(57)【要約】【課題】  エレベーターの停電時に使用される蓄電池の放電に伴う容量低下を早期に判定できるようにする。【解決手段】  平常時は商用三相交流電源１の電力をインバータ５で変換して三相誘導電動機６に供給してかご９を昇降させる。交流電源１の停電時は、充電装置２１で充電された蓄電池２２の電力をインバータ２８で変換して制御装置１４に供給するとともに、接点３１を介してインバータ５に供給して電動機６を駆動する。  このとき、蓄電池２２の充電が満了すると、充電装置２１は蓄電池２２への充電を停止する。電圧検出器２３は蓄電池２２の電圧を測定し、ＣＰＵ１５は蓄電池２２の状態を判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平常運転時の電源を、非常時には蓄電池に切り換えて運転するエレベーターにおいて、上記蓄電池の電圧を検出する電圧検出器と、上記検出された蓄電池の電圧に基づいて上記蓄電池の状態を判定する判定手段を備えたことを特徴とするエレベーター装置。
【請求項２】
充電装置に接続された蓄電池を有し、平常運転時の電源を、非常時には上記蓄電池に切り換えて運転するエレベーターにおいて、上記蓄電池の電圧を検出する電圧検出器と、上記蓄電池の充電電流値から充電が満了したことが検出されると、上記蓄電池を上記充電装置から電気的に分離する分離手段と、上記分離された蓄電池の状態を上記検出された蓄電池の電圧に基づいて判定する判定手段とを備えたことを特徴とするエレベーター装置。
【請求項３】
判定手段による蓄電池の状態判定後、その結果をかご内又は乗場に表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のエレベーター装置。
【請求項４】
判定手段は、分離された蓄電池状態を判定する際、温度状態により上記判定の基準値を補正するものとしたことを特徴とする請求項２記載のエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベーター装置、特にエレベーターを停電等の非常時に運転する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
停電等によってエレベーターの商用電源の供給が遮断されたり、エレベーターの安全装置の動作以外の原因で非常停止指令が発せられたりすると、エレベーターのかごは急停止する。このとき、かごが階と階の間に停止すると、戸を開くことができず、乗客はかご内に閉じ込められることになる。この対策として鉛蓄電池などの直流電源とインバータ装置により、三相交流電力を出力してエレベーターを駆動し、かごを最寄り階まで運転して乗客を救出するようにしている。
【０００３】
従来の交流エレベータの非常用自動着床装置においては、エレベータの異常が検出されると、常用電源から切り替えられて直流を供給する非常用電源のバッテリー電源装置と、前記バッテリー電源装置より供給される直流を、交流に変換して交流電動機を駆動し、エレベータを昇降させる直流／交流変換装置と、前記直流／交流変換装置を制御し、避難が容易に行える予め定められた指定階への運転を行なう非常用運転の制御手段と、前記指定階に到着したことを検出し、エレベータのかごを着床させ、戸開させる着床手段とを備えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１９８９９４号公報（特許請求の範囲、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の交流エレベータの非常用自動着床装置では、定期点検により、蓄電池の外観、充電電圧、容量等をチェックしているが、なお次のような問題点がある。
（１）蓄電池の容量低下や極板の劣化を外部から判定することは困難である。
（２）蓄電池の寿命は、周囲温度や使用条件（放電の回数、放電の深度等）によって異なるため、交換周期をすべてのエレベーターに対して一律に決めることは極めて困難である。
【０００６】
（３）上記（２）の理由により、定期的な保守点検時に、蓄電池が正常と判断されたとしても、次回の保守点検時までの間に、放電の回数や放電の深度によっては、救出運転が不能になる可能性がある。これは、常に一定の充電を実施しているため、常に１回の放電量を補うだけの充電を実施するには十分な時間が必要となり、通常の充電では連続的な放電や深度の大きい放電に対しては、容量が低下した状態となるからである。
【０００７】
（４）上記のような不具合をなくし、信頼性を高めるため、蓄電池の交換周期を短期間にしたり、定期的な保守点検周期を短くしたりすることは、保守費用が高価となる。
【０００８】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、非常時においても安全性高く運転できるようにしたエレベーター装置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】
【０００９】
この発明に係るエレベーター装置は、平常運転時の電源を、非常時には蓄電池に切り換え、この蓄電池の電圧を電圧検出器で検出し、検出された蓄電池の電圧に基づいて蓄電池の状態を判定するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、蓄電池の電圧低下が検出されると、これに基づいて蓄電池の容量を判定するようにしたので、蓄電池の容量低下を早期に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１及び図２はこの発明の第１及び第２発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成図、図２は蓄電池電圧と放電時間の関係を示す曲線図である。
【００１２】
図１において、商用三相交流電源１に、エレベーターの平常走行時閉成する電磁接触器接点２を介して、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ３が接続されている。コンバータ３の直流側には平滑コンデンサ４が接続され、その両端に、直流電圧を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換するインバータ５が接続されている。インバータ５の交流側にはエレベーター駆動用の三相誘導電動機６が接続されるとともに、電動機６の電流を検出する電流検出器７が設けられている。
【００１３】
電動機６には巻上機の駆動綱車８が結合され、かご９及びつり合おもり１０を昇降させるように結合されている。
また、交流電源１には、平常時閉成し、非常時開放する電源切放し接点１１（リレー回路は省略）を介して、制御変圧器１２の電源側に接続されている。制御変圧器１２の負荷側には制御電源装置１３が接続されている。制御電源装置１３には制御装置１４が接続されている。
【００１４】
制御装置１４には、ＣＰＵ１５及び駆動装置１６が接続され、駆動装置１６はインバータ５、ＣＰＵ１５及び電流検出器７に接続されている。また、ＣＰＵ１５はかご９内に設置されたかご内操作盤の表示器１７及び乗場に設置された表示器１８にも接続されている。
また、商用単相交流電源２０には、充電装置２１の電源側が接続され、充電装置２１はＣＰＵ１５に接続されている。
【００１５】
充電装置２１の負荷側は、蓄電池２２に接続され、蓄電池２２の両端には電圧検出器２３が接続されている。そして、蓄電池２２の回路には電流検出器２４が挿入され、電圧検出器２３及び電流検出器２４は、アナログ値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器２５を介してＣＰＵ１５に接続されている。蓄電池２２の両端には非常時の制御装置２６が接続され、制御装置２６は停電・故障を検出する停電検出装置２７を介して制御電源装置１３に接続されている。
【００１６】
制御装置２６の負荷側には、直流電圧を交流電源１と同一周波数の三相交流電圧に変換するインバータ２８の直流側が接続され、その交流側に出力電圧を交流電源１の電圧に昇圧する昇圧変圧器２９が接続されている。そして、昇圧変圧器２９の負荷側は、非常時に蓄電池２２の電力で付勢される制御電源切換リレー（図示しない）の常開接点３０を介して制御変圧器１２の一次側に接続されている。また、コンバータ３の直流側と蓄電池２２とは、非常時に蓄電池２２によって付勢される主回路電源切換用の電磁接触器（図示しない）の常開接点３１を介して接続されている。
【００１７】
次に、この実施の形態の動作を説明する。
平常時は、走行時に接点２が閉成し、交流電源１の三相交流電圧はコンバータ３で直流電圧に変換され、平滑コンデンサ４によって平滑されてインバータ５に供給される。一方、交流電源１は接点１１を介して制御変圧器１２により制御電圧に降圧され、制御電源装置１３を経て制御装置１４に供給される。駆動装置１６は、制御装置１４の出力及び電流検出器７の出力である電動機６の電流値によって動作して、インバータ５を制御する。
【００１８】
これで、インバータ５は入力された直流を、可変電圧・可変周波数の三相交流電圧に変換して電動機６を駆動し、その回転速度を制御する。この電動機６の駆動により、駆動綱車８は回転し、かご９及びつり合おもり１０は交互に昇降する。
【００１９】
次に、停電時の動作を説明する。
今、交流電源１が停電したとすると、停電検出装置２７がこれを検出し、停電検出信号を制御装置２６へ出力する。これにより、上記各電磁接触器及びリレーが消勢又は付勢されて、接点２、１１が開放し、接点３０，３１が閉成する。ここで、インバータ２８が起動され、蓄電池２２の直流電圧は、交流電源１と同一周波数の三相交流電圧に変換され、昇圧変圧器２９で商用電圧まで昇圧され、接点３０を介して制御変圧器１２の電源側に供給される。
【００２０】
これで、蓄電池２２による制御電源は、平常時と同様に、制御電源装置１３から制御装置１４、ＣＰＵ１５及び駆動装置１６に供給されてインバータ５を制御する。一方、蓄電池２２の電力は、接点３１を介してインバータ５に供給され、駆動装置１６により制御される。これで、電動機６が駆動され、かご９は救出運転を開始する。なお、蓄電池２２は交流電源２０により充電装置２１を介して充電されている。
【００２１】
次に、図２により蓄電池２２の放電状態について説明する。
図において、
ＶＣＨ：充電電圧値
ＶＨ  ：第１電圧基準値
ＶＭ  ：蓄電池２２の容量低下を示す第２電圧基準値
ＶＬ  ：最低許容電圧値
を示す。なお、蓄電池２２は電極の劣化や、自由放電等により、所定の時間内に電圧が低下することはよく知られている。
【００２２】
さて、蓄電池２２は上記のように、交流電源２０から充電装置２１を介して充電されている。充電中、電圧検出器２３及び電流検出器２４により、充電電流値から満充電状態を検出すると、信号をＡ／Ｄ変換器２５を介してＣＰＵ１５へ出力する。これで、ＣＰＵ１５は充電装置２１へ指令を発し、充電装置２１は蓄電池２２への充電を停止し、充電装置２１と蓄電池２２とは電気的に分離される。また、電圧検出器２３は蓄電池２２の電圧を測定し、この値はＣＰＵ１５で記憶される。
【００２３】
例えば、一定時刻ＴＯから一定時間後の時刻ＴＯＫの電圧値を測定して、第１電圧基準値ＶＨ以上であれば、寿命判定上問題なく、第１電圧基準値ＶＨから第２電圧基準値ＶＭの間であれば、少し劣化した状態、第２電圧基準値ＶＭから最低許容電圧ＶＬの間であれば、交換時期が近づいた状態、最低許容電圧ＶＬ以下であれば、寿命判定上交換が必要と判断する。
【００２４】
すなわち、判定手段としての機能を持つＣＰＵ１５は、あらかじめ定められた電圧基準値ＶＨ，ＶＭ，ＶＬ及び時刻ＴＯＫを判定値として、蓄電池２２の容量を判定する。ここで、第１電圧基準値ＶＨは、蓄電池２２の容量から決まる基準値であり、最低許容電圧ＶＬは救出運転が最低回数は可能となる基準値である。また、蓄電池２２の容量低下が判定されると、その結果は、かご９内の表示器１７又は乗場の表示器１８に短時間サイクルで表示される。この操作は蓄電池２２が満充電状態になった時点で実施される。
【００２５】
なお、蓄電池２２の容量低下が検出されると、交換する表示を出した後は、例えば充電装置２１を停止することなく充電を継続して蓄電池２２を交換するまで、蓄電池２２の満充電状態を継続させて運転待機状態を維持する。
このようにして、蓄電池２２の電圧低下が検出されると、これに基づいて蓄電池２２の容量を判定するようにしたため、蓄電池の容量低下を早期に判定することが可能となる。また、蓄電池の適切な交換時期を決定し、保守費用を低減することができ、かつ蓄電池の劣化時にも確実に救出運転することが可能となる。
【００２６】
実施の形態２．
図３はこの発明の第３発明の一実施の形態を示す蓄電池電圧と放電時間の関係を示す曲線図である。なお、図１は実施の形態２にも共用する。
この実施の形態は、実施の形態１と同様に、充電装置２１から分離された蓄電池２２の電圧を電圧検出器２３で検出して、一定時刻ＴＯから一定時間後の時刻ＴＯＫの電圧値を測定して、これをあらかじめ設定した数段階（ここでは１０段階）の電圧レベル値に分類して、短時間サイクルでかご９内の表示器１７又は乗場の表示器１８に表示するものである。
【００２７】
このようにして、蓄電池２２の電圧レベル値を、短時間サイクルで表示するようにしたため、蓄電池２２の容量低下を常に判定することができ、定期保守時まで待つことなく、蓄電池２２による停電時運転が可能になる。
【００２８】
実施の形態３．
図４及び図５はこの発明の第４発明の一実施の形態を示す電圧レベル値設定図である。なお、図１は実施の形態３にも共用する。
この実施の形態は、実施の形態１と同様に、充電装置２１から分離された蓄電池２２の電圧を電圧検出器２３で検出して、図４に示すように、一定時刻（図２のＴＯ）から一定時間後の時刻ＴＯＫを、温度条件により変更して、補正時刻ＴＯＫ（ Ｌ ）又はＴＯＫ（Ｈ ）を設定する。そして、この補正時刻ＴＯＫ（ Ｌ ）又はＴＯＫ（  Ｈ  ）の電圧値を測定して、あらかじめ設定した電圧基準値による判定値の結果を、表示器１７又は表示器１８に表示するものである。
【００２９】
また、図５に示すように、一定時刻から一定時間後の時刻ＴＯＫでの電圧値を測定して、第１電圧基準値ＶＨ及び最低許容電圧値ＶＬを温度条件により変更して、補正第１電圧基準値ＶＨ（ Ｈ  ），ＶＨ（ Ｌ ）及び補正最低許容電圧値ＶＬ（ Ｈ  ），ＶＬ（ Ｌ ）を求め、これらによる判定値の結果を、表示器１７又は表示器１８に表示するものである。
このようにして、蓄電池２２の容量判定基準値を温度条件により補正するようにしたため、温度変化の環境に左右されることなく、蓄電池２２の容量低下を早期に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施の形態１〜３を示す全体構成図。
【図２】この発明の実施の形態１及び２を示す蓄電池電圧と放電時間の関係曲線図。
【図３】この発明の実施の形態２を示す蓄電池電圧と放電時間の関係曲線図。
【図４】この発明の実施の形態３を示す電圧レベル値設定図。
【図５】図４の他の例を示す電圧レベル値設定図。
【符号の説明】
【００３１】
１  商用三相交流電源、２  電磁接触器接点、５  インバータ、６  三相誘導電動機、９  かご、１１  電源切放しリレー接点、１５  ＣＰＵ、１６  駆動装置、１７，１８  表示器、２０  商用単相交流電源、２１  充電装置、２２  蓄電池、２３  電圧検出器、２４  電流検出器、２７  停電検出装置、２８  インバータ、３０  制御電源切換リレー接点、３１  主回路電源切換電磁接触器接点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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