JPH11349241A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレベータ装置の機械室を小形化すること。 【解決手段】 エレベータ乗りかご５を昇降路１内に昇
降させる駆動用モータの速度制御を、可変電圧可変周波
数制御方式によって行うエレベータ装置において、可変
電圧可変周波数制御を行う制御装置８の少なくともイン
バータ装置１０およびコンバータ装置１１を、前記エレ
ベータ乗りかご５の外面部に設置した。これにより、機
械室を小型化できるとともに、寿命のある交換部品を排
除しかつ静粛性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、つるべ式エレベー
タ装置、油圧エレベータ装置、リニアエレベータ装置、
巻動式エレベータ装置等、エレベータ乗りかごを昇降さ
せる駆動用モータの速度を、可変電圧可変周波数方式に
よって制御（通常インバータ制御という）するエレベー
タ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータ装置の機械室は、通常エレベ
ータ乗りかごの昇降路の頂上部に設置されるので、建物
の屋上部にエレベータ装置の機械室が突出するように設
けられるのが一般的である。そのため、この機械室部分
が建物の高さ制限や日照権上の問題を引き起こすことが
あった。

【０００３】先ず、従来のつるべ式エレベータ装置につ
いて、その概略的な構成を図１３を参照して説明する。

【０００４】このつるべ式エレベータ装置は、昇降路１
の頂上部に設置された機械室２に、図示しない駆動用モ
ータが設けられており、この駆動用モータにシーブ３が
連結されている。そして、昇降路１内に位置して、シー
ブ３に巻装されているロープ４の一方の端にエレベータ
乗りかご５が固定され、ロープ４の他方の端に、エレベ
ータ乗りかご５の重量に対してほぼ釣合うように釣合い
おもり６が固定されている。また、エレベータ乗りかご
５の運行を制御するための主制御盤７が機械室２に配置
されており、この主制御盤７内にエレベータ乗りかご５
を昇降させる駆動用モータの速度を制御するための制御
装置８や、駆動用モータの回生時に発生する回生エネル
ギーを消費させるための回生抵抗器９が収納されてい
る。なお、制御装置８は駆動用モータの速度を、可変電
圧可変周波数制御方式によって制御している。

【０００５】図１４は、制御装置８の外観を示した斜視
図である。

【０００６】この制御装置８には、交流を直流に変換す
る半導体素子によって構成されたコンバータ装置１０
と、この直流を交流に変換する半導体素子によって構成
されたインバータ装置１１と、これらのコンバータ装置
１０やインバータ装置１１を構成する半導体素子への、
通電時に発生する損失熱を冷却するために、それらの半
導体素子を取り付けた放熱フィン１２、さらに強制冷却
を行うための冷却ファン１３が備えられている。そして
制御装置８は、交流電源を一度コンバータ装置１０によ
って直流に変換し、次にインバータ装置１１によってこ
れを再び可変電圧可変周波数の交流に変換して、エレベ
ータ乗りかご５を昇降させる駆動用モータへ供給してい
る。このような可変電圧可変周波数方式によってモータ
の速度を制御するものを、通常インバータ制御と呼んで
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に従来の制御装置８は、機械室２に配置されている主制
御盤７に設けられているものであった。このエレベータ
装置の機械室２部分は、建物の高さ制限や日照権上の問
題を引き起こすことがあるため、近時、できるだけ小さ
な空間にしたいとの要望が強くなっていた。また、半導
体素子を冷却するために冷却ファン１３が、コンバータ
装置１０やインバータ装置１１を有する制御装置８には
構成上不可欠なものであった。しかし冷却ファン１３は
ベアリング部に寿命があるため交換部品となっており、
そのため、一定期間毎に交換する必要があり、エレベー
タ装置の保守上の手間となっていた。また、冷却ファン
１３の動作時は騒音が発生して、静粛性に劣るものであ
った。本発明は、このような従来の問題を解決するため
になされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、エレベータ乗りかごを昇降路内で昇降させる駆動用
モータの速度制御を、可変電圧可変周波数制御方式によ
って行うエレベータ装置において、可変電圧可変周波数
制御を行う制御装置の少なくともインバータ装置および
コンバータ装置を、前記エレベータ乗りかごの外面部に
設置したことを特徴とする。

【０００９】これにより、機械室を小型化できるととも
に、寿命のある交換部品を排除しかつ静粛性を向上する
ことができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、エレベータ乗り
かごを昇降路内で昇降させる駆動用モータの速度制御
を、可変電圧可変周波数制御方式によって行うエレベー
タ装置において、可変電圧可変周波数制御を行う制御装
置の少なくともインバータ装置およびコンバータ装置
を、前記エレベータ乗りかごに対して釣合うように設け
られている釣合いおもりに設置したことを特徴とする。

【００１１】これによっても、請求項１に記載の発明と
同様に、機械室を小型化できるとともに、寿命のある交
換部品を排除しかつ静粛性を向上することができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、昇降路内でエレ
ベータ乗りかごを昇降させる駆動用モータを有するエレ
ベータ装置において、前記駆動用モータの回生時に発生
する回生エネルギーを消費させるための回生抵抗器を、
前記エレベータ乗りかごの外面部に設置したことを特徴
とする。

【００１３】これによって、機械室を小型化することが
できるとともに回生抵抗器の容量を減少させることがで
きる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、昇降路内でエレ
ベータ乗りかごを昇降させる駆動用モータを有するエレ
ベータ装置において、前記駆動用モータの回生時に発生
する回生エネルギーを消費させるための回生抵抗器を、
前記エレベータ乗りかごに対して釣合うように設けられ
ている釣合いおもりに設置したことを特徴とする。

【００１５】これによっても、請求項３に記載の発明と
同様に、機械室を小型化することができるとともに回生
抵抗器の容量を減少させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の−実施の形態を、図
１ないし図１２を参照して詳細に説明する。なお、これ
らの図において、図１３および図１４に示した構成と同
一部分には同一符号を付して示してある。

【００１７】また、本発明の基本的な考え方は、従来、
機械室２に配置していたコンバータ装置１０やインバー
タ装置１１を有する制御装置８や、駆動用モータの回生
時に発生する回生エネルギーを消費させるための回生抵
抗器９を、エレベータ乗りかご５あるいは釣合いおもり
６の外面部などに配置することにより、機械室２を縮小
するとともに、エレベータ乗りかご５あるいは釣合いお
もり６の上昇、下降時の走行風により、制御装置８の半
導体素子や回生抵抗器９を冷却することにより、制御装
置８の冷却ファン１３を削除し、回生抵抗器９の容量を
減少させるようにしようとするものである。

【００１８】図１および図２は、本発明のエレベータ装
置の第１の実施の形態を示したもので、図１はエレベー
タ乗りかご５の上昇時を、図２はエレベータ乗りかご５
の下降時をそれぞれ説明している。

【００１９】図１および図２に示すように、コンバータ
装置１０やインバータ装置１１を有する制御装置８を、
エレベータ乗りかご５の外部側面に昇降路１に面して取
り付ける。ここで、コンバータ装置１０やインバータ装
置１１を構成する半導体素子は、放熱フィン１２を形成
するベース部に配置され、放熱フィン１２部を冷却する
通風１４の方向は鉛直方向になるようにする。これによ
り、エレベータ乗りかご５の上昇時（図１）、および下
降時（図２）に走行風１４により放熱フィン１２部に風
が流れ、半導体素子が冷却される。なお、コンバータ装
置１０やインバータ装置１１を構成する半導体素子の損
失熱は、エレベータ乗りかご５の走行時にのみ発生する
が、その損失熱の発生するときのみ強制的に冷却され
る。また、半導体素子の損失熱は、エレベータ乗りかご
５の昇降速度が速いほど多くなるが、昇降速度が速いほ
ど走行風による風量も増加するので、冷却効率はより向
上することになる。このため、従来備えていた冷却ファ
ン１３は不必要となる。

【００２０】なお、図３に示すように、制御装置８の放
熱フィン１２を形成するベース部に、エアダクト１５を
設けることにより、風量を増加させることが可能であ
り、このようにすると更に冷却効率を上げることができ
る。

【００２１】また、コンバータ装置１０やインバータ装
置１１を構成する半導体素子を、昇降路１にむき出しに
すると、昇降路１内の粉塵が半導体素子に付着すること
が考えられるので、このような場合には、放熱フィン１
２を形成するベース部のみを露出させて走行風１４を受
けるものとし、コンバータ装置１０やインバータ装置１
１を構成する半導体素子を始めとして、その主回路部品
や制御基板等はパネルなどで覆って防塵対策を施すのが
よい。あるいは、放熱フィン１２部の走行風入出力部に
エアフィルタを設けて、放熱フィン１２部に昇降路内の
粉塵が付着するのを防ぐようにしてもよい。

【００２２】なお、コンバータ装置１０やインバータ装
置１１を構成する半導体素子は、冷却のためにエレベー
タ乗りかご５の外面部に設置する必要があるが、制御装
置８を構成するその他の主回路部品や制御基板等は、乗
り場ドア三方枠内や乗りかご５内、乗りかご５の上部あ
るいは下部、さらにピット内や昇降路１の適宜の場所に
配置しても構わない。

【００２３】また、エレベータ乗りかご５の外部側面に
取り付けた制御装置８の点検を、エレベータ乗りかご５
内から容易に実施できるようにするために、図４に示す
ように、レベータ乗りかご５の側面に点検口１６を設け
ておくのが便利である。ただし、点検口１６が開いてい
るときにエレベータ乗りかご５が走行すると、開いてい
る点検口１６が釣合いおもり６や昇降路１の壁と激突す
る恐れがあるので、点検口１６が開いているときは、エ
レベータ安全回路の作用によって、エレベータ装置の運
転を停止させるような措置を講じる必要がある。

【００２４】このように本発明によれば、従来、機械室
２に設置されていた半導体素子を構成要素とするコンバ
ータ装置１０やインバータ装置１１を有する制御装置８
を、エレベータ乗りかご５の外部側面に昇降路１に面し
て取り付けたので、機械室が小形化される。また、半導
体素子はエレベータ乗りかご５の上昇時および下降時の
走行風１４によって強制的に冷却されので、冷却効率が
向上するとともに、冷却ファンが不必要となって静粛性
が向上する。

【００２５】以上本発明の第１の実施の形態を、つるべ
式エレベータ装置について説明したが、本発明は、イン
バータ制御の油圧エレベータ装置、リニアエレベータ装
置、巻動式エレベータ装置などにも適用できることは言
うまでもない。

【００２６】次に、図５および図６を参照して、本発明
の第２の実施の形態について説明する。

【００２７】この実施の形態では、第１の実施の形態に
おいて、エレベータ乗りかご５の外部側面に昇降路１に
面して取り付けたコンバータ装置１０やインバータ装置
１１を有する制御装置８を、図５および図６に示すよう
に、釣合いおもり６の側面に昇降路１に面して取り付け
たものである。そして、図５はエレベータ乗りかご５の
上昇時、図６はエレベータ乗りかご５の下降時を示して
おり、制御装置８としては、第１の実施の形態の構成と
同じである。

【００２８】なお、コンバータ装置１０やインバータ装
置１１を構成する半導体素子は、冷却のために釣合いお
もり６の側面に設置する必要があるが、制御装置８を構
成するその他の主回路部品や制御基板等は、乗り場ドア
三方枠内や乗りかご５内、乗りかご５の上部あるいは下
部、さらにピット内や昇降路１の適宜の場所に配置して
も構わない。また、釣合いおもり６に設けた制御装置８
の点検は、エレベータ乗りかご５と釣合いおもり６が、
昇降路１内で同位置となる中間階にて、エレベータ乗り
かご５内から実施できるように、図４と同様に、釣合い
おもり６に向き合うエレベータ乗りかご５の側面に点検
口１６を設けるのがよい。ただし、点検口１６が開いて
いるときにエレベータ乗りかご５が走行しないように、
点検口１６が開いているときは、エレベータ安全回路の
作用によって、エレベータ装置の運転を停止させるよう
な措置を講じる必要がある。

【００２９】この第２の実施の形態においても、第１の
実施の形態と同様に、機械室２を小形化することができ
るとともに、半導体素子は釣合いおもり６の上昇時およ
び下降時の走行風１４によって強制的に冷却されので、
冷却効率が向上し、冷却ファンが不必要となって寿命の
ある交換部品が排除でき、さらに静粛性を向上すること
ができる。

【００３０】この実施の形態は、インバータ制御のつる
べ式エレベータ装置やつるべ式リニアエレベータ装置に
適用することができる。

【００３１】特に、つるべ式リニアエレベータ装置は、
釣合いおもり６部にリニアモータが配置されているた
め、コンバータ装置１０やインバータ装置１１を有する
制御装置８が機械室２に配置されていた従来の構成で
は、機械室２の制御装置８と釣合いおもり２部のリニア
モータとの間は、昇降行程距離の長さの動力線により接
続されていた。そのため、インバータスイッチングによ
る高いサージ電圧がリニアモータに印加されることにな
るため、絶縁劣化を防ぐため強度の絶縁を施さなければ
ならなかった。しかし、本発明の実施の形態によれば、
コンバータ装置１０やインバータ装置１１を有する制御
装置８を、リニアモータの近辺に配置することになるの
で、制御装置８とリニアモータ間の動力線の長さは最短
となり、インバータスイッチングによるサージ電圧を減
少させることが可能となり、絶縁の強度を軽減すること
ができる。

【００３２】次に、図７および図８を参照して、本発明
の第３の実施の形態について説明する。

【００３３】この実施の形態は、エレベータ乗りかご５
を昇降させる駆動用モータの回生時に発生する回生エネ
ルギーを消費させるための回生抵抗器９を、エレベータ
乗りかご５の外部側面に昇降路１に面して取り付けたも
のである。ここで、回生抵抗器９を走行風１４の方向に
鉛直方向になるようにする。これにより、エレベータ乗
りかご５の上昇時（図７）、および下降時（図８）に走
行風１４により回生抵抗器９に風が流れ冷却される。こ
の回生抵抗器９が強制的に冷却されることにより、冷却
しない時に比べ抵抗容量を減少させることができる。ま
た、一般的に回生抵抗器９は、細長の長方体を数本使用
するので、取り付けは鉛直方向として、数本の回生抵抗
器９を配置する。これにより、回生抵抗器９は均等に冷
却される。そして、回生抵抗器９の発熱はエレベータ乗
りかご５の走行時にのみ発生するとともに、エレベータ
乗りかご５の昇降速度が速いほど回生抵抗器９の発熱が
多くなるが、昇降速度が速いほど走行風による風量も増
加するので、冷却効率はより向上することになる。

【００３４】なお、図９に示すように、回生抵抗器９に
エアダクト１５を設けることにより、風量を増加させる
ことが可能であり、このようにすると更に冷却効率を上
げることができる。

【００３５】また、回生抵抗器９を昇降路１にむき出し
にすると、昇降路１内の粉塵が回生抵抗器９に付着する
ことにより、冷却効率を低下させることが考えられる。
このような場合には、回生抵抗器９の側面をパネルで覆
い、走行風１４の入出力部にエアフィルタを設けること
により、回生抵抗器９に昇降路１内の粉塵が付着するの
を防ぐことができる。

【００３６】さらに、エレベータ乗りかご５の外部側面
に取り付けた回生抵抗器９の点検を、エレベータ乗りか
ご５内から容易に実施できるようにするために、図１０
に示すように、レベータ乗りかご５の側面に点検口１６
を設けておくのが便利である。ただし、点検口１６が開
いているときにエレベータ乗りかご５が走行すると、開
いている点検口１６が釣合いおもり６や昇降路１の壁と
激突する恐れがあるので、点検口１６が開いているとき
は、エレベータ安全回路の作用によって、エレベータ装
置の運転を停止させるような措置を講じる必要がある。

【００３７】以上本発明の第３の実施の形態を、つるべ
式エレベータ装置について説明したが、本発明は、回生
エネルギー抵抗消費型インバータ制御方式の油圧エレベ
ータ装置、リニアエレベータ装置、巻動式エレベータ装
置などにも適用できることは言うまでもない。また、回
生抵抗器９とともに、第１の実施の形態として説明し
た、制御装置８のコンバータ装置１０やインバータ装置
１１を構成する半導体素子をエレベータ乗りかご５の外
部側面に取り付けるようにしてもよい。

【００３８】従ってこの実施の形態によれば、機械室２
を小型化することができるとともに、回生抵抗器９から
発生する熱による機械室２の温度上昇を抑制することが
でき、さらに、回生抵抗器９をエレベータ乗りかご５の
昇降による走行風で強制的に冷却するので、回生抵抗器
９自体の容量を減少させることができる。

【００３９】次に、図１１および図１２を参照して、本
発明の第４の実施の形態について説明する。

【００４０】この実施の形態では、第３の実施の形態に
おいて、エレベータ乗りかご５の外部側面に昇降路１に
面して取り付けた回生抵抗器９を、図１１および図１２
に示すように、釣合いおもり６の側面に昇降路１に面し
て取り付けたものである。そして、図１１はエレベータ
乗りかご５の上昇時、図１２はエレベータ乗りかご５の
下降時を示しており、回生抵抗器９としては、第３の実
施の形態の構成と同じである。また、釣合いおもり６に
設けた回生抵抗器９の点検は、エレベータ乗りかご５と
釣合いおもり６が、昇降路１内で同位置となる中間階に
て、エレベータ乗りかご５内から実施できるように、図
４または図１０と同様に、釣合いおもり６に向き合うエ
レベータ乗りかご５の側面に点検口１６を設けるのがよ
い。

【００４１】この実施の形態は、回生エネルギー抵抗消
費型インバータ制御方式のエレベータ装置やつるべ式リ
ニアエレベータ装置に適用することができる。また、回
生抵抗器９とともに、第２の実施の形態として説明し
た、制御装置８のコンバータ装置１０やインバータ装置
１１を構成する半導体素子を、釣合いおもり６の外部側
面に取り付けるようにしてもよい。

【００４２】この実施の形態によっても、第３の実施の
形態と同様に、機械室２を小型化することができるとと
もに、回生抵抗器９から発生する熱による機械室２の温
度上昇を抑制することができ、さらに、回生抵抗器９を
その昇降による走行風で強制的に冷却するので、回生抵
抗器９自体の容量を減少させることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、従来、機械室２に設置されていた半導体素
子を構成要素とするコンバータ装置１０やインバータ装
置１１を有する制御装置８を、エレベータ乗りかご５の
外部側面に昇降路１に面して取り付けたので、機械室２
を小形化することができる。また、半導体素子はエレベ
ータ乗りかご５の上昇時および下降時の走行風１４によ
って強制的に冷却されるので、冷却効率が向上するとと
もに、冷却ファンが不要となって寿命のある交換部品が
排除でき、さらに静粛性を向上することができる。

【００４４】また、請求項２に記載の発明によっても、
請求項１に記載の発明と同様に、機械室を小型化できる
とともに、寿命のある交換部品を排除しかつ静粛性を向
上することができる。特に、請求項２に記載の発明をリ
ニアエレベータ装置に適用した場合には、制御装置８と
リニアモータ間の動力線の長さを最短として、インバー
タスイッチングによるサージ電圧を減少させることが可
能となり、絶縁の強度を軽減することができる。

【００４５】さらに請求項３に記載の発明によれば、機
械室２を小型化することができるとともに、回生抵抗器
９から発生する熱による機械室２の温度上昇を抑制する
ことができ、さらに、回生抵抗器９をエレベータ乗りか
ご５の昇降による走行風で強制的に冷却するので、回生
抵抗器９自体の容量を減少させることができる。

【００４６】また請求項４に記載の発明によっても、請
求項３に記載の発明と同様に、機械室２を小型化するこ
とができるとともに、回生抵抗器９から発生する熱によ
る機械室２の温度上昇を抑制することができ、さらに、
回生抵抗器９をその昇降による走行風で強制的に冷却す
るので、回生抵抗器９自体の容量を減少させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの上昇時の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの下降時の説明図である。

【図３】放熱フィンを形成するベース部に、エアダクト
を設けた制御装置の一実施の形態を示した斜視図であ
る。

【図４】側面に点検口を設けたエレベータ乗りかごの説
明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの上昇時の説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの下降時の説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの上昇時の説明図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態を示した、エレベー
タ乗りかごの下降時の説明図である。

【図９】回生抵抗器にエアダクトを設けた実施の形態を
示した斜視図である。

【図１０】側面に点検口を設けたエレベータ乗りかごの
説明図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態を示した、エレベ
ータ乗りかごの上昇時の説明図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態を示した、エレベ
ータ乗りかごの下降時の説明図である。

【図１３】従来のつるべ式エレベータ装置の概略的な構
成を示した説明図である。

【図１４】駆動用モータの速度を可変電圧可変周波数制
御方式によって制御する、従来の制御装置を示した外観
図である。

【符号の説明】

１ 昇降路 ２ 機械室 ３ シーブ ４ ロープ ５ エレベータ乗りかご ６ 釣合いおもり ７ 主制御盤 ８ 制御装置 ９ 回生抵抗器 １０ コンバータ装置 １１ インバータ装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベータ乗りかごを昇降路内で昇降さ
   せる駆動用モータの速度制御を、可変電圧可変周波数制
   御方式によって行うエレベータ装置において、可変電圧
   可変周波数制御を行う制御装置の少なくともインバータ
   装置およびコンバータ装置を、前記エレベータ乗りかご
   の外面部に設置したことを特徴とするエレベータ装置。
2. 【請求項２】 エレベータ乗りかごを昇降路内で昇降さ
   せる駆動用モータの速度制御を、可変電圧可変周波数制
   御方式によって行うエレベータ装置において、可変電圧
   可変周波数制御を行う制御装置の少なくともインバータ
   装置およびコンバータ装置を、前記エレベータ乗りかご
   に対して釣合うように設けられている釣合いおもりに設
   置したことを特徴とするエレベータ装置。
3. 【請求項３】 昇降路内でエレベータ乗りかごを昇降さ
   せる駆動用モータを有するエレベータ装置において、前
   記駆動用モータの回生時に発生する回生エネルギーを消
   費させるための回生抵抗器を、前記エレベータ乗りかご
   の外面部に設置したことを特徴とするエレベータ装置。
4. 【請求項４】 昇降路内でエレベータ乗りかごを昇降さ
   せる駆動用モータを有するエレベータ装置において、前
   記駆動用モータの回生時に発生する回生エネルギーを消
   費させるための回生抵抗器を、前記エレベータ乗りかご
   に対して釣合うように設けられている釣合いおもりに設
   置したことを特徴とするエレベータ装置。