JP2012056646A

JP2012056646A - エレベータ装置

Info

Publication number: JP2012056646A
Application number: JP2010198886A
Authority: JP
Inventors: Eiji Uchiumi; 栄治内海
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】動力電源の代りに単相１００Ｖ電源を基にして駆動するエレベータ装置を提供する。
【解決手段】エレベータの乗りかごを昇降駆動制御する制御装置と、照明装置用の単相電源と、この単相電源から単相電力の供給を受け、相変換して、制御装置に三相交流電力を供給する電源装置を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータ装置に関する。

エレベータの通常運転を行う場合、客先より動力電源（ＡＣ２００Ｖ〜ＡＣ４００Ｖ等）の供給を受けることを前提とした装置構成としている。したがって、動力電源が供給されない場合は、エレベータを運転できない。また、仮設電源（ＡＣ２００Ｖ）を供給されなければ、エレベータの設置工事も進めることができない。

従来より、停電時のバックアップの目的でバッテリ等を用いて正規動力電源の代替電源供給を行う手法や、三相交流電源を整流した後の直流部にバッテリを設ける手法が提案されている。

特開２００５−１１２５９８号公報特開２００７−２９０８４５号公報特開２００３−２９９２５０号公報

上記従来の手法によると、動力電源供給を受けられる場合には有効である。しかし、工事期間中など安定した電源供給が得られない場合には、資材運搬等の目的でエレベータ装置を使用することができない。

本発明が解決しようとする課題は、動力電源の代りに単相１００Ｖ電源を基にして駆動するエレベータ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、エレベータの乗りかごを昇降駆動制御する制御装置と、照明装置用の単相電源と、この単相電源から単相電力の供給を受け、相変換して、前記制御装置に三相交流電力を供給する電源装置を備える。

第１の実施形態に係るエレベータ装置の概略構成図である。電源装置の一構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るエレベータ装置の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係るエレベータ装置では、単相電源２、電源装置３、制御装置４、巻上機５、乗りかご６、釣り合い重り７を有している。

単相電源２は、単相交流１００Ｖで、家庭用コンセントでも用いられる軽負荷用の電源である。単相電源２から単相電力が供給され、電源装置３に取り込まれる。

電源装置３は、この単相電力を昇圧すると共に単相から制御装置の入力用に三相に相変換を行うものである。電源装置３からの三相交流電力は、制御装置４に供給される。

制御装置４は、一旦、三相交流電力を直流に変換し、巻上機５の駆動に必要な可変電圧可変周波数制御を行う。

巻上機５には、ロープが巻きつけられ、ロープの端部には、乗りかご６と釣り合い重り７が吊られている。巻上機５は、制御装置４から供給される電力と速度指令により指令通りに回転し、乗りかご６を稼働する。釣り合い重り７は、巻上機５の負荷を最も軽減するように、巻上機５に対して乗りかご６の反対側に吊るされる重量物である。

単相電源２から、照明装置８に単相電力が供給されている。照明装置８は、乗りかご６内の照明を行うものである。

本実施形態では、図１中、破線で示されるように、三相動力電源１からエレベータ装置の動力電源が供給されていない。ここで、動力電源とは、２００Ｖ又は４００Ｖの三相交流電力を供給するもので、エレベータ装置や空調設備の動力電源となる。三相交流電力は、照明装置等の軽負荷ではなく、空調設備やエレベータ装置のようにモータ駆動用等に用いられるものである。

通常、エレベータ装置や空調設備の動力電源としては、三相交流電力が用いられるが、建物工事の進捗上、早い時期に供給されることはない。しかしながら、重量物の運搬等のため、エレベータ装置の“工事使用”が要請される。

一般的に、建物の工事中、照明用のＡＣ１００Ｖは、早期に供給される。そこで、建物工事中で三相動力電源が供給されていない場合に、動力電源よりも早期に供給される単相電源２を源として、単相電力を相変換後、電源装置３を介して制御装置４に三相交流電力を供給する。

本実施形態によれば、動力電源からの電源供給を受けられない場合の代替手段として制御装置に三相交流電力を供給することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本的な構成は同じであるが、電源装置３の内部にバッテリを設けることを特徴とする。図２は、電源装置３の一構成例を示すブロック図である。図２に示すように、電源装置３は、整流装置９、インバータ１０、バッテリ１１から構成されている。

バッテリ１１は、電源装置３内の直流回路（図示しない）を組み込んだ整流装置９で整流された出力線に接続されており、単相電源２により充電を行う。バッテリ１１としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池が好適である。

何らかの原因で単相電源２の停電が発生した場合は、バックアップ電源としてバッテリ１１からの出力が、インバータ１０を介して制御装置４に供給される。

本実施の形態によれば、単相電源２に停電が発生した場合であっても、エレベータ装置の乗りかごを引き続き稼働することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と基本的な構成は同じであるが、乗りかご６の回生運転時に巻上機５にて発生した電力をバッテリ１１に供給することを特徴とする。

乗りかごの上昇運転時に、定格積載量の半分までの乗込みで運転すると電源回生となる。一方、乗りかごの下降運転時に、定格積載量の半分を超える乗込みで運転すると電源回生となる。そこで、第３の実施形態では、回生運転の際に、巻上機５にて発生した電力をバッテリ１１に供給することにより、バッテリ１１を充電しておく。これにより、エネルギー効率を高めることができる。

本実施の形態によれば、電力の有効活用が可能となり、バッテリへの充電を効率よく行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第２の実施形態に加えて、バッテリ１１と並行して燃料電池を接続することを特徴とする。バッテリ１１が十分に充電されていない場合には、乗りかご６を駆動させるのに必要な電力を十分に電源装置３に供給することができない。そこで、第４の実施形態では、バッテリ１１と燃料電池を併用するようにしている。燃料電池は、負極活物質と正極活物質となる空気中の酸素等を常温または高温環境で供給し反応させることにより継続的に電力を取り出す電池である。電気容量に限界のある二次電池と異なり、正極剤、負極剤共に補充し続けることで電気容量の制限なく放電を永続的に行うことが可能である。

本実施の形態によれば、バッテリと燃料電池の併用により、乗りかご６を駆動させるために供給可能な出力容量を増加させ、しかも安定して供給することができる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、第１の実施形態と基本的な構成は同じである。第５の実施形態においては、エレベータ装置の乗りかご６の負荷状況に応じて、単相電源２との接続から照明装置８を切り離すことを特徴とする。エレベータ装置の利用者数は、一定ではなく、一人から定員まで都度変化する。言うまでもなく、満員の場合に大きな電力を必要とする。そこで、乗りかご６への乗り込み状況に応じ、乗りかご６の駆動と照明装置８を使用するのに必要な電力の確保が、単相電源２の供給能力からして困難と判断した場合には、利用者の安全を優先させる。すなわち、乗りかご６の稼働を続ける一方、照明装置８を消灯するものである。尚、エレベータ装置の利用状況の把握は、周知の荷重検出器で乗りかごの積載量が一定値を超えるか否か検出することにより行える。

本実施の形態によれば、乗りかごの駆動が優先的に確保できるので、利用者の安全性を確保することができる。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は、第１の実施形態と基本的な構成は同じである。第６の実施形態においては、電源装置３内のバッテリ容量を、駆動対象となるエレベータ装置で必要な電源容量として設定することを特徴とする。一般的に、工事使用中のエレベータ装置の使用頻度は一様ではない。したがって、頻繁に乗りかごの駆動が行われる場合には、バッテリを充電するための時間が十分確保できないこともある。また、エレベータ装置の機種も様々なものがある。

そこで、電源装置３内のバッテリ容量を、必要電源容量に応じて設定することが好適である。

本実施の形態によれば、対象とするエレベータ装置の機種や必要電源容量に応じてバッテリ容量を設定・調整することができる。

（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態は、第１の実施形態と基本的な構成は同じである。第７の実施形態においては、電源装置３を可搬型とすることを特徴とする。単相電源２や制御装置４との接続部には端子台を設けておき、必要に応じて脱着が可能な構造とする。工事使用が終了した場合には、電源装置３を取り外し、他のエレベータ装置や別の建物用にも流用することができる。

本実施の形態によれば、電源装置３が繰り返し使用できるので、資源の節約になるだけでなく経済的である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・三相動力電源
２・・・単相電源
３・・・電源装置
４・・・制御装置
５・・・巻上機
６・・・乗りかご
７・・・釣り合い重り
８・・・照明装置
９・・・整流装置
１０・・インバータ
１１・・バッテリ

Claims

エレベータの乗りかごを昇降駆動制御する制御装置と、
照明装置用の単相電源と、この単相電源から単相電力の供給を受け、相変換して、前記制御装置に三相交流電力を供給する電源装置を備えるエレベータ装置。
前記電源装置の内部にバッテリを配設した請求項１記載のエレベータ装置。
回生運転時に前記バッテリに電力を供給して充電する請求項２記載のエレベータ装置。
前記バッテリに加えて燃料電池を配設した請求項２又は請求項３記載のエレベータ装置。
エレベータ装置の負荷状況により、前記乗りかごの照明装置を前記電源装置から切離す請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ装置。
エレベータ装置を駆動する必要電源容量に応じ、前記バッテリの容量を設定する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエレベータ装置。
前記電源装置が可搬型である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のエレベータ装置。