特許 7456541 エレベーターのかご制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】エレベーターのかご制御装置

(51)【国際特許分類】

   B66B 3/00 20060101AFI20240319BHJP

   B66B 1/14 20060101ALI20240319BHJP

   B66B 1/34 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

B66B3/00 R

B66B1/14 H

B66B1/34 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023113435

(22)【出願日】2023-07-11

【審査請求日】2023-07-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000236056

【氏名又は名称】三菱電機ビルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 徹

【審査官】中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０９０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３４２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０８８５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／００３０１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／２５０４０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｂ １／００－２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定時間エレベーターが利用されないと、かごの扉を閉じた状態でかご内の照明及びファンを停止させる休止モードを備えたエレベーターのかご制御装置において、
電源投入後、所定の運転を継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第１の時間対温度上昇データと、
電源投入後、休止モードを継続した時の時間と前記対象素子の温度上昇との関係を示す第２の時間対温度上昇データと、
所定の運転を継続後、休止モードを継続した時の時間と前記対象素子の温度下降との関係を示す第１の時間対温度下降データと、
を記憶したデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶された前記第１の時間対温度上昇データが示す第１の温度上昇カーブと、前記第２の時間対温度上昇データが示す第２の温度上昇カーブと、前記第１の時間対温度下降データが示す第１の温度下降カーブとを用いて、運転と休止の時間に対応した、第１の温度上昇カーブと前記第２の温度上昇カーブと前記第１の温度下降カーブとを、連結点の温度上昇値が等しくなるようにして連結することにより温度上昇値の曲線を推定する温度推定部と、
装置の周囲温度を測定する温度測定部と、
前記温度推定部で推定された温度上昇値に前記温度測定部で測定された周囲温度を加算した値を前記対象素子の温度として算出する制御部と、
を備えたエレベーターのかご制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記対象素子の温度が基準値を超えた場合に休止モードに移行する請求項１に記載のエレベーターのかご制御装置。

【請求項3】

前記データ記憶部は、所定の運転を継続後、主電源がＯＦＦしている時の時間と前記対象素子の温度下降との関係を示す第２の時間対温度下降データをさらに記憶しており、
前記主電源がＯＦＦした時に、既設の停電制御回路を利用することにより主電源ＯＦＦ期間を計測し、
前記温度推定部は、前記主電源のＯＦＦ状態からの前記主電源の復帰時に、前記主電源ＯＦＦ期間における前記第２の時間対温度下降データが示す第２の温度下降カーブを、連結点の温度上昇値が等しくなるようにして、前記主電源ＯＦＦ期間の前の前記温度上昇値の曲線に連結することにより、前記主電源の復帰時の前記対象素子の温度を補正する請求項１または請求項２に記載のエレベーターのかご制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、算出された前記対象素子の温度と動作時間に基づいて当該対象素子の残寿命を予測する請求項１または請求項２に記載のエレベーターのかご制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エレベーターのかご制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電解コンデンサーの残寿命の予測算出としては、特開２０１０－０３８６７１号公報にあるように、製品内で最も寿命の短い電解コンデンサーの近傍に温度センサーを設け、所定のサンプリング区間毎の電解コンデンサー近傍温度および温度補正により、製品の残寿命を予測算出する構成が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－０３８６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の電解コンデンサーの残寿命の予測算出では、最も寿命が短い電解コンデンサーを特定する必要があるが、エレベーターのかご制御装置では、複数の電源回路などの熱源があり、運転モードやオプション仕様などによっては、各回路の発熱量が異なり、最も寿命が短い素子を特定することは困難であるといった問題点があった。

【0005】

本開示は、上述のような課題を解決するためになされた。本開示の目的は、素子の温度を精度良く推定することのできるエレベーターのかご制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るエレベーターのかご制御装置は、所定時間エレベーターが利用されないと、かごの扉を閉じた状態でかご内の照明及びファンを停止させる休止モードを備えたエレベーターのかご制御装置において、電源投入後、所定の運転を継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第１の時間対温度上昇データと、電源投入後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第２の時間対温度上昇データと、所定の運転を継続後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度下降との関係を示す第１の時間対温度下降データと、を記憶したデータ記憶部と、データ記憶部に記憶された第１の時間対温度上昇データが示す第１の温度上昇カーブと、第２の時間対温度上昇データが示す第２の温度上昇カーブと、第１の時間対温度下降データが示す第１の温度下降カーブとを用いて、運転と休止の時間に対応した、第１の温度上昇カーブと第２の温度上昇カーブと第１の温度下降カーブとを、連結点の温度上昇値が等しくなるようにして連結することにより温度上昇値の曲線を推定する温度推定部と、装置の周囲温度を測定する温度測定部と、温度推定部で推定された温度上昇値に温度測定部で測定された周囲温度を加算した値を対象素子の温度として算出する制御部と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、素子の温度を精度良く推定することのできるエレベーターのかご制御装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係るエレベーターのかご制御装置を示す図である。

【図2】通常運転モード時の温度上昇を示す熱モデル式のグラフである。

【図3】休止運転モード時の温度上昇を示す熱モデル式のグラフである。

【図4】休止運転モード時の温度下降を示す熱モデル式のグラフである。

【図5】実施の形態１における温度上昇値の推定例を示す図である。

【図6】主電源がＯＦＦ時の温度下降を示す熱モデル式のグラフである。

【図7】実施の形態２における温度上昇値の推定例を示す図である。

【図8】実施の形態１における演算装置の機能を実現する構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。以下に示す実施の形態に示した構成は、本開示に係る技術的思想の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示に記載の複数の技術的思想を組み合わせることも可能である。また、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略または変更することも可能である。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るエレベーターのかご制御装置を示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係るエレベーターのかご制御装置は、インバーター素子１と、インバーター素子１に接続されたドアモータ２と、第一電解コンデンサー３と、第二電解コンデンサー４と、第三電解コンデンサー５と、各素子の温度を推定算出する演算装置６と、遠隔装置７と、ドア制御用の第一制御電源８と、第一制御電源８に接続される負荷α９と、ドア以外の機器を制御するための第二制御電源１０と、第二制御電源１０に接続される負荷β１１と、バッテリーから生成される第三制御電源１２と、停電灯１４と、停電時に停電灯１４を点灯させたるための停電灯制御回路１３と、各素子の温度を記憶させる記憶装置１５とを備える。記憶装置１５は、第三制御電源１２より電源供給される。

【0011】

本実施の形態におけるインバーター素子１、第一電解コンデンサー３、第二電解コンデンサー４、第三電解コンデンサー５のそれぞれは、対象素子の例である。

【0012】

このような構成にしたエレベーターのかご制御装置では、それぞれの対象素子が運転モードごとに個々の時定数のもと、それぞれの飽和温度点に対し、熱モデル式に沿って温度変動する。演算装置６は、以下のような熱モデル式を記憶したデータ記憶部１６を有している。

【0013】

図２は、通常運転モード時の温度上昇を示す熱モデル式のグラフである。このグラフは、Ｔ（ｔ）＝Ａ_１×（１－ｅ＾（－ｔ／τ_１））で表される。なお、Ａ_１は通常運転モード時の飽和温度点、τ_１は温度上昇値０から通常運転モードで飽和温度点Ａ_１に至るまでの時間に対応する。図２は、電源投入後、所定の運転を継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第１の時間対温度上昇データに相当する。

【0014】

図３は、休止運転モード時の温度上昇を示す熱モデル式のグラフである。このグラフは、Ｔ（ｔ）＝Ａ_２×（１－ｅ＾（－ｔ／τ_２））で表される。なお、Ａ_２は休止運転モード時の飽和温度点、τ_２は温度上昇値０から休止運転モードで飽和温度点Ａ_２に至るまでの時間に対応する。図３は、電源投入後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第２の時間対温度上昇データに相当する。

【0015】

図４は、休止運転モード時の温度下降を示す熱モデル式のグラフである。このグラフは、Ｔ（ｔ）＝Ａ_１×ｅ＾（－ｔ／τ_３）＋Ａ_２で表される。なお、τ_３は温度上昇値Ａ_１から休止運転モードで飽和温度点Ａ_２に至るまでの時間に対応する。図４は、所定の運転を継続後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度下降との関係を示す第１の時間対温度下降データに相当する。

【0016】

演算装置６は、温度推定部１７をさらに有している。温度推定部１７は、通常運転と休止モードの時間に応じて、データ記憶部１６に記憶された第１の時間対温度上昇データ、第２の時間対温度上昇データ及び第１の時間対温度下降データを、温度を基準にして連結することにより温度上昇値を推定する。図５は、実施の形態１における温度上昇値の推定例を示す図である。図５中、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉは、通常運転モードの温度上昇カーブである第１の時間対温度上昇データに相当する。図５中のＢは、休止運転モードの温度上昇カーブである第２の時間対温度上昇データに相当する。図５中のＤ，Ｆ，Ｈは、休止運転モードの温度下降カーブである第１の時間対温度下降データに相当する。

【0017】

ここで、運転モードが切り換わる際、温度推定部１７は、現時点の温度上昇値Ｔ（ｎ）より、一旦、熱モデル式から時間ｔを逆算出したうえ、次時点の温度値Ｔ（ｎ＋１）を熱モデル式に当てはめ算出させる。

【0018】

演算装置６は、制御部１８をさらに有している。本実施の形態のエレベーターのかご制御装置は、装置の周囲温度を測定する温度測定部１９を有している。温度測定部１９は、例えば、対象素子の周囲温度を測定する。制御部１８は、温度推定部１７で推定された温度上昇値に温度測定部１９で測定された周囲温度を加算した値を対象素子の温度として算出する。これにより、本実施の形態であれば、対象素子の温度を精度良く推定することが可能となる。それゆえ、素子の熱故障あるいは素子の寿命を精度良く予測することが可能となる。その結果、素子が突然故障してエレベーターが停止し、かご内に利用者が閉じ込められるようなことを確実に防止できる。

【0019】

制御部１８は、算出された対象素子の温度の平均値である平均温度：Ｔ_ａｖｅを算出してもよい。制御部１８は、例えば、対象素子が電解コンデンサーの場合、一般的な寿命算出式であるアレニウスの式より、当該電解コンデンサーの寿命を、
Ｌ_ｉ（ｍ）＝Ｌ_０×２＾（Ｔ_０－Ｔ_ａｖｅ／１０）
により算出してもよい。これにより、電解コンデンサーの残寿命を、
Ｌ_ＲＥＳＴ＝Ｌ_ｉ（ｍ）－（稼働日数）
により算出できる。このとき、保守点検周期：Ｎヶ月よりも、残寿命Ｌ_ＲＥＳＴが短くなったときに、遠隔装置７より、保守会社へ寿命を知らせるため、情報を発報させる。これにより、保守会社に対して適正な機器交換時期を知らせることが可能となる。

【0020】

本実施の形態であれば、素子の温度と動作時間が正確に把握できるので、精度の良い残寿命予測を行うことができる。

【0021】

制御部１８は、算出された対象素子の温度が、基準値である素子保護温度Ｔ_ＭＡＸを超えた場合に、かごを最寄り階に停止させて休止モードに移行するようにしてもよい。その後、制御部１８は、対象素子の温度が予め設定された素子安全温度Ｔ_ＳＡＦになるまで冷却させてもよい。これにより、当該対象素子の寿命を延ばすことができ、当該対象素子が故障に至ることを確実に抑制できる。

【0022】

実施の形態２．
次に、図６及び図７を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通する説明を簡略化または省略する。また、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付す。

【0023】

上記実施の形態１では、通電状態での各素子の推定温度を算出させる構成としたが、停電発生時など、主電源がＯＦＦになった際、その期間の温度は下降していくため、電源復帰した時に正確な温度推定ができない。

【0024】

そこで、本実施の形態では、主電源がＯＦＦになった場合、その時の推定温度を記憶装置１５に記憶させ、バッテリーからの電源供給がある既存の停電灯制御回路１３により、主電源ＯＦＦ期間をカウントし、主電源復帰時に、主電源がＯＦＦ時の温度下降を示すＴ（ｔ）＝Ａ_１×ｅ＾（－ｔ／τ_４）の熱モデル式に沿って温度補正復帰させる。図６は、主電源がＯＦＦ時の温度下降を示す熱モデル式のグラフである。なお、τ_４は温度上昇値Ａ_１から主電源ＯＦＦモードで温度上昇値０に至るまでの時間に対応する。図６は、所定の運転を継続後、主電源がＯＦＦしている時の時間と対象素子の温度下降との関係を示す第２の時間対温度下降データに相当している。本実施の形態では、データ記憶部１６は、図６に示す第２の時間対温度下降データをさらに記憶している。

【0025】

図７は、実施の形態２における温度上昇値の推定例を示す図である。図７中、ＡからＩまでは図５と同じである。図７中のＪは、主電源がＯＦＦ時の温度下降カーブである第２の時間対温度下降データに相当する。上述したように、本実施の形態であれば、主電源がＯＦＦした時に、既設の停電灯制御回路１３を利用することにより主電源ＯＦＦ期間を計測し、温度推定部１７は、主電源の復帰時に、上記計測された主電源ＯＦＦ期間と、第２の時間対温度下降データとを用いて対象素子の温度を補正することができる。これにより、主電源がＯＦＦした場合であっても対象素子の温度を精度良く推定することが可能となる。

【0026】

図８は、実施の形態１における演算装置６の機能を実現する構成の一例を示す図である。演算装置６の各機能は、例えば、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア６００であってもよい。処理回路は、プロセッサ６０１およびメモリ６０２を備えていてもよい。処理回路の一部が専用ハードウェア６００として形成され、且つ、当該処理回路は更にプロセッサ６０１およびメモリ６０２を備えていてもよい。図８に示す例において、処理回路の一部は専用ハードウェア６００として形成されている。また、図８に示す例において、処理回路は、専用ハードウェア６００に加えて、プロセッサ６０１およびメモリ６０２を更に備えている。

【0027】

一部が少なくとも１つの専用ハードウェア６００である処理回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

【0028】

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ６０１および少なくとも１つのメモリ６０２を備える場合、演算装置６の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

【0029】

ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ６０２に格納される。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。プロセッサ６０１は、メモリ６０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ６０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ６０２には、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、または磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクおよびＤＶＤ等が該当する。

【0030】

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、演算装置６の機能を実現することができる。なお、演算装置６の各機能は、複数の機器が連携することで実現されてもよいし、単一の機器によって実現されてもよい。また、演算装置６の各機能の少なくとも一部は、外部ネットワーク上のサーバ等に実装されていてもよい。

【0031】

なお、上述した複数の実施の形態が有する特徴のうち、組み合わせることが可能な二つ以上の特徴を組み合わせて実施してもよい。

【0032】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0033】

（付記１）
所定時間エレベーターが利用されないと、かごの扉を閉じた状態でかご内の照明及びファンを停止させる休止モードを備えたエレベーターのかご制御装置において、
電源投入後、所定の運転を継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第１の時間対温度上昇データと、
電源投入後、休止モードを継続した時の時間と前記対象素子の温度上昇との関係を示す第２の時間対温度上昇データと、
所定の運転を継続後、休止モードを継続した時の時間と前記対象素子の温度下降との関係を示す第１の時間対温度下降データと、
を記憶したデータ記憶部と、
運転と休止の時間に応じて、前記データ記憶部に記憶された前記第１の時間対温度上昇データ前記第２の時間対温度上昇データ及び前記第１の時間対温度下降データを、温度を基準にして連結することにより温度上昇値を推定する温度推定部と、
装置の周囲温度を測定する温度測定部と、
前記温度推定部で推定された温度上昇値に前記温度測定部で測定された周囲温度を加算した値を前記対象素子の温度として算出する制御部と、
を備えたエレベーターのかご制御装置。
（付記２）
前記制御部は、前記対象素子の温度が基準値を超えた場合に休止モードに移行する付記１に記載のエレベーターのかご制御装置。
（付記３）
前記データ記憶部は、所定の運転を継続後、主電源がＯＦＦしている時の時間と前記対象素子の温度下降との関係を示す第２の時間対温度下降データをさらに記憶しており、
前記主電源がＯＦＦした時に、既設の停電制御回路を利用することにより主電源ＯＦＦ期間を計測し、
前記温度推定部は、主電源の復帰時に、前記主電源ＯＦＦ期間と、前記第２の時間対温度下降データとを用いて前記対象素子の温度を補正する付記１または付記２に記載のエレベーターのかご制御装置。
（付記４）
前記制御部は、算出された前記対象素子の温度と動作時間に基づいて当該対象素子の残寿命を予測する付記１から付記３のいずれか一項に記載のエレベーターのかご制御装置。

【符号の説明】

【0034】

１ インバーター素子、 ２ ドアモータ、 ３ 第一電解コンデンサー、 ４ 第二電解コンデンサー、 ５ 第三電解コンデンサー、 ６ 演算装置、 ７ 遠隔装置、 ８ 第一制御電源、 １０ 第二制御電源、 １２ 第三制御電源、 １３ 停電灯制御回路、 １４ 停電灯、 １５ 記憶装置、 １６ データ記憶部、 １７ 温度推定部、 １８ 制御部、 １９ 温度測定部、 ６００ 専用ハードウェア、 ６０１ プロセッサ、 ６０２ メモリ

【要約】

【課題】素子の温度を精度良く推定することのできるエレベーターのかご制御装置を提供する。
【解決手段】本開示に係るエレベーターのかご制御装置は、電源投入後、所定の運転を継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第１の時間対温度上昇データと、電源投入後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度上昇との関係を示す第２の時間対温度上昇データと、所定の運転を継続後、休止モードを継続した時の時間と対象素子の温度下降との関係を示す第１の時間対温度下降データと、を記憶したデータ記憶部と、運転と休止の時間に応じて、第１の時間対温度上昇データ、第２の時間対温度上昇データ及び第１の時間対温度下降データを、温度を基準にして連結することにより温度上昇値を推定する温度推定部と、推定された温度上昇値に温度測定部で測定された周囲温度を加算した値を対象素子の温度として算出する制御部と、を備えたものである。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】