WO2013150617A1

WO2013150617A1 - エレベータ装置

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Publication number: WO2013150617A1
Application number: PCT/JP2012/059202
Authority: WO
Inventors: 善之内田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-10
Also published as: JPWO2013150617A1; CN104203793A

Abstract

　エレベータ装置においては、発熱機器を有するかご室壁設置機器がかご室壁に設けられている。かご室のかご室壁設置機器の背部には、上下方向に連続した空間部が形成されている。発熱機器は、空間部内に臨んで配置されている。かご室の下部には、空間部と昇降路とを連通する少なくとも１つの下部開口が設けられている。かご室の上部には、空間部と昇降路とを連通する少なくとも１つの上部開口が設けられている。

Description

エレベータ装置

　この発明は、例えばかご操作盤など、発熱機器を有するかご室壁設置機器がかご室壁に設けられているエレベータ装置に関するものである。

　従来のエレベータ装置のかご操作盤は、かご出入口の横に配置された袖壁に設置されている。かご操作盤には、行先階ボタンの他に、ＬＥＤインジケータや液晶パネル等が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

　近年、かご操作盤には、情報提供機器などのオプション機器の増加に伴い、多くの電子機器が設けられる場合がある。これらの電子機器は、機械的外力からの保護、粉塵からの保護、電磁ノイズによる干渉の防止、及び取り扱いの簡便さなどの目的から、筐体内に組み込まれている。

　このように、電子機器を筐体内に組み込んだ場合、電子機器からの発熱により筐体内の温度が上昇し、電子機器の動作不良、故障、短寿命化を招く恐れがある。このような温度上昇を抑制する方法としては、一般的に、冷却用のファンを筐体に取り付ける方法がある。しかし、この場合、ファンの消費電力により、省エネ性が低下する。また、筐体の薄型化により、ファンの取付が制約されることもある。

　一方、従来のエレベータの放熱装置では、動力伝達機構によりガイドローラの回転がファンに伝達され、そのファンの回転により、かご上に設置された回路基板が冷却される（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８－２９０８２５号公報特開２００１－３４１９６２号公報

　上記のような従来のエレベータの放熱装置は、動力伝達機構によりガイドローラの回転をファンに伝達するため、構造が大型かつ複雑であり、また設置箇所が限定され、薄型のかご操作盤に適用することが難しかった。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かご室壁設置機器が薄型であっても、簡単な構成により、かご室壁設置機器の発熱機器を効率良く冷却することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。

　この発明に係るエレベータ装置は、かご室を有し、昇降路内を昇降されるかご、及び発熱機器を有し、かご室壁に設けられているかご室壁設置機器を備え、かご室のかご室壁設置機器の背部には、上下方向に連続した空間部が形成されており、発熱機器は、空間部内に臨んで配置されており、かご室の下部には、空間部と昇降路とを連通する少なくとも１つの下部開口が設けられており、かご室の上部には、空間部と昇降路とを連通する少なくとも１つの上部開口が設けられている。

　この発明のエレベータ装置は、上下方向に連続した空間部をかご室のかご室壁設置機器の背部に形成し、かご室の下部に下部開口を設け、かご室の上部に上部開口を設けたので、下部開口から入った空気が空間部を通って上部開口へ抜けるようになり、かご室壁設置機器が薄型であっても、簡単な構成により、かご室壁設置機器の発熱機器を効率良く冷却することができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図１のかご室を示す斜視図である。図２の導入部を拡大して示す斜視図である。図２の排出部を拡大して示す斜視図である。図２のかごの停止中の空間部内の空気の流れを矢印で示す側面図である。図２のかごの上昇中の空間部内の空気の流れを矢印で示す側面図である。図２のかごの下降中の空間部内の空気の流れを矢印で示す側面図である。この発明の実施の形態２によるエレベータ装置の要部を示す側面図である。

　以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機（駆動装置）３、そらせ車４、及びエレベータ制御装置（制御盤）５が設置されている。巻上機３は、駆動シーブ６と、駆動シーブ６を回転させる巻上機モータと、駆動シーブ６の回転を制動する巻上機ブレーキ（電磁ブレーキ）とを有している。

　駆動シーブ６及びそらせ車４には、懸架体７が巻き掛けられている。懸架体７としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。懸架体７の第１の端部には、かご８が接続されている。懸架体７の第２の端部には、釣合おもり９が接続されている。

　かご８及び釣合おもり９は、懸架体７により昇降路１内に吊り下げられており、巻上機３により昇降路１内を昇降される。エレベータ制御装置５は、巻上機３を制御することにより、かご８の運行を制御する。

　かご８は、懸架体７が接続されたかご枠１０と、かご枠１０に支持されたかご室１１とを有している。かご室１１の前面には、かご出入口が設けられている。かご出入口は、一対のかごドア１２により開閉される。

　複数階の乗場には、乗場出入口を開閉する一対の乗場ドア１３がそれぞれ設けられている。乗場ドア１３は、かご８の着床時にかごドア１２が係合することにより、かごドア１２に連動して開閉動作される。

　かご室１１内には、かご室１１内の乗客が行先階を登録するためのかご室壁設置機器としてのかご操作盤１４が設けられている。かご操作盤１４は、かご出入口の横に配置されたかご室壁である袖壁に設置されている。

　図２は図１のかご室１１を示す斜視図である。かご操作盤１４は、かご室１１内に面するフェースプレート１５と、フェースプレート１５に取り付けられた複数の操作盤機器とを有している。操作盤機器には、ＬＥＤインジケータ１６、液晶パネル１７、かご操作ボタン装置１８、及び制御ボックス１９等が含まれている。制御ボックス１９には、液晶パネル１７を駆動するためのパネル駆動部が含まれている。ＬＥＤインジケータ１６、液晶パネル１７及び制御ボックス１９は、発熱機器である。

　かご室１１のかご操作盤１４の背部には、上下方向に連続した空間部２１が形成されている。即ち、かご操作盤１４は、空間部２１を囲む筒状体の一部を構成している。これにより、発熱機器は、空間部２１内に臨んで配置されている。

　空間部２１の下端部には、昇降路１の空気を空間部２１に導入するための導入部２２が設けられている。空間部２１の上端部には、空間部２１内の空気を昇降路１へ排出するための排出部２３が設けられている。

　空間部２１内の空気は、発熱機器で発生した熱による自然対流によって空間部２１内を上昇し、排出部２３から排出される。一方、導入部２２からは、昇降路１の空気が取り込まれる。これにより、発熱機器で発生した熱は、空間部２１内を導入部２２から排出部２３へ流れる空気により、昇降路１へ排熱される。

　図３は図２の導入部２２を拡大して示す斜視図である。かご室１１の下部には、空間部２１と昇降路１とを連通する下部開口としての上昇時取込口２４及び下降時取込口２５が設けられている。上昇時取込口２４及び下降時取込口２５は、かご８の走行により昇降路１の空気を取り込むように構成されている。

　具体的には、上昇時取込口２４は、かご８の上昇時にかご室１１の側面に沿って流れる空気を取り込むように上方へ向けて開口している。また、下降時取込口２５は、かご８の下降時にかご室１１の下面に沿って流れる空気（走行風）を取り込むようにかご室１１の下面の中央へ向けて開口している。

　空間部２１の上昇時取込口２４及び下降時取込口２５の内側には、遠心分離部２６が設けられている。遠心分離部２６は、かご８の走行により取り込まれた空気から、遠心力と重力の作用により異物（埃及びゴミ等）を分離して外部へ排出する。

　遠心分離部２６は、上昇時取込口２４から取り込まれた空気を斜め下方へ導くように傾斜された第１の分離板２７と、下降時取込口２５から取り込まれた空気を斜め下方へ導くように傾斜された第２の分離板２８とを有している。また、導入部２２の下端部の幅方向両端部には、導入部２２の底部に堆積した異物を排出するための一対の下部異物排出口２９が設けられている。

　図４は図２の排出部２３を拡大して示す斜視図である。かご室１１の上部には、空間部２１と昇降路１とを連通する上部開口３０が設けられている。排出部２３には、上部開口３０に対向する対向板３１が設けられている。対向板３１の下端部は、上部開口３０の下縁部よりも下方に位置している。

　排出部２３には、フェースプレート１５に対向する鉛直部３２と、鉛直部３２の上端部から上部開口３０側へ直角に突出した水平部３３と、水平部３３の上部開口３０側の端部から斜め下方へ突出した第１の傾斜部３４と、対向板３１の下方に設けられ上部開口３０から入った異物を受ける水平な皿状の異物堆積部３５と、異物堆積部３５から斜め上方に突出し第１の傾斜部３４に対向する第２の傾斜部３６とを有している。

　空間部２１内を上昇した空気は、かご室１１の天井部付近で水平部３３上を水平に進み、第１の傾斜部３４と対向板３１との間を下方へ進み、その後上方へ進んで上部開口３０から排出される。このように、空間部２１の上部開口３０の内側には、空気の流れを屈曲させる屈曲流路３７が形成されている。これにより、かご８の走行時に上部開口３０からの空気の流入が抑制される。

　異物堆積部３５の下方のかご室１１の側面には、異物堆積部３５上に堆積した異物を外部へ排出するための上部異物排出口３８が設けられている。排出部２３には、異物堆積部３５と上部異物排出口３８とを連通する排出流路３９が形成されている。かご８の走行時に屈曲流路３７を流れる空気の一部は、排出流路３９に分岐されて上部異物排出口３８から外部へ排出される。

　図５は図２のかご８の停止中の空間部２１内の空気の流れを矢印で示す側面図である。かご８の停止中（かご８が風を受けていないとき）には、ＬＥＤインジケータ１６、液晶パネル１７及び制御ボックス１９等の発熱機器で発生した熱により、空間部２１内の空気が温められて上昇し、対向板３１を迂回して上部開口３０から外部へ排出される。また、昇降路１の空気が、上昇時取込口２４、下降時取込口２５及び下部異物排出口２９から空間部２１内に導入される。

　図６は図２のかご８の上昇中の空間部２１内の空気の流れを矢印で示す側面図である。かご８の上昇中（かご８が上方から風を受けているとき）は、かご室１１の側面から突出した上昇時取込口２４から空間部２１内に空気が積極的に取り込まれる。取り込まれた空気は、遠心分離部２６の導風路の形状により円弧状に流れる。

　このとき、遠心力と重力の作用により、空気よりも質量が大きい異物が空気流の下部に集まる。そして、第２の分離板２８を境に下側の空気は、下降時取込口２５及び下部異物排出口２９から外部へ排出される。即ち、下降時取込口２５は、かご８の上昇時に、遠心分離部２６で分離された異物を外部へ排出する排出口として機能する。

　第２の分離板２８を境に上側の空気は、空間部２１内に導かれる。空間部２１内の上部に到達した空気の流れは、自然対流のみの場合よりも速く、異物堆積部３５に直角に当たることで、２つの流れに分岐され、上部開口３０と上部異物排出口３８とから外部へ排出される。

　このとき、空間部２１内から上部開口３０へ向かう空気、又は乱流などの気圧差により上部開口３０から進入した空気から分離され異物堆積部３５上に堆積した異物は、上部異物排出口３８から排出される。また、上部開口３０から水滴が入り異物堆積部３５上に溜まった場合も、同様に上部異物排出口３８から排出され、かご操作盤１４内への水滴の侵入が防止される。

　図７は図２のかご８の下降中の空間部２１内の空気の流れを矢印で示す側面図である。かご８の下降中（かご８が下方から風を受けているとき）は、かご室１１の下面に直角に当たった空気の一部が、かご室１１の下面に沿って水平に流れ、下降時取込口２５から取り込まれる。取り込まれた空気は、遠心分離部２６の導風路の形状により円弧状に流れる。

　このとき、遠心力と重力の作用により、空気よりも質量が大きい異物が空気流の下部に集まる。そして、第１の分離板２７を境に下側の空気は、上昇時取込口２４及び下部異物排出口２９から外部へ排出される。即ち、上昇時取込口２４は、かご８の下降時に、遠心分離部２６で分離された異物を外部へ排出する排出口として機能する。

　第１の分離板２７を境に上側の空気は、空間部２１内に導かれる。以降の空気の流れは、図６と同様である。

　このようなエレベータ装置では、上下方向に連続した空間部２１をかご室１１のかご操作盤１４の背部に形成し、かご室１１の下部に取込口２４，２５、かご室１１の上部に上部開口３０を設けたので、取込口２４，２５から入った空気が空間部２１を通って上部開口３０へ抜けるようになり、かご操作盤１４が薄型であっても、簡単な構成により、かご操作盤１４の発熱機器を効率良く冷却することができる。

　また、ファンを用いる必要がないため、ファンの故障対応が不要であり、かつ省電力・低騒音化が可能である。

　さらに、かご８の停止時に、発熱機器で発生した熱による自然対流によって、空間部２１内の空気が上部開口３０から排出され、昇降路１の空気が取込口２４，２５から空間部２１に取り込まれるので、かご８の停止時間が長い場合にも、かご操作盤１４の発熱機器を効率良く冷却することができる。

　さらにまた、取込口２４，２５は、かご８の走行により昇降路１の空気を取り込むように構成されているので、発熱機器の冷却効率をさらに向上させることができる。

　また、上昇時取込口２４は、かご８の上昇時にかご室１１の側面に沿って流れる空気を取り込むように上方へ向けて開口しているので、かご８の上昇時に空間部２１内に効率良く空気を取り込むことができる。

　さらに、下降時取込口２５は、かご８の下降時にかご室１１の下面に沿って流れる空気を取り込むようにかご室１１の下面の中央へ向けて開口しているので、かご８の下降時に空間部２１内に効率良く空気を取り込むことができる。

　さらにまた、取込口２４，２５の内側に遠心分離部２６を設けたので、フィルタを用いなくても、かご操作盤１４内への異物の侵入を防止することができ、フィルタの清掃や交換の手間をなくすことができる。また、フィルタを併用した場合でも、フィルタの交換・清掃の間隔を延ばすことができる。

　また、下降時取込口２５はかご８の上昇時に異物の排出口として機能し、上昇時取込口２４はかご８の下降時に異物の排出口として機能するので、遠心分離部２６をコンパクトに構成することができる。

　さらに、上部開口３０の内側に屈曲流路３７が形成されているので、簡単な構成により、かご８の走行時の上部開口３０からの空気の流入を抑制することができる。

　さらにまた、かご８の走行時に屈曲流路３７を流れる空気の一部が、異物堆積部３５で排出流路３９に分岐され、上部異物排出口３８から外部へ排出されるので、かご操作盤１４内への異物の侵入をより確実に防止することができる。

　また、異物が風圧により外部に排出されるため、機器の分解や清掃作業を伴う煩雑な異物除去作業を不要又は軽減することができる。

　さらに、上部開口３０は、かご室１１の天井ではなく側壁（前面）に設けられているため、防滴設計が容易で、空間部２１内へ異物が侵入し難い構造とすることができる。

　ここで、走行風又は自然対流を利用して所望の排熱効果を得るには、吸気口から排気口まで、一定の断面積を有する風路を確保する設計が必要である。そして、必要な断面積は、発熱機器の発熱量、吸気口及び排気口の数や面積、発熱機器の形状や配置などのパラメータを元に、熱流体解析シミュレーション及び実験等により導き出される。

　また、遠心分離部２６において、下部異物排出口２９の開口面積は、取込口２４，２５と比べて十分に小さい。これにより、遠心分離部２６の底部に溜まった異物を排出するための風力以外は、空間部２１内、及び上昇時取込口２４又は下降時取込口２５に導かれる。

　かご８の下降時に、空間部２１内の発熱機器側に導入する風量よりも、異物を含む空気の排出量を高めたい場合は、上昇時取込口２４の開口面積を大きくすればよい。逆に、発熱機器側に導入する風量を優先させたい場合は、上昇時取込口２４の開口面積を小さくすればよい。

　かご８の上昇時に、空間部２１内の発熱機器側に導入する風量よりも、異物を含む空気の排出量を高めたい場合は、下降時取込口２５の開口面積を大きくすればよい。逆に、発熱機器側に導入する風量を優先させたい場合は、下降時取込口２５の開口面積を小さくすればよい。

　また、実施の形態１では、上昇時取込口２４の開口面積よりも下降時取込口２５の開口面積を大きくしているが、同じ、又は逆であってもよい。下降時取込口２５の開口面積を大きくした場合、かご８の下降時の最高速度が上昇時の最高速度よりも低く設定されていても、下降時の冷却効率の低下を抑えることができる。

　実施の形態２．
　次に、図８はこの発明の実施の形態２によるエレベータ装置の要部を示す側面図である。この例では、空間部２１内の遠心分離部２６の上部にフィルタ４１が設けられてる。フィルタ４１は、遠心分離部２６を通過した空気から異物をさらに除去する。他の構成は、実施の形態１と同様である。

　このように、遠心分離部２６とフィルタ４１とを併用することにより、空間部２１内をさらに清浄に保つことができる。

　なお、上記の例では、かご室壁設置機器としてかご操作盤１４を示したが、かご室壁設置機器はかご操作盤１４に限定されるものではなく、例えばかご操作盤とは別にかご室壁に設置されたテレビモニタ等であってもよい。
　また、かご室壁設置機器を設置するかご室壁は、袖壁に限定されない。
　さらに、上記例では、かご８の走行風を空間部２１内に取り込む構成としたが、走行風を積極的に取り込まず、主に自然対流のみにより吸気・排気するようにしてもよい。
　さらにまた、上方から受ける走行風のみを利用したり、下方から受ける走行風のみを利用したりしてもよい。
　また、遠心分離部２６は省略してもよい。
　さらに、吸気部である下部開口にフィルタを取り付けてもよい。
　さらにまた、上昇時取込口２４の真上にかご敷居が配置されている場合、かご敷居に通気孔を設け、通気孔を通して上昇時取込口２４に走行風が入るようにしてもよい。

Claims

　かご室を有し、昇降路内を昇降されるかご、及び
　発熱機器を有し、前記かご室壁に設けられているかご室壁設置機器
　を備え、
　前記かご室の前記かご室壁設置機器の背部には、上下方向に連続した空間部が形成されており、
　前記発熱機器は、前記空間部内に臨んで配置されており、
　前記かご室の下部には、前記空間部と前記昇降路とを連通する少なくとも１つの下部開口が設けられており、
　前記かご室の上部には、前記空間部と前記昇降路とを連通する少なくとも１つの上部開口が設けられているエレベータ装置。
　前記かごの停止時に、前記発熱機器で発生した熱による自然対流によって、前記空間部内の空気が前記上部開口から排出され、前記昇降路の空気が前記下部開口から前記空間部に取り込まれる請求項１記載のエレベータ装置。
　前記下部開口は、前記かごの走行により前記昇降路の空気を取り込むように構成されている請求項１記載のエレベータ装置。
　前記下部開口は、前記かごの上昇時に前記かご室の側面に沿って流れる空気を取り込むように上方へ向けて開口した上昇時取込口を含む請求項３記載のエレベータ装置。
　前記下部開口は、前記かごの下降時に前記かご室の下面に沿って流れる空気を取り込むように前記かご室の下面の中央へ向けて開口した下降時取込口を含む請求項３記載のエレベータ装置。
　前記空間部の前記下部開口の内側には、前記かごの走行により取り込まれた空気から、遠心力と重力の作用により異物を分離して外部へ排出する遠心分離部が設けられている請求項３記載のエレベータ装置。
　前記下部開口は、前記かごの上昇時に前記かご室の側面に沿って流れる空気を取り込むように上方へ向けて開口した上昇時取込口と、前記かごの下降時に前記かご室の下面に沿って流れる空気を取り込むように前記かご室の下面の中央へ向けて開口した下降時取込口とを含み、
　前記遠心分離部は、前記上昇時取込口から取り込まれた空気を斜め下方へ導く第１の分離板と、前記下降時取込口から取り込まれた空気を斜め下方へ導く第２の分離板とを有し、
　前記下降時取込口は、前記かごの上昇時に、前記遠心分離部で分離された異物を外部へ排出する排出口として機能し、
　前記上昇時取込口は、前記かごの下降時に、前記遠心分離部で分離された異物を外部へ排出する排出口として機能する請求項６記載のエレベータ装置。
　前記空間部の前記上部開口の内側には、前記かごの走行時に前記上部開口からの空気の流入を抑制する屈曲流路が形成されている請求項３記載のエレベータ装置。
　前記屈曲流路の前記上部開口の下方には、前記上部開口から入った異物を受ける異物堆積部が設けられており、
　前記かご室には、前記異物堆積部の異物を外部へ排出するための上部異物排出口が設けられており、
　前記空間部には、前記異物堆積部と前記上部異物排出口とを連通する排出流路が形成されており、
　前記かごの走行時に前記屈曲流路を流れる空気の一部は、前記排出流路に分岐されて前記上部異物排出口から外部へ排出される請求項８記載のエレベータ装置。
　前記空間部の下部には、異物を除去するフィルタが設けられている請求項１記載のエレベータ装置。