(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間と共に変化する電流を供給する電力供給手段と、
エレベータのかごの左側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記電流を受けて流す第１誘導線と、
上記かごの右側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記第１誘導線に流れる電流と同相の電流を受けて流す第２誘導線と、
上記第１誘導線よりも上記かご側で上記第１誘導線との間に隙間を形成して上記かごの左側に取り付けられ、上記第１誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第１受電コイルと、
上記第２誘導線よりも上記かご側で上記第２誘導線との間に隙間を形成して上記かごの右側に取り付けられ、上記第２誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第２受電コイルと、
上記第１及び第２受電コイルの各々が取り出した電流を合成し、上記かごへの供給電流を一定に保つ合成手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ給電装置。
【請求項２】
時間と共に変化する電流を供給する電力供給手段と、
エレベータのかごの前側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記電流を受けて流す第１誘導線と、
上記かごの後ろ側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記第１誘導線に流れる電流と同相の電流を受けて流す第２誘導線と、
上記第１誘導線よりも上記かご側で上記第１誘導線との間に隙間を形成して上記かごの前側に取り付けられ、上記第１誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第１受電コイルと、
上記第２誘導線よりも上記かご側で上記第２誘導線との間に隙間を形成して上記かごの後ろ側に取り付けられ、上記第２誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第２受電コイルと、
上記第１及び第２受電コイルの各々が取り出した電流を合成し、上記かごへの供給電流を一定に保つ合成手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ給電装置。
【請求項３】
第１誘導線は、エレベータのかごを案内するガイドレールの一方の近傍に敷設され、
第２誘導線は、上記ガイドレールの他方の近傍に敷設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ給電装置。
【請求項４】
時間とともに変化する電流は正弦波電流であることを特徴とする請求項１〜３に記載のエレベータ給電装置。
【請求項５】
時間とともに変化する電流は三角波電流であることを特徴とする請求項１〜３に記載のエレベータ給電装置。
【請求項６】
誘導線から電磁誘導で電流を取り出す受電コイルの磁性体の表面積を増加させた形状にしたことを特徴とする請求項１〜３に記載のエレベータ給電装置。
【請求項７】
かごにエレベータのかごドア駆動装置用電力供給バッテリーを設置したことを特徴とする請求項１〜３に記載のエレベータ給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、昇降行程が長いエレベータのかごおよびかごの周辺機器に電力を供給するエレベータ給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエレベータでは図８に示すようにエレベータの制御装置とかごの間にエレベータケーブルを使用しかごへの電力を供給する構造を採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昇降行程が長いエレベータではエレベータケーブル長さに比例してこのケーブルの抵抗が増大するので、通電による電圧降下も大きくなる。この通電による電圧降下を抑えるためには抵抗値を低く抑える必要があり、そのためにはケーブルの断面積を大きくする必要がある。これを実現するためには例えば多くの線心数が必要となり、それに伴い、ケーブルが大型化し重さが重くなるためエレベータの昇降行程に限界があった。また、ケーブルにねじれが発生し易くなり、昇降時の動特性が悪くなるだけでなく、かごとの衝突などにより機器類が破損するという問題があった。
このような問題を解決するために特開平５−２９４５６８号公報では走行中に発電機又は蓄電池により給電し、停止中に非接触給電する方式が提案されているが、この方式ではすべての停止階に給電装置を設置しなければならずコスト高となるという問題があった。
【０００４】
また、傾斜のある斜行エレベータでは図９に示すようにかごへの電力供給を行うエレベータケーブルをカーテンのように吊り下げ伸縮させたり、ケーブルを横たえた状態でローラの上を移動させたりしていたが、このエレベータケーブルが収縮するときはカーテンのように畳み込まれるためケーブルは局部的に極度な曲げ応力を受ける。このためケーブルの内部導体が早期に断線するという問題があった。
【０００５】
また、特開平６−１３５６５８号公報などではトロリによって電力の供給を行う方式が提案されているが、この方式では、トロリ線と集電子は接触により摩耗するため定期的な点検、取替が必要であり、摺動音の発生、さらには感電する恐れがあるという問題があった。
【０００６】
以上の問題を解決する方法として、常時エレベータケーブルを使用しないで誘導線から非接触で電流を取り出す方法が考えられるが、エレベータは昇降や地震によってかごが揺れるため、揺れが大きい場合にはかごに設置された受電コイルと昇降路に敷設された誘導線のギャップを大きくする必要があり、この場合、電力伝達効率が低くなるという問題があった。
【０００７】
また、誘導線路から非接触で電流を取り出す受電コイルは巻線を流れる電流によって発熱するため、大きな電流を受電するためには巻線の線径を太くし抵抗値を小さくするなどして発熱量を抑える必要があった。
しかし、このような構成では受電コイルが大きくなり広い設置スペースを要するという問題があった。
【０００８】
また、誘導線路から受電する電力は常時使用するかご照明、表示器などと、一時的に比較的大きな電力を使用するカゴドア駆動装置用があり、全てを非接触で給電するためには誘導線の電流を大きくし、かつ受電コイルも大容量型とする必要があった。しかし、このような給電装置の構成では一次側電源装置、受電コイルも大型化し、広い設置スペースを要するという問題があった。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、上記問題を発生しやすいエレベータケーブルを用いずにエレベータのかごに給電でき、発熱を抑えた小形のエレベータ給電装置を安価に提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るエレベータ給電装置は、時間と共に変化する電流を供給する電力供給手段と、エレベータのかごの左側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記電流を受けて流す第１誘導線と、上記かごの右側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記第１誘導線に流れる電流と同相の電流を受けて流す第２誘導線と、上記第１誘導線よりも上記かご側で上記第１誘導線との間に隙間を形成して上記かごの左側に取り付けられ、上記第１誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第１受電コイルと、上記第２誘導線よりも上記かご側で上記第２誘導線との間に隙間を形成して上記かごの右側に取り付けられ、上記第２誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第２受電コイルと、上記第１及び第２受電コイルの各々が取り出した電流を合成し、上記かごへの供給電流を一定に保つ合成手段とを備えたものである。
【００１１】
また、第２の発明に係るエレベータ給電装置は、時間と共に変化する電流を供給する電力供給手段と、エレベータのかごの前側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記電流を受けて流す第１誘導線と、上記かごの後ろ側に該かごの移動方向とほぼ並行に敷設され、上記電力供給手段から上記第１誘導線に流れる電流と同相の電流を受けて流す第２誘導線と、上記第１誘導線よりも上記かご側で上記第１誘導線との間に隙間を形成して上記かごの前側に取り付けられ、上記第１誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第１受電コイルと、上記第２誘導線よりも上記かご側で上記第２誘導線との間に隙間を形成して上記かごの後ろ側に取り付けられ、上記第２誘導線から電磁誘導で電流を取り出す第２受電コイルと、上記第１及び第２受電コイルの各々が取り出した電流を合成し、上記かごへの供給電流を一定に保つ合成手段とを備えたものである。
【００１２】
また、第３の発明に係るエレベータ給電装置は、第１誘導線を、エレベータのかごを案内するガイドレールの一方の近傍に敷設し、第２誘導線を、上記ガイドレールの他方の近傍に敷設したものである。
【００１４】
また、第４の発明に係るエレベータ給電装置は、時間とともに変化する電流は正弦波電流であるものである。
【００１５】
また、第５の発明に係るエレベータ給電装置は、時間とともに変化する電流は三角波電流であるものである。
【００１６】
また、第６の発明に係るエレベータ給電装置は、誘導線から電磁誘導で電流を取り出す受電コイルの磁性体の表面積を増加させた形状にしたものである。
【００１７】
また、第７の発明に係るエレベータ給電装置は、かごにエレベータのかごドア駆動装置用電力供給バッテリーを設置したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明に係るエレベータ給電装置を含む昇降用エレベータ装置の構成図である。また、図３はエレベータ給電装置を示す構成図である。図１において、エレベータの機械室の一次電源装置４は請求項１、３、４に示される電力供給手段に相当し、この一次電源装置４を起点として誘導線５をエレベータ昇降路１にエレベータかご２の移動方向と平行に敷設し、かご２に受電ユニット６を取付けた。誘導線５は図３に示すようにガイドレール９の近傍に取付金１５を用いて取付けられ、図４に示すように一時電源装置４（図４の左上部）とは反対側の端部（図４の左下部）は電気的にループを構成している。また、電圧制御装置１０は図１、図２には示されていないがエレベータかご２の上部に取付けられている。受電ユニット６の内部には図３に示すように受電コイル１１ａ，１１ｂが収納されており、受電コイル１１ａ，１１ｂは各々誘導線５ａ，５ｂが中心に位置するように取付けられる。
【００１９】
誘導線５に一次電源装置４から正弦波の電流が供給されると誘導線の５ａ，５ｂの周囲（受電コイル１１ａ，１１ｂ内の磁性体内を含む）の磁束密度が変化するため受電コイル１１ａ，１１ｂに変化を阻止する方向に逆起電力が生じる。この逆起電力が電圧制御装置１０へ送られる。ここで、受電コイル１１ａ，１１ｂの磁性体は図５に示すように放熱性の良いフィン形状となっており、受電コイル１１ａ，１１ｂの発熱による温度上昇を抑制する効果がある。
【００２０】
また、図４は本給電装置の回路構成を示したもので、図中、図１と同符号は同一または相当部分を示す。受電ユニット６内の受電コイル１１ａ，１１ｂによって発生した電圧（逆起電力）は電圧制御装置１０内のダイオード１０１、平滑コンデンサ１０２によって整流、平滑され交流電圧から直流電圧に変換される。さらに直流に変換された電圧はインバータ１０３によって商用周波数の交流電圧に変換され、変圧器１０４によって所定の電圧に変換された上でかごの照明器具８，かごドア駆動装置７に常時給電される。ここで、かごドア駆動装置７はドア制御回路７１，バッテリー７２，バッテリーの充電を行う充電回路７３，バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路７４，ドアモータを回転させる（ドアを開閉する）ときにオンする切換スイッチ７５で構成されており、電圧制御装置１０からドア制御回路７１，バッテリー充電回路７３に給電される。
【００２１】
以上のように構成したので以下のメリットがある
（１）エレベータケーブルなしで常時かごへ非接触で給電可能となり、定期的な点検、取替が不要となる。
（２）誘導線５をエレベータのかご２の最も変位が少ないガイドレール１５の近傍に敷設することによって、受電コイル１１と誘導線５のギャップを最小とし電力伝達効率を高めることができる。
（３）受電コイル１１の磁性体を放熱性の良いフィン形状とすることにより、受電コイル１１の発熱による温度上昇を抑制でき受電コイルを大きくすることなしに大きな電力を受電できる。
（４）一時的に比較的大きな電力を要するかごドア駆動用電力を、かごに設置したバッテリーから供給するようにしたので、誘導線路からの受電電力を少なくでき（常時使用電力のみで可）、一次側電源容量，受電コイルを小型化できる。
（５）バッテリーは停電時のドア駆動用電源としても使用できる。
尚、当然ながらエレベータが利用されないままの状態が継続した場合は、誘導線への電流は流さない。
【００２２】
図２は斜行エレベータに適用した場合を示したものであるが、機器の構成などは縦方向に移動するエレベータでの実施例と同じである。
図５は受電ユニット内の受電コイルの形状を示したものであり、図５（ａ）のように断面が凹状の長い形状に巻線を巻いた形状や図５（ｂ）のように製造上有利な断面が凹状の短い形状に巻線を巻いたコイルを複数個並べたものでも良い。
更に図５（ｃ）のように断面がＥ型形状のコイルでもよい。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態１ではかご２が揺れると、誘導線と受電コイルが離れたり近づいたりすることにより、受電ユニットが取り出す電流が変化する。この変化は平滑コンデンサによってかなり吸収できるものの、平滑コンデンサの能力によっては十分に取り除くことはできない場合もある。従って、受電効率を十分に高められないという問題がある。
【００２４】
そこで、この実施の形態２では上記の問題を解決するために、図６に示すようにエレベータのかご２の中央部を中心として左右対称の位置に１本ずつ正弦波電流を流す誘導線５を当該かご２の移動方向とほぼ並行に敷設し、この誘導線５から電磁誘導で電流を取り出す受電コイルを備えた受電ユニット６を左右に１つずつ、かご２に取り付ける。一次電源装置４から同相で左右の誘導線に正弦波電流を流す。こうして、かご２の左右に１つずつ設けられた誘導線の受電ユニット６が取り出した電流は、電圧制御装置１０へ送られて、図７に示す合成回路１６によって合成される。合成後の動作は実施の形態１と同様である。
【００２５】
このようにすると、かごが例えば左に揺れた場合、かごの右側に取り付けられた受電ユニットの受電コイルが右の誘導線から取り出す電流はこの受電ユニットが右側の誘導線から離れた分少なくなるが、左側に取り付けられた受電ユニットの受電コイルが左の誘導線から取り出す電流はこの受電ユニットが左側の誘導線に近づいた分多くなる。従って、右側の受電ユニットが受け取った電流と左側の受電ユニットが受け取った電流とを合成すれば、かごが左右どの位置に移動しようとも、ほぼ一定の電流を得ることができる。
なお、かごの揺れは、受電コイルが受電できる範囲内であることを前提としており、それ以上大きい揺れの場合はこの発明とは関係のない非常緊急停止装置などが装備されているものとする。
【００２６】
このように、かごの左右に設けられた誘導線によって取り出される電流を合成することで、かごが揺れても、合成された電流はほぼ一定値となり、安定した電力供給を受けることができる。
【００２７】
同様に、エレベータのかご２の中央部を中心として前後対称の位置に１本ずつ正弦波電流を流す誘導線５を当該かご２の移動方向とほぼ並行に敷設し、この誘導線５から電磁誘導で電流を取り出す受電コイルを備えた受電ユニット６を前後に１つずつ、かご２に取り付ける。こうして、かご２の前後に１つずつ設けられた誘導線の受電ユニット６が取り出した電流は、電圧制御装置１０へ送られて、図７に示す合成回路１６によって合成される。合成後の動作は実施の形態１と同様である。
【００２８】
このように、かごの前後に設けられた誘導線によって発生する電流を合成することで、合成された電流はほぼ一定値となり、安定した電力供給を受けることができる。
【００２９】
また、特開平５−２９４５６８号公報で示された従来例と異なり、停止階毎に特別な装置を設ける必要がないので、比較的安価に提供できる。
【００３０】
なお、上記の実施の形態では電流として正弦波電流を取り扱ったが、時間的に変化する電流であればよい。例えば、三角波でもよい。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、誘導線から電磁誘導で電流を取り出すので、エレベータケーブルが不要となり、ケーブルの収縮による断線の問題が解消されるだけでなく、ケーブルのねじれによるかごの揺れがなくなり、昇降時の動特性が改善され、さらに、かごとの衝突による機器類の破損を防止できるという効果を奏する。さらに、停止階毎に特別な装置を設ける必要がないので、比較的安価に提供できるという効果を奏する。
また、この発明によれば、かごの左右に設けられた誘導線から取り出される電流を合成し、かごへの供給電流を一定に保つので、かごが左右に揺れても、合成された電流はほぼ安定したものとなり、安定した電力供給を受けることができるという効果を奏する。
また、この発明によれば、かごの前後に設けられた誘導線から取り出される電流を合成し、かごへの供給電流を一定に保つので、かごが前後に揺れても、合成された電流はほぼ一定値となり、安定した電力供給を受けることができるという効果を奏する。
【００３２】
また、この発明によれば、誘導線をかご揺れが最も少ないエレベータのガイドレール近傍に敷設したので、受電コイルと誘導線のギャップを最小とし電力伝達効率を高めることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、この発明によれば、受電コイルの磁性体の表面積を増加させた形状にしたので、受電コイルの発熱による温度上昇を抑制でき受電コイルを大きくすることなしに大きな電力を受電できるという効果を奏する。
【００３６】
また、この発明によれば、一時的に比較的大きな電力を要するかごドア駆動用電力をかごに設置したバッテリーから供給するようにしたので、誘導線路からの受電電力を少なくでき（常時使用電力のみで可）、一次側電源容量，受電コイルを小型化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るエレベータ給電装置を含む昇降用エレベータ装置の構成図である。
【図２】この発明に係るエレベータ給電装置を含む斜行エレベータ装置の構成図である。
【図３】エレベータ給電装置を示す構成図である。
【図４】図３に示すエレベータ給電装置の回路構成を示す構成図である。
【図５】受電コイル磁性体の概観を示す図である。
【図６】この発明に係るエレベータ給電装置の実施の形態２を示す構成図である。
【図７】図６に示すエレベータ給電装置の回路構成を示す構成図である。
【図８】従来の昇降用エレベータにおいてエレベータケーブルを使用してかごへの電力を供給を示す図である。
【図９】従来の斜行エレベータにおいてエレベータケーブルを使用してかごへの電力供給を示す図である。
【符号の説明】
１  エレベータ昇降路、２  かご、３  巻上機、４  一次電源装置、５  誘導線、６  受電ユニット、７  かごドア駆動装置、８  かご照明器具，９  ガイドレール、１０  電圧制御装置、１１  受電コイル、１２  ドアモータ、１３  エレベータケーブル、１４  エレベータ制御装置、１５  取付金、１６  合成回路、７１  ドア制御回路、７２  バッテリー，７３  バッテリー充電回路，７４  昇圧回路，７５  切換スイッチ、７６  インバータ、１０１  ダイオード、１０２平滑コンデンサ、１０３  インバータ、１０４  変圧器。
【図１】
0004573395.tif 000002
【図２】
0004573395.tif 000003
【図３】
0004573395.tif 000004
【図４】
0004573395.tif 000005
【図５】
0004573395.tif 000006
【図６】
0004573395.tif 000007
【図７】
0004573395.tif 000008
【図８】
0004573395.tif 000009
【図９】
0004573395.tif 000010