JP2003054848A - エレベータの給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トロリー線等の給電線を必要とすることなく
エレベータの乗りかごへの給電することのできるエレベ
ータの給電装置を実現する。 【解決手段】 エレベータの乗りかご２に設けられたバ
ッテリ２２によって乗りかご内負荷へ電力供給するエレ
ベータの給電装置において、乗場扉１７の乗りかご扉と
の係合部１７ａ，１７ｂに設けられ、電圧源からの電力
を給電する給電子１７ａａと、乗りかご扉１５の上記乗
場扉との係合部１５ａ，１５ｂに設けられ、上記給電子
１７ａａとの接触により電力が給電される集電子１５ａ
ａと、上記集電子１５ａａへ給電された電力に基づいて
上記バッテリ２２を充電し、該バッテリ２２に蓄電され
た電圧を上記乗りかご内負荷へ供給するかご内電力給電
用電源装置１３とを備える。

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、エレベータの給
電装置に関し、特にテールコードを介さずにエレベータ
の乗りかご内の各種電装品に電力を供給するエレベータ
の給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のエレベータの給電装置を
説明するための昇降路内のエレベータの全体構成図であ
る。一般に、従来のエレベータは図９に示すように昇降
路１内を利用客を乗せる乗りかご２とつり合いおもり３
がロープ４を介してつるべ式に吊るされ、ロープ４が機
械室５に設けられた巻上駆動用の巻上機６と、そらせ車
７に巻き掛けられて駆動することにより、乗りかご２、
つり合いおもり３がそれぞれ相対的に昇降する。

【０００３】機械室５にはエレベータの運行を制御する
ための制御盤８が設置されており、乗りかご２の下部に
一端が接続され、他端が制御盤８に接続されたテールコ
ード９が設けられている。テールコード９は、乗りかご
２からの乗りかご呼び信号、乗りかご扉の開閉指令信号
等の各種制御信号を制御盤８へ送信したり、逆に受信し
たりすると共に、乗りかご２内の照明装置や換気扇等の
電気品への電力供給を行う。なお、テールコード９は最
低限昇降路１の全長分の長さを有しており、乗りかご２
の昇降に伴って変形しながら追従する。

【０００４】図１０は、例えば特開平５−３３８９６０
号公報で示されるように、トロリー線により電力供給を
行う従来のエレベータの構成図である。リンク機構１０
を介して集電子１１をトロリー線１２に接触させること
により、この集電子１１を介してトロリー線１２からか
ご内電力給電用電源装置１３に給電を行ない、エレベー
タの昇降中は制御盤８から集電子引離し指令を受けて上
記集電子１１をトロリー線１２から引離す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エレベータの給電装置は、テールコードが乗りかごの下
部に一旦垂れ下げられて機械室の制御盤に接続されてい
るために、例えば昇降路がガラス張りになっている展望
用のエレベータとして設置した場合には、テールコード
が昇降路の外部より見えることになり、外観上好ましく
ない。また、このテールコードの重量は乗りかごにより
支えられているため、その分乗りかごを巻上駆動する巻
上機モータの容量を大きくする必要があるため効率が悪
く、コスト的にも問題が生じる。さらに、テールコード
の損傷を防ぐために、昇降路の側壁に保護金網を設ける
必要もあり、施工上、メンテナンス上の障害となってい
る。

【０００６】また、トロリー線１２による給電において
は、昇降路１内のトロリー線１２や、乗りかご２へ給電
するためのリンク機構１０等といった給電のための装置
を設ける必要があるため高価となる問題がある。

【０００７】この発明は、以上のような問題を解決する
ためになされたものであり、トロリー線等の給電線を必
要とすることなくエレベータの乗りかごへの給電するこ
とのできるエレベータの給電装置を実現することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るエレベー
タの給電装置は、エレベータの乗りかごに設けられたバ
ッテリによって乗りかご内負荷へ電力供給するエレベー
タの給電装置において、乗場扉の乗りかご扉との係合部
に設けられ、電圧源からの電力を給電する給電子と、乗
りかご扉の上記乗場扉との係合部に設けられ、上記給電
子との接触により電力が給電される集電子と、上記集電
子へ給電された電力に基づいて上記バッテリを充電し、
該バッテリに蓄電された電圧を上記乗りかご内負荷へ供
給するかご内電力給電用電源装置とを備えたものであ
る。

【０００９】また、上記かご内電力給電用電源装置は、
上記給電子と上記集電子との接触時に上記バッテリを充
電するものである。

【００１０】また、上記かご内電力給電用電源装置は、
上記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、上
記蓄電量検出手段により検出された蓄電量が予め設定さ
れた蓄電量以下である場合に充電指令信号を出力する充
電制御手段と、上記充電制御手段からの充電指令信号に
基づいて上記集電子から給電された電力を上記バッテリ
に供給するスイッチング素子とを備えたものである。

【００１１】また、上記かご内電力給電用電源装置は、
上記乗りかごの停止階床位置を検出する乗りかご位置検
出手段と、各階床から終端階までの階床数を乗りかごが
移動するのに要する予め定まったエレベータかご内消費
電力量を記憶した消費電力量記憶手段と、上記蓄電量検
出手段から読み取ったバッテリの蓄電量が、上記乗りか
ご位置検出手段の検出結果に基づいて上記消費電力量記
憶手段から読み取ったエレベータかご内消費電力量以下
である場合に充電指令信号を出力する充電制御手段と、
上記充電制御手段からの充電指令信号に基づいて上記集
電子から給電された電力を上記バッテリに供給するスイ
ッチング素子とを備えたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明に係るエ
レベータの給電装置について、図１〜図３を用いて詳細
に説明する。図１（ａ）は、本実施の形態１に係るエレ
ベータの昇降路１内の乗りかご２の構成図を示したもの
である。図１（ａ）おいて、図９，１０と同一符号は同
一箇所を示しその説明は省略する。新たな符号として、
１４は乗りかご扉の駆動装置、１５は乗りかご扉、１５
ａ，１５ｂは後述する乗場扉１７との係合部であって集
電子１５ａａとローラ１５ａｂで構成される。また、１
６は集電子１５ａａとかご内電力給電用電源装置１３を
繋ぐケーブルである。

【００１３】図１（ｂ）は、本実施の形態１に係るエレ
ベータの乗場扉の構成図を示したものである。図１
（ｂ）において、１７ａ，１７ｂは乗場扉１７に設けら
れた係合部であって給電子１７ａａを備える。また、１
８は制御盤８と給電子１７ａａを繋ぐケーブルを示す。
なお、図２には、上記図１に示した乗りかご扉の系合部
と乗場扉の係合部の接触状態を示した拡大図であり、エ
レベータ乗りかごが各階床に停止すると乗りかご扉１５
と乗場扉１７の係合部１５ａと１７ａ，１５ｂと１７ｂ
が接触する構成となっている。

【００１４】次に、図３は上記乗りかご扉１５の係合部
１５ａ，１５ｂに設けられた集電子１５ａａから給電さ
れた電圧をバッテリ２２へ充電し、また充電されたバッ
テリ２２からかご内負荷へ供給される電圧を生成するか
ご内電力給電用電源装置１３内の回路構成図を示したも
のである。

【００１５】かご内電力給電用電源装置１３は集電子１
５ａａから給電を受けこれを直流に変換するダイオード
スタック１９と、平滑コンデンサ２０を介して直流電圧
によりバッテリ２２を充電する定電流源でなる充電回路
２１及びバッテリ２２と、バッテリ２２の電圧を負荷側
に給電するためのダイオード２３と、上記平滑コンデン
サ２２を介した直流電圧をＰＷＭ制御して交流に変換
し、一定のＰＷＭ出力電圧を出力するトランジスタ等の
スイッチング素子で構成されたインバータ２４とによっ
て構成されている。

【００１６】以下、上記構成における動作について説明
する。乗りかご２が乗場を通過するとき、乗りかご扉１
５の係合部の集電子１５ａａ，ローラ１５ａｂは乗場扉
の係合部１７ａと１７ｂの各々の両側を通る。乗りかご
２が停止階に近づいて扉開閉可能領域に到達すると、駆
動装置１４により乗りかご扉１５が開き始め、乗りかご
扉１５の係合部１５ａ、１５ｂはそれぞれ乗場扉１７の
係合部１７ａ、１７ｂを押しつけ、乗場扉１７も開き始
める。

【００１７】ここで給電子１７ａａと集電子１５ａａが
接触し、制御盤８から電力が供給される。そして、ダイ
オードスタック１９及び平滑コンデンサ２０を介した直
流電圧が充電回路２１によりバッテリ２２を充電させる
と共に、インバータブリッジ２４によりＰＷＭ制御され
た交流電圧が乗りかご２内の負荷に供給される。係合部
１５ａは、乗客の乗降が終わり、扉を閉めた後、乗りか
ご２が次のサービス階に向けて出発するまで１７ａと接
触しておリ、この間給電子１７ａａと集電子１５ａａに
より給電が行われ、バッテリー２２に充電され続ける。

【００１８】以上のように、本実施の形態１に係るエレ
ベータの給電装置よれば、乗場扉１７と乗りかご扉１５
の係合部に設けられた集電子１５ａａと給電子１７ａａ
が接触することにより電力をバッテリへ充電するため、
トロリー線等の給電線を必要とすることなくエレベータ
の乗りかごへの給電を実現できる。

【００１９】また、上記構成によれば、かご内電力給電
用電源装置１３は、上記給電子１７ａａと上記集電子１
５ａａとの接触時に上記バッテリ２２を充電するため、
乗場扉と乗りかご扉が係合中は常時充電が可能となる。

【００２０】実施の形態２．図４、図５は、上記実施の
形態１とは異なる本実施の形態２のエレベータの給電装
置におけるかご内電力給電用電源装置１３の回路図を示
したものである。図４、５において、充電制御回路２６
はバッテリ２２の蓄電状態を検出する蓄電状態検出回路
２８と、この蓄電状態検出回路２８により検出された蓄
電量２８ａと、例えばエレベータの最多階床（最下階か
ら最上階）移動に必要とされるエレベータかご内負荷消
費電力量からなる予め設定された所定値２９とを比較す
る比較器３０と、この比較器３０による比較結果３０ａ
に応じて充電指令信号２６ａを出力する判定回路３１
と、この判定回路３１の充電指令信号２６ａに応じて動
作するスイッチング素子２７により構成される。

【００２１】次に、上記構成における動作について説明
する。バッテリー２２の蓄電状態が蓄電状態検出回路２
８で検出され、蓄電量２８ａが予め設定された所定値２
９より低い場合は比較器３０による比較結果３０ａが負
となり、判定回路３１による充電指令信号２６ａは
「１」となる。これにより、スイッチング素子２７がＯ
Ｎされ、乗りかご２が停止し、給電子１７ａａと集電子
１５ａａが接触していれば、前述の如く、バッテリー２
２に充電される。

【００２２】一方、充電が所定値２９より高い場合は比
較器３０による比較結果３０ａが正となり、判定回路３
１による充電指令信号２６ａが「０」となる。これによ
り、スイッチング素子２７がＯＦＦされ、乗りかご２が
停止し、給電子１７ａａと集電子１５ａａが接触してい
ても、バッテリー２２には充電されない。

【００２３】以上のように、本実施の形態２に係るエレ
ベータの給電装置によれば、上記実施の形態１と同様の
効果を奏するとともに、かご内電力給電用電源装置１３
は、バッテリ２２の蓄電量２８ａを検出する蓄電量検出
回路２８と、蓄電量検出回路２８により検出された蓄電
量２８ａが予め設定された所定値２９以下である場合に
充電指令信号を出力する充電制御回路２６と、充電制御
回路２６からの充電指令信号２６ａに基づいて集電子１
５ａａから給電された電力を充電回路２１に供給するス
イッチング素子２７とを備えたので、充電量が低下して
充電が必要な場合にのみ充電を行なうことができ、無駄
な充電を抑えることができる。

【００２４】実施の形態３．図６は、本実施の形態３の
エレベータの給電装置における充電制御回路の構成図で
ある。図６において、３２はマイクロコンピュータの中
央処理装置（以下ＣＰＵと記す）、３３は読み出し専用
メモリ（以下ＲＯＭと記す）、３４は読み書き可能メモ
リ（以下ＲＡＭと記す）、３５と３６はインターフェイ
ス（以下Ｉ／Ｆと記す）、３７はバスである。また、図
７に示すＴａｂｌｅ（１）、Ｔａｂｌｅ（２）、Ｔａｂ
ｌｅ（３）、．．．はＲＯＭ３３に予め記憶された消費
電力テーブルである。

【００２５】続いて上記構成を有するエレベータの給電
装置の動作について図８に示した動作フローチャートを
用いて説明する。図８において、ステップ１では乗りか
ご２の方向が判定され、上昇方向のときはステップ２
へ、下降方向のときはステップ３へ進み、それぞれの進
行方向に対する終端階までの階床数がＬとして算出され
る。なお、図中のＦは現在の乗りかごが停止している階
床を示す。

【００２６】次いで、ステップ４では進行方向に対する
終端階までの階床数に応じた消費電力値がＲＯＭ３３に
格納されたテーブルＴａｂｌｅ（Ｌ）から抽出されて所
定値Ｐに設定される。ステップ５では、蓄電状態検出回
路２８で検出されたバッテリー２２の蓄電量２８ａと上
記所定値Ｐとが比較され、蓄電量２８ａがＰより低い場
合はステップ７に進み充電指令信号２６ａが「１」とな
る。これにより、スイッチング素子２７がＯＮし、乗り
かご２が停止し、給電子１７ａａと集電子１５ａａが接
触していれば、前述の如く、バッテリ２２が充電され
る。

【００２７】一方、蓄電量２８ａが上記所定値Ｐより高
い場合はステップ６に進み充電指令信号２６ａが「０」
となる。これにより、スイッチング素子２７がＯＦＦ
し、乗りかご２が停止し、給電子１７ａａと集電子１５
ａａが接触していても、バッテリ２２は充電されない。

【００２８】以上のように、本実施の形態３に係るエレ
ベータの給電装置によれば、充電制御手段は、バッテリ
の蓄電量が次回エレベータかごの走行に消費し得る最大
電力量以下であって充電が必要な場合にのみ充電を行な
うので、次回走行に必要な最低限の給電に抑えることが
できる。

【００２９】上記実施の形態１〜３では、巻上機６や制
御盤８を昇降路１直上の機械室５に設けるように構成し
たが、昇降路１内や、他の場所に設けるものであっても
良い。さらには、リニアモーター駆動や油圧駆動式のエ
レベータにも適用できる。

【００３０】また、この発明は乗りかご２への電力の供
給に係るものであるが、乗りかご２と制御盤８間の各種
制御信号の送受信については、ミリ波や赤外線によるも
のなどが実用化または提案されており、いずれの装置を
採用しても構わない。

【００３１】

【発明の効果】この発明に係るエレベータの給電装置に
よれば、乗場扉と乗りかご扉の係合部に設けられた給電
子と集電子が接触することにより電力をバッテリへ充電
するため、トロリー線等の給電線を必要とすることなく
エレベータの乗りかごへの給電を実現できる。

【００３２】また、かご内電力給電用電源装置は給電子
と集電子が接触中は常時充電するため、乗場扉と乗りか
ご扉が係合中は常時充電が可能となる。

【００３３】また、かご内電力給電用電源装置は、バッ
テリの蓄電量が予め設定された所定値以下に低下し、充
電が必要な場合にのみ充電を行なうので、充電量が低下
して充電が必要な場合にのみ充電を行なうことができ、
無駄な充電を抑えることができる。

【００３４】また、かご内電力給電用電源装置は、バッ
テリの蓄電量が次回エレベータかごの走行に消費し得る
最大電力量以下であって充電が必要な場合にのみ充電を
行なうので、次回走行に必要な最低限の給電に抑えるこ
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に係るエレベータの
給電装置における乗りかご扉および乗場扉の構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
給電装置における給電子と集電子の構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るエレベータの
給電装置におけるかご内電力給電用電源装置の構成図で
ある。

【図４】 この発明の実施の形態２に係るエレベータの
給電装置におけるかご内電力給電用電源装置の構成図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態２に係るエレベータの
給電装置における充電制御回路の構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態３に係るエレベータの
給電装置にける充電制御回路の構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態３によるエレベータの
給電装置における充電制御回路のメモリの構成図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態３によるエレベータの
給電装置にける充電制御回路の動作処理を示すフローチ
ャートである。

【図９】 従来のエレベータの給電装置の全体構成図で
ある。

【図１０】 従来のエレベータの給電裟置の全体構成図
である。

【符号の説明】

１ 昇降路、２ 乗りかご、３ つりあい重り、４ ロ
ープ、５ 機械室、６巻上機、７ そらせ車、８ 制御
盤、９ テールコード、１０ リンク機構、１１ 集電
子、１２ トロリー線、１３ かご内電力給電用電源装
置、１４ 乗りかご扉の駆動装置、１５ 乗りかご扉、
１５ａ 乗りかご扉の係合部、１５ａａ 集電子、１５
ａｂ ローラ、１６ ケーブル、１７ 乗場扉、１７
ａ，１７ｂ 乗場扉の係合部、１７ａａ 給電子、１８
ケーブル、１９ ダイオードスタック、２０ 平滑コ
ンデンサ、２１ 充電回路、２２ バッテリ、２３ ダ
イオード、２４ インバータ、２５ 交流電圧、２６
充電制御回路、２６ａ 充電指令信号、２７ スイッチ
ング素子、２８ 充電状態検出回路、２８ａ 蓄電量、
２９ 所定値、３０ 比較器、３０ａ 比較結果、３１
判定回路、３２中央処理装置、３３ ＲＯＭ、３４
ＲＡＭ、３５，３６ インターフェース、３７ バス。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータの乗りかごに設けられたバッ
   テリによって乗りかご内負荷へ電力供給するエレベータ
   の給電装置において、 乗場扉の乗りかご扉との係合部に設けられ、電圧源から
   の電力を給電する給電子と、 乗りかご扉の上記乗場扉との係合部に設けられ、上記給
   電子との接触により電力が給電される集電子と、 上記集電子へ給電された電力に基づいて上記バッテリを
   充電するかご内電力給電用電源装置とを備えたことを特
   徴とするエレベータの給電装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレベータの給電装置
   において、 上記かご内電力給電用電源装置は、上記給電子と上記集
   電子との接触時に上記バッテリを充電することを特徴と
   するエレベータの給電装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のエレベータの給電装置
   において、 上記かご内電力給電用電源装置は、 上記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、 上記蓄電量検出手段により検出された蓄電量が予め設定
   された蓄電量以下である場合に充電指令信号を出力する
   充電制御手段と、 上記充電制御手段からの充電指令信号に基づいて上記集
   電子から給電された電力を上記バッテリに供給するスイ
   ッチング素子とを備えたことを特徴とするエレベータの
   給電装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のエレベータの給電装置
   において、 上記かご内電力給電用電源装置は、 上記乗りかごの停止階床位置を検出する乗りかご位置検
   出手段と、 各階床から終端階までの階床数を乗りかごが移動するの
   に要する予め定まったエレベータかご内消費電力量を記
   憶した消費電力量記憶手段と、 上記蓄電量検出手段から読み取ったバッテリの蓄電量
   が、上記乗りかご位置検出手段の検出結果に基づいて上
   記消費電力量記憶手段から読み取ったエレベータかご内
   消費電力量以下である場合に充電指令信号を出力する充
   電制御手段と、 上記充電制御手段からの充電指令信号に基づいて上記集
   電子から給電された電力を上記バッテリに供給するスイ
   ッチング素子とを備えたことを特徴とするエレベータの
   給電装置。