JP6289220B2 - エレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、かご室内の気圧を調整する気圧調整装置がかごに搭載されているエレベータ装置に関するものである。

高層ビルにおいて、エレベータ装置のかごを高速で昇降させると、周囲の気圧変動に対して鼓膜の変動が追いつかず、乗客に耳閉感を与える恐れがある。この問題を解決するために、かご室内の気圧を調整する気圧調整装置をかごに搭載したエレベータ装置が知られている。このような気圧調整装置を効率良く稼動させるためには、かご室の隙間を小さくする必要がある。

このため、従来のエレベータ装置では、弾性材料からなる通風部開閉部材がかご室の隙間に配置されており、通風部開閉部材に圧縮空気を送り込むことにより、通風部開閉部材を膨張させて隙間を閉塞させる。そして、この状態でかご室内に空気を送り込むことにより、かご室内の気圧が高められる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３３１８５５号公報

上記のような従来のエレベータ装置では、ポンプから圧縮空気を送り込んでかご室内の気圧を高めているため、かご室内を減圧したい場合には、ポンプとは別に減圧装置をかごに搭載する必要があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１台の送風機を用いてかご室内の加圧及び減圧を効率良く行うことができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ装置は、室内吸排気口が設けられているかご室と、かご室内の気圧を調整する気圧調整装置とを有しており、昇降路内を昇降するかご、及び気圧調整装置を制御する気圧制御部を備え、気圧調整装置は、吸気口及び排気口が設けられている送風機と、吸排気風量調整部と、室内吸排気口と吸排気風量調整部との間に接続されている室内吸排気ダクトと、吸気口と吸排気風量調整部との間に接続されている吸気ダクトと、排気口と吸排気風量調整部との間に接続されている排気ダクトとを有しており、吸排気風量調整部は、筐体と、筐体内に回転可能に設けられている風量調整板と、風量調整板を駆動する調整板駆動部とを有しており、筐体には、排気ダクトが接続されている第１の送風機接続口と、第１の送風機接続口に対向し、吸気ダクトが接続されている第２の送風機接続口と、室内吸排気ダクトが接続されているかご室接続口と、かご室接続口に対向し、外部と連通している外部連通口とが設けられており、筐体内は、風量調整板によって、かご室内と連通した第１の空間と、外部連通口を通して外部と連通した第２の空間とに分離されており、かご室の隙間には、内部に空気が送られて膨張することにより隙間を閉塞する隙間閉塞部材が設けられており、隙間閉塞部材は、閉塞部材接続管を介して排気ダクトに接続されており、閉塞部材接続管に設けられているバルブ、及び隙間閉塞部材が収縮しているかどうかを検出するセンサをさらに備え、気圧制御部は、非常時に送風機を停止し、センサからの検出信号に基づいて隙間閉塞部材が収縮したことを確認した後、バルブを閉める。

この発明のエレベータ装置は、送風機を稼働しつつ、風量調整板の角度を変化させることにより、隙間閉塞部材を膨張させて隙間を閉塞するとともに、かご室内を加圧したり減圧したりすることができ、１台の送風機を用いてかご室内の加圧及び減圧を効率良く行うことができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。 図１のかごを示す斜視図である。 図１のかご室内に最大風量の空気を供給するときの状態を示す説明図である。 図１のかご室内に図３の場合よりも少ない風量の空気を供給するときの状態を示す説明図である。 図１のかご室内の空気を吸排気しないときの状態を示す説明図である。 図１のかご室内から最大風量の空気を排出するときの状態を示す説明図である。 図１のかご室内から図６の場合よりも少ない風量の空気を排出するときの状態を示す説明図である。 図１のかごが走行するときのかご室の外部の気圧及びかご室内の設定気圧の時間変化の一例を示すグラフである。 図８のかご室の外部の気圧とかご室内の設定気圧との差圧の時間変化を示すグラフである。 図８の設定気圧に沿ってかご室内の気圧を制御するときの図１の送風機の回転数の時間変化を示すグラフである。 図８の設定気圧に沿ってかご室内の気圧を制御するときの図１の風量調整板の回転角の時間変化を示すグラフである。 この発明の実施の形態２によるエレベータ装置の気圧制御装置の要部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す概略の構成図、図２は図１のかごを示す斜視図であり、図１及び図２では、かごの下部を透視して示している。昇降路上部の機械室には、巻上機１が設置されている。巻上機１は、駆動シーブ２と、駆動シーブ２を回転させる巻上機モータ（図示せず）と、駆動シーブ２の回転を制動する巻上機ブレーキ（図示せず）とを有している。

駆動シーブ２には、懸架体３が巻き掛けられている。懸架体３としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。懸架体３の第１の端部には、かご４が接続されている。懸架体３の第２の端部には、釣合おもり５が接続されている。かご４及び釣合おもり５は、懸架体３により昇降路内に吊り下げられており、巻上機１の駆動力により昇降路内を昇降する。

かご４の昇降速度は、エレベータ制御装置６からの信号に基づいて、インバータ装置７が巻上機１の回転速度を変化させることによって制御される。

かご４は、懸架体３に接続されているかご枠（図示せず）と、かご枠に支持されている箱状のかご室８と、かご室８の下部でかご枠に支持されている気圧調整装置９とを有している。

かご室８の前面には、乗客が乗降するためのかご出入口８ａが設けられている。かご出入口８ａは、一対のかごドア１０により開閉される。かご出入口８ａの周縁部とかごドア１０との間には、数ｍｍ程度の隙間が設けられている。この隙間には、弾性材料からなるチューブ状の隙間閉塞部材１１が設けられている。

隙間閉塞部材１１は、内部に圧縮空気が送られて膨張することにより、かご室８とかごドア１０との間の隙間を閉塞する。また、隙間閉塞部材１１は、内部への空気の送り込みを停止すると、隙間閉塞部材１１自体の復元力により収縮する。かご室８とかごドア１０との間の隙間は、隙間閉塞部材１１が収縮することにより開放される。

気圧調整装置９は、送風機１２、吸排気風量調整部１３、室内吸排気ダクト１４、吸気ダクト１５、排気ダクト１６、及び閉塞部材接続管（チューブ）１７を有している。送風機１２は、かご４の下部に固定された送風機台１８上に設置されている。また、送風機１２は、吸気口１２ａ及び排気口１２ｂを有している。

吸排気風量調整部１３は、筐体２１と、筐体２１内に回転可能に設けられている風量調整板（可動仕切板）２２と、風量調整板２２を駆動する調整板駆動部としての調整板駆動モータ２３とを有している。

筐体２１の互いに対向する一対の側面には、第１及び第２の送風機接続口２１ａ，２１ｂが設けられている。第１の送風機接続口２１ａは、排気ダクト１６を介して送風機１２の排気口１２ｂに接続されている。第２の送風機接続口２１ｂは、第１の送風機接続口２１ａに対向し、吸気ダクト１５を介して送風機１２の吸気口１２ａに接続されている。

筐体２１の上面には、かご室接続口２１ｃが設けられている。かご室８の下面（床面）には、かご室８内の空気を吸排気するための室内吸排気口８ｂが設けられている。かご室接続口２１ｃは、室内吸排気ダクト１４を介して室内吸排気口８ｂに接続されている。

筐体２１の下面には、かご４の外部と連通する外部連通口２１ｄが設けられている。外部連通口２１ｄは、かご室接続口２１ｃに対向している。筐体２１内は、風量調整板２２によって、かご室８内と連通した第１の空間（風量調整板２２の上側の空間）と、外部連通口２１ｄを通して外部と連通した第２の空間（風量調整板２２の下側の空間）とに分離されている。

風量調整板２２の回転軸２２ａは、筐体２１の送風機接続口２１ａ，２１ｂが設けられていない一対の側面間に、これらの側面に対して垂直かつ水平に配置されている。

第１及び第２の送風機接続口２１ａ，２１ｂは、矩形状である。そして、風量調整板２２の一端部は、第１の送風機接続口２１ａから筐体２１外へ突出し、排気ダクト１６内まで達している。また、風量調整板２２の他端部は、第２の送風機接続口２１ｂから筐体２１外へ突出し、吸気ダクト１５内まで達している。

閉塞部材接続管１７は、隙間閉塞部材１１と排気ダクト１６の上面との間に接続されている。即ち、隙間閉塞部材１１は、閉塞部材接続管１７を介して排気ダクト１６に接続されている。

気圧調整装置９は、気圧制御部２４によって制御される。気圧制御部２４は、送風機１２及び調整板駆動モータ２３の駆動を制御する。また、気圧制御部２４は、かご４の位置に応じて、調整板駆動モータ２３にその回転角を制御する制御信号を送る。さらに、気圧制御部２４には、エレベータ制御装置６からの信号が入力される。

次に、図３ないし図７を用いて、気圧調整装置９の動作について説明する。なお、図３ないし図７における矢印は、送風機１２からの空気の流れを示すものである。また、本実施の形態において、送風機１２は、一定の回転数で回転するものである。

さらに、送風機１２の稼働中は、かご室８内への吸気・排気にかかわらず、排気ダクト１６内の圧力は正圧であるため、閉塞部材接続管１７を介して排気ダクト１６内に連通している隙間閉塞部材１１が膨張しており、かご室８とかごドア１０との間の隙間が閉塞されている。

図３は図１のかご室８内に最大風量の空気を供給するときの状態を示す説明図である。かご室８内に最大風量の空気を供給するときは、排気口１２ｂと室内吸排気口８ｂとが連通するとともに、吸気口１２ａと外部連通口２１ｄとが連通し、かつ、吸気口１２ａと排気口１２ｂとが連通しないように、筐体２１内が風量調整板２２により仕切られる。

このような状態では、外部連通口２１ｄから筐体２１内の第２の空間に取り込まれた空気が、吸気ダクト１５を通り、吸気口１２ａから送風機１２に吸気される。そして、排気口１２ｂから排出された空気は、排気ダクト１６、筐体２１内の第１の空間、及び室内吸排気ダクト１４を通り、かご室８内に送り込まれる。これにより、かご室８内は、外部の気圧に対して加圧された状態となる。

図４は図１のかご室８内に図３の場合よりも少ない風量の空気を供給するときの状態を示す説明図である。図４では、風量調整板２２が、図３の状態から反時計方向へ少しだけ回転した状態になっている。これにより、第１の空間と排気口１２ｂとを連通する風路のコンダクタンスが、第１の空間と吸気口１２ａとを連通する風路のコンダクタンスよりも大きく、かつ、第２の空間と吸気口１２ａとを連通する風路のコンダクタンスが、第２の空間と排気口１２ｂとを連通する風路のコンダクタンスよりも大きくなっている。

このような状態では、排気口１２ｂから排出された空気の多くが、かご室８内に流れるが、排気口１２ｂから排出された空気の一部は、第１の空間から吸気ダクト１５を経由して吸気口１２ａへ流れる。このため、図３の場合に比べ、送風機１２からかご室８内に流れる風量が少なくなる。

図５はかご室８内の空気を吸排気しないときの状態を示す説明図である。図５では、風量調整板２２が水平になっている。この状態では、排気口１２ｂから排出された空気の全風量が筐体２１を通り抜けて吸気ダクト１５に流れ、吸気口１２ａから吸気される。即ち、送風機１２から排出された空気は、上記の経路を循環するだけであり、かご室８内の空気を吸排気しないので、かご室８内の気圧は変化しない。

図６はかご室８内から最大風量の空気を排出するときの状態を示す説明図である。かご室８内から最大風量の空気を排出するときは、排気口１２ｂと外部連通口２１ｄとが連通するとともに、吸気口１２ａと室内吸排気口８ｂとが連通し、かつ、吸気口１２ａと排気口１２ｂとが連通しないように、筐体２１内が風量調整板２２により仕切られる。

このような状態では、かご室８内の空気が、室内吸排気口８ｂから、室内吸排気ダクト１４、筐体２１内の第１の空間、及び吸排気ダクト１４を通り、室内吸排気口８ｂから送風機１２に吸気される。そして、排気口１２ｂから排出された空気は、排気ダクト１６及び筐体２１内の第２の空間を通り、外部連通口２１ｄから外部へ排出される。これにより、かご室８内は、外部の気圧に対して減圧された状態となる。

図７は図１のかご室８内から図６の場合よりも少ない風量の空気を排出するときの状態を示す説明図である。図７では、風量調整板２２が、図６の状態から時計方向へ少しだけ回転した状態になっている。これにより、第１の空間と排気口１２ｂとを連通する風路のコンダクタンスが、第１の空間と送風機１２の吸気口１２ａとを連通する風路のコンダクタンスよりも小さく、かつ、第２の空間と吸気口１２ａとを連通する風路のコンダクタンスが、第２の空間と排気口１２ｂとを連通する風路のコンダクタンスよりも小さくなっている。

このような状態では、かご室８内の空気だけではなく、排気口１２ｂから排出される空気の一部も吸気口１２ａに吸い込まれる。このため、図６の場合に比べ、かご室８内から排出される空気の風量が少なくなる。

このように、風量調整板２２を回転させることにより、筐体２１内の第１の空間及び第２の空間と送風機１２の吸気口１２ａ及び排気口１２ｂとをそれぞれ連通する風路のコンダクタンスを連動的に変化させることができる。

これにより、かご室８内をバイパスして排気口１２ｂから吸気口１２ａへ流れる空気の風量を変化させることができ、かご室８内への外部空気の供給と、かご室８内の空気の外部への排出とを切り替えることができる。また、かご室８内への供給風量及びかご室８内からの排出風量を任意に調整することもできる。

次に、図８ないし図１１を用いて、かご室８内の気圧の調整方法について説明する。図８は図１のかご４が走行するときのかご室８の外部の気圧及びかご室８内の設定気圧の時間変化の一例を示すグラフであり、かご４の下方向走行時の例を示している。かご室８の外部の気圧は、図８に破線の曲線で示すように、かご４の降下速度の変化に応じてＳ字形に変化する。かご室８内の気圧を調整しない場合、かご室８内の気圧は、これと同様にＳ字形に変化する。

これに対して、図８の実線の曲線は、本実施の形態におけるかご室８内の設定気圧変化曲線である。図８の例では、かご室８内の気圧の変化率を２段階に変化させている。

また、図９は図８のかご室８の外部の気圧とかご室８内の設定気圧との差圧の時間変化を示すグラフである。図８の設定気圧変化曲線のようにかご室８内の気圧を変化させるためには、図９に直線で示す差圧分だけ、かご室８内の気圧が増減するように気圧調整装置９を制御する必要がある。

このような制御をするための送風機１２の回転数の時間変化を図１０に、風量調整板２２の回転角の時間変化を図１１にそれぞれ示す。なお、図１１において、風量調整板２２の角度は、図５に示すように風量調整板２２が水平方向を向いているときを０度として、時計方向を正方向、反時計方向を負方向と定義している。

図１０に示すように、本実施の形態では、気圧制御部２４は、かご４の走行開始とともに送風機１２を起動する。また、気圧制御部２４は、かご４の走行終了までに送風機１２が停止するように、かご４の走行停止の数秒前には送風機１２の電源を遮断する。また、気圧制御部２４は、送風機１２稼動時の送風機１２の回転数を一定に保つ。

一方、風量調整板２２の回転角度は、図１１に示すように、図９の差圧変化曲線に対応した角度になるように気圧制御部２４によって制御される。図１１の時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３における風量調整板２２の角度は、それぞれ図３、図４、図５の状態に対応している。また、時刻ｔ４における風量調整板２２の角度は、図７の状態に対応している。

なお、ここでは、かご４の下方向走行時の気圧調整方法について説明したが、かご４の上方向走行時も同様に気圧調整することができる。

このようなエレベータ装置では、送風機１２を稼働しつつ、風量調整板２２の角度を変化させることにより、隙間閉塞部材１１を膨張させて隙間を閉塞するとともに、かご室８内を加圧したり減圧したりすることができ、１台の送風機１２を用いてかご室８内の加圧及び減圧を効率良く行うことができる。

また、送風機１２の排気口１２ｂ近傍に閉塞部材接続管１７を配置し、閉塞部材接続管１７の先に隙間閉塞部材１１を設けることで、かご室８内を気密にすることができ、少ない風量でかご室８内の気圧を調整することができる。このため、省スペース化、省エネルギー化、低コスト化、低騒音化を図ることができる。

実施の形態２．
次に、図１２はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置の気圧制御装置の要部を示す斜視図であり、図１２における矢印も空気の流れを示している。実施の形態２では、閉塞部材接続管１７の排気ダクト１６側の端部が、排気ダクト１６内で直角に曲げられており、その開口が排気口１２ｂに対向している。即ち、実施の形態２の閉塞部材接続管１７は、Ｌ字形である。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

このような構成では、閉塞部材接続管１７のかご室８とは反対側の端部が、送風機１２から排出される空気の流れに対して平行になっており、かつ閉塞部材接続管１７の開口が排気口１２ｂに対向しているので、実施の形態１と同様の効果に加え、送風機１２から排出される空気の動圧分、隙間閉塞部材１１に送られる空気の圧力が増加するため、静圧が小さい送風機１２でも大きな圧力を得ることができるようになる。

実施の形態３．
次に、図１３はこの発明の実施の形態３によるエレベータ装置を示す概略の構成図である。実施の形態３では、閉塞部材接続管１７の中間部に電磁バルブ２５が設けられている。電磁バルブ２５の開閉は、気圧制御部２４により制御される。

また、隙間閉塞部材１１の近傍には、隙間閉塞部材１１が収縮しているかどうかを検出するセンサ２６が配置されている。センサ２６としては、例えば光学センサを用いることができる。センサ２６からの検出信号は、気圧制御部２４に送られる。

エレベータ装置が通常運転しているときは、電磁バルブ２５は常時開状態に維持される。これに対して、例えば、かご室８内に乗客が閉じ込められた場合などの非常時には、気圧制御部２４は、エレベータ制御装置６からの信号を受けて、送風機１２を一旦停止する。

この後、気圧制御部２４は、センサ２６からの検出信号に基づいて隙間閉塞部材１１が収縮したことを確認した後、電磁バルブ２５を閉めるとともに、風量調整板２２を図３の位置になるように回転させ、送風機１２を再稼動する。他の構成及び動作は、実施の形態１又は２と同様である。

このような構成によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、非常時にかご室８内により多くの新鮮な外気を送ることができる。

なお、上記の例では、気圧調整装置９をかご４の下部に配置したが、かご４の上部に設けてもよい。
また、室内吸排気口８ｂは、かご室８の上面又は側面に設けてもよい。
さらに、上記の例では、隙間閉塞部材１１をかご出入口８ａの全周に設けたが、かご出入口８ａの周囲の一部のみに設けてもよい。また、隙間閉塞部材は、必要に応じて、かご室８の壁、天井、床等の隙間に設けてもよい。
さらにまた、上記の例では、かご室８内の気圧を図８の実線で示すように２段階の変化率になるように調整したが、かご室８内の設定気圧はこれに限るものではなく、例えば一定の変化率になるように調整することもできる。
また、気圧制御部は、エレベータ制御装置と一体化してもよい。
さらに、実施の形態３のセンサ２６は、２箇所以上に配置してもよい。

さらにまた、エレベータ装置全体の機器のレイアウト及びローピング方式等は、図１の例に限定されるものではない。例えば、この発明は、２：１ローピングのエレベータ装置にも適用できる。また、例えば巻上機の位置及び数等も図１の例に限定されない。
また、この発明は、例えば、機械室レスエレベータ、ダブルデッキエレベータ、又はワンシャフトマルチカー方式のエレベータなど、種々のタイプのエレベータ装置に適用できる。

４ かご、８ かご室、８ｂ 室内吸排気口、９ 気圧調整装置、１１ 隙間閉塞部材、１２ 送風機、１２ａ 吸気口、１２ｂ 排気口、１３ 吸排気風量調整部、１４ 室内吸排気ダクト、１５ 吸気ダクト、１６ 排気ダクト、１７ 閉塞部材接続管、２１ 筐体、２１ａ 第１の送風機接続口、２１ｂ 第２の送風機接続口、２１ｃ かご室接続口、２１ｄ 外部連通口、２２ 風量調整板、２３ 調整板駆動モータ（調整板駆動部）、２４ 気圧制御部、２５ バルブ、２６ センサ。

Claims (5)

1. 室内吸排気口が設けられているかご室と、前記かご室内の気圧を調整する気圧調整装置とを有しており、昇降路内を昇降するかご、及び
   前記気圧調整装置を制御する気圧制御部
   を備え、
   前記気圧調整装置は、吸気口及び排気口が設けられている送風機と、吸排気風量調整部と、前記室内吸排気口と前記吸排気風量調整部との間に接続されている室内吸排気ダクトと、前記吸気口と前記吸排気風量調整部との間に接続されている吸気ダクトと、前記排気口と前記吸排気風量調整部との間に接続されている排気ダクトとを有しており、
   前記吸排気風量調整部は、筐体と、前記筐体内に回転可能に設けられている風量調整板と、前記風量調整板を駆動する調整板駆動部とを有しており、
   前記筐体には、前記排気ダクトが接続されている第１の送風機接続口と、前記第１の送風機接続口に対向し、前記吸気ダクトが接続されている第２の送風機接続口と、前記室内吸排気ダクトが接続されているかご室接続口と、前記かご室接続口に対向し、外部と連通している外部連通口とが設けられており、
   前記筐体内は、前記風量調整板によって、前記かご室内と連通した第１の空間と、前記外部連通口を通して外部と連通した第２の空間とに分離されており、
   前記かご室の隙間には、内部に空気が送られて膨張することにより前記隙間を閉塞する隙間閉塞部材が設けられており、
   前記隙間閉塞部材は、閉塞部材接続管を介して前記排気ダクトに接続されており、
   前記閉塞部材接続管に設けられているバルブ、及び
   前記隙間閉塞部材が収縮しているかどうかを検出するセンサ
   をさらに備え、
   前記気圧制御部は、非常時に前記送風機を停止し、前記センサからの検出信号に基づいて前記隙間閉塞部材が収縮したことを確認した後、前記バルブを閉めるエレベータ装置。
2. 前記気圧制御部は、前記バルブを閉めた後に前記送風機を再稼働する請求項１記載のエレベータ装置。
3. 前記閉塞部材接続管の前記排気ダクト側の端部の開口が、前記排気口に対向している請求項１又は請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 前記気圧制御部は、前記かごの走行開始と同時に前記送風機を起動し、前記かごの走行終了までに前記送風機を停止させる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
5. 前記気圧制御部は、前記送風機の稼動時の前記送風機の回転数を一定に保つ請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。

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