JP2001316046A - エレベータ用空調機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給電線の線径を大きくしたり本数を多くする
ことなく圧縮機の良好な起動を可能とし、これにより設
備費の低減が図れるとともに、快適性の向上が図れるエ
レベータ用空調機を提供する。 【解決手段】 圧縮機２１の駆動用としてインバータ３
０を設け、そのインバータ３０の出力周波数Fを下げて
圧縮機２１を起動する。起動後は、かご３内の温度を検
知し、その検知温度と設定温度との差に応じてインバー
タ３０の出力周波数Fを制御する。

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、エレベータのか
ご内を空調するエレベータ用空調機に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータのかご内を空調するエレベー
タ用空調機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧器、室内熱
交換器などを順次に接続した冷凍サイクルを備えてお
り、かご上に設置される。

【０００３】かごの上方たとえば屋上には機械室が設置
されており、その機械室からかご上のエレベータ用空調
機にかけて給電線が設けられる。給電線は、エレベータ
用空調機に動作用電力を供給するためのもので、かごの
上下動距離に応じた長さを有する。

【０００４】圧縮機は、回転数一定型（能力固定型）で
あり、かご内の温度に応じて起動と停止が繰り返され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】機械室とエレベータ用
空調機との間の給電線が長くなるほど、その給電線での
電圧降下が大きくなる。

【０００６】能力固定型の圧縮機の場合、起動に大きな
電流（起動電流）が必要となるため、給電線が長くてそ
こでの電圧降下が大きいと、圧縮機の起動に不具合を生
じてしまう。

【０００７】この起動不良を防ぐためには、給電線の線
径を大きくしたり本数を多くしなければならないが、こ
の場合、給電線が銅線の縒り線で作られているために重
量が増して、これを駆動するための動力装置も大きなも
のにしなければならなくなるため、設備費が大きく増大
してしまう。

【０００８】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、給電線の線径を大きくしたり
本数を多くすることなく圧縮機の良好な起動を可能と
し、これにより設備費の低減が図れるとともに、快適性
の向上が図れるエレベータ用空調機を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のエ
レベータ用空調機は、圧縮機をインバータにより駆動制
御する。

【００１０】請求項２に係る発明のエレベータ用空調機
は、請求項１に係る発明において、さらに、圧縮機の起
動時にインバータの出力周波数を低減する制御手段を設
けている。

【００１１】請求項３に係る発明のエレベータ用空調機
は、請求項１に係る発明において、圧縮機の駆動用モー
タについて限定している。駆動用モータは、直流モータ
である。

【００１２】請求項４に係る発明のエレベータ用空調機
は、請求項１に係る発明において、給電線の電源につい
て限定している。給電線の電源は、交流２００V電源で
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１４】図１に示すように、建物の上下方向に沿っ
てエレベータ昇降路１を形成している。このエレベータ
昇降路１の上方の例えば屋上には機械室２を設置し、そ
の機械室２から垂らしたワイヤにかご３を連結してい
る。これにより、かご３がエレベータ昇降路１内を自由
に上下動することができる。

【００１５】かご３の上部にエレベータ用空調機の本体
１０を設け、その本体１０とかご３内との間にダクト１
１，１２を設けている。ダクト１１，１２は、本体１０
で得られる空調用空気をかご３内に導くためのものであ
る。

【００１６】機械室２からエレベータ用空調機１にかけ
て給電線１３を設けている。給電線１３は、本体１０に
電力を供給するためのもので、かご３の上下動距離に応
じた長さを有する。

【００１７】本体１０には、図２に示す冷凍サイクルお
よび制御回路を組み込んでいる。すなわち、圧縮機２１
の吐出口に四方弁２２を介して室外熱交換器２３を配管
接続し、その室外熱交換器２３に減圧器たとえば膨張弁
２４を介して室内熱交換器２５を配管接続している。そ
して、室内熱交換器２５に上記四方弁２２を介して圧縮
機２１の吸込口を配管接続している。室外熱交換器２３
の近傍に室外ファン２６を設け、室内熱交換器２５の近
傍に室内ファン２７および室内温度センサ２８を設けて
いる。室内温度センサ２８は、かご３内の空気温度を検
知する。

【００１８】冷房時、圧縮機２１から吐出されるガス冷
媒は、四方弁２２を通って室外熱交換器２３に流れる。
室外熱交換器２３に流れたガス冷媒は、エレベータ昇降
路１内の空気と熱交換して凝縮（液化）する。この液冷
媒は、膨張弁２４で減圧されて室内熱交換器２５に流
れ、そこでかご３内の空気と熱交換して蒸発する。この
室内熱交換器２５での熱交換により、かご３内の空気が
冷却される。室内熱交換器２５を経たガス冷媒は、四方
弁２２を通って圧縮機２１に吸込まれる。

【００１９】暖房時、圧縮機２１から吐出されるガス冷
媒は、四方弁２２を通って室内熱交換器２５に流れる。
室内熱交換器２５に流れたガス冷媒は、かご３内の空気
と熱交換して凝縮（液化）する。この室内熱交換器２５
での熱交換により、かご３内の空気が暖まる。室内熱交
換器２５を経た液冷媒は、膨張弁２４で減圧されて室外
熱交換器２３に流れ、そこでエレベータ昇降路１内の空
気と熱交換して蒸発する。このガス冷媒は、四方弁２２
を通って圧縮機２１に吸込まれる。

【００２０】圧縮機２１は、回転数可変型（能力可変
型）であり、駆動用モータとして直流モータ２１Mを有
している。この直流モータ２１Mをインバータ３０の出
力端に接続し、そのインバータ３０の入力端を上記給電
線１３を介して交流２００Vの商用交流電源１４に接続
する。

【００２１】インバータ３０は、ダイオードブリッジと
平滑コンデンサから成る整流回路３１、およびこの整流
回路３１の出力電圧（直流電圧）を制御部４０からの指
令に応じたスイッチングにより所定周波数Fの交流電圧
に変換するスイッチング回路３２を備える。

【００２２】制御部４０は、操作部４１の操作に応じて
インバータ３０の駆動と停止を制御するもので、主要な
機能として次の［１］［２］を備える。

【００２３】［１］圧縮機２１の起動時、インバータ３
０の出力周波数Fを低減する制御手段。

【００２４】［２］圧縮機２１の起動後、室内温度セン
サ２８の検知温度が操作部４１で予め定められている設
定温度に収束するよう、インバータ３０の出力周波数F
を制御する制御手段。

【００２５】つぎに、上記の構成の作用について図３を
参照しながら説明する。

【００２６】操作部４１で運転の開始操作がなされる
と、制御部４０は、インバータ３０を駆動し、そのイン
バータ３０の出力周波数Fを起動用低周波数たとえば１
０Hzに２０秒〜５０秒間設定する。これにより、圧縮機
２１が低回転数で起動する。

【００２７】起動後、制御部４０は、室内温度センサ２
８で検知されるかご３内の温度が設定温度に収束するよ
う、インバータ３０の出力周波数Fを制御する。

【００２８】すなわち、冷房時は、室内温度センサ２８
の検知温度が設定温度より高くてその温度差が大きいほ
ど、出力周波数Fを高めて圧縮機２１の回転数を増大
し、冷房能力を大きくする。冷房が進んで温度差が小さ
くなるのに伴い、出力周波数Fを低下させる。検知温度
が設定温度以下になると、出力周波数Fを零として圧縮
機２１の運転を中断する。その後、検知温度が設定温度
より高くなると、再び圧縮機２１を起動する。

【００２９】暖房時は、室内温度センサ２８の検知温度
が設定温度より低くてその温度差が大きいほど、出力周
波数Fを高めて圧縮機２１の回転数を増大し、暖房能力
を大きくする。暖房が進んで温度差が小さくなるのに伴
い、出力周波数Fを低下させる。検知温度が設定温度以
上になると、出力周波数Fを零として圧縮機２１の運転
を中断する。その後、検知温度が設定温度より低くなる
と、再び圧縮機２１を起動する。

【００３０】このように、インバータ３０を採用して圧
縮機２１を低周波数起動することにより、圧縮機２１の
起動に必要な電流を小さく抑えることができる。起動電
流のレベルが小さければ、たとえ給電線１３が長くてそ
の給電線１３での電圧降下が懸念される状況であって
も、起動電流に対する電圧降下の影響はほとんど無いこ
とになる。

【００３１】したがって、給電線１３の線径を大きくし
たり本数を多くすることなく、圧縮機２１の良好な起動
が可能となる。これにより、設備費の低減が図れるとと
もに、新たな電気工事費、商用交流電源１４の仕様変更
などがまったく不要となる。

【００３２】給電線１３での電圧降下については、良好
な起動特性を確保する上で２％以内に抑えるのが一般的
であるが、インバータ３０を採用して起動電流を抑制す
ることにより、１０％程度まで許容値を拡大することが
できる。これは、設備の新設や交換などに際して既存の
給電線１３を有効に利用できるというメリットを生み、
設備費の低減に大きく貢献することができる。

【００３３】しかも、起動後は、かご３内の温度を検知
し、その検知温度と設定温度との差に応じて出力周波数
Fを制御するようにしているので、かご３内の空調負荷
に応じた最適な冷房能力または暖房能力を得ることがで
き、快適性が大幅に向上する。

【００３４】なお、この発明は上記実施形態に限定され
るものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能である。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、給
電線の線径を大きくしたり本数を多くすることなく圧縮
機の良好な起動を可能とし、これにより設備費の低減が
図れるとともに、快適性の向上が図れるエレベータ用空
調機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の外観およびその周辺部の構成を示
す図。

【図２】一実施形態における冷凍サイクルおよび制御回
路の構成を示す図。

【図３】一実施形態における出力周波数Fの変化を示す
図。

【符号の説明】 ２…機械室、３…かご、１０…エレベータ用空調機の本
体、１１，１２…ダクト、１３…給電線、１４…商用交
流電源、２１…圧縮機、２２…四方弁、２３…室外熱交
換器、２４…膨張弁、２５…室内熱交換器、２８…室内
温度センサ、３０…インバータ、４０…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 克浩 静岡県富士市蓼原336番地 東芝キヤリア 株式会社内 Ｆターム(参考） 3F002 CA07 GA02 GA03 3L060 AA08 EE04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータのかごに設けられ、給電線を
   介して電力が供給されるエレベータ用空調機において、 この空調機の圧縮機をインバータにより駆動制御するよ
   うにしたことを特徴とするエレベータ用空調機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータ用空調機に
   おいて、 前記圧縮機の起動時、前記インバータの出力周波数を低
   減する制御手段を設けたことを特徴とするエレベータ用
   空調機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のエレベータ用空調機に
   おいて、 前記圧縮機の駆動用モータは、直流モータであることを
   特徴とするエレベータ用空調機。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のエレベータ用空調機に
   おいて、 前記給電線の電源は、交流２００V電源であることを特
   徴とするエレベータ用空調機。