JP2003276983A - 天井クレーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力電源を燃料電池とするとともに、点検・
補修に多大な労力や時間を必要としたトロリー及び集電
子を不要とする天井走行クレーンを提供する。 【解決手段】 本発明は、天井走行式クレーンにおい
て、主電源が燃料電池１であり、該燃料電池１に燃料が
燃料タンク１１、１２によって供給されることを特徴と
する。運転手が操作器具１０を操作することにより、操
作指令が制御装置５に入力され、速度指令として各ドラ
イブ装置６へ出力されると共に、燃料電池１から各ドラ
イブ６装置およびバッテリー２に電力を供給する切替指
令が電力分配器４によって出力される。そして、走行モ
ーター７、横行モーター８、及び巻上モーター９に必要
な電力が供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に工場ヤードに
設置される天井クレーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所などの工場内に設置される天井ク
レーンは、図３（ａ）に示すように、建屋の天井部の梁
などに平行に配設される一対の走行レールＲと、該一対
の走行レール上を走行装置（図示せず）を介して走行す
るガーダーＧと、該ガーダー上を横行するトロリーＴ
（横行装置）と、該横行装置内に取り付けられ、荷を巻
き上げる巻上装置Ｍとを有する。ガーダーの走行装置の
ための集電は、走行給電装置により、トロリー横行と巻
上装置のための集電は横行給電装置により行われる。

【０００３】給電装置の方式には、トロリー線方式、キ
ャブタイヤケーブル方式等がある。横行給電装置に一般
的に採用されるトロリー線方式は、図３（ｂ）に示すよ
うに、トロリー線ｔを支持金具ｇを用いて適当な間隔で
吊り下げて固定し、パンタグラフｐなどを用いてばねの
力で集電子ｓをトロリー線ｔに押し付けて集電する方式
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の給電装置におい
ては、トロリーと集電子を摺動させる必要があり、これ
によって摩耗が生じるため、定期的にクレーン本体を停
止して給電装置を点検・補修しなければならないという
問題があった。また、トロリー線および集電子は、建屋
またはクレーン本体から絶縁する必要があるため、碍子
などの絶縁物を介して支持され、取り付けられる。

【０００５】ところで、これらの絶縁物は、風雨、粉
塵、湿気、高熱などの影響により電気通りやすくなり災
害を起こす場合があった。しかも、トロリー線の絶縁点
検・補修は作業員が高所位置で行われなければならない
ので、作業安全性と時間・労力の面で問題がある。本発
明は上記事情に鑑みてなされたものであり、動力電源を
燃料電池とするとともに、点検・補修に多大な労力や時
間を必要としたトロリー及び集電子を不要とする天井ク
レーンを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項１は、建物の天井部に対して相互に平行
に配設される一対の走行レールと、該一対の走行レール
のそれぞれに沿って走行する一対の走行装置と、該一対
の走行装置の間に架設されるガーダーと、該ガーダーに
沿って横行する横行装置と、該横行装置に取り付けら
れ、荷を巻き上げる巻上装置とを有する天井クレーンに
おいて、前記走行装置、横行装置、及び巻上装置の駆動
電源を燃料電池で構成したことを特徴とする、天井クレ
ーンである。

【０００７】また、本発明に係る請求項２は、建物の天
井部に対して相互に平行に配設される一対の走行レール
と、該一対の走行レールのそれぞれに沿って走行する一
対の走行装置と、該一対の走行装置の間に架設されるガ
ーダーと、該ガーダーに沿って横行する横行装置と、該
横行装置に取り付けられ、荷を巻き上げる巻上装置とを
有する天井クレーンにおいて、前記走行装置、横行装
置、及び巻上装置の駆動主電源と駆動補助電源をそれぞ
れ燃料電池とバッテリーで構成したことを特徴とする、
天井クレーンである。

【０００８】さらに、本発明に係る請求項３は前記燃料
電池の燃料状況に応じて、駆動電源を前記燃料電池か、
又は前記バッテリーとするかを制御する制御手段を備え
たことを特徴とする、請求項２に記載の天井クレーンで
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る天井クレーン
の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明
の天井クレーンの給電回路である。なお、本発明に係る
走行レール、走行装置（走行モーター）、ガーダー、横
行装置（モーター）、及び巻上装置（巻上モーター）の
構成は、基本的に公知技術と同様であるので、その説明
は省略する。

【００１０】図１に示すように、本発明の天井クレーン
は、燃料電池１を駆動主電源として運転される。燃料電
池１は、メタノールなどの燃料を必要とするものを使用
する。また、燃料切れの発生を防ぐために、前記燃料電
池に燃料を供給する燃料タンクは主に主燃料タンク１１
と補助燃料タンク１２を具備する。さらに駆動補助電源
としては、バッテリー２を具備し、常時は充電されてい
る状態とする。前記バッテリー２は例えば、少なくとも
天井走行クレーンの走行範囲の一往復分走行できる程度
の容量を有する。また、本発明の制御手段は、電力分配
器４と制御装置５とを有する。

【００１１】駆動主電源とする燃料電池１の出力側に
は、電力分配器４の入力側が接続されている。また、駆
動補助電源とするバッテリー２の出力側には、バッテリ
ーの充電・放電を制御するチャージャー３を介して、前
記電力分配器４の入力側が接続されている。一方、前記
電力分配器４の出力側には、各ドライブ装置６を介して
走行モーター７、横行モーター８、及び巻上モーター９
が接続されている。前記電力分配器４は、クレーンの通
常運転時に、燃料電池１から各ドライブ装置６及びチャ
ージャー３を介してバッテリー２に電力を供給するよう
に作動する。更に前記電力分配器４は、制御装置５から
出力される指令に従って、駆動電源を燃料電池１か、又
はバッテリー２に切替える動作を行う。

【００１２】燃料電池１、燃料タンク１１、１２、電力
分配器４、及び各ドライブ６には、制御装置５が接続さ
れている。さらに制御装置５には、クレーンの操作を運
転手がする操作器具１０が接続されるとともに燃料状態
等を運転手に知らせる警報装置１３及び前記燃料タンク
１１、１２の燃料残量を検出する検出センサー（図示せ
ず）が接続されている。前記制御装置５は、検出センサ
ーから、主燃料タンク１１の燃料残量が少なくなる入力
信号を受信すると、警報装置１２に軽故障警報指令を出
力すると共に、燃料供給源を主燃料タンク１１から補助
燃料タンク１２へ切替える指令を出力する。さらに、補
助燃料タンク１２の燃料残量が少なくなると、前記制御
装置５は、駆動電源を燃料電池１からバッテリー２に切
替えるよう電力分配器４に切替指令を出力する。前記電
力分配器４と制御装置５によって、燃料電池１の燃料状
況に応じて、クレーンの動力電源を燃料電池１か、又は
バッテリー２とするかを自由に制御することができる。

【００１３】また、運転手が操作器具１０を操作するこ
とにより、その操作指令が前記制御装置５に入力され、
速度指令として各ドライブ装置６へ出力される。次に図
１と図２を参照して、本発明の天井クレーンの動作につ
いて説明する。まず、クレーンの運転が通常に行われる
場合では、燃料電池１は所定の給電を行っている。運転
手が操作器具１０を操作することにより、操作指令が制
御装置５に入力され、制御装置５は、検出センサー等に
より、主燃料タンク１１の燃料残量情報を検出し、燃料
残量が基準値以上である場合、駆動電源を燃料電池１か
ら取り出すように電力分配器４へ切替指令を出力すると
共に、電力分配器４から各ドライブ６装置及びバッテリ
ー２へ電力を供給する動作を行う。同時に、前記操作指
令は、制御装置５によって、速度指令として各ドライブ
装置６へ出力される。そして、走行モーター７、横行モ
ーター８、及び巻上モーター９に必要な電力が供給され
ると共に、クレーンの運転が通常に行われている（図２
（ａ）を参照）。

【００１４】次に、主燃料タンク１１の燃料残量が基準
値以下である場合では、制御装置５はクレーン運転手に
燃料補給を促す軽故障警報を警報装置へ出力すると共
に、燃料供給先を主燃料タンク１１から補助燃料タンク
１２へ切替えるように電力分配器４へ切替指令を出力す
る。そして、上記と同様に、燃料電池１で走行モーター
７、横行モーター８及び巻上モーター９を駆動する。

【００１５】さらに補助燃料タンク１２の残量も基準値
以下である場合では、制御装置５はクレーン運転手には
速やかなる燃料補給を促す重故障警報を警報装置へ出力
すると共に、電力供給源を燃料電池１からバッテリー２
へ切替えるように電力分配器４へ切替指令を出力する
（図２（ｂ）を参照）。この場合、バッテリー２で走行
モーター７、横行モーター８及び巻上モーター９を駆動
する。

【００１６】一方、荷貨物を巻下げている際には、巻上
モーター９で生じる回生電力がバッテリー２に与えら
れ、バッテリー２が充電される。上記の説明から容易に
理解できるように、図示の例では、クレーンの走行、横
行又は巻上の際には、一般的に燃料電池からの電力によ
って走行、横行又は巻上モーターを駆動するが、燃料タ
ンクの燃料残量に応じてバッテリーから放電させる。一
方、巻下げの際には、回生電力でバッテリーを充電する
ことになる。

【００１７】このようにすれば、トロリー線及び集電子
を不要とし、燃料電池又は必要に応じてバッテリーから
の放電電流によってモーターを駆動し、クレーンの運転
が容易に行われることになる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、天井ク
レーンにおいて、駆動モーターを燃料電池又は必要に応
じてバッテリーからの電力によって駆動することによ
り、従来多大な労力および費用を必要としたトロリーの
点検・補修が不要になると同時に、漏電・感電の危険性
を防止し、クレーン運転の安全性を向上することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る天井走行クレーンの給電回路図で
ある。

【図２】（ａ）燃料電池から各モーター及びバッテリー
に給電する際の動作を示す説明図である。 (ｂ）バッテリーから各モーターを駆動する際又はモー
ターの減速時の回生電力をバッテリーに充電する際の動
作を示す説明図である。

【図３】（ａ）従来の天井クレーンの全体構成の概略説
明図である。 （ｂ）従来の天井クレーンの給電方式の概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 燃料電池 １１ 主燃料タンク １２ 補助燃料タンク ２ バッテリー ３ チャージャー ４ 電力分配器 ５ 制御装置 ６ ドライブ装置 ７ 走行モーター ８ 横行モーター ９ 巻上モーター １０ 操作器具 １３ 警報装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の天井部に対して相互に平行に配設
   される一対の走行レールと、該一対の走行レールのそれ
   ぞれに沿って走行する一対の走行装置と、該一対の走行
   装置の間に架設されるガーダーと、該ガーダーに沿って
   横行する横行装置と、該横行装置に取り付けられ、荷を
   巻き上げる巻上装置とを有する天井クレーンにおいて、 前記走行装置、横行装置、及び巻上装置の駆動電源を燃
   料電池で構成したことを特徴とする、天井クレーン。
2. 【請求項２】 建物の天井部に対して相互に平行に配設
   される一対の走行レールと、該一対の走行レールのそれ
   ぞれに沿って走行する一対の走行装置と、該一対の走行
   装置の間に架設されるガーダーと、該ガーダーに沿って
   横行する横行装置と、該横行装置に取り付けられ、荷を
   巻き上げる巻上装置とを有する天井クレーンにおいて、 前記走行装置、横行装置、及び巻上装置の駆動主電源と
   駆動補助電源をそれぞれ燃料電池とバッテリーで構成し
   たことを特徴とする、天井クレーン。
3. 【請求項３】 前記燃料電池の燃料状況に応じて、駆動
   電源を前記燃料電池か、又は前記バッテリーとするかを
   制御する制御手段を備えたことを特徴とする、請求項２
   に記載の天井クレーン。