JP7362879B1 - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可変カウンタウエイトの重量を調整するための揚液ポンプの稼働時間を短縮できるエレベータ装置を提供する。【解決手段】ワイヤ６が巻き掛けられた電動機駆動の巻上機２と、ワイヤ６の両端に連結された乗りかご７及び液体を収納量変更可能に収納する可変カウンタウエイト８と、低置貯液タンク２１及び高置貯液タンク２２と、低置貯液タンク２１に接続された電動機駆動の揚液ポンプ２３と、揚液ポンプ２３の吐出部から上方に延びて高置貯液タンク２２に接続する揚液管２５と、高置貯液タンク２２から下方に延びて低置貯液タンク２１に接続する還り管２６と、巻上機２及び揚液ポンプ２３が接続される蓄電用バッテリ１１とを備え、可変カウンタウエイト８は、揚液管２５から液体が注入可能な注入管３３と、前記還り管２６へ前記液体が排出可能な排出管３５とを有する。【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。

一般的には、エレベータ装置には乗りかごとのバランスを調整するためのカウンタウエイト（釣合おもり）が備えられている。該カウンタウエイトには、水などの液体を貯留できる構造を有するものがあり、貯留される液体量を調整することによりカウンタウエイトの重量を調整でき、これを可変カウンタウエイトと呼んでいる。ここで、可変カウンタウエイト内には液体が揚液ポンプを用いて汲み上げられて貯留される。

特開２０１３－２３３７２号公報

しかしながら、上述した可変カウンタウエイトを有するエレベータ装置では、揚液ポンプを用いて地面などの最下階近傍に配置される固定タンクから水を汲み上げるので、その消費電力は非常に大きいものとなる。

本発明は上述の事情によりなされたもので、可変カウンタウエイトの重量を調整するための揚液ポンプの稼働時間を短縮できるエレベータ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、実施形態に係るエレベータ装置は、ワイヤが巻き掛けられた電動機駆動の巻上機と、前記ワイヤの一端に連結された乗りかごと、ワイヤの他端に連結されるとともに液体を収納量変更可能に収納する可変カウンタウエイトとを備えたエレベータ装置である。該エレベータ装置は、設置高さが異なる低置貯液タンク及び高置貯液タンクと、低置貯液タンクの出口部に接続された電動機駆動の揚液ポンプと、揚液ポンプの吐出部から上方に延びて高置貯液タンクに接続する揚液管と、高置貯液タンクから下方に延びて低置貯液タンクに接続する還り管と、巻上機及び揚液ポンプが電気的に接続される蓄電用のバッテリとを備える。可変カウンタウエイトは、揚液管から液体が注入可能な注入部と、還り管へ液体が排出可能な排出部とを有する。

本発明の第１の実施形態に係るエレベータ装置１の配管及び配線系統を示す概略図 図１のエレベータ装置１の通常運転時の作動説明図 図１のエレベータ装置１の停電運転時であって、可変カウンタウエイト８が最下階に位置した時の作動説明図 図１のエレベータ装置１の停電運転時であって、可変カウンタウエイト８が最上階に位置した時の作動説明図 本発明の第２の実施形態に係るエレベータ装置１の通常運転時における、配管及び配線系統を示す概略図 図５のエレベータ装置１の揚液運転時であって、可変カウンタウエイト８が最下階に位置した時の作動説明図 図５のエレベータ装置１の揚液運転時であって、可変カウンタウエイト８が最上階に位置した時の作動説明図

以下、実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明は省略する。

［第１の実施形態］
本実施形態に係るエレベータ装置１は、内部に液体を収納できるタンク型構造を有する可変カウンタウエイト８を備え、該可変カウンタウエイト８は液体の収納量を変更することにより重量を変更することができる。ここで、エレベータ装置１の最上階よりもやや上方に液体を収納するための固定タンクを配置することにより、収納された液体の位置エネルギーとして電力を貯蔵することが可能となる。
従って、該貯蔵された液体の位置エネルギーをエレベータ装置１の走行電力として利用することができ、エレベータ装置１の消費電力を大幅に削減することが可能となる。

図１～図４は本発明の第１の実施形態を示しており、これらの図面に基づいて第１の実施形態のエレベータ装置を説明する。

図１はエレベータ装置１の配管及び配線系統を示す概略図である。図１のエレベータ装置１は、建物の最上階の上方に配置された巻上機２と、該巻上機２のシーブ３に巻き掛けられたワイヤ６と、該ワイヤ６の一端に連結された乗りかご７と、ワイヤ６の他端に連結された、タンク型の可変カウンタウエイト８と、該可変カウンタウエイト８内の液体（例えば水道水など）の収納量を調整するための揚液機構２０とを備えて構成される。ここで、可変カウンタウエイト８は、収納された液体の量（収納量）を変更することにより重量を変更できる。

巻上機２は、シーブ３と電動機４とから構成される。電動機４は、たとえば三相交流用の電線ケーブルＬ２を介して制御盤９に電気的に接続される。

制御盤９は、電線ケーブルＬ１を介して商用電源の建屋電源１０に電気的に接続される。また、制御盤９は、直流用の電線ケーブルＬ３，Ｌ４を介して蓄電用のバッテリ１１並びに揚液機構２０の揚液ポンプ２３の電動機に電気的に接続される。なお、建屋電源１０は、電力会社から供給される商用電源を用いて構成されたが、例えば、自家用の発電機や太陽光発電を用いるように構成されてもよい。

揚液機構２０は、最下階よりもやや下方に配置された固定タンクとしての低置貯液タンク２１と、最上階よりもやや上方に配置された固定タンクとしての高置貯液タンク２２とを備えて構成される。ここで、エレベータ装置１の最上階よりもやや上方に液体を収納するための高置貯液タンク２２を配置することにより、貯蔵（収納）された液体の位置エネルギーとして電力を貯蔵することが可能となる。この貯蔵された液体の位置エネルギーをエレベータ装置１の走行電力として利用することができ、エレベータ装置１の消費電力を大幅に削減することが可能となる。

揚液機構２０はさらに、低置貯液タンク２１の下端部の出口管（出口部）２１ａに接続された揚液ポンプ２３と、該揚液ポンプ２３の吐出部から上方に延びて高置貯液タンク２２の下端部の出入口管２２ａに接続された揚液管２５と、高置貯液タンク２２の底壁から下方に延びて低置貯液タンク２１の上壁に接続する還り管２６とを備えて構成される。ここで、高置貯液タンク２２の出入口管２２ａには開閉弁（止水弁）２７が配置され、還り管２６の上端にも開閉弁（止水弁）２８が配置される。

可変カウンタウエイト８の上端部には、開閉弁（止水弁）３４を有する注入管（注入部）３３が設けられる。また、可変カウンタウエイト８の下端部には、開閉弁（止水弁）３６を有する排出管（排出部）３５が設けられる。

一方、揚液管２５には、建屋の各階に対応する高さの位置に、液体供給用のソケット型の急速継手管（ワンタッチ継手管）４０がそれぞれ設けられる。各急速継手管４０はそれぞれ、可変カウンタウエイト８の注入管３３の先端部が突入した時に、水密状態でロック保持されるように構成される。また、制御盤９からの指示信号により自動的にロック解除される。ここで、ソケット型（メス型）の急速継手管を可変カウンタウエイト８の注入管３３に設け、オス型の継手相手を揚液管２５に設けるように構成されてもよい。

また、各階の高さに対応する位置に開口部４１が設けられる。ここで、還り管２６には大きな内圧が発生することがないので、可変カウンタウエイト８の排出管３５から開口部４１を介して還り管２６内に液体が放出される。なお、本発明において、開口部４１の代わりに、揚液管２５の急速継手管４０と同様の急速継手管を設けるように構成されてもよい。

制御盤９は、運転制御部、弁開閉制御部、交流／直流コンバータ、乗りかご７内の操作盤、及びドア駆動部等に電気的に接続され、それらの作動を制御する。ここで、運転制御部は、巻上機２及び揚液ポンプ２３の運転を制御する。また、弁開閉制御部は、各開閉弁２７，２８，３４，３６等の開閉動作を制御する。ここで、開閉弁（止水弁）２７，開閉弁（止水弁）２８、開閉弁（止水弁）３４，開閉弁（止水弁）３６の開閉の制御及び揚液ポンプ２３の運転制御は、エレベータ装置１の乗りかご７の制御と連携しながら開閉の制御が行われるように構成されてもよい。

次に、本実施形態に係るエレベータ装置１の作動について説明する。

（通常運転時）
エレベータ装置１の通常運転中において、後述する停電運転時においてもエレベータ装置１の走行を停止することなく走行できるための備えとして、高置貯液タンク２２内には、常に満杯付近まで液体が貯留される。
図２は図１のエレベータ装置１の通常運転時の作動説明図である。図２では、通常運転中のエレベータ装置１の状態が図示される。通常運転中には、高置貯液タンク２２内は、停電時でも長くエレベータ装置１を動かすことができるように、低置貯液タンク２１から揚液することにより、常に満杯付近まで液体が貯留される。

符号「Ｎ」を付した矢印は、通常運転時における商用の建屋電源１０からの電流の流れを示している。図２において、通常運転では、巻上機２の駆動及び揚液ポンプ２３は、矢印Ｎで示すように建屋電源１０からの電力を用いて駆動される。

乗りかご７を下降させる場合には、可変カウンタウエイト８の液体の収納量（液量）を減らして可変カウンタウエイト８を軽くする。反対に、乗りかご７を上昇させる場合には、可変カウンタウエイト８に液体を注入して、可変カウンタウエイト８の重量を重くする。これにより、乗りかご７及び可変カウンタウエイト８の重量を利用した乗りかご７の昇降が可能となる。
この構成によれば、可変カウンタウエイト８に対する高置貯液タンク２２内からの液体供給並びに可変カウンタウエイト８からの液体の放出による重量増減に基づいて、乗りかご７の昇降駆動を行うことができる。従って、従来の重量が一定のカウンタウエイト（釣合おもり）を必要としないので巻上機２の小型化が可能となる。
さらに、例えば地面などの最下階近傍に配置される固定タンクから可変カウンタウエイト８に水などの液体を汲み上げて可変カウンタウエイト８の重量を調整する従来のものと比較すると、高置貯液タンク２２内から可変カウンタウエイト８内に液体を給液することができるので、汲み上げるための揚液ポンプ２３の稼働時間を短縮できるので商用電力の使用を大幅に削減することが可能となる。
なお、各停止階において、その停止階での搭乗者の増減や移動方向に応じて、可変カウンタウエイト８内の液体の収納量を調整するように構成されてもよい。

（巻上機２で発生する回生電力の利用）
図１を用いて巻上機２で発生する回生電力の利用について説明する。
図１において、符号「Ｒ」を付した太い実線の矢印は、巻上機２の回生運転時に発生する回生電力の電気の流れを示している。また、符号「Ｒａ」を付した太い実線で囲む白抜きの矢印は、回生電力で揚液ポンプ２３を駆動することによる揚液管２５内の液体の流れを示している。
ここで、「回生」とは、巻上機２の電動機の回転が維持された状態から回転が減速に移行する過程において、電動機４は発電機の役割を担って電力を発生することを意味し、「回生電力」とはこの回生によって発生した電力のことをいう。すなわち、乗りかご７と可変カウンタウエイト８との重量バランスの調整を利用することによる巻上機２の電動機４の回生運転において回生電力が発生する。ここで、巻上機２の電動機４の回生運転による回生電力を単に巻上機２による回生電力と記載する場合もある。
例えば、搭乗者数が少ない状態での上昇運転時や、搭乗者数が多い状態での下降運転時では、巻上機２は、速度を一定に制限して乗りかご７を昇降させる回生運転を行う。この回生運転時に発生する回転エネルギーを回生電力という。この回生電力を、蓄電池に充電したり、電力供給系統に戻してエレベータ装置１の乗りかご７の昇降運転に用いたりすることで、電力の損失を抑制できる。

上述したように、乗りかご７と可変カウンタウエイト８との重量バランスの調整を利用することにより、巻上機２の電動機４に回生電力が発生する。この回生電力の電気は矢印Ｒで示すように、電線ケーブルＬ２，制御盤９，電線ケーブルＬ３及び電線ケーブルＬ４を通って揚液ポンプ２３に供給され、揚液ポンプ２３を駆動させることが可能となる。
従って、低置貯液タンク２１の液体は揚液ポンプ２３の吐出部から上方に吐出され、矢印Ｒａのように揚液管２５内を上昇して、高置貯液タンク２２内に給液される。すなわち、巻上機２による回生電力は、高置貯液タンク２２内に収納された液体の位置エネルギーとして蓄積（貯蓄）される。ここで、液体の位置エネルギーは、低置貯液タンク２１から高置貯液タンク２２内へ液体（水など）を揚液するのに必要なエネルギーに相当する。
この構成によれば、揚液ポンプ２３を用いて低置貯液タンク２１から高置貯液タンク２２内へ液体を汲み上げることができる。そして、高置貯液タンク２２内から液体を自然落下させることにより、可変カウンタウエイト８へ給液することが可能となる。すなわち、巻上機２による回生電力のエネルギーを蓄電用バッテリ１１の蓄電と高置貯液タンク２２内の液体の位置エネルギーとに分散して蓄積できる。
さらに、低置貯液タンク２１内の液体を揚液ポンプ２３を用いて高置貯液タンク２２内に移送し、液体の位置エネルギーとしてエネルギーを蓄積することができるので、可変カウンタウエイト８の液体収納量を変更する際に、重力により可変カウンタウエイト８内に液体を注入できる。従って、揚液ポンプ２３を作動させる必要がないので、省電力化を達成することが可能となる。

巻上機２で発生する回生電力は、上述したように直接的に揚液ポンプ２３の駆動に利用される。また、巻上機２で発生する回生電力の一部が蓄電用のバッテリ１１に蓄電されるように構成されてもよいし、巻上機２で発生する回生電力の一部が制御盤９から電線ケーブルＬ１を介して建屋に送られて建屋の各種電気機器に利用されるように構成されてもよい。

（余剰電力による揚液作業）
次に、図１を用いて余剰電力を用いた揚液作業について説明する。
図１において、符号「Ｓ」を付した細い実線の矢印は、建屋電源１０からの余剰電力の電気の流れを示している。また、符号「Ｓａ」を付した細い実線で囲む白抜きの矢印は、余剰電力で揚液ポンプ２３を駆動することによる揚液管２５内の液体の流れを示している。ここで、「余剰電力」とは、使い切れずに余った電力を意味する。

建屋電源１０からの余剰電力は、矢印Ｓに示すように、電線ケーブルＬ１，制御盤９，電線ケーブルＬ３及び電線ケーブルＬ４を介して揚液ポンプ２３に供給され、揚液ポンプ２３を駆動することができる。これにより、低置貯液タンク２１の液体は揚液ポンプ２３の吐出部から上方に吐出され、矢印Ｓａのように揚液管２５内を上昇して、高置貯液タンク２２内に給液される。ここで、余剰電力の一部が蓄電用のバッテリ１１に蓄電されるように構成されてもよい。

（高置貯液タンク２２内の液体の位置エネルギーの利用）
次に、図１を用いて高置貯液タンク２２内の液体の位置エネルギーの利用について説明する。
図１において、符号「Ｔａ」を付した破線で囲まれた白抜きの矢印は、高置貯液タンク２２内から揚液管２５内に放出されて揚液ポンプ２３に接続する液体の流れを示している。また、符号「Ｔ」を付した破線の矢印は、高置貯液タンク２２内から供給される液体が揚液ポンプ２３に供給されたときに発生する回生電力の電気の流れを示している。

高置貯液タンク２２内から揚液管２５に供給される液体は、可変カウンタウエイト８の開閉弁３４，３６が閉じられた状態では、揚液管２５内を自然落下して揚液ポンプ２３に至る。そして、揚液ポンプ２３を回生運転させ、回生電力が発生される。この回生電力は、矢印Ｔで示すように、電線ケーブルＬ４を介して蓄電用のバッテリ１１に蓄電される。なお、揚液ポンプ２３の回生運転による生じる回生電力の一部が蓄電用バッテリ１１に蓄電され、その余りの回生電力が電線ケーブルＬ３，制御盤９及び電線ケーブルＬ１を通って建屋に送られ、建屋の各種電気機器に利用されるように構成されてもよい。

さらに、高置貯液タンク２２内から揚液管２５に供給される液体が、可変カウンタウエイト８内に給液されて該可変カウンタウエイト８内が満杯状態となり、その重量を利用することにより可変カウンタウエイト８は下降する。そのとき、巻上機２の電動機４で回生電力を発生するので、その電力は蓄電用バッテリ１１に蓄電される。

（停電時の乗りかご７の下降運転）
次に、図３を用いて停電時の乗りかご７の下降運転について説明する。
図３は停電時における乗りかご７の下降運転時の状態を図示し、図１のエレベータ装置１の停電運転時であって、可変カウンタウエイト８が最下階に位置した時の作動説明図である。

図３では、建屋電源１０からの電力供給が停止されている。ここで、乗りかご７は最上階に位置し、可変カウンタウエイト８が最下階に位置し、乗りかご７には多くの搭乗者が乗り込んでいる。

可変カウンタウエイト８内の液体が排出管３５から低置貯液タンク２１内へ排出されて、可変カウンタウエイト８内は空の状態となっている。この状態から乗りかご７を停止させるためのブレーキを解除すると、乗りかご７及び搭乗者の重量により、乗りかご７は電力が使用されることなしに自然に下降する。この乗りかご７の下降行程においても、巻上機２の電動機４には回生電力が発生するので、その電力は矢印Ｒのように流れ、蓄電用バッテリ１１に蓄電される。ここで、揚液ポンプ２３の駆動に利用されるように構成されてもよい。

（停電時の乗りかご７の上昇運転）
次に、図４を用いて停電時の乗りかご７の上昇運転について説明する。
図４は停電時における乗りかご７の上昇運転時の状態が図示され、図１のエレベータ装置１の停電運転時であって、可変カウンタウエイト８が最上階に位置した時の作動説明図である。

図４では建屋電源１０からの電力供給が停止されている状態が図示され、ここで、乗りかご７が最下階に位置し、可変カウンタウエイト８が最上階に位置した状態が示されている。
一方、可変カウンタウエイト８には液体がほぼ満杯状態に充填されている。この状態から乗りかご７を停止させるためのブレーキを解除することにより、重い重量の可変カウンタウエイト８が下降し、乗りかご７が上昇する。このような可変カウンタウエイト８の重量変化を利用した運転では、高置貯液タンク２２内に貯蔵されている（溜まっている）液体重量に比例して乗りかご７を上昇させることが可能となる。この乗りかご７の上昇行程においても、巻上機２の電動機４には回生電力が発生するので、その電力が蓄電用バッテリ１１に蓄電される。

揚液作業によって高置貯液タンク２２内の液体が満杯状態になった後、さらに液体が給液（供給）される場合には、還り管２６の上端部の開閉弁２８が開放されて還り管２６を介して低置貯液タンク２１に液体が放出される。

なお、高置貯液タンク２２内への液体の給液は、低置貯液タンク２１からの揚液に限らず、たとえば図４に示すように、水道の蛇口（水供給部）５０を高置貯液タンク２２の上方に配置し、水道の蛇口（水供給部）５０から排出される水道水が高置貯液タンク２２内に給液されるように構成されてもよい。

［第１の実施形態の効果］
（１）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、可変カウンタウエイト８内の液体の収納量を調整することにより、可変カウンタウエイト８の重量を変更できる。従って、重量が一定のカウンタウエイト（釣合おもり）を備えた従来のエレベータ装置と比較すると、巻上機２の小型化が可能となる。
（２）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、最上階よりもやや上方に配置された高置貯液タンク２２を固定タンクとして備えているので、揚液ポンプ２３ではなく重力を用いて可変カウンタウエイト８内への水などの液体の注入が可能となる。従って、可変カウンタウエイト８の重力を調整するための揚液ポンプ２３の稼働時間を短縮できるので、揚液ポンプ２３を作動させるための電力を削減することが可能となる。
（３）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、巻上機２または揚液ポンプ２３の回生運転時における各電動機で発生する回生電力を、揚液ポンプ用電力、制御盤用電力、さらには巻上機の補助電力として利用可能となるので、電力コストをさらに削減することが可能となる。
（４）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、可変カウンタウエイト８の重量の変更時に限らず、都合の良い時期を選んで揚液ポンプ２３を作動させることができる。従って、たとえば深夜の低料金時に揚液ポンプ２３を駆動して揚液することにより、電力コストをさらに削減することが可能となる。

［第２の実施形態］
図５～図７は、本発明の第２の実施形態における作動説明図であり、これらの図に基づいて第２の実施形態に係るエレベータ装置１を説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成要素には同じ番号を付し、詳しい説明は省略する。

（揚液機構２０の構成）
図５は本発明の第２の実施形態に係るエレベータ装置１の通常運転時における、配管及び配線系統を示す概略図である。ここで、通常運転時のエレベータ装置１の配管及び配線系統を示す全体略図が示され、図１のエレベータ装置１の揚液機構２０と比較すると、第２揚液ポンプ８３及び第２サブタンク８２をさらに備え、第１揚液ポンプ７３及び第２サブタンク７２をさらに備えたことが相違する。

図５の揚液機構２０は、低置貯液タンク２１の下方近傍に低揚程の第１揚液ポンプ７３及び第１サブタンク７２を配置する。また、図５の揚液機構２０は、高置貯液タンク２２の下方近傍に低揚程の第２揚液ポンプ８３及び第２サブタンク８２を配置する。低置貯液タンク２１の下端部に設けられた出口管（出口部）２１ａと高置貯液タンク２２の下端部の出入口管２２ａとが給液管６５を介して連結される。さらに、第１サブタンク７２の上端部の入口管７２ａと第２サブタンク８２の上端部の入口管８２ａ及び高置貯液タンク２２の下端部の出入口管２２ａとが、還り管７６を介して連結される。

給液管６５及び還り管７６には、各階毎に急速継手管９０と開口部９１とがそれぞれ設けられる。最上階に設けられた急速継手管９０は、高置貯液タンク２２の出入口管２２ａよりもやや低い位置に位置し、最下階に設けられた急速継手管９０は低置貯液タンク２１の出口管２１ａよりもやや低い位置に位置する。また、最上階に設けられた開口部９１は、第２サブタンク８２の入口管８２ａよりもやや高い位置に位置し、最下階に設けられた開口部９１は、第１サブタンク７２の入口管７２ａよりもやや高い位置に位置する。

高置貯液タンク２２の出入口管２２ａには第１の実施形態と同様の開閉弁（止水弁）２７が設けられ、給液管６５の下端部には低置貯液タンク２１の出口管２１ａよりもやや高い位置に開閉弁（止水弁）６７が設けられる。

また、還り管７６には、その上端部に第１の実施形態と同様の開閉弁２８が設けられる。さらに、還り管７６には、第２サブタンク８２の入口管８２ａよりもやや低い位置と、低置貯液タンク２１の出口管２１ａよりもやや高い位置にそれぞれ開閉弁７７，７８が設けられる。

（揚液作業）
揚液機構２０による揚液作業は、第１サブタンク７２から三段階の行程を経て高置貯液タンク２２内まで液体が汲み上げられる。第１段階（第１行程）では、第１サブタンク７２の液体が第１揚液ポンプ７３により低置貯液タンク２１まで汲み上げられる。第２段階（第２行程）では、低置貯液タンク２１から最下階位置の可変カウンタウエイト８に液体が移送され、可変カウンタウエイト８から上方の第２サブタンク８２まで移送される。第３段階（第３行程）では、第２サブタンク８２から第２揚液ポンプ８３を用いて高置貯液タンク２２内へ液体が汲み上げられる。

図６は図５のエレベータ装置１の揚液運転時であって、可変カウンタウエイト８が最下階に位置した時の作動説明図である。ここで、揚液作業の第１行程が図示される。また、最下階に位置する可変カウンタウエイト８において、上端部の注入管３３が給液管６５の最下階の急速継手管９０に接続され、可変カウンタウエイト８の下端部の排出管３５が還り管７６の最下階の開口部９１に接続される。可変カウンタウエイト８の排出管３５の開閉弁３６は閉じられ、注入管３３の開閉弁３４は開放されている。また、給液管６５の下端部の開閉弁６７は閉じられている。
この状態で、まず、第１揚液ポンプ７３を駆動させることにより、第１サブタンク７２内の液体が第１揚液管７５を通して低置貯液タンク２１に汲み上げられる。続いて、低置貯液タンク２１から、重力により、出口管２１ａ及び注入管３３を通して可変カウンタウエイト８内に液体が給液される。可変カウンタウエイト８内が液体で満杯状態となった時点で注入管３３の開閉弁３４は閉じられる。

第２行程では、液体が満杯となっている可変カウンタウエイト８が、巻上機２の駆動により最上階まで引き上げられる。

図７は図５のエレベータ装置１の揚液運転時であって、可変カウンタウエイト８が最上階に位置した時の作動説明図である。ここで、第３の行程が図示され、可変カウンタウエイト８は最上階に到着している。また、上端部の注入管３３が給液管６５の上端部の急速継手管９０に接続され、可変カウンタウエイト８の下端部の排出管３５は最上階の開口部９１及び還り管７６を介して第２サブタンク８２の入口管８２ａに接続される。また、還り管７６の上端部の開閉弁２８及び開閉弁７７は閉じられている。さらに、高置貯液タンク２２の出入口管２２ａの開閉弁２７も閉じられている。
この状態で、可変カウンタウエイト８内の液体は、重力により排出管３５，還り管７６，入口管８２ａを介して第２サブタンク８２に排出され、更に第２揚液ポンプ８３を用いて第２揚液管８５を通して高置貯液タンク２２内に汲み上げられる。これによって、高置貯液タンク２２内に収納された液体の位置エネルギーが蓄積（貯蓄）される。
この構成によれば、揚液ポンプ２３を用いて低置貯液タンク２１から高置貯液タンク２２内へ液体を汲み上げることにより、高置貯液タンク２２内の液体の位置エネルギーに変換される。次に、高置貯液タンク２２内から液体を自然落下させることにより、可変カウンタウエイト８内に給液される。すなわち、回生電力のエネルギーを蓄電用バッテリ１１の蓄電と高置貯液タンク２２内の液体の位置エネルギーとに分散して蓄積できる。
さらに、揚液機構２０として、高価な高揚程の揚液ポンプの代わりに安価な低揚程の２台の揚液ポンプを上下に備えて構成されているので設備コストを削減することが可能となる。

上述した揚液作業以外の作用、たとえば可変カウンタウエイト８内の液体の収納量を調整する作業等については第１の実施形態と同様である。

［第２の実施形態の効果］
（１）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、可変カウンタウエイト８内の液体の収納量を調整することにより、可変カウンタウエイト８の重量を変更できる。従って、重量が一定のカウンタウエイトを備えた従来のエレベータ装置と比較すると、巻上機２の小型化が可能となる。
（２）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、最上階よりもやや上方に配置された高置貯液タンク２２を固定タンクとして備えているので、揚液ポンプ２３ではなく重力を用いて可変カウンタウエイト８内への水などの液体の注入が可能となる。従って、可変カウンタウエイト８の重力を調整する揚液ポンプ２３の稼働時間を削減できるので、揚液ポンプ２３を作動させるための電力を削減することが可能となる。
（３）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、巻上機２または揚液ポンプ２３の回生運転時における各電動機で発生する回生電力を、揚液ポンプ用電力、制御盤用電力、さらには巻上機の補助電力として利用可能となるので、電力コストをさらに削減することが可能となる。
（４）以上のような本実施形態に係るエレベータ装置１によれば、揚液機構２０として、高価な高揚程の揚液ポンプの代わりに安価な低揚程の２台の揚液ポンプを上下に備えて液体を移送するように構成されている。従って、設備コストをさらに削減することが可能となる。

［その他の実施形態］
本発明は、可変カウンタウエイトに注入する液体として水道水を用いるように構成された。しかしながら、本発明はこれに限定されず、その他の液体、たとえば洗浄液や潤滑液が混ざった水溶液を用いるように構成されてもよい。

本発明において、低置貯液タンク、揚液ポンプ及び高置貯液タンクを複数のエレベータ装置で共有化するように構成されてもよい。この場合には、設備コストをさらに削減することが可能となる。

本発明において、高置貯液タンクに貯留する液体は貯水量が多いため高温になることがない。従って、高置貯液タンクに貯留する液体を、たとえば制御盤の冷却装置のラジエータの冷却媒体として利用するように構成されてもよい。

本発明では、可変カウンタウエイト８の重量の変更時に限らず、都合の良い時期を選んで揚液ポンプ２３を作動させることができる。従って、たとえば深夜の低料金時に揚液ポンプ２３を駆動して揚液するように構成されてもよい。この構成により、さらに省電力化を図ることが可能となる。

本発明において、乗りかご７内の積載荷重をオーバーバランス率となるように定員を削減するように構成されてもよい。ここで、オーバーバランス率とは、つり合うときの積載荷重の定格荷重に対する割合のことを意味する。なお、乗りかご７内の積載荷重が定格荷重の約５０％の時に乗りかご７側とカウンタウエイト側が同じ重さとなってつり合う。この状態のときに、最小限の消費電力で乗りかご７を昇降（走行）させることが可能となる。

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、前記各実施形態は、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しうるものであり、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。これらの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 エレベータ装置
２ 巻上機
３ シーブ
４ 巻上機用の電動機
６ ワイヤ
７ 乗りかご
８ 可変カウンタウエイト
９ 制御盤
１０ 建屋電源
１１ 蓄電用バッテリ
２０ 揚液機構
２１ 低置貯液タンク
２１ａ 低置貯液タンクの出口管（出口部）
２２ 高置貯液タンク
２３ 揚液ポンプ
２５ 揚液管
２６ 還り管
３３ 注入管
３５ 排出管
５０ 水道水の蛇口（水供給部）
６５ 給液管
７２ 第１サブタンク
７３ 第１揚液ポンプ
７５ 第１揚液管
７６ 還り管
８２ 第２サブタンク
８３ 第２揚液ポンプ
８５ 第２揚液管

Claims (11)

1. ワイヤが巻き掛けられた電動機駆動の巻上機と、
   前記ワイヤの一端に連結された乗りかごと、
   前記ワイヤの他端に連結されるとともに液体を収納量変更可能に収納する可変カウンタウエイトと、
   設置高さが異なる低置貯液タンク及び高置貯液タンクと、
   前記低置貯液タンクの出口部に接続された電動機駆動の揚液ポンプと、
   前記揚液ポンプの吐出部から上方に延びて前記高置貯液タンクに接続する揚液管と、
   前記高置貯液タンクから下方に延びて前記低置貯液タンクに接続する還り管と、
   前記巻上機及び揚液ポンプが電気的に接続される蓄電用バッテリと、を備え、
   前記可変カウンタウエイトは、前記揚液管から前記液体が注入可能な注入部と、前記還り管へ前記液体が排出可能な排出部とを有する、エレベータ装置。
2. 前記低置貯液タンクは、前記可変カウンタウエイトの最下階位置近傍の高さに設置された、請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 前記高置貯液タンクは、前記可変カウンタウエイトの最上階位置近傍の高さに設置された、請求項１又は２に記載のエレベータ装置。
4. 前記可変カウンタウエイト内に収納される液体は水であり、
   前記高置貯液タンク内へ水道水が供給可能な水供給部を備えた、請求項１又は２に記載のエレベータ装置。
5. 建屋電源に接続された制御盤を備え、
   前記制御盤に、前記巻上機、前記バッテリ及び前記揚液ポンプが電気的に接続される、請求項１又は２に記載のエレベータ装置。
6. 前記制御盤は、交流／直流コンバータを有している、請求項５に記載のエレベータ装置。
7. 前記巻上機で発生する回生電力は、前記バッテリに蓄積される、請求項６に記載のエレベータ装置。
8. 前記揚液ポンプで発生する回生電力は、直接的にもしくは前記制御盤を介して前記バッテリに蓄積される、請求項５に記載のエレベータ装置。
9. ワイヤが巻き掛けられた電動機駆動の巻上機と、前記ワイヤの一端に連結された乗りかごと、前記ワイヤの他端に連結されるとともに液体を収納量変更可能に収納する可変カウンタウエイトとを備えたエレベータ装置であって、
   設置高さが異なる低置貯液タンク及び高置貯液タンクと、
   前記低置貯液タンク及び前記高置貯液タンクのそれぞれの下方近傍位置に配置された第１サブタンク及び第２サブタンクと、
   前記第１サブタンク及び前記第２サブタンクの各出口部にそれぞれ接続された第１揚液ポンプ及び第２揚液ポンプと、
   前記第１揚液ポンプ及び前記第２揚液ポンプの各吐出部からそれぞれ上方に延びて前記低置貯液タンク及び前記高置貯液タンクに接続する第１揚液管及び第２揚液管と、
   前記高置貯液タンクから下方に延びて前記低置貯液タンクに接続する給液管と、
   前記高置貯液タンクから下方に延びて前記第１サブタンクに接続する還り管と、
   前記巻上機、前記第１揚液ポンプ及び前記第２揚液ポンプが電気的に接続される蓄電用バッテリと、を備え、
   前記可変カウンタウエイトは、前記給液管から前記液体が注入可能な注入部と、前記還り管へ前記液体が排出可能な排出部とを有する、エレベータ装置。
10. 建屋電源に接続された制御盤を備え、
    前記制御盤に、前記巻上機、前記バッテリ、前記第１揚液ポンプ及び前記第２揚液ポンプが電気的に接続された、請求項９に記載のエレベータ装置。
11. 前記制御盤は、交流／直流コンバータを有する、請求項１０に記載のエレベータ装置。

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