JP2010265110A - エレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降路構造やカウンタウェイト形状を改良することなく、走行時に発生する空力騒音を効果的に低減する。
【解決手段】昇降路３５内を昇降動作する乗りかご５１の上端部と下端部のうちの少なくとも一方の端部の乗場側面に気流発生装置１０を設置し、かご先端部における剥離流れの卓越周波数に同期させて気流発生装置１０から気流を断続的に発生させることで、昇降内の狭隘部を通過するときの空力騒音を低減する。また、カウンタウェイトに気流発生装置を備え、その先端部における剥離流れの卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させることで、乗りかごとカウンタウェイトとすれ違うときに発生する空力騒音を効果的に低減する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、気流発生装置を備えたエレベータ装置に関する。

ビルの高層化に伴い、縦の交通機関であるエレベータに関する要求が高まっている。その一つがエレベータの高速化である。なお、エレベータの定格速度は、建築基準法によって、「かごに積載荷重を作用させて上昇するときの最高速度をいう」と規定されている。速度に応じてエレベータを分類すると、定格速度が毎分４５ｍ以下のエレベータを「低速」、毎分６０ｍ〜１０５ｍのエレベータを「中速」、毎分１２０ｍ以上のエレベータを「高速」、毎分３６０ｍ以上のエレベータを「超高速」と規定されている。

エレベータの定格速度が４００ｍ／分以上になるに従い、乗りかご周りの気流によって発生する空力騒音がエレベータの快適化に関連して問題になっている（例えば非特許文献１）。そこで、こうした超高速のエレベータの空力騒音低減のために、例えば特許文献１に示されるような整風カバーの装着が具体化され効果を上げている。

しかしながら、狭い昇降路を高速走行するエレベータにあっては、昇降階に応じて昇降路内にホールシルなどの狭隘部が存在することになるため、この狭隘部を通過する毎に局所的な空力騒音（バフ音）が発生し、乗りかご内乗客はもとより、通過階で待機している乗客に対しても大きな騒音源となって不快感を与える問題が残されている。

そこで、更なるエレベータの高速化に対応するため、整風カバーの上に整風スポイラーを取り付ける技術が開発され（例えば特許文献２参照）、世界最高速のエレベータ（例えば、非特許文献２参照）にも適用されて成果を上げている。

特開平４−３３３４８６号公報 特開２００５−１６２４９６号公報

日本機械学会論文集（Ｂ編），５９巻５６４号（１９９３−８），論文Ｎｏ．９２−１８７６． 世界最高速１０１０ｍ／ｍｉｎエレベータ、東芝レビュー，ｖｏｌ．５７，Ｎｏ．６，（２００２）．

近年のバリアフリー化に伴い、車椅子やベビーカーのタイヤが脱輪しないように昇降階床と乗りかごの隙間間隔をより一層低減することが要求されている。このため、昇降路内部の狭隘部隙間がいっそう小さくなり、従来では問題にならなかった低〜高速のエレベータでも、昇降路内の狭隘部通過時に局所的な空力騒音（バフ音）が発生するようになってきた。

低〜高速のエレベータでは、乗りかごの下端部に、通称「エプロン」と呼ばれる落下防止板が取り付けられている。この落下防止板は、乗場のホールシルとかごドアとの間の隙間から物が落下することを防止するための板状部材であって、かごドアの縁から下降方向に向けて所定の長さを持って延出されている。

このような形状を有する低〜高速のエレベータについて、下降時における空力騒音を乗りかごの位置を計測しながら観測した結果、上記落下防止板の先端部分が昇降路内の狭隘部分に差し掛かった際に大きな騒音を発生することが明らかになった。また、上昇時でも同様に、乗りかごの先端部が昇降路内の狭隘部分に差し掛かった際に大きな騒音を発生することになる。

しかしながら、このような空力騒音に関しては現状有効な対応策がなく、例えば狭隘部分をなくすために全走行路に亘って板を貼って平面化するなど、昇降路構造を改良するしかなかった。

また、通常、エレベータは、乗りかご本体と同重量のカウンタウェイト（吊り合い重り）がバランスを取りながら走行している。このため、中間階付近でカウンタウェイトと乗りかご本体とが高速ですれ違ったときに、乗りかごが狭隘部を通過するのと同様に、乗りかご周りに大きな空力騒音が発生する。しかし、このような空力騒音に関しては、カウンタウェイト先端形状を工夫したり、カウンタウェイトを複数に分割するなどのコストがかかる方法しか現状有効な対応策がなかった。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、昇降路構造やカウンタウェイト形状を改良することなく、走行時に発生する空力騒音を効果的に低減することのできるエレベータ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエレベータ装置は、昇降路内を昇降動作する乗りかごと、この乗りかごの上端部と下端部のうちの少なくとも一方の先端部の上記昇降路の乗場側に対向する面に設置され、走行時に上記乗りかごの先端部に形成される剥離流れを抑制して上記乗りかごの正面に流れ込む空気の流れを整流化するための気流を発生させる少なくとも１つの気流発生装置と、上記乗りかごの先端部における剥離流れの卓越周波数を取得し、その卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させるように上記気流発生装置の駆動を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明のエレベータ装置は、昇降路内を昇降動作する乗りかごと、この乗りかごに連動して上記昇降路内をつるべ式に昇降動作するカウンタウェイトと、このカウンタウェイトの上端部と下端部のうちの少なくとも一方の先端部の上記乗りかご側に設置され、走行時に上記カウンタウェイトの先端部に形成される剥離流れを抑制して上記カウンタウェイトの正面に流れ込む空気の流れを整流化するための気流を発生させる少なくとも１つの気流発生装置と、上記カウンタウェイト先端部における剥離流れの卓越周波数を取得し、その卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させるように上記気流発生装置の駆動を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、乗りかごの先端部に気流発生装置を設けておき、その先端部における剥離流れの卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させることで、乗りかごが昇降路の狭隘部を通過するときに発生する空力騒音を効果的に低減することができる。

また、カウンタウェイトに気流発生装置を備え、その先端部における剥離流れの卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させることで、乗りかごとカウンタウェイトとすれ違うときに発生する空力騒音を効果的に低減することができる。

図１はエレベータの走行時に発生する空力騒音の観測結果を示す図である。 図２はエレベータの走行時におけるかご周辺の空気の流れを数値流体解析により再現した図であり、図２（ａ）は落下防止板の先端部分が昇降路内の狭隘部に差し掛かったときの空気の流れを示し、同図（ｂ）かご正面の流れを部分的に示した図である。 図３は気流発生装置によって剥離流れを抑制した場合の解析結果を示した図であり、図３（ａ）は落下防止板の先端部分が狭隘部に差し掛かったときの空気の流れを示し、同図（ｂ）かご正面の流れを部分的に示した図である。 図４は本発明の第１の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図４（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図５は同実施形態における気流発生装置と流れ計測センサとを一体化して構成した場合の例を示す図である。 図６は同実施形態における流れ計測センサによって乗りかごの落下防止板の先端付近の流れを計測した信号を解析した結果である。 図７は同実施形態における気流発生装置の駆動方法としてパルス変調制御を説明するための図である。 図８は同実施形態における気流発生装置の出力電圧を周波数解析した結果を示す図である。 図９は同実施形態における気流発生装置の変調周波数と騒音低減効果との関係を示す図である。 図１０は同実施形態における気流発生装置の制御系の構成を示したブロック図である。 図１１は本発明の第２の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１１（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１２は同実施形態における気流発生装置の制御系の構成を示したブロック図である。 図１３は同実施形態における乗りかご走行時における気流発生装置の駆動制御を示すフローチャートである。 図１４は本発明の第３の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１４（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１５は本発明の第４の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１５（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１６は本発明の第５の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１６（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１７は本発明の第６の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１７（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１８は本発明の第７の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１８（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。 図１９は本発明の第８の実施形態に係るエレベータ装置の乗りかごの構成を示す図である。 図２０は本発明の第９の実施形態に係るエレベータ装置の乗りかごとカウンタウェイトの構成を側面から見た図である。 図２１は同実施形態におけるカウンタウェイトの構成を示す図である。 図２２は本発明の第９の実施形態に係るエレベータ装置のカウンタウェイトの構成を示す図である。 図２３は気流発生装置としてシンセティックジェット装置の構成を示す図である。

まず、本発明の実施形態を説明する前に、エレベータの走行時における空力騒音（バフ音）の発生メカニズムについて、低〜高速のエレベータを例にして詳しく説明する。

低〜高速のエレベータでは、箱型形状を有する乗りかごの下端部の乗場側に、通称「エプロン」と呼ばれる落下防止板が取り付けられている。この落下防止板は、かごドアの縁から下降方向に向けて所定の長さを持って延出されている。

このような形状を有する低〜高速のエレベータについて、走行時に発生する空力騒音をかご位置を計測しながら観測した結果を図１に示す。図１において、横軸は時間、縦軸は騒音の大きさを表している。乗りかごを所定速度で下降させると、落下防止板の先端部分がホールシルなどの狭隘部に差し掛かった瞬間に、大きな圧力変動が生じて空力騒音が発生することが明らかになった（図中の矢印参照）。

ここで、エレベータの走行時におけるかご周辺の空気の流れを数値流体解析（ＣＦＤ:Computational Fluid Dynamics）により再現し、空力騒音の発生原因を特定した図を図２に示す。図中の１は乗りかご、２は落下防止板（エプロン）、３は昇降路内の狭隘部である。

図２（ａ）は乗りかご１の下端部に設けられた落下防止板２の先端部分が昇降路内の狭隘部３に差し掛かったときの空気の流れを示しており、同図（ｂ）は図２（ａ）の点線枠内の流れを部分的に取りして正面から見た図である。

落下防止板２の先端部が狭隘部３に差し掛かったときに、落下防止板２の先端部分で空気の流れが堰き止められ、これが大きな圧力変動を生じさせることによって空力騒音が発生する。

特に、図２（ｂ）に示すように、落下防止板２の先端部分には剥離泡５が存在しており、これが圧力変動を助長していることが数値流体解析によって明らかになった。

すなわち、この落下防止板２の先端部分に生じる剥離泡５によって乗りかご１と狭隘部２との間隙の圧力損失が増大し、堰き止め効果が助長される。その結果、落下防止板２の両側から縦渦４が急成長して入り込み、その縦渦４によって先端部からの流れ込みが乗りかご１の正面の中央部分に集約され、これが縮流増速流６となって加速する。これらの縦渦４と縮流増速流６がベルヌーイの定理によってかご正面の圧力を急激に低下させ、大きな圧力変動を生じさせることになる。

ここで、気流発生装置によって落下防止板２の先端部に誘起流を発生させると、その誘起流によって落下防止板２の先端部の剥離泡５が抑制されると共に縦渦６の発生が弱められ、その結果として、かご前の流線の集約が抑制される。

図３は落下防止板２の先端部に誘起流を発生させて剥離泡５を抑制した場合の解析結果を示している。誘起流の発生により、落下防止板２の先端部の剥離泡５が縮小し、それに伴い縦渦４、縮流増速流６が緩和されて整流化されたことが分かる。このように、誘起流によって落下防止板２の先端部が狭隘部に差し掛かったときに生じる気流の乱れを整流化することで、圧力変動を抑えて空力騒音を低減することができる。

以下、放電プラズマを利用した気流発生装置を例にして、エレベータ走行時の騒音を低減化するための具体的な方法について詳しく説明する。

（第１の実施形態）
図４は本発明の第１の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図４（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。

本実施形態におけるエレベータ装置は、主として低速エレベータに用いられる箱型形状の乗りかご３１を備える。この乗りかご３１は、図示せぬ巻上機の駆動によりロープ３４を介して昇降路３５内を昇降動作する。

また、この乗りかご３１の下端部の乗場側に、通称「エプロン」と呼ばれる落下防止板３２が取り付けられている。この落下防止板３２は、乗場のホールシル３６とかごドア３３との間の隙間から物が落下することを防止するための板状部材であって、かごドア３３の縁から下降方向に向けて所定の長さを持って延出されている。

一方、昇降路３５には、各階の乗場毎にホールシル３６が配設されており、そのホールシル３６の上にホールドア３８が開閉自在に設けられている。乗りかご３１の正面には、かごドア３３が開閉自在に設けられており、乗りかご３１が各階の乗場で停止したときに、乗場ドア３８に係合して開閉動作する。図中の３７は昇降路３５内のホールシル３６によって形成される狭隘部である。

ここで、落下防止板３２の先端部の昇降路３５の乗場側に対向する面に、誘起流２５の発生方向を上向き（かご上昇方向）にして発生気流発生装置１０が設けられている。この気流発生装置１０は、乗りかご３１に設置された駆動装置１１によって駆動され、プラズマ放電作用により誘起流２５を発生する。

なお、この気流発生装置１０はセラミックなどの絶縁物を基盤としたモジュール構造で構成できるので、乗りかご３１と落下防止板３２にモジュール部分をねじ止めあるいは接着剤で簡単に固定することができる。

また、落下防止板３２の先端部には、上記気流発生装置１０と共に流れ計測センサ１２が設置されている。この流れ計測センサ１２は、気流発生装置１０の近傍、または、気流発生装置１０と一体にして落下防止板３２の先端部に配置され、落下防止板３２の先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測する。

なお、流れ計測センサとしては、周波数応答性の高い熱線流速センサ、熱膜流速センサ、圧力センサ、マイクロホン、圧電素子等が使用可能である。

図５は気流発生装置１０と流れ計測センサ１２とを一体化して構成した場合の例を示す図である。

気流発生装置１０は、誘電体２０と、誘電体２０の表面と同一面に露出された第１の電極２１と、この電極２１と誘電体２０の表面からの距離を異にし、かつ誘電体２０の表面と水平な方向にずらして離間され、誘電体２０内に埋設された第２の電極２２と、ケーブル２３を介して電極２１、２２間に電圧を印加する放電用電源２４とから構成されている。

このような構成において、放電用電源２４によって電極２１、２２間に、所定値以下の周波数の交流電圧や交番電圧を印加すると、電極２１、２２間の放電作用により誘電体２０の表面上に所定方向に流れる誘起流２５を発生させることができる。

また、図５の例では、誘電体２０の表面付近に流れ計測センサ１２が設置されている。この流れ計測センサ１２の信号は制御装置１３に与えられる。制御装置１３には周波数解析装置１３ａが組み込まれており、その解析結果として得られた情報に基づいて電源制御信号が生成されて放電用電源２４に出力される。

ここで、乗りかご３１の落下防止板３２の先端付近で生じる剥離現象を伴う流れ（これを「剥離流れ」と呼ぶ）は、一般に、その剥離流れを特徴付ける卓越した周波数成分を持つことが知られている。図６にその様子を示す。

図６は流れ計測センサ１２によって乗りかご３１の落下防止板３２の先端付近の流れを計測した信号を解析した結果である。横軸が周波数、縦軸が強度（周波数成分の大きさ）を表している。

ブロードな周波数分布の中に卓越した周波数成分ｆｓが観測されている。この卓越した周波数成分ｆｓは、流れ計測センサ１２の付近つまり落下防止板３２の先端部付近における剥離泡の放出周波数等に起因するものである。

プラズマによって剥離流れが抑制される理由として、かご先端部における表面境界層に気流を断続的に与えて振動を誘起することで、その表面上の流れの速度分布が改善されるためと考えられている。したがって、剥離流れを特徴付ける卓越周波数ｆｓが発生している場合には、その卓越周波数ｆｓに同期させてプラズマを断続的に発生すれば、効果的に剥離流れを抑制することができる。

次に、剥離現象に同期したプラズマ誘起流を発生させる方法について、具体的に説明する。

図７は気流発生装置１０の駆動方法としてパルス変調制御を説明するための図である。図７（ａ）は放電用電源２４によって印加される交番電圧の波形を示す図である。気流発生装置１０で利用するプラズマ放電は誘電体バリア放電であるため、図５に示した誘電体２０を挟む２枚の電極２１，２２に対して放電用電源２４から交番電圧を連続的に印加してないと、放電を維持することができない。

このときに印加する交番電圧の周波数を「基本周波数ｆ」といい、通常、数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚの間に設定される。特に、放電や電源からの騒音を抑えたい場合には、可聴域を外して１５ｋＨｚ以上の高周波の交番電圧を印加する。

ここで、交番電圧の１周期に対してプラズマ誘起流が１回誘起されると考えられる。このときの交番電圧の基本周波数ｆを、上述した剥離流れを特徴付ける卓越周波数ｆｓに同期させれば、効率良く剥離流れを抑制することができる。

また、卓越周波数ｆｓが数ｋＨｚの可聴域にある場合に、その卓越周波数ｆｓに同期させて放電を制御すると、放電や電源からの騒音が問題となってしまう可能性がある。そこで、図７（ｂ）に示すように、基本周波数ｆに矩形波を重畳して、一定の時間間隔で放電オンとオフを繰り返すように制御する。この場合、オン時間では周波数ｆでのプラズマ誘起流が持続し、オフ時間では誘起流が発生しない。平均的に見ると、図７（ｂ）のようなパルス周期間隔で、平均的な誘起流がオン／オフするように制御されることになる。このときの誘起流の周波数を「変調周波数ｆｍ」という。

ここで、基本周波数ｆを可聴域外の１５ｋＨｚ以上に設定しておけば、放電や電源からの騒音は問題とならずに、平均的な誘起流の変調周波数ｆｍを卓越周波数ｆｓに同期させることができる。また、全時間に対するオン時間の比はデューティ比と呼ばれ、印加電圧とデューティ比を一定に保つことで、放電に投入するエネルギーを一定にしながら、変調周波数ｆｍを変化させることができる。

なお、変調周波数ｆｍで放電のオン／オフを制御する他に、図７（ｃ）のように、周期的にレベルを変えて放電の強弱を制御することでも良い。さらに、図７（ｄ）のように、オン時間の立ち上がりと立下がりにおけるエネルギーの急激な増減を緩和するような波形で放電を制御しても良い。

図８は、図７（ｂ）のようにパルス変調を行った場合の気流発生装置１０の出力電圧を周波数解析した結果である。基本周波数ｆと、変調周波数ｆｍ、さらにこれらの倍数波の２ｆｍ，３ｆｍ…にピークを有する周波数分布となっている。したがって、変調周波数ｆｍで放電を制御することでも良いし、さらにその逓倍した周波数２ｆｍ，３ｆｍ…で放電を制御することでも良い。

図９は、放電に投入するエネルギーを一定にしながら変調周波数ｆｍを変化させた場合の騒音低減効果である。この変調周波数ｆｍが卓越周波数ｆｓ近傍にある場合に騒音低減効果が大きくなる。特に、０．５ｆｓ＜ｆｍ＜１．５ｆｓの関係にある場合に最も騒音低減効果が大きくなる。

なお、図６の例では、変調周波数ｆｍを変化させて、０．５ｆｓ＜ｆｍ＜１．５ｆｓの範囲で制御する場合を示したが、可聴域の問題を考慮しなくても良ければ、基本周波数ｆを変化させて、０．５ｆｓ＜ｆ＜１．５ｆｓの範囲で制御することでも良い。

また、図８に示したように、変調周波数ｆｍを逓倍した周波数２ｆｍ，３ｆｍ…でも、誘起流２５を特徴付ける周波数であるため、例えば２ｆｍを０．５ｆｓ＜２ｆｍ＜１．５ｆｓの範囲となるように制御しても良い。

図１０は気流発生装置の制御系の構成を示したブロック図である。

駆動装置１１は、乗りかご３１上に設置されており、気流発生装置１０の駆動に必要な電力を供給するためのバッテリ（放電用電源２４）などを備える。この駆動装置１１は、制御装置１３から出力される駆動信号に基づいて気流発生装置１０に電力を供給して駆動する。

また、制御装置１３は、ビルの機械室などに設置されている。この制御装置１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを搭載したコンピュータによって構成され、所定のプログラムの起動によりエレベータ全体の運転制御を行う。

また、この制御装置１３は、流れ計測センサ１２の信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに基づいて気流発生装置１０の駆動を制御する。なお、制御装置１３と乗りかご３１上の駆動装置１１は、図示せぬテールコードあるいは無線により電気的に接続されている。

かご位置検出装置１４は、図示せぬパルスエンコーダから巻上機の回転に同期して出力されるパルス信号に基づいて、昇降路３５内を走行中の乗りかご３１の位置をリアルタイムで検出する。記憶装置１５は、制御装置１３の処理動作に必要な各種のデータを記憶している。

このような構成において、乗りかご３１の下降時に、制御装置１３は、かご位置検出装置１４を通じて乗りかご３１の位置を検出し、その乗りかご３１の落下防止板３２の先端部がホールシル３６などの狭隘部３７に差し掛かるタイミングで気流発生装置１０を駆動する。

ここで、流れ計測センサ１２からの信号を解析することにより、落下防止板３２の先端部の剥離流れの卓越周波数ｆｓを取得し、その卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を断続的に発生させるように気流発生装置１０の駆動を制御すれば、落下防止板３２の先端部からの剥離流れを効果的に抑制できる。これにより、剥離流れによってかご正面へ急激に流れ込む増速流を緩和でき、その結果として、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、放電プラズマを利用した気流制御は、航空機の分野などで利用が研究され始めている。しかし、通常、移動中の空気抵抗を軽減するために用いられるものであり、常にプラズマがＯＮ状態にあるのが一般的である。

これに対し、エレベータ装置では、航空機等の移動体と違って、昇降路３５といった限られた空間の中で乗りかご３１が高速で移動するものであり、その途中に各階毎のホールシル３６で急激な圧力変動による空力騒音が発生する。したがって、このような空力騒音を低減するためには、昇降路内におけるかご位置を検出しながら、所定のタイミングでプラズマをＯＮするといったエレベータ特有の駆動制御が必要となる。

さらに、走行時に剥離流れの卓越周波数に同期させてプラズマをＯＮ／ＯＦＦ制御することは、騒音低減効果を上げられるだけでなく、省エネルギーの観点からも推奨される。

なお、上記実施形態では、流れ計測センサ１２を用いて剥離流れの卓越周波数を検出する構成としたが、本発明を実現する上では、必ずしも流れ計測センサ１２は必要としない。

すなわち、予め乗りかご３１の運転状態（運転方向、速度等）に応じて、かご周りに生じる剥離流れの卓越周波数を実験や数値解析等によって求めておき、その卓越周波数のデータを図１０に示す記憶装置１５に記憶させておけば、走行時に流れ計測センサ１２にて計測しなくとも、記憶装置１５から該当する卓越周波数を読み出すだけで気流発生装置１０を駆動制御することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態では、下降時だけでなく、上昇時の騒音も低減できるように改良した場合の一例を示したものであり、かご上端側にも落下防止板（エプロン）と同様の板を設置することにより、騒音源を板先端の剥離流れに特定して、プラズマ制御により騒音を低減する。なお、このときの制御周波数は、下降時と同じにしても良いが、かご上とかご下の形状が異なる場合が多いことから、かご上端側の板に対しても流れ計測センサを設けて制御周波数を特定することが望ましい。

以下に、具体的な構成について説明する。

図１１は本発明の第２の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１１（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

上記第１の実施形態と異なる点は、箱形形状の乗りかご３１の上端部の乗場側の縁に、下端部の落下防止板３２のような板状の支持部材３９が取り付けられている点である。この板状部材３９は、乗りかご３１の上端部における乗場側の縁から所定の長さを有して上昇方向に延出されている。

また、この支持部材３９の乗場側に対向する面の先端部には気流発生装置１０ａと流れ計測センサ１２ａが設けられている。一方、乗りかご３１の下端部に取り付けられた落下防止板３２の先端部には別の気流発生装置１０ｂと流れ計測センサ１２ｂが設けられている。

気流発生装置１０ａは乗りかご３１の下降方向に向けて誘起流２５に発生するように配置され、気流発生装置１０ｂは乗りかご３１の上昇方向に向けて誘起流２５に発生するように配置されている。

この気流発生装置１０ａ，１０ｂは、乗りかご３１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご３１の上昇時に乗りかご３１の上端部がホールシル３６を通過するときと、乗りかご３１の下降時に乗りかご３１の下端部がホールシル３６を通過するときである。

また、流れ計測センサ１２ａは、板状部材３９の先端部付近に配置されて、その先端部の先端からかご正面に流れ込む空気の流れを計測する。同様に、流れ計測センサ１２ｂは、落下防止板３２の先端部付近に配置されて、その先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測する。

図１２は同実施形態における気流発生装置の制御系の構成を示したブロック図である。

駆動装置１１は、乗りかご３１上に設置されており、気流発生装置１０ａ，１０ｂの駆動に必要な電力を供給するためのバッテリ（放電用電源２４）などを備える。この駆動装置１１は、制御装置１３から出力される駆動信号に基づいて気流発生装置１０ａ，１０ｂに電力を供給して駆動する。

また、制御装置１３は、ビルの機械室などに設置されている。この制御装置１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを搭載したコンピュータによって構成され、所定のプログラムの起動によりエレベータ全体の運転制御を行う。また、この制御装置１３は、上昇時には流れ計測センサ１２ａの信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに基づいて気流発生装置１０ａの駆動を制御し、下降時には流れ計測センサ１２ｂの信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに基づいて気流発生装置１０ｂの駆動を制御する。なお、制御装置１３と乗りかご３１上の駆動装置１１は、図示せぬテールコードあるいは無線により電気的に接続されている。

かご位置検出装置１４は、図示せぬパルスエンコーダから巻上機の回転に同期して出力されるパルス信号に基づいて、昇降路３５内を走行中の乗りかご３１の位置をリアルタイムで検出する。記憶装置１５は、制御装置１３の処理動作に必要な各種のデータを記憶している。

図１３は乗りかご走行時における気流発生装置の駆動制御を示すフローチャートである。

乗りかご３１が所定の速度で上昇方向に移動中にあるとする（ステップＳ１１のＹｅｓ）。制御装置１３は、かご位置検出装置１３から出力される位置信号に基づいて乗りかご３１の位置を検出し（ステップＳ１２）、乗りかご３１の上端部に取り付けられた板状部材３９の先端部がホールシル３６を通過する直前に（ステップＳ１３のＹｅｓ）、駆動装置１１を通じて気流発生装置１０ａを所定時間だけ駆動する（ステップＳ１４）。

なお、上記所定時間は、乗りかご３１の先端部分がホールシル３６を通過するまでの時間であり、乗りかご３１の速度にもよるが、約０．３〜０．５秒程度である。

また、この駆動期間中において、制御装置１３は、流れ計測センサ１２ａの信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに基づいて気流発生装置１０ａの駆動を制御することにより、卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させる。

一方、乗りかご３１が所定の速度で下降方向に移動中の場合には（ステップＳ１１のＮｏ）、制御装置１３は、かご位置検出装置１３から出力される位置信号に基づいて乗りかご３１の位置を検出し（ステップＳ１６）、乗りかご３１の下端部に取り付けられた落下防止板３２の先端部がホールシル３６を通過する直前に（ステップＳ１７のＹｅｓ）、駆動装置１１を通じて気流発生装置１０ｂを所定時間だけ駆動する（ステップＳ１８）。

また、この駆動期間中において、制御装置１３は、流れ計測センサ１２ｂの信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに基づいて気流発生装置１０ｂの駆動を制御することにより、卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を上昇方向に向けて断続的に発生させる。

このように、エレベータ装置において、上昇時には板状部材３９の先端部がホールシル３６を通過するタイミングで気流発生装置１０ａの駆動を制御し、下降時には落下防止板３２の先端部がホールシル３６を通過するタイミングで気流発生装置１０ｂの駆動を制御することで、そのときに生じる圧力変動をプラズマ気流の作用により緩和して、空力騒音を低減することができる。

より詳しく説明すると、乗りかご３１の下降時に落下防止板３２の先端部がホールシル３６などの昇降路３５の狭隘部３７に差し掛かったときに、落下防止板３２の先端部で堰き止められた空気が乗りかご３１の正面に急速に流れ込み、かごドア３３の前に局所的な増速流が生じる。

また、その一方で、落下防止板３２の両側から縦渦が急成長して入り込み、その縦渦によって先端部からの流れ込みがかご正面の中央部分に集約され、これが縮流増速流となって加速する。これらの縦渦と縮流増速流がベルヌーイの定理によってかご正面の圧力を急激に低下させ、大きな圧力変動を生じさせることになる。

ここで、乗りかご３１の下降時に、気流発生装置１０ｂから乗りかご３１の移動方向とは逆方向（つまり上昇方向）に誘起流２５を発生させると、落下防止板３２の先端部での堰き止め現象がなくなり、先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを円滑にかご廻りに整流化することができる。これにより、圧力変動が緩和され、結果的に空力騒音を抑制することができる。

さらに、気流発生装置１０ｂの駆動時に剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させることで、落下防止板３２の先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

これは、乗りかご３１の上昇時でも同様である。
すなわち、上昇時に乗りかご３１の先端部がホールシル３６などの昇降路３５の狭隘部３７に差し掛かったときに、乗りかご３１の先端部に取り付けた気流発生装置１０ａから乗りかご３１の移動方向とは逆方向（つまり下降方向）に誘起流２５を発生させると、乗りかご３１の先端部での堰き止め現象がなくなり、先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを円滑に整流化することができる。これにより、圧力変動が緩和され、結果的に空力騒音を抑制することができる。

さらに、気流発生装置１０ａの駆動時に剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を上昇方向に向けて断続的に発生させることで、乗りかご３１の先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図１１の例では、乗りかご３１の両端部にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご３１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

第３の実施形態では、上記第１の実施形態よりもさらに騒音低減効果を上げるために、かご下端部の幅方向に亘って気流発生装置を設置したものである。

図１４にその具体例を示す。
図１４は本発明の第３の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１４（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

上記第１の実施形態と異なる点は、気流発生装置の設置範囲である。すなわち、第３の実施形態では、箱型形状を有する乗りかご３１の下端部に取り付けられた落下防止板３２の先端部に、その幅方向に全体に亘って気流発生装置１０が横向きにして設置されている。

なお、「横向き」とは、気流発生装置１０が直方体形状である場合に、その装置本体の長手方向を昇降方向とは直交する方向に向けて、気流発生の向きを昇降方向に向けた状態を言う。

この気流発生装置１０は、乗りかご３１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご３１の下降時に落下防止板３２の先端部がホールシル３６を通過するときである。

また、落下防止板３２の乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２が設置されており、落下防止板３２の先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このように、気流発生装置１０を落下防止板３２の幅方向に沿って全体的に設置しておくことにより、誘起流２５の噴射範囲が広がるので、乗りかご３１がホールシル３６などの狭隘部３７に差し掛かったときに先端からかご正面に流れ込む空気の流れをより円滑に整流化して空力騒音を低減することができる。

また、気流発生装置１０の駆動時に、流れ計測センサ１２の信号から得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を断続的に発生させることで、落下防止板３２の先端部からの剥離流れを抑えて、より効果的に空力騒音を低減することができる。

なお、図１４では、乗りかご３１の下端部にだけ気流発生装置１０を設置した例を示したが、乗りかご３１の上端部に対しても同様に気流発生装置１０を幅方向に設置しておき、上記第２の実施形態で説明したように所定のタイミングで駆動制御すれば、上昇時に発生する空力騒音についても効果的に低減することができる。

また、図１４の例では、乗りかご３１に計測センサ１２を設けたが、予め乗りかご３１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

第４の実施形態では、乗りかごの下端部の両側に縦方向に気流発生装置を設置して、外向きに誘起流を発生させるものである。

図１５にその具体例を示す。
図１５は本発明の第４の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１５（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

上記第１の実施形態と異なる点は、気流発生装置の設置箇所である。すなわち、第４の実施形態では、箱形形状を有する乗りかご３１の下端部に取り付けられた落下防止板３２の先端部の両側に、それぞれに気流発生装置１０ａ，１０ｂが乗りかご３１の外側に向けて誘起流２５を噴射するように縦向きにして設置されている。

なお、「縦向き」とは、気流発生装置１０ａ，１０ｂがそれぞれに直方体形状である場合に、その装置本体の長手方向を昇降方向に向けて、気流発生の向きを昇降方向とは直交する方向に向けた状態を言う。

これらの気流発生装置１０ａ，１０ｂは、乗りかご３１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご３１の下降時に落下防止板３２の先端部がホールシル３６を通過するときである。

また、落下防止板３２の両側の一方に流れ計測センサ１２が設置されており、この流れ計測センサ１２によって落下防止板３２の両側からの巻き込み流れを計測するように構成されている。

このように、気流発生装置１０ａ，１０ｂを乗りかご３１の落下防止板３２の両側に設置して、それぞれに外向きに誘起流２５を発生させれば、狭隘部３７の突入時に落下防止板３２の両側からの流れ込みの影響を軽減して、かご正面での空気の流れを整流化できる。その結果、急激な圧力変動を緩和して、空力騒音を低減することができる。

また、気流発生装置１０ａ，１０ｂの駆動時に、落下防止板３２の両側からの巻き込み流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を断続的に発生させることで、その巻き込み流れを効果的に抑えることができ、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図１５の例では、乗りかご３１に計測センサ１２を設けたが、予め乗りかご３１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた巻き込み流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。

第５の実施形態では、落下防止板の両端だけでなく、かご本体の両側にも縦方向に気流発生装置を設置し、外向きに誘起流を発生させるものである。

図１６にその具体例を示す。
図１６は本発明の第５の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１６（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、上記第４の実施形態における図１５と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

上記第４の実施形態と異なる点は、箱形形状を有する乗りかご３１の下端部に取り付けられた落下防止板３２の先端部の両側の他に、乗りかご３１の両側に対しても気流発生装置１０ｃ，１０ｄ、気流発生装置１０ｅ，１０ｆが乗りかご３１の外側に向けて誘起流２５を噴射するように縦向きにして設置されていることである。

なお、「縦向き」とは、気流発生装置１０ａ，１０ｂ、気流発生装置１０ｃ，１０ｄ、気流発生装置１０ｅ，１０ｆがそれぞれに直方体形状である場合に、その装置本体の長手方向を昇降方向に向けて、気流発生の向きを昇降方向とは直交する方向に向けた状態を言う。

これらの気流発生装置１０ａ〜１０ｆは、乗りかご３１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご３１の下降時に落下防止板３２の先端部がホールシル３６を通過するときである。

また、落下防止板３２の両側の一方に流れ計測センサ１２が設置されており、この流れ計測センサ１２によって落下防止板３２の両側からの巻き込み流れを計測するように構成されている。

このような構成によれば、乗りかご３１の下降時に落下防止板３２の先端部が狭隘部３７に差し掛かった際に、気流発生装置１０ａ〜１０ｆのすべてを駆動して、乗りかご３１の外側に向けて誘起流２５を断続的に発生することで、落下防止板３２だけでなく、乗りかご３１の両側から正面への巻き込み流れも効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、ここでは下降時の空力騒音を低減する場合について説明したが、例えば気流発生装置１０ａ〜１０ｆを乗りかご３１の運転方向に応じて使い分け、下降時には気流発生装置１０ａ，１０ｂと気流発生装置１０ｃ，１０ｄ、上昇時には気流発生装置１０ｅ，１０ｆと気流発生装置１０ｃ，１０ｄから誘起流２５を断続的に発生するようにしても良い。

この場合、流れ計測センサ１２は上昇時と下降時で兼用でも良いが、より精度を上げるためには、乗りかご３１の先端部に対しても流れ計測センサ１２を設けておき、乗りかご３１の先端部両側からの巻き込み流れの卓越周波数ｆｓに同期させて気流発生装置１０ｅ，１０ｆと気流発生装置１０ｃ，１０ｄの駆動を制御することが好ましい。

また、図１６の例では、乗りかご３１に計測センサ１２を設けたが、予め乗りかご３１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた巻き込み流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。

上記第１〜５の実施形態では、主として低速エレベータで用いられる箱形形状の乗りかごを想定して説明したが、第６の実施形態では、主として高速エレベータで用いられる流線型の乗りかごを想定して説明する。

図１７は本発明の第６の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１７（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

本実施形態におけるエレベータ装置は、主として高速エレベータに用いられる流線型の乗りかご５１を備える。この乗りかご５１は、図示せぬ巻上機の駆動によりロープ５４を介して昇降路３５内を昇降動作する。乗りかご５１の正面には、かごドア５３が開閉自在に設けられている。このかごドア５３は、乗りかご５１が各階の乗場で停止したときに乗場ドア３８に係合して開閉動作する。

また、乗りかご５１の上端部と下端部には緩やかな曲面を有する整風カバー５２ａ，５２ｂが取り付けられている。この整風カバー５２ａ，５２ｂは、昇降路３５の乗場側に対向した面が平坦で、反対側の面が半球状に形成されている。また、乗りかご５１の側面には、昇降方向に複数本の溝５１ａが形成されている。

さらに、この乗りかご５１には、騒音低減対策として上述した放電プラズマを利用した気流発生装置１０ａ，１０ｂが用いられている。この気流発生装置１０ａ，１０ｂは、整風カバー５２ａ，５２ｂの先端部の昇降路３５の乗場側に対向する面に取り付けられている。この気流発生装置１０ａ，１０ｂはセラミックなどの絶縁物を基盤としたモジュール構造で構成できるので、整風カバー５２ａ，５２ｂにモジュール部分をねじ止めあるいは接着剤で簡単に固定することができる。

この気流発生装置１０ａ，１０ｂは、乗りかご５１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご５１の上昇時に乗りかご５１の上端部がホールシル３６を通過するときと、乗りかご５１の下降時に乗りかご５１の下端部がホールシル３６を通過するときである。

すなわち、整風カバー５２ａに設けられた気流発生装置１０ａは、乗りかご５１の上昇時に整風カバー５２ａの先端部がホールシル３６を通過するときに駆動され、乗りかご５１の下降方向に向けて誘起流２５を発生する。一方、整風カバー５２ｂに設けられた気流発生装置１０ｂは、乗りかご５１の下降時に整風カバー５２ｂの先端部がホールシル３６を通過するときに駆動され、乗りかご５１の上昇方向に向けて誘起流２５を発生する。

また、整風カバー５２ａ，５２ｂの乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａ，１２ｂが設置されており、それぞれに整風カバー５２ａ，５２ｂの先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このような整風カバー付きの乗りかご５１を用いた高速エレベータであっても、カバー先端部で流れの剥離によって堰き止め現象が助長されることが数値解析等によって明らかになっている。その結果、ホールシル３６などの狭隘部３７の突入時に、かご正面へ急激な流れ込みがあり、これが圧力変動となって空力騒音が発生することになる。

ここで、乗りかご５１の下降時に整風カバー５２ｂの先端部がホールシル３６などの昇降路３５の狭隘部３７に差し掛かったときに、気流発生装置１０ｂから乗りかご５１の移動方向とは逆方向（つまり上昇方向）に誘起流２５を発生させると、整風カバー５２ｂの先端部での堰き止め現象がなくなり、先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを円滑にかご廻りに整流化することができる。これにより、圧力変動が緩和され、結果的に空力騒音を抑制することができる。

さらに、気流発生装置１０ｂの駆動時に剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させることで、整風カバー５２ｂの先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

これは、乗りかご５１の上昇時でも同様である。
すなわち、乗りかご５１の上昇時に整風カバー５２ａの先端部がホールシル３６などの昇降路３５の狭隘部３７に差し掛かったときに、気流発生装置１０ａから乗りかご５１の移動方向とは逆方向（つまり下降方向）に誘起流２５を発生させると、整風カバー５２ａの先端部での堰き止め現象がなくなり、先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを円滑に整流化することができる。これにより、圧力変動が緩和され、結果的に空力騒音を抑制することができる。

さらに、気流発生装置１０ａ，１０ｂの駆動時に剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を断続的に発生させることで、剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図１７の例では、整風カバー５２ａ，５２の先端部にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご５１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。

図１８は本発明の第７の実施形態に係るエレベータ装置の構成を示す図であり、図１８（ａ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図、同図（ｂ）はその乗りかごをＡ方向から見た正面図である。なお、図１８において、上記第６の実施形態における図１７の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

乗りかご５１の上端部に整風カバー５２ａが取り付けられ、下端部に整風カバー５２ｂが取り付けられている。さらに、この整風カバー５２ａ，５２ｂの上には、急峻な形状を有する整風スポイラー５５ａ，５５ｂが昇降方向に突出させて設けられている。この整風スポイラー５５ａ，５５ｂは、昇降方向に突起させるようにして整風カバー５２ａ，５２ｂの上にネジ止め等により固定されている。

ここで、第７の実施形態では、整風スポイラー５５ａの先端部の昇降路３５の乗場側に対向する面に、２つの気流発生装置１０ａ，１０ｂが設けられている。同様に、整風スポイラー５５ｂの先端部の昇降路３５の乗場側に対向する面にも、２つの気流発生装置１０ｃ，１０ｄが設けられている。

これらの気流発生装置１０ａ〜１０ｂ，１０ｃ〜１０ｄは、乗りかご５１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご５１の上昇時に整風スポイラー５５ａの先端部がホールシル３６を通過するときと、乗りかご５１の下降時に整風スポイラー５５ｂの先端部がホールシル３６を通過するときである。

図１８の例では、乗りかご５１の上昇時に整風スポイラー５５ａの先端部がホールシル３６を通過するときに気流発生装置１０ａ，１０ｂが同時に駆動され、乗りかご５１の下降方向に向けて誘起流２５を発生する。一方、乗りかご５１の下降時には、整風スポイラー５５ｂの先端部がホールシル３６を通過するときに気流発生装置１０ｃ，１０ｄが同時に駆動され、乗りかご５１の上昇方向に向けて誘起流２５を発生する。

また、整風スポイラー５５ａの乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａが設置されており、整風カバー５２ａの先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。同様に、整風スポイラー５５ｂの乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａが設置されており、整風カバー５２ｂの先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このように、整風スポイラー付きの乗りかご５１において、整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部にそれぞれ気流発生装置１０ａ，１０ｂ、発生装置１０ｃ，１０ｄを設けておくことで、整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部分がホールシル３６などの狭隘部３７に差し掛かった際に乗りかご５１の正面に流れ込む空気の流れを整流化することができる。これにより、高速走行時に狭隘部３７で発生する圧力変動を緩和して、空力騒音の発生を抑制することができる。

また、気流発生装置１０ａ，１０ｂと気流発生装置１０ｃ，１０ｄをそれぞれ整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部に昇降方向に沿ってタンデムに横向きに並べて配置することで、整風スポイラー廻りの流れをさらに効果的に整流化させることができるので、更なる空力騒音の低下が期待できる。

さらに、下降時において、気流発生装置１０ｃ，１０ｄを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ｂによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を上昇方向に向けて断続的に発生させることで、整風スポイラー５５ｂの先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

上昇時も同様であり、気流発生装置１０ａ，１０ｂを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ａによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させることで、整風スポイラー５５ａの先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図１８の例では、整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご５１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。

図１９は本発明の第８の実施形態に係るエレベータ装置の乗りかごの構成を示す図である。上記第６の実施形態と同様に、乗りかご５１の上端部に整風カバー５２ａと整風スポイラー５５ａが取り付けられ、下端部に整風カバー５２ｂと整風スポイラー５５ｂが取り付けられている。

ここで、第８の実施形態では、気流発生装置が整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部の他に、整風カバー５２ａの先端部にも設けられている。すなわち、図１９の例では、整風スポイラー５５ａの先端部に１つの気流発生装置１０ａ、整風カバー５２ａの先端部に２つの気流発生装置１０ｂ，１０ｃが配置されている。同様に、整風スポイラー５５ｂの先端部に１つの気流発生装置１０ｄ、整風カバー５２ｂの先端部に２つの気流発生装置１０ｅ，１０ｆが配置されている。

これらの気流発生装置１０ａ〜１０ｃ，１０ｄ〜１０ｆは、乗りかご５１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご５１の上昇時に整風スポイラー５５ａの先端部がホールシル３６を通過するときと、乗りかご５１の下降時に整風スポイラー５５ｂの先端部がホールシル３６を通過するときである。

図１９の例では、乗りかご５１の上昇時に整風スポイラー５５ａの先端部がホールシル３６を通過するときに、気流発生装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃが同時に駆動され、乗りかご５１の下降方向に向けて誘起流２５を発生する。一方、乗りかご５１の下降時に整風スポイラー５５ｂの先端部がホールシル３６を通過するときに、気流発生装置１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが同時に駆動され、乗りかご５１の上昇方向に向けて誘起流２５を発生する。

また、整風スポイラー５５ａの乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａが設置されており、整風カバー５２ａの先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。同様に、整風スポイラー５５ｂの乗場側面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａが設置されており、整風カバー５２ｂの先端部からかご正面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このように、整風カバーと整風スポイラー付きの乗りかご５１において、整風カバー５２ａ，５２ｂと整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部にそれぞれ気流発生装置１０ａ〜１０ｃと気流発生装置１０ｄ〜１０ｆを設けておくことで、整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部分がホールシル３６などの狭隘部３７に差し掛かった際に乗りかご５１の正面に流れ込む空気の流れをより効果的に整流化することができる。これにより、高速走行時に狭隘部３７で発生する圧力変動を緩和して、空力騒音の発生を抑制することができる。

さらに、下降時において、気流発生装置１０ｄ〜１０ｆを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ｂによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を上昇方向に向けて断続的に発生させることで、整風スポイラー５５ｂの先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

上昇時も同様であり、気流発生装置１０ａ〜１０ｃを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ａによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させることで、整風スポイラー５５ａの先端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図１８の例では、整風スポイラー５５ａ，５５ｂの先端部にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご５１の運転状態（運転方向、速度等）に応じた剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。

上記第１〜７の実施形態では、乗りかごに気流発生装置を設置例について説明したが、昇降路内を乗りかごと共に昇降動作する図示せぬカウンタウェイトに気流発生装置を設けることでも良い。

すなわち、カウンタウェイトと乗りかごとが高速ですれ違ったときに、乗りかごが狭隘部を通過するのと同様に、乗りかご周りに大きな空力騒音が発生する。そこで、カウンタウェイトの先端部の乗りかごとの対向面に気流発生装置に設けておき、カウンタウェイトと乗りかごがすれ違うときに、カウンタウェイトの移動方向とは逆方向に気流を発生する。その際に、乗りかごの場合と同様に、カウンタウェイトの先端部に流れ込む剥離流の卓越周波数に同期させて気流を断続的に発生させれば、その剥離流れを効果的に抑えて、空力騒音を低減することができる。

以下に、具体例を図示して説明する。

図２０は本発明の第９の実施形態に係るエレベータ装置の乗りかごとカウンタウェイトの構成を側面から見た図である。なお、ここでは、高速エレベータを例とする。図２０において、上記第６の実施形態における図１７の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

図２０では、乗りかご５１の下降時に乗りかご５１とカウンタウェイト５６とが擦れ違う状態が示されている。カウンタウェイト５６は、ロープ５４の他端に取り付けられており、図示せぬ巻上機の駆動により乗りかご５１と共に昇降路３５内をつるべ式に移動する。

ここで、昇降路３５の中間階付近で、カウンタウェイト５６の先端部が乗りかご５１に差し掛かったときに、カウンタウェイト５６の先端部に局所的な剥離流れが生じ、大きな圧力変動が生じて空力騒音が発生すると共に、乗りかご５１に振動を与える問題がある。

そこで、図２１に示すように、カウンタウェイト５６の上端部と下端部の乗りかご５１に対向する面にそれぞれ気流発生装置１０ａ，１０ｂを設けておく。上述したように、気流発生装置１０ａ，１０ｂはセラミックなどの絶縁物を基盤としたモジュール構造で構成できるので、カウンタウェイト５６にモジュール部分をねじ止めあるいは接着剤で簡単に固定することができる。

これらの気流発生装置１０ａ，１０ｂは、乗りかご５１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご５１の上昇時にカウンタウェイト５６の下端部が乗りかご５１とすれ違うときと、乗りかご５１の下降時にカウンタウェイト５６の上端部が乗りかご５１とすれ違うときである。

駆動装置１１は、カウンタウェイト５６の上に設置されている。図１２に示した制御装置１３は、かご位置検出装置１４から出力される位置信号に基づいて乗りかご５１の位置を検出し、乗りかご５１とカウンタウェイト５６とがすれ違うタイミングで、駆動装置１１を通じて気流発生装置１０ａ，１０ｂを駆動制御する。なお、制御装置１２とカウンタウェイト５６上の駆動装置１１は、図示せぬケーブルあるいは無線により電気的に接続されている。

図２１の例では、乗りかご５１の上昇時にカウンタウェイト５６の下端部が乗りかご５１とすれ違うときに、気流発生装置１０ｂが駆動され、カウンタウェイト５６の移動方向とは逆方向（上昇方向）に向けて誘起流２５を発生する。一方、乗りかご５１の下降時にカウンタウェイト５６の上端部が乗りかご５１とすれ違うときに、気流発生装置１０ａが駆動され、カウンタウェイト５６の移動方向とは逆方向（下降方向）に向けて誘起流２５を発生する。

また、カウンタウェイト５６の先端部のかご５１との対向面には、その先端部付近に流れ計測センサ１２ａ，１２ｂが設置されており、それぞれにカウンタウェイト５６の先端部からかご対向面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このように、カウンタウェイト５６の上端部と下端部に設けられた気流発生装置１０ａ，１０ｂをカウンタウェイト５６の移動方向とは逆方向に発生させると、カウンタウェイト５６の先端部から乗りかご５１との対向面に流れ込む空気の流れを円滑に整流化することができる。これにより、乗りかご５１とカウンタウェイト５６とのすれ違い時に発生する圧力変動を緩和して、空力騒音ならびに振動を抑制することができる。

さらに、乗りかご５１の下降時において、気流発生装置１０ａを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ａによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を下降方向に向けて断続的に発生させることで、カウンタウェイト５６の上端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

上昇時も同様であり、気流発生装置１０ｂを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ｂによって得られる剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を上降方向に向けて断続的に発生させることで、カウンタウェイト５６の下端部からの剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図２１の例では、カウンタウェイト５６の先端部にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご５１の運転状態（運転方向、速度等）に応じたカウンタウェイト５６の先端部での剥離流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

また、カウンタウェイト５６の上端部と下端部のどちらか一方に気流発生装置１０を設けて、乗りかご５１の下降時または上昇時に交差するときの振動を抑えることでも良い。

（第１０の実施形態）
次に、本発明の第１０の実施形態について説明する。

第１０の実施形態では、カウンタウェイトの両側に縦方向に気流発生装置を設置して、外向きに誘起流を発生させるものである。

図２２にその具体例を示す。
図２２は本発明の第１０の実施形態に係るエレベータ装置のカウンタウェイトの構成を示す図である。なお、上記第９の実施形態における図２１と同じ部分には同一符号を付して、その説明は省略するものとする。

上記第９の実施形態と異なる点は、気流発生装置の設置箇所である。すなわち、第１０の実施形態では、カウンタウェイト５６の両側に、それぞれに気流発生装置１０ａ，１０ｂがカウンタウェイト５６の両側から外に向けて誘起流２５を噴射するように縦向きにして設置されている。

なお、「縦向き」とは、気流発生装置１０ａ，１０ｂがそれぞれに直方体形状である場合に、その装置本体の長手方向を昇降方向に向けて、気流発生の向きを昇降方向とは直交する方向に向けた状態を言う。

これらの気流発生装置１０ａ，１０ｂは、乗りかご５１の走行時に駆動装置１１によって所定のタイミングで駆動される。所定のタイミングとは、具体的には、乗りかご５１の上昇時にカウンタウェイト５６の下端部が乗りかご５１とすれ違うときと、乗りかご５１の下降時にカウンタウェイト５６の上端部が乗りかご５１とすれ違うときである。

駆動装置１１は、カウンタウェイト５６の上に設置されている。図１２に示した制御装置１３は、かご位置検出装置１４から出力される位置信号に基づいて乗りかご５１の位置を検出し、乗りかご５１とカウンタウェイト５６とがすれ違うタイミングで、駆動装置１１を通じて気流発生装置１０ａ，１０ｂを駆動制御する。なお、制御装置１２とカウンタウェイト５６上の駆動装置１１は、図示せぬケーブルあるいは無線により電気的に接続されている。

図２２の例では、乗りかご５１の上昇時にカウンタウェイト５６の下端部が乗りかご５１とすれ違うときに、気流発生装置１０ａ，１０ｂが駆動され、それぞれに外向きに誘起流２５を発生する。一方、乗りかご５１の下降時にカウンタウェイト５６の上端部が乗りかご５１とすれ違うときに、気流発生装置１０ａ，１０ｂが駆動され、それぞれに外向きに誘起流２５を発生する。

また、カウンタウェイト５６の先端部のかご５１との対向面には、その先端部両側の流れ計測センサ１２ａ，１２ｂが設置されており、それぞれにカウンタウェイト５６の両側からかご対向面に流れ込む空気の流れを計測するように構成されている。

このように、カウンタウェイト５６の両側に気流発生装置１０ａ，１０ｂを縦向きに配置して、それぞれに誘起流２５を外向きに発生させると、乗りかご５１と交差するときに、カウンタウェイト５６の両側から流れ込む空気の流れを軽減して、乗りかご５１との対向面上の流れを円滑に整流化することができる。これにより、乗りかご５１とカウンタウェイト５６とのすれ違い時に発生する圧力変動を緩和して、空力騒音ならびに振動を抑制することができる。

さらに、乗りかご５１の下降時において、気流発生装置１０ａ，１０ｂを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ａによって得られるカウンタウェイト５６の上端部の両側からの巻き込み流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を外方向に向けて断続的に発生させることで、カウンタウェイト５６の上端部の両側からの流れ込みを効果的に抑えて、結果的に圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

乗りかご５１の上昇時も同様であり、気流発生装置１０ａ，１０ｂを駆動する場合に、流れ計測センサ１２ｂによって得られるカウンタウェイト５６の下端部の両側からの巻き込み流れの卓越周波数ｆｓに同期させて誘起流２５を外方向に向けて断続的に発生させることで、カウンタウェイト５６の下端部の両側からの流れ込みを効果的に抑えて、結果的に圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

なお、図２２の例では、カウンタウェイト５６の先端部両側にそれぞれ計測センサ１２ａ，１２ｂを設けたが、予め乗りかご５１の運転状態（運転方向、速度等）に応じたカウンタウェイト５６の両側からの巻き込み流れの卓越周波数を調べておき、その卓越周波数のデータを記憶装置１５に記憶させておくことでも良い。

また、ここでは流線型の乗りかごを有する高速エレベータを例にして説明したが、箱形形状の乗りかごを有する低速エレベータついても同様であり、カウンタウェイト側に気流発生装置を設けて所定のタイミングで駆動制御することで、乗りかごとカウンタウェイトとのすれ違い時に発生する圧力変動を緩和して、空力騒音ならびに振動を抑制することができる。

また、カウンタウェイトだけでなく、乗りかごに対しても、上記第１〜７の実施形態で説明したように気流発生装置を設けて所定のタイミングで駆動制御することで、昇降路内の狭隘部の通過時における空力騒音を低減することができる。

さらに、上記各実施形態では、放電プラズマを利用した気流発生装置をエレベータ装置に適用した場合を想定して説明してきたが、気流発生装置としては、小型の振動膜を利用したシンセティックジェット装置を利用することも可能である。

図２３にシンセティックジェット装置の構成を示す。

シンセティックジェット装置６０は、振動膜６１を有し、その振動膜６１を駆動装置６３によって振動させることで、噴き出し噴流６２を発生させる装置である。なお、シンセティックジェット装置自体は公知であるため、ここでは、その具体的な構成の説明は省略する。

このようなシンセティックジェット装置６０を用いた場合でも、上記各実施形態で説明したように、乗りかごの先端部での剥離流れの卓越周波数ｆｓに同期させて噴き出し噴流６２を乗りかごの運転方向に応じて所定方向に断続的に発生させることで、その剥離流れを効果的に抑えて、圧力変動に伴う空力騒音をより確実に低減することができる。

その他、例えば音波を利用して気流を発生する装置や、機械的に気流を発生する装置であっても良い。要は、エレベータの走行時に、かご先端部における表面境界層に気流を断続的に与えて振動を誘起することが可能な装置であれば、その気流の発生方法については特に限定されるものではない。

また、気流発生装置の設置位置としては、乗りかごの先端部表面の剥離現象の発生点近傍が望ましい。

さらに、図６乃至図９で説明したように、剥離流の卓越周波数をｆｓとすると、０．５ｆｓ＜Ｆ＜１．５ｆｓの間の周波数Ｆにピークが存在するように気流発生装置の放電動作の周波数を制御することが望ましい。上記周波数Ｆは、変調周波数ｆｍあるいは基本周波数ｆである。

要するに、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…乗りかご、２…落下防止板（エプロン）、３…昇降路内の狭隘部、４…縦渦、５…剥離泡、６…縮流増速流、１０，１０ａ〜１０ｆ…気流発生装置、１１…駆動装置、１２，１２ａ，１２ｂ…流れ計測センサ、１３…制御装置、１３ａ…周波数解析装置、１４…かご位置検出装置、１５…記憶装置、２０…誘電体、２１…電極、２２…電極、２３…ケーブル、２４…放電用電源、２５…誘起流、３１…乗りかご、３２…落下防止板、３３…かごドア、３４…ロープ、３５…昇降路、３６…ホールシル、３７…狭隘部、３８…乗場ドア、３９ａ，３９ｂ…整風スポイラー、５１…乗りかご、５２ａ，５２ｂ…整風カバー、５３…かごドア、５４…ロープ、５５ａ，５５ｂ…整風スポイラー、５６…カウンタウェイト、６０…シンセティックジェット装置、６１…振動膜、６２…噴き出し噴流、６３…駆動装置。

Claims (12)

1. 昇降路内を昇降動作する乗りかごと、
   この乗りかごの上端部と下端部のうちの少なくとも一方の先端部の上記昇降路の乗場側に対向する面に設置され、走行時に上記乗りかごの先端部に形成される剥離流れを抑制して上記乗りかごの正面に流れ込む空気の流れを整流化するための気流を発生させる少なくとも１つの気流発生装置と、
   上記乗りかごの先端部における剥離流れの卓越周波数を取得し、その卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させるように上記気流発生装置の駆動を制御する制御手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータ装置。
2. 上記気流発生装置は、上記乗りかごの先端部表面の剥離発生点近傍に設置され、その先端部における表面境界層に気流を断続的に与えることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
3. 上記制御手段は、剥離流の卓越周波数をｆｓとした場合に、０．５ｆｓ＜Ｆ＜１．５ｆｓの間の周波数Ｆにピークが存在するように上記気流発生装置の放電動作の周波数を制御することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
4. 上記乗りかごの先端部に上記気流発生装置の近傍あるいは一体にして設けられる流れ計測センサを備え、
   上記制御手段は、上記乗りかごの走行時に上記流れ計測センサの信号を解析することで剥離流れの卓越周波数を取得することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
5. 予め上記乗りかごの運転状態に応じた剥離流れの卓越周波数を記憶した記憶手段を備え、
   上記制御手段は、上記乗りかごの走行時に上記記憶手段から剥離流れの卓越周波数を取得することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
6. 上記乗りかごの位置を検出する位置検出手段を備え、
   上記制御手段は、上記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、上記乗りかごの先端部が上記昇降路内のホールシルを通過するタイミングで上記気流発生装置を駆動制御することを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
7. 上記乗りかごの上端部と下端部を覆う整風カバーを備え、
   上記気流発生装置は、上記整風カバーの先端部の上記昇降路の乗場側に対向する面に設置されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
8. 上記乗りかごの上端部と下端部を覆う整風カバーと、
   この整風カバーの先端部に突出させて設けられた整風スポイラーとを備え、
   上記気流発生装置は、上記整風カバーおよび上記整風スポイラーの少なくとも一方の先端部の上記昇降路の乗場側に対向する面に設置されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
9. 上記乗りかごの下端部のドアの縁から下降方向に延出された落下防止板を備え、
   上記気流発生装置は、上記落下防止板の上記昇降路の乗場側に対向する面に設置されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータ装置。
10. 昇降路内を昇降動作する乗りかごと、
    この乗りかごに連動して上記昇降路内をつるべ式に昇降動作するカウンタウェイトと、
    このカウンタウェイトの上端部と下端部のうちの少なくとも一方の先端部の上記乗りかご側に設置され、走行時に上記カウンタウェイトの先端部に形成される剥離流れを抑制して上記カウンタウェイトの正面に流れ込む空気の流れを整流化するための気流を発生させる少なくとも１つの気流発生装置と、
    上記カウンタウェイトの先端部における剥離流れの卓越周波数を取得し、その卓越周波数に同期させて上記気流発生装置から気流を断続的に発生させるように上記気流発生装置の駆動を制御する制御手段と
    を具備したことを特徴とするエレベータ装置。
11. 上記乗りかごの位置を検出する位置検出手段を備え、
    上記制御手段は、上記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、上記カウンタウェイトの先端部が上記乗りかごとすれ違うタイミングで上記気流発生装置を駆動制御することを特徴とする請求項１０記載のエレベータ装置。
12. 上記気流発生装置は、放電プラズマの作用で気流を発生することを特徴とする請求項１または１０記載のエレベータ装置。

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