JPH04191251A - エレベータの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレベータの運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ビルディング等に取付けられるエレベータは、ビ
ルディングの鉛直方向に沿って設けられたエレベータシ
ャフトと、利用者を収容するケージと、を備えている。

ケージはワイヤケーブルによってエレベータシャフト内
に吊り下げられており、ワイヤケーブルの巻取り及び引
出しによってエレベータシャフト内を上昇及び下降し、
利用者からの呼出しがあったフロアへ鉛直に移動して利
用者を運搬する。

しかしながら、従来のエレベータでは１本のエレベータ
シャフト内に複数のケージを収容することができない。

このため、利用者の単位時間当り及び建物単位面積当り
の運搬量を増加させるためには、ケージの移動速度を上
げる、またはエレベータシャフトの本数を増やす必要が
ある。しかし、ケージの移動速度には限界があり、また
エレベータシャフトの本数を増やした場合には、ビルデ
ィングの各フロアの有効面積が減るのでビルディング内
の空間を有効に利用することができないという問題があ
った。

このため本出願人は、複数本の昇降用シャフトとこの昇
降用シャフト間を連絡する横行用シャフトと複数のケー
ジとを備え、前記各ケージを昇降用シャフト内を上昇及
び下降方向に移動可能でかつ横行用シャフトを介巳て昇
降用シャフト間を移動可能に構成したエレベータを提案
している（特願昭２−７２８５２号）。このエレベータ
では、各ケージをリニアモータ等によって移動させ、１
本のシャフト内に複数台のケージを収容させることが可
能である。これにより、利用者の単位時間当り及び建物
単位面積当りの運搬量を向上させることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、リニアモータを用いたエレベータは、従
来のワイヤケーブルの巻取り及び引出しによってケージ
を移動させるエレベータと比較してケージを移動させる
ために消費する電力中が大きい（５〜１０倍程度）。こ
のため、特にエレベータの利用が集中する時間帯、例え
ば朝の出動時等におけるエレベータの消費電力は非常に
大きなものとなる。ビルディングの受電設備はビルディ
ング内で消費される電力のピーク値に基づいて受電容量
、トランス容量等を定めるため、前記エレベータを取付
けるビルディングではエレベータの消費電力に応じて受
電容量及びトランス容量の大きい大規模な受電設備を設
ける必要があった。

また、エレベータの消費電力を低減するためにケージの
下降方向への移動時にはりニアモータを発電機として作
用させる回生制動を行っているが、ケージの上昇方向へ
の移動と同期していないため、発生した電力がビルディ
ング内の他の電力負荷に消費されることがあり、エレベ
ータの消費電力を有効に低減できなかった。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、エレベー
タの消費電力を抑え、ビルディングの受電設備の規模を
小さくすることができるエレベータの運転方法を得るこ
とが目的である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明に係るエレベータの運
転方法は、通路内を移動可能な複数のケージと、各ケー
ジに対応して設けられ供給された電力を消費すると共に
回生制動により電力を発生してケージの移動を制御する
複数の移動手段と、を備えたエレベータを運転するにあ
たり、電力を消費する移動手段と電力を発生する移動手
段とが同時に存在し、かつ発生した電力が電力を消費す
る移動手段へ供給されるように運転する。

また、電力を消費する移動手段が消費する電力のピーク
と、電力を発生する移動手段が発生する電力のピークと
、が一致するように運転することが好ましい。

〔作用〕

本発明では、電力を消費する移動手段と電力を発生する
移動手段とが同時に存在し、かつ発生した電力が電力を
消費する移動手段へ供給されるように運転する。これに
より、回生制動によって発生した電力が他のケージを移
動させるために消費されるので、エレベータの消費電力
を抑えることができ、ビルディングの受電設備の規模を
小さくすることができる。

また、消費する電力のピークと発生する電力のピークと
が一致するように運転することにより、電力を消費する
移動手段の消費電力のピーク値を抑えることができ、エ
レベータの消費電力が平均化されてピーク値が小さくな
るので、ビルディングの受電設備の規模をさらに小さく
することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図には本発明が適用可能なエレベータ装置が取付け
られたビルディング１０が示されている。

ビルディング１０は地下１階、地上１９階とされている
。ビルディング１０にはエレベータ装置の後述するケー
ジ１８が移動するためのエレベータシャフト１２が設け
られている。エレベータシャフト１２は、ビルディング
１０の鉛直方向に伸びる４本の昇降用通路１４と、ビル
デング１０の地下１階、地上１階、３階、１０階及び１
８階に設けられ各昇降用通路１４間を連絡する横行用通
路１６と、で構成されている。ケージ１８は昇降用通路
１４内を上昇方向及び下降方向に移動可能とされ、横行
用通路１６内を水平方向、所謂横行方向に移動可能とさ
れている。なお、エレベータ装置はケージ１８を１０台
有している。

第２図に示すように、昇降用通路１４内には昇降用通路
１４に沿って４本の昇降用ガイドレール２０が配設され
ている。各昇降用ガイドレール２０は断面が８字形また
はＩ字形とされている。また、横行用通路１６内には横
行用通路１６に沿って昇降用ガイドレール２０と同様に
断面が８字形とされた４本の横行用ガイドレール２２が
配設されている。さらに、昇降用通路１４と横行用通路
１６との接続部の上端近傍及び下端近傍の各々には回転
レール２１が配置されている。

回転レール２１は昇降用ガイドレール２０及び横行用ガ
イドレール２２と同様に断面が８字形とされており、回
転軸２４が軸受２６に軸支され回転軸２４を中心として
回動可能とされている。回転レール２１は第３図に示す
位置で昇降用ガイドレール２０に対応し、第３図に示す
位置から９０゜回動した位置で横行用ガイドレール２２
に対応する。横行用ガイドレール２２の先端部にはスト
ッパ２８が取付けられている。このストッパ２８によっ
て回転レール２１の回動は、第３図に示す昇降用ガイド
レール２０に対応する位置から、９０゜回動し横行用ガ
イドレール２２に対応する位置までの間に制限されてい
る。

回転レール２１の回転軸２４の周囲には円弧状に形成さ
れたレール３０と円弧状に形成された電磁石３２とが回
転軸２４を中心として配置されている（第３図参照）。

第４図に示すように、レール３０は断面がコ字状に形成
されており、回転レール２１にはレール３０を挟持する
一対のローラ３４が２組取付けられている。また、回転
レール２１には電磁石３２に対応して回転レール２１か
ら突出する永久磁石３６が取付けられている。電磁石３
２と永久磁石３６とは回転用リニアモータ３８（第６図
参照）を構成しており、制御装置４０によりその作動が
制御される。電磁石３２に交流電圧が印加され交流電流
が流れると公知の同期型リニアモータの原理により回転
レール２１は第３図矢印へ方向またはその反対の方向に
回動する。

乗員を収容するケージ１８の上面及び下面の端部には各
々支持部４２が取付けられている（第２図参照）。第３
図に示すように、各々の支持部４２には保持部４４が回
転可能に軸支されている。

保持部４４は所定間隔を隔てて配置された一対のローラ
４６を回転可能に軸支している。この一対のローラ４６
は前記昇降用ガイドレール２０を挟持している。これに
より、ケージ１８は昇降用ガイドレール２０に案内され
て昇降用通路１４内を上昇及び下降方向に移動可能とさ
れている。また、一対のローラ４６が第３図に示す位置
でケージ１８が停止した状態で回転レール２１が回動す
ると、一対のローラ４６は保持部４４と共に回転レール
２１と一体に回動する。これにより、ケージ１８は横行
用ガイドレール２２に案内されて横行用通路１６内を横
行可能となる。また第４図に示すように、保持部４４は
一対の補助ローラ４８を回転可能に軸支しており、ケー
ジ１８の上昇、下降方向への移動時及び横行時には各ガ
イドレールに接触し、ケージ１８の移動を案内するよう
になっている。

第２図及び第５図に示すように、２本の昇降用ガイドレ
ール２０の間には電磁石５０が取付けられており、この
電磁石５０は昇降用通路１４の全長に亘って複数個配設
されている。ケージ１８にもこの電磁石５０に対応して
永久磁石により構成される昇降用磁石５２が取付けられ
ている。電磁石５０と昇降用磁石５２との間は昇降用ガ
イドレール２０によって所定間隔に保持されている。こ
れにより電磁石５０と昇降用磁石５２とは、電磁石５０
を１次側とし昇降用磁石５２を２次側とする昇降用リニ
アモータ５４　（第６図参照）を構成し、電磁石５０に
交流電圧が印加され交流電流が流れることにより同期型
リニアモータとして作動すると共に、制御装置４０によ
りその作動が制御される。制御装置４０により電磁石５
０を流れる交流電流の大きさ及び周波数が制御されるこ
とによって、ケージ１８は昇降用通路１４内を上昇及び
下降方向に移動し、またその移動が停止される。

また、ケージ１８の下降開始時には、ケージ１８の位置
エネルギーを利用して下降させ、下降を停止させる場合
及び下降速度を制御する場合には昇降用リニアモータ５
４を発電機として作用させて発電を行うと共に制動を行
って発生した電力を電力供給系に返す所謂回生制動が行
われる。

このように、昇降用磁石５２と、昇降用通路１４に沿っ
て設けられた電磁石５０のうち前記昇降用磁石５２と対
応する部位の電磁石５０と、は供給された電力を消費す
ると共に回生制動により電力を発生してケージを移動さ
せる移動手段を構成している。

また第５図に示すように、横行用ガイドレールの近傍に
は横行用通路１６に沿って電磁石５６が複数個配設され
ている。ケージ１８にもこの電磁石５６に対応して横行
用磁石５８が取付けられている（第２図も参照）。電磁
石５６と横行用磁石５８との間は横行用ガイドレール２
２によって所定間隔に保持されている。これにより電磁
石５６と横行用磁石５８とは横行用リニアモータ６０（
第６図参照）を構成し、制御装置４０によりその作動が
制御される。制御装置４０により電磁石５６を流れる交
流電流の大きさ及び周波数が制御されることによって、
ケージ１８は横行用通路１６内を横行用通路１６に沿っ
て横行方向に移動し、また横行方向への移動が停止され
る。この横行用リニアモータ６０は前述の昇降用リニア
モータ５４と共に本発明の移動手段を構成している。

また、ケージ１８にはケージ１８から突出するブレーキ
装置６２が取付けられている（第２図参照）。ブレーキ
装置６２はケージ１８の移動を停止させる役目を有して
おり、昇降用ガイドレール２０を図示しないブレーキシ
ューで挟み込んで停止させる。

第２図に示すように、電磁石５０の近傍には昇降用通路
１４に沿って給電線６４が配設されている。ケージ１８
にはこの給電線６４に対応して給電線６４に接触する集
電シュー６６が取付けられている（第５図参照）。ケー
ジ１８には集電シュー６６を介して給電線６４から電力
が供給され、ケージ１８内の照明、ドア６８の開閉用の
図示しないモータ等の作動に使用している。また、電磁
石５０の近傍には昇降用通路１４に沿って情報ケーブル
７０が配設されている。情報ケーブル７０は漏れ同軸ケ
ーブルで構成され、伝送中の信号を漏れ磁束として周囲
に放射すると共に、ケージ１８からの後述する信号を受
信する。ケージ１８にはこの情報ケーブル７０に対応し
て情報ケーブル７０から漏れた信号を受信するアンテナ
７２が取付けられており、これにより、ケージ１８内部
と外部との通信が可能になると共に、ケージ１８の位置
が検出される。

第６図に示すように、情報ケーブル７０は制御装置４０
に接続されている。制御装置４０には情報ケーブル７０
を介して検出される各ケージ１８の位置情報が入力され
る。また、ケージ１８内には、乗員によって操作される
操作パネル７４と、ケージ１８内の乗員の有無を検出す
るセンサ７６と、図示しない発信装置と、が取付けられ
ている。

センサ７６は、例えば赤外線を放射して乗員の有無を検
出する赤外線センサ等から構成される。乗員が操作パネ
ルを操作することによって行先フロアが指定されると、
この行先フロアは前述の発信装置から信号として発信さ
れ情報ケーブル７０を介して制御装置４０に人力される
。また、センサ７６の出力信号も発信装置から情報ケー
ブル７０を介して制御装置４０に入力される。

また、各フロアの待合スペースにはエレベータ装置の利
用者がケージ１８を呼び出すと共に行先方向（上昇また
は下降）を指定するための呼出しボタン７８が取付けら
れている。各呼出しボタン７８は制御装置４０に接続さ
れている。制御装置４０は呼出しボタン７８が操作され
ることにより利用者からのケージ１８の呼出し及び利用
者の行先方向を検知する。

次に、第７図のフローチャートを参照して本実施例の作
用を説明する。

ステップ１００てはケージ１８の移動指示が有ったか否
かを判定する。ケージ１８は、利用者によって呼出ボタ
ン７８が操作されるか、またはケージ１８内に搭乗した
乗員によって操作パネル７４が操作され行先フロアが指
定されることによって移動が指示される。ケージ１８の
移動指示が無い場合には、ケージ１８が呼び出されるか
、または行先フロアが指定されるまでステップ１００を
繰り返す。

移動指示が有った場合には、ステップ１０２て前記移動
指示に応じて移動させる移動ケージを選択する。前記呼
出ボタン７８による移動指示の場合には、呼出ボタン７
８が操作されたフロア近傍に位置しているケージ１８を
移動ケージとして選択する。また、操作パネル７４によ
る移動指示の場合には、操作パネル７４が操作されたケ
ージ１８を移動ケージとして選択する。

次のステップ１０４では移動ケージとして選択されたケ
ージ１８の行先フロアを判断し、移動ルートを設定する
。呼出ボタン７８による移動指示の場合は呼出ボタン７
８が操作されたフロアを移動ケージの行先フロアとして
判断し、操作パネル７４による移動指示の場合には指定
された行先フロアを移動ケージの行先フロアとして判断
する。

移動ルートの設定方法については、例えば、移動ケージ
として選択されたケージ１８の現在位置と前記行先フロ
アとを結ぶ移動ルートを仮定し、該仮定した移動ルート
上に他のケージ１８が停止している等の場合には横行用
通路１６を介して他の昇降用通路１４へ移動するように
前言己仮定した移動ルートを変更して移動ルートを設定
することができる。

ステップ１０６ではステップ１０４で設定された移動ル
ートに上昇方向または下降方向への移動が含まれている
か否か判定する。本実施例では、横行方向へ移動するケ
ージ１８に対しては他のケージ１８の移動と同期させて
移動させる制御を行っていない。ステップ１０６の判定
が否定された場合は前記設定された移動ルートには上昇
方向または下降方向への移動が含まれていないので、ス
テップ１０８でケージ１８を横行方向へ移動させる制御
を行う。

ステップ１０６の判定が肯定された場合にはステップ１
１０で前記移動ケージと同時に移動させる同時移動ケー
ジを選択する。同時移動ケージ選択の方法としては、例
えば、前記移動ルートに上昇方向への移動が含まれてい
る場合にはビルディング１０の上層に位置しているケー
ジ１８の中から同時移動ケージを選択し、下降方向への
移動が含まれている場合にはビルディング１０の下層に
位置しているケージ１８の中から同時移動ケージを選択
することができる。

ステップ１１２では同時移動ケージとして選択されたケ
ージ１８の移動ルートを設定する。移動ケージの移動ル
ートに上昇方向への移動が含まれている場合には、同時
移動ケージの移動ルートに下降方向への移動を含め、移
動ケージの移動ルートに下降方向への移動が含まれてい
る場合には、同時移動ケージの移動ルートに上昇方向の
移動を含約る。また、前述の移動ケージの移動ルート設
定の場合と同様に必要に応じて横行方向への移動を含め
て同時移動ケージの移動ルートを設定する。

次のステップ１１４では上昇方向へ移動するケージ１８
の消費電力のピーク時期を算出する。消費電力の変化や
ピーク時期は昇降用リニアモータの形式、ケージ１８の
重量及びケージ１８の移動制御の方法等によって異なる
。例として上昇方向に移動するケージ１８の移動速度が
第８図（Ａ）に示す変化となるように制御した場合、例
えば第８図（Ｂ）に示すように消費電力が変化し、本ス
テップ１１４では消費電力のピーク時期としてケージ１
８の移動開始からのピーク時期ｔ。が算出される。

ステップ１１６では下降方向へ移動するケージ１８に対
する回生制動によって発生する電力のピーク時期を算出
する。回生制動によって発生する電力の変化やピーク時
期は前述の消費電力のピークと同様にケージの重量等に
よって異なるが、例として下降方向に移動するケージ１
８の移動速度が第９図（Ａ）に示す変化となるように制
御した場合、回生制動によって発生する電力は例えば第
９図（Ｂ）に示すように変化する。本実施例でケージ１
８の下降方向への移動を減速、停止させる時には回生制
動とブレーキ装置６２による制動とを併用する。なお、
第９図は縦軸を消費電力としており、回生制動により発
生する電力は符号がマイナスの消費電力として表現され
ている。ここでは回生制動によって発生する電力のピー
ク時期としてケージ１８の移動開始からのピーク時期ｔ
１が算出される。また、下降方向へ移動するケージ１８
内に乗員が存在する場合にはケージに加わる加速度を考
慮し、前記加速度が所定値を越えないような速度制御を
行った場合のピーク時期ｔ１を算出する。

次のステップ１１８では前記ピーク時期ｔ。及びピーク
時期１．に基づいて、上昇方向へ移動するケージ１８に
よる消費電力のピークと下降方向へ移動するケージ１８
に対する回生制動により発生する電力のピークとが一致
するように、例えば第１０図（Ａ）に示すように各ケー
ジ１８を移動させる。これにより、下降方向へ移動する
ケージ１８に対応する昇降用リニアモータ５４で行われ
る回生制動により発生する電力が、上昇方向へ移動する
ケージ１８に対応する昇降用リニアモータ５７へ供給さ
れ、例えば第１０図（Ｂ）に示すようにエレベータ装置
ｌＯとしての消費電力のピークが低く抑えられる。従っ
てビルディング１０の受電設備として受電容量及びトラ
ンス容量等の小さい小規模な受電設備を採用することが
できる。

ステップ１１８を実行した後はステップ１００へ戻り、
上記処理を繰り返す。

以上の処理を繰り返すことによりエレベータ装置の全て
のケージ１８について、上昇方向及び下降方向へ移動す
るときには他のエレベータの移動と同期して移動され、
エレベータ装置の消費電力が低く抑えられる。また、上
記処理の結果として、ビルディング１０の上層に位置し
ているケージ１８の数と下層に位置しているケージ１８
の数はほぼ同数となり、ケージ１８の呼出しを行ってか
らケージ１８が到着するまでの時間が平均化される。

なお、上記では１台の移動ケージを移動させる場合の処
理について説明したが、複数台の移動ケージを同時に移
動させる場合には、移動ケージと同数のケージを同時移
動ケージとして選択し、同時に移動させるようにすれば
よい。

また、本実施例ではケージ１８の上昇方向への移動によ
って消費される電力のピークと、ケージ１８の下降方向
への移動時に行われる回生制動によって発生する電力の
ピークとを一致させるようにしていたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、前記ピークを一致させる制
御を省略し上昇方向へ移動するケージ１８と下降方向へ
移動するケージ１８とを同時に移動させるように制御す
るのみであっても消費電力を低減することができる。

さらに、本実施例ではケージ１８を横行方向へ移動させ
る場合に他のケージ１８の移動と同期させる制御を行っ
ていないが、ケージ１８の横行方向への移動を減速させ
て停止させる場合に回生制動を行うと共に他のケージ１
８の電力を消費する移動と同期させるようにしてもよい
。

また、下降方向へ移動するケージ１８内に乗員が存在す
る場合にケージ１８に対する制動方法を回生制動から途
中で逆相制動に切り替えるように制御してもよい。この
場合の消費電力は例えば第１１図に示すように変化する
。

さらに、本実施例ではケージ１８をリニアモータによっ
て移動させるようにしていたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、ケージがワイヤケーブルによってエ
レベータシャフト内に吊り下げられたエレベータ装置に
本発明を適用することもできる。この場合にはワイヤケ
ーブルの巻取り及び引出しを行うモータが本発明の移動
手段に相当する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、電力を消費する移動手
段と電力を発生する移動手段とが同時に存在し、かつ発
生した電力が電力を消費する移動手段へ供給されるよう
に運転するようにしたので、エレベータの消費電力を抑
え、ビルディングの受電設備の規模を小さくすることが
できる、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るエレベータ装置が取付けられた
ビルディングの斜視図、第２図は昇降用シャフトと横行
用シャフトとの接続部近傍を示す斜視図、第３図は回転
レール近傍を示す正面図、第４図は回転レール近傍を示
す側面図、第５図は昇降用シャフトと横行用シャフトと
の接続部近傍の概略上面図、第６図はエレベータ装置の
概略ブロック図、第７図は本実施例の作用を説明するフ
ローチャート、第８図（Ａ）及び（Ｂ）はケージの上昇
方向への移動による消費電力の変化を説明する線図、第
９図（Ａ）及び（Ｂ）はケージの下降方向への移動によ
る消費電力の変化を説明する線図、第１０図（Ａ）及び
（Ｂ）はエレベータ装置の消費電力を説明する線図、第
１１図は逆相制動を行った場合の消費電力の変化を説明
する線図である。 １４・・・昇降用通路、 １８・・・ケージ、 ４０・・・制御装置、 ５４・・・昇降用リニアモータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）通路内を移動可能な複数のケージと、各ケージに
   対応して設けられ供給された電力を消費すると共に回生
   制動により電力を発生してケージの移動を制御する複数
   の移動手段と、を備えたエレベータを運転するにあたり
   、電力を消費する移動手段と電力を発生する移動手段と
   が同時に存在し、かつ発生した電力が電力を消費する移
   動手段へ供給されるように運転するエレベータの運転方
   法。
2. （２）前記電力を消費する移動手段が消費する電力のピ
   ークと、前記電力を発生する移動手段が発生する電力の
   ピークと、が一致するように運転することを特徴とする
   請求項（１）記載のエレベータの運転方法。