JPWO2017002229A1 - エレベータ - Google Patents

Abstract

アクティブノイズコントロール装置を用いて騒音を低減し、気圧調整装置の据え付けや保守の作業性を高め、乗客の乗り心地を向上できるエレベータを得る。エレベータに、吸気口（１１ａ）および排気口（１１ｂ）を有する送風機（１１）と、風量調整板（１８）を筐体（１７）内に揺動可能に配設して構成され、上記風量調整板により吸排気風量を調整する吸排気風量調整装置（１２）と、一端が、それぞれ、乗りかごの室内吸排気口、上記吸気口および上記排気口に接続され、他端が上記筐体に接続されたダクト（１３，１４，１５）と、上記筐体内に配設された、マイクロフォン（２１）と、上記マイクロフォンの検出信号にアクティブノイズコントロール処理を施して逆位相信号を生成する制御器（２２）と、上記筐体内に配設されて、上記逆位相信号を入力して、上記マイクロフォンが検出した音と逆位相の音波を上記筐体内に発振するスピーカ（２３）と、を備えた。

Description

この発明は、かご室の気圧を調整する気圧調整装置を備えたエレベータに関し、特に、気圧調整装置の送風機から発生する騒音を低減する消音装置に関するものである。

従来のエレベータの気圧調整装置では、吸気口と排気口を有する送風機と、かご室、吸気口および排気口にそれぞれ一端が接続された複数のダクトと、複数のダクトの他端が接続され、かご室内をバイパスして排気口から吸気口へ流れる空気の風量を変化させることによって、かご室内の空気の吸排気風量を調整する吸排気風量調整手段と、吸排気風量調整手段を制御し、かご室内の気圧を設定気圧に調整する制御手段と、を備えていた（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２８９４６１号公報

従来のエレベータの気圧調整装置は、送風機を駆動し、かご室内をバイパスして排気口から吸気口へ流れる空気の風量を変化させて、かご室の気圧を設定気圧に調整しているので、送風機が発生する騒音がダクトを介してかご室内に伝播し、乗客に不快感を与えてしまうという課題があった。

そこで、送風機が発生する騒音を低減する対策として、例えば、ダクトに吸音材やマフラーを設置することが考えられる。しかし、吸音材やマフラーの設置により、ダクトのサイズが大きくなり、乗りかごの上部又は下部におけるダクトの設置スペースの確保が困難になるとともに、ダクトの重量が増大するので、気圧調整装置の据え付けや保守の作業性が低下するという新たな課題が生じる。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アクティブノイズコントロール装置を用いて騒音を低減し、気圧調整装置のサイズおよび重量の増大を抑え、気圧調整装置の据え付けや保守の作業性を高めることができるとともに、送風機が発生する騒音を効果的に低減し、乗客の乗り心地を向上できるエレベータを得ることを目的とする。

この発明のエレベータは、昇降路内に昇降可能に配設された乗りかごと、吸気口および排気口を有する送風機と、筐体および上記筐体内に揺動可能に配設された風量調整板を有し、上記風量調整板を揺動させて吸排気風量を調整する吸排気風量調整装置と、一端が、それぞれ、上記乗りかごの室内吸排気口、上記吸気口および上記排気口に接続され、他端が上記筐体に接続されたダクトと、上記筐体内に配設されて、上記筐体内を通る音を検出するマイクロフォンと、上記マイクロフォンの検出信号にアクティブノイズコントロール処理を施して逆位相信号を生成する制御器と、上記筐体内に配設されて、上記制御器が生成した逆位相信号を入力して、上記マイクロフォンが検出した音と逆位相の音波を上記筐体内に発振するスピーカと、を備える。

この発明によれば、マイクロフォンが筐体内を通る音を検出し、制御器がマイクロフォンの検出信号に基づいて逆位相信号を生成し、スピーカがマイクロフォンが検出した音と逆位相の音波を筐体内に発振する。そこで、筐体内を通る音は、スピーカが発振する音波により打ち消され、乗りかご内に伝播されないので、乗客の乗り心地が向上される。
また、吸音材やマフラーをダクトに配設する必要がないので、吸排気風量調整装置のサイズや重量の増大が抑えられ、気圧調整装置の据え付けや保守の作業性が高められる。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの構成を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける気圧調整装置周りを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける乗りかご３内に最大風量の空気を給気する時の気圧調整装置の動作を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける乗りかご３内に最大風量より少ない風量の空気を給気する時の気圧調整装置の動作を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける乗りかご３内の空気を吸排気しない時の気圧調整装置の動作を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける乗りかご３内の空気を最大風量排気する時の気圧調整装置の動作を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータにおける乗りかご３内の空気を最大風量より少ない風量を排気する時の気圧調整装置の動作を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るエレベータの構成を示す模式図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータの構成を示す模式図、図２はこの発明の実施の形態１に係るエレベータにおける気圧調整装置周りを示す斜視図である。

図１および図２において、エレベータは、昇降路１の上部に配設された巻上機２と、昇降路１内を昇降する箱状の乗りかご３およびつり合いおもり４と、乗りかご３の下部に配設され、乗りかご３内の気圧を調整する気圧調整装置１０と、消音装置２０と、を備えている。

そして、乗りかご３とつり合いおもり４が、巻上機２の綱車に巻掛けられたロープ５に連結され、巻上機２を駆動することにより昇降路１内を昇降可能となっている。また、乗りかご３の下面には、乗りかご３内の空気を吸排気するための室内吸排気口３ａが形成されている。乗りかご３の前面には、乗客が乗り降りする出入り口７が形成されている。また、ドア６が、乗りかご３の外壁面に対して数ｍｍの隙間を隔てて、出入り口７を開閉可能に乗りかご３に取り付けられている。さらに、中空のリング状に作製された弾性部材８が、乗りかご３とドア６との間の隙間に配設されている。弾性部材８は、後述する送風機１１の排気口１１ｂの近傍とチューブ９を介して接続されている。

気圧調整装置１０は、吸気口１１ａと排気口１１ｂを有する送風機１１と、吸排気風量調整装置１２と、一端が、それぞれ、乗りかご３の室内吸排気口３ａ、および送風機１１の吸気口１１ａおよび排気口１１ｂに接続され、他端が吸排気風量調整装置１２に接続されたダクト１３，１４，１５と、を備え、乗りかご３の下部に配設されている。送風機１１は、設置台１６の上に配設されている。

吸排気風量調整装置１２は、ダクト１３，１４，１５が接続されるとともに、外部と連通する開口部１７ａが形成された筐体１７と、筐体１７内に回転軸１８ａを中心として揺動可能に設けられた風量調整板１８と、風量調整板１８を揺動駆動するモータ１９と、を備える。筐体１７は、直方体に作製されている。そして、ダクト１４，１５が、筐体１７の開口部１７ａが形成されていない、対向する面に接続されている。また、ダクト１３が、筐体１７の開口部１７ａが形成された面と対向する面に形成されている。そして、回転軸１８ａが、筐体１７の、ダクト１３，１４，１５が接続されず、かつ開口部１７ａが形成されていない面に直交するように配設されている。筐体１７とダクト１４，１５との接続口は、矩形形状に形成されている。そして、風量調整板１８は、両端部がダクト１４，１５内に入り込むように、筐体１７に配設されている。

このように構成された吸排気風量調整装置１２においては、筐体１７内は、風量調整板１８により、ダクト１３を介して乗りかご３と連通する第１の空間と、開口部１７ａを介して外部と連通する第２の空間と、に分離されている。そして、風量調整板１８は、第１の空間がダクト１５を介して排気口１１ｂとのみ連通し、かつ第２の空間がダクト１４を介して吸気口１１ａとのみ連通する第１の回動位置と、第１の空間がダクト１４を介して吸気口１１ａとのみ連通し、かつ第２の空間がダクト１５を介して排気口１１ｂとのみ連通する第２の回動位置と、の間を揺動可能となっている。

消音装置２０は、筐体１７の内壁面に取り付けられて、風量調整板１８の揺動範囲の外側に配設され、筐体１７内の騒音を検出するマイクロフォン２１と、筐体１７の外壁面に取り付けられ、マイクロフォン２１の検出信号にアクティブノイズコントロール処理を施して逆位相信号を生成する制御器２２と、筐体１７の内壁面に取り付けられて、風量調整板１８の揺動範囲の外側に配設され、制御器２２が生成した逆位相信号を入力し、マイクロフォン２１で検出した騒音と逆位相の音波を筐体１７内に発振するスピーカ２３と、を備える。

このように構成されたエレベータでは、巻上機２が駆動され、乗りかご３が昇降路１内を昇降する。そして、インバータ装置３１が、エレベータ制御装置３０からの信号に基づいて巻上機２の回転速度を変化させて、乗りかご３の昇降速度が制御される。また、乗りかご内気圧制御装置３２が、エレベータ制御装置３０からの信号に基づいて、モータ１９の回転角が乗りかご３の昇降行程に応じた回転角となるように制御する制御信号をモータ１９に送る。そして、送風機１１が駆動され、後述するように、乗りかご３内への吸気風量および排気風量が調整される。

つぎに、エレベータの気圧調整装置１０の基本動作について図３から図７を参照しつつ説明する。なお、図３から図７における矢印は風の流れを示している。

図３は乗りかご３内に最大風量の空気を給気する時の動作を示す図である。図３に示されるように、送風機１１の排気口１１ｂと乗りかご３の室内吸排気口３ａとが連通し、送風機１１の吸気口１１ａと筐体１７の開口部１７ａとが連通し、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが連通しないように、風量調整板１８がモータ１９により回動され、筐体１７内に第１の空間と第２の空間が形成される。この状態では、開口部１７ａから筐体１７内に吸気された外部の空気が、ダクト１４を通って吸気口１１ａに流れる。そして、吸気口１１ａから吸気された空気は、排気口１１ｂから排出され、ダクト１５、筐体１７、ダクト１３を通って、室内吸排気口３ａから乗りかご３内に送り込まれる。これにより、乗りかご３内の気圧は、乗りかご３の外部の気圧に対して正圧となる。

図４は乗りかご３内に最大風量より少ない風量の空気を給気する時の動作を示す図である。図４に示されるように、風量調整板１８は、図３に示す位置から反時計回りに少しだけ回動された状態に保持されている。この状態では、第１の空間と排気口１１ｂとを連通する風路のコンダクタンスが、第１の空間と吸気口１１ａとを連通する風路のコンダクタンスよりも大きく、かつ第２の空間と吸気口１１ａとを連通する風路のコンダクタンスが、第２の空間と排気口１１ｂとを連通する風路のコンダクタンスよりも大きい。そこで、送風機１１の排気口１１ｂから排出され、ダクト１５を通って第１の空間に送り込まれた空気は、ダクト１３を通って、室内吸排気口３ａから乗りかご３内に送り込まれるだけでなく、乗りかご３をバイパスして、ダクト１４を通って、吸気口１１ａから送風機１１に流れる。これにより、図３の場合に比べて、送風機１１から乗りかご３内の流れ込む風量が少なくなる。

図５は乗りかご３内の空気を吸排気しない時の動作を示す図である。図５に示されるように、風量調整板１８は、図４に示す位置から反時計回りに回動され、水平となる状態に保持されている。気圧調整装置１０は、風量調整板１８が水平に固定された時に、ダクト１３と筐体１７との接続部の気圧が乗りかご３内の気圧と等しくなるように、送風機１１の風量およびダクト１３の断面積、長さを決めている。そこで、送風機１１の排気口１１ｂから排出された空気の全風量が、筐体１７を通ってダクト１４に流れて、吸気口１１ａから送風機１１に流れる。このように、空気は、送風機１１、ダクト１５、筐体１７およびダクト１４を循環するだけで、乗りかご３内の空気を吸排気しないので、乗りかご３内の気圧は変化しない。

図６は乗りかご３内の空気を最大風量排気する時の動作を示す図である。図６に示されるように、送風機１１の排気口１１ｂと筐体１７の開口部１７ａとが連通し、送風機１１の吸気口１１ａと乗りかご３の室内吸排気口３ａとが連通し、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが連通しないように、風量調整板１８がモータ１９により回動され、筐体１７内に第１の空間と第２の空間が形成される。この状態では、乗りかご３内の空気は、ダクト１３，筐体１７、ダクト１４を通って、吸気口１１ａから送風機１１に吸気される。そして、吸気口１１ａから吸気された空気は、排気口１１ｂから排出され、ダクト１５、筐体１７を通って、開口部１７ａから外部に排気される。これにより、乗りかご３内の気圧は、乗りかご３の外部の気圧に対して負圧となる。

図７は乗りかご３内の空気を最大風量より少ない風量を排気する時の動作を示す図である。図７に示されるように、風量調整板１８は、図６に示す位置から時計回りに少しだけ回動された状態に保持されている。この状態では、第１の空間と排気口１１ｂとを連通する風路のコンダクタンスが、第１の空間と吸気口１１ａとを連通する風路のコンダクタンスよりも小さく、かつ第２の空間と吸気口１１ａとを連通する風路のコンダクタンスが、第２の空間と排気口１１ｂとを連通する風路のコンダクタンスよりも小さい。そこで、乗りかご３内の空気だけでなく、送風機１１の排気口１１ｂから排出された空気の一部も、ダクト１４を通って、吸気口１１ａから送風機１１に流れる。これにより、図６の場合に比べて、乗りかご３から排気される空気の風量が少なくなる。

このように、風量調整板１８を揺動させて、第１の空間および第２の空間と、送風機１１の吸気口１１ａおよび排気口１１ｂと、をそれぞれ連通する風路のコンダクタスを連続的に変化させ、乗りかご３内をバイパスして送風機１１の排気口１１ｂから吸気口１１ａに直接流れる空気の風量を変化させることによって、乗りかご３内への外部空気の吸気と乗りかご３内の空気の外部への排出とを切り換えると共に、乗りかご３内への吸気風量および排気風量を任意に調整することができる。

ここで、乗りかご３の外部の気圧は、乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じて変化する。そして、乗りかご３内の気圧を調整しない場合には、乗りかご３内の気圧も、乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じて、外部の気圧と同様に変化し、乗客に不快感を与える。そこで、乗りかご３内の気圧を、予め設定された、乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じた圧力に調整し、乗客の不快感を軽減する必要がある。

そこで、エレベータ制御装置３０が、乗りかご３の下降速度（上昇速度）を算出して、乗りかご内気圧制御装置３２に出力する。乗りかご内気圧制御装置３２は、入力された乗りかご３の下降速度（上昇速度）の情報から、乗りかご３内の気圧が、予め設定された、乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じた気圧となる、乗りかご３内への吸気風量又は排気風量が得られるモータ１９の回転角を算出し、モータ１９に制御信号を送信する。これにより、乗りかご３内への吸気風量又は排気風量が乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じて調整され、乗りかご３内が乗りかご３の下降速度（上昇速度）の変化に応じて設定された気圧に調整され、乗客の不快感が軽減される。

また、乗りかご３内への吸気風量および排気風量を調整するために、送風機１１が駆動されるので、騒音が発生する。送風機１１が発生した騒音は、マイクロフォン２１により検出される。制御器２２は、マイクロフォン２１の検出信号にアクティブノイズコントロール処理を施して逆位相信号を生成する。そして、マイクロフォン２１で検出された騒音と逆位相の音波がスピーカ２３から筐体１７内に発振される。これにより、送風機１１が発生した騒音とスピーカ２３が発振した音とが相殺されて消音される。そこで、送風機が発生する騒音がダクト１３を介して乗りかご３内に伝播して乗客に不快感を与える事態が未然に回避され、乗客の乗り心地が向上される。

また、送風機１１から排気された空気の一部が、チューブ９を介して弾性部材８に送られる。これにより、弾性部材８が膨張し、乗りかご３とドア６との間の隙間が塞がれ、乗りかご３が密閉状態となる。

このように、実施の形態１によれば、アクティブノイズコントロール機能による消音装置２０を用いて、送風機１１が発生する騒音を消音しているので、乗客の乗り心地を向上することができる。また、ダクト１３に吸音材やマフラーを設置する必要がないので、ダクト１３の大型化が抑えられ、乗りかご３の下部における気圧調整装置１０の設置スペースを簡易に確保できるとともに、気圧調整装置１０の重量の増大が抑えられ、気圧調整装置１０の据え付けや保守の作業性が向上される。さらに、消音装置２０を筐体１７に配設しているので、ダクト１３の外形、長さ、重量を削減でき、気圧調整装置１０の据え付けや保守の作業性を高めることができる。

なお、上記実施の形態１では、マクロフォン２１およびスピーカ２３が筐体１７の第２の空間内に配設されているが、ダクト１３を介して乗りかご３内に伝播する音を消音することを考慮すれば、マクロフォン２１およびスピーカ２３は、筐体１７の第１の空間内に配設されることが望ましい。

実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係るエレベータの構成を示す模式図である。

図８において、マイクロフォン２１とスピーカ２３が、風量調整板１８の第１の空間側の面に取り付けられて筐体１７内に配設され、制御器２２が、筐体１７の内壁面に取り付けられて、風量調整板１８の揺動領域の外側に配設されている。
なお、他の構成は，上記実施の形態１と同様に構成されている。

そこで、この実施の形態２においても、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
実施の形態２によれば、マイクロフォン２１とスピーカ２３が、風量調整板１８に取り付けられているので、マイクロフォン２１とスピーカ２３が、筐体１７内の風量調整板１８の可動範囲外に配設されている実施の形態１に比べて、筐体１７の小型化が可能となり、気圧調整装置１０の小型化が図られる。

なお、上記実施の形態２では、制御器２２が筐体１７の内壁面に取り付けられているが、制御器２２を筐体１７の外壁面に取り付けてもよい。
また、上記各実施の形態では、気圧調整装置１０および消音装置２０が乗りかご３の下部に配設されているが、気圧調整装置１０および消音装置２０は、乗りかご３の上部に配設してよい。

また、上記各実施の形態では、開口部１７ａが乗りかご３の下面に形成されているが、開口部１７ａは乗りかご３の上面や側面に形成してもよい。
また、上記各実施の形態では、弾性部材９が、乗りかご３とドア６との間の隙間に配設されているが、弾性部材９は、乗りかご３の壁、天井、床などの隙間に配設してもよい。

また、上記各実施の形態では、送風機１１が発生する騒音を消音装置２０で消音しているが、消音装置２０が消音する音は、送風機１１が発生する騒音に限定されず、筐体１７内を通って乗りかご３に侵入される音、例えば昇降路１内で発生して筐体１７を通って乗りかご３に侵入する音でもよい。

Claims (5)

1. 昇降路内に昇降可能に配設された乗りかごと、
   吸気口および排気口を有する送風機と、
   筐体および上記筐体内に揺動可能に配設された風量調整板を有し、上記風量調整板を揺動させて吸排気風量を調整する吸排気風量調整装置と、
   一端が、それぞれ、上記乗りかごの室内吸排気口、上記吸気口および上記排気口に接続され、他端が上記筐体に接続されたダクトと、
   上記筐体内に配設されて、上記筐体内を通る音を検出するマイクロフォンと、
   上記マイクロフォンの検出信号にアクティブノイズコントロール処理を施して逆位相信号を生成する制御器と、
   上記筐体内に配設されて、上記制御器が生成した逆位相信号を入力して、上記マイクロフォンが検出した音と逆位相の音波を上記筐体内に発振するスピーカと、を備えるエレベータ。
2. 上記マイクロフォンおよび上記スピーカが、上記風量調整板の揺動領域の外側に配設されている請求項１記載のエレベータ。
3. 上記マイクロフォンおよび上記スピーカが、上記風量調整板に直接取り付けられている請求項１記載のエレベータ。
4. 上記制御器が、上記筐体の外壁面に取り付けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエレベータ。
5. 上記制御器が、上記筐体内の、上記風量調整板の揺動領域の外側に配設されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエレベータ。

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