当困难的。
【照右边的方式,必须使出比「车厢的重量+乘客的重量」更大的力气才能拉上去。另一方面,现在的主流都是左边这种,只要使出车厢内乘客的重量就够了,这一来马达出力较小,也比较省电。】
一九三五年,相称拔河式电梯诞生了。光是要脱离卷动缆绳的方式人类就花了将近两千两百年。一九五九年终于发明以电脑同时管理多部电梯的「群管理方式※」,总算能避免电梯间缓慢追逐、迟迟不来的状况了。就这样,电梯才进步到现今的地步。
从这段历史看来,关于电梯,虽然有许多事情现在看来是理所当然,其实还隐藏着许多问题,长久以来都没人注意而沉睡着。这不就表示还有许多地方有待改进吗?
※山形屋百货
一七五一年创业。从二战前就是钢筋水泥的建筑物,所以当鹿儿岛遭受空袭而烧成一片焦土时,只有它依旧耸立。
※阿基米德
公元前二八七~二一三年。发现了杠杆原理及关于浮力的阿基米德原理,对奠定现代科学基础有极大贡献。生于叙利亚的叙拉古,此城在战争中选择投靠位于非洲的迦太基,而与罗马为敌。叙拉古即以强大的科学力对抗罗马军,例如用巨大投石器投出巨岩击沉战船、以绳子逮住敌船去撞岩壁,用大铁钩吊起战船砸下海等等。但双方军力毕竟有压倒性差距,罗马军最后还是登陆攻入叙拉古。当时阿基米德正在地面上画图形做研究,他对闯入的罗马士兵说:「别踩在我的图形上!」就这样被杀了。享寿七十四岁。是位坚毅的老科学家。
※发现了杠杆原理
杠杆其实从史前时代就开始使用,阿基米德的功劳是将它数学公式化。亦即他并非「发明杠杆」而是「发现杠杆的原理」,就像重力不是牛顿「发明」的。
※群管理方式
提高搬运效率,把等待的时间缩到最短,让好几台电梯得以同时运行的控制系统。
「摩天轮式电梯」
装了什么利时代的好点子?
那是一个很普通的早晨。我像平常一样吃着早餐,同样一手拿着咖啡一手拿起早报来看,然后,哎呀!电梯界可要爆发革命啦!
掀起革命的是日立制作所※正在开发的「循环式多车厢电梯系统」。连接成轮圈状的钢缆,在对称位置上连接着两台车厢,使其在两个邻接的电梯间里面单向运行,循环不止。只要在电梯间装上三~四组类似的装置,就会有六~八部车厢在其中上下来回循环。说起来挺像一部上下纵长的摩天轮,而每层楼都有两个出入口,左边的专门上楼,右边的专门下楼。
【图中虽然画的是五层楼,其实是十~二十层楼大厦,而使用三~四组(六~八部)车厢的话,循环的效率最佳。一小时内可以达到原来两倍以上的运输量。】
啊,科学的进步果真永无止境啊。从阿基米德发明卷动缆绳式到重锤拔河式,已经是很大的进步了。可是,重锤毕竟不能载人,只能上上下下而已。基于这一点,把重锤改成车厢的话,就可以用相称拔河式把另一边的车厢拉上,还能顺便把人载下去了。而且在同一个电梯间装设好几部车厢,这种打破常识的构想简直媲美当年的哥白尼※。到底是怎样的构造才得以让这个发想变为可能呢?
为了探究此事,我们拜访了日立制作所总公司。由单位领导人主任研究员寺本律先生为我们解说。
首先是,目前的电梯若不再加以改进,随着建筑越来越向高层发展的趋势,电梯间所占的空间比例会越来越大。大楼盖得越高,便需要装设越多部电梯以供中层和高层之用。在五十层的大楼里,电梯间就占了大楼全体空间的百分之二十,在单层来说则占去了百分之三十的空间。
要打破这种状况,有一个方法是加大车厢的载运量,要不然就在一个电梯间内设置好几部车厢。前者的构想是把车厢改成双层,但缺点是上下层乘客都要到同一楼层时,这部车厢就得在同一楼停两次。后者则又分成用钢缆吊动、替车厢装上动力装置两种方式。但若是用马达驱动,会因为过重而导致运输力低落,所以日立选择了用钢缆吊动的方式。
但是,要怎么做,才能在一个电梯间中吊起好几个车厢、而且还可以运转?一般电梯的钢缆都是吊住车厢的正中央,这个完全行不通。因为下方车厢的钢缆会被上方的车厢挡住,根本无法连到电梯间顶端。所以只能用两道连成轮圈状的钢缆来固定车厢两侧了。可是如果吊在有门的那一边,钢缆会阻碍出入口;如果吊在没有门的那一侧,那两边车厢就不能左右并排,而必须排列成背靠背了。但是,多车厢电梯系统电梯间的门,却是左右并排的。
当我听到解决方案时,脑海中的疑问一扫而空。两道轮圈型的钢缆分别连接在车厢屋顶的对角线上。例如,一道连在右前方,另一道就连在左后方。这样一来,各道钢缆间,不管是前后或左右都有足够宽度,可让车厢在钢缆间运行而不致于受阻。而且出入口也不会挡到。只要让好几条钢缆一点一点地挪动回转,就可以吊动复数个车厢。这真是太天才的点子啦※!
不过,如此一来,车厢彼此没办法超车,而且车厢是配对成组,所以如果刚好同一组的一部车厢要停下来,另一部车厢就算没人要到该层楼,也非得停下不可。这么一来,不就会像站站都停的列车一样,变得很慢而交通堵塞吗?
寺本兄的回答如下:在运转时,当人往单一方向移动的时候,很少会让搭配的另一部车厢停下来。当上下移动的乘客数均等的时候,根据模拟实验结果,等待的时间也与一般的电梯没什么差别。此外,没人要上下却必须配合另一部车厢停止时,虽然会让人新生焦虑,但这可以用监视器萤幕显示另一部车厢的情况,就能在心理层面解决这个问题,方法仍在讨论中。
话说回来,循环式多车厢电梯比较适合在数层楼之间运行、每部车厢载运较少人数的情况。而双层车厢的设计,则较适于「一趟就把大量人员运载到较高楼层」。如果能够善加组合运用这两种系统,不但可以提高运输力,同时电梯间在建筑物中占去的空间也能降低至以往的三分之二。这就像是让新干线铁路搭配山手线电车,就能解决交通运输的问题了。
光靠一种机器无法解决全部问题,必须用