CN107207211A - 电梯加压 - Google Patents

Abstract

一种对电梯(112)进行加压的方法包括：将大厅(102)加压到与所述大厅(102)高度处的环境压力(P1)不同的压力(P2)。对所述大厅(102)进行加压通常可以包括将所述大厅(102)加压到在所述大厅(102)高度处的所述环境压力(P1)与目的地高度处的环境压力(P6)之间的压力(P2)。这可以允许，在乘客正在等待从所述大厅(102)进入所述电梯轿厢(112)、或等待从所述大厅(102)进入所述大厅(102)外的建筑物环境压力(P1)时，乘客内耳至少发生某种均衡。

Description

电梯加压

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月24日提交的美国临时专利申请号62/083,600的权益和优先权。整个申请以引用的方式整体并入本文。

发明背景

1.发明领域

本公开涉及电梯，并且更具体地涉及电梯加压。

2.背景技术

大气压随高度而变化。由于需要均衡鼓膜两侧的压力，人耳对气压敏感。如果高度改变比内耳可以与环境压力均衡更快，则高度改变可引起不适。

在电梯系统中，对人耳造成的不适可能是对电梯速度的限制因素。虽然这些影响可能潜在地存在于任何电梯系统中，但它们对于跨越300米或以上数量级的高度的电梯是重要因素。内耳通常在电梯下降时特别敏感，所以在超高层建筑电梯中常见的是下降速度比上升速度更慢。电梯轿厢的上升速度和下降速度通常受到限制以便避免引起乘客不适，并且下降速度特别受限制，即使更高的速度在机械上是可行的。

已经使用了对这些限制的一些解决方案来增加电梯速度，而不会引起内耳不适。例如，可以对电梯轿厢进行密封和加压。通过在上升和下降期间控制轿厢内的压力，可以减轻一些压力快速改变。这允许更快的电梯移动。然而，即使这些措施也对在不引起内耳不适的情况下可减少旅行时间的量进行限制。

本领域中仍然需要改进电梯加压。本公开提供针对这个需要的解决方案。

发明概要

一种对电梯轿厢进行加压的方法包括：将大厅加压到与大厅高度处的环境压力不同的压力。例如，大厅可以是被加压到低于地平面处的环境压力的压力的地平面大厅。还可以设想大厅可以是上层大厅，例如超高层建筑的顶层大厅，其被加压到高于上层大厅高度处的环境压力的压力。方法还包括打开大厅与电梯轿厢之间的流体连通，例如通过在电梯轿厢到达大厅时协调地打开电梯门和井道门。

对大厅进行加压通常可以包括将大厅加压到在大厅高度处的环境压力与目的地高度处的环境压力之间的压力。这可以允许，在乘客正在等待从大厅进入电梯轿厢、或等待从大厅进入大厅外的建筑物环境压力时，乘客内耳至少发生某种均衡。在电梯轿厢外的这个额外均衡时间可以允许电梯轿厢以超过传统系统的速度行进，所述传统系统仅依靠电梯轿厢内的加压来进行内耳均衡。

在另一个方面中，方法包括将电梯轿厢相对于大厅密封(例如，当电梯轿厢从大厅离开时)，并且将电梯轿厢加压到大厅的压力与目的地高度处的环境压力之间的压力。以这种方式，加压电梯轿厢除了加压大厅中提供的时间之外，还提供用于内耳均衡的时间。这可以提供10米/秒或更高的上升速率和下降速率。

方法还可以包括：将目的地高度处的目的地大厅加压到电梯轿厢的压力与目的地高度处的环境压力之间的压力，将电梯轿厢移动到目的地高度，以及打开电梯轿厢与目的地大厅之间的流体连通。以这种方式，原始大厅、电梯轿厢和目的地大厅的加压都可以为内耳均衡提供时间，而电梯轿厢仅以内耳均衡所需时间的一小部分来在楼层之间移动。

如上所述，电梯加压系统包括相对于环境大气压密封的加压大厅。井道通过井道门连接到加压大厅。可以设想，电梯轿厢可以支撑在井道内，其中井道与环境压力流体连通。电梯轿厢可以包括电梯轿厢门，其在关闭位置将电梯轿厢相对于环境压力密封，其中电梯轿厢门被配置成与井道门协作，以便在加压大厅与电梯轿厢之间提供通道。

压力控制器可以可操作地连接以控制与加压大厅流体连通的加压器，其中压力控制器和加压器被配置成调节加压大厅内的压力，以便提供如上所述的在大厅中进行至少某种内耳均衡。加压大厅可以包括密封的建筑物通道门，其与提供进出加压大厅的通道的井道门间隔开。例如，密封的建筑物通道门可以是旋转门，其提供加压大厅与处于环境压力的建筑物部分之间的通道，其中旋转门使乘客承受不舒服的特定压力改变，但是在等待电梯到达时开始启动内耳均衡。

除了被压力密封的主大厅外(例如，在建筑物的主入口处)，还可以包括一个或多个上部大厅，其各自处于比主大厅高度更高的独特高度处。每个上部大厅可以被压力密封，并且可以通过相应井道门连接到井道。电梯轿厢可以沿着主大厅和上部大厅移动。一个或多个未加压大厅可以在主大厅高度与上部大厅中的最低大厅高度之间的高度处通过相应井道门连接到井道。

如上所述的压力控制器可以可操作地连接到与每个相应上部大厅流体连通的相应加压器。还可以设想系统可以包括低于主大厅高度的一个或多个加压的下部大厅，其中最低大厅被加压到主大厅处的环境压力与相应下层处的相应环境压力之间的相应压力。

电梯轿厢可以包括与电梯轿厢流体连通的加压器以用于对电梯轿厢进行加压。电梯轿厢的加压器可以可操作地连接到压力控制器，所述压力控制器被配置成调节电梯轿厢在井道内移动时的压力。相应密封件可以可操作地连接到井道，以便在井道与相应加压大厅中的每个和电梯轿厢之间进行密封。

根据以下结合附图对优选实施方案的详细描述，本公开的系统和方法的这些和其他特征将对本领域技术人员变得更加显而易见。

附图简述

为使本公开所属领域的技术人员将在没有不当实验的情况下，容易地理解如何制作并使用本公开的装置和方法，本文以下将参考某些图来详细描述本公开的优选实施方案，其中：

图1是根据本公开构造的电梯加压系统的示例性实施方案的示意性正视图，其示出了建筑物中的乘客在地面层处于环境压力；

图2是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了主大厅中的乘客；

图3是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了电梯轿厢中的乘客处于主大厅高度处；

图4是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了电梯轿厢在井道内移动时位于其中的乘客；

图5是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了电梯轿厢中的乘客处于上部大厅高度处；

图6是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了上部大厅中的乘客；以及

图7是图1的电梯加压系统的示意性正视图，其示出了上层楼层上的乘客处于环境压力。

具体实施方式

现在将对附图进行参考，其中相同参考数字标识本公开的相似结构特征或方面。出于解释和说明而非限制的目的，根据本公开的系统的示例性实施方案的局部视图在图1中示出，并且大致上由参考字符100来指定。在将要描述的图2-7中提供根据本发明的系统的其他实施方案或其方面。本文描述的系统和方法可用于改善电梯乘客内耳舒适度并且增加电梯轿厢速度。

电梯加压系统100包括加压大厅102，所述加压大厅102相对于建筑物106的主楼层104处的环境大气压密封。建筑物106的井道108通过井道门110连接到加压大厅102。电梯轿厢112被支撑在井道108内。因此，井道108可以与环境压力流体连通。电梯轿厢112包括电梯轿厢门114，所述电梯轿厢门114在关闭位置时使电梯轿厢112相对于环境压力密封，如图1所示。电梯轿厢门114被配置成与井道门110、116、118、120、122、124和126协作，以便提供电梯轿厢112与相应大厅之间的通道。

压力控制器136被可操作地连接，以便控制与加压大厅102流体连通的加压器134。压力控制器136可以包括任何合适的打开或闭合的控制环路，以使得压力控制器136与加压器134一起可以调节加压大厅102内的压力，以便提供在加压大厅102中进行至少某种内耳均衡。

加压大厅102包括与井道门110间隔开的密封的建筑通道门138，其为往返于加压大厅102的乘客提供主楼层104与加压大厅102之间的通道。例如，密封的建筑物通道门138可以是旋转门，其提供加压大厅102与建筑物106的环境压力部分之间的通道。旋转门使乘客承受指定的压力改变，所述压力改变不是不舒服，但在等待电梯到达时能够开始内耳均衡。本领域技术人员将容易地理解，除旋转门之外或代替旋转门也可以使用任何其他合适类型的门或空气锁。

除了作为被压力密封的主大厅(例如，在建筑物106的主入口处)的加压大厅之外，还包括多个上部大厅128、130和134，其各自处于高于主大厅高度的独特高度。上部大厅128、130和134中的每一个被压力密封，并且通过相应井道门122、124或126连接到井道108。每个上部大厅128、130和134通过相对于建筑物通道门138所述的相应建筑物通道门158、160和162来连接到相应上楼层152、154和156。电梯轿厢112可以沿主加压大厅102和上部大厅122、124和126移动。

一个或多个非加压大厅(例如，非加压大厅140、142和144)可以在主加压大厅102的高度与上部大厅中的最低大厅高度之间的高度处通过相应井道门(例如，门116、118和120)连接到井道。例如，在建筑物106是超高层的实施方案中，只有高于200米高度的主大堂和上部大厅才需要为加压大厅，并且主大厅与上加压大厅之间的任何大厅不一定必须被加压。

压力控制器(例如，压力控制器136)可以可操作地连接到与每个相应上部大厅128、130和132流体连通的相应加压器146、148和150。这为每个加压上部大厅128、130和132提供了调节的压力，其高于在每个相应高度处的环境压力。

尽管被示为在地面层上具有主大厅、并且所有加压大厅处于建筑图106顶部的示例性上下文中进行描述，受益于本公开的本领域技术人员将容易理解，本文公开的系统和方法可以适应于具有地下层的建筑物，包括具有足够的高度改变以受益于地平面大厅下方的加压大厅的地下电梯。下部大厅可以加压到主大厅的环境压力与相应下层处的环境压力之间的相应压力。此外，虽然在具有三个加压上部大厅和三个非加压大厅的建筑物的示例性上下文中示出，可以使用任何合适数量的加压大厅和非加压大厅。图1中的曲线指示了建筑物106的中间部分未示出，但是在不偏离本公开范围的情况下，可以包括任何合适数量的楼层。

继续参考图1，电梯轿厢112包括加压器164，其与电梯轿厢112流体连通以用于对电梯轿厢112加压。电梯轿厢112的加压器164可操作地连接到压力控制器(例如，压力控制器136)，其被配置成调节电梯轿厢112在井道108内移动时的压力。

一种对电梯进行加压的方法包括：将大厅加压到与大厅高度处的环境压力不同的压力。例如，大厅可以是被加压到低于地平面处的环境压力的压力的地平面大厅(例如，加压大厅102)。还可以设想大厅可以是上层大厅，例如顶层大厅(诸如超高层建筑中的上部大厅132)，其被加压到高于上层大厅高度处的环境压力的压力。方法还包括打开大厅与电梯轿厢之间的流体连通，例如如图3和图5所示的通过在电梯轿厢到达大厅时协调地打开电梯门和井道门。当打开大厅与电梯轿厢之间的流体连通时，可以使用密封件以用于在电梯轿厢与大厅之间进行密封，以便管理井道与轿厢或大厅之间的空气泄漏。当电梯轿厢达到大厅层时，接合这个密封装置。更具体地，这个密封件可以永久地附接在大厅处，例如作为井道门110、122、124和126中的每一个的一部分，并且一旦电梯轿厢到达就可以延伸以便密封电梯轿厢。还可以设想相反情况也可以起作用，即密封件可以永久地附接到电梯轿厢，例如作为电梯轿厢门114的一部分，但应当理解这种配置向电梯轿厢增加了重量。

对大厅进行加压通常可以包括将大厅加压到在大厅高度处的环境压力与目的地高度处的环境压力之间的压力。这可以允许，在乘客正在等待从大厅进入电梯轿厢、或在大厅中等待或从大厅进入大厅外的建筑物环境压力时，乘客内耳至少发生某种均衡。这个额外均衡时间可以允许电梯轿厢(例如，电梯轿厢112)以超过传统系统的速度行进，所述传统系统仅依靠电梯轿厢内的加压来进行内耳均衡。

在另一个方面中，方法包括将电梯轿厢相对于大厅密封(例如，当电梯轿厢从大厅离开时)，并且将电梯轿厢加压到大厅的压力与目的地高度处的环境压力之间的压力。以这种方式，加压电梯轿厢除了加压大厅中提供的时间之外，还提供用于内耳均衡的时间。这可以提供10米/秒或更高的上升速率和下降速率。本领域技术人员将很容易理解，在电梯轿厢与大厅之间仍可以存在某个压力差，直到门打开以用于电梯轿厢与大厅之间的流体连通。

方法还可以包括：将目的地高度处的目的地大厅加压到电梯轿厢的压力与目的地高度处的环境压力之间的压力，将电梯轿厢移动到目的地高度，以及打开电梯轿厢与目的地大厅之间的流体连通，例如，如图3和图5所示。以这种方式，原始大厅、电梯轿厢和目的地大厅的加压都可以为内耳均衡提供时间，而电梯轿厢仅以给定行进高度下的内耳均衡所需时间的一小部分来在楼层之间移动。

参考图1，示出了乘客站在未加压主楼层104中，暴露于主楼层的环境压力P1。由于静液压力、风切变等，压力P1比建筑物106顶部处的环境压力P6高得多。如图2所示，乘客通过门138进入加压大厅102。当通过门138时，乘客被带入低于P1但高于P3、P4、P5和P6的压力P2，其分别如图1所示并且在以下依次进行讨论。与传统系统相比，在乘坐电梯轿厢112之前通过加压大厅102使乘客耳朵抢先开始均衡。

现在参考图3，当电梯轿厢112到达加压大厅102时，电梯轿厢门114和井道门110打开并且乘客乘坐最初在压力P2下被加压的电梯轿厢112。

如图4所指示的，一旦乘客在电梯轿厢112中，门114和110就关闭。电梯轿厢112上升，并且在其这样做时，加压器164将电梯轿厢112的压力(ΔP)从P2转换成P5。如图6所示，在到达上部大厅132时，门114和126打开并且乘客可以移动到上部大厅132中。门114和126关闭，并且乘客通过门162。在这样做时，乘客通过从P5到P6的最终压降，所述P6是上部大厅132层处的环境压力，如图7所指示的。以这种方式，乘客能够在加压大厅中进行转换，所述转换提供舒适的内耳均衡并且允许比传统系统中更快的电梯轿厢速度。受益于本公开的本领域技术人员将容易理解，如何反转以上相对于图1-7描述的过程以用于从上层到下层的下降。此外，虽然以上实例描述了从建筑物中的最低楼层移动到建筑物的顶楼层，本领域技术人员将容易地理解，本文所述的系统和方法可用于在建筑物中的任何楼层之间移动，例如，其中压力是一个问题。例如，上述过程可分别用于在压力P3和P4下在加压大厅102与加压大厅128或130之间移动乘客。

本领域技术人员将容易理解，虽然在本文中称为加压，在本文中称为加压的大厅、电梯轿厢等可以被压力控制或调节以便相对于环境压力提高或降低压力。本领域技术人员还将容易地理解，例如内耳中的压力调整需要时间。在加压大厅中，乘客应有足够的空间以便在其内耳调整时等待电梯轿厢的到达。对于敏感乘客，他们可能会选择在目的地大厅中等待某个额外时间，以使得他们的耳朵在通过旋转门之前进行调整。他们还可以进入电梯之前，在开始大厅中等待额外的时间。

如上所述和附图所示的本公开的方法和系统提供了具有优良性能的电梯加压，所述优良性能包括改善的乘客内耳舒适度和增加的电梯轿厢速度。虽然已经参考优选实施方案展示并描述了本发明的设备和方法，但本领域技术人员会容易地理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行改变和/或修改。

Claims (20)

1.一种对电梯轿厢进行加压的方法，其包括：

将大厅加压到与所述大厅高度处的环境压力不同的压力；以及

打开所述大厅与电梯轿厢之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对所述大厅进行加压包括将所述大厅加压到所述大厅高度处的环境压力与目的地高度处的环境压力之间的压力。

3.根据权利要求2所述的方法，其还包括：

使所述电梯轿厢相对于所述大厅密封；以及

将所述电梯轿厢加压到所述大厅的压力与所述目的地高度处的环境压力之间的压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：

将所述目的地高度处的目的地大厅加压到所述电梯轿厢的压力与所述目的地高度处的环境压力之间的压力；

将所述电梯轿厢移动到所述目的地高度；以及

打开所述电梯轿厢与所述目的地大厅之间的流体连通。

5.根据权利要求4所述的方法，其中移动所述电梯轿厢包括以大于或等于10米/秒的上升速度向上移动所述电梯轿厢。

6.根据权利要求4所述的方法，其中移动所述电梯轿厢包括以大于或等于10米/秒的下降速度向下移动所述电梯轿厢。

7.一种电梯加压系统，其包括：

相对于环境大气压密封的加压大厅；以及

通过井道门连接到所述加压大厅的井道。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述加压大厅是第一高度处的第一加压大厅，其中所述电梯加压系统还包括高于所述第一加压大厅的在第二高度处的第二加压大厅，其中所述第二加压大厅相对于环境压力密封并且通过相应井道门连接到所述井道。

9.根据权利要求8所述的系统，其还包括：

支撑在所述井道内的电梯轿厢，其中所述井道与环境压力流体连通，并且其中所述电梯轿厢包括电梯轿厢门，其在关闭位置将所述电梯轿厢相对于环境压力密封，其中所述电梯轿厢门被配置成与所述井道门协作以便在所述加压大厅与所述电梯轿厢之间提供通道。

10.根据权利要求7所述的系统，其还包括被可操作地连接以便控制加压器的压力控制器，所述加压器与所述加压大厅流体连通，其中所述压力控制器和所述加压器被配置成调节所述加压大厅内的压力。

11.根据权利要求7所述的系统，其中所述加压大厅包括密封的建筑物通道门，其与提供进出所述加压大厅的通道的所述井道门间隔开。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述建筑物通道门是旋转门。

13.一种电梯加压系统，其包括：

主大厅，其被压力密封；

井道，其通过井道门连接到所述主大厅；

一个或多个上部大厅，其各自在高于所述主大厅高度的独特高度处，其中每个上部大厅被压力密封并且通过相应井道门连接到所述井道；以及

支撑在所述井道内的电梯轿厢，其中所述电梯轿厢被配置成在所述主大厅和所述一个或多个上部大厅中移动。

14.根据权利要求13所述的系统，其还包括一个或多个未加压大厅，所述一个或多个未加压大厅在所述主大厅高度与所述一个或多个上部大厅中的最低大厅高度之间的高度处通过相应井道门连接到所述井道。

15.根据权利要求13所述的系统，其还包括压力控制器，所述压力控制器可操作地连接到与所述主大厅流体连通的加压器。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述压力控制器可操作地连接到与所述一个或多个上部大厅中的每个相应大厅流体连通的相应加压器。

17.根据权利要求13所述的系统，其中所述电梯轿厢相对于所述井道密封并且还包括与所述电梯轿厢流体连通的加压器。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述电梯轿厢的所述加压器可操作地连接到压力控制器，所述压力控制器被配置成调节所述电梯轿厢在所述井道内移动时的压力。

19.根据权利要求13所述的系统，其还包括密封件，所述密封件可操作地连接到所述井道以便在所述井道与所述主大厅和电梯轿厢之间进行密封。

20.根据权利要求13所述的系统，其还包括可操作地连接到所述井道的相应密封件，所述相应密封件在所述井道与所述一个或多个上部大厅中的每一个和电梯轿厢之间进行密封。