(57)【要約】【課題】据付調整が容易で既設エレベータのかごにも後付けできるかご電源装置の提供。【解決手段】エレベータのかご電源装置２１は、回転体２３と、複数の磁石２５と、発電コイル部２７と、蓄電装置２９とを備える。回転体２３は、かご５の昇降時に駆動体９の駆動に伴って回転する。複数の磁石２５は、回転体の異なる回転角度位置に設けられる。発電コイル部２７は、磁石と非接触に且つ磁石の回転軌跡と対面するように配置される。また、蓄電装置２９は、発電コイル部で発生した電力を蓄える。【選択図】図２
2013234030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータのかご昇降時に駆動体の駆動に伴って回転する回転体と、
前記回転体の異なる回転角度位置に設けられた複数の磁石と、
前記磁石と非接触に且つ該磁石の回転軌跡と対面するように配置された発電コイル部と、
前記発電コイル部で発生した電力を蓄える蓄電装置とを備えた
エレベータのかご電源装置。
【請求項２】
前記駆動体は、ロープであり、前記回転体は、該ロープが巻き掛けられるプーリーであり、
前記プーリー、発電コイル部及び蓄電装置は全て、エレベータのかごの底部に設けられている、
請求項１のエレベータのかご電源装置。
【請求項３】
昇降路内を昇降するかごと、
前記かご内に設けられたかご内照明と、
前記かご内照明の動作を制御するかご内照明電源制御部と、
前記かご内照明電源制御部に接続される二系統の電源系統としてのかご機器用電源及びかご電源装置とを備え、
前記かご電源装置は、請求項１又は２のエレベータのかご電源装置であり、
前記かご停止時を含むかご低速昇降状態では、前記かご機器用電源からの電力供給により基準輝度で前記かご内照明を動作させ、前記エレベータのかご電源装置による発電で得られる輝度が前記基準輝度を超えたならば、電源系統を切り換え、前記エレベータのかご電源装置からの電力供給により、前記かごの昇降速度に比例した輝度で前記かご内照明を動作させる、
エレベータ。
【請求項４】
前記かご内照明電源制御部は、前記かごの昇降速度に比例して前記かご内照明の色調を変更する、
請求項３のエレベータ。
【請求項５】
前記蓄電装置は、発電コイル部で発生した電力のうち、前記かご内照明の動作に用いた電力以外の余った電力を蓄える、
請求項３又は４のエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータのかご電源装置及びそれを備えたエレベータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータのかごに電力を供給する装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。かかる特許文献１に開示の構成では、かご上に、主索が巻きかけられる滑車と、発電機とを備える。
【０００３】
滑車は、主索が巻掛けられていることで、かごの昇降によって回転し、発電機は、その入力軸が滑車の回転軸に結合されている。これによって、かごの昇降に伴ってその昇降速度に比例した回転速度によって発電機が回転され、発生した電力を蓄電装置に蓄え、その電力をかごに設置されている電気機器に供給して利用するように企図されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６７６４０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、上述した従来の構成では、発電機と滑車との軸が連結される構造のため、据付の際、位置合わせ調整が困難なうえ、かごの力行運転時には巻上機を回転させるためのエネルギーに加え、発電機を回すためのエネルギーが余分に必要となるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、据付調整が容易で既設エレベータのかごにも後付けできるエレベータのかご電源装置等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】
上述した目的を達成するため、本発明のエレベータのかご電源装置は、エレベータのかご昇降時に駆動体の駆動に伴って回転する回転体と、前記回転体の異なる回転角度位置に設けられた複数の磁石と、前記磁石と非接触に且つ該磁石の回転軌跡と対面するように配置された発電コイル部と、前記発電コイル部で発生した電力を蓄える蓄電装置とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、据付調整が容易で既設エレベータのかごにも後付けできるかご電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るエレベータのかご電源装置を適用するエレベータ全体を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエレベータのかご電源装置の概要を示す図である。
【図３】エレベータのかご電源装置に用いられる回転体を示す図である。
【図４】照明輝度とかご速度との関係を表すグラフである。
【図５】図４のような電力使用態様を行うための制御・構成のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るエレベータのかご電源装置の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１１】
図１は、エレベータのかご電源装置を適用するエレベータ全体を模式的に示す図であり、乗場や調速機等は図示省略した簡易的な概略図である。エレベータ１は、上下に延びる昇降路３と、その中を移動可能に設けられたかご５及びカウンターウェイト７とを備えている。これらかご５及びカウンターウェイト７は、図示省略する専用ガイドレールによって昇降方向に案内される。
【００１２】
また、昇降路３内には、駆動体９と、その駆動体９を駆動する巻上機１１とが配置されている。駆動体９は、長く延び湾曲可能な部材であり、通常、ロープが用いられている。ロープ等の駆動体９は、巻上機１１に巻きかけられており、巻上機１１の一方側に延びる駆動体９の部分でかご５が支持され、巻上機１１の他方側に延びる駆動体９の部分でカウンターウェイト７が支持される。かかる構成により、巻上機１１によって駆動体９が駆動されると、かご５及びカウンターウェイト７が相互の反対方向となる向きで昇降される。
【００１３】
次に、図２及び図３をも参照して、本実施の形態に係るエレベータのかご電源装置の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係るエレベータのかご電源装置の概要を示す図であり、エレベータのかご電源装置に用いられる回転体を示す図である。なお、図２は、図１の矢印ＩＩ方向からみた状態を示し、図３は、図２の矢印ＩＩＩ方向からみた状態を示すものである。
【００１４】
エレベータのかご電源装置２１は、回転体２３と、複数の磁石２５と、発電コイル部２７と、蓄電装置２９とを備えている。回転体２３は、具体的一例では、例えばロープである駆動体９が巻き掛けられ軸３１周りに回転可能に支持されたプーリーである。このため、回転体２３は、エレベータのかご昇降時に駆動体９の駆動に伴って回転する。回転体２３としてのプーリーは、本実施の形態では、一本のロープにつき二つ設けられており、二つのプーリーは、かご５の底部（下面）において、所定の間隔をあけて相互に離隔して配置されており、図示例では、かご５の下面の相互に反対側となる角部に配置されている。エレベータのかご電源装置２１は、そのような少なくとも一つのプーリーを備える。
【００１５】
複数の磁石２５は、一例であるが、図３に示されるように、回転体２３の異なる回転角度位置に設けられている。より詳細には、複数の磁石２５は、回転体２３における単一半径の円周領域上で、等角度間隔で離隔するように配置されている。
【００１６】
発電コイル部２７は、複数の磁石２５の回転軌跡と対面する態様で、かご５の底部（下面）に固定されている。また、発電コイル部２７は、磁石２５と非接触となるように配置されている。蓄電装置２９もまた、かご５の底部（下面）に固定されている。蓄電装置２９は、電線３３によって発電コイル部２７と接続されており、発電コイル部２７で発生した電力は、蓄電装置２９に蓄えられる。
【００１７】
次に、本実施の形態のエレベータのかご電源装置の作用について説明する。本発明は、エレベータのかご走行時にかご５に設置されたプーリーを利用し非接触で発電を行うものであり、そのためのエレベータのかご電源装置２１を備えたエレベータとしても実施することができる。まず、巻上機１１によりかご５が昇降すると、ロープである駆動体９とのトラクションによりかご５の下部に設置されたプーリーである回転体２３も回転する。その回転速度は、かご５の昇降速度に比例する。
【００１８】
かご５が昇降して、回転体２３が回転するに伴い発電コイル部２７の前を磁石２５が通り過ぎることとなり、その電磁誘導により電力が発生する。発生した電力は、直接かご内照明用電源として使用したり、他の用途に使用したり、あるいは、電線３３を介して蓄電装置２９に蓄える。
【００１９】
例えばＬＥＤをかご内照明として使用し、その電源として本装置の電源を使用する場合は、かご速度に比例してプーリー５の回転速度も変化し、速度が速ければ速いほど発電力も大きくなりかご内照明のＬＥＤ輝度も高くなり、明るくなる。超高速又は高速エレベータと呼ばれるものの中には、昇降路壁がコンクリートで建築されているものが少なくない。そのようなエレベータにおいては、その時点でのかご速度をデジタル値で表示するインジケーターをかご内に備えているものもよくあるが、視覚的な情報として数値だけの変化では、なかなかかご速度の変化は体感し難いのが実情である。そこで、本実施の形態では、エレベータのかご電源装置２１を用いることによって、かご内照明のＬＥＤ輝度を、速度が遅い時は低輝度にし、速度が速い時は高輝度にし、すなわち、照明を可変点灯する。これにより、かご速度の変化を直感的に体感させるようにすることができ、また、意匠的な効果も得ることができる。
【００２０】
また、かかる体感的効果や意匠的効果に関しては、発電した電力を次のように使用することで実施する。図４は、照明輝度とかご速度との関係を表すグラフであり、縦軸にかご内照明の輝度を、横軸にかご速度を示す。エレベータのかご電源装置２１は、かご速度に応じたかご内照明の輝度や色調変化を可能にするものである。図５は、後述する図４のような電力使用態様を行うための制御・構成のブロック図である。かご５内には、かご内照明４１が設けられている。かご内照明４１には、かご内照明電源制御部４３が接続されており、かご内照明電源制御部４３は、かご内照明４１の動作（例えば輝度や色調等）を制御している。かご内照明電源制御部４３には、少なくとも二系統の電源系統が確保されており、すなわち、かご機器用電源４５及び発電コイル部２７が接続されている。
【００２１】
図４において、かご停止時（かご速度ゼロの点）から点Ａまでの低速度区間では、ビルの買電から供給される通常且つ既存の電源であるかご機器用電源４５を利用して、必要最小限の輝度（例えば一般的な通常運転時の輝度あるいは非常灯相当の輝度）として基準輝度に抑えておく。一方、エレベータのかご電源装置２１での発電で得られる輝度がその基準輝度を超えたならば（即ち図４紙面上で点Ａから右側の領域）、回転体２３による発電側に電源系統を切換え（切換え装置は図示しないがかご内照明電源制御部４３又は電力入力系統に設けることができる）、点Ｂまで速度に比例したかご内照明輝度にする。
【００２２】
これにより、低速度域では必要最小限の輝度のため、省エネも兼ねながら既存の明るさまたは最低限の明るさが確保でき、高速度域ではかご速度に応じた輝度変化も直感的に体感できるという効果が得られる。また、低速度域から高速度域に移行するに際して、かごの昇降速度に応じてダイナミックにかご内照明の輝度を変化させることができ、顧客に対してアトラクティブな移動空間を提供することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、図２及び図５に示されるように、蓄電装置２９が設置されていることで、発電時に余った電力、又は発電時の一定割合の電力を蓄電し、停止時の必要最小限の照明電源として利用したり、停電時の非常灯の電源として利用したりすることが可能である。また、より大きな発電力が必要な場合は、複数の回転体２３（二つのプーリー）それぞれに発電コイル部２７を設けておき、発電力を増強（倍増）させるようにすると好適である。
【００２４】
また、本実施の形態では、発電コイル部２７で発生した電力のうち、かご内照明４１の動作に用いた電力以外の余った電力を、蓄電装置２９に蓄えることができるが、このようにして蓄電された蓄電装置２９は、停電時等の非常時の非常灯用電源として使用可能である。
【００２５】
改変例として、かご内照明ＬＥＤの色調をかご速度、即ち発電力に応じて変化させることで、かご速度の演出効果を提供することも可能である。例えば、速度が低い場合は、明度の低い色（濃い青色）で点灯し、かご速度が上がるにつれて、グラデーションの様に、色を変化させ、最高速では明度の高い色（明るい水色）に変化させるといった態様である。
【００２６】
以上に説明した本実施の形態に係るエレベータのかご電源装置によれば、据付調整が容易で既設エレベータのかごにも後付けすることができるという利点がある。すなわち、本実施の形態とは異なり、発電機の入力軸と滑車の軸とが連結されている態様では、軸連結のための位置合わせ等が必要であるため、据付性が良くない上、力行運転時には、巻上機を回転させるためのエネルギーに加え、発電機を回すためのエネルギーが余分に必要となり、エネルギーを余計に消費する問題があり、さらに、必然的に滑車は軸回転型構造を選択する必要があるため、機械的機構にコストがかかる上、別途、発電機等を設置するための大きなスペースも必要となるという問題もある。これに対し、本実施の形態では、発電コイル部と回転体とが非接触の構造のため、据付の際、位置合わせ調整が容易であり、且つ、巻上機を回転させる際のエネルギーに与える影響が格段に少なくて済む。また、非接触で発電する自己発電による省エネ性や、シンプルな機器構成により既存エレベータへの容易な適用性も得られている。
【００２７】
さらに、本実施の形態によれば、既存のかご機器用電源と、かご昇降による自己発電のかご電源装置とを並存させ、発電コイル部で発生した電力をかご内照明の動作に用いることから、乗客がいない場合には必ずしもかご電源装置による発電には依存する必要は無く、乗客がいなくても発電のためにかごを動かさなければならないといった非効率な運用をしなくても済む。さらに、かご昇降速度に対応したかご内照明の動作状態の変更により顧客に対して速度感を視覚的に体感させるなどアトラクティブな移動空間を提供することができる。しかも、そのかご内照明の動作状態の変更は、上記のようにかご昇降速度に依存するが、その照明の動作状態の変更を行うための電力自体が、かご昇降速度に対応した発電に依拠するため、かごをこれまで通り普通に運行させるだけで、蓄電に頼ることなく、そのとき必要十分な電力を無駄なく効率よく獲得して照明の動作状態の変更を行うことができる。
【００２８】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００２９】
例えば、上記の説明では、かご低速昇降状態ではかご機器用電源からの電力供給により基準輝度でかご内照明を動作させ、エレベータのかご電源装置による発電で得られる輝度が基準輝度を超えたならば、電源系統を切り換え、エレベータのかご電源装置からの電力供給により、かごの昇降速度に比例した輝度でかご内照明を動作させるものとしていたが、本発明は、完全に電源系統を切り換えるのではなく、かご機器用電源からの電力供給に加えて、エレベータのかご電源装置からの電力供給を用い、かごの昇降速度に比例した輝度でかご内照明を動作させるようにしてもよいだろう。
【００３０】
また、本発明は、かご機器用電源とエレベータのかご電源装置との系統の切り替え又はエレベータのかご電源装置の系統の追加を、必ずしもかご内照明の輝度を基準に行うことには限定されず、要するに、エレベータのかご電源装置の発電コイル部で発生する電力が所定値未満の場合には、かご機器用電源の電力を使用し、発電コイル部で発生する電力が所定値以上になった場合には、かご機器用電源に代えて又は加えて、発電コイル部で発生する電力を使用する態様を広く含むものである。
【００３１】
また、本発明は、回転体を、かごの下部ではなく上部あるいは側部に設けることを排除するものではない。
【符号の説明】
【００３２】
１  エレベータ、３  昇降路、５  かご、９  駆動体、２１  エレベータのかご電源装置、２３  回転体、２５  磁石、２７  発電コイル部、２９  蓄電装置、４１  かご内照明、４３  かご内照明電源制御部、４５  かご機器用電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013234030.tif 000006
【図５】
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