JP2012046339A - エレベータの避難運転システム - Google Patents

Abstract

【課題】 火災発生時に建物内に取り残された人を効率的、且つ速やかに救出可能なエレベータの避難運転システムを提供する。
【解決手段】 実施形態によるエレベータの避難運転システムは、検出手段(2-1〜2-z)と、荷重検出手段(11)と、制御手段(32)とを有している。検出手段(2-1〜2-z)は、各階のホール又は昇降路内に設置され、火災発生を検出する。荷重検出手段(11)は、火災発生時に通常時のかごの積載荷重の許容範囲より高い積載荷重を検出する。制御手段(32)は、検出手段から検出信号が供給された場合、荷重検出手段の検出信号に基づき、通常の乗車人数よりも多くの利用者を乗車させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、火災発生時におけるエレベータの避難運転システムに関する。

近時、建物の高層化に伴い、建物内で火災が発生した場合、建物内に取り残された人を速やかに救出するために、エレベータを運転することが考えられている。

このようなエレベータの避難運転において、火災発生時、かご内に多人数の避難者が乗込むことが想定されるが、常に満員状態になるとは限らない。また、火災発生時、かごが満員となることを前提とした場合、積載可能な範囲内において、火災発生階以外の階（非火災階）からの乗り場呼び（ホール呼び）にそれぞれ応答することとなる。このため、各階にかごが停止して乗合せ輸送するという、平常時における乗合せ運転の形態となり、迅速な避難運転が困難となる。したがって、従来の避難運転は、積載荷重の規定値を低い値に設定し、非火災階と避難階とを往復運転することを主体としたものとなっている。

しかし、エレベータの昇降路は一般的に吹き抜け構造であるため、火災発生時に建物内に煙が充満した場合、昇降路にも煙が充満する。したがって、エレベータの往復運転は数回程度しか行うことができないと予想される。このため、一度の避難者数を少なく制限した場合、エレベータを救助活動に有効活用できるとは言えない。

また、従来技術において、乗り場呼びがない場合で、かご内の避難者が一人など少ない場合においても、避難階へのかご呼びが登録されると避難階へ直行運転される。このため、非火災階で乗り場呼びが登録されるタイミングと避難者の人数によっては、少ない人数でエレベータが非火災階と避難階との間を往復運転されるため、効率的な救助活動ができないという問題がある。

特開２００３−２７６９６４号公報

したがって、火災発生時に建物内に取り残された人を効率的、且つ速やかに救出可能なエレベータの避難運転システムを提供しようとするものである。

実施形態に係るエレベータの避難運転システムは、検出手段と、荷重検出手段と、制御手段とを有している。検出手段は、各階のホール又は昇降路内に設置され、火災発生を検出する。荷重検出手段は、火災発生時に通常時のかごの積載荷重の許容範囲より高い積載荷重を検出する。制御手段は、検出手段から検出信号が供給された場合、荷重検出手段の検出信号に基づき、通常の乗車人数よりも多くの利用者を乗車させる。

実施形態に係る避難用エレベータの全体図を示すものであり、最上階の構成例を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面から見たかご内の斜視図。 図１に示す矢印Ｂ方向より見たホールの構成を示す斜視図。 図１に示す矢印Ｃ方向より見たかごの斜視図。 図４に示す矢印Ｄ方向より見た荷重検出装置の一例を示す図。 実施形態に係るエレベータの運転装置を示すブロック図。 図６に示す制御部の火災発生時における動作を示すフローチャート。 実施形態における火災時における荷重検知解除リレーのシーケンスを示す図。 実施形態における扉開タイマを制御するリレーのシーケンスを示す図。 実施形態における扉開・扉閉リレーのシーケンスを示す図。 実施形態における表示・音声出力部を制御するリレーのシーケンスを示す図。 実施形態における扉開タイマの動作時間を変更前と比較して示す図。 実施形態における建物内のかご内、及び乗り場に設けられた表示器の表示とエレベータの行き先階の一例を示す図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、エレベータが例えば最上階に停止している構成を示した図であり、他の階の構成もほぼ同様である。各階のホールには、ホール呼び釦装置１と、建物内の火災を感知する火災感知器２が設けられている。昇降路ＳＦＴ内には、かご３が待機している。また、ホールの脇には、避難用の階段ＦＥが設けられている。

図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面であり、かご内３の構成を示している。

かご内３には、かご内操作盤６が設けられている。このかご内操作盤６は、かごの呼び登録を行う行き先階登録釦４−１、かごの扉の開閉操作を行う扉開閉釦４−２、本実施形態に係る火災救出時の扉動作の運転モードを示す報知装置としての表示・音声出力部５−１、及びエレベータが出発（移動）するまでの残時間を示す表示部５−２を有している。

図３は、図１に示す矢印Ｂ方向より見たホールの構成を示している。ホール呼び釦装置１は、ホール呼び登録釦７と、本実施形態に係る火災救出時の扉動作の運転モードを示す表示、音声出力部８−１、及びエレベータが出発（移動）するまでの残時間を示す表示部８−２を有している。

図４は、図１に示す矢印Ｃ方向より見たかご３の下部を示している。かご３の下部と下梁１０には、図５に示す荷重検出装置１１が設けられている。かご３は、下梁１０に対して移動可能とされており、かご３の底部と下梁３０との距離は、かご３の積載荷重に応じて変化される。

図５は、図４に示す矢印Ｄ方向より見た荷重検出装置１１の一例を示している。かご３の床９の裏面には、荷重検出装置１１を構成する例えばスイッチＷＬＳが設けられている。下梁１０には、スイッチＷＬＳの操作子を押圧可能な押圧部１２が設けられている。荷重検出装置１１は、後述するように、火災救出時においてかご内の積載荷重が１３０％であることを検出するものである。すなわち、かご３の乗客が増加してかご３が下降し、かご内３内の積載荷重が１３０％に達すると、スイッチＷＬＳの操作子が押圧部１２に当接し、スイッチＷＬＳがオンする。

図６は、実施形態に係るエレベータの運転装置を示すものであり、図１乃至図５と同一部分には同一符号を付している。

図６において、機械室内に設置された制御装置３０は、入出力部３１、制御部３２、モータ制御部３３を有している。入出力部３１には、各階に設けられたホール呼び釦装置１−１、１−２〜１−ｚから出力される呼び登録信号、各階に設けられた火災感知器２−１、２−２〜２−ｚから出力される火災検出信号、かご３の下部に設けられた荷重検出装置１１、及び後述するパルス検出器３５から出力される位置検出信号が供給される。この入出力部３１に供給された各信号は、制御部３２に供給される。この制御部３５は、入出力部３１から供給される信号に基づき、エレベータ全体の運転を制御するものであり、通常時の運転制御、及び火災発生時の運転制御を行う。制御部３２の出力信号は、例えばモータ制御部３３に供給される。このモータ制御部３３には、例えば巻上機を構成するモータ３４が接続されており、このモータ３４は、モータ制御部３３により駆動される。このモータ３４にはモータの位置検出器としてのパルス検出器３５が設けられ、このパルス検出器３５から出力される位置検出信号は入出力部３１に供給される。

また、制御部から出力されるドア（扉とも記す）の開閉信号は、入出力部３１を介してかご３に設けられたドア制御部３６に供給される。このドア制御部３６は、ドアモータ３７を制御し、ドアを開閉駆動する。

上記構成において、エレベータの運転制御について説明する。

（通常時の動作）
例えばホール呼び釦装置１−１、１−２〜１−ｚからの呼び登録信号は、入出力部３１を介して制御部３２に供給される。制御部３２は、この呼び登録信号に基づき、応答階、着床階を判定する。制御部３３は、この判定結果をモータ制御部３３に供給し、モータ制御部３３は、巻上機のモータ３４を駆動制御する。この結果、かごが応答階に移動される。

次に、かごが着床階に近づいた場合、パルス検出器３５により検出された位置信号と予め設定された階床位置が制御部３２により比較され、これらの差が一定距離に達した時点で、かごの移動速度が減速され、かごが応答階に着床、停止される。この時、制御部３２から入出力部３１を通して、かご３上に設けられたドア制御部３６にドア開閉操作用の信号が送られる。ドア制御部３６は、この信号に基づきドアモータの回転速度を制御し、ドアを開閉させる。

（火災発生時の動作）
次に、図７乃至図１３を参照して、火災発生時の動作について説明する。

図７は、火災発生時における制御部３２の動作を示し、図８乃至図１２は、制御部３２を構成するリレーのシーケンスを示している。図７と図８乃至図１２において同一部分には同一符号を付している。また、図８乃至図１２において、各リレーのスイッチは、定常時の状態を示している。

火災が発生した場合、各ホール側に設けられた火災感知器２−１、２−２〜２−ｚのいずれかから火災感知を示す信号が発生され、制御装置３０の入出力部３１を介して制御部３２に供給される（Ｓ１）。すなわち、火災発生時、各階に設置された火災感知器２−１、２−２〜２−ｚのいずれかが作動すると、図８に示す火災感知器２−１、２−２〜２−ｚに対応して設けられた火災スイッチＲ１−１、Ｒ１−２〜Ｒ１−ｚのうちの対応するスイッチがオンとなる。すると、これらスイッチＲ１−１、Ｒ１−２〜Ｒ１−ｚに接続されたリレーＦＩＲＥがオンとなる。

次に、積載荷重の許容範囲が変更される（Ｓ２）。リレーＦＩＲＥがオンとなることにより、図示せぬ標準の積載荷重に対して、積載荷重が１１０％に達した時に、エレベータのドアが閉まる動作が解除され、無効となる。また、リレーＦＩＲＥのオンにより、図９に示す常閉接点ＦＩＲＥがオフし、常開接点ＦＩＲＥがオンする。

次いで、かご呼びが無いかどうかが判別され（Ｓ３−１）、かご呼びが無い場合で、ホール呼びが有る場合（Ｓ３−２）、かごは、応答階に運転され、着床、停止され、ドアが開放される（Ｓ４）。すなわち、ホール呼びが検出されたことにより、リレーＨがオンとなり、その接点Ｈがオンとなる。図９に示す、着床リレーＥＬは、本実施形態以外の着床リレーＥＬの着床条件が成立したときにオンするリレーであるため、動作条件は省略するが、現在着床中であるためオンとなっている。したがって、扉を開放開始するリレーＤＯＳがオンとなる。

リレーＤＯＳのオンによりその接点ＤＯＳがオンとなる。前述したように、リレーＦＩＲＥのオンにより、その常閉接点がオフ、常開接点がオンとなっているため、扉開短縮タイマがオンとされる（Ｓ５）。このため、上記火災感知器が作動している場合、ドアを開放状態に保持する時間が、扉開短縮タイマに切替わる。扉開短縮タイマは、通常の扉開タイマの時間よりも短く設定されている。このため、扉を開放状態に保持する時間は、通常時より短くなり、早く扉が閉まるようになる。したがって、火災感知器が作動している場合、かご呼び、ホール呼びに対応して一度ドアは開くが、扉の開放時間は、通常時より短い。

図１２は、扉開短縮タイマと、扉開タイマの時間の一例を示している。扉開タイマの時間は、例えば３０秒に設定されているのに対して、扉開短縮タイマの時間は、例えば１０秒に設定されている。

上記ドアが開放され、扉開短縮タイマがオンとされた状態において、かご内に利用者としの避難者が乗り込み可能となる。かご内の積載荷重が１１０％以下である場合、図１０に示す常閉接点ＦＷＲはオンである。扉開短縮タイマにより駆動される接点ＳＴＭはオンとなっているため、扉開用のリレーＤＯもオンである。このため、その常開接点ＤＯがオンしているため、ドアモータ３７が図示実線で示す矢印方向に駆動され、ドアが開放状態に保持される（Ｓ７）。このとき、エレベータは、時間優先モードとなる。

また、リレーＤＯの常閉接点ＤＯはオフしているため、扉閉用のリレーＤＣはオフとされている。したがって、扉閉釦が操作された場合においても、扉開が保持される。すなわち、扉閉釦の操作が無効とされる（Ｓ８）。

上記かご内の積載荷重が１１０％以下である時間優先モードにおいて、扉開短縮タイマに設定された時間が経過した場合、図１０に示す接点ＳＴＭがオフとなる（Ｓ８−１）。このため、リレーＤＯがオフとなり、その常開接点ＤＯ及び、常閉接点ＤＯが図１０に示す状態となる。したがって、リレーＤＣがオンとなり、その常開接点ＤＣがオンとなる。このため、ドアモータ３７は、図示破線で示す矢印方向に駆動され、ドアが閉じられる（Ｓ１１）。この後、かごが避難階に移動され、着床、停止される（Ｓ１２）。

また、上記ステップＳ５に示す扉開短縮タイマがオンの状態において、避難者が多く、かご内の積載荷重が１１０％に達した場合においても、ドアは開いたままである。すなわち、火災発生時において、積載荷重が１１０％に達した場合、図８に示すスイッチ１ＷＳがオンし、リレー１ＷＲがオンする。このため、リレー１ＷＲの接点１ＷＲがオンとなり、リレーＦＷＲがオンとなる。すると、図１０に示す常閉接点ＦＷＲがオフとなり、扉開短縮タイマがオンのまま、リレーＤＯがオフとされる（Ｓ６）。したがって、エレベータは荷重優先モードとなる。荷重優先モードは、かごの積載荷重が許容範囲としての１１０％〜１３０％以下の間である。

荷重優先モードにおいて、リレーＤＯがオフとされることにより、その常閉接点ＤＯがオンし、常開接点ＤＯがオフする。このため、扉閉用リレーＤＣがオンとなる。このため、ドアモータ３７は、図示破線で示す矢印方向に駆動され、ドアが閉じられる（Ｓ１１）。この後、かごが避難階に移動され、着床、停止される（Ｓ１２）。

また、上記荷重優先モードにおいて、積載荷重が１３０％を越えた場合、スイッチＷＬＳが作動し、リレーＷＲがオンとなり、常閉接点ＷＲがオフとなる。このため、リレーＦＷＲがオフとなり、常閉接点ＦＷＲがオンとなる。この後、扉開短縮タイマが、オフとなると、その接点ＳＴＭがオフとなり、扉開用リレーＤＯがオフとなる。このため、扉閉用リレーＤＣがオンとなる。したがって、かごの積載荷重が１３０％を超えるような、多人数の避難者が居る場合においても、かごを運行することにより、迅速な避難が可能となる。

また、かごの積載荷重が１１０％〜１３０％以下である荷重優先モードが作動している（Ｓ６）。この場合、図１１に示す接点ＦＩＲＥ、ＦＷＲ、及び扉開タイマの接点ＬＴＭがオン状態である。このため、荷重優先モード用のリレーＬＤがオンとなる。このため、リレーＬＤの接点ＬＤがオンとなり、表示出力部４１、及び音声出力部４２の入力端子２が有効とされる。このため、表示出力部４１から「積載超過」であることを示す信号、及び「出発までの残り時間を示す信号」が出力され、図２に示すかご３内の表示・音声出力部５−１に「積載超過」の文字が点灯され、表示部５−２に出発までの時間（約５秒）が、例えばカウントダウン表示される。また、音声出力部４２からは、「積載超過」であることを示す信号が表示・音声出力部５−１、８−２に出力され、かご内、及びホールにアナウンスが行われる。したがって、かご内、及びホール内の避難者にエレベータが出発動作となることを知らせることができる（Ｓ９−１）。

また、ホール側に避難者がいる場合、ホール側の表示出力部４１に「積載超過」の文字が点灯しているため、これより、ホール内の利用者は、積載荷重が許容範囲を超えたため、エレベータが避難階に移動することを認識できる。したがって、ホール内の利用者は、エレベータを待たずに避難階段を用いて避難することができる。

一方、扉開短縮タイマがオンしている状態において（Ｓ５）、かごの積載荷重の許容範囲が１１０％以下である場合、時間優先モードが作動している（Ｓ７）。この場合、図１１に示す接点ＦＩＲＥ、及び扉開短縮タイマの接点ＳＴＭがオンしているため、時間優先モード用のリレーＴＭがオンとなり、その接点ＴＭがオンとなる。このため、表示出力部４１、及び音声出力部４２の入力端子３が有効とされる。したがって、表示出力部４１から「積載不足」を示す信号が出力され、図２に示すかご３内の表示・音声出力部５−１、及び図３に示すホールの表表示・音声出力部８−１に「積載不足」の文字が点灯される。さらに、音声出力部４２からは、「積載荷重が不足の為、時間モードが動作中である」ことを示す信号が表示・音声出力部５−１、８−１に出力され、かご３、及びホール内に音声情報としてアナウンスされ、利用者に知らせることができる（Ｓ１０−１）。

また、時間優先モードが作動している場合、かご内、及びホール側の表示部５−２、８−２には、「待機中」の文字が点灯され、音声出力部４２より、時間優先により出発までの時間（約１０秒）が、例えばカウントダウンにより報知される。

また、ホール側の避難者は、積載荷重が許容範囲を超えず、エレベータが避難階までの待機時間を確認できる。このため、身体障害者を先に避難誘導させるなどの優先順番を的確に判断したり、他に避難者を探したりするなどの救助活動が可能かどうかを適確に判断することができる。

さらに、扉開短縮タイマがオンしている状態において、積載荷重が１１０％以下である場合、時間優先モードで扉開している。この状態において、図１１に示すかご内の扉閉釦４が押された場合（Ｓ８）、表示出力部４１、及び音声出力部４２の入力端子１が有効とされる。この場合、表示出力部４１から、「積載不足」であることを示す信号が出力され、音声出力部４２から、「積載不足、扉閉無効、時間優先モードが動作中である」の信号が出力される。このため、かご内及びホール内の音声・表示出力部５−１、８−１により、これらの情報が、利用者に対して、表示、及びアナウンスされるため、利用者は、扉閉釦４の操作が無効とされていることを認識することができる。

尚、ステップＳ３−１において、積載荷重が１１０％以下の場合において、かご呼びが有る場合、制御がステップＳ１１に移行され、エレベータはドアを閉じ、避難階に着床・停止する（Ｓ１２）。

図１３は、火災発生時における建物内のかご内及びホールに設けられた表示出力部４１（音声出力部４２）の表示の一例を示したものである。図１３において、最上階は例えば１０階であり、避難階は例えば１階であり、１０階が火災発生階である場合を示している。また、例えば９階、５階、３階を中間階としている。

火災発生時において、火災感知器からの信号により１０階で火災が発生したことが検出された場合、火災発生階としての１０階では、かごの行き先が１０階と表示される。このため、１０階に居る避難者は、かごが１０階に向かってくることを確認できる。

また、建物内のその他の階の表示出力部には、火災検出器の検出信号、及び安全性に基づき判定した結果が各階に表示及びアナウンスされる。すなわち、中間階９階、６階、５階の表示出力部には、かごが６階に来ることが表示され、３階の表示出力部には、かごが１階に来ることが表示される。このため、９階、５階の避難者は、階段により６階に行くことによって、かごに乗車可能であることが分かり、３階の避難者は、かごが１階であるため、階段により１階に避難すべきであることが分かる。

このように、避難者を誘導することにより、建物内の中間階及び下方階にいる避難者をある程度の人数に分けて、特定の階に誘導することができる。このため、かごに乗車可能な人数を適正化することができ、エレベータを用いて、迅速かつ有効に避難者を避難させることが可能である。

上記実施形態によれば、火災発生時、かごの積載荷重の許容範囲を通常時より大きく設定している。このため、火災発生時に、多人数の避難者を有効的に避難させることができる。

また、火災発生時、扉の開放時間を通常時より短縮している。このため、かごの積載荷重が許容範囲に満たない場合、即、扉を閉じてかごを避難階に移動させることができる。したがって、かごを迅速に運行することができるため、避難者の避難及び救助を高速に行うことが可能である。

また、かごの積載荷重を超えているかどうか、及びまだ乗ることが可能かどうかを表示出力部４１に表示している。このため、かごの積載荷重が許容範囲を超えたことにより、かごが避難階に移動する場合、ホール側に残った避難者に対して、エレベータではなく、避難階段を使用することを促す効果が期待できる。したがって、避難時に緊急状態に慌てることなく、的確な避難手段（エレベータ、又は避難階段）を選択させることができる。

その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…ホール呼び釦装置、２…火災感知器、３…かご、４…扉開閉釦、５−１…表示・音声出力部（かご操作盤）、５−２…出発残り時間表示（かご操作盤）、６…かご内操作盤、７…ホール呼び登録釦、８−１…表示・音声出力部（ホール呼び釦装置）、８−２…出発残り時間表示（ホール呼び釦装置）、９…床、１０…下梁、１１…荷重検出装置。

Claims (7)

1. 各階のホール又は昇降路内に設置され、火災発生を検出する検出手段と、
   火災発生時に通常時のかごの積載荷重の許容範囲より高い積載荷重を検出する荷重検出手段と、
   前記検出手段から検出信号が供給された場合、前記荷重検出手段の検出信号に基づき、通常の乗車人数よりも多くの利用者を乗車させる制御手段と、
   を具備することを特徴とするエレベータの避難運転システム。
2. 前記かご内に設けられ、扉を閉じることを指示する扉閉釦をさらに具備し、
   前記制御手段は、前記荷重検出手段の検出信号に基づき、かごの積載荷重が前記許容範囲の下限値に達しない場合、前記扉閉釦の操作を無効とし、積載荷重が前記基準値に達した場合、前記扉閉釦の操作を有効とし、前記かごを運転することを特徴とする請求項１記載のエレベータの避難運転システム。
3. 前記制御手段は、通常時より短い時間が設定されたタイマをさらに具備し、
   前記制御手段は、火災発生時、前記荷重検出手段の検出信号に基づき、前記かごの積載荷重が前記許容範囲の下限値に達しない場合で、前記タイマが設定時間以内である時、前記扉閉釦の操作を無効とし、前記タイマが設定時間経過した場合、前記扉閉釦の操作を有効とし、前記かごを運転することを特徴とする請求項２記載のエレベータの避難運転システム。
4. 前記荷重検出手段は、第１の荷重検出手段及びこれより高い荷重を検出する第２の荷重検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記かごの積載荷重が前記第１の荷重検出手段により検出された積載荷重以下である場合、前記タイマを用いた時間優先モードによりかごの運転を制御し、前記かごの積載荷重が前記第１の荷重検出手段により検出された積載荷重より大きく前記第２の荷重検出手段により検出された積載荷重以下である場合、積載荷重を優先した荷重優先モードにより前記かごの運転を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエレベータの避難運転システム。
5. 前記かご内、及び各階の乗り場に設けられた報知手段をさらに具備し、
   前記制御手段は、前記検出手段及び前記荷重検出手段の検出信号に基づき、少なくともかごの積載状況を報知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエレベータの避難運転システム。
6. 前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づき救助階を決定し、この決定された救助階を前記報知手段により報知し、避難者を救助階に誘導することを特徴とする請求項５記載のエレベータの避難運転システム。
7. 前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づき、階毎に前記報知手段に異なる救助階を報知することを特徴とする請求項６記載のエレベータの避難運転システム。

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