JP5562014B2

JP5562014B2 - エレベータ装置

Info

Publication number: JP5562014B2
Application number: JP2009273217A
Authority: JP
Inventors: 隆洋伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2029-12-01
Also published as: JP2011116471A

Description

この発明は、かごに設置されたかご機器への電力供給手段として、非接触受給電手段を用いたエレベータ装置に関する。

例えば、特許文献１に示すような従来装置では、非接触給電装置が昇降路内の停止階に対応する箇所に設けられ、かごに非接触受電装置が設けられている。この従来装置では、かごが停止階で停止中に、非接触給電装置から非接触受電装置を介してかごに電力が供給される。

また、例えば、特許文献２に示すような従来装置では、非接触給電装置が昇降路内の停止階に対応する箇所に設けられ、かご及び釣合おもりの両方に非接触受電装置が設けられている。この従来装置でも、かごが停止階で停止中に、非接触給電装置から非接触受電装置を介してかごに電力が供給される。

特開平５−２９４５６８号公報特許第３９１５４１４号公報

特許文献１，２に示すような従来装置では、非接触給電に用いる非接触受電装置、バッテリ、インバータ及びコンバータ等の全ての受電系機器をかごに搭載する構成である。このため、かごの重量が大きくなり、エレベータ駆動に必要な電力が大きくなるという問題点がある。

なお、特許文献２に示すような従来装置では、釣合おもりに駆動装置が設けられており、釣合おもりの非接触受電装置が非接触給電装置から受けた駆動電力によって、駆動装置が駆動される。つまり、この従来装置の釣合おもりに設けられた非接触受電装置は、駆動装置への駆動電力供給のみに用いられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かご機器への電力供給に非接触給電方式を用いた構成において、かご重量及び駆動電力の増大を抑えることができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、昇降路内に設けられ、前記昇降路内を昇降されるかご及び釣合おもりと、前記かご及び前記釣合おもりを前記昇降路内に吊り下げる主ロープと、前記かごに設置されたかご機器とを備えるものであって、前記釣合おもりの昇降方向に沿って前記昇降路内に設けられ、かつ前記釣合おもりをその昇降方向へ投影した領域の近傍に配置され、交流電源に電気的に接続された給電部と、前記釣合おもりに設けられ、前記釣合おもりの昇降に伴って前記昇降路内を昇降され、かつその昇降可能範囲の全範囲で前記給電部と電磁結合可能となるように前記給電部に隣り合って配置され、前記給電部から電磁結合により受電する受電部と、前記受電部と前記かご機器とを繋ぎ、前記受電部からの電力を前記かご機器へ送る電力伝送手段とをさらに備えるものである。

この発明に係るエレベータ装置によれば、釣合おもりに設けられた受電部が、その昇降可能範囲の全範囲で給電部と電磁結合可能となるように給電部に隣り合って配置され、交流電源からの電力が給電部、受電部及び中継ケーブルを介してかご機器へ供給されるので、従来装置のような受電系機器をかごに搭載する必要がなくなることにより、かご機器への電力供給に非接触給電方式を用いた構成において、かご重量及び駆動電力の増大を抑えることができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図１の釣合おもりを示す構成図である。図１，２の受電ユニットを示す構成図である。この発明の実施の形態２による釣合おもりを示す構成図である。この発明の実施の形態３による釣合おもりを示す構成図である。この発明の実施の形態４による釣合ロープを示す断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図２は、図１の釣合おもり６を示す正面図である。
図１，２において、建物の昇降路１の上部には、機械室１ａが設けられている。機械室１ａには、制御盤（図示せず）、巻上機２及び反らせ車３が設けられている。巻上機２のシーブの外周面と、反らせ車３の外周面とには、主ロープ４が巻き掛けられている。

主ロープ４の両端部は、それぞれ昇降路１内に垂れ下がるように配置されている。主ロープ４の一端部には、かご５が吊り下げられている。また、主ロープ４の他端部には、釣合おもり６が吊り下げられている。かご５及び釣合おもり６は、巻上機２の駆動力によって、昇降路１内を昇降される。

昇降路１内には、鉛直方向に沿って（釣合おもり６の昇降方向に沿って）、給電部としての一対の給電線７Ａ，７Ｂが張り渡されている。一対の給電線７Ａ，７Ｂは、水平方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、給電線７Ａ，７Ｂは、釣合おもり６をその昇降方向への投影した領域の近傍に配置されている。さらに、給電線７Ａ，７Ｂの上端部は、機械室１ａ内に配置されている。また、給電線７Ａ，７Ｂの上端部は、商用電源（交流電源）に電気的に接続されている。さらに、給電線７Ａ，７Ｂの下端部は、昇降路１の底部に固定されている。

かご５には、かご機器８及びターミナルボックス９が設置されている。かご機器８は、例えば、照明機器や、操作盤や、かご位置表示器等である。ターミナルボックス９は、電力分配器である。かご機器８及びターミナルボックス９は、電線を介して、互いに電気的に接続されている。ここで、かご機器８及び制御盤は、制御ケーブル（制御用移動ケーブル：図示せず）を介して互いに電気的に接続されており、相互に通信可能である。

釣合おもり６は、おもり枠１０、ユニット固定板１１、重量調整用の複数の重量調整体１２を有している。おもり枠１０の形状は、四角形状である。ユニット固定板１１は、おもり枠１０の内部に取り付けられている。おもり枠１０の内部は、ユニット固定板１１によって、上側空間と、下側空間とに仕切られている。重量調整体１２は、例えば、金属ブロック又は鉄板等である。また、複数の重量調整体１２は、おもり枠１０の下側空間に積み重ねられて、固定されている。

おもり枠１０の上側空間には、受電部としての受電ユニット（非接触受電装置）１３が設けられている。ここで、受電ユニット１３には、電力伝送手段としての中継ケーブル（電力用移動ケーブル）１４の一端部が電気的に接続されている。中継ケーブル１４の他端部は、かご５におけるターミナルボックス９に電気的に接続されている。

つまり、受電ユニット１３及びターミナルボックス９は、中継ケーブル１４を介して互いに電気的に接続されている。中継ケーブル１４は、受電ユニット１３の電力をかご機器８へ伝送する。また、中継ケーブル１４の中間部は、昇降路１の下端部に設けられた一対のシーブ１５Ａ，１５Ｂの外周面に巻き掛けられている。さらに、中継ケーブル１４は、かご５及び釣合おもり６の昇降に伴って移動する。

ここで、釣合おもり６の重量は、受電ユニット１３の重量を加算した上で重量調整体１２の個数が調整されて、例えば５０％負荷積載時のかご５の重量に釣り合うように設定されている。

次に、受電ユニット１３の構成について説明する。図３は、図１，２の受電ユニット１３を示す構成図である。なお、図３の（ａ）は、受電ユニット１３を示す斜視図である。また、図３の（ｂ）は、受電ユニット１３を示す平面図である。図３において、受電ユニット１３は、鉄心１６及びコイル１７を有している。鉄心１６の形状は、Ｅ字状である。また、鉄心１６は、それぞれ間隔をおいて対向配置された３つの突出部１６ａ〜１６ｃと、これらの突出部１６ａ〜１６ｃを繋ぐ継鉄部１６ｄとを有している。継鉄部１６ｄは、ユニット固定板１１の上面に固定されている。突出部１６ａ〜１６ｃは、おもり枠１０の外側へ水平方向に突出するように配置されている。

コイル１７は、突出部１６ｂに形成されている。コイル１７の巻線は、中継ケーブル１４の一端部に電気的に接続されている。ここで、互いに隣り合う突出部１６ａ，１６ｂは、水平方向で給電線７Ａを挟み込むように配置されている。これと同様に、互いに隣り合う突出部１６ｂ，１６ｃは、水平方向で給電線７Ｂを挟み込むように配置されている。即ち、コイル１７は、給電線７Ａ，７Ｂ間に、給電線７Ａ，７Ｂの両方から間隔をおいて（非接触状態で）配置されている。

つまり、受電ユニット１３は、釣合おもり６の昇降に伴って昇降路１内を昇降され、かつその昇降可能範囲の全範囲で給電線７Ａ，７Ｂと電磁結合可能となるように給電線７Ａ，７Ｂに隣り合って配置されている。これにより、受電ユニット１３は、釣合おもり６の高さ位置によらずに、給電線７Ａ，７Ｂから電磁結合により受電され、受電ユニット１３が受けた電力は、中継ケーブル１４及びターミナルボックス９を介して、かご機器８へ供給される。

上記のような実施の形態１のエレベータ装置によれば、釣合おもり６に設けられた受電ユニット１３が、その昇降可能範囲の全範囲で給電線７Ａ，７Ｂと電磁結合可能となるように給電線７Ａ，７Ｂに隣り合って配置されている。この構成により、交流電源からの電力が給電線７Ａ，７Ｂ、受電ユニット１３及び中継ケーブル１４を介してかご機器８へ供給される。この結果、従来装置のような受電系機器をかご５に搭載する必要がなくなることにより、かご機器８への電力供給に非接触給電方式を用いた構成において、かご重量及び駆動電力の増大を抑えることができる。

また、釣合おもり６の重量は、受電ユニット１３の重量を加算した上で重量調整体１２の個数が調整されて、例えば５０％負荷積載時のかご５の重量に釣り合うように設定されている。この構成により、受電ユニット１３を釣合おもり６に設けたことに伴う釣合おもり６の重量増大を抑えることができる。

さらに、制御ケーブルにおける電力用配線が省略されることから、制御ケーブルを従来装置に比べて細いものを用いることができ、かごの重量をより軽減させることができる。この結果、かごの昇降駆動用の電力をより低減させることができる。

なお、実施の形態１では、かご機器８及び制御盤が、制御ケーブルを介して電気的に接続されていた。しかしながら、制御ケーブルを省略して、無線によりかご機器８と制御盤とが相互に通信可能であってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、交流電力のみがかご機器８へ供給された。これに対して、実施の形態２では、交流電力及び直流電力の両方がかご機器８へ供給される。

図４は、この発明の実施の形態２による釣合おもりを示す構成図である。図４において、実施の形態２のエレベータ装置の構成の概要は、実施の形態１のエレベータ装置の構成と同様である。また、実施の形態２のエレベータ装置の構成は、釣合おもり６の上側空間にコンバータ２１がさらに設けられている点と、中継ケーブル１４に代えて中継ケーブル１４Ａの一端部が受電ユニット１３のコイル１７に接続されている点とが、実施の形態１のエレベータ装置の構成とは異なる。

コンバータ２１は、ユニット固定板１１の上面に固定されている。また、コンバータ２１は、受電ユニット１３のコイル１７の巻線に電気的に接続されている。さらに、コンバータ２１は、受電ユニット１３から受けた交流電力を直流電力に変換する。また、コンバータ２１には、中継ケーブル１４Ｂの一端部が接続されている。

中継ケーブル１４Ａ，１４Ｂの他端部は、実施の形態１の中継ケーブル１４と同様に、かご５のターミナルボックス９に電気的に接続されている。中継ケーブル１４Ａ，１４Ｂの中間部は、実施の形態１の中継ケーブル１４と同様に、シーブ１５Ａ，１５Ｂの外周面に巻き掛けられている。

従って、受電ユニット１３から中継ケーブル１４Ａ及びターミナルボックス９を介して、かご機器８に交流電力が供給される。これとともに、受電ユニット１３からコンバータ２１、中継ケーブル１４Ａ及びターミナルボックス９を介して、かご機器８に直流電力が供給される。つまり、中継ケーブル１４Ａは、交流電力の伝送用であり、中継ケーブル１４Ｂは、直流電力の伝送用である。

上記のような実施の形態２のエレベータ装置によれば、釣合おもり６に設けられたコンバータ２１によって、受電ユニット１３からの交流電力が直流電力に変換されて、その直流電力が中継ケーブル１４Ｂ及びターミナルボックス９を介してかご機器８へ供給される。この構成により、かご機器８が直流機器である場合であっても、かご５にコンバータ２１を設ける必要がなく、かご５の重量の増大を抑えることができ、かご機器８に直流電力を供給することができる。

なお、実施の形態２では、交流電力及び直流電力の両方がかご機器８へ供給された。しかしながら、この例に限定するものではなく、直流電力のみがかご機器８へ供給されてもよい。この場合、中継ケーブル１４Ａを省略できる。

実施の形態３．
実施の形態２では、コンバータ２１から出力された直流電力が直接的にかご機器８へ供給された。これに対して、実施の形態３では、コンバータ２１から出力された直流電力がバッテリ２２に一旦蓄えられて、バッテリ２２からかご機器８に直流電力が供給される。

図５は、この発明の実施の形態３による釣合おもりを示す構成図である。図５において、実施の形態３のエレベータ装置の構成の概要は、実施の形態１，２のエレベータ装置の構成と同様である。また、実施の形態３のエレベータ装置の構成は、釣合おもり６の上側空間にバッテリ（蓄電部）２２及びインバータ２３がさらに設けられている点と、中継ケーブル１４Ａ，１４Ｂに代えて中継ケーブル１４Ｃ，１４Ｄが用いられる点とが、実施の形態２のエレベータ装置の構成とは異なる。

バッテリ２２及びインバータ２３は、ユニット固定板１１の上面に固定されている。バッテリ２２は、コンバータ２１に電気的に接続されている。また、バッテリ２２は、コンバータ２１から出力された直流電力を受けて、その直流電力を蓄える。バッテリ２２には、中継ケーブル１４Ｃの一端部が電気的に接続されている。インバータ２３は、バッテリ２２に電気的に接続されている。また、インバータ２３は、バッテリ２２に蓄えられた直流電力を受けて、その直流電力を交流電力に変換する。

さらに、インバータ２３には、中継ケーブル１４Ｄの一端部が電気的に接続されている。中継ケーブル１４Ｃ，１４Ｄの他端部は、実施の形態１の中継ケーブル１４と同様に、かご５のターミナルボックス９に接続されている。中継ケーブル１４Ｃは、直流電力の伝送用であり、中継ケーブル１４Ｄは、交流電力の伝送用である。中継ケーブル１４Ｃ，１４Ｄの中間部は、実施の形態１の中継ケーブル１４と同様に、シーブ１５Ａ，１５Ｂの外周面に巻き掛けられている。

従って、バッテリ２２から中継ケーブル１４Ｃ及びターミナルボックス９を介して、かご機器８に直流電力が供給される。これとともに、バッテリ２２からインバータ２３、中継ケーブル１４Ｄ及びターミナルボックス９を介して、かご機器８に交流電力が供給される。

上記のような実施の形態３のエレベータ装置によれば、コンバータ２１から出力された直流電力がバッテリ２２に蓄えられて、その後に、バッテリ２２に蓄えられた直流電力がかご機器８へ供給される。これとともに、バッテリ２２に蓄えられた直流電力がインバータ２３によって交流電力に変換されて、この交流電力がかご機器８へ供給される。この構成により、停電等に給電線７Ａ，７Ｂからの電力供給が断たれた場合であっても、バッテリ２２に蓄えられた直流電力によって、かご機器８に直流電力及び交流電力を供給することができ、かご機器８を動作させることができる。例えば、照明を点灯させたり、非常用インターホンを通話可能にさせたりすることができる。

なお、実施の形態３では、交流電力及び直流電力の両方がかご機器８へ供給された。しかしながら、この例に限定するものではなく、直流電力及び交流電力のいずれか一方のみをかご機器８へ供給してもよい。この場合、中継ケーブル１４Ｃ及び中継ケーブル１４Ｄのいずれか一方を省略できる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、中継ケーブル１４，１４Ａ〜１４Ｄが電力伝送に用いられた。これに対して、実施の形態４では、ワイヤーロープ３０に単心ケーブル３４が形成されており、この単心ケーブル３４が電力伝送に用いられる。

実施の形態４のエレベータ装置では、実施の形態１の図１の中継ケーブル１４に代えて、釣合ロープが設けられている。釣合ロープは、かご５及び釣合おもり６の底部同士を繋いでいる。また、釣合ロープは、複数のワイヤーロープ３０によって構成されている。ワイヤーロープ３０は、図６に示すように、芯部３１と、芯部３１の外周に配置された複数のストランド３２とによって構成されている。ストランド３２は、直径がそれぞれ異なる複数本の素線３３が縒り合わされて形成されている。

芯部３１には、導線である導体層３４ａと、導体層３４ａを覆う例えば絶縁ゴム等である絶縁層３４ｂとからなる電力伝送手段としての単心ケーブル３４が形成されている（埋め込まれている）。単心ケーブル３４の一端部は、釣合おもり６の受電ユニット１３、コンバータ２１、バッテリ２２又はインバータ２３に電気的に接続されている。単心ケーブル３４の他端部は、かご５のターミナルボックス９に電気的に接続されている。従って、実施の形態４の釣合ロープのワイヤーロープ３０は、実施の形態１〜３の中継ケーブル１４，１４Ａ〜１４Ｄに相当する電力伝送手段を有している。

上記のような実施の形態４のエレベータ装置によれば、釣合ロープのワイヤーロープ３０の芯部３１に単心ケーブル３４が形成されている。この構成により、釣合ロープとは別に実施の形態１〜３における中継ケーブル１４，１４Ａ〜１４Ｄを設ける必要がなくなることにより、構成の簡素化を図ることができる。

なお、実施の形態４では、電力伝送手段として単心ケーブルを用いた例について説明した。しかしながら、電力伝送手段は、単心ケーブルに限定するものではなく、例えば２心以上のケーブルや同軸ケーブル等を電力伝送手段として用いてもよい。つまり、２心以上のケーブルや同軸ケーブル等がワイヤーロープ３０の芯部３１に形成されていてもよい。

また、実施の形態４では、釣合ロープにおけるワイヤーロープ３０が電力伝送手段を有していたが、主ロープ４におけるワイヤーロープが電力伝送手段を有していてもよい。つまり、主ロープ４におけるワイヤーロープの芯部に電力伝送手段が形成されていてもよい。

１昇降路、４主ロープ、５かご、６釣合おもり、７Ａ，７Ｂ給電線（給電部）、８かご機器、１３受電ユニット（受電部）、１４，１４Ａ〜１４Ｄ中継ケーブル（電力伝送手段）、２１コンバータ、２２バッテリ（蓄電部）、２３インバータ、３０ワイヤーロープ、３１芯部、３４単心ケーブル（電力伝送手段）、３４ａ導体層、３４ｂ絶縁層。

Claims

昇降路内に設けられ、巻上機の駆動力によって前記昇降路内を昇降されるかご及び釣合おもりと、
前記かご及び前記釣合おもりを前記昇降路内に吊り下げる主ロープと、
前記かごに設置されたかご機器と
を備えるエレベータ装置であって、
前記釣合おもりの昇降方向に沿って前記昇降路内に設けられ、かつ前記釣合おもりをその昇降方向へ投影した領域の近傍に配置され、交流電源に電気的に接続された給電部と、
前記釣合おもりに設けられ、前記釣合おもりの昇降に伴って前記昇降路内を昇降され、かつその昇降可能範囲の全範囲で前記給電部と電磁結合可能となるように前記給電部に隣り合って配置され、前記給電部から電磁結合により受電する受電部と、
前記受電部と前記かご機器とを電気的に接続し、前記受電部からの電力を前記かご機器へ伝送する電力伝送手段と
をさらに備えることを特徴とするエレベータ装置。
前記釣合おもりに設けられ、前記受電部が受けた交流電力を直流電力に変換するコンバータ
をさらに備え、
前記電力伝送手段は、前記受電部と前記かご機器とに代えて、前記コンバータと前記かご機器とを電気的に接続し、前記コンバータからの直流電力を前記かご機器へ伝送する
ことを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
前記釣合おもりに設けられ、前記コンバータからの直流電力を蓄電可能な蓄電部
をさらに備え、
前記電力伝送手段は、前記コンバータと前記かご機器とに代えて、前記蓄電部と前記かご機器とを電気的に接続し、前記蓄電部に蓄えられた直流電力を前記かご機器へ伝送する
ことを特徴とする請求項２記載のエレベータ装置。
前記釣合おもりに設けられ、前記受電部が受けた交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記釣合おもりに設けられ、前記コンバータからの直流電力を蓄電可能な蓄電部と、
前記釣合おもりに設けられ、前記蓄電部に蓄えられた直流電力を交流電力に変換するインバータと
をさらに備え、
前記電力伝送手段は、前記受電部と前記かご機器とに代えて、前記インバータと前記かご機器とを電気的に接続し、前記インバータからの交流電力を前記かご機器へ伝送する
ことを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
前記電力伝送手段が内部に設けられたワイヤーロープによって構成され、かつ前記かご及び前記釣合おもりの底部同士を繋ぐ釣合ロープ
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
前記主ロープは、前記電力伝送手段が内部に設けられたワイヤーロープによって構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。