CN107337055B - 电梯装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯装置，其具有能够不妨碍电梯装置的功能地在轿厢升降时减少进入轿厢的前面与井道之间的气流，减少轿厢中产生的流体噪音的整流结构体。本发明的电梯装置的特征在于，包括轿厢和设置于轿厢的整流结构体，轿厢具有：设置有门的前面；与前面相对的背面；在前面与背面之间设置的一对侧面；和与前面、背面和一对侧面的端部分别连接的顶面和底面，整流结构体具有：在轿厢的顶面的与前面连接的端部设置的前面板；和在轿厢的顶面的与侧面连接的端部设置的一对侧面板，在前面板的与轿厢的顶面连接的端部的相反侧的端部具有缺口。

Description

电梯装置

技术领域

本发明涉及电梯装置，特别涉及具有抑制因轿厢周围的气流而产生的流体噪音向轿厢内传播的结构的电梯装置。

背景技术

随着高层建筑物的建设技术的发展，要求电梯的高速化，最近以每分钟1000m以上的速度上升的高速电梯已经产品化。这些高速电梯中，轿厢在井道内高速移动，因此轿厢周围的空气流(气流)剥离而产生流体噪音。该流体噪音(气动噪音)一般与电梯速度的6次幂成正比地增大，因此伴随电梯速度的提高，轿厢内的噪音急剧增大，导致轿厢内的乘客的舒适性显著变差。为了改善这一点，一般的高速电梯中，在轿厢的上下设置流线型的整流罩，抑制气流的剥离而减少流体噪音。

作为减少轿厢中产生的流体噪音的技术，专利文献1中公开了一种电梯装置，其特征是包括：在井道内行进的轿厢；和在该轿厢的上端部和下端部中至少一方设置的、具有相对于上述轿厢的行进方向的水平方向的截面积局部不同的形状的整风板。根据专利文献1，通过设置于轿厢的整风板的作用，能够抑制轿厢通过井道内的狭窄部时气流向轿厢正面急剧的流入，能够减少气动噪音。

专利文献2中，公开了一种电梯的整风装置，其特征是包括在井道内升降的轿厢，在该轿厢与井道壁接近的面的至少轿厢的下部，安装了有宽度方向端部向内侧弯曲而成的整风板。根据专利文献2，在轿厢的与井道壁接近的面的至少轿厢的下部，设置有使端部向内侧弯折而成的整风板，因此能够提供抑制/减少轿厢周围的涡流，减少因涡流产生的风声，提高搭乘舒适度的电梯的整风装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-57318号公报

专利文献2：日本特开平6-80356号公报

发明内容

发明要解决技术问题

一般而言，轿厢的前面侧的隔音性能与背面侧和侧面侧相比较差。这是因为轿厢前面虽然具有门，但是为了使该门的开闭机构顺利运行，需要在门与周边部件之间设置一定程度的间隙，声音从该间隙向轿厢内部泄漏而传播。上述专利文献1和2都不能充分减少进入隔音性能低的轿厢前表面与井道之间的气流。

本发明鉴于上述情况，提供一种具有能够不妨碍轿厢的门的开闭功能和轿厢的升降功能等电梯装置的功能地、在轿厢升降时减少进入轿厢的前表面与井道之间的气流，减少轿厢中产生的流体噪音的整流结构体的电梯装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明为了达成上述目的，提供一种电梯装置，其包括：在井道中升降的轿厢；与轿厢一同升降的对重；一端与轿厢连接、另一端与对重连接的绳缆；具有供绳缆卷绕的绳轮的曳引机；和设置于轿厢的整流结构体，该电梯装置的特征在于：上述轿厢具有：设置有门的前面；与前面相对的背面；设置于前面与背面之间的一对侧面；和与前面、背面和一对侧面的端部分别连接的顶面和底面，上述整流结构体具有：在轿厢的顶面的与正面连接的端部设置的前面板；和在轿厢的顶面的与侧面连接的端部设置的一对侧面板，在上述前面板的与轿厢的顶面连接的端部的相反侧的端部具有缺口。

发明效果

根据本发明，能够提供一种具有能够不妨碍轿厢门的开闭功能和轿厢的升降功能等电梯装置的功能地、在轿厢升降时减少进入轿厢的前面与井道之间的气流，减少轿厢中产生的流体噪音的整流结构体的电梯装置。

上述以外的课题、结构和效果，通过以下实施方式的说明而明确。

附图说明

图1是表示现有的不具有整流罩的轿厢的侧面的示意图。

图2是表示具有现有的整流罩的轿厢的侧面的示意图。

图3是表示一般的电梯装置的轿厢的平面图。

图4是示意性地表示具有现有的整流罩的轿厢的立体图。

图5是示意性地表示本发明的电梯装置的图。

图6是示意性地表示本发明的实施例1的电梯装置的轿厢的立体图。

图7是对图6的前面板从正面观察的示意图。

图8(a)是图6的整流结构体的横截面图。

图8(b)是图6的整流结构体的横截面图。

图8(c)是图6的整流结构体的横截面图。

图8(d)是图6的整流结构体的横截面图。

图9是示意性地表示本发明的实施例2的电梯装置的轿厢的立体图。

图10是对图9的前面板从正面观察的示意图。

图11是示意性地表示本发明的实施例3的电梯装置的轿厢的立体图。

图12是示意性地表示在本发明的实施例4的电梯装置的轿厢上部设置的整流结构体的立体图。

图13是示意性地表示包括不具有缺口的整流结构体的轿厢的立体图。

图14是对图13的前面板从正面观察的示意图。

具体实施方式

首先，在详细说明本发明的电梯装置之前，对现有的电梯装置的整流罩进行说明。图1是表示不具有整流罩的轿厢的侧面的示意图，图2是表示具有现有的整流罩的轿厢的侧面的示意图。图1中，示意性地表示了电梯装置的轿厢10上升(从纸面下方向上方移动)时的、轿厢10上部的气流40的流动方向(流线)。一般而言，气流40沿结构物(轿厢10)的壁面流动，形成“层流”41，但如图1的X部分所示，在轿厢10的形状的外形线的曲率较大的角部，气流40的速度和方向急剧变化，气流40不能追随轿厢10的形状的变化，于是剥离，之后成为“湍流”42。气流40成为湍流42而流动紊乱时，气流中产生大小各种规模的漩涡，这些漩涡相互碰撞、或者与轿厢10的壁面再次碰撞时发生压力变动，这种变动向周围传播。这是流体噪音的产生机理。

与此相对，图2中在轿厢10设置了整流罩20’，通过使整流罩20’的外形线为顺滑的流线形，能够抑制气流40的流速和流向的急剧变化，与不使用整流罩20’的情况相比，形成直到下游侧流向都沿着轿厢10的壁面的“层流”41，不易发生气流的剥离。因此，不易产生因气流的紊乱引起的漩涡，结果能够减少流体噪音。像这样，为了不对轿厢周围的气流40引起急剧的流速变化/方向变化，整流罩20’采用尽可能平滑的流线型、并且不存在突起或凹陷等的形状是理想的。

接着，说明轿厢10中的流体噪音产生部位。图3是一般的电梯装置的轿厢的平面图。图3的平面图是从轿厢的顶面侧(顶板侧)观察的图。如图3所示，在井道30内配置的电梯装置的轿厢10由箱体构成，该箱体具有：设置有门12的前面11；与前面11相对的背面14；在前面11与背面14之间设置的一对侧面15；和与前面11、背面14和一对侧面15的端部分别连接的顶面和底面(未图示)。将由前面11、背面14和一对侧面15构成的结构称为“轿厢侧板结构”。

流体噪音源在井道壁面31与轿厢10之间产生，它向轿厢周围入射(将该入射的声音称为“入射音”91)，轿厢10内产生的噪音根据该入射音91向轿厢10内传播的路径而分为2种。一种是井道30与轿厢10之间产生的声音对轿厢侧板结构、门12入射，由此轿厢侧板结构和门12自身被激发振动，最终向轿厢10的内部辐射声音，这被称为“透过音”92。该透过音92一般依赖于透过的结构、在此情况下为轿厢侧板结构、门12的面密度，面密度越大，则透过音92越小。

另一种是从轿厢侧板结构与门12之间的间隙直接泄漏进来的“泄漏音”93。对该透过音92和泄漏音93进行比较，一般而言，泄漏音93的影响比透过音92更大。因此，有时以减少泄漏音93为目的而在轿厢侧板结构与门12之间的间隙中设置密封部件13，但是考虑到门12的开闭机构，密封性高的结构难以实现，泄漏音93的影响大的状况仍然没有较大改变。鉴于这样的轿厢10的隔音特性，认为轿厢10周围的流体噪音源中，尤其是必须更积极地减少在设置有门12的轿厢10的前面11产生的流体噪音源。

图4是示意性地表示具有现有的整流罩的轿厢的立体图。如图2中所说明的，在设置有现有的整流罩20’的轿厢10中，因为具有整流罩20’而能够防止产生湍流，但并不是积极防止向轿厢10的侧面方向流入的气流流入轿厢10的前面侧的结构。因此，如图4所示，大量产生流向轿厢前面的气流43，它引起紊流时，在轿厢10的前面、特别是在门上部附近产生流体噪音源90。如上所述，因为特别是在轿厢的前面隔音特性较差，所以为了减少轿厢的流体噪音，需要防止气流向轿厢的前面流入。于是，本发明的电梯装置中，在轿厢设置有能够减少气流向轿厢的前面流入的新的整流结构体。以下，对于本发明的实施方式，参考附图详细说明。

(实施例1)

图5是示意性地表示本发明的电梯装置的图。如图5所示，本发明的电梯装置100包括在井道30中升降的轿厢10，与轿厢10一同升降的对重50，一端与轿厢10连接、另一端与对重50连接的绳缆51，具有卷绕绳缆51的绳轮52的曳引机(未图示)，和在轿厢10设置的整流结构体20、20’。整流结构体20设置在轿厢10的上部，整流结构体20’设置在轿厢10的下部。轿厢10与上述现有的轿厢同样地由箱体构成，该箱体具有：设置有门12的前面；与前面相对的背面；在前面与背面之间设置的一对侧面；和与前面、背面和一对侧面的端部分别连接的顶面(顶板面)和底面(地板面)。

图6是示意性地表示本发明的实施例1的电梯装置的轿厢的立体图，图7是对图6的前面板从正面观察的示意图。如图6和图7所示，本实施例的整流结构体20a包括：设置在轿厢10的顶面(未图示)的与前面11连接的端部的、以使前面11延长的方式设置的前面板21a；和设置在轿厢10的顶面的与侧面15连接的端部的、以使侧面15延长的方式设置的一对侧面板22a。前面板21a在与轿厢10的顶面连接的端部的相反侧的端部(远离轿厢10的一侧的边的一部分)具有缺口23a。本实施例的在前面板21a的端部设置的缺口23a，以从正面观察时，具有向轿厢10凸出的抛物线形状的方式设置缺口23a。

通过设置上述结构的整流结构体20a，轿厢10升降时，来自轿厢上方的气流40中没有与缺口23a碰撞的气流稳定地在整流结构体20a的前面板21a的背面(被前面板21a和侧面板22a包围的空间)流动。另一方面，来自轿厢上方的气流40中与缺口23a碰撞后的气流，如图6的气流43所示向前面板21a的前面侧流入，之后，随着流向下游侧而向左右方向(侧面板22a侧)流动而向周围扩散，其流速在门12附近较小。用图7详细说明该现象。如图7所示，气流40从整流结构体20a的上部流入时，其一部分与前面板21a的端部(缺口23a)碰撞，进而另一部分流入轿厢前面侧。但是，与缺口23a碰撞后的气流在越过缺口23a时，其流速方向变化为流向缺口部23a的法线方向(图7的箭头70的方向)，如图7的箭头所示，以向左右扩散的方式扩展。

对于缺口23a的效果进一步详细说明。图13是示意性地表示包括不具有缺口的整流结构体的轿厢的立体图，图14是对图13的前面板从正面观察的示意图。图13所示的轿厢10具有包括前面板21’和侧面板22’的整流结构体20”，但前面板21’不像本发明这样具有缺口。前面板21’不具有缺口时，从轿厢10的上方降下来的气流43与前面板21’的端部碰撞而向前面板21’的前面流入，不向左右分开而是直接下降。另外，流向侧面板22’的气流也迂回至前面板21’。结果是气流向轿厢10的前面11流入，产生流体噪音源90。像这样，关于缺口23a，为了防止气流向轿厢10的前面11流入，仅在轿厢10设置前面板21’和侧面板22’是不够的，必须在前面板21’设置缺口。

以下，对于上述整流结构体20a的结构和气流的运动详细说明。图8(a)～图8(d)是图6的整流结构体的横截面图。图8(a)是整流结构体20a的最接近前端(设置有缺口23a的一侧的端部)的部位的横截面图，按图8(a)、图8(b)、图8(c)、图8(d)的顺序表示逐渐接近整流结构体20a的下端(与轿厢10连接的一侧的端部)的部位的横截面图。换言之，图8(a)～图8(d)表示了整流结构体20a的截面形状从整流结构体20a的前端向下端的变化。如图8(a)～图8(d)所示可知，流入被前面板21a和侧面板22a大致包围的空间的气流40，以向该空间的中心方向聚集的方式流动，最终能够稳定地流向轿厢背面侧。结果，能够抑制在隔音特性小的轿厢10的前面侧产生流体噪音源，能够维持轿厢内的安静的环境。

如上所述，本发明的电梯装置100在轿厢10的上部设置具有以使轿厢10的设置有门12的前面11延长的方式设置的前面板21a和以使轿厢10的侧面15延长的方式设置的侧面板22a的整流结构体20a，前面板21a具有缺口23a，由此能够有效地使轿厢10的上方的气流40流向轿厢10的背面，进而与缺口23a碰撞而向前面板21a的前面侧流入的气流43沿着前面板21a的左右流动，从而能够防止气流向轿厢10的前面11流入。

不存在侧面板22a时，不能向被前面板21a和侧面板22a包围的空间补充气流40，流向前面板21a的背面侧的气流再次进入前面板21a的前面侧，原样下降而流向轿厢10的前面11。另外，即使具有前面板21a和侧面板22a，在前面板21a不具有缺口23a时，也如图13和图14中所说明的那样，不能使与缺口23a碰撞后的气流43流向前面板21a的左右方向，气流43原样下降而流向轿厢10的前面11。如果前面板21a不具有缺口23a，即使在侧面板22a设置缺口23a，也不能使气流40有效地流向背面。即，通过使整流结构体20a具有前面板21a和侧面板22a、并且在前面板21a设置缺口，能够获得本发明的效果。

如上所述，根据本发明的电梯装置，轿厢10升降时，来自轿厢上方的气流40中，没有与缺口23a碰撞的气流稳定地流向整流结构体20a的背面，与缺口23a碰撞了的气流沿前面板21a流向左右方向，能够防止气流向轿厢10的前面11流入，因此能够减少轿厢中产生的流体噪音。另外，本发明中，在轿厢10的上部设置整流结构体20a，并没有在门12的周围设置密封部件或设备，因此能够不妨碍门12的开闭、或轿厢的运动性能等电梯性能地提高轿厢10的隔音特性。

能够减少轿厢升降时的流体噪音的本发明，特别适用于高速电梯、或者在单独的井道中移动的中高速电梯。

另外，以上说明了在轿厢10的顶面设置整流结构体20a的例子，但也可以如图6所示，在轿厢10的底面设置具有使整流结构体20a上下反转的结构的整流结构体20a’，通过在轿厢10的顶面和底面双方设置整流结构体，能够进一步提高本发明的效果。

构成整流结构体20a的前面板21a和侧面板22a的材料只要具有适合整流结构体的强度就没有特别限定，例如能够使用FRP(纤维强化塑料)或树脂。整流结构体20a使用树脂作为材料时，能够用层叠造型法(3D打印)制造。

(实施例2)

图9是示意性地表示本发明的实施例2的电梯装置的轿厢的立体图，图10是对图9的前面板从正面观察的示意图。本实施例的整流结构体20b与实施例1的整流结构体20a的不同点在于缺口23b的形状。实施例1中，前面板21a的前端因缺口23a而呈现左右具有2个峰的形状(将该形状称为“左右二峰形”)，而本实施例的前面板21b的前端从正面观察时，具有由缺口23b切出梯形的形状。实施例1的前面板21a的曲面形状部分较多，对于FRP等材料来说，存在必须用模具成形的部分，而本实施例的前面板21b与实施例1相比曲面形状部分较少，也能够用金属板等制造，因此与实施例1的前面板21a相比，能够低成本地制造前面板21b。如图9和图10所示，采用这样的缺口23b的形状，也与实施例1同样，流入前面板21b的前面侧的气流43在下游沿前面板21b向左右分开，因此能够减少迂回至轿厢10的前面11的气流，能够减少轿厢中产生的流体噪音。

(实施例3)

图11是示意性地表示本发明的实施例3的电梯装置的轿厢的立体图。本实施例的整流结构体20c与实施例1的整流结构体20a和实施例2的整流结构体20b的不同点在于缺口23c的形状。本实施例的前面板21c的缺口23c，从正面观察时，具有V字形状。采用这样的形状，也能够获得与实施例1和2同样的效果。另外，缺口的形状不限定于上述实施例2和3的形状，也可以具有其它多边形状。

(实施例4)

图12是示意性地表示在本发明的实施例4的电梯装置的轿厢上部设置的整流结构体的立体图。本实施例的整流结构体20d与实施例1的整流结构体20a、实施例2的整流结构体20b和实施例3的整流结构体20c的不同点在于侧面板22d的形状。本实施例的侧面板22d呈现具有向轿厢上方突出的凸起的形状。侧面板22d采用这样的形状也能够获得与实施例1～3同样的效果。

如以上所说明的，根据本发明，能够提供一种电梯装置，其具有能够不妨碍轿厢的门的开闭功能和轿厢的升降功能等电梯装置的功能地、在轿厢升降时减少进入轿厢的前面与井道之间的气流，减少在轿厢产生的流体噪音的整流结构体。

另外，本发明不限定于上述实施例，还包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须包括说明的所有结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其它实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够添加、删除、置换其它结构。

附图标记说明

10……轿厢，11……前面，12……门，13……密封部件，14……侧面，15……背面，20、20a、20a’、20b、20b’、20c、20c’、20d、20’、20”……整流结构体，21、21a、21a’、21b、21b’、21c、21c’、21d……前面板，23a、23a’、23b、23c……缺口，22、22a、22a’、22b、22b’、22c、22c’、22d……侧面板，30……井道，31……井道壁面，40……轿厢上方的气流，41……层流，42……湍流，43……向轿厢正面流入的气流，50……对重，51……绳缆，52……曳引机的绳轮，60……导轨，61……导向装置，70……向轿厢前面流入的气流的扩散方向，90……流体噪音源，91……入射音，92……透过音，93……泄漏音，100……电梯装置。

Claims (7)

1.一种电梯装置，其包括：在井道中升降的轿厢；与所述轿厢一同升降的对重；一端与所述轿厢连接、另一端与所述对重连接的绳缆；具有卷绕所述绳缆的绳轮的曳引机；和设置于所述轿厢的整流结构体，该电梯装置的特征在于：

所述轿厢具有：设置有门的前面；与所述前面相对的背面；设置在所述前面与所述背面之间的一对侧面；和与所述前面、所述背面和所述一对侧面的端部分别连接的顶面和底面，

所述整流结构体具有：在所述轿厢的所述顶面的与所述前面连接的端部设置的前面板；和在所述轿厢的所述顶面的与所述侧面连接的端部设置的一对侧面板，

所述轿厢升降时，气流经由所述整流结构体流向所述轿厢的背面，

在所述前面板的与所述轿厢的所述顶面连接的端部的相反侧的端部具有缺口，

与所述缺口碰撞后的气流在越过所述缺口时，其流速方向变化为流向所述缺口部的法线方向，从而该气流以向左右扩散的方式扩展。

2.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述前面板的所述缺口在从前面观察时具有向所述轿厢凸出的抛物线形状。

3.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述前面板的所述缺口在从前面观察时具有V字形状。

4.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述前面板在从前面观察时被所述缺口切出梯形。

5.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述侧面板的与所述顶面连接的端部的相反侧的端部具有向上方凸出的抛物线形状。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电梯装置，其特征在于：

在所述底面还包括具有使所述整流结构体上下反转的结构的轿厢下部整流结构体。

7.如权利要求1～5中任一项所述的电梯装置，其特征在于：

所述整流结构体的横截面的面积从所述整流结构体的与所述轿厢连接的端部的相反侧的端部起向所述轿厢去逐渐增大。