CN113784908B - 借助烟囱效应的电梯设备的部件冷却 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于有针对性地冷却电梯设备(20)的至少一个部件(23)的冷却系统(10)。本发明还涉及一种电梯设备(20)，包括至少一个电梯井道(21)和冷却系统(10)。电梯设备(20)的电梯井道(21)具有至少一个第一开口(11)。第一开口(11)设置在电梯井道(21)的下部井道区域(21a)。此外，电梯井道(21)在上部井道区域(21b)中具有第二开口(12)，其中，第二开口(12)这样构造和布置，使得通过烟囱效应在电梯井道(21)中形成的气流(13)引导经过电梯设备(20)的待冷却的部件(23)。在此，第一开口(11)和/或第二开口(12)尤其布置在电梯井道(21)的井道壁(22)中。

Description

借助烟囱效应的电梯设备的部件冷却

技术领域

本发明涉及一种用于有针对性地冷却电梯设备的至少一个部件的冷却系统，该电梯设备包括至少一个电梯井道，并且该电梯井道具有至少一个第一开口。此外，本发明涉及一种电梯设备，其包括至少一个电梯井道和用于有针对性地冷却电梯设备的至少一个部件的冷却系统。

背景技术

迄今为止，电梯部件，特别是在电梯设备的驱动室内部的部件，借助通风机被冷却。通风机具有高能耗。

在高层建筑物中，由于温度差，在建筑物内部和建筑物外部的环境空气之间存在气压差。这种气压差导致在高层建筑物的电梯井道中出现烟囱效应。在电梯井道中由于烟囱效应而产生的气流导致不希望的噪音。因此，正如例如KR 2017040412 A中所描述的，存在许多努力来降低电梯井道中的烟囱效应。

然而，用于降低电梯井道中的烟囱效应的装置具有高能耗。然而，在此不能完全消除烟囱效应。

发明内容

气流具有冷却作用的事实导致本发明的构思，即利用由于烟囱效应而在电梯井道中产生的气流来有针对性地冷却在运行中变热的电梯部件，而不是高能耗地降低烟囱效应。以这种方式，这些部件的效率和使用寿命应该低成本地并且节能地得到改善。

为此，提出一种根据独立权利要求的冷却系统和电梯设备。本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求和说明书中描述以及在附图示出的实施例中展示。

所提出的解决方案规定一种用于有针对性地冷却电梯设备的至少一个部件的冷却系统，所述电梯设备包括至少一个电梯井道，并且所述电梯井道具有至少一个第一开口，其中第一开口布置在电梯井道的下部井道区域中。特别是第一开口在电梯井道的下部井道区域中设置在井道壁中。尤其是下部井道区域包括从井道底部测量的整个井道高度的10％。特别是第一开口设置在电梯井道的井道底部中。

此外，电梯井道在上部井道区域中具有第二开口，其中，第二开口如此构造和布置，使得通过电梯井道内的烟囱效应形成的气流被引导经过电梯设备的待冷却的部件。尤其是第二开口布置在上部井道区域中。特别是，第二开口在上部井道区域中设置在电梯井道的井道壁内。特别地，上部井道区域包括直接位于井道头部下方的电梯井道的总井道高度的10％的部分。特别是第二开口设置在电梯井道的井道头部中。

特别是，环境空气通过下部井道区域中的第一开口进入电梯井道。由于存在于电梯井道中的烟囱效应，电梯井道中的空气上升，从而产生气流。在电梯井道内上升的空气被电梯部件加热，空气引导经过这些电梯部件，同时电梯部件被冷却。在上部井道区域中，在电梯井道内上升的空气通过第二开口从电梯井道排出。特别地，通过第二开口离开且由于与电梯部件的热交换而被加热的空气被用于加热建筑物的房间和/或用于加热自来水。以这种方式，由电梯部件排出的热能的一部分可以被进一步利用并且因此节约资源。

在本发明的一种设计方案中，所述第一开口和/或所述第二开口具有节流阀。

在另一实施例中，节流阀构造成使得借助控制器调节气流。尤其是，节流阀根据所需的冷却功率被控制。

在本发明的进一步改进中，冷却系统包括沿着电梯井道延伸的冷却导管。借助冷却导管能够更有针对性地并且更高效地冷却部件。

在本发明的一个设计方案中，冷却导管与第一开口连接。尤其冷却导管构造为空气通道。尤其是由于烟囱效应形成的气流被经由冷却导管引导。通过经由冷却导管引导气流，气流被有针对性地引导到待冷却的部件，从而与位于电梯井道中的空气的热交换被最小化。因此，实现更高效的冷却。

在本发明的一种设计方案中，冷却导管至少部分地集成在电梯井道的至少一个井道壁中。以这种方式，冷却系统由于伸入的构件而所需的在电梯井道内室中的安装空间被最小化。

在另一设计方案中，冷却导管沿着待冷却的部件引导和/或至少部分地集成在待冷却的部件中。因此，用作冷却剂的气流直接并且有针对性地被引导至待冷却的部件。通过将冷却导管集成在待冷却的部件中，可以更有针对性地进而更高效地冷却电梯部件的各个子区域。

特别地，冷却系统包括多个冷却导管。尤其是冷却导管集成在这样的井道壁中，在该井道壁上布置有待冷却的部件。冷却系统尤其在下部井道区域中具有多个第一开口，冷却导管连接到所述第一开口上。

冷却导管尤其直接在待冷却的部件下方从井道壁引入到电梯井道的井道内室中。特别地，冷却导管穿过部件。尤其是冷却导管直接在待冷却的部件上方引回到井道壁中。

尤其是在电梯井道中上下叠置多个待冷却的部件，这些部件通过由共同的冷却导管引导的气流冷却。

尤其是在待冷却的部件的下方和/或上方在冷却导管中设置节流阀。以这种方式，对于待冷却的部件，可以根据部件的当前运行温度来调节经过该部件的冷却气流。同样地，根据冷却需求，各个部件能够借助于节流阀与在冷却导管中引导的气流分开。

尤其是为了冷却部件分别使用第一冷却导管和第二冷却导管。尤其是，一个冷却导管对(包括一个第一冷却导管和一个第二冷却导管)用于冷却多个在电梯井道中垂直地上下叠置的待冷却的部件。

特别地，为了冷却部件，通过第一冷却导管引导的气流被导入待冷却的部件，并且通过与待冷却的部件的热交换而被加热的气流被导入第二冷却导管，在第二冷却导管中，被加热的空气通过在第二冷却导管中引导的气流被排出。尤其是为了冷却多个上下叠置的部件，分别将通过第一冷却导管引导的气流导入待冷却的部件中，并且将通过与待冷却的部件进行热交换而被加热的气流导入第二冷却导管中。因此，由部件加热的空气被输入到第二冷却导管。在第二冷却导管中引导的气流不被引导到待冷却的部件中。以这种方式，在第一冷却导管中引导的气流的温度尽可能保持恒定，借助所述气流冷却部件。由此，利用与位于其下方的第一部件温度相同的气流来冷却设置在第一待冷却的部件上方的第二待冷却的部件。通过与部件的热交换而被加热的空气在第二冷却导管中被排出，而不与部件接触。

在本发明的另一实施方式中，待冷却的部件具有冷却肋片。借助于冷却肋片，部件的表面积被增大。以这种方式可以更好地导出热量。通过为部件配备冷却肋片，除了借助通过冷却导管引导的气流进行的冷却之外，部件还通过与电梯井道中的空气进行热交换而被冷却。

在本发明的另一设计方案中，待冷却的部件具有通风机。通过使用通风机，除了借助于通过冷却导管引导的气流冷却之外，还能够额外地冷却各个部件。在此，通风机尤其可以被单独控制。特别地，如果部件的运行温度超过特定的极限值，则待冷却的部件额外地通过至少一个通风机冷却。尤其是只有当借助在冷却导管中引导的气流的冷却不足时，才借助通风机进行额外的冷却。

在本发明的一个设计方案中，冷却系统具有用于引导液体、尤其用于引导冷却液体、尤其用于引导水的导管。尤其是用于引导液体的导管至少部分地集成在至少一个井道壁中。尤其地，用于引导液体的导管沿着待冷却的部件引导和/或至少部分地集成在待冷却的部件中。因此，用作冷却剂的液体直接地并且有针对性地沿着待冷却的部件引导。尤其与借助于在冷却导管中引导的气流进行的冷却并行地，借助于用于在运行时特别强烈地加热的和/或必须保持低的运行温度的部件的导管、尤其水管进行额外的冷却，在该导管内引导液体。

尤其地，在使用第一引导液体的导管和第二引导液体的导管的情况下借助于液体进行部件的冷却。在该设计方案中，相应的部件利用来自第一引导液体的导管的液体、尤其水来冷却，并且通过与部件的热交换而被加热的液体被引导到第二引导液体的导管中，借助于该第二引导液体的导管导出被加热的液体。

在本发明的一种设计方案中，在电梯设备中待借助于冷却系统冷却的部件是直线驱动装置的构件，借助于该直线驱动装置使轿箱在电梯设备的电梯井道中移动。特别是有针对性地冷却变流器和/或励磁线圈。通过借助于根据本发明的冷却系统有针对性地冷却直线驱动装置的部件，这些部件能够根据环境温度和直线驱动装置的负荷率以及由此导致的部件的运行温度而借助于冷却系统有针对性地冷却。

根据本发明的冷却系统利用在电梯井道中自然形成的烟囱效应冷却电梯部件，其中，形成的气流借助于节流阀调节。有利地，根据本发明的冷却系统的能量需求仅限于对节流阀的控制，其中，借助于节流阀可根据部件所需的冷却来调节气流。特别有利的是，借助于冷却导管有针对性地冷却待冷却的部件。此外，有利的是，通过使用引导气流的冷却导管，不会发生与电梯井道中的空气的直接热交换，从而在从第一开口到第二开口的路径上不会快速地加热气流。

附图说明

本发明的其它有利的细节、特征和设计细节结合在附图中示出的实施例详细阐述。附图示出了：

图1示出了根据本发明的冷却系统的第一设计方案；

图2示出了根据本发明的冷却系统的第二设计方案；

图3示出了在电梯设备中的根据本发明的冷却系统的第三设计方案

a以正视图示出，

b以后视图示出；

图4示出了图3a的局部的细节图；

图5示出了图4的局部的细节图；和

图6示出了用于扩展根据本发明的冷却系统的不同配置

a借助冷却肋片，

b借助通风机，

c借助引导液体的导管。

具体实施方式

图1示出了用于电梯设备20的冷却系统10，其中在电梯井道21的下部井道区域21a中在井道壁22中设置第一开口11，并且在上部井道区域21b中设置第二开口12。环境空气通过第一开口11到达电梯井道21中。由于温度差和由此产生的压力差，在电梯井道21中形成由在电梯井道21中存在的烟囱效应引起的气流13。

气流13在电梯井道21内上升，直到其能够通过第二开口12从电梯井道21逸出。在此，气流13在上部井道区域21b中经过电梯设备20的待冷却的部件23。

为了调节气流13，第一开口11和第二开口12分别具有节流阀14。以这种方式，气流13的强度可以通过打开或节流该节流阀14来改变。

在图1中示出的实施例中，待冷却的部件23被包围在壳体16中，气流13从下方进入到壳体中。在壳体16中，待冷却的部件23被气流13围绕冲刷。气流13通过连接在相应壳体16的上侧的冷却导管15到达第二开口12而从电梯井道21离开。在图1所示的设计方案中，分别直接在壳体16的下面和上面布置另外的节流阀14。通过控制该节流阀14可以调节，是否一个待冷却的部件23比另一个待冷却的部件23或多或少强烈地通过气流13冷却。

图2示出了根据本发明的冷却系统10的一个实施例，其中沿着井道壁22引导的冷却导管15在电梯井道21中延伸。在此，冷却导管15将在电梯井道21的下部井道区域21a中设置在井道壁22中的第一开口11与在电梯井道的上部井道区域21b中设置在井道壁22中的第二开口12连接。在第一开口11和第二开口12上分别布置了节流阀14。通过控制这些节流阀14，能够调节被引导通过冷却导管15的气流13。在图2所示的示例中，冷却导管15的一部分集成在待冷却的部件23中。以这种方式，待冷却的部件23借助于在冷却导管15中引导的气流13从内部冷却。通过这种结构形式提高了冷却效果。但是，冷却导管15也可以在外部沿着待冷却的部件23引导，尤其冷却导管15在此与待冷却的部件23直接接触。当待冷却的部件23不具有空间容量或者其结构不适合于将冷却导管15集成到部件23中时，尤其使用这种布置。

图3示出了根据本发明的冷却系统10的另一个实施例，其中多个冷却导管15部分地集成在井道壁22中。在此，图3a以正视图示出具有根据本发明的冷却系统10的电梯设备20，并且图3b以后视图示出。

如图3b所示，在井道壁22中在下部井道区域21a中设置多个第一开口11，并且在电梯井道的井道头部21c中设置多个第二开口12。环境空气可以通过第一开口11流入，该环境空气由于存在于电梯井道内的烟囱效应而在电梯井道内上升，并且接着可以通过井道头部21c中的第二开口12从电梯井道逸出。

在图3中示出的电梯设备20中，轿厢24借助直线电机驱动器沿着导轨移动。为此需要电梯部件23，如变流器和励磁线圈，它们对于无故障的运行而言不允许超过特定的运行温度。为了确保这一点，必须冷却这些部件23。为此，多个冷却导管15集成在布置有导轨的井道壁22中(在图4中通过虚线表示)。冷却导管15在下部井道区域21a中连接到第一开口11上，延伸通过井道壁22，并且在井道头部21c处以第二开口12终结。

冷却导管15这样设置，即，相应的冷却导管从井道壁22直接在待冷却的部件的下方导入电梯井道的井道内室，经过待冷却的部件23，并且直接在待冷却的部件23的上方引导返回到井道壁22中，并且在井道壁22的内部继续向上延伸。

尤其为了冷却部件23，如在图4中所示，分别使用第一冷却导管15a和第二冷却导管15b。特别是分别使用一对第一冷却导管15a和第二冷却导管15b来冷却多个在电梯井道中垂直地上下叠置的待冷却的部件23。在此，对于每个垂直地上下叠置的部件23，引导穿过第一冷却导管15a的气流被引导通过待冷却的部件23，并且通过与待冷却的部件23的热交换而被加热的气流被引导到第二冷却导管15b中，在该第二冷却导管中，被加热的空气通过在第二冷却导管15b中引导的气流被排出。因此，在第一冷却导管15a中引导的气流直接用于冷却部件23，而在第二冷却导管15b中引导的气流首先用于被加热的空气的排出。

如图5所示，节流阀14可以分别在冷却导管15中设置在待冷却的部件23的下方和/或上方。以这种方式，对于待冷却的部件23，可以根据部件23的当前运行温度来调节经过部件23的冷却气流。同样地，根据冷却需求，各个部件23也能够借助于节流阀14与在冷却导管15中引导的气流分离。

图6示出了不同的可能的变型方案，如何可以扩展根据本发明的冷却系统，以增强对各个部件的冷却。因此，如图6a所示，各个部件23可以配备有冷却肋片17，借助于这些冷却肋片，部件23的表面积增加，使得与井道内室中的空气的热交换得到增强。附加地或替代地，当各个部件23需要强冷却时，可以使用通风机18，以便特别是在限定的时间段内更强地冷却部件23(参见图6b)，和/或也可以使用冷却液导管19(参见图6c)。

以这种方式，除了通过由烟囱效应引起的气流进行的冷却之外，通过使用冷却肋片和/或通风机和/或引导液体的导管、尤其是水管能够冷却各个部件。特别是，当部件需要持久的强冷却时，使用引导液体的导管。

类似于在图4和图5中示出的、在其中引导由烟囱效应引起的气流的冷却导管的实施方案，为了冷却部件也能够分别使用第一引导液体的导管和第二引导液体的导管。在该设计方案中，相应的部件利用来自第一引导液体的导管的液体来冷却，并且通过与部件的热交换而被加热的液体被引导到第二引导液体的导管中，借助于该第二引导液体的导管导出被加热的液体。

引导液体的导管可以平行于冷却导管沿着井道壁延伸，由烟囱效应引起的气流通过冷却导管被引导。尤其地，引导液体的导管集成在井道壁中并且为了冷却各个部件而点状地从井道壁中引导出。引导液体的导管在井道内室中沿着待冷却的部件引导。优选地，引导液体的导管集成在待冷却的部件中。

可以考虑的是，在电梯设备中，一些部件借助于由烟囱效应引起的、在冷却导管中引导的气流冷却，而其他部件仅借助于引导液体的导管、尤其是水管冷却。同样，部件可以同时借助于由烟囱效应引起的、在冷却导管中引导的气流并借助于引导液体的导管、尤其是水管被冷却。

附图标记说明

10 冷却系统

11 第一开口

12 第二开口

13 气流

14 节流阀

15 冷却导管

15a 第一冷却导管

15b 第二冷却导管

16 壳体

17 冷却肋片

18 通风机

19 引导液体的导管

20 电梯设备

21 电梯井道

21a 下部井道区域

21b 上部井道区域

21c 井道头部

22 井道壁

23 待冷却的部件

24 轿厢

Claims (12)

1.用于有针对性地冷却电梯设备(20)的至少一个部件(23)的冷却系统(10)，所述电梯设备(20)包括至少一个电梯井道(21)，并且所述电梯井道(21)具有至少一个第一开口(11)，

其特征在于，

所述第一开口(11)设置在电梯井道(21)的下部井道区域(21a)中，并且所述电梯井道(21)在上部井道区域(21b)中具有第二开口(12)，其中，所述第二开口(12)这样构造和布置，使得通过烟囱效应在电梯井道(21)中形成的气流(13)引导经过电梯设备(20)的待冷却的部件(23)，尤其在此所述第一开口(11)和/或第二开口(12)布置在电梯井道(21)的井道壁(22)中，其中，所述冷却系统(10)包括沿所述电梯井道(21)延伸的冷却导管(15)，所述冷却导管(15)与所述第一开口(11)连接，所述冷却导管(15)构造为空气通道，所述气流(13)通过所述空气通道引导。

2.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述第一开口(11)和/或第二开口(12)具有节流阀(14)。

3.根据权利要求2所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述节流阀(14)构造成使得借助于控制器调节所述气流(13)。

4.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述冷却导管(15)至少部分地集成在电梯井道(21)的至少一个井道壁(22)中。

5.根据权利要求4所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述冷却导管(15)沿着待冷却的部件(23)引导和/或至少部分地集成在待冷却的部件(23)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却系统(10)，其特征在于，待冷却的部件(23)具有冷却肋片(17)。

7.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，待冷却的部件(23)具有通风机(18)。

8.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述冷却系统(10)具有引导液体的导管(19)。

9.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，所述冷却系统(10)具有至少部分地集成在至少一个井道壁(22)中的引导液体的导管(19)。

10.根据权利要求1所述的冷却系统(10)，其特征在于，待冷却的部件(23)是电梯驱动装置的变流器和/或励磁线圈。

11.电梯设备(20)，所述电梯设备包括至少一个电梯井道(21)和根据权利要求1至10中任一项所述的用于有针对性地冷却所述电梯设备(20)的至少一个部件(23)的冷却系统(10)。

12.根据权利要求11所述的电梯设备，其特征在于，在电梯设备(20)的电梯井道(21)中借助于直线驱动装置使轿厢(24)移动。