JPH09255241A - 流体圧エレベータ及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、導電性流体の圧力の異常低下を防
止してキャビテーションの発生を防止することを目的と
するものである。 【解決手段】 電磁流量発生装置４と開閉弁５との間の
流体通路７内の圧力を検出する検出器１０を設け、この
検出器１０の検出値が設定値よりも低下したときに制御
装置１２により停止指令を出力し、かご１を停止させる
とともに、電磁流量発生装置４の運転を停止させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ジャッキに対し
て流体を供給・排出することでかごを昇降させる流体圧
エレベータ及びその運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平５−２８６６７０号
公報には、油圧ポンプにより駆動される油圧エレベータ
が示されている。また、特開平３−２２７８３５号公報
には、電磁流量発生装置を用いて磁性流体をジャッキに
対して供給・排出する流体圧エレベータが示されてい
る。

【０００３】また、従来の油圧エレベータの油圧制御方
式には、流量制御弁による方式、ポンプ制御方式及び電
動機の回転制御による油圧ポンプ駆動方式等がある。こ
れらのうち、流量制御弁による方式では、上昇運転時
に、電動機を一定速度で回転させるとともに、油圧ポン
プから吐出された作動油の流量を油タンクに戻す経路の
途中に配置された制御弁を絞ることにより、作動油の全
部又は一部を油圧ジャッキに送る。また、下降運転時に
は、かごの自重による作動油の流出を流量制御弁で調節
し、かごの速度を制御する。しかし、この方式は、上昇
運転時に余分な作動油を循環させることになり、また下
降運転時に位置エネルギが作動油の発熱に変換されるた
め、消費エネルギが大きく油温上昇も大きい。

【０００４】この欠点を補うものとして、上昇運転時に
は必要な油量だけを油圧ジャッキに送り、下降運転時に
は電動機を回生制動させる方式がある。つまり、上昇運
転時は、電動機で油圧ポンプを駆動して油圧ジャッキに
圧油を送り、下降運転時には、圧油によって油圧ポンプ
を回し、電動機を駆動して電力を回生するものである。

【０００５】さらに、従来の流体圧エレベータでは、作
動油の圧力上昇運転時の安全弁が設けられている。即
ち、かごの上昇運転時に油圧回路内の圧力が異常に上昇
した場合に、安全弁を開いて、ポンプから吐出される作
動油を油タンクへ戻すことにより、それ以上の圧力上昇
を抑制するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の流
体圧エレベータのうち、かごを昇降させるジャッキに対
して電磁流量発生装置により流体を供給・排出させるも
のにおいては、下降運転時に電磁流量発生装置とジャッ
キとの間の開閉弁が何等かの故障で開かなくなると、開
閉弁と電磁流量発生装置との間の通路から流体が出るだ
けで入ってこないことになる。このような場合、その通
路の圧力が低下して、所定値以下になると流体にキャビ
テーション現象が発生し、油圧機器に異常な振動が生
じ、場合によっては油圧機器が破損する恐れがある。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、流体通路内の
圧力の異常低下を検出し、キャビテーションの発生を防
止することができる流体圧エレベータ及びその運転方法
を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る流
体圧エレベータは、かごを昇降させるためのジャッキ
と、このジャッキに供給する導電性流体を収容するタン
クと、ジャッキとタンクとの間に設けられ、導電性流体
に磁束及び直流電流を与えることにより導電性流体を駆
動しかごを昇降させる電磁流量発生装置と、この電磁流
量発生装置とジャッキとの間の流体通路内の圧力を検出
する検出器と、この検出器の検出値が設定値よりも低下
したときに停止指令を出力し、かごを停止させるととも
に、電磁流量発生装置の運転を停止させる制御装置とを
備えたものである。

【０００９】請求項２の発明に係る流体圧エレベータ
は、ジャッキと電磁流量発生装置との間に開閉弁が設け
られており、電磁流量発生装置と開閉弁との間の流体通
路内の圧力が検出器により検出されるものである。

【００１０】請求項３の発明に係る流体圧エレベータの
運転方法は、かごの下降運転時に、ジャッキと電磁流量
発生装置との間の流体通路内の圧力を検出器により検出
し、その検出値が設定値よりも低下したときに停止指令
を出力し、かごを停止させるとともに電磁流量発生装置
の運転を停止させるものである。

【００１１】請求項４の発明に係る流体圧エレベータの
運転方法は、下降運転指令が出力されてから、ジャッキ
と電磁流量発生装置との間に設けられている開閉弁より
も電磁流量発生装置側の圧力がジャッキ側の圧力と同等
になるまでの時間を経過してから、開閉弁よりも電磁流
量発生装置側の圧力を検出器により検出するものであ
る。

【００１２】請求項５の発明に係る流体圧エレベータ
は、検出器による検出値が設定値よりも低下したとき、
タンクへ戻る導電性流体の流量を抑制するように電磁流
量発生装置を制御し、この流量抑制により検出値が正常
に戻れば運転を継続し、所定時間内に正常に戻らない場
合に停止指令を出力するものである。

【００１３】請求項６の発明に係る流体圧エレベータ
は、導電性流体に与える磁束及び直流電流の少なくとも
いずれか一方を制御することによりタンクへ戻る導電性
流体の流量を抑制するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による流
体圧エレベータの油圧回路図である。図において、１は
かご、２はかご１を昇降させるジャッキ、３は作動流体
としての導電性流体が溜められるタンクであり、導電性
流体としては、例えば磁性金属の粉末と流体とを混合し
た磁性流体や水等が使用される。４はタンク３とジャッ
キ２との間に設けられ、ジャッキ２に対して導電性流体
を供給・排出する電磁流量発生装置、５は電磁流量発生
装置４とジャッキ２との間に設けられている開閉弁であ
る。

【００１５】６はタンク３と電磁流量発生装置４とを接
続する第１の流体通路、７は電磁流量発生装置４と開閉
弁５とを接続する第２の流体通路、８は開閉弁５とジャ
ッキ２とを接続する第３の流体通路、９はタンク３と開
閉弁５との間に電磁流量発生装置４と並列に接続されて
いるリリーフ弁、１０は第２の流体通路７内の圧力を検
出する第１の検出装置、１１は第３の流体通路８内の圧
力を検出する第２の検出装置、１２は電磁流量発生装置
４，開閉弁５及び各検出装置１０，１１に接続されてい
る制御装置である。

【００１６】図２は図１の電磁流量発生装置４の上昇運
転時の動作状態を説明する説明図である。図において、
１３，１４は導電性流体に直流電流を流すプラス電極及
びマイナス電極、１５は前記の直流電流と直角方向に磁
束を発生させる電磁コイルである。

【００１７】次に、動作について説明する。まず、かご
１を上昇させる場合、電磁コイル１５により導電性流体
に磁束を貫通させた上で、プラス電極１３とマイナス電
極１４とにより直流電流を流す。電磁コイル１５に流す
電流の方向を図２の矢印Ａ方向、直流電流の方向を矢印
Ｂ方向とすると、フレミングの左手の法則に従い導電性
流体は矢印Ｃ方向、即ちジャッキ２への供給方向に流れ
る。従って、直流電流の流量を徐々に増大させていく
と、ジャッキ２に供給される導電性流体の流量が増加
し、かご１が上昇方向に加速運転される。

【００１８】この後、上昇速度が最高速度に達したら、
直流電流を一定に保ち、ジャッキ２に供給する流体の流
量を一定に保つことにより、かご１は高速運転される。
目的階の手前所定位置に達したら、直流電流を徐々に減
少させて、ジャッキ２に供給する流体流量を減少させる
ことにより、かご１は上昇方向に減速運転され、この後
目的階に停止する。かご１が停止した後、開閉弁５が閉
じられ、電磁流量発生装置４の運転が停止される。

【００１９】このような上昇運転時に、何等かの故障に
より第２の流体通路７内の圧力が異常に上昇すると、リ
リーフ９が開放され、電磁流量発生装置４を通過した流
体の少なくとも一部がタンク３に戻され、それ以上の圧
力上昇が抑制される。

【００２０】一方、かご１を下降させる場合、開閉弁５
を閉じたままで、電磁流量発生装置４を運転し、第１の
流体通路６から第２の流体通路７側へと流体を流し、か
つその流量を徐々に増加させる。これにより、第２の流
体通路７内の圧力が徐々に上昇していく。このとき、第
２の流体通路７内の圧力が第１の検出装置１０で監視さ
れ、かご１の重量により発生しているジャッキ２内の圧
力、即ち第２の検出装置１１で検出された第３の流体通
路８内の圧力と比較される。そして、第２及び第３の流
体通路７，８内の圧力差が所定値内に入ると、開閉弁５
が開放され、下降運転が行われる。

【００２１】下降運転をするには、上昇運転とは反対に
ジャッキ２の導電性流体をタンク３に戻せばよいので、
電磁流量発生装置４における直流電流の方向又は磁束の
方向を上昇時とは逆にすればよい。ここでは、磁束の向
きを逆にしたとする。この状態では、直流電流を増大さ
せればかご１は下降方向へ加速運転される。この後、か
ご１の速度が最高速度に達したら、タンク３に戻す流体
の流量を一定にすることにより、かご１は高速運転され
る。また、下降運転時には、第２の流体通路７から第１
の流量通路６へ向けて流体が流れるため、フレミングの
右手の法則により、電極１４から電極１３へ向かう起電
力が発生し、いわゆる電力回生モードでの運転となる。

【００２２】この後、目的階の手前所定位置に達した
ら、減速指令が出て第２の流体通路７から第１の流体通
路６に流す流体の流量を徐々に減少させ、これによりか
ご１は減速運転される。かご１が停止した後、開閉弁５
が閉じられ、電磁流量発生装置４の運転が停止される。

【００２３】図３は下降運転時におけるかご１の速度及
び開閉弁５の開度の変化を示す関係図、図４は下降運転
時における第２及び第３の流体通路７，８内の圧力の変
化を示す関係図である。

【００２４】ここで、かご１の下降運転時に、何等かの
原因により開閉弁５が全く開かない、又は十分に開かな
いという不具合が生じると、第２の流体通路７内の圧力
が低下していき、キャビテーションが生じてしまう恐れ
がある。これに対して、この例では、第１の検出装置１
０が設けられているので、第２の流体通路７内の圧力が
設定値よりも低下するのを防止することができる。

【００２５】図５は制御装置１２の動作の一例を説明す
るためのフローチャートである。下降運転指令が出力さ
れると、まず図４における時間Ｔ１が経過したかどうか
が確認される（ステップＳ１）。この時間Ｔ１は、第２
の流体通路７内の圧力が第３の流体通路８内の圧力と同
等になるまでの時間であり、この間に設定圧力を通過す
るため、この時間Ｔ１をマスキングし、起動直後の誤動
作を防止する。

【００２６】次に、第１の検出器１０の検出値が設定値
以上であるかどうかが確認される（ステップＳ２）。こ
の確認は、かご停止指令が出力されるまで繰り返し実施
される。つまり、圧力の監視は、図４の時間Ｔ２の間に
継続して実施される。そして、かご停止指令が出力され
ると（ステップＳ３）、監視が終了される。また、圧力
が設定値より低下すると、停止信号が出力され（ステッ
プＳ４）、かご１が安全に停止されるとともに、開閉弁
５を閉じる信号が出力され、さらに電磁流量発生装置４
の運転も停止される。

【００２７】従って、第２の流体通路７内の圧力は、キ
ャビテーションが発生するような負圧にまで低下せず
に、運転停止時の正常な圧力（ほぼ大気圧）で安定す
る。この状態で、開閉弁５等の機器の点検が行われる。

【００２８】実施の形態２．図６は制御装置１２の動作
の他の例を説明するためのフローチャートである。この
例では第１の検出器１０の検出値が異常になったとき
に、即座に停止信号を出力せずに、異常事態が所定時間
継続しているかどうかを確認してから（ステップＳ
５）、継続していなければ停止信号を出力せずに、タン
ク３へ戻す流体の流量を抑制するように電磁流量発生装
置４を制御する（ステップＳ６）。このような制御によ
り、検出値が正常に戻ればそのまま運転を続け、所定時
間制御しても正常に戻らなければ停止信号が出力される
（ステップＳ４）。

【００２９】このような制御を行うことで、例えば開閉
弁５の動作が何等かの原因で一時的に遅れた場合など、
自然復旧できる程度のトラブルに対しては、運転を停止
せずに、自動的に復旧させることができ、運転効率の低
下を防止できる。なお、流量の抑制は、磁束及び直流電
流の少なくともいずれか一方を制御することにより、効
果的に行うことができる。

【００３０】実施の形態３．図７は制御装置１２の動作
のさらに他の例を説明するためのフローチャートであ
る。図６の例では異常継続時間により停止信号を出力し
たが、この例では流量抑制の回数により停止信号が出力
される。即ち、異常が検出されたら、カウンタでその回
数をカウントし（ステップＳ７）、設定回数Ｘに達した
かどうかを確認する（ステップＳ８）。設定回数に達し
ていなければ、タンク３へ戻す流体の流量を抑制するよ
うに電磁流量発生装置４を制御する（ステップＳ６）。
このような制御により、検出値が正常に戻ればそのまま
運転を続け、所定回数制御しても正常に戻らなければ停
止信号が出力される（ステップＳ４）。このような制御
方法によっても、実施の形態２と同様の効果が得られ
る。

【００３１】実施の形態４．なお、上記の例ではジャッ
キ２と電磁流量発生装置４との間に開閉弁５を設けた
が、例えば図８に示すように、開閉弁５を省略すること
も可能である。この場合、かご１の停止中は常に電磁流
量発生装置４によりかご１の自重を支える力を発生させ
ておく必要がある。この例でも、流体通路８内の圧力を
検出器１０で検出して、図５ないし図７のような制御を
行うことにより、キャビテーションの発生が防止され
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
流体圧エレベータは、電磁流量発生装置とジャッキとの
間の流体通路内の圧力を検出する検出器を設け、この検
出器の検出値が設定値よりも低下したときに制御装置に
より停止指令を出力し、かごを停止させるとともに、電
磁流量発生装置の運転を停止させるので、導電性流体の
圧力の異常低下が防止され、キャビテーションの発生が
防止される。

【００３３】請求項２の発明の流体圧エレベータは、ジ
ャッキと電磁流量発生装置との間に開閉弁を設け、電磁
流量発生装置と開閉弁との間の流体通路内の圧力を検出
器により検出するので、下降運転時の開閉弁の異常によ
るキャビテーションの発生を防止することができる。

【００３４】請求項３の発明の流体圧エレベータの運転
方法は、かごの下降運転時に、ジャッキと電磁流量発生
装置との間の流体通路内の圧力が設定値よりも低下した
ときに停止指令を出力し、かごを停止させるとともに電
磁流量発生装置の運転を停止させるので、導電性流体の
圧力の異常低下が防止され、キャビテーションの発生が
防止される。

【００３５】請求項４の発明の流体圧エレベータの運転
方法は、下降運転指令が出力されてから、ジャッキと電
磁流量発生装置との間に設けられている開閉弁よりも電
磁流量発生装置側の圧力がジャッキ側の圧力と同等にな
るまでの時間を経過してから、開閉弁よりも電磁流量発
生装置側の圧力を検出器により検出するので、運転指令
直後の誤動作を防止することができる。

【００３６】請求項５の発明の流体圧エレベータは、検
出器による検出値が設定値よりも低下したとき、タンク
へ戻る導電性流体の流量を抑制するように電磁流量発生
装置を制御し、この流量抑制により検出値が正常に戻れ
ば運転を継続し、所定時間内に正常に戻らない場合に停
止指令を出力するので、自然復旧できる程度の持続性の
ない故障で停止指令が出力されるのを避け、エレベータ
の運転効率を維持することができる。

【００３７】請求項６の発明の流体圧エレベータは、導
電性流体に与える磁束及び直流電流の少なくともいずれ
か一方を制御することによりタンクへ戻る導電性流体の
流量を抑制するので、導電性流体の流量を効果的に抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による流体圧エレベ
ータの油圧回路図である。

【図２】 図１の電磁流量発生装置の上昇運転時の動作
状態を示す説明図である。

【図３】 下降運転時におけるかごの速度及び開閉弁の
開度の変化を示す関係図である。

【図４】 下降運転時における第２及び第３の流体通路
内の圧力の変化を示す関係図である。

【図５】 制御装置の動作の一例を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図６】 制御装置の動作の他の例を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】 制御装置の動作のさらに他の例を説明するた
めのフローチャートである。

【図８】 この発明の実施の形態４による流体圧エレベ
ータの油圧回路図である。

【符号の説明】

１ かご、２ ジャッキ、３ タンク、４ 電磁流量発
生装置、５ 開閉弁、６，７，８ 流体通路、１０ 第
１の検出器、１２ 制御装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性流体が供給・排出されることによ
   り、かごを昇降させるジャッキと、 上記導電性流体を収容するタンクと、 上記ジャッキと上記タンクとの間に設けられ、上記導電
   性流体に磁束及び直流電流を与えることにより上記導電
   性流体を駆動し上記かごを昇降させる電磁流量発生装置
   と、 この電磁流量発生装置と上記ジャッキとの間の流体通路
   内の圧力を検出する検出器と、 この検出器の検出値が設定値よりも低下したときに停止
   指令を出力し、上記かごを停止させるとともに、上記電
   磁流量発生装置の運転を停止させる制御装置とを備えて
   いることを特徴とする流体圧エレベータ。
2. 【請求項２】 ジャッキと電磁流量発生装置との間には
   開閉弁が設けられており、上記電磁流量発生装置と上記
   開閉弁との間の流体通路内の圧力が検出器により検出さ
   れることを特徴とする請求項１記載の流体圧エレベー
   タ。
3. 【請求項３】 導電性流体が供給・排出されることによ
   り、かごを昇降させるジャッキと、上記導電性流体を収
   容するタンクと、上記ジャッキと上記タンクとの間に設
   けられ、上記導電性流体に磁束及び直流電流を与えるこ
   とにより、上記導電性流体を駆動し上記かごを昇降させ
   る電磁流量発生装置とを備えた流体圧エレベータの運転
   方法において、上記かごの下降運転時に、上記ジャッキ
   と上記電磁流量発生装置との間の流体通路内の圧力を検
   出器により検出し、その検出値が設定値よりも低下した
   ときに停止指令を出力し、上記かごを停止させるととも
   に上記電磁流量発生装置の運転を停止させることを特徴
   とする流体圧エレベータの運転方法。
4. 【請求項４】 下降運転指令が出力されてから、ジャッ
   キと電磁流量発生装置との間に設けられている開閉弁よ
   りも電磁流量発生装置側の圧力が上記ジャッキ側の圧力
   と同等になるまでの時間を経過してから、開閉弁よりも
   電磁流量発生装置側の圧力を検出器により検出すること
   を特徴とする請求項３記載の流体圧エレベータの運転方
   法。
5. 【請求項５】 検出器による検出値が設定値よりも低下
   したとき、上記タンクへ戻る導電性流体の流量を抑制す
   るように電磁流量発生装置を制御し、この流量抑制によ
   り検出値が正常に戻れば運転を継続し、所定時間内に正
   常に戻らない場合に停止指令を出力することを特徴とす
   る請求項３又は請求項４記載の流体圧エレベータの運転
   方法。
6. 【請求項６】 導電性流体に与える磁束及び直流電流の
   少なくともいずれか一方を制御することによりタンクへ
   戻る導電性流体の流量を抑制することを特徴とする請求
   項５記載の流体圧エレベータの運転方法。