JP6086876B2

JP6086876B2 - エレベータ

Info

Publication number: JP6086876B2
Application number: JP2014022435A
Authority: JP
Inventors: 陽右河村; 寛三好; 康司伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2034-02-07
Also published as: JP2015147665A; CN104828670A

Description

本発明は、乗りかごの昇降動作に合わせて乗りかご内の気圧を制御することができるエレベータに関するものである。

近年、建築構造物の高層化に伴い、エレベータの乗りかごの昇降距離が長くなり、さらに乗りかごの昇降速度も速くなっている。乗りかごの昇降距離が長くなり、昇降速度が速くなると、乗りかご内の気圧変化も大きくなる。そして、乗りかご内の気圧が急激に変化すると、耳詰まりや不快感を乗客に与えることがある。このような不都合を改善するために、例えば、特許文献１に記載された技術では、乗りかごの昇降動作に合わせて乗りかご内の気圧を制御することが提案されている。

また、乗りかごの昇降速度が速くなると、昇降時に乗りかごが受ける空気抵抗が大きくなる。そして、空気抵抗が大きくなると、昇降時に乗りかごが振動したり、昇降時の騒音が大きくなったり、するという問題もある。このような問題を改善するために、例えば、特許文献２に記載された技術では、乗りかごの昇降方向の上部と、下部に、振動吸収体を介して流線型のカバーを設けたものが提案されている。この特許文献２に記載された技術は、流線型のカバーを設けることで昇降時における空気抵抗を少なくしている。

しかしながら、乗りかごの上部には、空調装置や電子部品が搭載された制御盤等の熱を発生する部材が配置されている。そのため、特許文献２に記載された技術のように、乗りかごの上部にカバーを設けると、カバー内の空気がこもるため、空調装置や制御盤から発生する熱によってカバー内の温度が上昇する。そして、カバー内の温度が上昇することで、空調装置の空調効果が低下したり、制御装置に不具合が生じたり、するおそれがあった。

また、特許文献３に記載された技術には、乗りかご内を冷却するエアコン装置と、乗りかご内の空気が入り込むダクトと、ダクトに入り込んだ空気を制御盤に送風するファンを設けたエレベータが提案されている。この特許文献３に記載された技術では、ファンを用いて制御盤に乗りかご内の空気を吹きつけることで、制御盤を冷却している。

特開平１０−１８２０３９号公報特開平６−３２９３７２号公報特開２００２−２２０１６６号公報

しかしながら、特許文献３に記載された技術では、発熱部である制御盤を冷却するために乗りかご内の空気を取り込むダクトと、ファンを設ける必要があり、部品点数が増加するという問題を有していた。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、部品点数が増加することなく、発熱部を冷却することができるエレベータを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のエレベータは、昇降路内を昇降動作する乗りかごを有し、乗りかごの中の気圧を制御する。また、エレベータは、中空のカバーと、発熱部と、気圧制御機構と、を備えている。カバーは、乗りかごに設けられて、流線型に形成されている。発熱部は、カバーの中に配置されて、熱を発する。気圧制御機構は、カバーの中に配置され、乗りかごの中の空気を吸引することで乗りかごの中の気圧を制御し、吸引した空気を発熱部へ吹きつける。

本発明のエレベータによれば、乗りかご内の気圧を制御する際に用いられる気圧制御機構によって、乗りかご内の空気を発熱部へ吹きつけている。これにより、発熱部を効果的に冷却することができるだけでなく、発熱部を冷却するためのファンを別途設ける必要がないため、部品点数が増加することを防ぐことができる。

本発明のエレベータの第１の実施の形態例を示す模式的に示す説明図である。本発明のエレベータの第１の実施の形態例における乗りかごを示す概略構成図である。本発明のエレベータの第１の実施の形態例における下降時の乗りかごの中及び乗りかごの外側の気圧変化を示す説明図である。本発明のエレベータの第２の実施の形態例における乗りかごを示す概略構成図である。本発明のエレベータの第１の実施の形態例における乗りかごを示す概略構成図である。

以下、本発明のエレベータの実施の形態例について、図１〜図５を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、説明は以下の順序で行うが、本発明は、必ずしも以下の形態に限定されるものではない。
１．第１の実施の形態例
１−１．エレベータの構成
１−２．エレベータの気圧制御動作
２．第２の実施の形態例
３．第３の実施の形態例

１．第１の実施の形態例
１−１．エレベータの構成
まず、本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかるエレベータの構成について、図１を参照して説明する。
図１は本例にかかるエレベータの構成例を示す概略構成図、図２は本例にかかるエレベータの乗りかごを示す概略構成図である。

図１に示すように、本発明のエレベータ１は、建物構造物内に形成された昇降路１１０と、人や荷物を載せる乗りかご１２０と、ロープ１３０と、釣合錘１４０と、巻上機１００とを備える。昇降路１１０は、建築構造物内に形成され、その頂部には機械室１６０が設けられている。

巻上機１００は、機械室１６０に配置され、ロープ１３０を巻き掛けることにより乗りかご１２０を昇降させる。また、巻上機１００の近傍には、ロープ１３０が装架される反らせ車１５０が設けられている。

釣合錘１４０は、乗りかご１２０における無積載時の質量とほぼ同じ質量に設定されている。そのため、乗りかご１２０内に物や人が積載されていない無積載時では、乗りかご１２０側と釣合錘１４０側のロープ１３０の張力比は、１となる。これにより、無積載時における巻上機１００の出力を低く抑えることが可能である。

乗りかご１２０は、中空の略直方体状に形成されている。乗りかご１２０は、ロープ１３０を介して、釣合錘１４０と連結され、昇降路１１０内を昇降する。

また、乗りかご１２０における昇降方向の上部には、中空の上部カバー１２１が設けられ、乗りかご１２０における昇降方向の下部には、下部カバー１２２が設けられている。上部カバー１２１及び下部カバー１２２における乗りかご１２０と対向する面は、昇降方向と平行な平面状に形成されている。また、上部カバー１２１及び下部カバー１２２に乗りかご１２０と対向する面以外の部分は、昇降方向に沿った流線形に形成されている。これにより、乗りかご１２０が昇降路１１０内を昇降する際にうける空気抵抗を軽減することができ、振動及び騒音を軽減することができる。

図２に示すように、乗りかご１２０の昇降方向の上部には、発熱部の一例を示す空調装置２と、気圧制御機構３等が配置されている。気圧制御機構３は、乗りかご１２０が昇降動作する際に、乗りかご１２０内の気圧を制御する。加圧用送風部４と、減圧用送風部５とを有している。空調装置２と、加圧用送風部４と、減圧用送風部５は、それぞれ上部カバー１２１の中に配置されている。

空調装置２は、乗りかご１２０内の気温を調整するものである。この空調装置２は、例えば外気温が高くなる夏季において、矢印Ａ１に示すように乗りかご１２０内の空気を吸気し、矢印Ａ２に示すように乗りかご１２０内に冷却された風を送り込む。

加圧用送風部４は、乗りかご１２０内に空気を送風し、乗りかご１２０の気圧を上昇させるものである。加圧用送風部４は、空気を吸気する加圧用吸気口６と、空気を排気する加圧用排気口７が設けられている。

また、加圧用送風部４の加圧用吸気口６には、加圧用配管１６が接続されている。加圧用配管１６は、吸気口１６ａと、排気口１６ｂとを有している。加圧用配管１６の吸気口１６ａは、上部カバー１２１に設けられている。加圧用配管１６の排気口１６ｂは、加圧用送風部４の加圧用吸気口６と対向している。

減圧用送風部５は、乗りかご１２０内の空気を吸気し、乗りかご１２０の気圧を低下させるものである。減圧用送風部５は、空気を吸気する減圧用吸気口９と、空気を排気する減圧用排気口８が設けられている。

また、減圧用送風部５の減圧用排気口８には、減圧用配管１１が接続されている。減圧用配管１１は、吸気口１１ａと、第１の排気口１１ｂと、第２の排気口１１ｃとを有している。すなわち、減圧用配管１１における排気側は、２つに分岐している。そして、減圧用配管１１における分岐部には、通過する空気を２つの分ける分流器１５が設けられている。

吸気口１１ａは、減圧用送風部５の減圧用排気口８と対向している。そして、減圧用配管１１には、減圧用排気口８から排気された空気が通過する。また、第１の排気口１１ｂは、空調装置２に向けられており、第２の排気口１１ｃは、加圧用送風部４に向けられている。減圧用配管１１は、減圧用送風部５が吸引した空気を、空調装置２及び加圧用送風部４まで導く。

また、減圧用送風部５の減圧用排気口８は、空調装置２及び加圧用送風部４が配置された方向に向けて配置することが好ましい。これにより、減圧用配管１１を曲げる回数を少なくすることができるだけでなく、減圧用配管１１の長さを短くすることができる。その結果、空気が減圧用配管１１を通過する際に生じる管壁との抵抗を小さくすることができ、送風効率を上げることができる。さらに、送風効率を上げるために、減圧用配管１１の内径は、できる限り大きく設定することが好ましい。

１−２．エレベータ１の気圧制御動作
次に、エレベータ１の気圧制御動作について図２及び図３を参照して説明する。
図３は、乗りかご１２０の下降時における乗りかご１２０の中及び乗りかご１２０の外側の気圧変化を示す説明図である。

ここで、エレベータ１の上昇及び下降運転は、加速期と、速度が一定となる定速期と、減速期の３つの速度制御パターンにより行われる。乗りかご１２０が下降すると、乗りかご１２０の外側の気圧は、図３の点線で示すように、乗りかご１２０の下降速度に従ってＳ字状に変化する。また、乗りかご１２０内の気圧制御を行わない場合、乗りかご１２０内の気圧変化は、乗りかご１２０の外側の気圧変化と同様に乗りかご１２０の下降速度に従ってＳ字状に変化する。

乗りかご１２０の定速期では、単位時間における乗りかご１２０の気圧の変化量が大きくなる。そして、この気圧の変化によって、乗りかご１２０の乗客に対して耳詰まりや不快感を与えるおそれある。乗客の耳詰まりや不快感を解消するため、本例のエレベータ１は、気圧制御機構３を用いて乗りかご１２０内の気圧の変化を段階的に変化させている。

まず、乗りかご１２０の下降動作が開始されてから、乗りかご１２０内の気圧と乗りかご１２０の外側の気圧が等しくなる時間Ｔ０までは、加圧用送風部４を駆動させて乗りかご１２０内に空気を送り込む。これにより、乗りかご１２０内の気圧が上昇する。

加圧用送風部４が駆動すると、矢印Ｂ１に示すように、加圧用配管１６の吸気口１６ａによって、上部カバー１２１の外側の空気を取り込む。上部カバー１２１の外側の温度は、取り込まれた空気は、加圧用配管１６を通過して、加圧用送風部４の加圧用吸気口６に吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気は、矢印Ｂ２に示すように、加圧用送風部４の加圧用排気口７から乗りかご１２０内へ送り込まれる。

また、空調装置２等の発熱部によって加熱された上部カバー１２１内の温度よりも、上部カバー１２１の外側の温度は、低い。そのため、乗りかご１２０内へ加熱された空気が送り込まれることを防ぐことができる。

また、加圧用配管１６を設けなくても本発明の目的は達成できるものである。加圧用配管１６を設けない場合、加圧用吸気口６を、発熱部である空調装置２が配置されている方向とは反対側に向けることが好ましい。このように、加圧用送風部４の加圧用吸気口６を熱源となる空調装置２から遠ざけることで、加圧用送風部４が加圧用吸気口６から空調装置２の周囲における加熱された空気を吸い込むことを防ぐことができる。その結果、乗りかご１２０へ空気を送り加圧する際に、加圧用送風部４から乗りかご１２０内へ加熱された空気を送り込むことを防ぐことができる。

次に、時間Ｔ０から乗りかご１２０の下降動作が停止するまでは、減圧用送風部５を駆動させて乗りかご１２０内の空気を吸引する。これにより、乗りかご１２０内の気圧が低下する。

減圧用送風部５が駆動すると、矢印Ｃ１に示すように、乗りかご１２０内の空気が減圧用吸気口９から吸い込まれる。ここで、乗りかご１２０内の空気は、空調装置２によって冷却されており、上部カバー１２１の内部空間の空気よりもその温度が低くなっている。

そして、減圧用吸気口９から吸い込まれた空気は、減圧用排気口８から減圧用配管１１の吸気口１１ａに向けて排気される。吸気口１１ａへ排気された空気は、分流器１５によって二つに分けられ、矢印Ｃ２及び矢印Ｃ３に示すように第１の排気口１１ｂ及び第２の排気口１１ｃから排気される。すなわち、減圧用送風部５が吸い込んだ空気は、減圧用配管１１を介して空調装置２及び加圧用送風部４に吹きつけられる。

上述したように、減圧用送風部５が吸い込んだ乗りかご１２０内の温度は、上部カバー１２１の内部空間の温度よりも低くなっている。その結果、減圧用送風部５によって空調装置２及び加圧用送風部４へ冷風を吹きつけることで、空調装置２及び加圧用送風部４を効果的に冷却することができ、空調装置２の空調効率の向上を図ることができる。

また、空調装置２及び加圧用送風部４へ空気を吹きつけるために、乗りかご１２０内の気圧を制御する減圧用送風部５を用いている。そのため、新たにファンを設けることなく、空調装置２や加圧用送風部４を冷却することができ、部品点数が増加することを防ぐことができる。

なお、乗りかご１２０が上昇する場合では、最初に減圧用送風部５が駆動して乗りかご１２０内の気圧を低下させ、次に加圧用送風部４が駆動して乗りかご１２０内の気圧を上昇させる。

上述したように、乗りかご１２０内の気圧を段階的に変化させることで、乗客に対して適度な圧力変化を認識させることができる。その結果、乗客に嚥下を誘発させて、耳詰まりや不快感を早期に解消させることができる。

なお、本例では、乗りかご１２０内の気圧の変化を段階的に変化させる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、乗りかご１２０内の気圧を直線状に変化させて、下降開始高度の大気圧から、下降停止高度の大気圧までの単位時間における気圧の変化量の最大値を下げることで、乗客の耳詰まりや不快感を低減するようにしてもよい。

２．第２の実施の形態例
次に、図４を参照して本発明のエレベータの第２の実施の形態例について説明する。
図４は、第２の実施の形態例にかかるエレベータにおける上部カバー内の構成を示す概略構成図である。

この第２の実施の形態例にかかるエレベータが、第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と異なる点は、上部カバー１２１内にチャンバーを設けた点である。そのため、ここでは、上部カバー１２１の内部について説明し、第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図４に示すように、エレベータ２０の上部カバー１２１の内部には、空調装置２と、加圧用送風部４及び減圧用送風部５からなる気圧制御機構３と、減圧用配管２１と、チャンバー２２と、加圧用配管２３等が配置されている。

減圧用配管２１における排気側は、２つに分岐している。減圧用配管２１は、減圧用送風部５の減圧用排気口８と対向する吸気口２１ａと、第１の排気口２１ｂと、第２の排気口２１ｃとを有している。また、減圧用配管２１における分岐部には、空気を２つに分ける分流器２５が設けられている。

第１の排気口２１ｂは、空調装置２に向けて配置されており、第２の排気口２１ｃは、チャンバー２２に向けて配置されている。矢印Ｃ１に示すように減圧用送風部５に吸引された空気は、減圧用配管２１を通過して、分流器２５において矢印Ｃ２と矢印Ｃ３に示すように、２つに分けられる。そして、分けられた空気は、空調装置２へ吹きつけられ、さらにチャンバー２２へ送り込まれる。

チャンバー２２には、減圧用配管２１を介して減圧用送風部５が吸引した乗りかご１２０内の空気が送り込まれる。上述したように、乗りかご１２０内の空気は、空調装置２によって冷却されている。そのため、チャンバー２２内の空気も、上部カバー１２１内の空気よりも冷却される。なお、チャンバー２２には、減圧用送風部５から排気される空気だけではなく、矢印Ｄ１に示すように上部カバー１２１の外側の空気も適宜、吸入されるようにしてもよい。また、チャンバー２２には、加圧用配管２３が接続されている。

加圧用配管２３は、チャンバー２２に接続された吸気口２３ａと、加圧用送風部４の加圧用吸気口６に接続された排気口２３ｂとを有している。加圧用送風部４が駆動すると、加圧用送風部４は、矢印Ｂ１に示すように加圧用配管２３を介してチャンバー２２内の空気を吸引し、矢印Ｂ２に示すように加圧用排気口７から乗りかご１２０内へ空気を送り込む。

チャンバー２２内の温度は、乗りかご１２０内の冷却された空気が送り込まれることで、上部カバー１２１内の温度よりも低くなっている。そして、加圧用送風部４がチャンバー２２内の冷却された空気を吸引することで、乗りかご１２０内を加圧する際に低温の空気を乗りかご１２０内へ送り込むことができる。その結果、乗りかご１２０内を加圧する際に乗りかご１２０内の温度が上昇することを抑制することができ、空調装置２の空調効率を高めることができる。

その他の構成は、第１の実施の形態にかかるエレベータ１と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有するエレベータ２０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と同様の作用効果を得ることができる。

３．第３の実施の形態例
次に、図５を参照して本発明のエレベータの第３の実施の形態例について説明する。
図５は、第３の実施の形態例にかかるエレベータにおける上部カバー内の構成を示す概略構成図である。

この第３の実施の形態例にかかるエレベータが、第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と異なる点は、気圧制御機構の構成である。そのため、ここでは、気圧制御機構について説明し、第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図５に示すように、エレベータ３０の上部カバー１２１の内部には、空調装置２と、気圧制御機構３３等が配置されている。気圧制御機構３３は、減圧用排気口３８と、減圧用吸気口３９とを有している。この気圧制御機構３３は、矢印Ｃ１に示すように減圧用吸気口３９から乗りかご１２０内の空気を吸引することで、乗りかご１２０内の気圧を低下させる。そして、気圧制御機構３３は、減圧用吸気口３９から吸引した乗りかご１２０内の空気を減圧用排気口３８から排気して空調装置２に吹きつける。

この第３の実施の形態例にかかるエレベータ３０の気圧制御機構３３は、減圧制御のみで、上昇及び下降時における乗りかご１２０内の気圧を制御する。

その他の構成は、第１の実施の形態にかかるエレベータ１と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有するエレベータ３０によっても、上述した第１の実施の形態例にかかるエレベータ１と同様の作用効果を得ることができる。

また、第３の実施の形態例にかかるエレベータ３０では、減圧制御のみの気圧制御機構３３を設けた例を説明したがこれに限定されるものではない。例えば、一つの装置で加圧制御及び減圧制御を行うようにしてもよい。この場合、減圧する際の空気を排気する減圧用排気口は、熱源部である空調装置２が配置された方向に向けて設けられる。そして、加圧する際の空気を吸い込む加圧用吸気口は、熱源部である空調装置２が配置された方向と反対方向に向けて設けられる。これにより、空調装置２の周囲の加熱された空気を吸い込み、乗りかご１２０内へ送り込むことを防ぐことができる。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態例では、発熱部として空調装置２を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。発熱部としては、例えば、電気部品が搭載された制御盤や、送風機等その他各種の熱を発する部材が適用されるものである。

１，２０，３０…エレベータ、２…空調装置、３，３３…気圧制御機構、４…加圧用送風部、５…減圧用送風部、６…加圧用吸気口、７…加圧用排気口、８，３８…減圧用排気口、９，３９…減圧用吸気口、１１，２１…減圧用配管、１１ａ，２１ａ…吸気口、１１ｂ，２１ｂ…第１の排気口、１１ｃ，２１ｃ…第２の排気口、１５，２５…分流器、１６，２３…加圧用配管、２２…チャンバー、１００…巻上機、１１０…昇降路、１２１…上部カバー（カバー）、１２２…下部カバー、１３０…ロープ、１４０…釣合錘、１５０…反らせ車、１６０…機械室

Claims

昇降路内を昇降動作する乗りかごを有し、前記乗りかごの中の気圧を制御するエレベータにおいて、
前記乗りかごに設けられた流線型の中空のカバーと、
前記カバーの中に配置される熱を発する発熱部と、
前記カバーの中に配置され、前記乗りかごの中の空気を吸引することで前記乗りかごの中の気圧を制御し、吸引した前記空気を前記発熱部へ吹きつける気圧制御機構と、を備えた
エレベータ。
前記気圧制御機構は、前記乗りかごの中に空気を送り込むことで、前記乗りかごの中の気圧を制御する
請求項１に記載のエレベータ。
前記気圧制御機構は、
前記乗りかごの中の空気を吸引し、前記乗りかご内の減圧させる減圧用送風部と、
前記乗りかごの中に空気を送り、前記乗りかご内の加圧させる加圧用送風部と、を有する
請求項２に記載のエレベータ。
前記減圧用送風部は、
前記乗りかごの中の空気を吸引する減圧用吸気口と、
吸引した前記空気を排気する減圧用排気口と、を有する
請求項３に記載のエレベータ。
前記減圧用送風部の前記減圧用排気口と前記発熱部の間には、前記減圧用排気口から排気された前記空気を前記発熱部まで導く減圧用配管が設けられる
請求項４に記載のエレベータ。
前記減圧用排気口は、前記発熱部が設けられた方向に向けて設けられる
請求項４に記載のエレベータ。
前記減圧用送風部から排気された前記空気が送り込まれるチャンバーをさらに設け、
前記加圧用送風部は、前記チャンバー内の空気を吸引して前記乗りかご内へ送りこむ
請求項３に記載のエレベータ。