JPH10139314A

JPH10139314A - ロープレスエレベータ装置

Info

Publication number: JPH10139314A
Application number: JP25466397A
Authority: JP
Inventors: P Gagunon Ernesto; ピー．ガグノンアーネスト; E Perugii Richard; イー．ペルギーリチャード; W Barrett David; ダブリュー．バーレットデイヴィッド; Kenji Oshima; 健二大島; Erio Kayane; エリオ茅根; Osamu Kobayashi; 修小林; Peach Zubignue; ピーチズビグニュー
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ロープレスエレベータ装置におけるエネルギ
ー効率を高める。【解決手段】ロープレスエレベータ装置は、閉管１２
と、上記管内に配置された流体Ｆ（例えば、空気）と、
上記流体内に移動可能に配置されたエレベータかごＣ
と、を有する。上記かごは、頂面と、頂面の逆側に位置
する底面と、を有する。上記装置は、上記底面側で第一
圧力、及び上記頂面側で第二圧力を発生させる手段を有
し、上記第一圧力と、第二圧力との差によって閉管内で
かごが移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータ装置に
関し、特にロープレスエレベータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願は、本出願人が共有するガグノン
等による継続中の米国特許出願第０８／７４０，５９７
号、題名“浮揚性ロープレスエレベータ装置”に関連す
る。

【０００３】ロープレスエレベータ装置は、周知であ
る。例えば、米国特許第５，１５８，１５６号、第５，
２８８，９５６号、第５，２３５，１４４号、第５，１
９７，５７０号、第５，２３４，０７９号、及びカナダ
特許出願第２，０８５，３０９号を参照することができ
る。

【０００４】リニア電気モータを動力とするロープレス
エレベータ装置が注目を集めてきたが、異なる種類の推
進力を使用するロープレス装置を含む他の形態も可能で
ある。例えば、流体で満たされた管の内部に移動可能に
配置されたピストンフロートと磁気的に連結したかごを
含むロープレスエレベータ装置を開示している、本出願
人が共有する米国特許出願第０８／７４０，５９７号を
参照することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、ロープレスエレベータ装置のエネルギー効率を高め
ることである。

【０００６】本発明によると、ロープレスエレベータ装
置は、圧搾空気を動力とする直接駆動装置を使用する。
この装置では、乗客用のかご室又はその支持プラットフ
ォームは、連続するループ状の圧搾空気駆動装置におけ
るピストンとなる。本発明は、装置の作動において必要
とされるエネルギー即ち動力に関してかなり優れてお
り、周知のロープレスエレベータ装置で必ずしも得るこ
とができないこの装置固有の高い安全性を有する。ま
た、かごのガイド及び衝突回避のセンサや装置は、かな
り単純化され、より頑丈な装置設計となっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧搾空気駆
動装置の主要な利点の一つには、昇降路の最上部までか
ごを移動するために消費されるエネルギーが昇降路の下
降用レッグ部で再生されることが挙げられる。かごは、
そのかごの推進方向にある流体又は気体（例えば、空
気）を圧縮することによって減速する。これは、下降す
るかごの速度を制御するためのみでなく、上昇するかご
の移動に要する力を補う圧縮空気を提供するためでもあ
る。この装置は、上昇するエレベータかごを吊り上げる
力を補うためにつり合いおもりを使用して下降するつり
合いおもりよりエネルギーを再生する従来のエレベータ
と（エネルギーのロスを除いて）かなり同様に作動す
る。

【０００８】本発明に係るロープレスエレベータ装置
は、閉管と、上記管内に配置された流体と、上記流体内
に移動可能に配置されたかごと、を有し、上記かごは、
かごの頂面と、頂面の逆側に位置する底面とを有する。
上記装置は、上記底面側で第一圧力、及び上記頂面側で
第二圧力を発生させる手段を有する。

【０００９】本発明に係る更なる又他の目的は、以下の
詳細な説明及び図面によって明らかとなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面を参照して説明
する。図１は、分離した上昇用及び下降用のレッグ部及
びそれらを接続する水平レッグ部を有する連続する昇降
路と、昇降路の周辺部に配置された送風機と、閉じた循
環装置において“自由な”ピストンとなるエレベータか
ごと、を示す、本発明に係る圧搾空気駆動のロープレス
エレベータ装置１０の概略図である。上記かごは、シー
ル摩擦を最低値に保つために昇降路壁にゆるくシールさ
れている。

【００１１】図２は、本発明に基づいて設計されたエレ
ベータかごＣの一つの形態の概略図である。かごＣは、
例えば円筒形であり、昇降路内で必要とされる方向を維
持するために例えばステアリングホイールを備える。か
ごは、防振の乗客用コンパートメントと、かごが適切に
機能するために必要となる装置を備えるスカート基部
と、を含む。全てのかごの乗下車は、主要昇降路の外部
に位置する例えば、保護領域（図示省略）で行われる。

【００１２】本発明によると、昇降路は、二つの垂直セ
グメント１２ａ（上昇又は下降の一方向昇降路）と、上
部及び底部の接続部と、を有する連続する閉管１２を含
む。図１では、エレベータかごＣの下の空気圧をかごＣ
の上の空気圧よりも高くするために（例えば、従来の）
送風機１３が使用されている。かごＣ及びその乗客の重
量を支持するためには、１平方インチ当たり数ポンド
（ｐｓｉ）の空気圧の格差で十分である。例えば、６０
ｉｎ．×６０ｉｎ．（１５００ｍｍ×１５００ｍｍ）の
床寸法を有するエレベータかごＣの場合には、床面積は
３６００ｉｎ²（２．２５ｍ²）である。例えば、かごの
重量が約３６００ｌｂｓ（１６３３ｋｇ）であれば、１
ｐｓｉ（約１５分の１気圧）の圧力格差で他の手段を使
用することなくかごＣを支持することができる。

【００１３】本発明の形態では、１）エレベータのつり合い重りとして機能する、より大
きな空気圧がかごの下で使用され、かごの重量を相殺す
る。即ちリニアモータ等のかごの推進手段で必要となる
吊り上げ力を減少させる。

【００１４】２）かごの移動にもより大きな空気圧が使
用される。この際、かごの速度を制御して安定させるた
めに使用される補助的な手段、例えば、小型リニアモー
タも共に用いられる。

【００１５】本発明に係る空気圧によって支持及び駆動
されるエレベータかごの形態は、１）かごと、昇降路壁と、の間のかごの周辺部に設けら
れた気密シールと、２）かごが昇降路内に移動する間も気密シールが保持さ
れるように滑らかになっている昇降路壁と、３）乗場に設けられた気密ドアと、を含むことが望まし
い。

【００１６】昇降路システム内で空気の圧力分布を制御
するためにエアロック（エアゲイト）を使用することも
できる。昇降路で複数のかごが使用される場合には、よ
り正確な制御を行うためにエアロックの使用が必要とな
る。図１は、上昇、下降、及びビル（図示省略）の上部
と底部で横向きに移動するかごを示している。

【００１７】本発明のための圧縮空気で要求される条件
は、この説明を参照することにより当業者によって容易
に計算及び実施可能である。例えば、昇降路管１２が直
径７ｆｔ．（２ｍ）の円と等しい断面積を有し、かごの
所望の移動速度は２０００ｆｔ．／ｍｉｎ．（６１０ｍ
／分）であり、昇降路内にはかごが一台のみ配置されて
いると仮定すると、（例えば、１３ｂの）圧縮機は、ロ
ーカル気圧よりも１ｐｓｉ（１／１５気圧）高い圧力で
約７７，０００ｃｕｆｔ．／ｍｉｎ．（２１８０ｍ³
／分）を出力する必要がある。この値は、１００ｌｂ．
／ｓｅｃ．（４５ｋｇ／秒）の空気重量流量に等しい。

【００１８】本発明の更に他の形態では、エレベータを
上昇及び／又は推進させるためにその上下間での圧力格
差を発生させる目的で使用される空気圧装置の代わり
に、又は該装置に加えて、真空装置を含む。真空装置を
使用する場合には、種々の真空装置に接続されたポート
が昇降路にはめ込まれ、これらの装置がエレベータかご
の上の圧力を低下させる。比較的小さな圧力格差で、か
ごに大きな吊り上げ力を提供することができる。例えば
１５分の１気圧の圧力格差で十分である。

【００１９】昇降路内部での所望の圧力を保持するため
に、昇降路（管）１２への全ての入口及び出口にシール
が施される。上記シールは、乗客用のかご室の出入りの
際にのみ一時的に開けられる。従って、この形態では、
他のかごを乗客が乗下車している間にかごを急送するこ
とができるように、保管及び乗車／下車領域を主要な昇
降路の外部に設けることが必要となる。

【００２０】また、本発明の装置では、昇降路１２内で
複数のかごＣを同時に支持することができ、各かごの上
下間の圧力格差は、必要とされる値に保持される。従っ
て、同時に上に向かうかごが１０台昇降路内に配置され
ている装置では、昇降路の底部から上部に渡って約１０
ｐｓｉ（０．６７気圧）の総圧力格差が必要となる。

【００２１】圧搾空気によって駆動される装置の潜在的
な利点としては、かご間の空隙が自動的に調整及び保持
されることが挙げられる。低い位置にあるかごがその上
部に位置するかごに追いつきそうな時には、二つのかご
の間の空気は圧縮され、これにより、低い位置にあるか
ごは減速し、上部に位置するかごは加速して所望の空隙
が保持される。

【００２２】停電時又は昇降路の主要な圧縮機の故障時
には、昇降路の底部でエアゲート（図１参照）が自動的
に閉まり、加速及び減速しているかごは、最も近い乗場
へとゆっくりと減速して安全に乗客を下車させる。

【００２３】各かごを支持する圧搾コラムの圧縮性は、
比較的高く、その結果、ばね定数は約５ｌｂ．／ｉｎ．
（０．０８９ｋｇ／ｍｍ）と低い。この柔らかいばねに
よって乗り心地はよくなるが、装置の床合わせの正確さ
及び制御レスポンスを更に高める必要が生じる。このた
め、本発明は、レスポンス制御及び必要な位置精度を提
供するために比較的小型のリニア電気モータを備える。
昇降路に入る時には、かごにかなりの加速度が必要とな
る。リニアモータの使用によって、圧搾コラムのみの場
合よりも確実で制御された加速度を得ることができる。

【００２４】周知のロープレスエレベータに関する主要
な問題の一つには、各かごにつり合いおもりがないため
に従来のエレベータよりもエネルギー消費がかなり多い
ことが挙げられる。本発明の圧搾装置では、かごが下降
する際に再圧縮が行われ、この再圧縮によって効率的な
つり合いおもりが提供される。この再圧縮によって、圧
縮機の負荷は軽減され、これにより、電力消費量を減少
させることができる。また、この再圧縮は、自動的に行
われ、機械的なつり合いおもりや大量の電力貯蔵は必要
とされない。

【００２５】上記で説明した装置は、空気圧に基づいて
おり、昇降路の圧力は、通常、大気圧以上である。他の
形態では、昇降路の最上部に設けられた容量の大きい真
空ポンプを使用して装置を駆動することもできる。この
場合には、昇降路（管）１２の底部の圧力は大気圧と等
しく、昇降路の上部の圧力は、大気圧よりかなり低くな
る。昇降路上部の圧力がどの程度低いかは、昇降路内に
同時に配置されるかごの数によって決まる。これによ
り、上昇用の昇降路内に同時に配置することのできるか
ごの数は、実質的に１０基程度に制限される（デルタＰ
＝１０ＰＳＩ）。

【００２６】最後に、図４は、管１２と接続されたブレ
ーキ装置の下面図を示している。ブレーキの作動時に
は、内部シリンダの回転によってブレーキ作動ロッドが
伸び、それにより、取り付けられた摩擦パッドが管１２
の壁に押し付けられてかごＣは停車する。

【００２７】現時点での本発明に係る好適実施例を開示
及び説明してきたが、付属する請求項によってのみ定義
される本発明の要旨及び範囲から離れない範囲で、様々
な改良及び修正を行うことができるということは、当業
者には容易に理解されるであろう。

【００２８】また、本発明を要約すると、ロープレスエ
レベータ装置は、閉管と、上記管内に配置された流体
（例えば、空気）と、上記流体内に移動可能に配置され
たエレベータかごと、を有する。上記かごは、頂面と、
頂面の逆側に位置する底面と、を有する。上記装置は、
上記底面側で第一圧力、及び上記頂面側で第二圧力を発
生させる手段を有し、上記第一圧力と、第二圧力との差
によって閉管内でかごが移動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧搾空気駆動のロープレスエレベ
ータ装置の概略図である。

【図２】本発明に基づいて設計されたエレベータかごＣ
の一つの形態の概略図である。

【図３】本発明で使用される従来の送風機の概略図であ
る。

【図４】図２の制動機の詳細な説明図である。

【符号の説明】

Ｃ…かごＦ…流体１０…エレベータ装置１２…管１２ａ…垂直セグメント１２ｂ…接続部１３ａ，１３ｂ…送風機

フロントページの続き (72)発明者リチャードイー．ペルギーアメリカ合衆国，コネチカット，グラストンベリー，ハールバートストリート 153 (72)発明者デイヴィッドダブリュー．バーレットアメリカ合衆国，コネチカット，イーストハートランド，ペルロード 29 (72)発明者大島健二神奈川県横浜市都筑区中川２−10−１ウエストエミナンス1004号 (72)発明者茅根エリオ神奈川県川崎市麻生区千代ヶ丘４−２−31 アメニティパレスＡ−101 (72)発明者小林修千葉県四街道市千代田５−53−２ (72)発明者ズビグニューピーチアメリカ合衆国，コネチカット，イーストハンプトン，ミッドウッドファームロード 81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロープレスエレベータ装置であって、閉管と、前記管内に配置された流体と、前記流体内に移動可能に配置されたかごと、を有し、前
記かごは、頂面と、該頂面の逆側に位置する底面とを有
し、前記底面側で第一圧力を発生させ、前記頂面側で第二圧
力を発生させる手段を有することを特徴とする装置。
【請求項２】前記第一圧力は、前記第二圧力よりも大
きいことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記流体は、空気であることを特徴とす
る請求項１記載の装置。
【請求項４】前記手段は、前記管と流体的に連通して
いる送風機を含むことを特徴とする請求項１記載の装
置。
【請求項５】前記送風機は、前記第一圧力よりも少な
くとも１／１５気圧低い第二圧力を発生するように配置
され、又そのような圧力を発生する大きさであることを
特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】一次側部材が前記管内に配置され、二次
側部材が前記かごに取り付けられているリニアモータを
含むことを特徴とする請求項１記載の装置。