專利名稱：電梯設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯設(shè)備，所述電梯設(shè)備能夠有效地緩和在升降距離長且以高速 或者超高速的額定速度運行的電梯中容易出現(xiàn)的耳阻塞現(xiàn)象。
背景技術(shù)：
電梯作為在上下方向移動的移動單元，從低層建筑物到高層建筑物，被廣泛地應(yīng) 用在各種建筑物中，為了提高電梯的運行效率以及縮短電梯的等待時間，無論是在國內(nèi)還 是在國外，對高速電梯的要求在不斷提高。尤其是在最近還出現(xiàn)了分速超過IOOOm的超高 速電梯。從已經(jīng)發(fā)表的研究來看，在電梯以超高速(一般指分速超過600m以上的速度)運 行時，單位時間的氣壓變化增大，而對人的耳朵的結(jié)構(gòu)來說，由于其無法長時間地適應(yīng)變動 很大的氣壓變化，所以在電梯以超高速運行時，容易出現(xiàn)耳阻塞現(xiàn)象(日本建筑學(xué)會大會 學(xué)術(shù)演講概要集(近畿)1996年9月，關(guān)于超高層電梯移動中的生理以及心理性問題的研 究)。如圖5所示，電梯的升降高度和升降速度之間具有反比關(guān)系，在電梯的升降速度 較小時，能夠設(shè)定較高的升降高度，而在電梯的升降速度很大時，則需要將升降高度設(shè)定為 較低的升降高度。因此，為了提高乘客乘坐電梯時的舒適度，世界上幾乎所有的超高速電梯 都設(shè)定成在升降速度為分速480m左右時，將升降高度設(shè)定在300 400m左右，在升降速度 為分速600m左右時，將升降高度設(shè)定在200 300m左右。另外，在超長行程的高層建筑 中，為了縮短一次升降的距離，在中間樓層設(shè)置電梯換乘樓層，由此通過多臺電梯移動到最 上部的樓層。作為現(xiàn)有的緩和乘客在上述長升降距離的電梯中容易產(chǎn)生耳阻塞這一現(xiàn)象的技 術(shù)，已知有例如在日本特開平7-112876號公報中公開的隨著升降距離變長而降低升降速 度的方法以及通過設(shè)置中間?？繕菍觼韺⒁淮涡旭偟纳稻嚯x限制在規(guī)定值以下的方法， 此外，還已知有例如在日本特開2008-133126號公報中公開的在升降距離比規(guī)定值長時， 升降距離越長，則將電梯轎廂的加速度或者減速度設(shè)定得越低的方法。專利文獻1 日本特開平7-112876號公報(段落編號0009 0011，圖3和圖6)專利文獻2 日本特開2008-133126號公報(段落編號0006，圖3)在采用所述專利文獻1所公開的將升降速度設(shè)定得較低的方法和設(shè)置中間?？?樓層的方法時，需要將電梯的速度設(shè)定成電梯的升降距離越長，電梯的升降速度越低，或者 需要設(shè)置多個中間?？繕菍印Ｒ虼?，存在電梯的升降時間大幅度增加，對乘客的服務(wù)質(zhì)量下 降的問題。此外，在采用所述專利文獻2所公開的將電梯轎廂的加速度或者減速度設(shè)定得較 低的方法時，需要將電梯的速度設(shè)定成電梯轎廂的升降距離越長，電梯轎廂的加速度或者 減速度越小，因此，在達到以額定速度運行的狀態(tài)之前，乘客將長時間處于加速或減速的狀 態(tài)，這樣，電梯運行中給人體造成的負擔增大，或者導(dǎo)致電梯的運行效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的實際問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供 一種電梯設(shè)備，與現(xiàn)有的運行效率低并且給人體帶來的負擔大的長行程電梯相比，本發(fā)明 的電梯不會導(dǎo)致運行效率明顯下降，并且能夠大幅度降低給人體帶來的負擔。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電梯設(shè)備具有在升降通道內(nèi)進行升降的電梯轎廂 以及平衡重；懸吊所述電梯轎廂和所述平衡重的吊索；由卷繞有所述吊索的繩輪和驅(qū)動所 述繩輪的電動機構(gòu)成的卷揚機；以及控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)速度的電梯控制部分，所述電 梯設(shè)備的特征在于，所述電梯設(shè)備設(shè)置有檢測所述電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓檢測單元、調(diào)整 所述電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓調(diào)整單元以及根據(jù)所述氣壓檢測單元的檢測結(jié)果來控制所述 氣壓調(diào)整單元的動作的氣壓控制單元，所述電梯控制部分使所述電梯轎廂的速度階段性地 在多個不同的額定速度之間變化，并且所述氣壓控制單元根據(jù)由所述電梯控制部分驅(qū)動的 電動機的旋轉(zhuǎn)速度的信息，使所述氣壓調(diào)整單元動作以調(diào)整氣壓，由此來防止發(fā)生耳阻塞 現(xiàn)象。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電梯設(shè)備，該電梯不會導(dǎo)致運行效率明顯下降，并且能 夠大幅度降低給人體帶來的負擔。


圖1是本發(fā)明所涉及的電梯設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示采用兩個階段的額定速度時的電梯的速度和電梯轎廂內(nèi)的氣壓變化 的說明圖。圖3是表示電梯上升運行時的電梯的速度和電梯轎廂內(nèi)的氣壓變化的說明圖。圖4是表示將電梯的額定速度控制成四個階段時的電梯速度和電梯轎廂內(nèi)的氣 壓變化的說明圖。圖5是表示電梯的升降高度和升降速度之間關(guān)系的說明圖。符號說明
1電梯升降通道
2繩輪
3電動機
4電梯控制部分
5電梯轎廂
6氣壓調(diào)整單元
6a氣壓控制信號
7氣壓控制部分
8氣壓傳感器
8a氣壓傳感器信號
9電梯轎廂呼叫按鈕
9a電梯轎廂呼叫信號
10 吊索11平衡重
具體實施例方式以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明所涉及的電梯設(shè)備的一實施方式的簡要結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示電 梯以兩個階段的額定速度進行下降運行時的電梯的速度狀況以及電梯轎廂內(nèi)的氣壓狀況 的說明圖。如圖1所示，在本實施方式的電梯設(shè)備中，電梯升降通道1形成在超高層建筑物的 內(nèi)部，在電梯升降通道1內(nèi)具有用于運載乘客的電梯轎廂5 ；平衡重11 ；用于懸吊并且連 接電梯轎廂5和平衡重11的吊索10 ；卷揚機，其由繩輪2和電動機3構(gòu)成，繩輪2上卷繞 有吊索10，電動機3與繩輪2連接，并對繩輪2施加驅(qū)動力；控制電動機3的旋轉(zhuǎn)速度的電 梯控制部分4 ；安裝在電梯轎廂內(nèi)的氣壓調(diào)整單元6 ；監(jiān)視電梯轎廂5內(nèi)氣壓的氣壓傳感器 8 ；控制氣壓調(diào)整單元6和作為氣壓檢測單元的氣壓傳感器8的氣壓控制部分7 ；以及設(shè)置 在建筑物的上部?？繕菍雍拖虏客？繕菍拥碾娞蒉I廂呼叫按鈕9。在此，以電梯下降運行時的電梯的速度以及電梯轎廂內(nèi)的氣壓變化為例進行說明。在乘客按壓了上部?？繕菍拥碾娞蒉I廂呼叫按鈕9后，電梯控制部分4接收到電 梯轎廂呼叫信號9a，此后驅(qū)動電動機3，使電梯轎廂5運行到呼叫樓層。然后，乘客乘入到 達的電梯轎廂5，在電梯轎廂5內(nèi)操作目的地樓層指定按鈕來指定目的地樓層，此后，電梯 控制部分4通過電動機3使電梯轎廂5下降。以下參照圖2對此時的電梯的下降速度和氣壓的變化狀況進行說明。例如，在現(xiàn) 有的電梯中，考慮到運行效率，通常將電梯的運行速度設(shè)定為最大限度的運行速度。此時的 電梯速度曲線由Al表示，電梯轎廂5內(nèi)的氣壓曲線由A2表示。如電梯速度曲線Al所示，由于電梯轎廂5朝著最大速度進行加速，速度隨著時間 的推移而加大，在達到最大速度即額定速度Vl后成為恒定速度。并且，在電梯轎廂5到達 目的地樓層之前，除了為?？磕康牡貥菍佣M行減速的時間外，電梯轎廂5以額定速度Vl 運行。此后，電梯轎廂5為了停靠目的地樓層而進行減速，速度隨著時間的推移而減小，最 后停止。在上述情況下，電梯轎廂5行駛的行程長度等于由電梯速度曲線Al圍住的面積。 如該電梯速度曲線Al所示，電梯以最短的時間行駛到目的地樓層。從電梯速度曲線Al可以知道，電梯以額定速度Vl運行的時間Tl長，并且電梯轎 廂5內(nèi)的氣壓曲線A2的最大氣壓變化率Kl大。此時，由于人的咽鼓管不能在氣壓變化率 大的環(huán)境下長時間地適應(yīng)氣壓變化，所以會產(chǎn)生耳阻塞現(xiàn)象。此外，氣壓變化率是指單位時 間內(nèi)的氣壓的變化量。為了防止上述情況發(fā)生，在現(xiàn)有技術(shù)中，在需要進行長行程運行時，對一次的運行 行程進行限制，使電梯轎廂5在中途?？繕菍樱蛘呤钩丝蛽Q乘其它的電梯，并且降低電梯 的運行速度的設(shè)定值。圖2的Bl表示電梯運行速度的設(shè)定值降低后的電梯的速度曲線，B2 表示此時的電梯轎廂5內(nèi)的氣壓曲線。從圖2所示的以較低的額定運行速度V2進行長行程運行時的速度曲線Bl以及電梯轎廂內(nèi)的氣壓曲線B2可以知道，在這種情況下，雖然能夠縮小電梯轎廂內(nèi)的氣壓變化率 K2，但電梯的運行時間T2變得非常長，所以不僅使電梯的運行效率大幅度降低，而且使對 乘客的服務(wù)質(zhì)量下降。為了解決上述問題，在本實施方式中，以使電梯的速度曲線成為Cl，電梯轎廂內(nèi)的 氣壓曲線成為C2的方式進行運行。具體來說是，開始時，如曲線Al的前半部分所示，在咽 鼓管能夠承受的行程范圍內(nèi)，使電梯以電動機3能夠驅(qū)動電梯轎廂5的最大速度即高速的 第一額定速度Vl進行運行。此后，通過將電梯的運行速度從第一額定速度Vl降低到具有 難以產(chǎn)生耳阻塞現(xiàn)象的氣壓變化率且速度比第一額定速度Vl低的由曲線Bl表示的第二額 定速度V2，由此能夠?qū)㈦娞蒉I廂5內(nèi)的氣壓變化率抑制為斜率與K2相同的即使在長行程下 乘客的咽鼓管也能夠承受的氣壓變化率。此后，使電梯以該速度運行至下層。如此，通過使電梯的運行速度階段性地變化，使得在超高速的狀態(tài)下，在難以產(chǎn)生 耳阻塞現(xiàn)象的高度范圍的行駛行程內(nèi)，使電梯以高速運行，而在容易產(chǎn)生耳阻塞現(xiàn)象的高 度范圍的行駛行程內(nèi)，降低電梯的額定運行速度，以減小電梯轎廂內(nèi)的氣壓變化率，由此， 能夠防止耳阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。并且，在本實施方式中，在難以發(fā)生所述耳阻塞現(xiàn)象的高度范圍的行駛行程內(nèi)，通 過來自氣壓調(diào)整單元6的加壓空氣，在電梯起動的同時控制電梯轎廂內(nèi)的氣壓，使得電梯 轎廂內(nèi)的氣壓變化率與A2所示的最大的氣壓變化率Kl相同。因此，電梯轎廂內(nèi)的氣壓的 上升速度快于電梯轎廂外的氣壓的上升速度。即，得到控制的電梯轎廂5內(nèi)的氣壓變成與 切換為額定速度V2時的電梯轎廂5外的氣壓相同的氣壓所需的時間比實際切換為額定速 度V2的時間短。根據(jù)這兩個時間的時間差，能夠獲得通過氣壓調(diào)整單元6將電梯轎廂5內(nèi) 的氣壓維持在規(guī)定值所需的時間，如此，通過設(shè)置將電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持在規(guī)定值所 需的時間，能夠促進咽鼓管張開，通過使咽鼓管張開，能夠解除咽鼓管內(nèi)外的氣壓差，由此 能夠緩和因咽鼓管內(nèi)外的氣壓差給耳膜帶來的壓力。此外，采用了通過安裝在電梯轎廂5內(nèi)的氣壓傳感器8來判斷是以最大氣壓變化 率來控制電梯轎廂內(nèi)的氣壓，還是將電梯轎廂內(nèi)的氣壓維持在規(guī)定值的結(jié)構(gòu)。預(yù)先將電梯 的額定運行速度設(shè)定為兩個階段，例如將第一階段的額定速度即第一額定速度設(shè)定為分速 600m，而將第二階段的額定速度即第二額定速度設(shè)定為分速360m。并且，在將各個階段的電 梯的額定運行速度設(shè)定為ν (m/min)，將在該階段下電梯轎廂在上下方向的移動高度設(shè)定為 運行行程h(m)時，具有下式所示的關(guān)系hve ≤ α (α = 2400，β = 0· 84)…式 (1)使用上述上式(1)，將第一階段的運行行程設(shè)定為350m，將第二階段的運行行程 設(shè)定為500m。因此，通過氣壓調(diào)整單元6，以相當于分速600m的氣壓變化率提高電梯轎廂5 內(nèi)的氣壓時，大約在高度差為300m左右時，電梯轎廂內(nèi)的氣壓達到第一階段的運行行程即 350m的氣壓。當氣壓傳感器8確認到電梯轎廂內(nèi)的氣壓已經(jīng)達到與行程350m相當?shù)臍鈮?時，氣壓控制部分7接收氣壓傳感器信號8a，并且向氣壓調(diào)整單元6發(fā)出氣壓控制信號6a， 通過氣壓調(diào)整單元6控制電梯轎廂5內(nèi)的氣壓，將電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持在與350m相當 的氣壓上。并且，將電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持在規(guī)定值大約6s左右的時間，以獲得咽鼓管 張開所需的時間，由此能夠減少耳阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。圖3表示本實施方式中的電梯上升運行時的情況，其中，Dl表示將額定速度設(shè)定為分速600m和分速360m時的速度，D2表示氣壓變化曲線。從圖3可以知道，電梯上升運 行除了速度和氣壓變化的正負與下降運行時相反以外，其余的情況與下降運行時一樣，通 過進行與下降運行時相同的控制，能夠減少耳阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。此外，在圖2和圖3的示例中，以將額定速度設(shè)定為兩個階段的情況為例進行了說 明。通過這樣的設(shè)置，能夠通過比較簡單的控制來提高效果。但是，本發(fā)明并不僅限于此， 例如通過很好地確保氣壓被控制為一定狀態(tài)的時間，能夠設(shè)定多個額定速度。圖4表示將 本實施方式的額定速度設(shè)定為四個階段的情況，除了能夠獲得與上述相同的效果外，通過 該方式還能夠以更短的時間完成長行程的行駛。另外，在式(1)中設(shè)定為α = 2400，β = 0. 84，但這只不過是一個大致的范圍， 在對耳阻塞現(xiàn)象的發(fā)生頻率以及耳阻塞的強度的要求不同的情況下，可以將該數(shù)值在上下 進行調(diào)整，以此來設(shè)定電梯的各個階段的額定速度和運行行程。由此，根據(jù)本發(fā)明的電梯設(shè)備，在難以發(fā)生耳阻塞現(xiàn)象的較短的高度范圍的行駛 行程內(nèi)，能夠使電梯以盡快的速度運行。并且在容易出現(xiàn)耳阻塞現(xiàn)象的較長的高度范圍的 行駛行程中，能夠通過降低電梯的運行速度來減小氣壓變化率。并且，通過將電梯轎廂內(nèi)的 最大氣壓變化率控制成與以最大的額定速度運行時的氣壓變化率相同，并且在規(guī)定的時間 使電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持在大致一定值，以此提供咽鼓管自動張開所需的時間，乘客能 夠通過咽口水來消除咽鼓管內(nèi)外的氣壓差，從而能夠緩和耳阻塞現(xiàn)象。為此，即使是長行程 的電梯也能夠進行超高速運行。另外，將電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持為大致一定的值時的文章中的所謂的大致一定 的值是指乘客能夠通過咽口水來消除咽鼓管內(nèi)外的氣壓差的大致的范圍，另外，在規(guī)定的 時間將電梯轎廂5內(nèi)的氣壓維持為大致一定值時的所謂的規(guī)定的時間是指至少能夠緩和 乘客耳阻塞現(xiàn)象所需的時間。此外，所謂的額定速度是指電梯轎廂5在規(guī)定的時間內(nèi)以大致一定的速度驅(qū)動時 的驅(qū)動速度。
權(quán)利要求
一種電梯設(shè)備，其具有在升降通道內(nèi)進行升降的電梯轎廂以及平衡重；懸吊所述電梯轎廂和所述平衡重的吊索；由卷繞有所述吊索的繩輪和驅(qū)動所述繩輪的電動機構(gòu)成的卷揚機；以及控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)速度的電梯控制部分，所述電梯設(shè)備的特征在于，所述電梯設(shè)備設(shè)置有檢測所述電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓檢測單元；調(diào)整所述電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓調(diào)整單元；以及根據(jù)所述氣壓檢測單元的檢測結(jié)果來控制所述氣壓調(diào)整單元的動作的氣壓控制單元，所述電梯控制部分使所述電梯轎廂的速度階段性地在多個不同的額定速度之間變化，并且所述氣壓控制單元根據(jù)由所述電梯控制部分驅(qū)動的電動機的旋轉(zhuǎn)速度的信息，使所述氣壓調(diào)整單元動作以調(diào)整氣壓，由此來防止發(fā)生耳阻塞現(xiàn)象。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯設(shè)備，其特征在于，所述電梯控制部分使所述電梯轎廂的 速度從速度較快的額定速度階段性地變化為速度較慢的額定速度。
3.如權(quán)利要求2所述的電梯設(shè)備，其特征在于，所述電梯控制部分使所述電梯轎廂的 速度階段性地在第一額定速度和第二額定速度之間變化，其中所述第一額定速度是能夠通 過所述電動機驅(qū)動的最大速度，所述第二額定速度低于所述第一額定速度且具有難以發(fā)生 耳阻塞現(xiàn)象的氣壓變化率。
4.如權(quán)利要求1所述的電梯設(shè)備，其特征在于，在使電梯的額定運行速度階段性變化 時，某一階段的電梯的額定運行速度v(m/min)與以該額定速度ν(m/min)行駛的電梯轎廂 的上下方向的高度h(m)之間，滿足下式所示關(guān)系hve ≤ α 其中，α = 2400，β = 0. 84。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的電梯設(shè)備，其特征在于，所述氣壓控制單元以形 成使所述電梯轎廂內(nèi)的氣壓發(fā)生變化的期間和使電梯轎廂內(nèi)的壓力在規(guī)定時間內(nèi)保持大 致一定的期間的方式使所述氣壓調(diào)整單元動作。
6.如權(quán)利要求5所述的電梯設(shè)備，其特征在于，所述氣壓控制單元使所述氣壓調(diào)整單 元動作，使得驅(qū)動電梯轎廂時的額定速度越大，則所述電梯轎廂內(nèi)的氣壓發(fā)生變化期間的 氣壓變化率越大。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種電梯設(shè)備，其不會導(dǎo)致運行效率明顯下降，并能夠大幅度降低給人體帶來的負擔。為了完成上述目的，本發(fā)明的電梯設(shè)備具有在升降通道內(nèi)進行升降的電梯轎廂以及平衡重；吊索；由繩輪和驅(qū)動繩輪的電動機構(gòu)成的卷揚機；以及控制電動機的旋轉(zhuǎn)速度的電梯控制部分，該電梯設(shè)備設(shè)置有檢測電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓檢測單元；調(diào)整電梯轎廂內(nèi)氣壓的氣壓調(diào)整單元以及根據(jù)氣壓檢測單元的檢測結(jié)果控制氣壓調(diào)整單元的動作的氣壓控制單元，電梯控制部分使電梯轎廂的速度階段性地在不同的多個額定速度之間變化，氣壓控制單元根據(jù)由電梯控制部分驅(qū)動的電動機的旋轉(zhuǎn)速度的信息，使氣壓調(diào)整單元進行動作而調(diào)整氣壓，由此來防止發(fā)生耳阻塞現(xiàn)象。
文檔編號B66B5/00GK101891089SQ20101018668
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者宮田弘市, 小笠原剛, 石文良, 荒川淳, 首藤克治 申請人:株式會社日立制作所