JP2014069952A - エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術においては、停電時におけるエレベータの運転の点でさらなる改善の余地があった。
【解決手段】本実施形態のエレベータは、乗りかごと、巻上機と、インターフェースとを設ける。乗りかごは、昇降路内を昇降する。巻上機は、動力用電源の電力により乗りかごを昇降させる。インターフェースは、昇降路の外部に配設され、外部電源を電気的に接続可能な接続部を有し、当該接続部に接続された外部電源からの電力を巻上機に供給可能である。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータに関する。

従来、エレベータにおいては、動力用電源から電力の供給が停止された停電時に、バッテリからの電力によりエレベータを一定時間継続運転させる機能があった。

特開昭６１−５５０７７号公報

ところで、従来技術においては、例えば、バッテリの容量が限られているため停電時にエレベータを長時間継続運転させることができなかった。また、従来技術においては、停電時に電力供給源として利用されるバッテリの交換作業等を、利用者が対象のエレベータの外部から容易に行うことができないため、停電時に利用者の裁量でエレベータの運転時間を延長させることができなかった。このように、従来技術においては、停電時におけるエレベータの運転の点でさらなる改善の余地があった。

本実施形態のエレベータは、乗りかごと、巻上機と、インターフェースとを設ける。乗りかごは、昇降路内を昇降する。巻上機は、動力用電源の電力により乗りかごを昇降させる。インターフェースは、昇降路の外部に配設され、外部電源を電気的に接続可能な接続部を有し、当該接続部に接続された外部電源からの電力を巻上機に供給可能である。

図１は、実施形態に係るエレベータの概略構成例を示す模式図である。 図２は、実施形態に係るエレベータに対する外部電源からの電力供給について説明するためのブロック図である。 図３は、実施形態に係るエレベータにおける制御の一例を示すフローチャートである。

［実施形態］
図１は、実施形態に係るエレベータの概略構成例を示す模式図である。図２は、実施形態に係るエレベータに対する外部電源からの電力供給について説明するためのブロック図である。図３は、実施形態に係るエレベータにおける制御の一例を示すフローチャートである。

図１に示すように、本実施形態のエレベータ１は、乗りかご２、カウンタウェイト３、メインロープ４、巻上機５、インバータ６、コンバータ７、乗り場８、主制御装置１０、停電時運転装置１１、動力用電源２０、バッテリ２１、インターフェース３０等を含んで構成される。本実施形態のエレベータ１は、昇降路Ｒ内で乗りかご２とカウンタウェイト３とをメインロープ４で連結した、いわゆるつるべ式のエレベータである。

乗りかご２は、建物に設けられた昇降路Ｒ内を昇降可能である。乗りかご２は、一対のかご用ガイドレール（不図示）により、互いの間に位置付けられているとともに、鉛直方向へ昇降自在に支持されている。かご用ガイドレールは、直線状に延びかつ鉛直方向と平行に設けられ、互いに間隔をあけて平行な状態で昇降路Ｒ内に設けられている。乗りかご２は、かご操作盤２ａ等を含んで構成される。かご操作盤２ａは、乗りかご２の内部に設けられる。かご操作盤２ａは、利用者による操作入力に応じていわゆるかご呼び登録等を行う。

カウンタウェイト３は、乗りかご２に対するつり合いおもりである。カウンタウェイト３は、一対のウェイト用ガイドレール（不図示）により、互いの間に位置付けられているとともに、鉛直方向へ昇降自在に支持されている。ウェイト用ガイドレールは、直線状に延びかつ鉛直方向と平行に設けられ、互いに間隔をあけて平行な状態で昇降路Ｒ内に設けられている。

メインロープ４は、昇降路Ｒの上部に設けられた巻上機５のメインシーブ５ａやそらせシーブ（不図示）等に掛けられる。メインロープ４は、一端に乗りかご２が接続され、他端にカウンタウェイト３が接続される。

巻上機５は、例えば、動力を発生させる電動機（モータ）５ｂを有する。電動機５ｂには、動力用電源２０からの電力が、動力用電源２０のコンバータ７−１、後述の主制御装置１０、インバータ６を介して供給される。ここで、動力用電源２０は、主にエレベータ１の通常運転時に利用される主電源である。動力用電源２０は、典型的にはいわゆる商用電源（三相交流電源）等が用いられる。本実施形態において、コンバータ７−１は、動力用電源２０から供給された電力を交流から直流に変換する。主制御装置１０は、この直流電力をインバータ６に供給する。インバータ６は、主制御装置１０から供給された直流電力を、任意の電流、周波数の三相交流に変換し、巻上機５の電動機５ｂに供給する。巻上機５は、この供給された電力により、電動機５ｂを駆動させることで、この電動機５ｂに連結されたメインシーブ５ａを回転駆動させる。そして、巻上機５は、メインシーブ５ａとメインロープ４との間に生じる摩擦力を利用してメインロープ４を電動で巻き上げる。

乗り場８−１〜３は、乗りかご２が着床可能なエレベータ停止階床にそれぞれ設けられる。つまり、乗り場８−１〜３は、昇降路Ｒの外部に配設される。乗り場８−１〜３は、それぞれ乗り場操作盤８ａ−１〜３等を含んで構成される。乗り場操作盤８ａ−１〜３は、それぞれ利用者による操作入力に応じていわゆる乗り場呼び登録等を行う。

主制御装置１０は、通常の形式の双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を備えている。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、所定の制御プログラム等を予め記憶している。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵの演算結果を一時記憶する。バックアップＲＡＭは、予め用意されたエレベータ１の仕様等の情報を記憶する。主制御装置１０は、種々のセンサ、検出器、かご操作盤２ａ、乗り場操作盤８ａ−１〜３、巻上機５のインバータ６、主制御装置１０のコンバータ７−１等のエレベータ１の各部と電気的に接続される。主制御装置１０は、エレベータ１の各部の動作を統括的に制御する。主制御装置１０は、例えば、かご操作盤２ａ、乗り場操作盤８ａ−１〜３等への利用者からの呼び登録に基づいて、巻上機５の駆動を制御し、この呼び登録に応じて乗りかご２を目的階に移動させる。

停電時運転装置１１は、通常の形式の双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及び入出力ポート装置を有するマイクロコンピュータ及び駆動回路を備えている。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、所定の制御プログラム等を予め記憶している。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵの演算結果を一時記憶する。バックアップＲＡＭは、予め用意されたエレベータ１の仕様等の情報を記憶する。停電時運転装置１１は、種々のセンサ、検出器、かご操作盤２ａ、乗り場操作盤８ａ−１〜３、巻上機５のインバータ６、停電時運転装置１１のコンバータ７−２等のエレベータ１の各部と電気的に接続される。停電時運転装置１１は、少なくとも動力用電源２０からの電力の供給が停止された時（停電時）に乗りかご２が昇降路Ｒ内を昇降中であった場合、バッテリ２１からの電力により昇降中であった乗りかご２を最寄り階まで着床させるよう巻上機５を制御する自動着床を実行する。ここで、バッテリ２１は、主にエレベータ１の停電時、すなわち、動力用電源２０からの電力供給が停止した停電時に自動着床を実行するために利用される非常用の補助電源である。本実施形態において、バッテリ２１からの電力により乗りかご２を昇降させる場合、インバータ６は、バッテリ２１から供給される直流電力を、任意の電流、周波数の三相交流に変換し、巻上機５の電動機５ｂに供給する。

本実施形態において、停電時運転装置１１は、後述のインターフェース３０を介して供給される外部電源４０からの電力により、利用者の呼び登録に応じて乗りかご２を昇降させるよう巻上機５を制御する継続運転を実行する。本実施形態において、インターフェース３０は、昇降路Ｒの外部に配設され、好適には乗りかご２が着床する階の乗り場８に配設される。インターフェース３０は、例えば、基準階となるエレベータ停止階床の乗り場８−１の乗り場操作盤８ａ−１内に設置される。これにより、利用者は、外部電源４０の接続操作が容易な乗り場８にて、停電時に外部電源４０をインターフェース３０に接続させることができる。

ここで、図２を参照して、本実施形態に係るインターフェース３０について詳細に説明する。図２に示すように、インターフェース３０は、接続部３０ａ、および、切替部３０ｂ等を含んで構成される。

接続部３０ａは、外部電源４０を電気的に接続可能である。接続部３０ａは、停電時運転装置のコンバータ７−２とも電気的に接続されているため、当該接続部３０ａに接続された外部電源４０からの電力を、停電時運転装置１１を介して巻上機５の電動機５ｂに供給可能である。本実施形態において、外部電源４０からの電力により乗りかご２を昇降させる場合、コンバータ７−２は、外部電源４０からインターフェース３０を介して供給される電力を交流から直流に変換し、停電時運転装置１１は、コンバータ７−２で変換された直流電力を、インバータ６に供給する。そして、インバータ６は、停電時運転装置１１から供給される直流電力を、任意の電流、周波数の三相交流に変換し、巻上機５の電動機５ｂに供給する。

ここで、外部電源４０は、主にエレベータ１の停電時、すなわち、動力用電源２０からの電力供給が停止した停電時に継続運転を実行するために利用される補助電源である。外部電源４０は、取外可能であり、インターフェース３０の接続部３０ａに電気的に接続されることで利用可能となる。これにより、利用者は、停電時に外部電源４０をインターフェース３０の接続部３０ａに接続させることで、停電時に利用者の裁量でエレベータ１の運転時間を延長させることができる。外部電源４０は、例えば、交流の電力を発電する家庭用の発電機等が用いられる。交流の電力は、例えば、１００Ｖの交流電力である。接続部３０ａは、例えば、外部電源４０が交流の電力を発電する発電機である場合、ケーブルを介して発電機を電気的に接続可能な汎用コンセントである。

切替部３０ｂは、自動着床を実行する第１モードと継続運転を実行する第２モードとを切替える。切替部６ｂには、例えば、切替スイッチが用いられる。切替部３０ｂは、第１モードまたは第２モードに対応する信号を、停電時運転装置１１へ送信する。本実施形態において、インターフェース３０は、第１モードにおいて自動着床を実行後、切替部３０ｂにより第１モードから第２モードに切替えられた場合、外部電源４０からの電力をコンバータ７−２を介して停電時運転装置１１へ供給することで、停電時運転装置１１に継続運転を実行させる。これにより、利用者は、停電時に対象のエレベータ１を外部電源４０からの電力により継続運転するか否かを利用者の裁量で決定することができるので、復電時までの間の効率的なエレベータ１の運転計画を利用者の裁量で調整することができる。

停電時運転装置１１は、継続運転を実行する場合、通常時に実行される動力用電源２０からの電力による運転である通常運転の場合と比較して相対的に低い昇降速度で、外部電源４０からの電力による継続運転を実行する。これにより、停電時運転装置１１は、外部電源４０からの電力による継続運転の運転時間を、通常の昇降速度で運転させる場合よりも、可能な限り延長させることができる。

次に、図３のフローチャートを参照して主制御装置１０または停電時運転装置１１によるエレベータ１の制御の一例について説明する。

図３に示すように、主制御装置１０は、動力用電源２０の停電が発生したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。

主制御装置１０は、ステップＳＴ１で停電が発生したと判定した場合（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、動力用電源２０からバッテリ２１へ電力供給ラインを切り替えて、停電時運転装置１１を作動させる（ステップＳＴ２）。

停電時運転装置１１は、バッテリ２１からの電力により、自動着床を実行する（ステップＳＴ３）。具体的には、停電時運転装置１１は、エレベータ１の動力用電源２０の停電時に、乗りかご２が昇降路Ｒ内を昇降中であった場合に、当該昇降中であった乗りかご２を駆動させるバッテリ２１の電力を用いて、当該乗りかご２を最寄り階に着床させる自動着床を実行する。その後、ステップＳＴ４へ移行する。

一方、主制御装置１０は、停電が発生していないと判定した場合（ステップＳＴ１：Ｎｏ）、ステップＳＴ１へ戻る。つまり、停電時運転装置１１は、主制御装置１０により停電が発生したと判定されるまで、ステップＳＴ２以降の制御を実行しない。なお、図示しないが、主制御装置１０は、停電が発生していない場合は動力用電源２０からの電力によりエレベータ１の通常運転を実行しているものとする。

停電時運転装置１１は、復電したか否か、すなわち、動力用電源２０の停電が復旧したか否かを判定する（ステップＳＴ４）。

停電時運転装置１１は、ステップＳＴ４で復電していないと判定した場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、すなわち、動力用電源２０の停電が復旧していないと判定した場合、インターフェース３０に外部電源４０の電力供給があるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。具体的には、停電時運転装置１１は、インターフェース３０の接続部３０ａに、外部電源４０が電気的に接続されたか否か判定する。

より具体的には、外部電源４０が燃料により駆動する発電機の場合を一例として説明すると、ステップＳＴ５において、停電時運転装置１１は、例えば、発電機がケーブル等を介して接続部３０ａに物理的に接続され、かつ、発電機の燃料があり発電機が発電状態にある場合、外部電源４０が電気的に接続されていると判定する。つまり、この場合、停電時運転装置１１は、インターフェース３０に外部電源４０の電力供給があると判定する。一方、停電時運転装置１１は、例えば、発電機がケーブル等を介して接続部３０ａに物理的に接続された場合であっても、発電機の燃料が切れて発電状態になく、発電機が電力をインターフェース３０に供給できていない場合は、外部電源４０が電気的に接続されていないと判定する。つまり、この場合、停電時運転装置１１は、インターフェース３０に外部電源４０の電力供給がないと判定する。

停電時運転装置１１は、ステップＳＴ５で外部電源４０の電力供給があると判定した場合（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、インターフェース３０の切替部３０ｂが自動着床を行う第１モードに設定されているか、または、継続運転を行う第２モードに設定されているかを判定する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、停電時運転装置１１は、インターフェース３０の切替部３０ｂから送信される信号に基づいて、第１モード（自動着床モード）または第２モード（継続運転モード）のいずれかに設定されているかを判定する。

停電時運転装置１１は、ステップＳＴ６で継続運転を行う第２モードに設定されていると判定した場合（ステップＳＴ６：継続運転）、バッテリ２１から外部電源４０へ電力供給ラインを切り替えて、外部電源４０の電力により低速運転にて継続運転のサービスを実行する（ステップＳＴ７）。その後、ステップＳＴ４へ移行し、復電が確認されるまで、停電時に行われる制御を繰り返す。

ここで、ステップＳＴ５に戻り、制御の説明を続ける。停電時運転装置１１は、ステップＳＴ５で外部電源４０の電力供給がないと判定した場合（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、ステップＳＴ３へ移行する。例えば、外部電源４０が燃料により駆動する発電機の場合を一例に説明すると、発電機が接続部３０ａに物理的に接続された場合であっても、発電機の燃料が切れて発電状態になく、発電機が電力をインターフェース３０に供給できていない場合は、ステップＳＴ３へ移行する。そして、停電時運転装置１１は、外部電源４０からバッテリ２１へ電力供給ラインを切り替えて、自動着床を実行する。つまり、停電時運転装置１１は、外部電源４０からの電力供給停止時に、乗りかご２が継続運転により昇降路Ｒ内を昇降中であった場合に、当該昇降中であった乗りかご２を駆動させるバッテリ２１の電力を用いて、当該乗りかご２を最寄り階に着床させる自動着床を実行する。これにより、停電時運転装置１１は、外部電源４０の電力供給停止時においても、継続運転により昇降中の乗りかご２を最寄り階に自動着床させることができる。

また、ステップＳＴ６から、制御の説明を続ける。停電時運転装置１１は、ステップＳＴ６で自動着床を行う第１モードに設定されていると判定した場合（ステップＳＴ６：自動着床）、ステップＳＴ３に移行する。例えば、外部電源４０からの電力により継続運転を実行中の場合、停電時運転装置１１は、外部電源４０からバッテリ２１へ電力供給ラインを切り替えて、自動着床を実行する。これにより、利用者は、切替部３０ｂを介して外部電源４０から停電時運転装置１１への電力供給を意図的に停止させて、バッテリ２１からの電力により乗りかご２を最寄り階に着床させることができる。その結果、利用者は、例えば、自動着床させたエレベータ１のインターフェース３０に接続していた外部電源４０を取り外し、この外部電源４０をその他のエレベータの乗り場８に移動させて、その他のエレベータを継続運転させるためにこの外部電源４０の電力を用いることができる。また、利用者は、対象のエレベータの運転状況に応じて、利用者の裁量で外部電源４０の電力による継続運転を実行し続けるか否かを決定できるので、復電するまでの間、可能な限り効率的なエレベータの運転計画を実施することができる。

更に、ステップＳＴ４に戻り、制御の説明を続ける。停電時運転装置１１は、ステップＳＴ４で復電したと判定した場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、すなわち、動力用電源２０の停電が復旧したと判定した場合、外部電源４０（またはバッテリ２１）から動力用電源２０へ電力供給ラインを切り替えて、停電時運転装置１１の作動を停止させた上で、通常運転を復帰させる（ステップＳＴ８）。その後、この制御を終了する。

上述したように、本実施形態に係るエレベータ１によれば、停電時において、利用者が発電機等の外部電源４０をエレベータ１の昇降路Ｒの外部に配設されたインターフェース３０の接続部３０ａに接続することにより、この発電機の燃料切れまで低速にて継続運転を実行することができる。そのため、本実施形態に係るエレベータ１によれば、バッテリ２１による停電時の運転と異なり、利用者に非常時の備えを一任することができる。具体的には、長時間にわたる停電時にエレベータ１のサービスができる時間を利用者の裁量に委ねることができるので、停電時におけるエレベータ１の運転を更に改善させることができ有益である。

上述の実施形態において、主制御装置１０および停電時運転装置１１が個別にエレベータ１に設けられた例を説明したがこれに限定されない。例えば、エレベータ１に主制御装置１０のみを設けて、主制御装置１０が単体で、上述の停電時運転装置１１の機能を実行可能なように構成してもよい。つまり、主制御装置１０が単体で状況に応じて通常運転と停電時の自動着床または継続運転を実行するように構成してもよい。この場合、上述した実施形態では、主制御装置１０のコンバータ７−１、および、停電時運転装置１１のコンバータ７−２の２つのコンバータを設ける例を説明したが、１つのコンバータとしてもよい。

上述の実施形態において、外部電源４０を電気的に接続可能なインターフェース３０が、乗りかご２が着床する基準階の乗り場８−１に配設される例を説明したが、これに限定されない。インターフェース３０は、乗りかご２が着床する各階の乗り場８−１〜３にそれぞれ配設されてもよい。また、インターフェース３０は、エレベータ１の昇降路Ｒの外部に配設されればよく、例えば、エレベータ１が設けられた建物の駐車場等の乗り場８から比較的離れた場所に配設されてもよい。この場合、例えば、外部電源４０からの電力として、発電機能を有する自動車から供給される電力を用いることができる。

以上で説明した実施形態、変形例に係るエレベータによれば、外部電源４０からの電力を活用し停電時の運転を最適化することができる。

以上、本発明に関する実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この実施形態は、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。この実施形態等は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１ エレベータ
２ 乗りかご
２ａ かご操作盤
３ カウンタウェイト
４ メインロープ
５ 巻上機
５ａ メインシーブ
５ｂ 電動機
６ インバータ
７−１〜２ コンバータ
８−１〜３ 乗り場
８ａ−１〜３ 乗り場操作盤
１０ 主制御装置
１１ 停電時運転装置
２０ 動力用電源
２１ バッテリ
３０ インターフェース
３０ａ 接続部
３０ｂ 切替部
４０ 外部電源
Ｒ 昇降路

Claims (5)

1. 昇降路内を昇降する乗りかごと、
   動力用電源の電力により前記乗りかごを昇降させる巻上機と、
   前記昇降路の外部に配設され、外部電源を電気的に接続可能な接続部を有し、当該接続部に接続された前記外部電源からの電力を前記巻上機に供給可能なインターフェースと、
   を設けたことを特徴とするエレベータ。
2. 前記インターフェースは、前記乗りかごが着床する階の乗り場に配設されることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
3. 少なくとも前記動力用電源からの電力の供給が停止された時に前記乗りかごが昇降中であった場合、前記昇降中であった乗りかごをバッテリからの電力により最寄り階まで着床させるよう前記巻上機を制御する自動着床を実行するか、あるいは、前記外部電源からの電力により利用者の呼び登録に応じて前記乗りかごを昇降させるよう前記巻上機を制御する継続運転を実行する停電時運転装置
   を更に設け、
   前記インターフェースは、
   前記自動着床を実行する第１モードと前記継続運転を実行する第２モードとを切替える切替部を有し、
   前記第１モードにおいて前記自動着床を実行後、前記切替部により前記第１モードから前記第２モードに切替えられた場合、前記外部電源からの電力を前記停電時運転装置へ供給することで前記継続運転を実行させることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータ。
4. 前記停電時運転装置は、
   前記動力用電源からの電力による運転である通常運転の場合と比較して相対的に低い昇降速度で、前記外部電源からの電力による前記継続運転を実行することを特徴とする請求項３に記載のエレベータ。
5. 前記外部電源は、交流の電力を発電する発電機であり、
   前記接続部は、ケーブルを介して前記発電機を電気的に接続可能な汎用コンセントであり、
   前記インターフェースから供給される前記電力を交流から直流に変換するコンバータ
   を更に設け、
   前記コンバータは、変換した前記直流の電力を前記停電時運転装置へ供給することを特徴とする請求項３または４に記載のエレベータ。

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