JP2010037108A - 地上と宇宙をつなぐエレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】地上から宇宙へ行けるエレベーターを提供する。及び省エネを目的とするエレベーターを提供する。
【解決手段】浮力発生容器のような形状とすることで万有引力に合わせ、また、滑車を使ってコンパクトにすることで、水圧が高くならないので扱いやすくなり、水による抵抗も小さそうな浮力発生装置５を釣り合いおもりとして利用する。例えば、釣り合いおもりを最大許容重量の半分と釣り合うように設定し、１または２つの電動機を用いて上下に動けるようにし、かごの中の重量を最大許容重量の半分の半分より重くならないと動かないようにし、また、空の時も動かないようにする。使い勝手は悪いが省エネは期待できるエレベーター。
【選択図】図１

Description

産業上の利用分野

この発明は、▲１▼宇宙と地上をつなぐエレベーターに関するものと、▲２▼省エネを目的とするエレベーターに関するものである。

従来、▲１▼特になし。▲２▼（１）釣り合いおもりの重さを調節するエレベーター。▲２▼（２）回生電力を貯えて電力を取り戻すエレベーター。があった。

発明が解決しようとする課題

これは、次のような欠点があった。
▲２▼（１）重量を調節する技術が難しい。本発明にも同じような欠点があるが、何階からどれだけの重さのものを何階まで運ぶといった条件をコントロールしなければならない。つまり、人なら人数制限等を行わなければならない。▲２▼（２）完全には電力をとりもどせない。
本発明は、これらの欠点を除くためになされたものである。

問題を解決するための手段

▲１▼エレベーター１の上部に綱２をとりつけ、滑車４を利用し、浮力発生装置５を釣り合いおもりとして利用し、電動機３で駆動する。
▲２▼例えば、最大許容重量の半分のものをかごにのせた時に釣り合うおもりを釣り合いおもりとし、かごの中の重さは、最大許容重量の半分の半分より重くする。空の時の移動もしないようにする。このようなエレベーターをできる限り使うようにする。

作用

▲１▼浮力発生装置５を釣り合いおもりとして利用するエレベーター１を電動機３で駆動することによって地上と宇宙の間を行き来することができる。
▲２▼かごとつり合わない釣り合いおもりを使用し、１、または２つの電動機を使用することで上下方向に移動でき、エレベーターとして利用できる。

以下、本発明の実施例について説明する。
▲１▼万有引力と合うように調整された浮力発生装置５を綱２等でエレベーター１とつなぐ。図１に示すような位置に電動機３を設置し、綱２等でエレベーター１とつなぐ。
▲２▼釣り合いおもりをかごとつり合わないように設定して、エレベーターに綱等でつなげる。電動機をエレベータに綱等でつなげる。

発明の効果

▲１▼本発明は以上のような構造で、これを使用するときは、浮力発生装置５を釣り合いおもりとし、電動機３を駆動することで地上と宇宙を行き来することができる。
▲２▼本発明は以上のような構造で、これを使用するときは、釣り合いおもりをかごと釣り合わないものを使ったエレベーターで、重量の下限も制限し、空の場合も移動しないことで、省エネができる。

本発明の斜視図である。 浮力発生装置５の拡大図である。 浮力発生容器６の斜視図である。 省エネを目的とするエレベーターの斜視図である。 エレベーター１の拡大図である。 エレベーターの内部構造の図である。 エレベーターに関するグラフである。 エレベーターに関するグラフである。

符号の説明

１エレベーター ２綱 ３電動機 ４滑車 ５浮力発生装置
６浮力発生容器 ７ストッパー ８壁 ９車輪 １０差し込み口
１１おもり
＜使用するにあたって＞
ここから先は、本発明を使いたいという方向けに、アピールも含めて書いていきたいと思います。
まず、本発明で人を運ぶことを考えたいと思います。［図５］には車輪９を描きました。これは人の場合も物の場合もそうですが、下へ降りる時のことを考えたものです。本発明は、下に降りるときに滑車４にちゃんと綱２がかかるのか不安です。だから、車輪９をつけたのです。あとは、上の方だけでもいいと思いますが、線路を作っておきます。上の方だけの場合は、入り口を太くしておくといいです。［図６］ではエレベーター１の内部構造を描きました。エレベーター１は滑車４をこえる時に回転します。人が乗っている時に回転すると困ります。だから、内部は回転しないように、おもり１１と滑車４を設けることにしました。滑車４のエレベータ側には線路をつけておきます。また、差し込み口１０を設けてエレベーター１が回転するのを防ぐのに何らかの板を差し込めるようにしました。エレベーター１が降りる時に電動機３が１つだけの時は、駆動するものがないので、エレベータ１に電池とモーターを備えておき、それで駆動します。車輪９は滑車４を通る時のために滑車４より大きくします。そして、回転がゆるやかになるように、滑車４付近の線路の曲がり方はゆるやかにしておきます。滑車４を過ぎても差し込み口１０に板を差し込むまで、または、それができるくらい十分時間がたつまではあまり加速しないようにします。
次は、浮力発生装置５について説明します。浮力発生装置５は、浮力発生容器６を［図２］のように動滑車のようにつないだものです。動滑車のようにすることで、コンパクトで、水圧も高くすることないといった利点が生まれます。水による抵抗は多少気になりますが、形はそんなに悪くないのではないかと思います。この装置の製作方法は、まず、地球の中心から地上までの距離をＲ_１、地球の中心から宇宙の行きたい位置までの距離をＲ_２とします。Ｒ_２−Ｒ_１を浮力発生容器６の数で割ります。その値が浮力発生容器６が浮き沈みする距離になります。その値にＲ_２／（Ｒ_２−Ｒ_１）の値をかけてやれば浮力発生容器６の高さが求まります。想定している釣り合いおもりの重力、通常は空のエレベーターの地上での重力と浮力の大きさｅｖｇが釣り合うような体積Ｖを求めます。底面積が、たてが定数で横が浮力発生容器６における高さｒに比例するよう、浮力発生容器６を考える。そして、先ほど求めた高さにおいて、先ほど求めた体積になるような浮力発生容器６を作る。これは一番端用のものです。一番端は発生する力と同じになりますが、その他はすべて２倍の力が必要です。ちなみに、壁に固定する場合は一番

抗だろうと思われます。ちなみに、浮力発生容器６の材料は、変形さえしなければ、袋でもいけると思います。
次は釣り合いおもりについて考えます。釣り合いおもりは、実際は、［図７］のようにエレベーターが空の時の重さに合わされているのだと思います。そして釣り合いおもりとエレベーターとの差が損失となる。それを回生電力としてとりかえすことをやっているが、１００％ではないだろう。釣り合いおもりが空の時のエレベーターと釣り合うように設定されているのは、エレベーターが空の状態で動かされる割合が高いからだと思います。ランダムであれば、［図７］の上の線と下の線の間であればどこでもいいのです。ランダムであれば、想定されるエレベーター全体の重量の領域の一番釣り合いおもりに近い重量と釣り合いおもりの差をみればいいのです。しかし、実際は、運ぶ重量が決まっていると考えられるので、それだけではおかしくなる。エレベーター全体の重さと釣り合いおもり

そういうことで、省エネエレベーターを考えてみた。例えば、最大許容重量の半分のおもりを釣り合いおもりとして使用し、その半分よりも重いものがかごの中に乗らないと動かない。また、空の場合も動かないとした。こういう条件をつけることで、下の方の領域を削って、それによって、通常のエレベーターよりも省エネになる。重量制限を厳しくすることによって釣り合いおもりを有効に使っていこうというものだ。しかし、これには、空のエレベーターの移動ができない（２つの電動機を使って上下に引っ張るようにすればできないこともないが省エネにならない。）釣り合いおもりよりエレベーター全体の方が軽くなる場合は下にも電動機が必要になることや、使われる頻度が低くなる可能性があることや、誰かが降りると自分も降りなくてはならなくなったり、人を待っているために時間が取られたり、階数が多い建物では使いにくい等の欠点がある。階数が多いところでは、最上階と１階だけなど、特急のようにして利用したらどうだろうか。このエレベーターは、人が多くて階数が少ない建物であれば１台くらいあってもよいのではないかと思います。ただ、体重を気にする人もいると思うので普及は難しいかもしれない。ちなみに、電動機を２つ使うのが気になるのだったら、思いきって重量制限を釣り合いおもりと釣り合うときのかごの中の重さ以上としてもいいだろう。
最後に、宇宙と地球をつなぐエレベーターについて書く。浮力発生装置５を釣り合いおもりとして利用するエレベーターはいいのだが、浮力発生装置５を作るのにかかるコストとエネルギーが多少心配ではある。だから、これは物を運ぶのに使うといいと思う。きっちりとした重さが決まったのもなら、その重さも入れたものと釣り合う浮力発生装置５を作ればいい、電動機３はその物の重さよりも軽いものも運ぶなら２つ必要だが、その物を運ぶだけなら１つでいける。例えば太陽電池で発電した電気を二次電池等にためて、それを運ぶのにこれを利用するといい。
エネルギーを使わずに簡単に作れるエレベーターとしては、エレベーターが地上で釣り合いおもりが宇宙にあるときに、エレベーター全体と釣り合いおもりが釣り合うようなものを釣り合いおもりとして、電動機を２つ用いて駆動する方法がある。これだと重量は［図８］に示した上と下の線の間の重さのものに制限される。（できるだけ幅を小さくした方がいいので）その範囲で、重い重量の方が力を発揮する。だけれども、ランダムに来ても浮力発生装置５を空のエレベーターと釣り合うようにした場合と同じくらい力を発揮する。しかし、空のときや軽めのときに弱い。そういう意味では、エレベーターよりも密度の高いものを運ぶときに威力を発揮するだろう。このエレベーターは釣り合いおもりは１つに決まる。［図８］の上下の幅が気になるなら、動滑車のようなおもりにして、一定の力を出すようにしてもいい。しかし、これもコストとエネルギーがかかってしまいそう。

Claims (8)

1. エレベーター１に２本の綱２を利用し、浮力発生容器６を用いて浮力を発生させ、それを釣り合いおもりとして利用し、電動機３を用いて駆動することを特徴とする宇宙と地上をつなぐエレベーター。
2. 浮力発生容器６を用いて、また、滑車４を用いてコンパクトにして宇宙と地上をつなぐエレベーターの釣り合いおもりとして適当な浮力発生装置５。
3. 釣り合いおもりを最大許容重量の半分と釣り合うようにし、２つの電動機を用いて駆動することを特徴とするエレベーター。
4. 浮力を釣り合いおもり、またはそのようなものとして利用することを特徴とするエレベーター。
5. 釣り合いおもりを、かごと釣り合わないようにして、２つの電動機を用いて駆動するエレベーター。
6. 釣り合いおもりをかごと釣り合わないものを使用するエレベーター。
7. 釣り合いおもりを、かごと釣り合うおもさを除いてかごとつり合うおもさから、最大許容重量と釣り合うおもさの間に設定されたおもりを使用し、電動機を２つ使うことを特徴とするエレベーター。
8. 宇宙と地球をつなぐエレベーターで、かごの中が空で、なおかつ、地上にエレベーターがあるときに釣り合う釣り合いおもりを使用し、電動機を上と下の２つ用いて駆動するエレベーター。

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