JP2023532858A - パノラマ真空エレベータの昇降路機構 - Google Patents

パノラマ真空エレベータの昇降路機構 Download PDF

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Abstract

本アプローチは、エレベータのキャビンが、このエレベータのキャビンの上下の空気圧差により、垂直方向にあるまたは垂直方向に傾斜した、密閉されたエレベータシャフト内で動作される、真空(または空気圧)エレベータの分野にある。そのようなアプローチには、従来のエレベータシステムに以前から使用されているロープ、滑車、チェーン、ギア、または油圧式機械を有する必要がない。より詳しくは、本アプローチは、エレベータの昇降路が、全ての階の床から天井まで及ぶパノラマガラスパネルから作られ、この種のエレベータには、全ての従来のエレベータ製品に以前から使用されている金属製建設構造-フレーム、メッシュ、ガイドまたはレール-が含まれない、パノラマ真空エレベータの分野にある。

Description

本アプローチは、垂直方向にあるまたは垂直方向に傾斜したエレベータシャフト内のエレベータのキャビンで人、動物および物を運ぶためのエレベータの分野にある。より詳しくは、本アプローチは、エレベータのキャビンが、このエレベータのキャビンの上と下の空気圧差により、垂直方向にあるまたは垂直方向に傾斜した、密閉されたエレベータシャフト内で動作される、真空エレベータの分野にある。
この項目に記載されたアプローチは、追求され得るアプローチであるが、必ずしも、以前に考案されまたは追求されたアプローチではない。したがって、特に明記のない限り、この項目に記載されたアプローチのいずれも、この項目に含まれるという理由だけで先行技術として適格であると想定されるべきではない。
既存のエレベータの設計は、操業法によって異なり、それらは大きな制限を受ける。
牽引式エレベータは、最も一般的なタイプのエレベータであり、滑車システム上の牽引スチールロープまたはベルトによってキャビンが昇降するものである。
コンクリートシャフト、レール、ガイド、およびカウンターウェイトのために、牽引式エレベータは空間効率が良くない-牽引式エレベータは、大きな設置面積を占め、通常、エレベータシャフトの上に別の機械室を必要する。それに加え、牽引式エレベータは、設置と維持に費用がかかり、また設置面積が大きく、設置費や維持費が高く、大量の潤滑油で発がん性物質が同伴されて健康上のリスクがあるため、低層の建物、または住戸や小規模オフィス内の私用の設置用には不向きである。
牽引式エレベータの設計では、キャビンとその乗員の質量を相殺するために、カウンターウェイトが使用される。このような設計のために、モータはそれほど大きい質量を移動させる必要がない。牽引式エレベータには、ギア式とギアレス式がある。ギア式エレベータでは、車輪を駆動し、ロープを動かすモータがギアボックスに取り付けられている。ギア式装置は、最大500フィート/分(約152m/分)の速度に達し得る。これらの機種は、初期投資、維持費、およびエネルギー消費の面で、中間のコストになるであろう。ギアレス牽引式エレベータでは、モータの先端に綱車が直接取り付けられている。この機種では、最大2,000フィート/分(約610m/分)の速度に達し得る。この機種は、初期投資額が高く、維持費は平均的である。しかしながら、ギアレス牽引式エレベータは、ギア式牽引式エレベータよりも、エネルギー効率が優れている。牽引式エレベータは、頭上の大きな設置面積および高い設置費と維持費が許容される、換気シャフトが居住空間の外に位置している高層ビルに最適である。
油圧式エレベータには、頭上の巻上装置が使用されない。その代わりに、これらのエレベータは、シリンダの内部に取り付けられた作動油駆動型ピストンを使用してキャビンを持ち上げる。この作動油は従来、合成油系であり、設置する場所に環境負荷が生じる。
油圧式エレベータには、低層、低速、高い設置費と維持費、高いエネルギー費、および高い環境負荷という制約があり、このため、この種のエレベータは個人宅への設置には不向きである。油圧式エレベータは、運転速度が-典型的に150フィート/分(約46m/分)以下と-遅いため、5階建てまでの建物でよく見受けられる。
また、油圧シリンダやピストンの構造上、技術的な制約のために高さを伸ばせないことも、油圧式エレベータの高さ制限の一因となっている。それに加え、他のエレベータに比べ、油圧式エレベータの消費電力が大きいことも挙げられる。
油圧式エレベータには3つのタイプ:穴あき、穴なし、およびロープ式がある。穴あきタイプの油圧式エレベータは、油圧シリンダがドリル穴の内側に配置されており、最大60フィート(約18m)の移動が可能である。穴なし油圧式エレベータにはドリル穴が必要なく、このため、既存の建物や、掘削があまりにも困難または高価であろう地域で、このタイプのエレベータが理想的になる。穴なしエレベータは、40フィート(約12m)を超える移動を必要とするどの場所にも、設置するべきではない。ロープ式油圧式エレベータは、エレベータを動かすためにロープとピストンの組合せを使用し、その最大移動距離は約60フィート(約18m)である。
機械室レス(MRL)エレベータは、エレベータシャフトの上に専用の機械室がない牽引式エレベータである。機械は、オーバーライド空間内にあり、メンテナンスや修理が必要とされる場合、エレベータのキャビンの上部からアクセスされる。MRLエレベータは、環境負荷、比較的高い騒音レベル、大きい設置面積、および中程度から酷く高い設置費や維持費のために、個人宅や戸建て住宅での利用にはあまり適していない。
制御ボックスは、エレベータシャフトに隣接する制御室に設置されている。MRLエレベータは、最大移動距離が250フィート(約76m)であり、最大500フィート/分(約152m/分)で移動できる。MRLエレベータの初期費用や維持費はギア式牽引式エレベータと同等であるが、MRLエレベータの消費電力は、ギア式エレベータと比べて比較的少ない。移動距離が最大250フィート(約76m)の中層ビルにとって、機械室レスタイプのエレベータが主流となってきている。MRLエレベータは、エネルギー効率が高く、設置空間も少なくて済み、運転や信頼性もギアレス牽引式エレベータと同程度である。米国でMRLエレベータの普及が遅れている主な理由は、建築基準法に、モータを昇降路内に設置できない規定があったことである。
シャフトレスエレベータは、2階建て住居に適合するように設計された小型の住宅用エレベータであり、設置時の混乱が最小限に抑えられる。それらは、階段昇降機やシャフト式エレベータの良い代替品である。
シャフトレスエレベータには、安全性の懸念を含む多くの制限があり、それが潜在的な手足の切断による怪我のリスクが高いために、「オープン」シャフト構造による落下の危険性があるので、このエレベータは1階分のみの移動が義務付けられている。そのため、シャフトレスエレベータは、昇降の途中に障害物に出くわした場合に、キャビンが動くのを停止させる多数のセンサを装備している。安全上の理由から、この構造には定圧制御が採用されており、人がエレベータの呼出しボタンや、行先階のボタンを長押しすることで、キャビンを動かし続けることができる。それに加え、このタイプのエレベータは、騒音が多く、環境負荷が大きく、維持費が高い。
このタイプのエレベータは、その名の通りシャフトがなく、エレベータのレール/ガイドがむき出しになっており、そのレールをキャビンが上下する「オープン」構造である。モータは、エレベータのキャビンの上に設置され、ロープ/ケーブルを使ってキャビンを上下に引っ張る。
空気圧エレベータは、キャビンの上にある「シャフト」の部分真空を利用して、キャビンを密閉された昇降路シャフト内で上下に移動させる。
技術的な制約のために、空気圧エレベータは、速度が遅く、積載量が少ないため、通常、小さな積み荷(最大モデルで500ポンド(約227kg)まで)しか持ち上げることができず、設置に大きな制約がある。空気圧エレベータのもう1つの欠点は、シャフトにアクリル樹脂材料を使用することである-その材料は、キャビンの真空シールとの摩擦のために時間の経過により、摩滅し、傷が付き、薄くなる。いくつかある欠点の中でも、円管形状のために、車椅子を乗せる場合、個人宅の環境にはシャフトが嵩張り、実質的に後付けができない。最後に、高い騒音レベルのため、この独特なタイプのエレベータは、個人宅への設置にとって決して好ましい選択ではない。
空気圧エレベータの設計では、キャビンを同じ上昇レベルに保つために、「シャフト」の上にある弁は、「ブレーキ」として使われるダイヤフラムやピストンと連動して閉じられる。キャビンの上部の圧力が急激に上昇した場合にも、この「ブレーキ」が使われる。空気圧エレベータの設計では、下降するときは、空気が「シャフト」を加圧し、キャビンが自重で下降できるように弁を使用する。停電時には、キャビンは自動的にゆっくりと1階まで下降する。その乗り心地は、スムースではなく、かなり「上下に揺れる」-例えば、キャビンが降下するためには、最初に、ブレーキピストンを後退させられるように少し上昇する必要があり、それによって始めて、真空力を低下させるか、外気を「シャフト」に導入するかして、キャビンを自重で降下させることによって、キャビンが降下することができる。上昇時にも、同じ「上下の揺動」が見られる-ある階で停止する必要がある場合、最初に、床面より少し高い位置に上昇して、ブレーキピストンを後退させ、その後、床面まで下降して、後退したピストンで静止する。空気圧エレベータの設計の技術的な制約のために、「シャフト」はアクリル樹脂材料から製造され、円形である。
本アプローチが克服しようとする既存の解決策の欠点は、以下のように要約されるであろう:
-デザインの悪さ。エレベータは、通常、その構成においてコンクリートと重金属の荷重を運ぶ不格好で大きな塊の(clunky-chunky)構造を連想させる。これらの要素は、初めは必要に思えるが、エレベータのコア構造は100年以上も変わっておらず、技術と美観設計の両方で、大きな変革が求められている。実際、長年に亘りエレベータに従来用いられてきた技術的アプローチは、エレベータのサイズ、形状、使用材料、および美観にある種の制約を課しており、美観にとって大きな課題となっている。そのため、個人宅のエレベータは、レール、ガイド、チェーン、ロープ、カウンターウェイト、滑車、およびギアなどの見苦しい構造要素を見えなくするために、通常、隠されている。このように、既存のエレベータシステムは、エレベータが、障害者、身体障害者や健康を害した人(handicapped, disabled and impaired)のための高層生活で「必要な」解決策として考えられている、購入者の予算で高価なアイテムとなっている。
-安全でない。ロープやケーブルが切れて、自由落下の危険性があり、このシステムは、ケーブルが切れたときに作動する緊急ブレーキに依存している。緊急ブレーキはレールに掛かるため、このブレーキ機構は、常にレールが構造に存在する必要がある。空気圧エレベータで真空が失われても、同様に、自由落下の危険が生じる。安全性の問題は、既存のどのエレベータの設計でも、その安全機能は、ブレーキがレールに掛かるような単一の必須機構に依存していることが多く、何らかの不具合が生じると、大きな安全上の危険が生じる。1つの機能に対して二重、三重の安全対策を施すことは、大抵、コスト高になると考えられている。その結果、常に安全機能が動作するように、安全部品(例えば、ケーブル、ロープ、ブレーキ)の定期的な交換を義務付けるなど、頻繁なメンテナンスが必要となり、維持費が増加する。空気圧エレベータの場合には、電子機器や弁制御機構の不具合によっても、自由落下の危険性があるであろう。また、シャフトレスエレベータは、オープンな構造であるため、子供の怪我や手足の怪我などの重大なリスクがある。
-健康被害。エレベータのほとんどは、ギアボックス、レール、ガイドなどの可動金属部品の潤滑に化学油を多用している。それに加え、油圧式エレベータでは、特殊な合成作動油を使用している。これらの油は全て、発がん性物質を同伴し、人々の生活に望まれない油臭をもたらす不快な煙を発生させる。もし、換気の良いシャフトがある共有空間に設置されていれば(最近の主流として実装されている)、これは大きな問題ではない。しかし、個人宅や限定空間に設置された場合、居住者は有害な煙に曝され、健康被害を受けることになる。
-嵩張る。既存のエレベータは、設置面積が大きい。牽引式、油圧式、およびMRLエレベータには、まさに、コンクリート製のシャフト、レールやガイドのための空間、シャフト内のスライドドア機構のための空間、およびカウンターウェイトのための空間が必要とされ、このため、シャフトの設置面積がキャビンのそれをはるかに超えてしまう。実際に、牽引式、油圧式、およびMRLエレベータは、キャビンの3~5倍大きい設置面積を占め、「非常に嵩張る」ものになっている。空気圧エレベータは、円管形状であり、本体が組み立て済みの状態で到着するため、設置するのが難しい。また、このタイプのエレベータは、設置面積もキャビンよりかなり大きい。例えば、車椅子用の空気圧エレベータは、直径が5フィート(約1.5m)以上あり、これは、どの家のドアにも入りそうになく、後付けの致命的な問題となってしまう。一方、シャフトレスエレベータは、設置面積は最も小さいが、1階分の移動に限定され、安全面では重大な問題がある。嵩張る解決策は、既存の住宅にエレベータを設置する場合、深刻な欠点があり、後付けエレベータの解決策を検討した場合、法外に高くなる可能性がある。
-騒音が出る。稼働しているモータ、滑車、ガイド、チェーン、そして空気圧エレベータの場合には、高騒音のエアコンプレッサから出る騒音は、個人住宅やマンションへのエレベータの設置を検討する際、余計な難題となる。
-遅い速度。全てのホームエレベータは極めて遅く、毎秒5~8インチ(約13~20cm)の速度で移動する。より高速な解決策は、通常、より嵩張り、より高価な代替品に関連する。
-高いエネルギー費。市場の既存のシステムのギアボックス、滑車、レール、およびガイドの摩擦のために、エレベータは、摩擦を克服するためにかなりの量の電力を使用し、これによりシステム全体がエネルギー面で非効率になっている。
-高価である。レールとガイドなどの重金属構造、ギアボックス、コンクリートシャフトおよび長くかかる設置のために、現代のエレベータは、高い製品原価と設置費を負担する。それに加え、頻繁なメンテナンスや消耗部品の交換のために、維持費が高くなり、エレベータの設置費と維持費が高くなる-これは法外な要因である。
本明細書で後述する本アプローチで紹介する技術は、先に概説した欠点を克服するものである。
ここに記載されたアプローチは、添付図面を参照することによって、よりよく理解され、その多数の特徴および利点が、当業者に明白となるであろう。理解を容易にし、単純化するために、同じ番号を有する要素が、異なる図面において同じである場合、図面内の要素の共通の番号付けが採用される。
以下に列挙する図面は、制限的な意味ではなく、例示的な意味と見做されるべきである。図面の各々は、本発明の1つ以上の実施の形態を描いており、本発明の範囲を決して限定するものではない。本発明の範囲の唯一かつ排他的な指標、および出願人が本発明の範囲であると意図するものは、本出願から発行される一連の請求項の文字通りの範囲および同等の範囲であり、かかる請求項は、その後の修正を含む特定の形態で発行されるものである。
ある実施の形態における、2階建てBlissera Elevatorシステムの正面図、側面図および背面図 ある実施の形態における、キャビンが作動中の2階建てBlissera Elevatorシステムの斜視図 ある実施の形態における、2階建て昇降路の上部正面斜視図および下部背面斜視図 ある実施の形態における、2階建て昇降路の正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路の上面図および底面図 ある実施の形態における、昇降路ベルト接続部の正面拡大斜視図 ある実施の形態における、昇降路の分解図 ある実施の形態における、昇降路基礎の正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路基礎の底面図 ある実施の形態における、昇降路基礎の上面図 ある実施の形態における、昇降路基礎の上部斜視図 ある実施の形態における、昇降路基礎の分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路基礎外囲器の斜視図 ある実施の形態における、昇降路基礎外囲器の分解図 ある実施の形態における、昇降路基礎ベースの斜視図 ある実施の形態における、昇降路基礎ベースの分解図 ある実施の形態における、基礎フレームの上部と下部プロファイルの断面図 ある実施の形態における、昇降路基礎フレームの正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路基礎フレームの底面図 ある実施の形態における、昇降路基礎フレームの上面図 ある実施の形態における、昇降路基礎フレームの斜視図 ある実施の形態における、昇降路基礎フレームの分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路エッジフレームのプロファイルの断面図 ある実施の形態における、基礎フレームの背面プロファイルの断面図 ある実施の形態における、昇降路基礎グリルフレームの正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路基礎グリルフレームの底面図 ある実施の形態における、昇降路基礎グリルフレームの上面図 ある実施の形態における、昇降路基礎グリルフレームの拡大断片図 ある実施の形態における、昇降路基礎グリルフレームの斜視図 ある実施の形態における、昇降路シャフトの正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路シャフトの底面図 ある実施の形態における、昇降路シャフトの上面図 ある実施の形態における、昇降路シャフトの正面斜視図 ある実施の形態における、昇降路シャフトの分解図 ある実施の形態における、閉じた位置にある昇降路ドアの上面図 ある実施の形態における、開いた位置にある昇降路ドアの上面図 ある実施の形態における、昇降路本体の斜視図および分解図 ある実施の形態における、昇降路本体の後方角部のガラスパネル接続部を示す図 ある実施の形態における、昇降路本体の正面角部の斜視図 ある実施の形態における、昇降路出入口フレームの正面図および側面図 ある実施の形態における、昇降路出入口フレームの分解正面図 ある実施の形態における、昇降路出入口フレームの上面図および底面図 ある実施の形態における、昇降路ドアの出入口フレームの上側と下側のエッジを示す図 ある実施の形態における、昇降路ドアの中間エッジ接続部の正面図 ある実施の形態における、昇降路ドアの上部エッジの出入口フレームの背面斜視図 ある実施の形態における、出入口フレームガスケットの断面図 ある実施の形態における、出入口フレームの分解背面図 ある実施の形態における、昇降路出入口フレームのフレーム側部ドアヒンジの斜視図 ある実施の形態における、真空シールの有るものと無いものの昇降路出入口フレームのヒンジ接続部を示す図 ある実施の形態における、昇降路出入口フレームの側部ドアヒンジの分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの上部ヒンジへの昇降路出入口フレームの側部ヒンジ接続部を示す図 ある実施の形態における、昇降路のドア中間ヒンジと共に昇降路出入口フレームの側部ヒンジを示す図 ある実施の形態における、呼び出しボタンの筐体を含むドアヒンジと共に昇降路出入口フレームのヒンジを示す図 ある実施の形態における、昇降路ドアの下側ヒンジと共に昇降路出入口フレームの側部ヒンジを示す図 ある実施の形態における、前面パネルの上面図、正面図、底面図および側面図 ある実施の形態における、前面パネルの正面斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの背面斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの正面分解斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの上方角部の正面斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの下縁の正面拡大斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの下縁の背面拡大斜視図 ある実施の形態における、前面パネルの上縁の正面拡大斜視図 出入口フレームと前面パネルの接続部の分解断面図 ある実施の形態における、出入口フレームと前面パネルの接続部の分解斜視図 ある実施の形態における、出入口フレームと前面パネルの接続部の断面図 ある実施の形態における、出入口フレームと昇降路ドアの接続部の断面図 ある実施の形態における、昇降路ドアの中間側面図、背面図およびヒンジ側面図 ある実施の形態における、昇降路ドアの上面図、正面図および底面図 ある実施の形態における、昇降路ドアの下縁の正面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ドアの正面分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの下縁と上縁の分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路ドアの下縁の背面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ドアの背面分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの上側ヒンジの正面および背面上部分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの上側ヒンジの上部および底部正面分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの下側ヒンジの正面および背面分解図 ある実施の形態における、昇降路ドアの中間ヒンジの斜視図 ある実施の形態における、呼び出しボタン筐体を含む昇降路ドアの中間ヒンジの斜視図 ある実施の形態における、昇降路ドアの中間ヒンジの底面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベースに接続された昇降路ベルトの斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの正面図および側面図 ある実施の形態における、上階レベルでの昇降路ベルトのオプションの正面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの上面図 ある実施の形態における、基礎階レベルでの昇降路ベルトのオプションの正面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの正面分解図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの背面角部の接続部の様々な拡大図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの正面および背面角部の内側図 昇降路ベルトの正面および背面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベルトおよび昇降路ガラスパネルの断面図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの正面角部の様々な図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の正面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の背面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の上面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の底面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の正面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の背面斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の正面分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の背面分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の側面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体および側部カバーの断面図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の正面拡大斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベース本体の分解斜視図 ある実施の形態における、昇降路ベースの上部カバーの拡大斜視図および断面図 ある実施の形態における、機械室(MR)の正面図および側面図 ある実施の形態における、MRの底面図 ある実施の形態における、MRの上面図 ある実施の形態における、MRの上面および底面斜視図 ある実施の形態における、MR外囲器の斜視図 ある実施の形態における、MR外囲器の分解図 ある実施の形態における、MR電子装置が露出されたMRの斜視図 ある実施の形態における、MR電子装置の斜視図 ある実施の形態における、真空室が露出されたMRの斜視図 ある実施の形態における、MR真空室およびエアフィルタの斜視図 ある実施の形態における、MR真空室の正面図および側面図 ある実施の形態における、MR真空室の斜視図 ある実施の形態における、MR真空室の分解図 ある実施の形態における、露出された真空圧縮機および排気管の斜視図 ある実施の形態における、排気管の斜視図 ある実施の形態における、排気管の分解斜視図 ある実施の形態における、排気管の中央通路の分解斜視図 ある実施の形態における、排気管エアポケットの分解図および斜視図 ある実施の形態における、MR排気管フランジ(例)を有するMR真空圧縮機の様々な図 ある実施の形態における、MR真空圧縮機(例)の様々な図 ある実施の形態における、MR排気管フランジの斜視図および分解図 ある実施の形態における、露出されたMR圧縮機フレームの斜視図 ある実施の形態における、MR圧縮機フレームおよびMRベースフレームの分解図 ある実施の形態における、MRエッジフレーム、MRベースフレームおよび緊急ブレーキの斜視図 ある実施の形態における、MRエッジフレームプロファイルの図 ある実施の形態における、MRベースフレームおよび昇降路本体へのMRエッジフレームの接続を示す図 ある実施の形態における、MRベースフレームの正面図および側面図 ある実施の形態における、MRベースフレームの底面図 ある実施の形態における、MRベースフレームの上面図 ある実施の形態における、MRベースフレームの分解図 ある実施の形態における、排気グリルの正面図および側面図 ある実施の形態における、排気グリルの上面図および底面図 ある実施の形態における、排気グリルの底面斜視図 ある実施の形態における、排気グリルのフラグメントの図 ある実施の形態における、昇降路基礎、本体および頭部の構築に使用されるプロファイルの図 ある実施の形態における、昇降路ドア、ヒンジおよび前面パネルの構築に使用されるプロファイルの図 ある実施の形態における、昇降路ベルトの構築に使用されるプロファイルの図
以下の記載において、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が述べられている。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細なく実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本発明を不必要に分かりにくくしないために、構造およびデバイスがブロック図の形態で示されている。
本アプローチは、ある実施の形態において、エレベータ昇降路(昇降路)およびエレベータのキャビン(キャビン)の主構造要素として大型強化ガラス(tempered glass)パネルが使用される、垂直方向にあるまたは垂直方向に傾斜したエレベータシャフト内で人、動物および物を運ぶパノラマ真空エレベータシステムを含む。
ガラスが構造用金属フレーム骨格のフィラーとして伝統的に使用されるガラスパネルの一般的な使用とは対照的に、本技術におけるガラスパネルは、パノラマ真空エレベータシステムの主要な構造要素であり、ある実施の形態において、構造全体の質量を支える、システムの「外骨格」である。
ガラスパネルは、昇降路構造で使用される場合、ある実施の形態では、アルミニウム合金から製造されており、ガラスパネルをしっかりと一緒に保持し、シャフト内部の圧力が低い場合には大気圧の爆縮力に抵抗し、もしあれば、シャフト内部の圧力が高い場合には爆発力に抵抗し、よって、ある実施の形態において、頑丈な構造アセンブリを形成する「昇降路ベルト」アセンブリの上に積み重ねられる。
昇降路ベルトと1階建てガラスパネルアセンブリの組合せは、ある実施の形態において、エレベータシャフトアセンブリの内部に滑らかな表面を有する1階建てエレベータシャフトアセンブリを形成する。この例示の1階建てエレベータシャフトアセンブリは、ある実施の形態において、「昇降路ベルト」の上に「位置し」、人、動物および物がエレベータのキャビンに入り、そこから出ることができる出入口を片側に有する。
複数の1階建てエレベータシャフトアセンブリ(ここでは「昇降路セクション」または「シャフトセクション」とも称される)が互いに積み重ねられ、ある実施の形態において、複数の階(フロア)アセンブリが各階レベルで出入口を有し、滑らかなキャビンの乗り心地と適切な真空動作のために昇降路内部に均一な(および/または平らな)表面を有するエレベータ昇降路を形成することができる。例えば、昇降路の内面の任意の部分に関する(垂直方向に)均一な、滑らかな、平らな、または均一に滑らか/平らな表面は、昇降路、またはその少なくとも一部の閉じた輪郭を形成する、その部分に関する表面の全ての内向き地点の地上垂直投影によって決定されることがあり、一方で、輪郭(部分)の幅は、昇降路シャフト寸法変動の許容誤差に制限される。
各階での昇降路ベルトは、床面と水平になっており、その床に固定され、構造全体を安定させることができる。ある実施の形態において、昇降路ベルトは、床の厚さ内にあり、よって、ガラスパネルが床から天井まで広がるように見える。
ある実施の形態において、その全体構造は、基礎フレームに自在に設けられた複数のピンの上に載っている。よって、全体構築は、このような実施の形態おいて、昇降路基礎100から切り離され、そのシステムは、地震の揺れや衝撃に耐えることができる。
エレベータキャビンの壁も、強化ガラスで作られ、ある実施の形態において、キャビンの床とキャビンの上部(天井)に固定され、キャビンの質量を積み荷と共に支える。
ガラス製のキャビンは、ガラス製の昇降路シャフト(昇降路シャフト)内を摺動し、ある実施の形態において、キャビンの上に低い空気圧を生じることで真空力によって支持され、キャビンの下の高い大気圧が、キャビンとその積み荷に課せられる重力に打ち勝って、キャビンを押し上げることができる。
キャビンの上の低い空気圧は、キャビンの上のエレベータ昇降路から空気を「吸い込み」、キャビンを押し上げるのに-キャビンの上下の昇降路に十分な空気圧差を作り出す高風量コンプレッサ装置により作られる。
ガラス製真空エレベータシステムの利点には、他の既存の解決策と比較して、以下の利点がある:
- エレベータシステムに、レール、ガイド、油圧、ロープ、ベルト、滑車、ギア、チェーン、またはカウンターウェイトを組み込む必要がないため、設置および維持がより簡単である。
- 半透明の大型ガラスパネルは、部屋の真ん中に設置した場合でさえ、実質的にどんなインテリアにもなじむので、美観上の大きな利点がある。
- 構造が非常にコンパクトで、他の既存の解決策と比較しても、設置面積が数倍小さくなる。
- 従来のエレベータモデルに比べ、安全性が高い。特に、子供に安全であり、落下防止、耐火性、耐衝撃性、飛散防止、停電に強い。
- 使用材料が安価なため、製造費が低い。
- 部品が嵩張らないため、輸送や組立てに有利である。
- 摩耗部品が少なく、潤滑が不要なため、維持費が低い。
- 環境に優しく、潤滑油を必要とせず、解体後に完全にリサイクル可能である。
1つの実施の形態において、ガラス製昇降路は、床から天井まで広がる3つの大型ガラスパネルと、各1階建てアセンブリでの出入口とを含む三角形の昇降路である。この実施の形態において、三角形のキャビンが、この昇降路に設置される。
代わりの実施の形態において、ガラス製昇降路は、床から天井まで広がる4つの大型ガラスパネルと、各1階建てアセンブリでの出入口とを含む、長方形の昇降路である。この実施の形態において、長方形のキャビンが、この昇降路に設置される。
代わりの実施の形態において、ガラス製昇降路は、床から天井まで広がる5つの大型ラスパネルと、各1階建てアセンブリでの出入口とを含む、五角形の昇降路である。この実施の形態において、五角形のキャビンが、この昇降路に設置される。
代わりの実施の形態において、ガラス製昇降路は、各階の床から天井まで広がる6つの大型ガラスパネルを含む六角形の形態であることがある。出入口は、2つの隣接する昇降路ガラスパネル内に設置されることがある。
別の実施の形態において、ガラス製昇降路は、各階の床から天井まで広がる、8つの大型ガラスパネルを含む八角形の形をしている。この実施の形態は、昇降路の角張ったエッジが「平坦化」されて追加のパネルを形成する、矩形形状の昇降路として可視化されることがある。これらの「角張った平らなエッジ」は、昇降路の他の「角張っていない平らな」エッジの幅を減少させることができる。そのような実施の形態は、昇降路の幅が昇降路のドアの開口よりも実質的に広いことがある大型エレベータモデルに役立つ。
別の実施の形態において、ガラス製昇降路は、真っ直ぐな垂直軸を有する円筒形の形状である。このような実施の形態において、円筒形状の昇降路内に、円筒形状のキャビンが配置される。この実施の形態は、より多くの人およびより重い荷物を運ぶ大型モデルにより適している。
別の実施の形態において、ガラス製昇降路は、真っ直ぐな垂直軸を有する楕円体形状を有する。このような実施の形態では、楕円形のキャビンが、楕円形の昇降路内に配置され、大人数の集団および重い荷物を運ぶ大型モデルにより適している。
別の実施の形態において、ガラス製昇降路は、真っ直ぐな垂直軸を有する馬蹄形をしている。このような実施の形態では、平坦化された側面を有する楕円形状のキャビンが、平坦化された側面を有する楕円形状の昇降路の内部に配置され、大人数の集団および荷物を運ぶ大型モデルにより適している。
先の実施の形態に述べたように、ここに記載されたアプローチは、昇降路のための多数の異なる形状、およびキャビンのための多数の異なる形状を含んでいる。
代わりの実施の形態において、昇降路および/またはキャビンは、多層強化ガラスパネルを含み、多数の強化ガラスパネルは、特殊な接着剤によって互いに接着され、「安全ガラス」パネルを形成している。
別の実施の形態において、昇降路の1つ以上のパネルは、エレベータ利用者の特定の好みに合わせて、昇降路および/またはキャビンの中身を不明瞭にするために、艶消し強化ガラスで作られている。代わりの実施の形態において、エレベータ利用者の特定の好みに合わせて、昇降路の1つ以上のパネルは、昇降路および/またはキャビンの中身を隠すために、塗装されているか、または半透明または非半透明のフイルムで覆われている。
代わりの実施の形態において、キャビンの1つ以上のパネルまたはその部品は、エレベータ利用者の好みと快適さのために、キャビンの中身を不明瞭にするために、艶消しガラスで作られている。代わりの実施の形態において、キャビンの1つ以上のパネルまたはその部品は、エレベータ利用者の好みと快適さのために、キャビンの中身を完全にまたは部分的に隠すために、塗装されているか、半透明または非半透明のフイルムで覆われている。
1つの実施の形態において、真空圧縮機が、エレベータ昇降路の上部に位置し、よって、昇降路の上部に機械室(MR)を形成する。
代わりの実施の形態において、真空圧縮機は、屋根裏、屋根、または他の場所に切り離されて遠隔に位置し、遠隔吸気および排気のためのパイプを介して昇降路を遠隔真空圧縮機に接続することがある。
ガラス製真空エレベータシステムの代わりの実施の形態は、キャビンの上部からその底部まで空気を循環させるために、昇降路の底部に接続された圧縮機の空気流排気からのフィードバックパイプを含む。このようなシステムは、通常の昇降運転に要求されるキャビンの上下の圧力差を維持しつつ、各ガラスパネル上の圧力変動を大気圧に比べて低減させる。例えば、このようなシステムでは、昇降路ガラスは、昇降路ガラスパネルは大気との関係で空気圧変動の一部(例えば、1/2)に曝されるため、減少した厚さを有することがある。この実施の形態は、そのようなドアがその時々において内向き圧力および外向き圧力の両方に耐える必要があるため、昇降路ドアの複雑な構造を含むことがある。
1つの実施の形態において、キャビンの屋根に、照明、換気システム、音声通信のような追加の機構が組み込まれている。
代わりの実施の形態において、キャビンの屋根は、半透明のガラスから作られており、その縁に薄いフレームを有する。例えば、この実施の形態と他の実施の形態は、換気システムのような機構のための空間を、ほとんどまたは全く残さないことがある。その目的のために、キャビンの床下に換気装置を設置し、床面に吸気口を設け、キャビンの外部や周辺の空気を床下の空気スリットを通じて昇降路に押し出すことがある。このようにキャビンから空気を吸引し、キャビンの外部と周囲の空気圧をわずかに上昇させることにより、ある実施の形態において、尾根フレームに設けられた空気スリットからキャビン内に空気が流入し、結果としてキャビンの屋根から空気が流入する。この実施の形態では、空気の流入を導くことができる換気装置やパイプなどの目に見える手段がない場合もあるが、空気がキャビンの屋根から流れるキャビン内の換気システムの一定の空気流が提供される。このような実施の形態では、上部と下部のキャビンシールにより、換気システムが機能するために、キャビンの外側と周囲の一定の空気圧が確保される。
1つの実施の形態において、キャビンは、キャビンの床から延び、キャビンが目的の階に到着した後に昇降路にドッキングする自己誘導式の伸縮可能なピンによって、キャビンが目的の階にドッキングすることを可能にする埋込式ドッキング機構を有している。ドッキング後、真空圧縮機は停止し、よって、システム全体を低エネルギー待機モードに保ち、乗客を待つ。ある実施の形態において、キャビンは単一のドッキング機構を含み、よって、1つのドッキング機構を複数の階のために働かせる。この実施の形態において、昇降路は、建築が著しく単純で、建築費は安いが、キャビンの費用は、わずかに増加する可能性がある。
代わりの実施の形態において、ドッキング機構は、キャビン内ではなく、昇降路内の各階レベルで実装され、よって、昇降路の費用は増加するが、キャビンの動作は簡素化され、費用は低下する。
1つの実施の形態において、キャビンは、キャビンドアおよび昇降路ドアを機械的に開閉する、個別の伸縮可能なピンを有している。キャビン内部にドア開閉機構を実装し、内部から動作させることの利点は、各階ごとにドア開閉機構を重複させずに、複数の階に対して動作する1つのドア開閉機構を有することである。また、これは、キャビン不在の場合に、電子機器制御の不具合により、昇降路ドアが誤って開く可能性が排除されるため、より安全なアプローチである。
代わりの実施の形態において、ドア開閉機構は、キャビン内ではなく、昇降路内の各階レベルで実装されるため、昇降路の費用が増加し、システムの安全性が低下する可能性がある。
各階の昇降路ベルトレベルには、閉じた筐体である昇降路ベースが存在する。この昇降路ベースは、一方が昇降路ベルトに、他方が住空間の床に取り付けられており、よって、昇降路が各階レベルで家屋構造に固定される。
昇降路ベースは、床の厚さ内に設置され、キャビンへの通路/入口として機能する特別な硬質でリブ付きの金属カバーで覆われている。このカバーが一旦取り外されると、昇降路ベースのサービス作業のために昇降路ベースの中身が露出される。
昇降路ベースは、ある実施の形態において、以下の機構のうちの1つ以上を含む:
- 昇降路内のキャビンの位置を検出するセンサ。
- ドッキングピン用レセプタクルとキャビン電池充電用電気接点。
- ドアの開閉のためのスプリングチェーン機構と、昇降路出入口の通路にある障害物およびスプリングチェーン機構の故障(発生した場合)を検出するセンサ。
- 適切な真空作動のために昇降路ドアを調整する上下調整機構。
- エレベータキャビンの不在時に昇降路ドアをロックするロック機構。
- 電池の充電、センサの動作、昇降路PLC制御装置との通信のための電源を確保する電気・電子回路。
1つの実施の形態において、昇降路およびキャビンのドアは、特別なレールの上に載って転がるスライド操作で開閉される。この実施の形態は、円形または楕円形のエレベータ昇降路により適している。このアプローチの別の利点は、昇降路およびキャビンのドアの両方が昇降路の設置面積から延びておらず、キャビン入口における空間制限にさらなる融通性が加わることである。
代わりの実施の形態において、昇降路およびキャビンのドアは、ドアを開閉するためにスイングする間、ドアをその開口に対して実質的に平行に保つレバーによって、平行スイングで開閉される。この実施の形態は、六角形、八角形、円形および楕円形の昇降路により適している。これは、上記のスライド式開閉機構に比べ、空間効率は悪い。
異なる実施の形態において、昇降路およびキャビンのドアは、ヒンジに載ってスイング動作で開閉する。この実施の形態は、長方形、六角形および八角形の昇降路により適しているが、円形や楕円形の昇降路にも適していることがある。
1つの実施の形態において、昇降路およびキャビンの両方が一枚ドアを有している。この実施の形態では、昇降路とキャビンの両方の構造が単純になるが、一枚ドアの大きなスイングのために昇降路ドアのための余分なクリアランスが必要になる場合がある。この実施の形態は、エレベータ製品のラインナップの中で、低価格でコンパクトな機種に好ましい選択であるであろう。
代わりの実施の形態において、キャビンおよび昇降路の両方が二枚ドアを有する。この二枚で一対のドアは、外向きのスイング(スライド、平行または円形)で開いており、一枚ドアの実施の形態と比較してより少ない空間しか取らない。このタイプの構造は、エレベータ製品の上級(より高級)ラインにおける高価格のモデルにとって好ましい選択となるであろう。
1つの実施の形態において、昇降路およびキャビンの各階レベルの出入口は、同じ方向を向いている。このような実施の形態では、人々は、各階レベルで同じ側からキャビンに出入りする必要がある。
代わりの実施の形態において、各階レベルにおける出入口は、建築的要件および居住空間のレイアウト人間工学に応じて、異なる方向を向いていることがある(異なる側の入口)。
矩形、六角形、八角形および楕円形の昇降路の実装のため、出入口が異なる側にある実施の形態において、キャビンは、第1組のドアに加え、キャビンの反対側に-第1組のドアと反対の-追加の組のドアおよびドア機構を備える必要があるであろう。このアプローチでは、人は、必要なときに、キャビン内の一方の側から入り、反対側の側から出ることができる。このような実施の形態では、キャビンの建設が複雑になり、その費用が増加するが、建築上の制約と必要なときの居住空間の要求に最もよく順応する。
円形状の昇降路では、キャビン内に二重の反対側のドア操作機構を持つことによって、出入口が異なる側にある実施の形態に対応することができる。あるいは、円形キャビンは、単一のドア操作機構を有するだけで、キャビンが昇降路の垂直軸の周りを回転し、必要に応じて目的の階の昇降路ドアの位置に合わせてその位置を修正し調整することが可能になる。このキャビンの回転は、その垂直運動中に行われ、その結果、キャビンは自身の位置を確認しながら、上昇または下降中にキャビンが全体的に螺旋運動をして、キャビンのドアを昇降路の入口に位置付けることができる。このような実施の形態では、キャビンの回転は、キャビンに取り付けられ、円形の昇降路シャフトに押し付けられたゴム車輪によって行うことができる。このようなゴム車輪が水平面内で回転することにより、キャビンが水平方向に回転する。精密な電子機器は、目的の階に適切に位置するために、キャビンが経る必要のある回転の量を制御することができる。
ある実施の形態において、昇降路は、昇降路の上部に位置する上部弁を備え、この弁は、空気流を遮断し、空気が上部で昇降路から逃げるかまたは昇降路に入るのを防止することができる。このような機構は、落下の危険性、例えば、キャビンの運転中の停電や、物理的損傷と羽根車の破壊による圧縮機の破損(全てが、真空動作の突然の損失をもたらす)が検出された場合に、空中でキャビンを停止させることができる安全機構の一部としての緊急ブレーキに必要とされる。上部弁が一旦作動すると、キャビンは底面からの大気圧に支えられて、自由落下を直ぐに停止し、キャビンの自重により生じる、上部のより低い空気圧のために「ぶら下がり」状態になる(シリンジ効果)。また、差し迫った落下の危険が検出されない場合でさえ、下階のドア機構、ドアロックおよびシールに、真空動作や乗客の安全が損なわれる可能性のある不具合が生じた場合にも、自動的に上部弁が作動し得る。上部弁が一旦遮断されると、キャビンは速やかにその動きを止め、システムの自然な空気漏れのために徐々にゆっくりと1階まで降りる。
ある実施の形態において、上部弁は、外部電源の有無にかかわらず動作する充電式電池によって給電される電磁レバーによって作動される。それに加え、またはそれに代えて、安全機構の一部として、上部弁は、電気回路が介入できなかった場合(電磁レバー、キャビンの加速度計、制御ブロックまたは予備電池供給の内の1つの故障)に自動機械的展開によって作動されることがある。この上部弁の機械的展開は、システムの全体的な安全性を向上させる重複安全機構として機能することができる。
それに加え、またはそれに代えて、昇降路は、シャフトの底部に位置する下部弁を備え、この弁は、空気流を遮断し、空気が昇降路の底部で昇降路から逃げるかまたは昇降路に入るのを防止することがある。このような機構は、安全機構の一部であり、1つ以上の安全リスク要因が検出された場合に作動する。先に定義された落下危険因子、例えば、キャビンの真空シール(真空シール)の故障に加えて、上部弁が、シャフトから空気が逃げるのを防ぐのに十分でないときに、真空動作の突然の損失をもたらすシャフトの上部の部分破壊のあり得ないシナリオは、記載された安全機構を始動させることができる。下部弁が一旦遮断されると、キャビンは、キャビンの下の大気圧より高い空気圧に支えられて速やかに動きを止め、システムの自然な空気漏れによって徐々にゆっくりと1階まで降りる。言い換えると、キャビンは、圧力がより高いエアクッションの上に「載る」一方で、薄い空気に「ぶら下がる」状態になるため、キャビンの落下が防がれる。
下部弁は、外部電力の有無にかかわらず動作する充電式電池によって給電される電磁レバーによって作動することがあり、上部弁の電気機械式重複展開実装と同様に、電磁機構が故障した場合に重複機械展開機構を備えることがある。
ある実施の形態において、上部弁および下部弁の両方は、互いに補完し合い、システムの異なるリスク要因の間にキャビンの乗客の安全を確保し、任意と全ての落下リスクを効果的に排除する安全機構を提供する。キャビンがある階にドッキングされている間に、システムが上述の故障リスクの内の1つを検出した場合、システムはエラー状態を警告で示し、ある実施の形態では、緊急ブレーキである上部弁および/または下部弁を展開する必要なく、エラー状態がシステム内で解決されるまで、キャビンはその階にドッキングされたままである。
真空の突然の喪失の場合にキャビンの降下を減速させる上部弁および下部弁に加え、ある実施の形態において、そのシステムは、自動車に使用されるサスペンションショックおよびストラットに類似した、キャビンを受け止めて完全停止まで減速させる、昇降路基礎に置かれたサスペンション機構を備えることができる。
ある実施の形態において、昇降路は、昇降路コントローラ装置(例えば、プログラマブル理論制御装置、以下、「昇降路コントローラ」または「昇降路PLC」と称する)に電気的に接続された一連の電気機械センサおよび電子センサを備え、この装置は、センサからの信号を検出し、真空圧縮機の作業を制御するために昇降路アクチュエータおよびモータインバータに対する制御信号を形成する。さらに、コントローラは、異なる階からのエレベータ呼び出しボタンからの信号を処理し、その呼び出しを処理のための待ち行列に入れ、エレベータの最適な動作を確保することができる。
ある実施の形態では、キャビンは、いくつかの実施の形態において、別個のコントローラ装置(例えば、プログラマブル理論制御装置、以下、「キャビンコントローラ」または「キャビンPLC」と称する)に電気的に接続された、一組のそれ自体の電気機械センサおよび電子センサを有する。この装置は、キャビン内に位置し、キャビンセンサからの信号を処理し、キャビン制御機構、ドッキング機構、ドアの開閉、キャビンの照明および換気の制御、緊急通信に信号を送り、さらにキャビン呼び出しコマンドを検出し、呼び出しコマンドを待ち行列に入れてエレベータの最適運転を確保する。
他の実施の形態において、単一のコントローラが、キャビンおよび昇降路コントローラの機能を実行することがある。
1つの実施の形態において、電気ケーブルが、キャビンと昇降路との間に接続され、キャビンに電力を供給し、キャビンPLCと昇降路PLCとの間の通信手段を提供する。
代わりの実施の形態において、キャビンPLCは、無線チャネル(IR、Bluetooth(登録商標)またはWi-Fi)を介して昇降路PLCと通信し、キャビンと昇降路を接続する電気ケーブルが不要になる。この実施の形態では、キャビン内に充電式電池を内蔵し、キャビン内で局所的に電力を供給する。キャビンの充電式電池は、キャビンがある階にドッキングされているとき、ドッキングピンを通じた電気配線を介してそれ自体を充電することができ、ドッキングモード中にキャビンの電池の自動充電を確保し、したがって、ドッキングされているか移動しているか、もしくは短い停電中に、常にキャビンへの途切れない電力供給を確保する。
キャビンの運転中は、キャビンの充電式電池が、照明、ファン、昇降路PLCとキャビンPLCと間の通信、24時間365日体制の世界的な技術サポートとの緊急通信手段など、キャビンの生命維持に貢献する。
ある実施の形態において、昇降路も充電式電気を備えており、停電の場合に、キャビンが完全に停止して1階にドッキングするまで、電力の回復または故障シナリオの清算を待って、昇降路コントローラとそのセンサ、上部および下部緊急ブレーキ弁、並びにサスペンション機構の生命維持装置を提供する。
ある実施の形態において、真空動作中、昇降路ドアは、大きな力(約1トン)で大気圧によって昇降路に押し付けられ、その目的のために設計された特殊工具なしで、手動手段によって開くことを防止する。また、昇降路ドアにはハンドルがない場合もあり、真空動作中にドアに不正に手を加えることが実質的に不可能になる。
さらに、昇降路ドアは、エレベータキャビンの不在時にドアが開くのを防止する自動ロックを備えることがある。昇降路ドアは、キャビンまたは昇降路のいずれかに設置された機構により、その階にキャビンがドッキングされて存在している時でも開くことができる。この機構は、子供にも安全で、いたずらや無責任な行為によりシステムに不正に手が加えられる可能性がないように設計されている。
主真空シールがキャビンの上部に設置され、乗客の快適性のためにキャビンの内部を通常の大気圧に保ちながら、キャビンの上部での低い空気圧と真空動作を可能にする。
それに加え、またはそれに代えて、二次または補助真空シールが、以下の理由でキャビンの底部に設置されている:
- 主真空シールが故障した場合のバックアップシール機能を果たす。
- 万が一、緊急ブレーキで下部弁が展開された場合に、キャビン内の人や動物を急激な圧力上昇から守る。これは、そうでなければ、キャビン下の空気圧の急上昇(キャビンを減速させ、落下を防止する)により、キャビン内の圧力が急変することで耳に空気が入ってしまう乗客の快適性を考えてのことである。
1つの実施の形態において、真空シールは、ガラスとの摩擦が少なく、優れた長寿命特性を有するHDPE(高密度ポリエチレン)材料で実施される。この実施の形態では、真空シールはキャビン側面からわずかに伸びており、多数のスプリングまたはスポンジ状の樹脂チューブで作られて、シール全長に亘って真空シールを昇降路の壁に押し付ける真空ダンパーによって、昇降路の壁に密着される。この真空シールは、キャビンの両側に配置されることがある。このような構造により、真空シールは動作中に浮いて、適切な真空動作のために常に昇降路の壁に取り付けられている一方で、昇降路製造の不完全性に対応することができる。
代わりの実施の形態において、真空シールは、これも低摩擦および高寿命特性を有する、HDPE以外の材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標)としても知られている)もしくは「テフロン」で被覆されたアルミニウム合金または他の金属の組合せから作られる。
1つの実施の形態において、真空シールは、水平ストライプの形態で実施される。この形態は、シールの構造を単純化するが、シールが昇降路ベルトおよび昇降路ガラスパネルのエッジを横断しているときに、断続的に「ぱたぱたする」ノイズ音を有するという欠点がある。そのような「ぱたぱたする」ノイズは、ほとんどの設置のために許容されるであろう。
別の実施の形態において、真空シールは、波、角度のある梁、ジグザグ、または鋸のような形状、または任意の他の形状で実施され、真空シールが昇降路ベルトのシームを横断する時間を伸ばすために、シール形状を垂直に「広げる」ことができ、したがって「ぱたぱたする」ノイズを長い時間に亘って「広げ」、これにより迷惑なノイズレベルが最終的に低減する。これにより、真空シールの構造は複雑になり、エレベータの乗客の快適性のために、製造費が高くなるため、「高級」エレベータの設置により適しているであろう。
ある実施の形態において、複数の階でシステムの安全性が確保される:
- 飛散防止。昇降路とキャビンの強化ガラスパネルは、割れない。
- 耐衝撃性。強い地震にさえ耐性がある。
- 落下防止。サスペンションと多重冗長化された緊急ブレーキを備える。
- 耐火性。システムは不燃材料で作られているので、強い火災にも耐える。
- 子供に安全で、怪我の危険がない。システムの稼働中に、子供のいたずらや怪我を防ぐ。
- 事故が起きない。動作中、ドアはロックされ、昇降路ドアへのいたずらも不可能である。
- トラップがない。万が一、エレベータに閉じ込められても、手動で操作できるので、キャビンから脱出できる。
- 環境にやさしい-有害化学物質を使用せず、全てリサイクル可能な材料でできており、長期間、潤滑されている。
- 24時間365日の監視。センサを常時監視し、技術部門に報告。TCP/IPによるサポート。
本解決策は、審美的に好ましいデザインでもある。エレベータシステムは、床から天井まで広がる大型半透明ガラスパネル、ガラス壁とガラス天井を有する半透明キャビン、および薄いアルミニウムプロファイルを備えることがある。特に、このシステムの実施の形態では、どの階においても、昇降路の外側と内側の両方から、ボルトとナットの目に見える手段が全く示されない。一方で、このシステムは、ボルトとナットおよび他の機械的接続手段で一緒にされる何百もの部品から組み立てられる。全体構造は、数百のボルトとナットが、デザイン特徴により(マスキングテープではなく)視界から隠され、よって、全体をしゃれたスタイリッシュなデザインにするようなやり方で実施することができる。この困難な課題は、システムのデザイン美学を向上させるために進められ、現在の解決策が高級機械や高級物件の部類と見做される。
それに加え、実施の形態による豪華さと乗客の快適さのために、内側からでも外側からでも、キャビンには目に見えるボルトとナット、または突き出たコネクタがない。キャビンも、この独特で豪華なデザイン特性を示すシステムの特別な構造のおかげで、観察者には見えない古典的なボルトとナットで組み立てられる何百もの部品で構成することができる。
このボルトレス、ナットレスのデザインは、「スポットレス」デザインとも呼ばれ、構造全体が滑らかな表面を実現することができる。大型ガラスパネルと、端から端まで滑らかなアルミニウムフレーム-これは、本解決策の独特な美的デザイン特徴の1つである。
最後に、金属フレーム、線、曲線、および角度のデザイン特徴は、金属フレーム(例えば、ガラスパネルの4つの異なる辺のフレーム)の鋭い回転時に、滑らかに移行してデザインパターンを継続し、したがって、「スポットレス」デザインスタイルを補完する。
本アプローチは、機械、動作モード、および原理の詳細な説明と共に添付図面を参照することによって、当業者によってよりよく理解され、再現されるであろう。
このアプローチの前述の説明により、当業者は、現在その最良の態様と考えられるものを製造し使用することができ、一方で、当業者は、本明細書における特定の実施の形態、方法、および実施例の変形、組合せ、および等価物の存在を理解し理解することができる。したがって、本発明は、以下に説明する実施の形態、方法、および例によって限定されるべきではなく、本発明の範囲および精神の範囲内の全ての実施の形態および方法によって限定されるべきである。
簡略化のために、詳細な説明のセクションは章に分けられ、各章は特定の特徴、設計、または技術的解決策を表す。
昇降路機構
第1章 パノラマ真空エレベータシステム
本技術は、気密に密閉された昇降路シャフト内でエレベータキャビンを上下に動かすために真空力に依存しているが、ある実施の形態において、昇降路シャフトの上部に位置する真空圧縮機が、キャビンの上の昇降路セクション(さらに上側昇降路チャンバ)から空気を送り出すため、この上側昇降路チャンバ内に低い空気圧が発生し、キャビンの下の昇降路セクション(さらに下側昇降路チャンバ)では大気圧レベルが維持される。この下側昇降路チャンバと上側昇降路チャンバの空気圧差は「真空」と呼ばれ、大気圧に対する2つのチャンバ間の圧力差の割合は「真空レベル」と呼ばれる。真空レベルがある閾値に達すると、キャビンの下の高い大気圧がキャビン上に作用する重力に打ち勝ち、キャビンを昇降路シャフトに押し上げ、よって、エレベータキャビン内を垂直運動させる。
例えば、真空レベル0%は、キャビンの下と上の完全な大気圧を意味し、真空レベル50%は、キャビンの上の半分の大気圧を意味し、真空レベル100%は、キャビンの上に空気圧が全くないことを意味する。
重い荷物を積んだキャビンに垂直運動させるために、比較的小さなレベルの真空で十分である。例えば、4人の大人の乗客が乗ったエレベータキャビンは、1,000~1,400ポンド(約454~635kg)の間のどこかの重さとなり、12~15平方フィート(約1.1~1.4m)のキャビン床面積を占めるであろう。この例では、キャビンの下を大気圧に保ちながら、キャビンの上方を約5%の真空にすれば、このようなキャビンとその重い荷重を昇降路シャフトに持ち上げるのに十分である。
キャビンが低摩擦の真空シールによって昇降路シャフトと連動し、真空圧縮機が5%の真空の閾値を維持している限り、この真空レベルはエレベータキャビンを昇降路に押し上げるのに十分な垂直力を作り出す。この5%の真空の閾値より下に真空レベルを下げると、キャビンは昇降路シャフトを下降することになる。
あるいは、真空レベルを0%に下げて、大気圧が圧縮機の羽根車に与える抗力によって、キャビンの下降を制御することができる。この場合、圧縮機のモータは、テスラ(登録商標)のような電気自動車がブレーキをかけたときに発電するのと同様に、キャビンの降下時に発電機のように動作して電気を生成することができる。
昇降路の壁は、滑らかであり、キャビンの真空シールが昇降路シャフトを、妨げられずに最小限の摩擦で、上下に摺動できるように作られており、その目的を効果的に果たすことができる。提示された技術の目的のために、低摩擦または最小限の摩擦は、空のキャビンを持ち上げることに加えて、真空シールの摩擦力に打ち勝つために必要な追加の力が、空のキャビンの質量の10%以内であることを意味する。
ある実施の形態において、ガラスの滑らかで均一な表面特性のために、昇降路の壁の組成物における選択材料として、ケイ酸塩系ガラス(「浮遊ガラス」としても知られている)パネルが本アプローチで使用される。
さらに、ある実施の形態において、昇降路材料として、本アプローチは、通常の浮遊ガラスよりも約5~7倍強く、鋼の圧力と同等かそれ以上の圧力に耐えることができる強化ガラスパネルを使用する。これらの強化ガラスパネルは、各階(さらに「1階建ての昇降路本体」と呼ばれる)の床から天井まで広がり、構造が真にパノラマになる。
強化ガラス自体は、アクリルガラスとは異なり、非常に強力で、耐引掻性の材料であるが、エッジが割れやすいことがある。強化ガラスパネルのエッジに鉄のハンマーで鋭い打撃を加えると、ガラスが粉々になる可能性がある。そこで、薄いフレームでもいいので、ガラスパネルのそのようなエッジを保護すると、強化ガラスパネルは、実質的に割れることがなくなる。この技術は、昇降路の構造全体に亘って採用することができる。昇降路の構造で使用されるガラスパネルの全てのエッジは、金属フレームによって覆われて保護され、ガラスパネルを衝撃による損傷から保護する。
例えば、金属製の(例えば、アルミニウム合金)フレームでガラスパネルのエッジを保護することで、昇降路構造が真に飛散防止になる。金属製のエッジフレームは、ガラスパネルが偶発的に飛散するのを防止するだけでなく、構造全体を強化し支持する。
ある実施の形態において、昇降路は、その大部分が強化ガラスと金属エッジで作られているので、強化ガラスの融点が約1,400~1,700℃(2,550~3,000°F)程度と著しく高いために、構造全体が耐火性となる。
エレベータは数階分の高さを走行することがあるので、製造上、技術上などの制約のために、1枚のガラスパネルで昇降路シャフトの全高に対応できないことがある。そのため、ある実施の形態において、昇降路ガラスパネルの最大高さは、昇降路シャフトの1階の高さに制限される。このような実施の形態では、昇降路の複数のセクションを連結するために、昇降路の1階分のガラスパネルセクションが、昇降路の均一で滑らかな表面が形成され、よって、エレベータのシームレス運転のために昇降路の壁に沿ってキャビンの真空シールを滑らかに摺動させるように、上下の階の昇降路セクションのガラスパネルと相互作用する機構が採用される。
隣接する階の昇降路ガラスパネルを接続するために、ある実施の形態では、ある階の昇降路ガラスパネルを隣接階の昇降路ガラスパネルに接続し、適切な真空動作のための昇降路の滑らかな表面を形成する「ベルト」タイプの構造(ここでは、「昇降路ベルト」、「ベルトフレーム」または「ベルトアセンブリ」とも称される)が採用される。このベルトは、ガラスパネルを無傷に保ち、真空動作中の真空力の爆縮力、および特殊な状況下で形成される可能性のある爆発力を防止する。例えば、上記キャビンの例で、キャビンの床面が12~15平方フィート(約1.1~1.4m)、荷重が1,000~1,200ポンド(約454~544kg)の場合、床から天井まで広がる昇降路の各ガラスパネルには、3,000~4,000ポンド(約1360~1810kg)の爆縮力がかかるであろう(この力は、ガラスパネルの全域に均等に分散される)。昇降路のガラスパネルは、その表面積に亘り数千ポンド(1ポンド≒0.455kg)レベルの爆縮や爆発に耐えるのに十分に厚いガラスでできている。
各階の例示の1階建て昇降路シャフトはその底部に、昇降路パネルをしっかりと一緒に保持し、爆発力と爆縮力に抵抗する昇降路ベルトを含む。各階の昇降路ベルトは床面と水平になっており、床に固定されているため、構造全体が安定する。ベルトは床の厚さ内に収まるので、ガラスパネルが床から天井まで広がるように見え、建築全体を真にパノラマ的に見せることができる。オープンスペース環境の場合、ベルトは床と床の間にも亘っていて、垂直に広がるガラスパネル同士を接続する媒体として機能することもある。
このベルトは、昇降路本体の質量を支えるのに十分な強度を持ち、爆縮力と爆発力の両方に耐えることができ、昇降路ガラスパネルと並んで滑らかな表面を形成する特殊形状に作られている。これらの特性から、ベルトに使用される形態や材料には一定の制約がある。ある実施の形態において、ベルトは、強化アルミニウム合金で作られ、特に優れた性能特性を示し、容易かつ手頃な価格で製造することができる。
昇降路ガラスパネルの垂直方向のエッジは薄い金属フレームで覆われ、昇降路ガラスパネルの水平方向のエッジはベルトで覆われている。金属フレームとベルトの両方は、アルミニウムまたは他の金属合金とガラスの良好な接着特性を有するシリコン系接着剤または他の接着剤によって昇降路ガラスパネルに固定される。
ここで本アプローチをより詳しく参照すると、図1および図2は、ある実施の形態におけるBlissera Elevatorシステムの様々な図であり、図3~図7は、Blissera Elevatorシステム昇降路の様々な図と部品を示している。
昇降路は、図3~図5、図7に示されるように、昇降路基礎100、複数の昇降路シャフト部材200、複数の昇降路ベルト部材300、および昇降路頭部400からなる。図面の簡略化のために、昇降路ベルト300は、昇降路シャフト200に組み込まれている。
昇降路基礎100は、ある実施の形態において、以下の主要な構成要素を含む:
- ある実施の形態において、図12、図13および図14に示されるような、以下から構成される昇降路基礎外囲器110:
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器底面プレート111;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器左側プレート112;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器右側プレート113;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器背面プレート114;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器前面プレート115;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器底部ネジ116;
・図14に示されるような、昇降路基礎外囲器側部ネジ117;
- ある実施の形態において、図12、図15および図16に示されるような、以下から構成される昇降路基礎ベース120:
・図16および図17に示されるような、形態711のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース前面アーム121;
・図16および図17に示されるような、形態711のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース左側アーム122;
・図16および図17に示されるような、形態711のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース右側アーム123;
・図16および図17に示されるような、形態711のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース背面アーム124;
・図16および図17に示されるような、形態712のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース前面プレート125;
・図16および図17に示されるような、形態712のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース左側プレート126;
・図16および図17に示されるような、形態712のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース右側プレート127;
・図16および図17に示されるような、形態712のプロファイル断面を有する、昇降路基礎ベース背面プレート128;
・図16に示されるような、昇降路基礎ベース固定ボルト129;
- ある実施の形態において、図12、図18~図22に示されるような、以下から構成される昇降路基礎フレーム130:
・図20~図22に示されるような、昇降路サスペンションプラットホーム131;
・図20~図22、図23に示されるような、ケーブル配線用に確保されたチャネル718を有する形態715の断面を有する、前面エッジフレーム132;
・図20~図22に示されるような、形態738の断面を有する、ガスケット133;
・図20~図22、図24に示されるような、形態713の断面を有する、左側および右側エッジフレーム134;
・図21~図22に示されるような、前面ベースエッジフレーム135;
・図20~図22、図24に示されるような、形態713の断面を有する、背面エッジフレーム136;
・図18、図19、図21、図22に示されるような、耐震ボルト137;
・図18、図19、図22に示されるような、膝型コネクタ138;
・図19、図22に示されるような、膝型コネクタ138を左側と右側のエッジフレーム134および背面エッジフレーム136に連結するボルト139;
・図18、図21、図22に示されるような、前面ベースエッジフレーム135を左側と右側のエッジフレーム134に連結する、ボルト145;
- ある実施の形態において、図12、図27~図29に示されるような、以下から構成される昇降路基礎グリルフレーム140:
・図25~図29に示されるような、左側グリルフレーム141;
・図25~図29に示されるような、右側グリルフレーム142;
・図25~図29に示されるような、背面グリルフレーム143;
- 図12に示されるような、サスペンション機構800;
- 図12に示されるような、緊急ブレーキ880。
昇降路ベルト300は、ある実施の形態において、以下の主要な構成要素を含む:
- ある実施の形態において、図80、図88、図91~図103に示されるような、以下から構成される昇降路ベース本体320;
・図97、図98、図100、図102、図140に示されるような、形態733の断面を有する、昇降路ベース本体フレーム301;
・図95~図99、図101、図102および図140に示されるような、形態734の断面を有する、昇降路ベース側面プレート321;
・図95~図99、図101~図103および図140に示されるような、形態735の断面を有する、昇降路ベースカバープレート322;
・図96~図98に示されるような、昇降路本体ボルト324、326、237、328;
- 図80~図86、図88~図90に示されるような、昇降路ベルトフレーム309および310。
図80、図82~図85において、ベルトフレーム309および310は、1階建て昇降路本体の各ガラスパネルの土台の機能を果たす3つのアーム(側面)、すなわち左側ベルトアーム311、右側ベルトアーム312および背面ベルトアーム313を有する。図33、図34および図37に示されるように、ガラスパネル211および213は、ベルトフレーム309または310の左側および背面アーム311/313にそれぞれ載り、よって、その質量およびある場合には、機械室の質量を伝え、互いに干渉するそれらの垂直エッジは、図38および図138に示されるような、プロファイル断面716を有するエッジフレーム214により保護されている。同様に、ガラスパネル212および213は、それぞれベルトフレーム309または310の右側および背面アーム312/313にそれぞれ載り、互いに干渉するそれらの垂直エッジは、図38および図138に示されるように、プロファイル断面716を有するエッジフレーム215により保護されている。
ある実施の形態において、ガラスパネル211、212、213とアーム311、312、313との間の接合部分は、スロット3111、3121、3131である。スロット3112、3122、3132は、同様に、ベルト309の下に配置されるガラスパネルとの接合部分を提供することがある。スロットの各々は、図85、86および89に描かれているように、対応するガラスパネルを挿入するためのアーム311/312/313の上端および/または下端のいずれかに長手方向に延びる囲い(例えば、空洞)である。このような配置では、ガラスパネルを対応するスロットに接着するために、接着剤が使用されることがある。
ある実施の形態において、スロットは、ガラスパネルをスロットに固定する接着剤の余分な接着剤を集める溝を含むことがある。このような溝は、余分な接着剤を集め、余分な接着剤がベルト309または310の内面にギザギザを形成するのを防止する。この手法により、昇降路シャフトの気密性が保たれる。例えば、図89において、ガラスパネル211および212は、スロット3111、3112、3121および3122に接着され、余分な接着剤が溝3113および3114に流れ込むようにされている。
それに加え、またはそれに代えて、ガラスパネルのエッジは、ベルト309または310のアームのスロットに一致するように面取りされている。例えば、図89において、ガラスパネル211および212は、スロット3111、3112、3121および3122に挿入される面取りされたエッジを有している。
ベルトフレーム309または310は、ある実施の形態において、3辺が閉じており、前面側(図82、図84)に開口を有している。この開口側は、ある実施の形態において、図80に示すように、昇降路ベース320に接続されている。昇降路ベース320は、ひいては、図33の例に示されるように、キャビンに出入りするための出入口の基礎となる。図3および図6の例では、左側、右側および背面のガラスパネル211、212、213の上下のエッジは、それぞれ、Beltアーム311、312、313で保護される。ガラスパネル211、212、213の背面垂直エッジは、薄い金属フレーム214、215によって保護される。ガラスパネル211の前面垂直エッジは、図41、図47、図63および図65に描かれているように、出入口フレーム220の左側フレーム221によって保護され、ガラスパネル212の前面垂直エッジは、出入口フレーム220の右側フレーム222によって保護される。出入口フレーム221および222は、図63、図65、図138に示されるように、断面715を有する。
出入口フレーム220は、ある実施の形態において、スイング式動作で昇降路ヒンジ226および227を取り付けるための媒体としても機能する。図138に描かれているように、出入口フレーム220(フレーム221および222)の断面715は、内部が中空構造であり、このフレームには昇降路構造の重い荷重を運ぶ要件がないので、システムの質量および費用が低減する。
先に記載されたように、大型ガラスパネルのエッジは、アルミニウム合金製のフレームなどの保護フレームによって保護されている。
先の説明では、真空圧縮機が、機械室内、昇降路シャフト200の上、昇降路頭部400内に位置している。代わりの実施の形態では、機械室は、遠隔地に位置し、真空動作のために、それぞれ、昇降路シャフト200から空気を抜くための吸気管、および昇降路シャフト200に空気を放出するための排気管によって昇降路シャフト200に接続される。本記載の目的のために、昇降路頭部内に配置された機械室の実施の形態についてさらに説明し、機械室と昇降路頭部は交換可能な用語である。
機械室(MR)は、ある実施の形態において、以下の主要な構成要素を含む:
- 図104~図107および図108~図109に示されるようなMR外囲器410;
- 図110および図111に示されるようなMR電子装置420;
- 図110、図112~図116に示されるような、チャンバ前面パネル432、チャンバ左側パネル433、チャンバ右側パネル434、チャンバ背面パネル435およびエアフィルタ431を有する真空室430;
- 図110、図112、図117~図121に示されるような、排気管中央チャネル440およびエアポケット444、445を有する排気管440;
・排気管中央チャネル440は、排気管背面パネル441、排気管上部および下部パネル442、排気管前面パネル443から構成され;
・エアポケット444、445は、エアポケット主要プレート447、エアポケット上部および下部プレート448、エアポケット前面および背面プレート449から構成され;
- 図122および図123に示されるような、真空圧縮機456およびMR排気管フランジ455を有する真空圧縮機アセンブリ450;
- 図110、図123および図124に示されるような、可撓性のフランジ管451と、フランジ管451をMR圧縮機450に接続するボルト452と、フランジ管451を排気管440に接続するボルト453と、ガスケット454とから構成された、MR排気管フランジ455;
- 図125および図126に示されるような、以下から構成されるMR圧縮機フレーム460;
・真空圧縮機450をMR圧縮機フレーム460に固定するボルト461;
・MR真空圧縮機フレーム460をMR真空圧縮機の垂直振動から遮蔽する、ゴム製ワッシャ462;
・MR真空圧縮機フレーム460をMR真空圧縮機の水平振動から遮蔽する、ゴム製インサート463;
・図138に示されるような、形態717の断面を有するプロファイルから強度の高い金属(例えば、鋼)材料で作られ、MR真空圧縮機フレーム460のベースおよびMR緊急ブレーキ890のアンカーとして機能する、第1段エッジフレーム464;
・第1段エッジフレーム464を支持する、ゴム製エンドキャップ465;
・ナット459を用いてゴム製エンドキャップ465を第2段エッジフレーム467に固定するためのボルト466;
・図138に示されるような、形態717の断面を有するプロファイルから強度の高い金属(例えば、鋼)材料で作られ、ゴム製エンドキャップ465を介して第1段エッジフレーム464を支持する、第2段エッジフレーム467;
・第2段エッジフレーム467を支持するゴム製エンドキャップ468;
・ゴム製エンドキャップ468をMRベースフレーム480に固定するためのボルト469;
- いずれもケーブル配線用に確保されたエアポケット719を有する形態714の断面を有している、左側エッジフレーム471、右側エッジフレーム472、および背面エッジフレーム473を備えたMRエッジフレーム470;
- ガスケット左側エッジフレーム474、ガスケット右側エッジフレーム475、およびガスケット背面エッジフレーム476;
- プレート481をMRエッジフレーム470および上階昇降路前面パネル230に固定する、MRベースフレームプレート481およびボルト482を備えたMRベースフレーム480;
- MR排気グリル490。
MR電子装置420は、ある実施の形態において、図110および図111に示されるような、以下の主要な構成要素を含む:
- コントローラエクステンション422を有するMR PLCコントローラ421;
- MR PLCコントローラ表示装置423;
- MR電子装置PCBボード424;
- MR真空圧縮機インバータユニット425;
- 充電式電池を備えたMR無停電電源ユニット426。
先の説明では、ベルトフレーム309または310は、アルミニウム合金材料で作られている。代わりの実施の形態では、ベルトは、鋼を含むがこれに限定されない他の金属および合金で作られているが、特定のアルミニウム合金が、その低コストおよび良好な性能特性のために選択されている。
先の説明では、ガラス製昇降路は、床から天井まで広がる3枚のガラスパネルと、各階の出入口とからなる長方形の形状である。
代わりの実施の形態では、ガラス製昇降路は、各階の床から天井まで広がる6枚のガラスパネルと、2つの隣接する昇降路ガラスパネル内に設けられた出入口とからなる六角形の形状である。このような実施の形態では、六角形状のキャビンが使用される。
別の実施の形態において、昇降路は、各階の床から天井まで広がる8つのガラスパネルからなる八角形の形状である。これは、昇降路の角張ったエッジが平らにされて追加のパネルを形成する、長方形の昇降路として視覚化され得る。この「角張った平らなエッジ」によって、昇降路の「角張ってない平らなエッジ」の幅を減少させることができる。このような実施の形態は、昇降路の幅が昇降路のドアの開口よりも広い大型エレベータモデルに役立つ。この実施の形態では、昇降路に八角形のキャビンが使用される。
別の実施の形態において、ガラス製昇降路は、真っ直ぐな垂直軸または傾斜軸と円筒形のキャビンを有する円筒形の形状である。この実施の形態は、半ダース以上の人や重い荷物を運ぶ大型のモデルに適している。
違う実施の形態において、ガラス製昇降路は、真っ直ぐな垂直軸または傾斜軸と楕円形のキャビンを有する楕円体形状を有する。この実施の形態は、数十人の人や重い荷物を運ぶ大型のモデルに適している。
別の実施の形態において、昇降路の1つ以上のパネルは、エレベータ利用者の特定の好みに合わせて、昇降路および/またはキャビンの中身を不明瞭にするために、艶消し強化ガラスで作られている。代わりの実施の形態では、昇降路の1つ以上のパネルは、エレベータ利用者の特定の好みに合わせて、昇降路および/またはキャビンの中身を隠すために、塗装されているか、半透明または非半透明のフイルムで覆われている。
さらに、この文書では、大型の半透明の強化ガラスパネルを使用した、長方形の形状のエレベータシステムの詳細な説明が提供されている。これらのアプローチで概説された概念は、六角形、八角形、円筒形、および楕円形、または他の任意の形状に適応可能であり、同様に、艶消し、および/または塗装、および/または着色ガラスを使用することも含まれる。
第2章 昇降路外骨格としての強化ガラス
本アプローチは、第1章に記載したパノラマ真空エレベータシステムの利点を主張するものである。パノラマ真空エレベータの昇降路の建築において、大型の強化ガラスパネルがどのように使用され得るかを記載した。また、ガラスパネルのエッジにシリコン系または他の接着剤で固定された、共に昇降路の均一で滑らかな表面を形成する薄い金属フレームでガラスパネルのエッジを保護することが示された。しかし、その記述からは、前記ガラスパネル(昇降路の壁)と金属フレームがどのように組み合わされて、安定した昇降路構造を形成するのかは明らかでなかった。
大型ガラスパネルは、非常に美しく、店頭の大型ディスプレイ、大型窓、ビルのパノラマディスプレイなど(以下、これらを総称して「ディスプレイ」という)のように多くの用途に用いられているが、これらの用途では、いずれも「ディスプレイ」の骨格となる硬質の金属製の「フレーム」が用いられ、ガラスパネルは、この金属フレームに「フィラー」として挿入されている。
ここで、本アプローチを参照すると、昇降路のガラスパネルは、昇降路ベルトと一緒に数階分の高さに積み上げられるので、例えば、1/2インチ(約1.27cm)または3/4インチ(約1.9cm)厚のガラスパネルを有する昇降路の全質量は、数トンになることがある。この例では、昇降路のガラスパネルが「フィラー」として使用される場合、昇降路ガラスパネルを収容し保持する金属製の「フレーム」骨格構造は、数階の高さになり、数トンの昇降路ガラスパネルの質量を支えるのに十分に強く、頑丈である。このような金属フレーム骨格構造自体は、昇降路ガラスの累積質量に加えて、重くなることがある。
本アプローチは、昇降路の構造において抜本的な新しいアプローチをとる。昇降路が作られるガラスパネルは、昇降路の金属製「骨格フレーム」内の「フィラー」ではなく、それ自体が昇降路全体の質量を支える構造である。それゆえ、本アプローチは、昇降路構造における金属製骨格フレームを不要とし、昇降路全体の質量を支える、ガラス製の「外骨格」に置き換えるものである。
このガラス製外骨格のアプローチは、骨格フレームの目的ではなく、ガラスパネルのエッジを保護するための垂直金属エッジフレームを使用することを可能にする。結果として、これらのエッジフレームは、非常に薄く、装飾的であり、したがって、システムの質量および費用を劇的に低減し、同時に、外観および人間工学を改善することができる。
昇降路壁は、ある実施の形態において、図33、図34、図37~図39、図40、図41および図47に示されるような、左側、右側および背面ガラスパネル211、212、213、前面パネル230、昇降路ドア240および250、並びに大型ガラスパネル要素のエッジを包む金属フレームからなる昇降路本体210を含む。
ベルト310は、ある実施の形態において、図33、図34に示されるように、ガラスパネル211、212、213の水平方向のエッジを覆い、保護する。
ある実施の形態において、図37に示すように、昇降路の裏側で使用され、図138に示されるようなプロファイル断面716を有する、垂直金属エッジフレーム214および215は、昇降路のガラス製外骨格のおかげで非常に薄く、次の目的に役立つ:
- 昇降路ガラスパネル211、212、213の垂直エッジを保護して、昇降路本体210の裏側を接合する;
- 隣接するガラスパネルを並べ、昇降路本体210の内面裏角のために均一で滑らかな矩形角度を形成する;
- 製造上の欠陥、輸送や取扱いによる軽微な損傷の結果として、ガラスパネルの端部が不均一で欠ける可能性がある場合、それを隠し、装飾目的の機能を果たす。
同様に、ある実施の形態において、昇降路の前側で使用され、昇降路の出入口側に面する、出入口フレーム220の垂直金属エッジフレーム221および222も、薄いプロファイルで作られることがあり、よって、ガラス製の外骨格昇降路のおかげで、骨格状の構造を支える必要がなくなる。図41、図45、図47および図66に示されるように、フレーム221および222は、昇降路の骨格を形成するために相当厚い必要はないが、これらのフレームの以下の使用法に対応するために十分な厚さである必要がある:
- 昇降路ガラスパネルの垂直エッジを保護して、昇降路の前側を接合する;
- 左側と右側のガラスパネル211、212と並び、左側と右側の昇降路の壁の均一で滑らかな表面を形成する;
- 製造上の欠陥、輸送や取扱いによる軽微な損傷の結果として、昇降路ガラスパネルの端部が不均一で欠ける可能性がある場合、それを隠し、したがって、装飾目的の機能を果たす;
- 昇降路の電気配線の導管として機能する;
- 昇降路ドアのドアフレームとして機能する。
昇降路のガラス製外骨格設計は、昇降路構造において大型ガラスパネルと薄い金属エッジフレームを使用することを可能にし、したがって、重い金属構造があらゆるそのようなエレベータ解決策に伝統的に含まれている他の既存のエレベータシステムと異なり、金属メッシュ骨格フレームと重い金属構造なく、本アプローチの真にパノラマのデザイン特性を達成できる。
第3章 真空動作のための滑らかな昇降路シャフト
本アプローチは、第1章で説明したパノラマ真空エレベータシステムと第2章で説明した昇降路外骨格としての強化ガラスの利点を主張するものである。大型強化ガラスパネルをパノラマ真空エレベータの構造における外骨格および構成要素としてどのように使用するかを記載した。シリコン系または他の接着剤でガラスパネルのエッジに固定された薄いアルミフレームでガラスパネルのエッジをどのように保護するかを示した。しかし、その説明からは、これらのガラスパネル(昇降路シャフトの壁)と金属フレームをどのように組み合わせて、真空動作のための滑らかな昇降路シャフト200を形成するのかは明らかではなかった。本アプローチでは、ガラスパネルと金属エッジフレームをどのような形状にし、これらの構造をどのように結合して昇降路シャフト200の滑らかな表面を形成するかを詳細に記載する。
ある実施の形態において、図33、図34、図80、図82~図85に示されるような、ベルトフレーム310は、左側ベルトアーム311、右側ベルトアーム312、および背面ベルトアーム313の3本のベルトアームを有している。図33および図37に見られるように、左側ガラスパネル211はベルトフレーム310の左側ベルトアーム311上に載置され、右側ガラスパネル212はベルトフレーム310の右側ベルトアーム312上に載置され、背面ガラスパネル213はベルトフレーム309または310の背面ベルトアーム313上に載置される。
図82は、上階レベルにおける昇降路ベルトオプションの正面斜視図の実施の形態を示し、図84は、基礎階レベルにおける昇降路ベルトオプションの正面斜視図を示し、図89は、左側と右側のガラスパネル211/21を接続した昇降路ベルトと昇降路ガラスパネルの断面図を示す。同様に、その断面は、ある実施の形態において、背面ベルトアーム313に接続する背面ガラスパネル213のための接続も描写している。ある実施の形態における、ベルトフレーム309または310のプロファイルの断面731が、図140に示されている。図89に見られるように、ベルトフレーム309または310は、上下のガラスパネルと共に、昇降路ベルトおよび昇降路ガラスパネルの水平エッジにおいて昇降路シャフト200の内部に均一で滑らかな表面を形成しており、これは適切な真空シール動作に必要なことである。チャネル736が、ある実施の形態において、軽量化構造および電気配線のために確保されている。
互いに接合する昇降路ガラスパネル211および213の垂直エッジは、ある実施の形態において、図38および図138に示されるような、プロファイル断面716を有するアルミニウム合金または他の金属フレーム214によって保護される。同様に、互いに接合する昇降路ガラスパネル212および213の垂直エッジは、ある実施の形態において、図38および図138に示されるような、プロファイル断面716を有するアルミニウム合金または他の金属フレーム215によって保護される。フレーム214および215の断面で終わるV字形は、ガラスパネル間の隙間を埋め、ガラスパネル211、212および213の内面、並びにベルトアーム311、312および313の内面とそれぞれ一致し、よって、適切な真空シール動作に必要な、昇降路シャフト200の左側、背面および右側のエッジに、所要の滑らかな表面の継続を形成し、完全な長方形を形成する。
ある実施の形態におけるベルトフレーム309または310は、図82および図84に描かれているように、3辺が閉じており、前面側に開口を有している。この開口側は、図80に示されるように、昇降路ベース320に接続されている。昇降路ベース320は、次に、図33に見られるように、キャビンに出入りするための出入口として機能する。
ガラスパネル211の前面垂直エッジは、ある実施の形態において、図41、図47および図65に見られるように、出入口フレーム220の左側フレーム221によって保護され、ガラスパネル212の前面垂直エッジは、出入口フレーム220の右側フレーム222によって保護される。出入口フレーム221および222は、図63、図65および図138に示されるように、ケーブル配線チャネル718を有する断面715を有している。図65は、一方ではガラスパネル211と、他方ではガスケット223を介して、前面パネルフレーム233およびカバーフレーム237と接合し、これにより、ある実施の形態において、ベルトフレーム309または310の前面の左側と右側に、昇降路シャフト200の均一で滑らかな表面を形成する出入口フレーム221の断面を示している。
先の説明で示したように、ベルトフレーム309または310の左側、右側および裏面側と1階建ての昇降路ガラス本体210とが、真空シール動作に必要な、シャフトの滑らかな表面を一緒に形成する。しかしながら、昇降路シャフト200の前面側も滑らかな表面を有する必要がある。この昇降路シャフト200の前面側である出入口フレーム220は、ある実施の形態において、昇降路前面パネル230(図34、図41、図47、図55~図65)、昇降路ドア240および250(図30、図33、図34、図41、図66および図67~図79)、および昇降路ベース320(図80、図91~図103)のような構造物を収容する。
ここで、本アプローチをより詳細に参照すると、フロントパネル230は、図33、図34、図40、図41、図47、図45、図56~図65に示されるように、前面パネル230のガラス要素231が、4面で面取りされ、図55~図65に示されるように、昇降路シャフト200の内側に均一で滑らかな表面を形成するようなやり方で薄い金属エッジフレーム232、233、234および245と、カバーフレーム237および238と接合するように構築されている。図63および図65は、ガラスパネル231が、昇降路前面パネル230の左側フレーム233および左側カバーフレーム237と接続している状態での、出入口フレーム220および前面パネル230の断面図を示す。同様に、ガラスパネル231は、昇降路前面パネル230の右側フレーム234および右側カバーフレーム238と接続している。
左側昇降路ドアフレーム252は、出入口フレームと昇降路ドアの断面図を描いた図66に示されるように、昇降路内部に滑らかな表面を形成するように、ドアのガラスパネル251と接合している。
同様にして、昇降路ドア240および250は、図33、図34、図40~図45、図68~図73に示されるように、ドアガラスパネル251が、4面で面取りされ、昇降路シャフト200の内側に均一で滑らかな表面を形成するようなやり方で、薄いドアエッジフレーム252、253、254および255と接合するように構築されている。
ある実施の形態において、図70および図139に示されるように、ドアエッジフレーム252は、断面721の金属フレームから作られ、ドアエッジフレーム253は、断面724の金属フレームから作られ、ドアエッジフレーム25うおよび255は、断面722の金属フレームから作られる。
先の説明で示したように、昇降路のガラスパネルは、アルミニウム合金製または他の金属製のフレームによってエッジで保護されている。これらのフレームは、共通する1つのこと、図65、図66および図89において、昇降路ガラスパネルにこれらのフレームを接続している断面図に示されるように、爆発力および爆縮力の両方に抵抗する位置にガラスの両面を固定し、しかも適切な真空動作のために昇降路の内側に滑らかな表面を形成する、ガラス保持用のL型開口を有している。
次に、エッジフレームと接合する昇降路のガラスパネルは、昇降路に面する、金属エッジフレームのロックに面する面取りを有する。ガラスの面取りされたエッジと金属エッジフレームのロックとがこのように揃うことにより、適切な真空シール動作のためのガラスパネルとエッジフレームとの間の滑らかな移行が保証され、一方で、頑丈な昇降路構造のためにガラスパネルが動かないようにロックされる。
第4章 スポットレス昇降路設計
本アプローチは、第1章で述べたパノラマ真空エレベータシステム、第2章で述べた昇降路外骨格としての強化ガラス、および第3章で述べた真空動作用の滑らかな昇降路シャフトの利点を主張するものである。大型強化ガラスパネルをパノラマ真空エレベータの昇降路の構造における外骨格および構成要素としてどのように使用するかを記載した。真空動作を適切に行うために昇降路シャフトの滑らかな表面を形成するために、ガラスパネルのエッジをどのように薄いアルミニウムフレームで保護するか、またガラスパネルのエッジと保護金属フレームの形状がどのようなものであるかを示した。
本アプローチは、安定した昇降路構造を形成するために、金属フレームをガラスパネルに接続する方法と、金属フレームを互いに接続する方法を説明するものである。
金属フレームをガラス板に接続する方法が2つある:
- ボルトとナットの使用;
- 接着剤の使用。
ボルトとナットを使って隣接するガラスパネルを接続する方法は、当該業界で広く使われている。最も一般的な場合に、強化ガラスパネルを互いに接続するために、金属製のコーナーコネクタとともに、特殊な円錐形のボルトとナットを使用している。円錐形のナットは、内側から昇降路ガラスパネルと同じ高さにし、それゆえ、昇降路シャフトの滑らかな表面を保つことができる。金属製のコーナーコネクタは、昇降路シャフトの外側から設置する必要があり、ガラスパネルを任意の所定の角度で固定することができる:長方形の昇降路形状の場合は90度、六角形または八角形の場合はそれより大きい角度。しかしながら、このアプローチにはいくつかの欠点がある:
- 円錐形のナットとボルト、および金属製のコーナーコネクタは高価である;
- ガラスパネルには、ガラスパネルのエッジに亘り円錐形の穴を開けるなどの加工が必要になる場合があり、ガラスパネルの費用が高くなる;
- ガラスの円錐形の穴は、強化技術の要件のためにガラスのエッジからかなり離れた場所にあり、そのため、嵩張り、さらに高価な金属製のコーナーコネクタが必要になる;
- 円錐形のボルトとナットに加え、突き出た金属製のコーナーコネクタが多数存在するため、デザイン性が損なわれる;
これらの欠点の全てを考慮すると、このオプションは最も好ましくない選択となる。
シリコン系接着剤またはガラス対金属の接着特性が良好な他の複合接着剤は、より良い代わりの解決策であり、いつでも可能な限り使用され得る。シリコン系接着剤は、多くの場合、その粘性、硬化後でさえも「柔らかさ」のために好ましく、これは、可撓性強化ガラスパネルと共に、地震の衝撃に対してより優れた耐性を有する柔軟な構造を構成する。また、シリコン樹脂の「柔らかさ」成分のために時間の経過による微小亀裂が発生しない。しかしながら、接着剤だけでは、何トンもの構造物を適所に支えるのには十分ではない。前の章で概説した説明から、安定した昇降路構造を形成するために金属フレームがどのように互いに接続されているかは明らかではなかった。
安定した昇降路構造を形成するために、金属フレームを一緒にする合理的に明白な方法はわずかしかない:
- 金属フレームを互いに接続する溶接;
- 金属フレームを接続するボルトとナット;
これら2つの方法のいずれか一方を採用することにより、金属フレームを互いに接続し、次に、これらをガラスパネルに固定して、安定した構造を得ることができる。
溶接は、いくつかの理由から実用的でないことがある:
- 互いに溶接された金属フレームはデッドロック構造を形成し、これは、柔軟性に欠け、軽い地震による小さな衝撃や太陽に曝されたときの不均一な熱のような、機械的ストレスの際に微小亀裂を発生させることがある。これらの微小亀裂が潜在的に大きな問題となり、時間の経過とともに不安定な構造になってしまう可能性がある;
- 太陽光のような不均一な熱に曝されると、微小亀裂が発生することがある;
- 昇降路シャフトの滑らかな表面を損なわないために、昇降路内部から溶接を使用することができず、それに加え、これは、いくつかの建築基準法に違反している;
- 溶接は、近くの接続部の接着剤層を損傷する可能性が高い;
- 溶接は、アルミフレームの陽極酸化被膜層を損傷し、外観が損なわれる可能性がある;
- 設置場所でしか使用できないため、設置過程が煩雑になる可能性がある。
ボルトとナットで金属フレームを接続するのは、先に概説した欠点の全てがないため、実用的な選択といえるが、ひとつだけ懸念-外観と雰囲気-が残る。構造全体に亘って多数の突き出たボルトとナットがあることを想像されたい。1つの実施の形態において、これらのボルトとナットを特に強調して「デザインの特徴」とし、デザインのシグネチャーラインの一部とすることができる。代わりの実施の形態において、ボルトとナットは隠され、肉眼から遠ざけることができる。本技術は、後者のアプローチを取り、パノラマ真空エレベータを構築するために金属フレームを一緒に接続するためにボルトとナットを使用する際に、数百のボルトとナット、ネジ、留め具、コネクタを使用したにもかかわらず、これらの構成要素を肉眼から隠すことができるという思い切った新しい技術を使用する。しかし、このエレベータの設計全体がパノラマ式で半透明であるため、その技術はより困難なものとる。これは、半透明の設計のために、システム内の多数のボルトとナットは、昇降路の外側と昇降路シャフトの内側の両方から見えないことが好ましいことを意味する。特別な接続技術と組み合わせて、特別な形の金属フレームを採用することによって、提示された設計で使用される多数のボルトとナットは、エレベータを昇降路の外側から観察しても昇降路シャフトの内側から観察しても、観察者の肉眼から完全に隠されることが、次の説明に示される。また、これらの特別な設計技術は、単にボルトとナットを裸眼から隠すという装飾的な目的だけでなく、そのような技術が構造そのものの一部であることも示される。
ある実施の形態において、金属フレームが一緒に接続されることになる昇降路の構造において、いくつかのサブシステムが特定される:
- 昇降路基礎100;
- 昇降路本体200;
- 昇降路ベルト300;
- 昇降路頭部400。
このようなサブシステムは全て、ボルトとナットによってフレームを互いに接続するための特別な解決策を採用しており、これらの接続は全て、昇降路の外側からシステムを観察するか、エレベータに乗って昇降路の内側からシステムを観察するかにかかわらず、不明瞭であり、観察者の肉眼から隠蔽されており、したがって、本アプローチの独特な「スポットレス」設計のシグネチャーパターンを形成する。
ある実施の形態において、設計の全体の人間工学は、互いに取り付けられている金属フレームの全てのエッジが、ある金属フレームから別の金属フレームに滑らかに移行し、昇降路のエッジ(側面)の鋭い湾曲部においてさえ継続する、滑らかな直線および/または曲線を含み、さらに「スポットレス」設計様式と称される、本アプローチの独特な「スポットレス」設計のシグネチャーパターンを補完するやり方で実施される。
ある実施の形態において、図11は、昇降路基礎1の上部斜視図を示し、図12は、昇降路基礎1の分解斜視図を示す。ある実施の形態における、昇降路基礎は、それぞれが個別に検討される、複数のモジュールを含む:
- 昇降路基礎外囲器110;
- 昇降路基礎ベース120;
- 昇降路基礎フレーム130;
- サスペンション機構800;
- 緊急ブレーキ880;
- 昇降路基礎グリル140。
より詳細には、図13は、昇降路基礎外囲器110の斜視図を示し、図14は、基礎外囲器ベースプレート111、基礎外囲器左側プレート112、基礎外囲器右側プレート113、基礎外囲器背面プレート114および基礎外囲器前面プレート115からなる昇降路基礎外囲器110の分解図を示す。
ネジ116が、基礎外囲器プレート111、112、113、114および115を互いに連結している。これらのネジ116は、1階床面より下に位置する基礎外囲器110の外側から、浅い穴に取り付けられており、これらのネジは1階床面によって自然に隠され、スポットレス設計様式に適合している。
さらに、図15は、昇降路基礎ベース120の斜視図を示し、図16は、昇降路基礎ベース120の分解図を示す。ボルト129が、基礎プレート125、126、127および128を基礎ベースフレーム121、122、123および124にそれぞれ連結している。ボルト129は、図11および図12に示されるように、基礎外囲器110によって外側からの視界が遮られ、サスペンションプラットホーム131によって内側からの視界が遮られるので、基礎外囲器ベース120も、スポットレス設計様式に適合している。
基礎ベースフレーム121、122、123および124は、ある実施の形態において、図17および図138に示されるような、断面711の金属プロファイルで作られている。基礎プレート125、126、127および128は、ある実施の形態において、図17および図138に示されるような、断面712を有する金属プロファイルから作られている。
図21は、昇降路基礎フレーム130の斜視図を示し、図22は、左側および右側エッジフレーム134と背面エッジフレーム136を含み、図24および図138に示されるように、形態713の断面を持つ金属プロファイルから作られた、昇降路基礎フレーム130の分解斜視図を示す。ボルト137が、エッジフレーム134および136に固定され、後者はボルト139により膝型コネクタ138で互いに連結され、一方で、前面エッジフレーム132はボルト145により前面ベースエッジフレーム135を介して左側および右側エッジフレーム134に連結されており、これにより、昇降路基礎ベース120の上に積み重ねられる昇降路基礎フレーム130が形成される。このサブシステムには、数十本のボルトが存在する可能性があるが、それらは、昇降路基礎外囲器によって外側から見えないようにし、サスペンションプラットホーム131によって内側から見えないようにすることができ、したがって、このシステムのスポットレス設計様式にも適合している。
さらに、図12は、ある実施の形態において、サスペンション機構800が基礎の一部である昇降路基礎の斜視分解図を示す。サスペンション機構全体と共にネジとボルトは、基礎外囲器パネル111、112、113、114および115によって外部の観察者から隠され、内部の観察者からは-サスペンションプラットホーム131によって隠される。後者は、図11および図12に示されるように、基礎緊急ブレーキ880によって隠されている、2つの大きな丸い穴を有している。緊急ブレーキ880のボルト、ネジ、留め具およびその他の小さな機械部品は、上部からは緊急ブレーキプレートによって、側面および底面からは基礎外囲器110によって見えなくなり、したがって、スポットレス設計様式に適合している。
さらに、図11、図12および図26~図29は、グリルフレーム141、142および143が、グリルプロファイルに埋め込まれたプラスチックロックによって一緒に取り付けられ、したがって、ここでも目に見えるネジとボルトがない、昇降路基礎グリルの様々な図を示している。
ある実施の形態において、基礎100の上に、昇降路が、立てられ、図30~図34に示されるように、昇降路ベルト300によって隔てられている、積み重ねられた1階建て昇降路本体200が含まれる。昇降路本体200は、昇降路ベルト300に上または下からシリコン系または他の接着剤によって固定される。昇降路本体200は、次に、あるし実施の形態において、いくつかのモジュールを含み、それぞれが別々に検討される:
- 昇降路シャフト210;
- 出入口フレーム220;
- 昇降路ドア240および250;
- 昇降路前面パネル230。
さらに、ある実施の形態において、図37は、斜視図および分解図を示す。昇降路シャフト210は、ある実施の形態において、図38および図39に示されるように、シリコンシール材(例えば、シリコン樹脂)により昇降路背面フレーム214および215に接続された昇降路ガラスパネル211、212および213を含み、それらを接続するためにボルトとナットまたは他の留め具は使用されていなかった。
さらに、昇降路シャフト210は、ある実施の形態において、昇降路ベルト309または310の上に載り、シリコン系または他の接着剤によって取り付けられている。前面側では、昇降路シャフト210は、同様に、シリコン系または別の接着剤によって、出入口フレーム220に取り付けられている。昇降路シャフト210の上部は、ある実施の形態において、ここでも、シリコン系または他の接着剤を使用して、上階の昇降路ベルト309または310、もしくは昇降路頭部400のいずれかに接続され、したがって、昇降路シャフト210の全ての接続は、いかなるボルトまたはナットも採用しておらず、使用される留め具は、ある実施の形態において、シリコン系または他の接着剤である。
さらに、エッジフレーム221および222を有する昇降路出入口フレーム220は、ある実施の形態において、図33、図34、図40、図41および図47に示されるように、昇降路シャフト210、昇降路前面パネル230および昇降路ドア240、250をまとめて接続するための媒体として機能する。
昇降路前面パネル230は、ある実施の形態において、図58、図61~図65および図139に示されるように、昇降路前面ガラスパネル231と、形態712の断面を持つ下側エッジフレーム232と、形態725の断面を持つ左側エッジフレーム233と、形態725の断面を持つ右側エッジフレーム234と、形態721の断面を持つ上側エッジフレーム235と、形態737の断面を持つガスケット236と、それぞれ、形態726の断面を持つ左側と右側のカバープレート237および238を備えている。
昇降路前面パネル230は、図41、図47、図58、図57、図63~図65に詳細に示されるように、前面パネル230の左側エッジ233と右側エッジ234にボルト止めされた、出入口フレーム220のエッジフレーム221および222にボルト239を介して取り付けられている。ボルト239は、ある実施の形態において、図63~図65に示されるように、全体が、エッジフレーム221および222と、昇降路前面パネルエッジフレーム233および234とを有する昇降路出入口フレーム220内に配置され、カバーエッジフレーム237および238によって隠蔽されている。
昇降路ヒンジ226および227が、図41、図47、図49、および図64に示されるように、ボルト225を介して出入口フレーム220のエッジフレーム221および222に連結されている。その目的のために、図48~図50に示されるように、専用の膝型部品229が、ボルト218で昇降路ヒンジ226および227にボルト止めされている。そして、図41、図47、および図64に示されるように、昇降路ヒンジ226は、特別に切り込まれた穴219に挿入され、それによって、膝型部品229とそのボルト218が視界から隠される。次に、膝型部品229は、図49および図64に示されるように、ボルト225を介して、昇降路出入口エッジフレーム221および222にボルト止めされる。この時点で、出入口フレームの「突き出し」ボルトは、図49に示されたボルト225であり、このボルトは、次に、図49に示されるように、昇降路出入口フレームの形態739の断面を持つ真空シール224によって隠されており、したがって、昇降路ヒンジ226および227を出入口フレーム220に固定するボルトが隠されている。
昇降路ヒンジ226および227は、ある実施の形態において、図139に示されるような、形態728の断面を持つ金属プロファイルから作られる。
膝型部品229は、ある実施の形態において、図139に示されるような、形態729の断面を持つ金属プロファイルから作られる。
さらに、昇降路ドア240および250は、ある実施の形態において、図67~図79に示されるように、ドア構造を一体化する以下のボルトを有している:
- ドア中間フレーム253をドア下側フレーム254およびドア上側フレーム255に連結するボルト258。これらのボルトは、図71~図73に示されるように、形態739の断面を有する真空シール257によって隠されており、どの角度から見ても見えない。
- ドア下側ヒンジ241をドア下側フレーム254に、ドア上側ヒンジ242をドア上側フレーム255に連結するボルト248。これらのボルトは、図74~図76に示されるように、昇降路ドアの底部および上部フレームに設けられた、形態739の断面を有する真空シール256によって隠されており、どの角度から見ても見えない。
- 3つのヒンジ241、242、および243をドアヒンジフレーム252に連結するボルト249。これらのボルトは、ドアが閉じているときは、ボルトがドアフレームに面しているため隠れており、ドアが開いているときは見えている。実際に、これは、構造全体においてボルトが見える唯一の場所、すなわち、図72および図77に示されるように、昇降路ドアの開位置における場所であることがある。
図から分かるように、この設計に使用されるボルトは、フレーム構造内に収容されているため、外部からは見えず、また、閉じたときには、昇降路出入口フレームによって視界から遮断される。ボルトの一部は、昇降路ドアが開いているとき、および見る人が昇降路ドアの間のどこかに位置しているときに(エッジフレーム252上で)見ることができる。
昇降路ヒンジ226および227は、ある実施の形態において、昇降路ドア240および250の昇降路ドアヒンジ242および243の車軸ハウジング245に入る、または昇降路ドアヒンジ241の車軸ハウジング246に入るドア軸228を採用している。下側の昇降路ドアヒンジ241は、ある実施の形態において、ヒンジ底面からドアヒンジ241に挿入されたレバー247を採用し、レバー247を回転させて昇降路ドア240および250を開閉する、昇降路ドア軸機構820上に載っている。
昇降路ドアヒンジ242および243は、ある実施の形態において、図139に示されるような、形態727の断面を持つ金属プロファイルから作られている。
さらに、昇降路シャフト210は、昇降路ベルト309または310および昇降路ベース320を含む昇降路ベルト300上に載っている。図7および図34は、ある実施の形態における、昇降路シャフト210および昇降路ベース320に対する昇降路ベルト309または310の関係を示している。図80、図81~図86は、昇降路ベルト309または310の様々な部品を示し、昇降路ベルト309または310の3つのエッジフレーム311、312および313は、ベルトエッジフレーム311、312および313が、一緒に整列されると、図33、図34、図87~図88に見られるように、完全に90度の角度を形成し、昇降路シャフト210の形状に整合し、したがって、昇降路の外側からはベルトの形態に沿ったベルトプロファイルの外部パターンの滑らかな移行、および内側からは90度の表面の曲がり角を有する滑らかで均一な昇降路シャフトを生じるように、角エッジで45度の角度に(六角形および八角形の昇降路については、この角度は異なる場合であろう)カットされている。
ある実施の形態において、フレーム313の両方のエッジは、ボルト315を介してフレーム313に固定されるベルト接続膝部314のための空間を与えるように、削り取られている。同様に、フレーム311および312の背面エッジは、左側フレーム311と右側フレーム312を背面フレーム313に合わせて、90度の角度を形成するときに、左右両端のベルト接続膝部314が、連結ボルト315と共にフレーム311、312および313内に完全に没入し、それゆえ、フレーム313の左右両端のベルト接続膝部314およびボルト315を隠すように、ベルト接続膝部314の残りの端部のための空間を与えるように削られている。
左側フレーム311は、ベルトフレーム311の上側と下側でボルト316使用して、背面フレーム313の左端のベルト接続膝部314に固定され、右側フレーム312は、ベルトフレーム311の上側と下側でボルト316使用して、背面フレーム313の右端のベルト接続膝部314に固定され、よって、頑丈な昇降路ベルト309または310を形成している。この時点で、左右のベルト接続膝部314とその連結ボルト315は両方とも、ベルト309または310の構造内に隠されて没入し、ボルト316を露出させるが、このボルトは、ベルトが昇降路ガラス本体210に一旦連結されると、ガラスパネル211および212とその下のシール接着剤(例えば、シリコン樹脂)によって隠され、したがって、昇降路ベルト構造を作るために使用した全てのボルトが隠される。
ベルト接続膝部314は、ある実施の形態において、図140に示されるような、形態732の断面を持つ金属プロファイルから作られる。
昇降路ベース320は、ある実施の形態において、以下を含む:
- 図100および図140に示されるような、形態733の断面を有するプロファイルの昇降路ベース本体320;
- 図100および図140に示されるような、形態734の断面を有するプロファイルの昇降路ベース側面プレート321;
- 図101~図103および図140に示されるような、形態735の断面を有するプロファイルの昇降路ベースカバープレート322。
図96~図98に見られるように、昇降路ベース320は、ある実施の形態において、昇降路ベルト309または310にボルト324を介して固定されており、ボルト324は、昇降路ベース320の内側から挿入されて穴323から出ており、昇降路ベルト309または310の対応するネジ山を介して昇降路ベルト309または310に固定されているので、完全に視界から隠されている。したがって、昇降路ベルト309または310の側面は、スポットレス設計様式に適合しており、ここでも目に見えるボルトとナットはない。
さらに、昇降路ベース320は、ある実施の形態において、図95~図98および図102に示されるように、昇降路ベース本体320から出る複数のボルト群を有している:
- 先の段落に記載されているように、裏側の穴323から出ていて、昇降路シャフトに面し、昇降路ベルト309または310に接続するボルト324;
- 裏側の穴319から出ていて、昇降路シャフトに面し、下階(上階)の昇降路出入口フレーム211および212に接続するか、または昇降路基礎フレームの左側と右側のエッジフレーム134(基礎階)に接続するボルト311;
- 前面側の穴325から出ていて、昇降路の入口に面し、各階で床材に接続するボルト326。これらのボルトは、床材に没することにより、隠蔽されている;
- 昇降路ベース本体320の底面側から出て、ガスケット236を介して前面パネル230(下階の)に接続するか、またはガスケット133を介して昇降路基礎フレーム130のフレーム132(下階の)に接続するボルト328;
上記ボルトの頭部は、昇降路ベース本体320内に没入し、その端部は、ボルトが接続される構造の本体内に隠蔽されるので、昇降路ベース320から出る全てのボルトを隠蔽し、スポットレス設計様式に適合している。
なお、昇降路ベース320の穴323、318および319は、昇降路ベルト309または310および昇降路出入口フレーム220によって隠されていることに留意されたい。穴318は、昇降路ベース320に出入りするケーブル導管として使用される。
また、ある実施の形態において、図97および図98に示されるように、外部から昇降路ベース320に入る異なる群のボルトがある:
- ボルト327は、左右の昇降路ベース側面プレート321を昇降路ベース320に連結している。上部のボルト327は昇降路ベースカバープレート322で覆われ、下部のボルト327は床材内に没入しているため、肉眼からは隠されている;
- 昇降路ベース本体320の内部で、昇降路小型機構の一部としての様々な機構を固定する他のボルト。これらのボルトは、フレーム320の前面側または底面側から挿入されており、その頭部は床材の厚み内に没しているため、これらのボルトも肉眼から隠されている。
さらに、やはり本アプローチに言及すると、機械室400(MR)は、ほとんどがボルトと少数の接着剤を使用して全てが組み立てられているものの、機械室の構造をまとめる外部ボルトがないように構築されている。このMRは、内部の機構のメンテナンスが必要な場合があるため、ボルトやネジを使用して、技術的なメンテナンスやサポートを行うために区画を開放している。昇降路ガラス本体210は、昇降路ガラス本体210を昇降路ベルトストラップ310に接着する手法と同様に、MRベースフレーム370に接着され、こうして、MRを昇降路本体に接着剤で取り付けているので、図3、図4、図7、図33、図34、図107、図127~図129に示されるように、ここでもネジやボルトはない。
昇降路の最上部では、最上階の昇降路シャフト210が、ある実施の形態において、シリコン系または他の接着剤によって機械室(MR)400に接続されている。さらに、MR400の前面側は、図127~図129、図133に示されるように、MRベースフレーム480に配置されたボルト482を介して最上階の前面パネル230にボルト止めされている。前面側のボルト482の頭部は、次に、図107、図108、図109に示されるように、MR外囲器410によって隠される。前面側のボルト482の本体は、上部前面パネル230の上部エッジ235内に没するので、昇降路の外部や内部からボルトが見えることなく前面パネル230がMRに取り付けられる。
MRベースフレーム480の側部の残り(左、右および背面)には、ある実施の形態において、MRベースフレーム480をMRエッジフレーム470に連結するボルト482がMRベースフレーム480のエッジに沿って設けられている。これらのボルト482の本体は、MRエッジフレーム470の本体内に没入しており、一方で、これらのボルト482の頭部は、MR外囲器410によって隠されており、したがって、機械室の全てのボルトを隠して、MRを「外界」に接続している。MRの他の全てのボルトは、MRの内部に配置され、昇降路の内外に位置する観察者には露出されない。
MR外囲器410は、ある実施の形態において、図108および図109に示されるように、MR外囲器上面プレート411、MR外囲器前面プレート412、MR外囲器背面プレート413、MR外囲器左側プレート414およびMR外囲器右側プレート415を備えている。
以上の説明で示したように、本アプローチの昇降路の部品は、金属部品をガラス部品に固定する場合には、シリコン系または他の接着剤を用いて固定され、ガラス以外の部品同士を固定する場合には、互いにボルト止めされることがある。昇降路構造に使用されるボルトのこれらの場合、ボルトは、昇降路の内側または外側から見るかにかかわらず、観察者の視界から隠され、パノラマビューを補完し、したがって、本アプローチの独特なスポットレスシグネチャーデザイン特性を形成する。
さらに、90度の角度または他の角度関係で一緒に接続される金属エッジは、45度の角度で接続エッジに予めカットされ(矩形形状の昇降路の場合)、面取りエッジを介してこれらの金属フレームの位置合わせにより、その例が図80、図86、図88に示されている、プロファイルの曲線と設計特徴が正確に位置合わせされ、本アプローチの独特のスポットレスシグネチャーデザイン特性を補完するようなやり方で角度の付いた面取りを形成する。
100 昇降路基礎
110 昇降路基礎外囲器
120 昇降路基礎ベース
130 昇降路基礎フレーム
140 昇降路基礎グリルフレーム
200 昇降路シャフト
210 昇降路本体
220 出入口フレーム
230 前面パネル
240、250 昇降路ドア
300 昇降路ベルト
309、310 昇降路ベルトフレーム
320 昇降路ベース本体
400 昇降路頭部
410 MR外囲器
420 MR電子装置
430 真空室
450 MR圧縮機
460 MR圧縮機フレーム
470 MRエッジフレーム
480 MRベースフレーム
490 MR排気グリル
800 サスペンション機構
880 緊急ブレーキ

Claims (13)

  1. エレベータ昇降路装置であって、
    1つ以上のガラスパネルを含む昇降路シャフト、
    を備え、
    前記1つ以上のガラスパネルは、対応する1つ以上の垂直に均一な内側パネル面を有し、前記エレベータ昇降路装置の気密シャフトの少なくとも一部を形成し、
    前記1つ以上のガラスパネルは、該1つ以上のガラスパネルの各々が前記エレベータ昇降路装置の1つ以上の下部支持構造に少なくとも自重を伝達するような耐荷重性パネルである、エレベータ昇降路装置。
  2. 昇降路基礎装置および昇降路機械室装置、
    をさらに含み、
    前記昇降路基礎装置は前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであり、
    前記昇降路シャフトは前記昇降路基礎装置の上部に位置しており、
    前記昇降路機械室装置は前記昇降路シャフトの上部に位置し、それによって、該昇降路シャフトの前記1つ以上のガラスパネルが該昇降路機械室装置の少なくともある程度の質量を前記1つ以上の下部支持構造に伝達する、請求項1記載の装置。
  3. 前記昇降路シャフトが、
    該昇降路シャフトの1つ以上の垂直に均一な内面を形成するように、垂直に積み重ねられた複数の昇降路シャフトセクション、
    を含み、
    前記複数の昇降路シャフトセクションの各昇降路シャフトセクションが、1つ以上の昇降路ドアを有する昇降路ドアフレームを含み、
    前記複数の昇降路シャフトセクションの昇降路ドアフレームが、前記昇降路シャフトの前記1つ以上の垂直に均一な内面の内の1つを形成する、請求項1記載の装置。
  4. 複数のベルトアームを含むベルトフレームであって、該複数のベルトアームの内の特定のベルトアームが垂直に均一なベルトアーム内面および該特定のベルトアームの上部ベルトアームエッジにあるベルトアームスロットを有する、ベルトフレーム、
    をさらに含み、
    前記ベルトフレームは前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであり、
    前記1つ以上のガラスパネルの内の特定のガラスパネルは、底部パネルエッジが面取りされており、前記特定のベルトアームの前記ベルトアームスロット内に前記面取りされた底部パネルエッジを配置することによって前記ベルトフレームに結合され、それによって、前記垂直に均一なベルトアーム内面および前記特定のガラスパネルのパネル内面を含む前記装置の均一な内面の一部を形成する、請求項1記載の装置。
  5. 複数のベルトアームを含むベルトフレームであって、該複数のベルトアームの内の特定のベルトアームが、ベルトアームの垂直に均一な内面、ベルトアームの外面および該特定のベルトアームの上部ベルトアームエッジにあるベルトアームスロットを有する、ベルトフレーム、
    をさらに含み、
    前記ベルトフレームは前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであり、
    前記1つ以上のガラスパネルの内の特定のガラスパネルは、前記ベルトフレームに結合され、それによって、該ベルトフレームを通じて少なくとも該特定のガラスパネルの質量を伝達する、請求項1記載の装置。
  6. 複数のベルトアームを含むベルトフレームであって、該複数のベルトアームの内の特定のベルトアームが、ベルトアームの垂直に均一な内面、ベルトアームの外面および該特定のベルトアームの上部ベルトアームエッジにあるベルトアームスロットを有する、ベルトフレーム、
    をさらに含み、
    前記ベルトフレームは前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであり、
    前記1つ以上のガラスパネルの内の特定のガラスパネルは、該特定のガラスパネルと該特定のベルトアームの前記ベルトアームスロットとの間に配置された接着剤によって前記ベルトフレームに結合され、それによって、該特定のガラスパネルを該特定のベルトアームに固定する、請求項1記載の装置。
  7. 複数のベルトアームを含むベルトフレームであって、該複数のベルトアームの内の特定のベルトアームが、ベルトアームの垂直に均一な内面、ベルトアームの外面および該特定のベルトアームの上部ベルトアームエッジにあるベルトアームスロットを有し、
    前記ベルトフレームは前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであり、
    前記1つ以上のガラスパネルの内の特定のガラスパネルは、底部パネルエッジが面取りされており、前記特定のベルトアームの前記ベルトアームスロット内に前記面取りされた底部パネルエッジを配置することによって前記ベルトフレームに結合され、それによって、前記垂直に均一なベルトアーム内面および垂直に均一なパネル内面を含む前記装置の垂直に均一な内面の一部を形成している、ベルトフレームと;
    前記特定のガラスパネルの前記面取りされた底部パネルエッジと前記特定のベルトアームの前記ベルトアームスロットとの間に配置され、それによって、該特定のガラスパネルを該特定のベルトアームに固定する接着剤と;
    前記ベルトアームスロットに沿った少なくとも1つの溝であって、前記特定のガラスパネルを前記特定のベルトアームに固定する前記接着剤の余分な接着剤を収集し、それによって、
    該余分な接着剤が前記垂直に均一なベルトアーム内面および前記垂直に均一なパネル内面上にギザギザを形成するのを防ぎ、
    前記垂直に均一なベルトアーム内面および前記垂直に均一なパネル内面を含む前記装置の垂直に均一な内面の一部の形成を持続し、
    前記昇降路シャフトの気密性を保持する、少なくとも1つの溝と、
    をさらに含む、請求項1記載の装置。
  8. 前記1つ以上のガラスパネルが第1の1つ以上のガラスパネルであり、前記装置が、
    マルチセクション昇降路であって、該マルチセクション昇降路の上部セクションは前記第1の1つ以上のガラスパネルを含み、該マルチセクション昇降路の下部セクションは第2の1つ以上のガラスパネルを含む、マルチセクション昇降路と;
    ベルトフレームであって、前記第1の1つ以上のガラスパネルは該ベルトフレームにより前記第2の1つ以上のガラスパネルに結合され、前記マルチセクション昇降路の前記上部セクションのための前記1つ以上の下部支持構造の内の1つであるベルトフレームと;
    をさらに含む、請求項1記載の装置。
  9. 前記第1の1つ以上のガラスパネルの内の第1の特定のガラスパネルが、第1の底部パネルエッジ、第1の上部パネルエッジ、および第1の垂直に均一なパネル内面を含み、
    前記第2の1つ以上のガラスパネルの内の第2の特定のガラスパネルが、第2の垂直に均一なパネル内面、第2の垂直に均一なパネル外面、および第2の上部パネルエッジを含み、
    前記ベルトフレームが複数のベルトアームを含み、該複数のベルトアームの内の特定のベルトアームが、垂直に均一なベルトアーム内面、該特定のベルトアームの上部ベルトアームエッジにある上部ベルトアームスロット、および該特定のベルトアームの底部ベルトアームエッジにある底部ベルトアームスロットを有し、
    前記第1の特定のガラスパネルは、底部パネルエッジが面取りされており、前記特定のベルトアームの前記上部ベルトアームスロット内に前記面取りされた底部パネルエッジを配置することによって前記ベルトフレームに結合され、それによって、前記垂直に均一なベルトアーム内面および前記第1の垂直に均一なパネル内面を含む前記装置の垂直に均一な内面の一部を形成し、
    前記第2の特定のガラスパネルは、第2の上部パネルエッジが面取りされており、前記特定のベルトアームの前記底部ベルトアームスロット内に前記面取りされた第2の上部パネルエッジを配置することによって前記ベルトフレームに結合され、それによって、前記第1の特定のガラスパネルの前記第1の垂直に均一なパネル内面、前記第2の特定のガラスパネルの前記第2の垂直に均一なパネル内面、および前記特定のベルトアームの垂直に均一なベルトアーム内面を含む前記装置の垂直に均一な内面の一部を形成する、請求項8記載の装置。
  10. 前記昇降路シャフトが1つ以上の昇降路シャフトセクションを含み、該1つ以上の昇降路シャフトセクションが、1つ以上の昇降路ドアを有する昇降路ドアフレームおよび前記1つ以上のガラスパネルを含み、
    前記1つ以上の昇降路シャフトセクションは、垂直に均一であり、
    三角型の昇降路となる三角形、
    矩形型の昇降路となる矩形、
    五角型の昇降路となる五角形、
    六角型の昇降路となる六角形、
    八角型の昇降路となる八角形、
    円管型の昇降路となる円形、
    楕円管型の昇降路となる楕円形、または
    一辺が平らな楕円管型の昇降路となる馬蹄形、
    の断面形状を有する、請求項1記載の装置。
  11. 前記1つ以上のガラスパネルの内の特定のガラスパネルが強化ガラスから作られている、請求項1記載の装置。
  12. 前記特定のガラスパネルの強化ガラスが、
    ケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、低鉄ガラス、鉛ガラスまたはステンドグラスから、
    加熱および急冷過程を含む熱強化過程により、
    カリウムイオンによる前記特定のガラスパネルのガラス表面中のナトリウムイオンのイオン交換を含む化学強靱化過程により、
    前記特定のガラスパネルに薄膜を積層して、積層ガラスを形成することにより、または
    積層フイルムまたは接着剤で互いに接着されて、サンドイッチガラスを形成する複数のガラスサブパネルから、
    作られている、請求項11記載の装置。
  13. 前記1つ以上のガラスパネルが、
    特定の左側パネルエッジ、特定の右側パネルエッジ、特定の底部パネルエッジ、および特定の上部パネルエッジを含む複数のパネルエッジを有する特定のガラスパネルと、
    第1の隣接する側部パネルエッジを有する第1の隣接ガラスパネルと、
    第2の隣接する側部パネルエッジを有する第2の隣接ガラスパネルと、
    を含み、
    前記特定の右側パネルエッジが前記第1の隣接する側部パネルエッジに結合され、前記特定の左側パネルエッジが前記第2の隣接する側部パネルエッジに結合され、それによって、前記特定のガラスパネル、前記第1の隣接ガラスパネルおよび前記第2の隣接ガラスパネルを含む前記エレベータ昇降路装置の前記気密シャフトの少なくとも一部を形成する、請求項1記載の装置。
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