에 의해 제어된다.
도 2는 도 1의 브레이크 장치(7), 브레이크 제어 장치(20) 및 브레이크 급전 장치(21)를 나타내는 회로도이다. 브레이크 장치(7)의 전자 마그넷에는 제1 및 제2 브레이크 코일(전자 코일; 22a, 22b)이 마련되어 있다.
이러한 브레이크 코일(22a, 22b)에 전류를 흘리는 것에 의해, 전자 마그넷이 여자(勵磁)되고, 브레이크 장치(7)의 제동력을 해제하기 위한 전자력이 발생되고, 브레이크 슈(9)가 브레이크 드럼(8)으로부터 개리(開離)된다. 또, 브레이크 코일(22a, 22b)로의 통전을 차단하는 것에 의해, 전자 마그넷의 여자가 해제되고, 브레이크 스프링의 스프링력에 의해 브레이크 슈(9)가 브레이크 드럼(8)에 프레스된다. 또한, 브레이크 장치(7)의 제동력은 브레이크 코일(22a, 22b)로의 전압 지령을 제어하는 것에 의해 제어된다.
제1 브레이크 코일(22a)에는 제1 방전 저항(23a)과 제1 방전 다이오드(24a)를 직렬로 접속한 회로가 병렬로 접속되어 있다. 제2 브레이크 코일(22b)에는 제2 방전 저항(23b)과 제2 방전 다이오드(24b)를 직렬로 접속한 회로가 병렬로 접속되어 있다.
제1 브레이크 코일(22a)의 일단과 제2 브레이크 코일(22b)의 일단은 제1 및 제2 전자 스위치(25, 26)를 통하여 전원에 접속되어 있다. 제1 및 제2 전자 스위치(25, 26)는 직렬로 접속되어 있다. 제1 브레이크 코일(22a)의 타단은 제1 브레이크 코일 제어 스위치(27a)를 통하여 접지부에 접속되어 있다. 제2 브레이크 코일(22b)의 타단은 제2 브레이크 코일 제어 스위치(27b)를 통하여 접지부에 접속되어 있다.
제1 전자 스위치(25)는 제1 구동 코일(28a)에 의해 개폐된다. 제1 구동 코일(28a)의 일단은 전원에 접속되어 있다. 제1 구동 코일(28a)의 타단은 제1 전자 스위치 제어 스위치(29a)를 통하여 접지부에 접속되어 있다.
제2 전자 스위치(26)는 제2 구동 코일(28b)에 의해 개폐된다. 제2 구동 코일(28b)의 일단은 전원에 접속되어 있다. 제2 구동 코일(28b)의 타단은 제2 전자 스위치 제어 스위치(29b)를 통하여 접지부에 접속되어 있다. 제어 스위치(27a, 27b, 29a, 29b)로서는 각각 반도체 스위치가 이용되고 있다.
브레이크 제어 장치(20)는 구출 운전을 실시하기 위한 동일한 연산 처리를 서로 독립적으로 실행하는 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)를 가지고 있다. 제1 연산부(30a)는 제1 브레이크 코일 제어 스위치(27a) 및 제1 전자 스위치 제어 스위치(29a)의 개폐를 제어한다. 제2 연산부(30b)는 제2 브레이크 코일 제어 스위치(27b) 및 제2 전자 스위치 제어 스위치(29b)의 개폐를 제어한다.
제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 각각 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 제1 및 제2 연산부(30a, 30b) 사이에는 2포트 RAM(31)이 접속되어 있다. 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 2포트 RAM(31)을 통하여 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b) 중 적어도 어느 하나에 고장이 발생했는지의 여부를 감시한다.
제1 연산부(30a)에는 제1 권상기 인코더(10a)로부터의 신호가 입력된다. 제2 연산부(30b)에는 제2 권상기 인코더(10b)로부터의 신호가 입력된다. 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 2포트 RAM(31)을 통하여 서로의 입력 신호를 비교하는 것에 의해, 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b) 중 적어도 어느 하나에 고장이 발생했는지의 여부를 감시한다.
제1 및 제2 연산부(30a, 30b)에는 구출 운전 지령을 발생하는 구출 운전 지령 장치(브레이크 해방 장치; 32)가 접속된다. 구출 운전 지령 장치(32)의 접속부는 예를 들어 특정층의 승강장 버튼 장치에 마련되어 있다. 구출 운전을 실시할 때, 보수원에 의해 승강장 버튼 장치의 커버가 떼어지고, 노출된 접속부에 구출 운전 지령 장치(32)가 접속된다.
제1 및 제2 연산부(30a, 30b)에는 구출 운전을 행하기 위한 동일한 프로그램이 격납되어 있다. 구출 운전 지령 장치(32)에 의해 구출 운전을 개시하는 지령이 입력되면, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 제1 및 제2 브레이크 코일 제어 스위치(27a, 27b)를 개방하고, 엘리베이터 칸(1)측의 하중과 균형추(2)의 하중의 언밸런스에 의해 엘리베이터 칸(1)을 상승 또는 하강시킨다. 단, 엘리베이터 칸(1)측의 하중과 균형추(2)의 하중이 밸런스 있게 되는 경우에는, 별도의 수동 운전에 의해 구출이 행해진다.
구출 운전이 개시되면, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 권상기 인코더(10a, 10b)로부터의 신호에 기초하여 엘리베이터 칸(1)의 속도를 계산하여 감시한다. 그리고, 엘리베이터 칸(1)의 속도가 미리 설정된 속도(정격 속도보다 저속)를 넘지 않도록 제1 및 제2 브레이크 코일 제어 스위치(27a, 27b)를 제어한다.
즉, 검출 속도가 목표 속도에 도달하지 않으면, 브레이크 코일 제어 스위치(27a, 27b)에 송신하는 인가 전압 신호를 크게 하여 제동력을 저감시킨다. 또, 검출 속도가 목표 속도에 도달하면, 브레이크 코일 제어 스위치(27a, 27b)에 송신하는 인가 전압 신호를 작게 하여 제동력을 증대시킨다.
이 후, 엘리베이터 칸(1)이 착상 위치까지 이동했음이 착상 검출 장치(도시하지 않음)에 의해 검출되면, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 제1 및 제2 브레이크 코일 제어 스위치(27a, 27b)와 제1 및 제2 전자 스위치 제어 스위치(29a, 29b)를 개방하고, 엘리베이터 칸(1)을 정지시킨다.
구출 운전 중, 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b)로부터의 신호의 차, 또는 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)에 의한 계산 결과의 차가 미리 설정된 문턱값을 넘은 경우, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 어떤 고장이 발생했다고 판단하고, 제1 및 제2 전자 스위치 제어 스위치(29a, 29b)를 개방한다.
제1 및 제2 전자 스위치 제어 스위치(29a, 29b) 중 적어도 어느 하나가 개방되면, 제1 및 제2 브레이크 코일(22a, 22b)로의 통전이 차단되고, 엘리베이터 칸(1)이 정지됨과 아울러, 구출 운전이 강제적으로 중지된다.
또한, 브레이크 제어 장치(20) 및 브레이크 급전 장치(21)에는 배터리(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 이로 인해 정전 시에도 구출 운전이 가능하게 되어 있다.
이와 같은 엘리베이터 장치에서는 구출 운전을 실시하기 위한 동일한 연산 처리를 서로 독립적으로 실행하는 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)가 브레이크 제어 장치(20)에 마련되어 있고, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)의 고장을 검출하므로, 엘리베이터 칸(1)의 구출 운전 중에 브레이크 제어 장치(20)의 오동작에 의해 엘리베이터 칸(1)이 폭주하는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 서로 다른 권상기 인코더(10a, 10b)로부터의 신호에 기초하여 구출 운전을 실시하므로, 권상기 인코더(10a, 10b)의 고장도 검출할 수 있어, 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b)로부터의 신호를 서로 비교하는 것에 의해 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b)의 고장을 검출하므로, 연산부(30a, 30b)의 고장과 권상기 인코더(10a, 10b)의 고장을 구별해 검출할 수 있어, 고장 시의 복구를 원활하게 행할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 브레이크 코일(22a, 22b)과 전원 사이에 제1 및 제2 전자 스위치(25, 26)가 직렬로 접속되어 있고, 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)는 고장 검출 시에 제1 및 제2 전자 스위치(25, 26)를 개방하므로, 고장 검출 시에 보다 확실하고 신속하게 구출 운전을 중지할 수 있다.
실시 형태 2.
다음에, 도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터 장치의 브레이크 장치(7), 브레이크 제어 장치(20) 및 브레이크 급전 장치(21)를 나타내는 회로도이다. 이 예에서는 제1 및 제2 전자 스위치(25, 26)가 전원에 대해 병렬로 접속되어 있다. 따라서, 제1 전자 스위치(25)가 개방되는 것에 의해 제1 브레이크 코일(22a)로의 통전이 차단되고, 제2 전자 스위치(26)가 개방되는 것에 의해 제2 브레이크 코일(22b)로의 통전이 차단된다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하다.
이와 같은 회로 구성에 의해도, 엘리베이터 칸(1)의 구출 운전 중에 브레이크 제어 장치(20)의 오동작에 의해 엘리베이터 칸(1)이 폭주하는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는 제1 및 제2 속도 검출기로서 제1 및 제2 권상기 인코더(10a, 10b)를 이용했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제1 및 제2 가버너 인코더를 이용해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는 제1 및 제2 연산부(30a, 30b)를 이용한 2중계의 구성으로 했지만, 3중 이상의 다중계로 해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는 구동 쉬브(5)의 회전을 제동하여 엘리베이터 칸(1)을 제동하는 브레이크 장치(7)를 나타냈지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 현가 수단(3)을 파지(把持)하여 엘리베이터 칸(1)을 제동하는 브레이크(로프 브레이크)나, 엘리베이터 칸(1)에 탑재되어 가이드 레일에 맞물리게(係合) 하여 엘리베이터 칸(1)을 제동하는 브레이크(엘리베이터 칸 브레이크) 등이어도 좋다.
또한, 브레이크의 수는 1 개로 한정되는 것이 아니며, 복수의 브레이크를 이용해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는 1 대의 권상기(4)에 의해 엘리베이터 칸(1)이 승강되지만, 복수 대의 권상기를 이용하는 엘리베이터 장치이어도 좋다.
1 엘리베이터 칸
2 균형추
3 현가 수단
4 권상기
5 구동 쉬브
6 권상기 모터
7 브레이크 장치
8 브레이크 드럼
9 브레이크 슈
10 권상기 인코더부
10a, 10b 제1 및 제2 권상기 인코더
11 상부 승강로 스위치
12 하부 승강로 스위치

Claims (5)

  1. 구동 쉬브를 가지는 권상기,
    상기 구동 쉬브에 감겨져 있는 현가 수단,
    상기 현가 수단에 의해 매달리며, 상기 권상기에 의해 승강되는 엘리베이터 칸 및 균형추,
    상기 엘리베이터 칸의 주행을 제동하고, 제동력을 해제하기 위한 전자력을 발생하는 브레이크 코일을 가지는 브레이크 장치, 및
    상기 브레이크 장치를 제어함과 아울러, 상기 엘리베이터 칸이 층 사이에 정지된 경우에, 상기 엘리베이터 칸측의 하중과 상기 균형추의 하중의 언밸런스를 이용하여 상기 엘리베이터 칸을 승강장층으로 이동시키는 구출 운전을 실시하는 브레이크 제어 장치를 구비하고,
    상기 브레이크 제어 장치는 구출 운전을 실시하기 위한 동일한 연산 처리를 서로 독립적으로 실행하는 제1 및 제2 연산부를 가지고, 상기 제1 및 제2 연산부는 서로의 연산 결과를 비교하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 연산부의 고장을 검출하고,
    상기 브레이크 코일과 전원 사이에는 상기 제1 연산부에 의해 개폐되는 제1 스위치와, 상기 제2 연산부에 의해 개폐되는 제2 스위치가 직렬로 접속되어 있고,
    상기 제1 및 제2 연산부는 고장 검출 시에 상기 제1 및 제2 스위치를 개방하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연산부는 고장 검출 시에는 구출 운전을 자동적으로 중지하는 엘리베이터 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘리베이터 칸의 속도에 관한 신호를 서로 독립적으로 발생하는 제1 및 제2 속도 검출기를 추가로 구비하고,
    상기 제1 연산부는 구출 운전 시에 상기 제1 속도 검출기로부터의 신호에 기초하여 상기 브레이크 장치를 제어하고,
    상기 제2 연산부는 구출 운전 시에 상기 제2 속도 검출기로부터의 신호에 기초하여 상기 브레이크 장치를 제어하는 엘리베이터 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연산부는 상기 제1 및 제2 속도 검출기로부터의 신호를 서로 비교하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 속도 검출기의 고장을 검출하는 엘리베이터 장치.
  5. 삭제
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