(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路内を上昇或いは下降して乗客を搬送する乗りかごを備えたエレベータ装置において、
前記乗りかごは、前記乗客が出入りするドアと、前記乗りかごの上部に配置されたカバーとを有し、
前記カバーは、前記ドアに垂直な方向の鉛直断面で見たときに、前記カバーの上部に、ドア側Ｒ部と、反ドア側Ｒ部を有し、前記ドア側Ｒ部の高さ寸法よりも前記反ドア側Ｒ部の高さ寸法の方が長く、かつ、前記ドア側Ｒ部の水平方向寸法よりも前記反ドア側Ｒ部の水平方向寸法の方が長く、かつ、前記カバーの上部に前記ドア側Ｒ部と前記反ドア側Ｒ部とを結ぶ水平な直線部を有することを特徴とするエレベータ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記反ドア側Ｒ部の高さ寸法は、前記ドア側Ｒ部の高さ寸法の４倍以上の長さであり、かつ、前記反ドア側Ｒ部の水平方向寸法は、前記ドア側Ｒ部の水平方向寸法の４倍以上の長さとなっていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ドア側Ｒ部の高さ寸法は、５０ｍｍ〜５００ｍｍであり、かつ、前記ドア側Ｒ部の水平方向寸法は、５０ｍｍ〜５００ｍｍであることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項４】
請求項１において、
上下が反転した形状の前記カバーが前記乗りかごの下部にも設置されていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記乗りかごの下部に設置されたカバーの高さ寸法が、前記乗りかごの上部に設置されたカバーの高さ寸法よりも長いことを特徴するエレベータ装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記乗りかごまたは前記カバーの表面に、吸音機能を有する部材が貼り付けられていることを特徴とするエレベータ装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記カバーの内部に機器が格納されていることを特徴とするエレベータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗客や荷物を建築物の異なった階床に搬送するエレベータ装置に係り、特に長行程の昇降路内を高速で移動するエレベータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータ装置はトラクション方式と呼ばれるものが多く普及している。このトラクション方式は、建築物に形成された昇降路内に乗りかごと釣合錘を設け、この乗りかごと釣合錘を主ロープによって懸架した状態で巻上機によって主ロープを巻き上げることにより、乗りかごと釣合錘が逆方向に上下に昇降するものである。
【０００３】
このようなエレベータ装置においては、乗りかごが上昇移動、或いは下降移動するときには、乗りかご前方の昇降路の空気が乗りかごの外周面と昇降路の内壁面との間の隙間を通って乗りかご後方の昇降路に流通するように流れている。この空気の流れは乗りかごの移動方向とは逆の方向に流れるため、乗りかごに対して相対的に大きい速度で流通するようになる。
【０００４】
乗りかごが高速で走行する場合、乗りかご周りの空気の流れが乗りかごに大きな影響を及ぼす。乗りかごに作用する空気抵抗は乗りかごの移動速度の２乗程度で比例して大きくなり、気流乱れによる空力騒音は乗りかごの移動速度の６乗程度に比例して大きくなることが知られている。更に、釣合錘とのすれ違い時においても、すれ違い時の空気の圧力変化によって、乗りかごの揺れが大きくなることが知られている。
【０００５】
乗りかごに作用する空気抵抗や乗りかごの揺れ、及び空力騒音を低減するため対策として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３などが挙げられ、これらに記載の構成の特徴は、乗りかごの上に流線形のカバーが設けられていることである。このカバーにより、かご周りを流れる空気が整流され、かご周りの気流の乱れを低減することができる。その結果、かごに作用する空気抵抗や振動、更にかご内の騒音を低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６２３２３号公報
【特許文献２】特開平６−３２９３７２号公報
【特許文献３】特開平１０−２７９２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の超高層の建築物に使用されるエレベータ装置においては、昇降時間を短縮するために、乗りかごが昇降路を高速で移動することが要請されている。近年の或るエレベータ装置では、乗りかごの上昇速度が１０００ｍ／分を超えるものも存在する。乗りかごの移動速度が速くなるにつれて、かごに作用する空気抵抗や、乗りかごの振動、及び乗りかご内の騒音が顕著になり、乗客に対して不快感を与えてしまうことが課題となる。
【０００８】
これらの課題に対して、特許文献１に記載の乗りかごでは、乗りかごの上部に、乗りかごのドア面側から昇降方向に沿って突き出た仕切板（エプロン板）と、乗りかごの天井と上枠をまとめて覆い、水平断面積が乗りかごの天井に近くなるほど連続的に大きくなる流線形状の整風カバーを設けることで対応している。また、特許文献２に記載の乗りかごでは、乗りかごの上部に、乗りかごのドア側は昇降方向と平行な平面とし、それ以外の部分は昇降方向に沿った流線形に形成されたカバーを設けることで対応している。更に、特許文献３に記載の乗りかごでは、乗りかご上部にドーム形のカバーを設けることで対応している。前述の３種類の特許文献に記載されていた乗りかご上のカバーの構造について、カバーの形状を、気流乱れを低減するために流線形状としていることを特徴としていることから、空気抵抗や振動、及び空力騒音を低減する効果が期待できる。
【０００９】
しかし、これらのカバーは昇降路寸法といった、昇降路の仕様の制約によって、カバーの長さを十分に得られない場合もある。また、超高層の建造物に使用され、かつ高速で移動するエレベータ装置における特徴として、乗客の耳詰まりを軽減するために乗りかご内の気圧を調整する気圧調整装置を備えることがある。このとき、気圧調整装置は乗りかご内には配置できないことから、乗りかごの上ないし下に配置する必要があることから、装置を配置するためのスペースを確保する必要がある。すなわち、カバー高さが短い場合であっても、気流乱れの低減といった流体性能は維持し、かつ、機器配置スペースが確保される、省スペースなカバーが必要とされるという課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、乗りかごが高速で移動する場合に顕著となる乗りかごの揺れや、乗りかご内の騒音の両方を低減し、かつ、気圧調整装置などの機器を配置することが可能なエレベータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、例えば、昇降路内を上昇或いは下降して乗客を搬送する乗りかごを備えたエレベータ装置において、前記乗りかごは、前記乗客が出入りするドアと、前記乗りかごの上部に配置されたカバーとを有し、前記カバーは、前記ドアに垂直な方向の鉛直断面で見たときに、前記カバーの上部に、ドア側Ｒ部と、反ドア側Ｒ部を有し、前記ドア側Ｒ部の高さ寸法よりも前記反ドア側Ｒ部の高さ寸法の方が長く、かつ、前記ドア側Ｒ部の水平方向寸法よりも前記反ドア側Ｒ部の水平方向寸法の方が長く、かつ、前記カバーの上部に前記ドア側Ｒ部と前記反ドア側Ｒ部とを結ぶ水平な直線部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カバーに設けられたＲ部により、空気の流れの剥離を低減することができるため、乗りかごに作用する流体力を低減できるので、乗りかごの揺れや、かご内の騒音を低減することが可能となる。更に、ドアに垂直な方向の鉛直断面で見たときに、ドア側Ｒ部と反ドア側Ｒ部とを結ぶ水平な直線部を有することにより、カバー内の容積を大きく確保できるようになるので、気圧調整装置などの機器を配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のエレベータ装置の概略の構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態のエレベータ装置の乗りかごの鉛直断面図である。
【図３】図２に示す乗りかご上に、機器を搭載した場合の鉛直断面図である。
【図４】第１の実施形態のカバーの鉛直断面図である。
【図５】第１の実施形態と他の特許文献に記載のカバーとを比較した鉛直断面図である。
【図６】図４に示す第１の実施形態のカバーと乗りかごを含めた鉛直断面図である。
【図７】第２の実施形態の乗りかごの鉛直断面図である。
【図８】第３の実施形態の乗りかごの鉛直断面図である。
【図９】第４の実施形態の乗りかごの鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。尚、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、本実施例のエレベータ装置の一般的な構成を説明する。エレベータ装置は良く知られているように建築物に設けられた昇降路の内部に収納されている。本実施例のエレベータ装置は、特に超高層の建築物に使用される高速エレベータ装置に好適である。
【００１６】
図１において、エレベータ装置では一般的に昇降路１０の頂部部分に巻上機が載置され、ボルト等のような固定手段によって床面に固定されている。巻上機は図１では詳細に記載していないが、複数本のトラクションロープ（主ロープ）１１を懸架するためのシーブ１２を有する。トラクションロープ１１の一端は乗りかご１３の上端に連結されており、他端は釣合錘１４の上端に連結されている。乗りかご１３の下端と釣合錘１４の間は下部プーリ１５を介してコンペンロープ１６で連結されている。
【００１７】
次に、エレベータ装置の稼働時の各部の動きについて説明する。巻上機が稼働して、シーブ１２が矢印ＡＲ１で示す回転方向に回転すると、その際のトラクションロープ１１とシーブ１２の間の摩擦によって、シーブ１２に懸架されたトラクションロープ１１が矢印ＡＲ２で示すロープ走行方向に沿って移動する。そして、トラクションロープ１１の動きによって乗りかご１３が上昇するように移動する。この場合、釣合錘１４は下降するように移動する。また、シーブ１２が逆方向に回転して乗りかご１３が下降する場合、釣合錘１４は上昇するように移動する。尚、図１では省略しているが、乗りかご１３の昇降を円滑にするために、実際のエレベータ装置では乗りかご１３及び釣合錘１４の側面をガイドレールと呼ばれる案内部品で案内する構成となっている。
【００１８】
このようなエレベータ装置においては、図示しない制御装置によって運行指令が巻上機の電動機や制動機構等に与えられ、この運行指令によって乗りかご１３が建築物の所定の階層に向けて昇降動作するものである。以上はエレベータ装置を簡略化して説明してあるが、実際は更に種々の構成要素が付加されているものである。このようにして、エレベータ装置は、乗りかご１３が昇降路内を上昇或いは下降して乗客を搬送する。
【００１９】
ここで、乗りかご１３周りの空気の流れについて説明する。図２は乗りかご１３の乗客が出入りするドア１７に垂直な方向の鉛直断面図を示す。ここで、「ドア１７に垂直な方向の」としたのは、鉛直断面図にはドア１７に平行な方向の鉛直断面図など様々な方向の鉛直断面図が存在するためである。図２において、１１０は水平方向、１２０は高さ方向を示している。乗りかご１３が昇降路１０を上昇していく場合を考えると、乗りかご１３上の空気は、乗りかご１３の天井１８に衝突する。天井１８に衝突した空気は、天井１８面に沿って流れるが、乗りかご１３の側板１９に到達したところで、空気の持つ慣性の影響により、側板１９に空気が沿うことができず、空気の流れが剥離する。剥離した領域Ｐは、圧力が周囲よりも低くなることや、大小様々な渦が発生し、圧力変動が大きくなることから、乗りかご１３に作用する流体力が大きくなるので、乗りかご１３の揺れや騒音が増加する。したがって、空気の流れが剥離する領域を小さくすることが、空気抵抗、振動、及び騒音の低減に重要であることが理解できる。
【００２０】
また、図３に乗りかご１３上に乗客の耳詰まりを軽減するために乗りかご内の気圧を調整する気圧調整装置などの機器２０を配置した場合の鉛直断面図を示す。乗りかご１３が昇降路１０を上昇していく場合を考えると、乗りかご１３上の空気は、天井１８の他に機器２０にも衝突する。このとき、機器２０に衝突した空気も流れの剥離を起こすため、機器２０も空気抵抗や騒音に影響を与えることがわかる。
【００２１】
そこで、本実施例では、乗りかご１３の上部にカバーを配置することにより、空気の流れの剥離する領域を小さくする。その際、機器２０類を配置できるだけのカバー内の容積も確保することのできる形状についても考慮した。
【００２２】
図４は第１の実施形態のカバーの鉛直断面図を示し、図５は他の特許文献に記載のカバー形状との比較図、図６は第１の実施形態のカバーと乗りかごを含めた鉛直断面図を示している。これらの図は、ドア１７に垂直な方向の鉛直断面図である。
【００２３】
図４において、乗りかご１３の上部に配置されるカバー２１は、ドア１７に垂直な方向の鉛直断面で見ると、カバー１７の上部には、ドア側と反ドア側（ドアとは反対側）にそれぞれＲ部を有している。ここで、ドア側Ｒ部２２の高さ寸法Ｈ１は、反ドア側Ｒ部２３の高さ寸法Ｈ２よりも短い。また、ドア側Ｒ部２２の水平方向寸法Ｌ１は、反ドア側Ｒ部２３の水平方向寸法Ｌ２よりも短い。さらに、カバー２１の上部にドア側Ｒ部２２と反ドア側Ｒ部２２とを結ぶ水平な直線部２４を有している。そして、図６に示すように、カバー２１は乗りかご１３の上部に設置されており、より具体的にはカバー２１は乗りかご１３上に図示しない振動吸収体や連結部材を介して支持されている。
【００２４】
次に、図５を用いて第１の実施形態のカバー形状と他の特許文献に記載のカバー形状とを比較して説明する。図５において、本実施例のカバーをカバー２１、特許文献２に記載のカバーをカバー２１Ａ、特許文献３に記載のカバーをカバー２１Ｂとして示している。
【００２５】
カバー２１Ａでは、ドア１７側にＲ部が設けられていないので、空気の流れが剥離しないように流線形としつつ、カバー２１Ａ内に機器２０を格納するスペースを確保しようとすると、図５に示すようにカバー２１Ａは反ドア側からドア側まで緩やかな曲線で構成される必要がある。その結果、カバー２１Ａの場合、カバー２１と比較すると、カバーの高さが高くなってしまうという問題がある。さらに、カバー２１Ａではドア１７側にＲ部が設けられていないので、それほど大きくはないもののドア１７側で空気の流れの剥離が発生し、若干ではあるが振動や騒音が発生することが懸念される。これに対して、カバー２１ではドア側Ｒ部２２が設けられていることにより、ドア１７側でも空気の流れの剥離を低減できる。
【００２６】
カバー２１Ｂでは、乗りかご１３の中心からドア側と反ドア側とに向かってそれぞれ緩やかな曲線で構成されている。したがって、カバー２１Ａとは異なりドア１７側でも空気の流れの剥離を低減できるものの、ドア１７側において、機器２０を格納する上で十分なカバー２１Ｂの高さが得られていないことがわかる。
【００２７】
これに対して、本実施例のカバー２１は、カバー２１の上部にドア側Ｒ部２２と反ドア側Ｒ部２２とを結ぶ水平な直線部２４を有しているので、カバー高さで比較すると、カバー２１Ａとカバー２１Ｂの中間に位置するようになっており、この水平な直線部２４によって、機器２０をカバー２１内に格納することが可能となっている。さらに、ドア側Ｒ部２２の寸法を反ドア側Ｒ部２３の寸法よりも小さくしているので、ドア１７側において水平な直線部２４を長く確保でき、機器２０をカバー２１内に格納するスペースを十分に確保できる。また、ドア側Ｒ部２２が設けられていることで、ドア１７側でも空気の流れの剥離を低減できる。
【００２８】
次に、図６を用いて乗りかご１３が昇降路１０を上昇していく場合の空気の流れについて説明する。乗りかご１３上の空気は、はじめにカバー２１の頂部を成している直線部２４に衝突し、カバー２１に沿ってドア側、または反ドア側に向かって流下する。ドア側に向かう空気は、ドア側Ｒ部２２及び側板１９に沿って流下する。また、反ドア側に向かう空気は、反ドア側Ｒ部２３及び側板１９に沿って流下する。一般に、エレベータ装置では、乗客の乗降があるためドア１７側と昇降路１０の昇降路壁との距離Ｗ１が狭く、反ドア側と昇降路１０の昇降路壁との距離Ｗ２が広くなっている。したがって、乗りかご１３に衝突した空気を広い空間である反ドア側に逃がすため、ドア側Ｒ部２２の寸法Ｈ１、Ｌ１よりも反ドア側Ｒ部の寸法Ｈ２、Ｌ２の方が長く設定されている。
【００２９】
ここで、乗りかご１３に衝突した空気を広い空間である反ドア側に逃がすため、反ドア側Ｒ部２３の高さ寸法Ｈ２は、ドア側Ｒ部２２の高さ寸法Ｈ１の４倍以上の長さであり、かつ反ドア側Ｒ部２３の水平方向寸法Ｌ２は、ドア側Ｒ部２２の水平方向寸法Ｌ１の４倍以上の長さとすることが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。乗りかご１３と昇降路壁までの距離Ｗ１、Ｗ２や、２台以上のエレベータ装置が併設されている場合は、乗りかご１３同士の距離に応じて、各寸法は適切に決定される。
【００３０】
また、ドア側Ｒ部２２の寸法は、単に加工の都合により生じた微小なＲ部とは異なり、空気の流れの剥離を低減できる程度の寸法となっている。例えば、高さ寸法Ｈ１は５０ｍｍ〜５００ｍｍで、水平方向寸法Ｌ１は５０ｍｍ〜５００ｍｍであることが望ましく、高さ寸法Ｈ１は２００ｍｍ〜３００ｍｍで、水平方向寸法Ｌ１は２００ｍｍ〜３００ｍｍであることがより望ましいが、空気の流れの剥離を低減できる程度の寸法であれば必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３１】
何れの方向に向かう流れについても、角Ｒ部（ドア側Ｒ部２２、反ドア側Ｒ部２３）の効果により、空気の流れが剥離しにくくなる結果、剥離した領域Ｐは角Ｒ部が無い場合よりも小さくなる。したがって、乗りかご１３の空気抵抗や振動、及び騒音を低減することが可能となる。
【００３２】
このように、実施例１に示したカバー２１によれば、カバー２１に設けられたドア側Ｒ部２２、反ドア側Ｒ部２３により、空気の流れの剥離を低減することができるため、乗りかごに作用する流体力を低減できるので、乗りかごの揺れや、かご内の騒音を低減することが可能となる。更に、ドア１７に垂直な方向の鉛直断面で見たときに、ドア側Ｒ部と反ドア側Ｒ部とを結ぶ水平な直線部２４を有することにより、カバー内の容積を大きく確保できるようになるので、気圧調整装置などの機器２０を配置することが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
次に、第２の実施形態について図７を用いて説明する。第１の実施形態と比べて異なっているのは、乗りかご１３の下部にもカバー２１の上下が反転した形状のカバー２１Ｃを配置したことである。
【００３４】
第１の実施形態の図６のように乗りかご１３の下部にカバー２１Ｃがない場合、乗りかご１３が上昇するとき、乗りかご１３上の空気がカバー２１及び側板１９に沿って流下するが、側板１９の終端では空気の慣性力によって乗りかご１３に沿って流れることができず、空気の流れが剥離してしまう。この剥離によって、乗りかご１３の下側には剥離の領域Ｑとして低圧部が生じ、これが乗りかご１３の空気抵抗、揺れ、及び騒音の悪化を引き起こす。
【００３５】
そこで、図７に示すように、乗りかご１３の下部にカバー２１と同様のカバー２１Ｃを設置することにより、側板１９の終端とカバー２１Ｃとが滑らかに接続され、側板１９を流下する空気がカバー２１Ｃに沿って流れることにより、剥離の領域Ｑをカバー２１Ｃ搭載前よりも小さくすることが可能になる。
【実施例３】
【００３６】
次に、第３の実施形態について図８を用いて説明する。本実施形態の特徴は、カバー２１Ｃの高さ寸法Ｈ４を、カバー２１の高さ寸法Ｈ３よりも長く設定したことである。
【００３７】
図７において、乗りかご１３の上と下にカバー２１、２１Ｃが設けられている場合、カバー２１、２１Ｃと乗りかご１３の接続部付近で低圧の領域である流れの剥離の領域Ｐ、Ｑが生じる。この剥離の領域Ｐ、Ｑの圧力は、乗りかご１３の上方と下方で大きさが異なっている。
【００３８】
乗りかご１３の上方の空気は、カバー２１に沿って流下し、カバー２１と乗りかご１３との接続部付近で乗りかご１３の表面から流れが剥離した後、再び乗りかごの壁面に再付着する。一方で、乗りかご１３の下方の空気は、乗りかご１３の壁面に沿って流下するが、乗りかご１３とカバー２１Ｃとの接続部付近から下流は、空気の慣性の影響によりカバー２１Ｃの壁面に沿わずに剥離してしまう。
【００３９】
したがって、乗りかご１３の下方の剥離の領域Ｑは乗りかご１３の上方の剥離の領域Ｐよりも広範囲に及ぶことになる。
【００４０】
そこで、図８に示すように、この剥離の領域Ｐ、Ｑの圧力の大きさに応じて、乗りかご１３の上側のカバー２１の高さ寸法Ｈ３よりも、下側のカバー２１Ｃの高さ寸法Ｈ４を長くして、空気を下側のカバー２１Ｃに沿わせやすくすることにより、乗りかご１３の下側の剥離の領域Ｑを小さくしている。
【００４１】
したがって、本実施例によれば、実施例２よりも快適な乗りかご１３を提供することができる。
【００４２】
なお、これに限定されず、昇降路１０の下側寸法に制約があるが、上側寸法に余裕がある場合には、乗りかご１３の上側のカバー２１を下側のカバー２１Ｃよりも長くしてもよい。
【実施例４】
【００４３】
次に、第４の実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態の特徴は、乗りかご１３、カバー２１、及びカバー２１Ｃの表面に、吸音機能を有する部材として微細な凹凸を有する吸音材２５を貼り付けたところである。なお、図９では乗りかご１３、カバー２１、及びカバー２１Ｃのすべてに吸音材２５を設けているが、乗りかご１３のみやカバー２１のみ、または各部材の一部のみに吸音材２５を設けてもよい。また、この吸音材２５としては種々のものがあるが、柔毛や不織布等を使用することができる。空気に含まれている乱れが吸音材２５に入ることで減衰し、物体表面の圧力変動を低減することできるため、騒音を低減することが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１０…昇降路、１１…トラクションロープ、１２…シーブ、１３…乗りかご、１４…釣合錘、１５…プーリ、１６…コンペンロープ、１７…ドア、１８…天井、１９…側板、２０…機器、２１、２１Ａ、２１Ｂ…カバー、２１Ｃ…下側カバー、２２…ドア側Ｒ部、２３…反ドア側Ｒ部、２４…直線部、２５…吸音材、１１０…水平方向、１２０…高さ方向
Ｈ１…カバーのドア側Ｒ部の高さ寸法
Ｈ２…カバーの反ドア側Ｒ部の高さ寸法
Ｈ３…上側カバーの高さ寸法
Ｈ４…下側カバーの高さ寸法
Ｌ１…カバーのドア側Ｒ部の水平方向寸法
Ｌ２…カバーの反ドア側Ｒ部の水平方向寸法
Ｗ１…ドア側から昇降路壁までの距離
Ｗ２…反ドア側から昇降路壁までの距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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