JP4748614B2 - エレベータの気流発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータに用いられる気流発生装置に関する。

ビルの高層化に伴い、そこに設置されるエレベータに関しても高速化が進められている。一方、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問題になっている（例えば、非特許文献１参照）。

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。以下では、上記建築基準法で「超高速」または「高速」に分類されるエレベータのことを「高速エレベータ」と呼ぶものとする。

高速エレベータの空力騒音低減化の対策として、乗りかごの先端に整風カバーを装着する方法がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、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ている（例えば、特許文献２参照）。この整風スポイラーの技術は、世界最高速のエレベータにも適用され（例えば、非特許文献２参照）、成果を上げている。

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。乗りかごがこの狭隘部を通過すると、局所的な空力騒音（バフ音）が発生し、乗りかご内の乗客や、乗場で待機している乗客に対して不快感を与える問題が残されている。

一方、流体機器や流体機器システムにおける動力低減は、省エネルギーの観点から重要性が高まっている。また、流体機器や流体機器システムに起因する振動や騒音の抑制は、プラントの安全性確保、作業環境向上の観点から非常に重要である。このような問題に対し、２つの電極間に発生するプラズマの作用により気流を発生させる気流発生装置が開発され、その効果が確認されている（特許文献３、特許文献４参照）。
特開平４−３３３４８６号公報 特開２００５−１６２４９６号公報 特開２００７−３１７６５６号公報 特開２００８−１３５４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）．

上述した気流発生装置をエレベータに適用し、走行時に発生する気流の乱れを気流発生装置によってコントロールすることで、空力騒音を抑制することが考えられている。

ところが、この気流発生装置は、２つの電極間に高電圧の交流を印加することで、プラズマ気流を発生する構成にある。したがって、気流発生中は、常にプラズマ化により生じたイオンと電子の混在気体が存在し、その混在気体のスパッタリング作用によって電極が次第に磨耗していく問題がある。

電極の磨耗が進行すると、プラズマ化が促進されず、気流をコントロールできなくなり、空力騒音の発生を抑えられなくなる。したがって、定期的な点検が求められる。しかしながら、エレベータの場合には、乗りかごの下部など、気流の乱れが発生する箇所に気流発生装置が設置されるため、エレベータの運転を止めて、保守員が昇降路内に入り込んでの点検作業が必要となり、非常に面倒であり、時間もかかってしまう。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、面倒な点検作業を必要とせずに、電極の磨耗状態を簡単に把握して、適切な時期に交換することのできるエレベータの気流発生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の気流発生装置は、乗りかごまたは昇降路内に設けられ、２つの電極間の放電作用により気流を発生して、上記乗りかごが上記昇降路内を走行するときに生じる気流の乱れをコントロールするエレベータの気流発生装置であって、上記各電極の少なくとも一方の電極の摩耗状態を検出するための第１の摩耗検出装置を備え、上記第１の摩耗検出装置は、上記各電極の少なくとも一方の電極に接続され、点検モード時に上記電極に流した電流の値を測定する測定手段と、この測定手段によって測定された電流値が予め設定された値以下であった場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と、この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、気流発生装置の電極の摩耗状態が自動検出されるので、面倒な点検作業を必要とせずに、電極の磨耗状態を簡単に把握して、適切な時期に交換することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

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

本実施形態におけるエレベータは、昇降路１０内に設置された乗りかご１１を備える。この乗りかご１１は、図示せぬ巻上機の駆動によりロープ１２を介して昇降路１０内を昇降動作する。この乗りかご１１の正面には、かごドア１３が敷居１４上を水平方向にスライド自在に設けられている。

このかごドア１３の敷居１４の下部には、所定の長さを有する板状のフェースプレート１５が下降方向に向けて取り付けられている。このフェースプレート１５は、通称「エプロン」と呼ばれるものであり、落下防止板として用いられる。

一方、昇降路１０の各階の乗場２０側には、乗場ドア２１が敷居２２上を水平方向にスライド自在に設けられている。この乗場ドア２１は、乗りかご１１が各階に停止したときにかごドア１３に係合して開閉する。

この乗場ドア２１の敷居２２の下部には、乗りかご１１側のフェースプレート１５と対面させて、所定の長さを有する板状のフェースプレート２３が下降方向に向けて取り付けられている。

また、図中の２４は昇降路１０内に敷居２２の突起などによって形成される狭隘部である。乗りかご１１がこの狭隘部２４を通過すると、局所的な空力騒音（バフ音）が発生し、乗りかご１１内の乗客や、乗場で待機している乗客に対して不快感を与える問題がある。

このような空力騒音を低減するために、乗りかご１１のフェースプレート１５の下端部に、プラズマ気流を発生する気流発生装置３０が設置されている。具体的には、図１（ａ）に示されているように、フェースプレート１５の下端部の乗場２０との対向面の中央付近に、気流発生装置３０が乗りかご１１の上昇方向に向けて気流（誘起流３６）を発生させるように配置されている。この気流発生装置３０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され、フェースプレート１５にモジュール部分をねじ止めあるいは接着剤で固定されている。

図２に気流発生装置３０の構成を示す。

気流発生装置３０は、誘電体３１の表面と同一面に露出された第１の電極３２と、この電極３２と誘電体３１の表面からの距離を異にし、かつ誘電体３１の表面と水平な方向にずらして離間され、誘電体３１内に埋設された第２の電極３３と、ケーブル３４を介して電極３２，３３間に電圧を印加する放電用電源３５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３５によって電極３２，３３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３２，３３間のプラズマ放電の作用により、気流発生装置３０の表面、すなわち、誘電体３１の表面に沿って一方向に流れる誘起流３６が発生する。

今、乗りかご１１の下降時を想定して、気流発生装置３０の作用効果を説明する。

図３は乗りかご１１の下降時に生じる気流の状態を示す図であり、図３（ａ）はプラズマＯＦＦ、同図（ｂ）はプラズマＯＮの状態、同図（ｃ）はプラズマ両面ＯＮの状態を示している。

図３（ａ）に示すように、乗りかご１１の下降時にフェースプレート１５の先端部が狭隘部２４に差し掛かったときに、フェースプレート１５の先端部で堰き止められた空気が剥離して乗りかご３１の正面に流れ込み、かごドア１３の前に局所的な増速流が生じる。また、フェースプレート１５の端部には縦渦３７が発生し、その縦渦３７によってかごドア１３の前の増速流がさらに加速し、これらの増速流によって大きな圧力変動を生じ、その結果として空力騒音が発生する。

ここで、図３（ｂ）に示すように、乗りかご１１の下降時に、気流発生装置３０から乗りかご１１の移動方向とは逆方向（つまり上昇方向）に誘起流３６を発生させると、フェースプレート１５の先端部での堰き止め現象がなくなり、先端部から剥離して流れ込む空気の流れを円滑にかご廻りに拡散して低減することができる。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。

これは、乗りかご１１の上昇時でも同様である。
すなわち、上昇時に乗りかご１１の先端部が昇降路１０内の狭隘部２４に差し掛かったときに、気流の乱れが発生して空力騒音が発生する。したがって、気流発生装置３０を乗りかご１１の先端部の乗場側に対向する面に設けて、乗りかご１１の上昇時に下降方向に誘起流３６を発生されば、空力騒音を低減することが可能である。

なお、一般的には下降時の方が上昇時に比べて圧力変動が大きくなる。これは、建物の構造によるが、通常、昇降路１０内では下から上へ空気が吹き抜けており、そこに乗りかご１１が下降してくると、狭隘部２４で乗場２０の側端部に縦渦３７が急成長して回り込んでくるからである。

そこで、フェースプレート１５の裏面（乗場と反対側の面）に別の気流発生装置３０を追加して、乗りかご５１の下降時に２つの気流発生装置３０を同時に駆動しても良い。このようにすれば、フェースプレート１５の側端部に発生する縦渦３７の働きを弱めることができる。したがって、図３（ｃ）に示すように、フェースプレート１５の先端部から剥離して流れ込む空気の流れをより円滑に拡散して圧力変動を緩和でき、空力騒音の発生を抑制することができる。

ところで、気流発生装置３０がプラズマ気流（誘起流３６）を発生している間は、常にプラズマ化により生じたイオンと電子の混在気体が存在するため、その混在気体のスパッタリング作用によって、電極３２，３３が摩耗する。特に、誘電体３１の表面に露出している電極３２の摩耗が著しい。電極３２，３３の磨耗が進行すると、プラズマ化が促進されず、気流をコントロールできなくなるため、空力雑音を抑制できなくなる。

以下に、気流発生装置３０に設けられた電極３２，３３のうち、誘電体３１の表面に露出している電極３２に着目して、その摩耗状態を自動検出する場合の構成について詳しく説明する。

図４は第１の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。なお、この図４では、気流発生装置３０の電極３２，３３を上から見た状態を示す。そのため、誘電体３１の内部に埋め込まれている電極３３については点線で表している。

第１の実施形態において、気流発生装置３０の一方の電極３２にスイッチ４１、電源４２、抵抗４３、電流計４４からなる摩耗検出回路４０が接続されている。

スイッチ４１は、通常はＯＦＦの状態（開いた状態）にあり、摩耗状態を点検するための点検モード時にＯＮする。スイッチ４１がＯＮすると、電極３２に電流が流れ、その電流値が電流計４４によって検出されて、エレベータの制御装置５０に与えられるようになっている。

制御装置５０は、コンピュータからなり、図示せぬビルの機械室などに設置されて、乗りかご１１の運転制御など、エレベータ全体の制御を行う。本実施形態において、この制御装置５０は、気流発生装置３０の駆動制御を行うと共に、電流計４４によって検出された電流値から摩耗状態の判断するための機能を備える。また、通知部５１は、例えばビルの管理室などに設置されており、制御装置５０からの指示により気流発生装置３０の摩耗状態を表示または音声にて通知する。

このような構成において、例えば乗りかご１１が待機状態で停止しているときなど、気流動作を必要としないときに、制御装置５０によって点検モードが設定される。なお、ビルの管理者や保守員などが図示せぬ点検モード用のスイッチを操作して点検モードを設定することでも良い。点検モードが設定されると、気流発生装置３０の電極３２に接続された摩耗検出回路４０のスイッチ４１がＯＮし、電極３２に電流が流れる。

ここで、通常、電極３２が磨耗すると、その電極３２内に存在する抵抗値が上昇していくことから、電極３２に流れる電流は次第に小さくなっていく。このときの電流値を電流計４４にて計測することで、電極３２の磨耗状態を推定することができる。

具体的には、電流計４４にて計測された電流値を制御装置５０に与える。制御装置５０では、電流計４４にて計測された電流値と予め設定された摩耗検出用の基準値とを比較する。その結果、電流値が基準値以下であった場合に、制御装置５０は、交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する。

このように、点検モード時に気流発生装置３０の電極３２に電流を流すことで、その電流の値から電極３２の磨耗状態を自動検出することができる。したがって、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

なお、制御装置５０に電流計１０によって計測された電流値を順次記録する機能を持たせておき、これらの電流値の変化から磨耗の進展度を予測させるようにしても良い。

また、上記実施形態では、電極３２，３３のうちの一方の電極３２の摩耗状態を検出する構成としたが、他方の電極３３に上記摩耗検出回路４０に接続すれば、電極３３の摩耗状態を検出することも可能である。

（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。

図５は本発明の第２の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。なお、上記第１の実施形態における図４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。

第２の実施形態では、気流発生装置３０の電極３２に突出部３２ａが形成されており、その突出部３２ａに摩耗検出回路６０が接続されている。この突出部３２ａは、電極３２と部分的に繋がっており、その電位が等しくなっている。摩耗検出回路６０は、この突出部３２ａを当該回路の一部として含み、スイッチ６１、電源６２、抵抗６３、通電検出部６４から構成される。

このような構成において、例えば乗りかご１１が待機状態で停止しているときなど、気流動作を必要としないときに、制御装置５０によって点検モードが設定される。なお、ビルの管理者や保守員などが図示せぬ点検モード用のスイッチを操作して点検モードを設定することでも良い。

点検モードが設定されると、摩耗検出回路６０のスイッチ６１がＯＮし、電極３２の突出部３２ａを含む摩耗検出回路６０に電流が流れる。

ここで、電極３２が磨耗すると、同じようにして突出部３２ａも磨耗していく。磨耗がある程度進むと、突出部３２ａと電極３２との接点が切断され、電流が流れなくなる。通電検出部６４にて、このときの通電状態を検出することで、電極３２の磨耗状態を推定することができる。

具体的には、通電検出部６４にて検出された通電状態を制御装置５０に与える。制御装置５０では、摩耗検出回路６０が通電されていないことを確認すると、交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する。

このように、気流発生装置３０の電極３２の一部に形成された突出部３２ａを介して電流を流すことで、そのときの通電状態から電極３２の磨耗状態を自動検出することができる。したがって、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

なお、図５の例では、突出部３２ａを含む摩耗検出回路６０を１個のみ示したが、電極３２に複数の突出部３２ａを形成すると共に、これらを含む摩耗検出回路６０も複数作成しておくことにより、電極３２の磨耗の進展度をより正確に検出できるようになる。

また、上記実施形態では、電極３２，３３のうちの一方の電極３２の摩耗状態を検出する構成としたが、他方の電極３３に突出部を形成して、上記摩耗検出回路６０を接続すれば、電極３３の摩耗状態を検出することも可能である。

（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。

図６は本発明の第３の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。

気流発生装置３０は、２つの電極３２，３２間に放電用電源３５から電圧を印加することで動作し、放電プラズマの作用により誘起流３６を発生する。この気流発生装置３０に対し、摩耗検出回路として通電検出回路７０と総通電時間算出回路７１が設けられている。通電検出回路７０は、放電用電源３５から電極３２，３３に対して電圧が供給されている状態つまり電極３２，３３が通電されている状態を検出する。総通電時間算出回路７１は、通電検出回路７０の検出結果を受けて、現在までの総通電時間を算出する。

このような構成において、通常の運転モードが設定されている間、気流発生装置３０は動作状態にあり、その気流発生装置３０から発生された誘起流３６によって空力騒音が抑えられている。

ここで、放電用電源３５から供給される電圧が一定であれば、誘電体３１の表面に露出している電極３２の摩耗状態は基本的に総通電時間から推定することができる。そこで、本実施形態では、電極３２，３３が通電されている状態を通電検出回路７０にて検出し、その検出時間を総通電時間推定回路７１でカウントすることにより、現在までの総通電時間を算出する。

制御装置５０は、この総通電時間算出回路７１に算出された総通電時間を取得して、予め設定された摩耗検出用の基準時間と比較する。そして、総通電時間が基準時間を超えた場合に、制御装置５０は交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する。なお、総通電時間と電極３２の摩耗状態との関係は、予め実験等により解析されており、その関係データが制御装置５０にインプットされているものとする。

このように、電極３２，３３の総通電時間から電極３２の磨耗状態を自動検出することができる。したがって、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

（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。

図７は本発明の第４の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。なお、上記第３の実施形態における図６の構成と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略するものとする。

電極３２の摩耗状態を検出する構成は、上記第３の実施形態と同様である。ただし、気流発生装置３０の動作を切り替えるためのスイッチ７２を備える。このスイッチ７２は、制御装置５０からの指示により、乗りかご１１が「ロングランモード」で走行するときのみＯＮする。スイッチ７２がＯＮすると、気流発生装置３０の電極３２，３３に所定の電圧が供給され、その間の通電時間が通電検出回路７０を介して総通電時間算出回路７１でカウントされる。

なお、「ロングランモード」とは、乗りかご１１が定格速度で所定距離以上の長い距離を走行するときの運転モードである。これに対し、「ショートランモード」とは、乗りかご１１が定格速度よりに遅い速度で所定距離未満の短い距離を走行するときの運転モードである。例えば、乗りかご１１が１階分だけ移動する場合などが、これに相当する。

「ロングランモード」では、乗りかご１１の移動速度が早いため、その分、狭隘部２４に差し掛かったときに、大きな空力騒音が発生する。したがって、気流発生装置３０を動作させて空力騒音を低減させる必要がある。これに対し、「ショートランモード」では、乗りかご１１の移動速度が遅いため、狭隘部２４に差し掛かったときでも空力騒音が発生しないことが多い。したがって、消費電力と摩耗対策の観点からすれば、気流発生装置３０を止めておくことが好ましい。

以下に、上記構成の動作について説明する。
図８は本発明の第４の実施形態における制御装置５０の摩耗検出処理の動作を示すフローチャートである。

乗りかご１１が呼びに応答して移動するときに、制御装置５０は、上述した「ロングランモード」であるか「ショートランモード」であるかを判断する（ステップＳ１１）。「ロングランモード」の場合には（ステップＳ１１のＹｅｓ）、制御装置５０は、予め設定されたロングランモード用の運転パターンに従って乗りかご１１を定格速度で走行させると共に、その間にスイッチ７２をＯＮして、気流発生装置３０から誘起流３６を発生させる（ステップＳ１２）。

一方、「ショートランモード」の場合には（ステップＳ１１のＮｏ）、制御装置５０は、予め設定されたショートランモード用の運転パターンに従って乗りかご１１を定格速度以下で走行させると共に、その間はスイッチ７２をＯＦＦにして、気流発生装置３０を止めておく（ステップＳ１３）。

ここで、「ロングランモード」において、気流発生装置３０の電極３２，３３に所定の電圧が供給されているとき、その間の通電時間が通電検出回路７０を介して総通電時間算出回路７１でカウントされている。

制御装置５０は、総通電時間算出回路７１から総通電時間を取得することにより、予め設定された摩耗検出用の基準時間と比較する（ステップＳ１４）。そして、総通電時間が基準時間を超えた場合に（ステップＳ１４のＹｅｓ）、制御装置５０は交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する（ステップＳ１５）。なお、総通電時間と電極３２の摩耗状態との関係は、予め実験等により解析されており、その関係データが制御装置５０にインプットされているものとする。

このように、乗りかご１１の運転モードに応じて気流発生装置３０の動作を制御する場合において、その気流発生装置３０の電極３２の摩耗状態を通電時間から自動検出することができる。これにより、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

（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。

図９は本発明の第５の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。

気流発生装置３０は、２つの電極３２，３２間に放電用電源３５から電圧を印加することで動作し、放電プラズマの作用により誘起流３６を発生する。この気流発生装置３０に対し、摩耗検出回路として温度センサ８０と温度検出回路８１が設けられている。温度センサ８０は、誘電体３１上の電極３２と電極３３との間に設けられている。温度検出回路８１は、温度センサ８０から出力されるアナログの信号を温度値に数値化する。

このような構成において、気流発生装置３０の電極３２，３３が摩耗していない初期状態では、高温のプラズマが連続的に発生している。このとき、温度センサ８０の近傍は周囲の大気温度よりもはるかに高温となっている。

ここで、電極３２の磨耗が進み、プラズマが発生しなくなった場合、もしくは、プラズマの発生が弱くなっている場合には、センサ２５近傍の温度は初期状態よりも低くなる。この温度変化から電極３２の磨耗状態を推定することができる。

具体的には、気流発生装置３０が動作しているときに、電極３２，３３間に設けられた温度センサ８０にて検出された現在の温度を温度検出回路８１を介して制御装置５０に与える。制御装置５０では、検出温度と予め設定された摩耗検出用の基準値とを比較する。その結果、温度値が基準値以下であった場合に、制御装置５０は、交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する。なお、温度変化と電極３２の摩耗状態との関係は、予め実験等により解析されており、その関係データが制御装置５０にインプットされているものとする。

このように、電極３２，３３間の温度変化から気流発生装置３０の電極３２の摩耗状態を自動検出することができる。これにより、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

なお、電極３２が摩耗していく場合に、部分的に摩耗していくことも考えられる。このような場合、摩耗が激しいところでは、プラズマの発生が弱く、温度が低くなる。したがって、図１０に示すように、電極３２，３３間に複数個（この例では３個）の温度センサ８０ａ，８０ｂ，８０ｃを設けておき、これらの温度センサ８０ａ，８０ｂ，８０ｃにて検出される各温度の平均値あるいは最も低い温度に基づいて磨耗状態を検出することが好ましい。

（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。

図１１は本発明の第６の実施形態におけるエレベータの気流発生装置に用いられる摩耗検出装置の構成を示す図である。

気流発生装置３０は、２つの電極３２，３２間に放電用電源３５から電圧を印加することで動作し、放電プラズマの作用により誘起流３６を発生する。この気流発生装置３０に対し、摩耗検出回路として、電極３２，３３間の静電容量を測定する容量測定器９０と、気流発生モードと点検モードを切り替えるためのスイッチ９１，９２とからなる。

このような構成において、スイッチ９１，９２は、それぞれに制御装置５０の指示によりＯＮ／ＯＦＦする。エレベータが運転中にあるとき、つまり、乗りかご１１が移動しているときには気流発生モードが設定されており、スイッチ９１がＯＮしている。これにより、放電用電源３５から電極３２，３３に対して所定の電圧が供給されて、誘起流３６が発生した状態になる。

一方、例えば乗りかご１１が待機状態で停止しているときなど、気流動作を必要としないときに、制御装置５０によって点検モードが設定される。なお、ビルの管理者や保守員などが図示せぬ点検モード用のスイッチを操作して点検モードを設定することでも良い。

点検モードが設定されると、スイッチ９１がＯＦＦし、スイッチ９２がＯＮする。これにより、容量測定器９０によって電極３２，３３間の静電容量が測定され、その測定結果が制御装置５０に与えられる。

ここで、静電容量は電極３２，３３の表面積に比例する。したがって、電極３２，３３が劣化して磨耗すると、静電容量は減少することになる。そこで、この静電容量を定期的に測定することで電極３２の磨耗状態を推測できる。

具体的には、図１２のようにして静電容量を測定する。
容量測定器９０は、直流電源９３と、電流計９４、タイマ９５とからなる。誘電体３１を電極３２，３３がはさむ構造はコンデンサと同様と考えることができる。コンデンサはその特性上、２枚の電極間に蓄えられる電荷量が決まっている。そこで、直流電源９３により電流を流し、電流が流れなくなるまでの時間をタイマ２４で計測することで、電極３２，３３間の静電容量を求める。電極３２，３３が摩耗して、コンデンサの容量が小さくなっている場合には、直ぐに電荷が溜まるので、電流が流れなくなるまでの時間が短くなる。

制御装置５０では、この容量測定器９０によって計測された静電容量が予め設定された摩耗検出用の基準値以下であった場合に、交換を要するほどに電極３２が摩耗しているものと判断し、その旨を通知部５１を通じて表示あるいは音声にて通知する。なお、静電容量と電極３２の摩耗状態との関係は、予め実験等により解析されており、その関係データが制御装置５０にインプットされているものとする。

このように、電極３２，３３間の静電容量から気流発生装置３０の電極３２の摩耗状態を自動検出することができる。これにより、保守員が定期的に現場に出向いて点検しなくとも、磨耗状態を簡単に把握できる。これにより、適切な時期に気流発生装置３０を交換することで、乗りかご１１の走行時に発生する空力騒音を低減して、常に快適なエレベータ環境を提供することができる。

なお、図１の例では、乗りかご１１（フェースプレート１５の先端部）に気流発生装置３０を設置することで、走行時に狭隘部２４で発生する空力騒音を低減する構成としたが、図１３に示すように、昇降路１０内の乗場側の面、例えば敷居２２の下部に取り付けられたフェースプレート２３の乗りかご１１との対向面に気流発生装置３０を設置し、そこから乗りかご１１の移動方向とは逆方向に誘起流３６を発生させる構成としても良い。ただし、乗場側に設ける場合には、各階に気流発生装置３０を必要とすることから、コスト的には乗りかご１１に設置することが好ましい。

なお、上記各実施形態では、エレベータの制御装置５０が摩耗検出に関わる処理を行う構成としたが、制御装置５０とは別の制御装置を設けて、摩耗検出処理を行わせることであって良い。

また、摩耗検出の結果を制御装置５０から通信ネットワークを介して外部の監視センタに転送することでも良い。このようにすれば、監視センタ側で摩耗状態を常に監視でき、交換時期になっときに保守員を派遣することができる。

さらに、気流発生装置以外であっても、電極を有する機器であれば、本発明の手法を適用して摩耗状態を自動検出できることは言うまでもない。

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、種々の形態を形成できる。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省略してもよい。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。

図１は本発明の第１の実施形態に係るエレベータの構成を示す図であり、図１（ａ）は乗りかごの正面図、同図（ｂ）は昇降路内を走行する乗りかごを側面から見た図である。 図２は同実施形態におけるエレベータに用いられる気流発生装置の構成を示す図である。 図３は同実施形態における乗りかごの下降時に生じる気流の状態を示す図であり、図３（ａ）はプラズマＯＦＦ、同図（ｂ）はプラズマＯＮの状態、同図（ｃ）はプラズマ両面ＯＮの状態を示す図である。 図４は同実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図５は本発明の第２の実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図６は本発明の第３の実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図７は本発明の第４の実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図８は本発明の第４の実施形態におけるエレベータ制御装置の摩耗検出処理の動作を示すフローチャートである。 図９は本発明の第５の実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図１０は同実施形態における気流発生装置に複数個の温度センサを用いた場合の構成を示す図である。 図１１は本発明の第６の実施形態における気流発生装置の電極の摩耗状態を検出するための構成を示す図である。 図１２は同実施形態における気流発生装置に設けられた容量測定器の具体的な構成を示す図である。 図１３は本発明の気流発生装置をエレベータの乗場側に設置した場合の構成を示す図である。

符号の説明

１０…昇降路、１１…乗りかご、１２…ロープ、１３…かごドア、１４…敷居、１５…フェースプレート、２０…乗場、２１…乗場ドア、２２…敷居、２３…フェースプレート、２４…狭隘部、３０…気流発生装置、３１…誘電体、３２，３３…電極、３２ａ…突出部、３４…ケーブル、３５…放電用電源、３６…誘起流、３７…縦渦、４０…摩耗検出回路、４１…スイッチ、４２…電源、４３…抵抗、４４…電流計、５０…制御装置、５１…通知部、６０…摩耗検出回路、６１…スイッチ、６２…電源、６３…抵抗、６４…通電検出部、７０…通電検出回路、７１…総通電時間算出回路、７２…スイッチ、８０…温度センサ、８１…温度検出回路、９０…容量測定器、９１，９２…スイッチ、９３…直流電源、９４…電流計、９５…タイマ。

Claims (6)

1. 乗りかごまたは昇降路内に設けられ、２つの電極間の放電作用により気流を発生して、上記乗りかごが上記昇降路内を走行するときに生じる気流の乱れをコントロールするエレベータの気流発生装置であって、
   上記各電極の少なくとも一方の電極の摩耗状態を検出するための第１の摩耗検出装置を備え、
   上記第１の摩耗検出装置は、
   上記各電極の少なくとも一方の電極に接続され、点検モード時に上記電極に流した電流の値を測定する測定手段と、
   この測定手段によって測定された電流値が予め設定された値以下であった場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と、
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とするエレベータの気流発生装置。
2. 上記第１の摩耗検出装置とは別に、さらに第２の摩耗検出装置を備え、
   上記第２の摩耗検出装置は、
   上記各電極の少なくとも一方の電極に形成された突出部に接続され、点検モード時に上記突出部に電流を流したときの通電状態を検出する通電検出手段と、
   この通電検出手段によって通電していない状態が検出された場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータの気流発生装置。
3. 上記第１の摩耗検出装置とは別に、さらに第３の摩耗検出装置を備え、
   上記第３の摩耗検出装置は、
   上記各電極の通電状態を検出する通電検出手段と、
   この通電検出手段の検出結果を受けて、現在までの総通電時間を算出する総通電時間算出手段と、
   この総通電時間算出手段によって算出された総通電時間が予め設定された時間を超えた場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータの気流発生装置。
4. 上記第１の摩耗検出装置とは別に、さらに第４の摩耗検出装置を備え、
   上記第４の摩耗検出装置は、
   上記乗りかごが予め設定された距離以上を移動する場合のみ、気流動作をＯＮするためのスイッチ手段と、
   このスイッチ手段によって気流動作がＯＮされているときに、上記各電極の通電状態を検出する通電検出手段と、
   この通電検出手段の検出結果を受けて、現在までの総通電時間を算出する総通電時間算出手段と、
   この総通電時間算出手段によって算出された総通電時間が予め設定された時間を超えた場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータの気流発生装置。
5. 上記第１の摩耗検出装置とは別に、さらに第５の摩耗検出装置を備え、
   上記第５の摩耗検出装置は、
   上記各電極間の温度を検出する温度検出手段と、
   この温度検出手段によって検出された温度が予め設定された値以下であった場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータの気流発生装置。
6. 上記第１の摩耗検出装置とは別に、さらに第６の摩耗検出装置を備え、
   上記第６の摩耗検出装置は、
   点検モード時に上記各電極の静電容量を測定する測定手段と、
   この測定手段によって測定された静電容量が予め設定された値以下であった場合に上記電極が交換を要するほどに摩耗しているものと判断する判断手段と、
   この判断手段によって上記電極が摩耗していると判断された場合にその旨を通知する通知手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のエレベータの気流発生装置。

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