(57)【要約】【課題】機器設置や維持の多大な負担を要することなく、エレベータ設置建物内の排水等を有効活用する。【解決手段】実施形態によれば、シーブを回転させる回転電機と、排水管内を流れる水の位置エネルギーを受けて回転する水車とをもつ。また、回転電機の回転軸とシーブの回転軸との間に設置される第１のクラッチ機構と、回転電機の回転軸と水車の回転軸との間に設置される第２のクラッチ機構とをもつ。また、乗りかごの運転を要する場合には、第１のクラッチ機構を連結して第２のクラッチ機構を開放して回転電機を電動機として駆動させ、乗りかごの運転を要しない場合には、回転電機の駆動を停止させた状態で第１のクラッチ機構を開放して第２のクラッチ機構を連結して水車が排水管内の水を受けて回転する事に伴って回転電機の回転軸にトルクを与えることで発電を行なう制御手段をもつ。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーブに巻き掛けられたロープを介して吊り合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、
前記シーブを回転させる回転電機と、
前記乗りかごの設置建物に設置される排水管と、
前記排水管内に設置され、当該排水管を流れる水の位置エネルギーを受けて回転する水車と、
前記回転電機の回転軸と前記シーブの回転軸との間に設置される第１のクラッチ機構と、
前記回転電機の回転軸と前記水車の回転軸との間に設置される第２のクラッチ機構と、
前記乗りかごの運転を要する場合には、前記第１のクラッチ機構を連結して前記第２のクラッチ機構を開放して、前記回転電機を電動機として駆動させ、前記乗りかごの運転を要しない場合には、前記回転電機の駆動を停止させた状態で前記第１のクラッチ機構を開放して前記第２のクラッチ機構を連結する事により前記水車が前記排水管内の水を受けて回転する事に伴って前記回転電機の回転軸にトルクを与えることで発電を行なう制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
シーブに巻き掛けられたロープを介して吊り合いおもりと連結されて吊り下げられる乗りかごと、
前記シーブを回転させる回転電機と、
前記乗りかごの設置建物に設置される排水管と、
前記排水管内に設置され、当該排水管内を流れる水の位置エネルギーを受けて回転する水車と、
前記回転電機の回転軸と前記シーブの回転軸との間に設置される第１のクラッチ機構と、
前記回転電機の回転軸と前記水車の回転軸との間に設置される第２のクラッチ機構と、
前記乗りかごの運転を要する場合には、前記回転電機の力行方向と前記水車の回転方向が同一である条件の下で、前記第１のクラッチ機構と前記第２のクラッチ機構とをともに連結して前記回転電機を駆動させ、前記乗りかごの運転を要しない場合には、前記回転電機の駆動を停止させた状態で前記第１のクラッチ機構を開放して前記第２のクラッチ機構を連結する事により前記水車が前記排水管内の水を受けて回転する事に伴って前記回転電機の回転軸にトルクを与えることで発電を行なう制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ。
【請求項３】
前記排水管内に設置され、当該排水管内の水を受け、当該受けた水の前記水車への落下位置を誘導するガイド機構をさらに備え、
前記回転電機の力行方向と前記水車の回転方向とが同一になるように前記ガイド機構を制御するガイド制御手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項２に記載のエレベータ。
【請求項４】
前記排水管に弁を介して連結される水槽と、
前記回転電機の発熱部の温度を測定する温度測定装置と、
前記排水管から分岐して前記回転電機の発熱部を経由するように引き回される水路とをさらに備え、
前記制御手段は、
前記温度測定装置により測定した温度が所定値を超えた場合に前記水槽の弁を開放して当該水槽内の水を前記排水管に流入させることで前記チューブに排水を流入させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項５】
前記排水管に弁を介して連結される水槽と、
前記水槽内の水量を計測する水量計とをさらに備え、
前記制御手段は、
前記乗りかごの運転を要しない場合において、前記水量計により計測した水量が所定値以上である場合に、当該水量計が設けられる水槽の弁を開放することで当該水槽内の水を前記排水管に流入させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項６】
前記排水管に弁を介して連結され、前記建物への雨水を溜める貯水槽と、
前記排水管に弁を介して連結され、前記建物内の排水を溜める排水槽と、
前記貯水槽内の水量を計測する第１の水量計と、
前記排水槽内の水量を計測する第２の水量計とをさらに備え、
前記制御手段は、
前記乗りかごの運転を要しない場合において、前記第１の水量計により計測した水量が所定値以上である場合に、当該水量計が設けられる前記貯水槽の弁を開放することで当該貯水槽内の水を前記排水管に流入させ、前記乗りかごの運転を要しない場合において、前記第２の水量計により計測した水量が所定値以上である場合に、当該水量計が設けられる前記排水槽の弁を開放することで当該排水槽内の水を前記排水管に流入させる
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【請求項７】
前記発電が行なわれる事で生じた電気エネルギーを前記建物内の機器に回生する
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
【請求項８】
前記発電が行なわれる事で生じた電気エネルギーを蓄電装置に蓄電する
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、建物に排水管を設置したエレベータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エレベータ設置建物であるビルやマンション内で発生する生活排水や、建物に降った事で溜まった雨水は、下水管を通してそのまま活用されることなく処理される場合が殆どである。また、これらの排水や雨水を活用するとしても、排水や雨水に浄水処理を施して、トイレの排水などとして再利用する程度であった。
【０００３】
これらの排水や雨水を活用する技術として、建物内の水路の途中に発電機を設置して、水路を流れる水の位置エネルギーを電気エネルギーに変換する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７３４６６号公報
【特許文献２】特開２００９−４７００７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、前述した技術では排水や雨水を活用するために発電機を別途設置する必要があり、機器設置や維持にかかる負担が多大なものとなる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、機器設置や維持の多大な負担を要することなく、建物内の排水等を有効活用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、シーブを回転させる回転電機と、排水管内を流れる水の位置エネルギーを受けて回転する水車とをもつ。また、実施形態によれば、回転電機の回転軸とシーブの回転軸との間に設置される第１のクラッチ機構と、回転電機の回転軸と水車の回転軸との間に設置される第２のクラッチ機構とをもつ。また、実施形態によれば、乗りかごの運転を要する場合には、第１のクラッチ機構を連結して第２のクラッチ機構を開放して回転電機を電動機として駆動させ、乗りかごの運転を要しない場合には、回転電機の駆動を停止させた状態で第１のクラッチ機構を開放して第２のクラッチ機構を連結して水車が排水管内の水を受けて回転する事に伴って回転電機の回転軸にトルクを与えることで発電を行なう制御手段をもつ。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態におけるエレベータ設置建物内の概略構成例を示す縦断面図。
【図２】第１の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施形態におけるエレベータシステムにおける、水車を回転軸に対して垂直方向で見た断面図。
【図４】第１の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図。
【図８】第３の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第４の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図。
【図１０】第４の実施形態におけるエレベータ発電システムにおける、水車を回転軸に対して垂直方向で見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１は、第１の実施形態におけるエレベータ設置建物内の概略構成例を示す縦断面図である。  
このエレベータシステムは、エレベータ設置建物内で発生する排水や、建物に降ることで溜まった雨水を建物内に流して、この水の位置エネルギーを利用して、昇降路の下にあるエレベータの乗りかご昇降のための回転電機を発電機として駆動させることで、排水や雨水の有効活用を図るものである。
【００１０】
建物の屋上には、当該建物に降った雨水を貯水する貯水槽１が設けられる。建物に設置されるエレベータの昇降路２のうち、乗りかご３の運用に支障をきたさないデッドスペースには、貯水槽１は、底部の弁２１ａを介して排水管４に連結される。この排水管４は建物の最上階から最下階までにわたって設けられる。ここでは貯水槽１の数は１つであると説明しているが、この数は特に限定されない。
【００１１】
また、建物内の所定の複数の階床のそれぞれには排水槽６が設けられる。それぞれの排水槽６には、建物の各階から発生する生活排水を流すための生活排水管５が連結される。排水槽６は弁２１ｂを介して排水管４に連結されており、これらの生活排水管５から排水槽６に集められた生活排水は排水管４に排出される。排水管４に排出された雨水や生活排水は、図２に示す矢印Ａの方向に沿って排水管４の下部に流入する。ここでは排水槽６の数は複数であると説明しているが、この数は特に限定されない。
【００１２】
貯水槽１内には水量計２０ａが設置され、排水槽６内には水量計２０ｂが設置される。昇降路２の最下部には、ピット置きタイプのエレベータシステム７が設置される。
【００１３】
図２は、第１の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図である。  
図２に示すように、このエレベータシステム７は、回転電機８、第１のクラッチ機構であるシーブ側クラッチ機構９、第２のクラッチ機構である発電側クラッチ機構１０、エレベータ制御盤１１、エレベータのロープ１２、シーブ１３を有する。
【００１４】
回転電機８の回転軸は水平方向に突出しており、この突出部分の一端はシーブ側クラッチ機構９であり、他端は発電側クラッチ機構１０である。排水管４の下部には水車１８が設けられる。発電側クラッチ機構１０は、回転電機８の回転軸の突出部分の他端と水車１８の回転軸とを連結するためのクラッチである。
【００１５】
回転電機８の近傍にはエレベータ制御盤１１が設置される。このエレベータ制御盤１１は、回転電機８を乗りかご３の運転のために電動機（モータ）として駆動させる運転制御部１１ａ、シーブ側クラッチ機構９や発電側クラッチ機構１０を連結もしくは開放するクラッチ制御部１１ｂ、弁開閉制御部１１ｃ、ブレーキ制御部１１ｄを有する。弁開閉制御部１１ｃは弁２１ａ，２１ｂを開放したり閉じたりする。
【００１６】
ロープ１２はシーブ１３に巻き掛けられる。シーブ１３はシーブ軸１４に取り付けられる。シーブ軸１４の一端はシーブ側クラッチ機構９であり、このシーブ側クラッチ機構９が連結されることで、回転電機８の回転軸とシーブ軸１４とが連結されるようになっている。
【００１７】
また、シーブ軸１４の他端部にはブレーキ１７が取り付けられる。ブレーキ１７は、ブレーキ制御部１１ｄによる制御にしたがってシーブ軸１４の回転を機械的に制動する。この制動を行なう事で、シーブ側クラッチ機構９を開放した状態でも乗りかご３の昇降動作を停止できるようになっている。
【００１８】
乗りかご３は、ロープ１２を介して図示しない吊り合いおもりと連結されて吊り下げられる。乗りかご３は、シーブ側クラッチ機構９が連結された状態での回転電機８の駆動によるシーブ１３の回転に伴い、シーブ１３とロープ１２の間の摩擦力により吊り合い重りとともに昇降路２内を互いに上下反対方向に昇降する。
【００１９】
シーブ軸１４における、シーブ１３とシーブ側クラッチ機構９との間は第一のベアリング１５で支持される。また、シーブ軸１４における、シーブ１３とブレーキ１７の間は第二のベアリング１６で支持される。このようにシーブ軸１４を第一のベアリング１５および第二のベアリング１６で支持することで、シーブ側クラッチ機構９を開放してもシーブ１３がシーブ軸１４に支持されるようになっている。
【００２０】
エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、エレベータの運転を要して回転電機８をモータとして駆動させる場合と、運転を要せずに回転電機８を発電機として作用させる場合とで、シーブ側クラッチ機構９や発電側クラッチ機構１０を連結したり開放したりする。本実施形態では、回転電機８と水車１８とを発電側クラッチ機構１０を介して連結した状態で水車１８に水を流すことで回転電機８の回転軸にトルクを与え、当該回転電機８を発電機として用いることができる。  
エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、エレベータの運転を行なう場合は、発電側クラッチ機構１０を開放した状態でシーブ側クラッチ機構９を連結して回転電機８を回転させることでシーブ軸１４を回転させ、乗りかご３を上下方向に昇降させる。
【００２１】
一方、エレベータ制御盤１１は、エレベータの運転がなされていない場合には、シーブ１３と回転電機８とを切り離した上で回転電機８を発電機として用いるために、クラッチ制御部１１ｂによりシーブ側クラッチ機構９を開放した状態で、ブレーキ制御部１１ｄによりブレーキ１７を駆動させてシーブ軸１４の回転を制動して乗りかご３を停止させた後、クラッチ制御部１１ｂにより発電側クラッチ機構１０を連結して回転電機８の回転軸と水車１８の回転軸とを連結する。
【００２２】
本実施形態では、水車１８へ水を流して回転電機８による発電を行なうタイミングは、乗りかご３が運転されていない場合であって、かつ、貯水槽１や排水槽６に溜まった水の水量が予め定めた基準値以上となっている場合である。この基準値が示す水量は、水車１８を回転させるのに必要十分な水量である。
【００２３】
エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、貯水槽１内の水量計２０ａにより計測した水量が基準値以上となった場合で、かつ、乗りかご３が運転されていない場合に弁２１ａを開放する。これにより、貯水槽１に溜まった雨水が排水管４の下部へ流入する。また、弁開閉制御部１１ｃは、乗りかご３が運転されていない場合や水量計２０ａにより計測した水量が予め定めた基準値未満である場合には弁２１ａを閉じる。
【００２４】
また、エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、排水槽６内の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上となった場合で、かつ、乗りかご３が運転されていない場合に弁２１ｂを開放する。これにより、排水槽６に溜まった生活排水が排水管４の下部へ向かって流入する。また、弁開閉制御部１１ｃは、乗りかご３が運転されている場合や水量計２０ａ，２０ｂにより計測した水量が予め定めた基準値未満である場合には弁２１ａ，２１ｂを閉じる。
【００２５】
図３は、第１の実施形態におけるエレベータシステムにおける、水車を回転軸に対して垂直方向で見た断面図である。  
図３に示すように、水車１８の回転軸には複数枚の羽１９が取り付けられる。排水管４に流入した雨水や排水を羽１９が受けることで水車１８が回転する。また、羽１９の形状は、排水管４に流入した雨水や排水を羽１９が受けた際に水車１８が所定の方向に回転しやすいように湾曲した形状となっている。水車１８が回転することで生じた回転動力は、連結済みの発電側クラッチ機構１０を介して回転電機８に伝達されて電気エネルギーに変換される。これにより、雨水や排水の位置エネルギーを利用した発電がなされることになる。  
このように発電された電力は、エレベータの電源側に回生してもよいし、または蓄電装置３１に蓄電してもよい。蓄電装置３１としてはバッテリ（充電池）等が挙げられる。
【００２６】
次に、図１に示した構成のエレベータシステムの動作について説明する。  
図４は、第１の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、初期状態として、エレベータの運転が停止しており、シーブ側クラッチ機構９が開放されて、発電側クラッチ機構１０が連結されているとする。
【００２７】
ここで、呼び登録がなされると（ステップＳ１）、エレベータ制御盤１１は、クラッチ制御部１１ｂによりシーブ側クラッチ機構９を連結して（ステップＳ２）、発電側クラッチ機構１０を開放した上で（ステップＳ３）、運転制御部１１ａにより回転電機８をモータとして駆動させて乗りかご３の昇降を開始する（ステップＳ４）。
【００２８】
そして、エレベータ制御盤１１の運転制御部１１ａは、登録した呼びへの応答が完了して乗りかご３が停止すると（ステップＳ５のＹＥＳ）、回転電機８のモータとしての駆動を停止させる（ステップＳ６）。
【００２９】
エレベータ制御盤１１の運転制御部１１ａは、この停止後に再び呼び登録がなされた場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、再び回転電機８をモータとして駆動させて乗りかご３の昇降を開始する（ステップＳ７→Ｓ４）。
【００３０】
また、エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、呼び登録がなされない状態で（ステップＳ７のＮＯ）、貯水槽１の水量計２０ａにより計測した水量、または、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上である場合には（ステップＳ８のＹＥＳ）、水車１８を回転させて回転電機８による発電を行なってもよい状況になったとして、シーブ側クラッチ機構９を開放し（ステップＳ９）、水車１８の回転に伴って回転電機８による発電を行なう事が出来るように、発電側クラッチ機構１０を連結する（ステップＳ１０）。
【００３１】
そして、エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、水量が前述のように基準値以上となった水槽に設けられる弁を開放する（ステップＳ１１）。具体的には、弁開閉制御部１１ｃは、貯水槽１の水量計２０ａにより計測した水量が基準値以上であった場合は貯水槽１の弁２１ａを開放し、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上であった場合は、当該排水槽６の弁２１ｂを開放する。
【００３２】
このように弁を開放することで、この弁が設けられた水槽から排水管４に水が流入し、当該排水管４の下部の水車１８が回転し、この回転にともなって回転電機８の回転軸にトルクが与えられて当該回転電機８が発電機として作用する（ステップＳ１２）。
【００３３】
以上のように、第１の実施形態におけるエレベータシステムでは、エレベータの運転を行なっていない場合において、昇降路の下部の水車と回転電機とを連結した上で、エレベータ設置建物で発生する生活排水や建物へ降った雨水を排水管に流入させて水車を回転させることで回転電機を発電機として回転させて発電を行なうことが可能となる。よって、従来無駄に排出していた建物内の排水や建物への雨水の位置エネルギーを有効に利用する事ができる。
【００３４】
また、貯水槽１や排水槽６内の水の水量はエレベータ設置建物の用途や時間帯により変化し、この水量が水車１８を回転させるのに必要十分な水量で無い場合がある。しかし、本実施形態では、貯水槽１や排水槽６内の水を排水管４へ流入させるタイミングを、乗りかご３が運転されていない場合であって、かつ、貯水槽１や排水槽６内の水の水量が水車１８を回転させるのに必要十分な水量である場合としたので、水車１８を効率よく回転させる事ができ、発電効率を最適化できる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態におけるエレベータシステムの構成のうち、第１の実施形態で説明した構成と同一部分の説明は省略する。  
図５は、第２の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図である。  
本実施形態では、エレベータの運転中において、シーブ側クラッチ機構９と発電側クラッチ機構１０とを共に連結させることで、エレベータのシーブ軸１４と回転電機８の回転軸と水車１８の回転軸とを一体として、回転電機８のモータとしての駆動を補助する。
【００３６】
エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、水車１８の回転方向が回転電機８の力行方向と等しい場合で、かつ、貯水槽１の水量計２０ａや排水槽６の２０ｂにより計測した水量が予め定めた基準値以上である場合には、貯水槽１の弁２１ａや排水槽６の弁２１ｂのうち水量が前述のように基準値以上となった水槽に設けられる弁を開放する。これにより、貯水槽１に溜まった雨水や排水槽６に溜まった生活排水が排水管４へ流入する。
【００３７】
排水管４を流れる雨水及び排水を羽１９が受けることで水車１８が回転する。水車１８が回転する事で発生する回転動力は、連結済みの発電側クラッチ機構１０を介して回転電機８に伝達されて当該回転電機８の回転軸を回転させる動力となる。
【００３８】
本実施形態では、エレベータ制御盤１１は、水車１８の回転方向を検出する回転方向検出部１１ｅ、および回転電機８の力行方向を検出する力行方向検出部１１ｆをさらに有する。
【００３９】
また、本実施形態では、エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、乗りかご３が運転されている場合でも、貯水槽１の水量計２０ａや排水槽６の２０ｂにより計測した水量が予め定めた基準値以上である場合には、水量が前述のように基準値以上となった水槽に設けられる弁を開放する。
【００４０】
また、本実施形態では、水車１８の羽１９の形状は、排水管４に流入した雨水や排水を羽１９が受けた際に水車１８が回転電機８の力行方向と同じ方向に回転しやすいように湾曲した形状となっている。
【００４１】
図６は、第２の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、初期状態として、エレベータの運転が停止しており、シーブ側クラッチ機構９が開放されて、発電側クラッチ機構１０が連結されているとする。
【００４２】
ここで、呼び登録がなされると（ステップＳ２１）、エレベータ制御盤１１は、クラッチ制御部１１ｂによりシーブ側クラッチ機構９を連結し（ステップＳ２２）、発電側クラッチ機構１０を連結したままとした上で、運転制御部１１ａにより回転電機８をモータとして駆動させて乗りかご３の昇降を開始する（ステップＳ２３）。
【００４３】
そして、エレベータ制御盤１１の運転制御部１１ａは、登録した呼びへの応答が完了して乗りかご３が停止すると（ステップＳ２４のＹＥＳ）、回転電機８のモータとしての駆動を停止させる（ステップＳ２４→Ｓ３２）。
【００４４】
また、エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、登録した呼びへの応答が完了していない状態で（ステップＳ２４のＮＯ）、貯水槽１の水量計２０ａにより計測した水量、または、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上である場合には（ステップＳ２５のＹＥＳ）、回転電機８のモータとしての駆動を補助してもよい状況になったとして、水量が前述のように基準値以上となった水槽に設けられる弁を開放する（ステップＳ２６）。具体的には、弁開閉制御部１１ｃは、貯水槽１の水量計２０ａにより計測した水量が基準値以上であった場合は貯水槽１の弁２１ａを開放し、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上であった場合は、当該排水槽６の弁２１ｂを開放する。  
このように弁を開放することで、この開放した弁が設けられる水槽から排水管４に水が流入して、当該排水管４の下部の水車１８が回転する（ステップＳ２７）。
【００４５】
そして、エレベータ制御盤１１の回転方向検出部１１ｅは、回転電機８の駆動による回転方向を検出し、力行方向検出部１１ｆは回転電機８の力行方向を検出する（ステップＳ２８）。エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、この検出した水車１８の回転方向が回転電機８の力行方向と同じでない場合には（ステップＳ２９のＮＯ）、水車１８の回転による回転電機８のモータとしての駆動の補助が行なえず、当該駆動の妨げになるとして、発電側クラッチ機構１０を開放する（ステップＳ３０）。
【００４６】
水車１８の回転方向が回転電機８の力行方向と同じである場合は（ステップＳ２９のＹＥＳ）、この水車１８の回転により生じた動力を回転電機８の回転軸に伝達させることで、この回転電機８のモータとしての駆動が補助される事になる。
【００４７】
この場合、エレベータ制御盤１１の運転制御部１１ａは、ステップＳ３０による発電側クラッチ機構１０の開放後、登録した呼びへの応答が完了すると（ステップＳ３１）、回転電機８のモータとしての駆動を停止させ、弁開閉制御部１１ｃは、開放していた弁を閉じる（ステップＳ３２）。
【００４８】
そして、エレベータ制御盤１１の運転制御部１１ａは、この停止後に再び呼び登録がなされた場合は（ステップＳ３３のＹＥＳ）、再び回転電機８をモータとして駆動させて乗りかご３の昇降を開始する（ステップＳ３３→Ｓ２３）。
【００４９】
また、エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、停止後の呼び登録がなされない状態で（ステップＳ３３のＮＯ）、貯水槽１の水量計２０ａにより計測した水量、または、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上である場合には（ステップＳ３４のＹＥＳ）、第１の実施形態で説明したように、水車１８を回転させて回転電機８による発電を行なってもよい状況になったとして、シーブ側クラッチ機構９を開放する（ステップＳ３５）。
【００５０】
エレベータ制御盤１１のクラッチ制御部１１ｂは、ステップＳ３０により発電側クラッチ機構１０が開放されていた場合には（ステップＳ３６のＹＥＳ）、水車１８の回転に伴って回転電機８による発電を行なう事が出来るように、この発電側クラッチ機構１０を連結する（ステップＳ３７）。
【００５１】
エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、ステップＳ３７により発電側クラッチ機構１０が連結された場合、または発電側クラッチ機構１０が元々連結されていた場合には（ステップＳ３７のＮＯ）、水量が前述のように基準値以上となった水槽に設けられる弁を開放する（ステップＳ３８）。具体的には、弁開閉制御部１１ｃは、水量計２０ａにより計測した水量が基準値以上であった場合は貯水槽１の弁２１ａを開放し、いずれかの排水槽６の水量計２０ｂにより計測した水量が基準値以上であった場合は、当該排水槽６の弁２１ｂを開放する。
【００５２】
このように弁を開放することで、この弁が設けられた水槽から排水管４に水が流入し、当該排水管４の下部の水車１８が回転し、この回転にともなって回転電機８の回転軸にトルクが与えられて当該回転電機８が発電機として作用する（ステップＳ３９）。
【００５３】
以上のように、第２の実施形態におけるエレベータシステムでは、第１の実施形態で説明した特徴に加え、エレベータの運転中において、排水管４に流入した水の位置エネルギーを利用して水車を回転させることで、回転電機のモータとしての駆動を補助する事ができる。これにより、第１の実施形態と比較して、建物内の排水や建物への雨水の位置エネルギーをさらに有効に利用する事ができる。
【００５４】
また、第１の実施形態のように、排水管４に流入した水の位置エネルギーを電気エネルギーに変換する場合には、変換効率分のエネルギーロスが発生する。しかし、エレベータの運転中において、排水管４に流入した水の位置エネルギーを利用して水車を回転させて回転電機のモータとしての駆動を補助する場合には、水車１８で得られたトルクは回転電機８にそのまま伝わるので、前述した変換効率分のエネルギーロスは発生しない。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。  
図７は、第３の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図である。  
このエレベータシステムは、第１の実施形態と比較して、回転電機８の発熱部の冷却機能をさらに有する。  
図７に示すように、このエレベータシステムは、第１の実施形態と比較して、回転電機８の発熱部に、当該発熱部の温度を測定する温度測定装置２２が設けられる。
【００５６】
また、このエレベータシステムでは、排水管４に、当該排水管４に流入した水を引き込むための水路であるチューブ２３の一端が取り付けられる。このチューブ２３は、回転電機８の発熱部を経由するように引き回されて、当該チューブ２３の他端は排水管４に再び連結される。
【００５７】
本実施形態では、エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、乗りかご３が運転されている場合において、温度測定装置２２が測定した温度値が所定の基準値を超えた場合に貯水槽１の弁２１ａや排水槽６の弁２１ｂを開放する。これにより、貯水槽１に溜まった雨水や排水槽６に溜まった生活排水が排水管４を介してチューブ２３内へ流入し、この流入した水が回転電機８の発熱部から発せられる熱を吸収して回転電機８が冷却される。
【００５８】
図８は、第３の実施形態におけるエレベータシステムの動作手順の一例を示すフローチャートである。  
まず、初期状態として、エレベータの運転が停止しており、シーブ側クラッチ機構９が開放されて、発電側クラッチ機構１０が連結されているとする。
【００５９】
ここで、呼び登録がなされると（ステップＳ４１）、エレベータ制御盤１１は、クラッチ制御部１１ｂによりシーブ側クラッチ機構９を連結して（ステップＳ４２）、発電側クラッチ機構１０を開放した上で（ステップＳ４３）、運転制御部１１ａにより回転電機８をモータとして駆動させて乗りかご３の昇降を開始する（ステップＳ４４）。
【００６０】
エレベータ制御盤１１の弁開閉制御部１１ｃは、温度測定装置２２により測定した回転電機８の温度が所定の第１の基準値を超える場合には（ステップＳ４５）、弁開閉制御部１１ｃは、貯水槽１の弁２１ａおよび排水槽６の弁２１ｂを開放する（ステップＳ４６）。  
このように弁を開放することで、この弁が設けられた水槽から排水管４に水が流入してチューブ２３に流れ込むので、回転電機８の発熱部が冷却される（ステップＳ４７）。
【００６１】
そして、温度測定装置２２により測定した回転電機８の温度が前述した第１の基準値未満である第２の基準値以下となった場合には（ステップＳ４８）、ステップＳ４７で開放した弁を閉じる（ステップＳ４９）。
【００６２】
これにより、回転電機８の発熱部を冷却することができるので、当該回転電機８の温度上昇を抑えることが可能になる。よって、回転電機８にかかる負荷が低減し、当該回転電機８の寿命や信頼性が増す。
【００６３】
本実施形態では、エレベータの運転が開始された後に回転電機８の発熱部の温度の測定結果により、水槽の弁を開放すると説明したが、エレベータの運転の有無に関わらず、回転電機８の発熱部の温度の測定結果によって水槽の弁を開放することで回転電機８の発熱部を冷却するようにしてもよい。
【００６４】
また、排水管４に、当該排水管４の排水を引き込むための別のチューブを取り付け、このチューブを、エレベータ制御盤１１の発熱部、例えばインバータ装置の設置部分の近傍を経由するように引き回して排水管４に再び連結するようにしてもよい。この場合、雨水や生活排水を排水管４を介してチューブ２３へ流入させることでエレベータ制御盤１１の発熱部を冷却することができるので、当該エレベータ制御盤１１の温度上昇を抑えることが可能になる。よって、エレベータ制御盤１１内のインバータ装置にかかる負荷が低減し、当該エレベータ制御盤１１の寿命や信頼性が増す。
【００６５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。  
前述した第２の実施形態では、エレベータの運転中において、排水管４内の水の流れる位置によって水車１８の回転方向が左右され、この水車１８の回転方向と回転電機８の力行方向とが同じである場合のみに、水車１８の回転動力を回転電機８に伝達して当該回転電機８の駆動を補助したが、この第４の実施形態では、エレベータの運転中において、排水管４内の水の流れる位置に関わらず、水車１８の回転方向と回転電機８の力行方向とが同じになるようにして回転電機８の駆動の補助が行なえる機能を有する。
【００６６】
図９は、第４の実施形態におけるエレベータ設置建物内のエレベータシステムの概略構成を示す図である。図１０は、第４の実施形態におけるエレベータシステムにおける、水車を回転軸に対して垂直方向で見た断面図である。  
本実施形態では、発電側クラッチ機構１０は、回転電機８の回転軸の突出部分の他端と第２の水車２４の回転軸とを連結するためのクラッチである。
【００６７】
図９に示すように、本実施形態では、第１の実施形態で説明した排水管４内の水車１８に代えて第２の水車２４を備える。  
図１０に示すように、第２の水車２４の回転軸には複数枚の羽２５が取り付けられる。排水管４に流入した雨水及び排水を羽２５が受けることで第２の水車２４が回転する。羽２５は、排水管４内の水を受ける位置によって、第２の水車２４が第１の方向および当該第１の方向と逆の第２の方向のいずれかに回転するように、平板状になっている。
【００６８】
また、排水管４内における第２の水車２４の上方にはガイド機構２６が備えられる。このガイド機構２６は、第２の水車２４の回転方向を回転電機８の力行方向と同じになるように、第２の水車２４における排水を受ける位置を誘導するものであり、回転軸およびこの回転軸の軸方向に沿って取り付けられる平板状の可動板を有する。第２の水車２４の回転軸とガイド機構２６の回転軸は、鉛直方向に沿って平行に位置する。
【００６９】
ガイド機構２６の回転軸には当該ガイド機構２６の可動板の位置を切り替えるための小型回転電機２７が取り付けられる。ガイド機構２６の可動板は、小型回転電機２７の駆動により、第１の位置と第２の位置との何れかに位置する。  
第１の位置は、排水管４に流入した水を羽２５が受けて当該第２の水車２４を前述した第１の方向に回転させるための位置である。また、第２の位置は、排水管４に流入した水を羽２５が受けて当該第２の水車２４を前述した第２の方向に回転させるための位置である。  
本実施形態では、エレベータ制御盤１１は、第２の実施形態で説明した力行方向検出部１１ｆおよびガイド制御手段であるガイド制御部１１ｇをさらに有する。エレベータ制御盤１１は、力行方向検出部１１ｆにより回転電機８の力行方向を検出すると、この力行方向と第２の水車２４の回転方向が同一となるようにガイド制御部１１ｇにより小型回転電機２７を駆動させて、ガイド機構２６の可動板の位置の切り替えを行なう。
【００７０】
前述した第２の実施形態では、エレベータの運転中において、排水管４内の水の流れる位置によって水車１８の回転方向が変化し、この水車１８の回転方向と回転電機８の力行方向とが回転電機８の力行方向と同じである場合のみに、発電側クラッチ機構１０を連結して回転電機８の駆動を補助した。
【００７１】
しかし、この第４の実施形態では、回転電機８の力行方向と第２の水車２４の回転方向が同一となるように制御するので、排水管４内の水の流れる位置が変化しても回転電機８の駆動を補助することができる。よって、第２の実施形態と比較して、雨水や排水の位置エネルギーをさらに有効活用することが可能となる。
【００７２】
これらの各実施形態によれば、機器設置や維持の多大な負担を要することなく、建物内の排水等を有効活用することが可能になるエレベータを提供することができる。  
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１…貯水槽、２…昇降路、３…乗りかご、４…排水管、５…生活排水管、６…排水槽、７…エレベータシステム、８…回転電機、９…シーブ側クラッチ機構、１０…発電側クラッチ機構、１１…エレベータ制御盤、１１ａ…運転制御部、１１ｂ…クラッチ制御部、１１ｃ…弁開閉制御部、１１ｄ…ブレーキ制御部、１１ｅ…回転方向検出部、１１ｆ…力行方向検出部、１１ｇ…ガイド制御部、１２…ロープ、１３…シーブ、１４…シーブ軸、１５…第一のベアリング、１６…第二のベアリング、１７…ブレーキ、１８…水車、１９…羽、２０ａ，２０ｂ…水量計、２１ａ，２０ｂ…弁、２２…温度測定装置、２３…チューブ、２４…第二の水車、２５…第二の水車の羽、２６…ガイド機構、２７…小型回転電機。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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