(57)【要約】【課題】  停電時に昇降機を動作させるための非常用電力を確実に供給できる非常用電力供給システムを提供する。【解決手段】  本発明は、停電時に昇降機２に非常用電力を供給する非常用電力供給システム１である。非常用電力供給システム１は、停電状態を検知する停電検知器１１と、停電検知器１１が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置１２と、圧縮空気を貯留する第１のエアタンク１３と、圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機１４とを備える。システム起動装置１２が操作されると、第１のエアタンク１３から圧縮空気タービン発電機１４に圧縮空気が供給され、圧縮空気タービン発電機１４で発電された電力が昇降機２に供給される。【選択図】  図１
2020093884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停電時に昇降機に非常用電力を供給する非常用電力供給システムであって、
停電状態を検知する停電検知器と、
前記停電検知器が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置と、
圧縮空気を貯留する第１のエアタンクと、
圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機と、を備え、
前記システム起動装置が操作されると、前記第１のエアタンクから前記圧縮空気タービン発電機に圧縮空気が供給され、前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力が昇降機に供給される非常用電力供給システム。
【請求項２】
圧縮空気を貯留する外付け可能な第２のエアタンクをさらに備え、
前記圧縮空気タービン発電機は、前記第２のエアタンクからの圧縮空気の供給によっても動作する請求項１に記載の非常用電力供給システム。
【請求項３】
前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力は、前記昇降機以外の他の電気機器にも供給される請求項１又は２に記載の非常用電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気タービン発電機を用いた昇降機用の非常用電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
平成２０年政令第２０９号建築基準法施行令の一部を改訂する政令発令以降のエレベータには、地震等の加速度を検知して、エレベータのかごを昇降路の戸の位置に自動的に停止させ、かつ、かごの戸及び昇降路の戸を開くことができる安全装置の設置が義務付けられている。しかしながら、それ以前のエレベータでは、地震等の停電時に上記機能がなく、エレベータのかごの中に閉じ込められ、救出まで長時間かかるケースが多発している。また、安全装置である地震時管制運転装置が設置されているエレベータにおいても、本震到着前のＰ波の初期微動を感知してエレベータを管制運転させていても、エレベータのかごが最寄りの階へ到着する前にＳ波が到着し、本震の高ガルの揺れを感知してエレベータが緊急停止するケースがある。この場合には、エレベータに安全装置が設置されていても、エレベータのかごの中に閉じ込められるケースがある。このように、災害時にはエレベータのかごの中に閉じ込められるケースが多々発生している。
【０００３】
このような停電時のエレベータのかごの中の閉じ込めを抑制するために、蓄電池、及び、化石燃料による自家発電装置等の非常用電源をエレベータに追加設備として設けることがある。また、複数のエレベータを有する建物で電力ネットワークを構築しておき、その電力ネットワーク内のエレベータに互いに電力を授受させて、非常時にエレベータを動作させるシステムがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６２３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、蓄電池は充電に電気を使用する必要があり、電力会社からの通常の電力供給が断たれている停電時には蓄電池の追加の充電ができず、十分な非常用電力が供給できない可能性があるという問題があった。また、化石燃料による自家発電装置では、発電時に化石燃料を自家発電装置に供給しなければならず、急な停電時に化石燃料を自家発電装置に供給できない状態であると、非常用電力を供給できないという問題があった。また、電力ネットワークにより互いに電力を授受させるシステムでは、電力ネットワークが構築できない建物では非常用電力を供給できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、停電時に昇降機を動作させるための非常用電力を確実に供給できる非常用電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、停電時に昇降機に非常用電力を供給する非常用電力供給システムである。非常用電力供給システムは、停電状態を検知する停電検知器と、停電検知器が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置と、圧縮空気を貯留する第１のエアタンクと、圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機とを備える。システム起動装置が操作されると、第１のエアタンクから圧縮空気タービン発電機に圧縮空気が供給され、圧縮空気タービン発電機で発電された電力が昇降機に供給される。
【０００８】
本発明の非常用電力供給システムは、既存のエレベータ等の昇降機に取り付けることができるため、対象とする昇降機に確実に非常用電力を供給することができる。また、本発明の非常用電力供給システムは、第１のエアタンクに貯留された圧縮空気を利用して発電するため、システム起動装置の操作により第１のエアタンクを開放して自動的に圧縮空気を圧縮空気タービン発電機に供給することができる。これにより、緊急の停電時でもシステム起動装置を操作するだけで対象とする昇降機に確実に非常用電力を供給することができる。
【０００９】
好ましい実施形態の非常用電力供給システムは、圧縮空気を貯留する外付け可能な第２のエアタンクをさらに備える。圧縮空気タービン発電機は、第２のエアタンクからの圧縮空気の供給によっても動作する。
【００１０】
このような構成とすることで、第１のエアタンクの圧縮空気がなくなっても、外付けで第２のエアタンクを設置することができ、より長時間非常用電力を昇降機に供給することができる。
【００１１】
好ましい実施形態の非常用電力供給システムでは、圧縮空気タービン発電機で発電された電力は、昇降機以外の他の電気機器にも供給される。
【００１２】
このような構成とすることで、昇降機以外にも停電時に必要とされる電気機器（例えば照明等）にも電力が供給でき、それらの電気機器を使用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の非常用電力供給システムによれば、停電時に昇降機を動作させるための非常用電力を容易かつ確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１における非常用電力供給システムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態２における非常用電力供給システムを示す図である。
【図３】本発明の実施形態３における非常用電力供給システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。本発明は、停電時、つまり、通常電力が遮断された時に昇降機２に非常用電力を供給するものである。なお、以下の実施形態１〜実施形態３では、昇降機２としてエレベータを例にとって説明するが、本発明の非常用電力供給システムは、エスカレータ、リフト、階段昇降機、段差解消機、ロープウェー、ケーブルカー等の他の昇降機にも適用することができる。
【００１６】
（実施形態１）
本発明の非常用電力供給システム１の実施形態１について、図１を参照して説明する。
【００１７】
非常用電力供給システム１は、停電状態を検知する停電検知器１１と、停電検知器１１が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置１２と、圧縮空気を貯留する第１のエアタンク１３と、圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機１４とを備える。
【００１８】
停電検知器１１は、電力会社３から昇降機２へ通常時に電力が供給される回路上に設けられている。停電検知器１１には、無電源で動作可能な既知の任意の通電検知モジュールが用いられる。停電検知器１１は、システム起動装置１２と接続されており、停電検知器１１で停電状態を検知すると、その信号がシステム起動装置１２に伝達される。
【００１９】
システム起動装置１２は、通常時に電力会社３から電力が供給されているときは、使用不能状態であり、停電検知器１１から停電状態であることを示す信号を受信すると使用可能状態となる。システム起動装置１２には内部電源が組み込まれており、停電時でも操作することができる。
【００２０】
また、システム起動装置１２は、インターホンを内蔵している。インターホンは、昇降機２の外部に設置されている通信機１５と通信可能となっている。通信機１５は、内部電源により動作可能であり、昇降機２のかご２１内の映像を投影できるディスプレイと、昇降機２のかご２１の中と音声通信可能なマイク及びスピーカとを備えている。
【００２１】
第１のエアタンク１３は、圧縮空気を貯留するもので、既知の任意のエアタンクを用いることができる。第１のエアタンク１３の出口端には電磁弁１６が設けられており、システム起動装置１２の操作により電磁弁１６が開閉できるようになっている。
【００２２】
圧縮空気タービン発電機１４は、圧縮空気により回転するタービンと、タービンの回転により発電する発電機とが組み合わされたものである。圧縮空気タービン発電機１４は、第１のエアタンク１３と接続されており、第１のエアタンク１３から排出された圧縮空気がタービンに供給されるようになっている。また、圧縮空気タービン発電機１４は、昇降機２の電源装置２２と接続されており、圧縮空気タービン発電機１４により発電された電力が電源装置２２に供給されるようになっている。
【００２３】
また、圧縮空気タービン発電機１４は、昇降機２以外の他の電気機器４（例えば、建物の照明や給水ポンプ等）や近隣施設の電気機器４とも接続されてもよい。これにより、圧縮空気タービン発電機１４で発電された電力は、昇降機２以外の他の電気機器４や近隣施設の電気機器４にも供給することができる。
【００２４】
非常用電力供給システム１に備えられる第１のエアタンク１３及び圧縮空気タービン発電機１４は、非常時に対象となる昇降機２を動作させるにたる電力を発生できるものを用いている。
【００２５】
次に、非常用電力供給システム１の動作について説明する。通常時に電力会社３から供給される電力が災害により停止すると、停電検知器１１が停電状態を検知する。このとき、停電検知器１１から停電状態であることの信号がシステム起動装置１２に送られる。システム起動装置は、停電検知器１１からの信号を受信すると、内部電源が作動し、使用可能状態となる。
【００２６】
システム起動装置１２が稼働すると、システム起動装置１２に内蔵されているＬＥＤ照明が点灯し、昇降機２のかご２１の中の人に対して、映像画面と音声とで停電によりシステム起動装置１２が稼働していることを通知する。続けて、システム起動装置１２は、システム起動装置１２の操作方法と、内蔵されているインターホン機能とを昇降機２のかご２１の中の人に説明する。
【００２７】
停電により昇降機２のかご２１に閉じ込められた人は、システム起動装置１２の操作方法に従ってシステム起動装置１２を操作する。この操作により、電磁弁１６が開き、第１のエアタンク１３に貯留されている圧縮空気が圧縮空気タービン発電機１４のタービンのＩＮ側に供給される。そして、タービン内で圧縮空気の力で発生した回転力が発電機に伝達され、圧縮空気タービン発電機１４が稼働して発電する。
【００２８】
圧縮空気タービン発電機１４の稼働により発電された電力は、昇降機２の電源装置２２へ供給される。これにより電力が復旧し、昇降機２の制御装置２３が稼働可能となる。制御装置２３により昇降機２を稼働させることで、昇降機２のかご２１を最寄りの階へ移動させ、昇降機２のかご２１に閉じ込められている人を救助する。
【００２９】
なお、圧縮空気タービン発電機１４のタービンで使用した圧縮空気は、タービンのＯＵＴ側から消音機１７を経由して騒音を軽減した後にシステム外へ排出される。
【００３０】
また、昇降機２のかご２１に閉じ込められた人は、システム起動装置１２を操作して昇降機２を動作させることを試みると共に、システム起動装置１２に内蔵されているインターホン機能を用い、昇降機２の外部の通信機１５と通信することができる。そして、外部との通信により、閉じ込められていることを映像画面と音声とで外部に示して救助を求める。
【００３１】
（実施形態２）
次に、本発明の非常用電力供給システム１の実施形態２について、図２を参照して説明する。実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３２】
本実施形態の非常用電力供給システム１は、圧縮空気を貯留する外付け可能な第２のエアタンク５１をさらに備えている。具体的には、非常用電力供給システム１は、コネクタ５２、並びに、コネクタ５２と圧縮空気タービン発電機１４との間に設けられる手動弁５３及び減圧弁５４を備えている。コネクタ５２は、各型式に対応するアダプタを備えており、第２のエアタンク５１に適合するアダプタを使用して、第２のエアタンク５１はコネクタ５２に接続されている。
【００３３】
手動弁５３は、コネクタ５２から圧縮空気タービン発電機１４へとつながる圧縮空気を供給するためのラインを保護するために設けられており、第２のエアタンク５１から圧縮空気タービン発電機１４へ圧縮空気を供給する際に開放される。減圧弁５４は、圧縮空気タービン発電機１４へ供給する圧縮空気の圧力を調整するためのものである。第２のエアタンク５１から供給される圧縮空気が、圧縮空気タービン発電機１４の使用許容範囲外の場合に減圧弁５４が使用され、第２のエアタンク５１から供給される圧縮空気の圧力が圧縮空気タービン発電機１４の使用許容範囲内の圧力となるように調整する。これにより、圧縮空気タービン発電機１４のタービンが保護される。
【００３４】
また、非常用電力供給システム１には、電磁弁１６と圧縮空気タービン発電機１４との間に、逆止弁５５が設けられている。これにより、第２のエアタンク５１から圧縮空気が供給される際に、第２のエアタンク５１からの圧縮空気が電磁弁１６及び第１のエアタンク１３へ流入しないようにし、電磁弁１６を保護している。
【００３５】
次に、実施形態２の非常用電力供給システム１の動作について説明する。通常時に電力会社３から供給される電力が災害により停止した際の基本的な動作は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３６】
最初は、第１のエアタンク１３からの圧縮空気の供給により、圧縮空気タービン発電機１４が稼働し、非常用電力が昇降機２に供給される。第１のエアタンク１３の圧縮空気が消費されると、例えば救助隊等によって外付け可能な第２のエアタンク５１がコネクタ５２に接続される。そして、手動弁５３を開放すると、第２のエアタンク５１から排出された圧縮空気が、減圧弁５４によって圧縮空気タービン発電機１４に適した圧力に調整されて、圧縮空気タービン発電機１４に供給される。このとき、逆止弁５５の作用により、圧縮空気は第１のエアタンク１３及び電磁弁１６に逆流することなく圧縮空気タービン発電機１４に供給される。これにより、第１のエアタンク１３の圧縮空気がなくなっても、引き続き昇降機２を動作させることができる。
【００３７】
（実施形態３）
次に、本発明の非常用電力供給システム１の実施形態３について、図３を参照して説明する。実施形態１及び実施形態２と同一の構成については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３８】
本実施形態の非常用電力供給システム１は、圧縮空気を生成するエアコンプレッサ６１と、エアコンプレッサ６１を動作させるための太陽光発電装置６２及び／又は風力発電装置６３とをさらに備えている。エアコンプレッサ６１は、コネクタ５２に接続され、エアコンプレッサ６１で生成された圧縮空気を圧縮空気タービン発電機１４に供給できる。同時に、エアコンプレッサ６１は、第２のエアタンク５１とも接続され、エアコンプレッサ６１で生成された圧縮空気を第２のエアタンク５１に貯留することができる。また、エアコンプレッサ６１には、太陽光発電装置６２及び／又は風力発電装置６３が接続されている。
【００３９】
このエアコンプレッサ６１を備えることにより、非常時には、第１のエアタンク１３及び第２のエアタンク５１に貯留されている圧縮空気がなくなると、エアコンプレッサ６１から圧縮空気の供給を受けられる。これにより、非常用電力供給システム１は、さらに長時間にわたって非常用電力を供給することができる。また、通常時には、エアコンプレッサ６１によって生成された圧縮空気を第２のエアタンク５１に貯留しておくことができ、多くの圧縮空気を備蓄しておくことができる。
【００４０】
また、図３に示すように、昇降機２のかご２１の内部と外部との通信を可能にする通信機１５は、第１のエアタンク１３が載置されている屋外付近、昇降機２の制御装置２３付近、昇降機２が設置されている建物の各階等の複数個所に設けられている。
【００４１】
以上のように、実施形態１〜実施形態３の非常用電力供給システム１では、既存のエレベータ等の昇降機２に取り付けることができるため、対象とする昇降機２に確実に非常用電力を供給することができる。また、上記実施形態の非常用電力供給システム１は、第１のエアタンク１３に貯留された圧縮空気を利用して発電するため、システム起動装置１２の操作により第１のエアタンク１３を開放して自動的に圧縮空気を圧縮空気タービン発電機１４に供給することができる。これにより、緊急の停電時でもシステム起動装置１２を操作するだけで対象とする昇降機２に確実に非常用電力を供給することができる。
【００４２】
このように、上記実施形態の非常用電力供給システム１によると、火災、地震、豪雨等の災害によって停電し、昇降機２への電力供給が遮断され、昇降機２のかご２１がドア開不能位置に停止した場合でも、圧縮空気を動力源として利用した圧縮空気タービン発電機１４により発電された電力によって昇降機２のかご２１を最寄りの階へ移動させることができる。また、昇降機２に通電できることから、昇降機２の戸を開けて閉じ込められた人を救助することができる。災害時には、比較的広範囲に同時に停電（ブラックアウト）が発生する。このような場合、ビル管理業者等も被災しており、すぐに対応できない。しかしながら、このような場合でも、昇降機２のかご２１の中の人の操作により、昇降機２に非常用電力が供給され、かご２１に閉じ込められた人を迅速に救出することができる。
【００４３】
また、上記実施形態の非常用電力供給システム１は、内部のシステム起動装置１２と外部の通信機１５とで通信できるようになっている。これにより、停電下の昇降機２のかご２１の中に閉じ込められて精神的に追い詰められた状態の人に対しても、かご２１内のシステム起動装置１２のＬＥＤ照明と外部連絡手段としてのインターホン機能とを利用することで、精神的苦痛を和らげることができる。システム起動装置１２及び通信機１５に非常用電力を供給できるようにしておくことで、救出が長時間にわたった場合でも、通信状態を保つことができ、より精神的苦痛を和らげることができる。
【００４４】
また、上記実施形態の非常用電力供給システム１は、圧縮空気を利用するため、石油やガス等の化石燃料と比べると安全に長期間保存することが可能であり、非常用電力供給システム１の利便性が高まる。また、圧縮空気は化石燃料と比べて、万が一、外に漏れた場合でも人体への影響もなく、異臭や火災の心配がない。そのため、災害防止対策には最適の素材である。
【００４５】
また、上記実施形態の非常用電力供給システム１では、昇降機２以外の他の電気機器４や近隣施設の電気機器４にも電力を供給することができる。昇降機２以外にも停電時に必要とされる電気機器４（例えば給水ポンプ、照明等）にも電力が供給できることで、それらの電気機器４を使用することができる。これにより、例えば建物の照明が付くことで、夜間であっても精神的な苦痛を和らげることができるし、給水が必要な状況でも容易に給水ポンプを使用して給水することができる。また、近隣施設の電気機器４への電源供給も可能となる。これにより、使用する圧縮空気タービン発電機１４、並びに、第１のエアタンク１３、第２のエアタンク５１、及び／又はエアコンプレッサ６１の規模を調整することで、停電で機能停止となった電気機器４に電力を多目的に供給することもできる。
【００４６】
また、実施形態２のように、外付け可能な第２のエアタンク５１を備えることで、第１のエアタンク１３の圧縮空気を消費してしまっても、外付けで第２のエアタンク５１を設置することで、さらに長時間非常用電力を昇降機２に供給することができる。これにより、救助活動が長時間にわたる場合でも、非常用電力を確保することができる。
【００４７】
また、実施形態３のように、太陽光発電装置６２や風力発電装置６３を備えることで、再生利用可能なエネルギーを利用することができる。この太陽光発電装置６２や風力発電装置６３で発生した電力を動力源としてエアコンプレッサ６１を利用することで、安全で劣化も少ないエネルギーを長期間保存することが可能となる。また、万が一、圧縮空気が外に漏れた場合も異臭や火災の心配がない、安全で環境にもやさしい動力源としての圧縮空気を予め大量に備蓄することもできる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００４９】
例えば、実施形態３で示したエアコンプレッサ６１並びに太陽光発電装置６２及び／又は風力発電装置６３を第１のエアタンク１３に圧縮空気を供給できるように設ける構成としてもよい。これにより、コネクタ５２を介して外部から圧縮空気を供給しなくても、エアコンプレッサ６１で生成された圧縮空気を第１のエアタンク１３を介して圧縮空気タービン発電機１４に供給することで、長時間にわたって非常用電力を発電することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    非常用電力供給システム
２    昇降機
４    電気機器
１１  停電検知器
１２  システム起動装置
１３  第１のエアタンク
１４  圧縮空気タービン発電機
５１  第２のエアタンク
【図１】
2020093884.tif 000003
【図２】
2020093884.tif 000004
【図３】
2020093884.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月29日(2019.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停電時に昇降機に非常用電力を供給する非常用電力供給システムであって、
停電状態を検知する停電検知器と、
前記停電検知器が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置と、
圧縮空気を貯留する第１のエアタンクと、
圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機と、を備え、
前記システム起動装置は、当該システム起動装置が稼働すると、映像画面及び音声で停電により当該システム起動装置が稼働していることを通知するととともに、当該システム起動装置の操作方法を説明し、
前記システム起動装置が操作されると、前記第１のエアタンクから前記圧縮空気タービン発電機に圧縮空気が供給され、前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力が昇降機に供給される非常用電力供給システム。
【請求項２】
圧縮空気を貯留する外付け可能な第２のエアタンクをさらに備え、
前記圧縮空気タービン発電機は、前記第２のエアタンクからの圧縮空気の供給によっても動作する請求項１に記載の非常用電力供給システム。
【請求項３】
前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力は、前記昇降機以外の他の電気機器にも供給される請求項１又は２に記載の非常用電力供給システム。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月19日(2020.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停電時に昇降機に非常用電力を供給する非常用電力供給システムであって、
停電状態を検知する停電検知器と、
前記停電検知器が停電状態を検知した際に動作可能となるシステム起動装置と、
圧縮空気を貯留する第１のエアタンクと、
圧縮空気を貯留する外付け可能な第２のエアタンクと、
圧縮空気により発電する圧縮空気タービン発電機と、を備え、
前記システム起動装置が操作されると、前記第１のエアタンクから前記圧縮空気タービン発電機に圧縮空気が供給され、前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力が昇降機に供給され、
前記圧縮空気タービン発電機は、前記第２のエアタンクからの圧縮空気の供給によっても動作する非常用電力供給システム。
【請求項２】
前記圧縮空気タービン発電機で発電された電力は、前記昇降機以外の他の電気機器にも供給される請求項１に記載の非常用電力供給システム。