JP6095450B2 - エレベータのかご装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータのかご装置に関するものである。

従来のエレベータのかご装置のなかには、かご室下部を覆っている下部外装内に、空調機を設置し、さらに、その外装内の温度上昇を抑制するために、当該外装内に、専用の換気扇を設け、外装内の空気を強制換気させるかご装置があった（例えば特許文献１）。

特開２００４−３５９３７３号公報

上述した従来のエレベータのかご装置においては、空調機の室外機から排出される高温の空気が、外装内に排出されることから、外装内を換気するための専用の換気扇を設置しなければならない。このため、空調機設置に伴う構成が肥大化するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、空調機を有しておりながらも、シンプルな構成により空調機の熱を処理することができる、エレベータのかご装置を提供することを目的とする。

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装置は、かご室と、前記かご室に対して固定された整風カバーと、前記整風カバーの内側に配置された空調機とを備え、前記整風カバーには、外気取り入れ口と、吹出口とが形成されており、前記空調機の筐体内には、熱交換器と、ファンとが設けられており、前記空調機の筐体には、該筐体の外側であって且つ前記整風カバーの内側にある空気を該筐体内に取り入れる吸気口と、排気口とが形成されており、前記筐体の前記排気口と前記整風カバーの前記吹出口とは、ダクトで接続されている。

本発明のエレベータのかご装置によれば、空調機を有しておりながらも、シンプルな構成により空調機の熱を処理することができる。

本発明の実施の形態１によるエレベータのかご装置の斜視図である。 本実施の形態１によるエレベータのかご装置の平面図である。 本実施の形態１によるエレベータのかご装置の側面図である。 図１と同態様の図であり、整風カバーにおける負圧領域を示す図である。 空調機の内部構造を模式的に示した平面図である。 本発明の実施の形態２に関する筒状体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態３に関する、図３と同態様の図である。 本発明の実施の形態４に関する、図３と同態様の図である。 本発明の実施の形態５に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態５に関する、図３と同態様の図である。 本実施の形態５に関する抵抗体の二つの例を示す図である。 本発明の実施の形態６に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態６に関する、図３と同態様の図である。 本発明の実施の形態７に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態７に関する、図３と同態様の図である。 本実施の形態７に関する電磁バルブの動作態様を示すグラフである。 本発明の実施の形態８に関する、図２と同態様の図である。 本実施の形態８に関する、図３と同態様の図である。

以下、本発明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。

実施の形態１．
図１、図２及び図３はそれぞれ、本発明の実施の形態１によるエレベータのかご装置の斜視図、平面図及び側面図である。図４は、図１と同態様の図であり、整風カバーにおける負圧領域を示す図である。

エレベータのかご装置におけるかご室１の周りには、鋼材からなる矩形の環状のかご枠２が配置されている。鋼材としては、その断面がＣ型形状やＨ型形状のもの等が用いられる。かご室１とかご枠２とは、防振ゴム（図示省略）を介して接続される。

かご枠２の上部には、ロープ３の端部が固定されている。かご室１は、公知の巻き上げ機に駆動されるロープ３の作用を受けて、昇降路内を昇降する。昇降速度が速いエレベータになると、昇降時の風切音が大きくなるために、かご室１の上下には、整風カバーが設置される。

かご室１の上部に設置された整風カバー４の上面の内側には、筒状体５が設けられている。また、整風カバー４の上面には、昇降中にロープ３が振れるため、ロープ３と整風カバー４とが干渉しないようにロープ穴５ａが開口している。筒状体５の環状の上端が、ロープ穴５ａに関する穴画定部に接続している。

筒状体５の側面には、少なくとも一つの開口がある。本実施の形態１では、筒状体５の両側面に一対の開口があり、これら開口は、換気口６として機能する。また、整風カバー４の背面の下部には、吹出口７が形成されている。整風カバー４における吹出口７の位置は、エレベータが昇降した際に整風カバー４の外面のうち負圧となる部分に形成する。負圧となる部分とは、整風カバー４の背面および側面のうちの、かご室１に近い領域（図４の斜線領域）である。この領域の外面は、上昇時でも下降時でも負圧となる。

一例であるが、整風カバー４は、正面４ａと、背面４ｂと、左右一対の側面４ｃとで構成されている。正面４ａは、前縁４ｄからまっすぐ下方に延びており、すなわち、上下方向（昇降方向）に沿う平面である。背面４ｂは、前縁４ｄから後方且つ下方に向かって湾曲しながら延びる面である。正面４ａと背面４ｂとの間隔（前後奥行き寸法）は、前縁４ｄが最小であり、そこから下方にいくにつれて増加し、天井８近傍で最大となる。

かご室１における天井８の上には、乗客の快適性を向上させるべくかご室に対して空気調和を行う空調機９が配置される。図５は、空調機の内部構造を模式的に示した平面図である。図５には、代表的な構成部材のみを示し、配管などは省略している。なお、後述する室内機ファン１３および室外機ファン１８は、図示では軸流ファンとして説明するが、それに代えて、シロッコファンなどの遠心ファンを用いてもよい。

空調機９は、その筐体９ａ内が、仕切壁９ｂによって、室内機１０として機能する構成を収納する部屋と、室外機１１として機能する構成を収納する部屋とに分離されている。

室内機１０内には、蒸発器１２と、空気を循環する室内機ファン１３とが収容されている。室内機ファン１３の作用により、かご室１内と連通する室内機吸気口１４から、かご室１内の空気が、室内機１０内に吸い込まれ、蒸発器１２を通過して冷却された空気は、かご室１内と連通する室内機排気口１５を介してかご室１に排気される。

室外機１１内には、圧縮機１６と、凝縮機１７と、室外機ファン１８とが収納されている。室外機ファン１８の作用により、整風カバー４のロープ穴５ａ及び換気口６から整風カバー４内に空気（外気）が流入し、さらに、その空気は、室外機吸気口１９から室外機１１内に吸い込まれる。流入した空気は、凝縮機１７を通過することで暖められ、室外機排気口２０からダクト２１へと排気される。

室外機排気口２０から排出される暖かい空気が整風カバー４内に充満すると、整風カバー内の温度上昇を招くため、本実施の形態１では、室外機排気口２０と整風カバー４の吹出口７とをダクト２１で接続し、室外機１１内の暖かい空気を、直接、整風カバー４の吹出口７に導き、昇降路内（整風カバー４外）に排気する。

一例であるが、本実施の形態１では、室外機ファン１８は、かご室冷房運転時における凝縮機１７の下流側にあり、また、凝縮機１７と室外機排気口２０との間に配置されている。さらに、一例であるが、本実施の形態１では、室外機吸気口１９、凝縮機１７、室外機ファン１８及び室外機排気口２０が直線的に並んでいる。そして、室外機ファン１８は、凝縮機１７よりも室外機排気口２０に近い位置に置かれている。

以上のように構成された本実施の形態１に係るエレベータのかご装置によれば、空調機９の室外機排気口２０から排気された高温の空気は、整風カバー４内（空調機９の外側であって整風カバー４の内側）に流出するのではなく、ダクト２１を介して昇降路内（整風カバー４外）に排出される。そのため、整風カバー４内の温度上昇が抑えられ、整風カバー内にある機器が温度上昇によって機能低下したり故障したりする問題が解決できる。

加えて、本実施の形態１では、凝縮機１７に熱交換用の外気を送るための室外機ファン１８の力を利用して、整風カバー４内の排熱を行うため、整風カバー内の空気を換気するための専用の機器は不要となり、シンプルな構成により空調機の熱を処理することができる。また、機器構成が安価になると共に、空調関連機器の軽量化（ひいてはエレベータのかご装置の軽量化）を図ることができ、さらに、レイアウトの省スペース化（ひいてはエレベータのかご装置の小型化）までも図ることができる。

さらに加えて、整風カバー４の吹出口７は、昇降時に負圧となる部分に配置されていることから、室外機排気口２０の圧力より吹出口７の圧力の方が小さくなるため、昇降時には、室外機ファン１８の送風作用に加えて、室外機排気口２０及び吹出口７の圧力差による吸出し作用も得られ、極めて高効率で喚起がなされる。また、かかる室外機排気口２０及び吹出口７の圧力差による吸出し作用は、少なからず、凝縮機１７を通過する流体流動作用にも好影響を与え、凝縮機１７における熱交換効率の向上も大いに期待できる。特に、負圧を利用したこれら複数の利点は、例えば高層構造物等に採用されている高速エレベータにおいては、とりわけ顕著に得られることとなる。

また、整風カバー４には、ロープ穴５ａ（換気口６）と吹出口７という高さの異なる二つの穴があるので、停電時等、ファン駆動が期待できない場面においても、自然換気することができ、常に整風カバー内の温度を低温に保つことができる。

実施の形態２．
次に、図６を用いて、本発明の実施の形態２に係るエレベータのかご装置について説明する。図６は、本実施の形態２に関する筒状体を示す斜視図である。なお、本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１と同様に構成されているものとする。

本実施の形態２における、筒状体１０５は、その内面の全面に、吸音材１２２が貼り付けられている。

かかる実施の形態２によれば、上記実施の形態１の利点に加え、騒音を低減できる利点がある。すなわち、上昇時の昇降速度がある速度を超えると、ロープ穴の近傍では発生する騒音が大きくなり、かご室内に騒音の影響が及ぶ場合がある。これに対し、本実施の形態２では、上昇時にロープ穴５ａを通過する風音が吸音材１２２によって吸収されるため、整風カバー内の騒音が低減する。これにより、かご室内騒音も小さくなり、乗客の快適性が向上する。

実施の形態３．
次に、図７及び図８を用いて、本発明の実施の形態３に係るエレベータのかご装置について説明する。図７及び図８はそれぞれ、本実施の形態３に関する、図２及び図３と同態様の図である。なお、本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１又は２と同様に構成されているものとする。

本実施の形態３における、ダクト２２１は、その内面の全面に、断熱材２２３が貼り付けられている。断熱材２２３としては、例えば、断熱性能の優れた吸音材を用いることができ、具体的には、グラスウール、ロックウール、ウレタン等の繊維部材を挙げることができる。

かかる実施の形態３によれば、ダクト２２１内の結露を防止することができ、かつ、ダクト２２１の表面温度の上昇を抑えることができる。よって、かかる作用によっても、整風カバー４内の温度上昇を抑制すると共に、室外機排気口２０から排出される空気の風音を低減することができる。なお、吸音作用のある断熱材２２３の採用により、ダクト２２１の構成素材は、特に、遮音性に優れた材料でなくても、十分な騒音低減効果が得られる。

実施の形態４．
次に、図９を用いて、本発明の実施の形態４に係るエレベータのかご装置について説明する。図９は、本実施の形態４に関する、図３と同態様の図である。なお、本実施の形態４は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１〜３の何れかと同様に構成されているものとする。図９は、その一例として、上記実施の形態１と組み合わせた場合を示す。

本実施の形態４における、整風カバー３０４は、正面３０４ａと、背面４ｂと、左右一対の側面４ｃとで構成されている。そして、正面３０４ａには、換気口３２４が設けられている。換気口３２４は、整風カバー３０４におけるロープ穴５ａ以外の場所（ロープ穴５ａが設けられた背面４ｂとは異なる面である正面３０４ａ）に設けられた第２の外気取り入れ口であり、つまり、ロープ穴５ａ及び換気口６によるルートとは異なる第２の外気取り入れ口である。また、換気口３２４は、整風カバー３０４における吹出口７よりも圧力の高い場所に設けられている。換気口３２４は、吹出口７よりも高い位置にあり、また、天井８よりも前縁４ｄに近い位置にある。

かかる実施の形態４によれば、外気取り入れ面積が増えるため、自然換気の際の換気効率が良くなるという利点も得られる。

実施の形態５．
次に、図１０〜図１２を用いて、本発明の実施の形態５に係るエレベータのかご装置について説明する。図１０及び図１１はそれぞれ、本実施の形態５に関する、図２及び図３と同態様の図である。図１２は、本実施の形態５に関する抵抗体の二つの例を示す図である。なお、本実施の形態５は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１〜４の何れかと同様に構成されているものとする。図１０及び図１１は、その一例として、上記実施の形態１と組み合わせた場合を示す。

本実施の形態５における、ダクト２１内には、抵抗体４２５が設けられている。一例であるが、抵抗体４２５は、ダクト２１の下流端すなわち吹出口７に配置されている。抵抗体４２５の具体例としては、図１２に示されるように、パンチングメタル状の穴を有する部材、スリット条の穴を有する部材、メッシュ部材等を挙げることができる。

かかる実施の形態５によれば、次のような利点が得られる。昇降時に吹出口７近傍の圧力が大きな負圧になると、負圧の力により室外機１１から排出する風量が過多になり、その結果、室外機１１のファン１８の回転数が定格回転以上となる恐れがある。これに対し、本実施の形態５によれば、ダクト２１内の圧力損失を適度に増加させることで、室外機１１から排出される空気の風量を適当に抑制することができ、室外機１１のファン１８にかかる負荷も軽減できる。また、ダクト２１内にプレート状の抵抗体４２５を追加するだけでよく、スペースを拡大せずに室外機１１のファン１８を保護することができる。

実施の形態６．
次に、図１３及び図１４を用いて、本発明の実施の形態６に係るエレベータのかご装置について説明する。図１３及び図１４はそれぞれ、本実施の形態６に関する、図２及び図３と同態様の図である。なお、本実施の形態６は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１〜５の何れかと同様に構成されているものとする。図１３及び図１４は、その一例として、上記実施の形態１と組み合わせた場合を示す。

本実施の形態６においては、ダクト５２１をラビリンス形状に構成する。すなわち、ダクト５２１は、室外機排気口２０から吹出口７までを最短ルートでは結ばず、湾曲等による迂回ルートを含むように延びて結ぶ。

かかる実施の形態６によっても、上記実施の形態５と同様、ダクト５２１内での圧力損失を適度に増加させることで、室外機１１から排出される空気の風量を適当に抑制することができ、室外機１１のファン１８にかかる負荷を軽減できる。

実施の形態７．
次に、図１５〜図１７を用いて、本発明の実施の形態７に係るエレベータのかご装置について説明する。図１５及び図１６はそれぞれ、本実施の形態７に関する、図２及び図３と同態様の図である。図１７は、本実施の形態７に関する電磁バルブの動作態様を示すグラフである。なお、本実施の形態７は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１〜６の何れかと同様に構成されているものとする。図１５及び図１６は、その一例として、上記実施の形態１と組み合わせた場合を示す。

本実施の形態７には、ダクト２１内の流路に関する流路面積調整手段（流量調整手段）の一例である電磁バルブ６２６が設けられている。電磁バルブ６２６は、ダクト２１内に配置されてダクト２１の流路面積を変更する弁体６２７と、その弁体６２７を動作させる電動ダンパ６２８とを有している。さらに、本実施の形態７には、電動ダンパ６２８の動作を制御して最終的に電磁バルブ６２６の状態を制御する電磁バルブ制御部６２９が設けられている。電磁バルブ制御部６２９は、エレベータの運転に関する制御を行う既存のエレベータ制御部（制御盤）５０に接続されているか、または、既存のエレベータ制御部５０に機能追加する態様で設けられている。図１６の態様においては、電磁バルブ制御部６２９は、エレベータ制御部５０からの信号を受けて、電動ダンパ６２８に指令を送る。

電磁バルブ６２６は、図１７に示されるように、吹出口７近傍が負圧になるエレベータ昇降時は、弁体６２７を水平から回転させてダクト２１の流路面積を小さくする。一方、エレベータ停止時は、差圧が殆ど無いため、弁体６２７を水平にし、ダクトの流路面積を大きくする。

かかる実施の形態７によれば、ダクト２１から排出される風量がエレベータ停止時から昇降時にわたって最適になるため、整風カバー４内の換気性能向上と室外機１１のファン１８の負荷軽減との効果が得られる。

実施の形態８．
次に、図１８及び図１９を用いて、本発明の実施の形態８に係るエレベータのかご装置について説明する。図１８及び図１９はそれぞれ、本実施の形態８に関する、図２及び図３と同態様の図である。なお、本実施の形態８は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態１〜７の何れかと同様に構成されているものとする。図１８及び図１９は、その一例として、上記実施の形態１と組み合わせた場合を示す。

本実施の形態８における、吹出口７０７は、ほぼ円形の吹出口７に対して水平方向に長く延び鉛直方向に潰れた形状を有している。換言すると、吹出口７０７は、水平方向寸法が鉛直方向寸法よりも大きく形成されている。また、かかる吹出口７０７の形状に対応して、ダクト７２１は、吹出口７近傍の部分が、水平方向の寸法に関しては図１８に示されるように、吹出口７に向かうほど拡大し、鉛直方向の寸法に関しては図１９に示されるように、吹出口７に向かうほど縮小する形状を有する。

かかる実施の形態８によれば、吹出口７０７の流路断面形状（開口形状）自体に起因した圧力分布の差が小さくなるため、室外機１１の排気口２０から排出される空気の逆流を抑制することができる利点がある。

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。

上述した実施の形態では何れも、空調機９は室内機１０と室外機１１とが一体のものとして示されてきたが、本発明は、室内機と室外機とが分離した形態を採用しても実施することができる。

また、上述した実施の形態では何れも、かご室の上部に空調機を配置しているが、かご室の下部に配置しても、かご室の下部に設けた整風カバーにおける、かご室に近い部位に吹出口を配置することで、同様の効果を得ることができる。

１ かご室、３ ロープ、４，３０４ 整風カバー、５ａ ロープ穴（外気取り入れ口）、６ 換気口（外気取り入れ口）、７，７０７ 吹出口、９ 空調機、１７ 凝縮機、１８ 室外機ファン、２０ 室外機排気口、２１，２２１，５２１，７２１ ダクト、１２２ 吸音材、２２３ 断熱材、３２４ 換気口、４２５ 抵抗体、６２６ 電磁バルブ、６２９ 電磁バルブ制御部。

Claims (11)

1. かご室と、
   前記かご室に対して固定された整風カバーと、
   前記整風カバーの内側に配置された空調機とを備え、
   前記整風カバーには、外気取り入れ口と、吹出口とが形成されており、
   前記空調機の筐体内には、熱交換器と、ファンとが設けられており、
   前記空調機の筐体には、該筐体の外側であって且つ前記整風カバーの内側にある空気を該筐体内に取り入れる吸気口と、排気口とが形成されており、
   前記筐体の前記排気口と前記整風カバーの前記吹出口とは、ダクトで接続されており、
   前記ダクト内には、抵抗体が設けられている、
   エレベータのかご装置。
2. かご室と、
   前記かご室に対して固定された整風カバーと、
   前記整風カバーの内側に配置された空調機とを備え、
   前記整風カバーには、外気取り入れ口と、吹出口とが形成されており、
   前記空調機の筐体内には、熱交換器と、ファンとが設けられており、
   前記空調機の筐体には、該筐体の外側であって且つ前記整風カバーの内側にある空気を該筐体内に取り入れる吸気口と、排気口とが形成されており、
   前記筐体の前記排気口と前記整風カバーの前記吹出口とは、ダクトで接続されており、
   前記吹出口は、水平方向寸法が鉛直方向寸法よりも大きく形成されている、
   エレベータのかご装置。
3. 前記ダクト内には、抵抗体が設けられている、
   請求項２のエレベータのかご装置。
4. 前記ダクトの流路面積を調整する流路面積調整手段と、
   前記流路面積調整手段を制御し、エレベータ昇降時に前記ダクトの流路面積を小さくし、且つ、エレベータ停止時に前記ダクトの流路面積を大きくする制御部とを
   さらに備えた、
   請求項１〜３の何れか一項のエレベータのかご装置。
5. かご室と、
   前記かご室に対して固定された整風カバーと、
   前記整風カバーの内側に配置された空調機とを備え、
   前記整風カバーには、外気取り入れ口と、吹出口とが形成されており、
   前記空調機の筐体内には、熱交換器と、ファンとが設けられており、
   前記空調機の筐体には、該筐体の外側であって且つ前記整風カバーの内側にある空気を該筐体内に取り入れる吸気口と、排気口とが形成されており、
   前記筐体の前記排気口と前記整風カバーの前記吹出口とは、ダクトで接続されており、
   エレベータ停止時からエレベータ昇降時まで前記ダクトから排出される風量が存在するように前記ダクトの流路面積を調整する流路面積調整手段と、
   前記流路面積調整手段を制御し、エレベータ昇降時に前記ダクトの流路面積を小さくし、且つ、エレベータ停止時に前記ダクトの流路面積を大きくする制御部とを
   さらに備えた、
   エレベータのかご装置。
6. 前記ダクト内には、抵抗体が設けられている、
   請求項５のエレベータのかご装置。
7. 前記吹出口は、水平方向寸法が鉛直方向寸法よりも大きく形成されている、
   請求項５または６のエレベータのかご装置。
8. 前記整風カバーには、前記外気取り入れ口として機能すると共にロープが挿通されるロープ穴が設けられており、
   前記整風カバーにおける前記ロープ穴からは筒状体が延びており、
   前記筒状体の内面には、吸音材が貼り付けられている、
   請求項１〜７の何れか一項のエレベータのかご装置。
9. 前記ダクトの内面には、断熱材が貼り付けられている、
   請求項１〜８の何れか一項のエレベータのかご装置。
10. 前記整風カバーには、前記外気取り入れ口として機能すると共にロープが挿通されるロープ穴が設けられており、さらに、該整風カバーには、前記ロープ穴とは異なる前記外気取り入れ口が設けられている、
    請求項１〜９の何れか一項のエレベータのかご装置。
11. 前記ダクトは、ラビリンス形状に構成されている、
    請求項１〜１０の何れか一項のエレベータのかご装置。

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