JP2006264855A - エレベータの給電補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の電力消費を極力低減し、長時間にわたって点検作業を行う。
【解決手段】昇降路の適宜な位置に設置される電力送電装置と、乗りかご７上部に設けられ、電力送電装置から送電される電力を非接触で受電する電力受電装置１１ｂと、この電力受電装置１１ｂで受電された電力を蓄電し、乗りかご７の電力消費機器１３に給電する蓄電池１２と、点検作業時に不要な電力消費機器と必要な電力消費機器とに分けるとともに、蓄電池１２と不要な電力消費機器との間に設けられた電力節電用スイッチ２６とを設け、点検作業時に電力節電用スイッチ２６を開状態に設定し、蓄電池１２から不要な電力消費機器を切り離して点検作業を行うエレベータの補助給電装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータの乗りかごに蓄電池を搭載して当該乗りかごの電力消費機器に必要な電力を給電するエレベータの給電補助装置に関する。

一般に、エレベータシステムは、制御装置と乗りかごの下部との間に可動式テールコードを接続し、制御装置側から可動式テールコードを通して乗りかごの電力消費機器に電力を給電している。しかし、テールコードを用いた場合、エレベータの長行程化に伴い、当該テールコードの重量が問題となったり、地震などで昇降路内の突起物にテールコードを引っかけたりする場合がある。

そこで、従来、テールコード無しで乗りかごの電力消費機器に電力を給電する幾つかの電力給電方法が考えられている。

従来の電力給電方法は、制御装置からの電力をマイクロ波で送信する機械室側マイクロ波発振器と、マイクロ波発振器からのマイクロ波を受信し所要の電力に変換する乗りかご側マイクロ波受信器とを設け、当該マイクロ波受信器で変換された電力を乗りかごの電力消費機器（例えば照明機器、かごドア駆動装置、空調機、各種制御機器）に給電する方法である（特許文献１）。

従来の別の電力等の給電方法は、制御信号（電気信号）と電力消費機器用電力とに分けて送電する方法である。制御信号は、制御装置から昇降路に沿って敷設される第1の同軸漏洩ケーブルと乗りかご側に配置される第２の同軸漏洩ケーブルとを用いて、制御装置と乗りかごとの間でやり取りを行う。一方、電力の給電は、制御装置からの電力をマイクロ波で送信する昇降路側マイクロ波発振器と、マイクロ波発振器からのマイクロ波を受信して所要の電力に変換する乗りかご側マイクロ波受信器とを設け、このマイクロ波受信器で変換された電力を蓄電池に蓄電し、エレベータ走行時（停止時も含む）、蓄電池に蓄電した電力を乗りかごの各電力消費機器に給電する方式である。
特開平５−７７９号公報（図１参照）

しかしながら、前者のエレベータの電力給電方法は、制御装置から供給される電源が停電したとき、乗りかごの電力消費機器に必要な電力を給電できなくなり、乗りかごの乗客に不安を与えるなど、いわゆる補助電源の役割を果たせない問題がある。

一方、後者のエレベータの電力給電方式は、作業員が長時間にわたって乗りかごの上で点検作業を行っている場合、乗りかごの電力消費機器の電力消費により、蓄電池に蓄電されている電力が無くなり、例えば乗りかごの作業に使用する照明が消灯して点検作業が中断したり、エレベータの運転ができなくなったりする可能性がある。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、蓄電池の電力消費を極力低減し、長時間にわたって点検作業を行うことを可能とし、また昇降路側から電力が断たれた場合でも補助電源の役割を果たすエレベータの給電補助装置を提供することを目的とする。

（１） 上記課題を解決するために、本発明は、昇降路の適宜な位置に設置される電力送電装置から送電される電力を非接触で乗りかご上部の電力受電装置で受電して蓄電池に蓄電し、乗りかごの電力消費機器に給電するエレベータの給電補助装置において、点検作業時に不要な前記電力消費機器と必要な前記電力消費機器とに分けるとともに、前記蓄電池と前記不要な電力消費機器との間に電力節電用スイッチを設け、点検作業時に前記電力節電用スイッチを開とし、前記蓄電池から前記不要な電力消費機器を切り離す構成である。

この発明は以上のような構成とすることにより、電力送電装置から送電される電力が断たれても、乗りかごを最寄階に停止させるまで蓄電池に蓄電される電力を電力消費機器を給電できる。また、点検作業時に電力節電用スイッチを操作し、蓄電池から不要な電力消費機器を切り離すので、蓄電池に蓄電された電力を不要に消費させることがなくなり、長時間にわたる点検作業にも十分に対応することが可能となる。なお、電力節電用スイッチは点検運転切替えのスイッチと連動して切替える構成であってもよい。

また、前記電力節電用スイッチとしてはは、点検作業内容と前記電力消費機器とに応じて複数個設け、点検作業内容に応じて前記電力節電用スイッチを選択的に操作するようにすれば、点検作業内容に応じて必要な電力消費機器を生かし、その他の電力消費機器を切り離すので、蓄電池に蓄電される電力を節電できるだけでなく、必要な点検作業を確実に行うことができる。

（２） また、別の発明は、前記（１）項に記載する構成に新たに、前記乗りかご上部のボックス内に収納される前記蓄電池の出力側に常時は開状態のスイッチを介して前記ボックス外に前記蓄電池と並列、かつ着脱可能に接続される外部蓄電池と、前記蓄電池の電源電圧を検出し、電源電圧が低下したことを検出したとき前記スイッチを投入し、前記蓄電池に並列に外部蓄電池を接続するための電源検出装置とを設けた構成である。

この発明は以上のような構成とすることにより、前記（１）と同様な作用効果を奏する他、蓄電池の電源電圧が低下したとき、自動的に外部蓄電池が接続させることから、さらに長時間にわたって点検作業を行うことが可能となる。

さらに、ボックス外の点検作業員が視認可能な位置に電源低下報知手段を設け、
前記電源検出装置は、電源電圧が低下したことを検出したとき、電源電圧低下を知らせる信号を電源低下報知手段から報知する構成とすれば、蓄電池の電源低下を確認できるだけでなく、外部蓄電池の接続忘れがあっても、蓄電池の電源低下確認後に外部蓄電池を接続して点検作業を進めることができる。また、作業中に蓄電池の電源切れを防ぐことができる。

（３） さらに、本発明は、前記（１）項または（２）項の構成に新たに、乗りかごを運転制御する制御装置内に保守データメモリと信号受信部と伝送制御部とを設け、外部の携帯操作機器から前記蓄電池の交換日を表すデータを送信し、前記信号受信部を介して前記データメモリに格納し、前記蓄電池の交換日に達したとき、前記制御装置が前記伝送制御部を経由して外部の監視装置に交換を促すアラームを送信すれば、速やかに蓄電池を交換することができ、電力送電装置からの電力を断たれた場合に補助電源の役割を十分に果たすことが可能である。また、蓄電池の寿命劣化によって蓄電能力が悪化し、点検時間中に点検作業が中断することを回避できる。

本発明によれば、蓄電池の電力消費を大幅に低減することができ、ひいては点検作業を長時間にわたって行うことが可能となり、また昇降路側から電力が断たれた場合でも補助電源の役割を果たすエレベータの給電補助装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明に係るエレベータの給電補助装置の第１の実施形態を説明するためのエレベータシステムの全体構成図である。
このエレベータシステムは、エレベータを昇降可能にするための昇降路１とこの昇降路１上部に配置される機械室２とが設けられている。機械室２内または昇降路１上部の適宜な場所（機械室無しの場合）には、客先電源を取り込む受電盤３、エレベータの運転制御を司る制御装置４及びエレベータの駆動装置となる巻上機５が設置されている。

制御装置４としては、例えば受電盤３から受け取る交流電力を直流電力に変換する整流回路と、この変換された直流電力のリプルを平滑化する直流コンデンサと、当該直流コンデンサに保持された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換するインバータと、運転パターンに従ってインバータを制御するコントローラとで構成されている。

前記巻上機５には主索６が掛け渡されている。この主索６の一端部には乗りかご７が吊り下げられ、また主索６の他端部には乗りかご７とほぼ同等の重量を有する釣合おもり８が吊り下げられている。

１０ａは制御装置４から昇降路１に沿って敷設される第1の同軸漏洩ケーブルである。第1の同軸漏洩ケーブル１０ａは、制御装置４から伝送されてくる信号を乗りかご７に送信し、また乗りかご７からの信号，例えばかご呼び操作信号を受信して制御装置４に伝送する機能をもっている。一方、乗りかご７側の軸漏洩ケーブル１０ａとの対峙面側には第２の同軸漏洩ケーブル１０ｂが配置されている。第２の同軸漏洩ケーブル１０ｂは、第1の同軸漏洩ケーブル１０ａを介して乗りかご７と制御装置４との運転制御等に関係する信号の授受を行う機能をもっている。

また、昇降路１の所定の位置には電力送電装置１１ａが取り付けられている。この電力送電装置１１ａとしては、例えばマイクロ波発振器が用いられ、制御装置４から給電されてくる電力に見合う容量のマイクロ波を送信する。電力送電装置１１ａは、乗りかご７と対面する昇降路１の所定位置，好ましくは昇降路高さの中間位置などに設置される。

また、乗りかご７の上部には電力受電装置１１ｂが取り付けられている。この電力受電装置１１ｂとしては、例えば電力送電装置１１ａがマイクロ波発振器である場合、マイクロ波受信器が用いられる。電力受電装置１１ｂは、乗りかご７上部の電力送電装置１１ａと対面する方向に向けて設置され、マイクロ波発振器から送信されるマイクロ波を受信して電力に変換する機能を有する。

この電力受電装置１１ｂの出力側には例えば二次電池などの蓄電装置１２が接続されている。蓄電装置１２は、電力受電装置１１ｂで変換された電力を蓄電するとともに、乗りかご７で用いる電力消費機器（たとえば照明機器、かごドア駆動装置，空調機等）１３に給電する。

次に、図1のＡ部に示す電力受電装置１１ｂを含む蓄電装置１２の具体的な構成について図２及び図３を参照して説明する。図２は電力受電装置１１ｂを含む蓄電装置１２を構成する各構成要素の配置図、図３は蓄電装置１２の電気的な等価回路図である。

すなわち、乗りかご７の上部に電力送電装置１１ａと対面する側を開口した例えば箱型形状体またはダクトなどのボックス２１が設置されている。ボックス２１には、前述した電力受電装置１１ｂと、この電力受電装置１１ｂで変換された電力を蓄電する蓄電池１２と、当該蓄電池１２の出力側と外部機器接続用コネクタ２３との間に設けられたスイッチ２４と、電源検出装置２５とが収納されている。電源検出装置２５は、蓄電池１２の電源電圧と予め設定されるしきい値電圧とを比較し、蓄電池１２の電源電圧がしきい値電圧以下となったとき、蓄電池１２の電源低下を検出する機能をもっている。

また、ボックス２１の外部には電源節電用スイッチ２６が取り付けられている。電源節電用スイッチ２６は、少なくとも１つのスイッチが設けられ、図３に示すように点検作業時に不要な電力消費機器１３ｂ（例えばかご上部の作業時にはかご内照明機器、空調機など）を電源遮断する機能をもっている。１３ａは点検作業時に必要な電力消費機器である。

また、外部機器接続用コネクタ２３には着脱可能に例えば外部蓄電池２７が接続される。外部蓄電池２７は、作業者が点検作業時に現場に持ち込み、予め作業内容から長時間の作業となる場合に接続するとか、或いはボックス２１に常時設置し、何らかの要因，例えば電力送電装置１１ａから送電される電力が比較的長く停止して蓄電池１２の電源電圧が低下したとき、自動的にバックアップする役割を持たせることができる。

さらに、収納体２１の外部には電源低下報知手段２８が設けられている。電源低下報知手段２８は、通常，ランプが用いられるが、例えばランプに代えてブザーや所定のメッセージを発生するスピーカを用いても構わない。

図４は図１のＢ部に示す制御装置４を詳細に説明する構成図である。
この制御装置４としては、内部的には、例えば第1の制御基板３１と第２の制御基板３２とが設けられている。第1の制御基板３１には前述した整流回路、直流コンデンサやインバータ等の電力変換装置が取り付けられ、第２の制御基板３２には電力変換装置を制御するコントローラ３３が設けられている。なお、第1の制御基板３１は、機能別に分けられた複数毎の基板からなる場合もある。

コントローラ３３は、少なくともコントローラ本体となる運転パターンに従ってインバータなどを構成するスイッチング素子を制御する制御処理部３３ａと、保守データメモリ３３ｂと、信号受信部３３ｃと、外部の公衆回線やインターネットなどのネットワーク３４に直接または無線で接続され、必要な情報の受け渡しを行う通信伝送部３３ｄとが設けられている。３５は携帯操作端末である。携帯操作端末３５は、通常、コントローラ３３とは無線によって接続され、少なくとも蓄電池１２の交換した日を表すデータ及び蓄電池１２の寿命を表すデータを送信し、信号受信部３３ｃを経由して保守データメモリ３３ｂの所定のエリアに格納する。なお、携帯操作端末３５は、制御装置４にコネクタを取付け、当該コネクタを通して有線的に接続し、蓄電池ＮＯデータとともに蓄電池１２の交換した日を表すデータ及び蓄電池１２の寿命を表すデータを送信し、信号受信部３３ｃを経由して保守データメモリ３３ｂに格納してもよい。

通信伝送部３３ｄにはネットワーク３４を介して建物の管理室や保守センタ等の監視装置３６が接続されている。制御処理部３３ａは、本来のエレベータの運転制御の他に、蓄電池ＮＯデータに基づいて蓄電池１２の交換した日データと寿命を表すデータとから交換日を判断し、当該電池交換日に達したときに建物号機識別データとともにアラーム信号を建物の管理室や保守センタ等の監視装置３６に送信し、蓄電池１２の交換を促す。

次に、以上のようなエレベータの補助給電装置の動作について説明する。
常時は、マイクロ波発振器などの電力送電装置１１ａから乗りかご７の電力消費機器１３で必要な電力に見合う容量をもつマイクロ波などを発振する。一方、乗りかご７の上部には電力送電装置１１ａと対面する方向に電力受電装置１１ｂが設置され、電力送電装置１１ａから送電されてくる電力を受電し、蓄電池１２に蓄電する。なお、電力送電装置１１ａは、昇降路１に沿って敷設されるガイドレール（図示せず）に設けられ、乗りかご７と同期して走行する構成であってもよい。

以上のような状態において、定期点検時や適宜な時期に点検を必要とする場合、作業員は乗りかご７の上部に乗って必要な点検作業を行う。このとき、作業員は、点検作業の開始に先立ち、ボックス２１に取り付けた電源節電用スイッチ２６を操作し、点検作業に不要な電力消費機器１３ｂを電源断とする。よって、作業期間中、蓄電池１２から不要な電力消費機器１３ｂが切り離される。その結果、蓄電池１２に蓄電された電力を不要に消費しなくなり、緊急時に補助電源として有効に利用できる。また、消費電力の節減により、蓄電池１２に蓄電された電力を用いて、長時間にわたって点検作業を行うことができる。

なお、電力節電用スイッチ２６は、作業員による直接的な操作でなく、点検運転切替えスイッチを操作した際に当該点検運転切替えスイッチと連動して切替える構成であってもよい。また、作業員は、点検作業に先立ち、外部機器接続用コネクタ２３に外部蓄電池２７を接続する。

ところで、点検作業時、電源節電用スイッチ２６を操作し、蓄電池１２から不要な電力消費機器１３ｂを切り離すが、蓄電池１２には未だ点検作業上必要な電力消費機器１３ａが接続されているので、蓄電池１２の蓄電電力が徐々に低下していく。ここで、電源検出装置２５は、蓄電池１２の電源電圧を検出し、予め定めるしきい値電圧と比較している。電源検出装置２５は、蓄電池１２の電源電圧と予め設定されるしきい値電圧とを比較し、蓄電池１２の電源電圧がしきい値電圧以下となったとき、スイッチ２４を閉状態に設定する。その結果、蓄電池１２には並列的に外部蓄電池２７が接続され、蓄電池１２をバックアップする。

さらに、電源検出装置２５は、蓄電池１２の電源電圧低下を検出したとき、電源低下報知手段２８から作業者に電源電圧の低下を知らせる。これにより、作業者は、蓄電池１２の蓄電電力が無くなる前に、電力不足状態を確認できる。よって、ここで、外部蓄電池２７の接続忘れがある場合、あらためてコネクタ２３に外部蓄電池２７を接続するとか、或いは外部蓄電池２７を持参していない場合には速やかにきりの良いところまで作業を進めて終わらせることもできる。

さらに、エレベータの補助給電装置においては、制御装置４の制御処理部３３ａが所定の周期ごとに保守データメモリ３３ｂから蓄電池１２の交換した日データと寿命を表すデータとから蓄電池１２の交換日を算出し、該当する交換日に達したとき、通信伝送部３３ｄ及びネットワーク３４を通して建物号機識別データなどとともに交換を促すアラーム信号を送信し、監視装置３６から出力する。よって、建物の監視員ないしサービスセンタ等の監視員は監視装置３６から出力される電池交換を促すアラーム信号を確認することにより、速やかに蓄電池１２を交換することが可能となる。

従って、以上のような実施の形態によれば、点検作業に必要な電力消費機器１３ａと不要な電力消費機器１３ｂとに分け、当該不要な電力消費機器１３ｂ側と蓄電池１２との間に電力節電用スイッチ２６を設けたので、点検作業時に例えば作業者が電力節電用スイッチ２６を開状態にすることにより、蓄電池１２から不要な電力消費機器１３ｂを切り離すので、点検作業中に蓄電池１２の消費電力を大幅に節電でき、ひいては長時間にわたって点検作業を続けることができる。また、電力送電装置１１ａの送電電力断時、蓄電池１２に蓄電された電力を補助電源として使用し、非常時の管制運転を実施することができる。

また、上記実施の形態では、ボックス２１内に収納される蓄電池１２と並列的に接続可能としたコネクタ２３を取付け、点検作業時に当該コネクタ２３に外部蓄電池２７を接続し、かつ蓄電池１２の電源電圧低下時に蓄電池１２と外部蓄電池２７との間に介挿されるスイッチ２４を閉状態に設定する電源検出装置２５を設けることにより、蓄電池１２が電源低下したとき、自動的に蓄電池１２に外部蓄電池２７を並列接続できる。よって、蓄電池１２に蓄電された電力が減ったときに自動的に外部蓄電池２７をバックアップ電源として利用できる。また、点検作業を中断せずに長時間にわたって点検作業を継続できる。

また、電源検出装置２５は、蓄電池１２の電源電圧低下時、電源低下報知手段２８から電源電圧の低下状態を知らせるので、作業者は、蓄電池１２の蓄電電力が無くなる前に、電力不足状態を確認でき、例えば予備として持ってきた外部蓄電池２７をコネク２３に接続すれば、電力不足を補うことができる。その結果、作業者は、点検作業を中断することなく、確実に点検作業を完了させることができる。

さらに、寿命によって蓄電池１２の交換が必要なとき、制御装置４から外部の監視装置３６に電池交換を促すアラームを送信するので、寿命に達する前に速やかに蓄電池１２を交換できる。この蓄電池１２の寿命によって乗りかご７に影響を与えることが無くなり、テールコード無しでも常にエレベータの安定に運転することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

（１） 上記実施の形態では、収納体２１の外部には1個の電源節電用スイッチ２６を取り付けたが、例えば点検作業内容と乗りかご４の電力消費機器１３との関係を考慮し、複数の電源節電用スイッチ２６を取り付ければ、点検作業内容に応じて適宜選択的に電源節電用スイッチ２６を操作可能とすれば、蓄電池１２から点検作業に不要な電力機器１３ｂを選択的に切り離すことができ、より確実に点検作業等を実施できる。

（２） また、蓄電池１２と外部電池２７との間にスイッチ２４を設け、蓄電池１２の電源電圧が低下したときだけスイッチ２４を閉とし、蓄電池１２に並列的に外部電池２７を接続したが、例えばスイッチ２４を削除し、蓄電池１２の電源電圧の低下の有無に拘らず、点検作業時に常時蓄電池１２に外部電池２７を並列接続し、両蓄電池１２，２７を用いて、点検作業を実施してもよい。

本発明に係るエレベータの補助給電装置の一実施の形態を適用したエレベータシステムの全体構成図。 図１のＡ部に示す電力受電装置を含む蓄電装置の詳細構成を示す図。 図２に示す蓄電装置の電気的な等価回路図。 図１のＢ部を示す制御装置の詳細構成を示す図。

符号の説明

１…昇降路、２…機械室、３…受電盤、４…制御装置、５…巻上機、７…乗りかご、１０ａ，１０ｂ…同軸漏洩ケーブル、１１ａ…電力送電装置、１１ｂ…電力受電装置、１２…蓄電池、２１…収納体、２３…コネクタ、２４…スイッチ、２５…電源検出装置、２６…電力節電用スイッチ、２７…外部蓄電池、２８…電源低下放置手段、３３…コントローラ、３３ａ…制御処理部、３３ｂ…保守データメモリ、３３ｃ…信号受信部、３３ｄ…通信伝送部、３４…ネットワーク、３５…携帯操作端末、３６…監視装置。

Claims (5)

1. 昇降路の適宜な位置に設置される電力送電装置から送電される電力を非接触で乗りかご上部の電力受電装置で受電して蓄電池に蓄電し、乗りかごの電力消費機器に給電するエレベータの給電補助装置において、
   点検作業時に不要な前記電力消費機器と必要な前記電力消費機器とに分けるとともに、前記蓄電池と前記不要な電力消費機器との間に電力節電用スイッチを設け、
   点検作業時に前記電力節電用スイッチを開とし、前記蓄電池から前記不要な電力消費機器を切り離すことを特徴とするエレベータの給電補助装置。
2. 請求項１に記載のエレベータの給電補助装置において、
   前記電力節電用スイッチは、点検作業内容と前記電力消費機器とに応じて複数個設け、点検作業内容に応じて前記電力節電用スイッチを選択的に操作し、点検作業時に前記蓄電池に蓄電される電力を節電することを特徴とするエレベータの給電補助装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のエレベータの給電補助装置において、
   前記乗りかご上部のボックス内に収納される前記蓄電池の出力側に常時は開状態のスイッチを介して前記ボックス外に前記蓄電池と並列、かつ着脱可能に接続される外部蓄電池と、前記蓄電池の電源電圧を検出し、電源電圧が低下したことを検出したとき前記スイッチを投入し、前記蓄電池に並列に外部蓄電池を接続するための電源検出装置とを備えたことを特徴とするエレベータの給電補助装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のエレベータの給電補助装置において、
   前記ボックス外の点検作業員が視認可能な位置に電源低下報知手段を設け、
   前記電源検出装置は、電源電圧が低下したことを検出したとき、電源電圧低下を知らせる信号を電源低下報知手段から報知することを特徴とするエレベータの給電補助装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のエレベータの給電補助装置において、
   前記乗りかごを運転制御する制御装置内に保守データメモリと信号受信部と伝送制御部とを設け、外部の携帯操作機器から前記蓄電池の交換日を表すデータを送信し、前記信号受信部を介して前記データメモリに格納し、前記蓄電池の交換日に達したとき、前記制御装置が前記伝送制御部を経由して外部の監視装置に交換を促すアラームを送信することを特徴とするエレベータの給電補助装置。

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