JP4369192B2

JP4369192B2 - エレベータ用巻上機

Info

Publication number: JP4369192B2
Application number: JP2003337657A
Authority: JP
Inventors: 覚長谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: JP2005104620A

Description

この発明は、エレベーター用巻上機に関し、特に電動機部の発熱を抑制するための冷却構造を有する巻上機に関するものである。

近年、エレベータ用巻上機の省エネルギー化，小型化並びに高回転化が進んでおり、外形寸法の割りに高回転の巻上機が主流となりつつある。巻上機の高回転化に伴い、ヨークや磁石表面に流れる渦電流が増大し、また、固定子巻線，鉄心の銅損や鉄損が増大して巻上機の温度が上昇する。このため、冷却用の排気ファンを巻上機に設置して強制通風し、通風時の粉塵対策を施したものとして、例えば、回転軸に誘導電動機の回転子と綱車が挿着され、機内に導入された冷却風で回転子とこの回転子が遊嵌する固定子を空冷するエレベータの巻上機において、固定子を機台に支持する一対の鉄心押え板の片側に、中間下部に流入口が形成された内部カバーを設け、この内部カバーの外側に、内部カバーに対して上方に偏心させ上端に吸入口が形成された外部カバーを設け、鉄心押え板の他側の下部に排気部と排気ファンを設け、この排気部と外部カバーの下端内側を連通する連通部とを備えることで、外部カバーから内部カバーに導いた冷却空気のうち、粉塵を含む空気は内部カバーの下端まで流下させて排気部に導き、粉塵を含まない空気は内部カバーに形成された流入口から誘導電動機の内部に導いたのち排気部から外部に放出するようにした技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開平０９−５６１２０号公報（第２頁、図１および図２）

従来のエレベータ用巻上機は上記のように構成されていたので、送風フアンを巻上機外側に装着したものは、近年の動向である巻上機の小型化に不利な構造であつた。また、上記のように通風路を設けて吸入口から巻上機内部に風を通して排気部から風を排気する場合、比重の重い粉塵を分離する構造としているが、それでも細かい粉塵は内部に入り込んでモーターの機能を損なってしまう可能性があるという問題点があった。
また、巻上機内部に設けた通風経路は、狭い隙間に複雑な経路を確保しているため、通風抵抗が高くなり、必ずしも効率の良い冷却構造とはなっていなかった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、巻上機を構成する電動機の巻線および鉄心部に風を取り込むことなく、効率よく冷却効果が得られるエレベータ用巻上機を提供することを目的とする。

この発明に係わるエレベータ用巻上機は、固定軸に軸受を介し回転自在に取り付けられた綱車と、この綱車と一体になって回転する回転子と、この回転子の内側に回転子と対向して設けられた固定子とを備えたアウタロータ型のエレベータ用巻上機において、綱車は、軸受に固定されるボスと、その外側に形成されたリブ及びリムとから成り、固定子は、リムの内径近傍の内径を有し固定軸との間に外部と連通する開口部を介して設けられた固定子保持部材の外周側に保持されており、固定子保持部材の内周側に固定子で発生する熱を伝導して放熱させる複数の放熱フィンが設けられ、且つ、綱車のリブに通風口が設けられ、開口部から、固定子及び回転子部を通過することなく、通風口へ通じる通風経路が形成されているものである。

この発明によれば、固定子保持部材の内周側に固定子で発生する熱を伝導して放熱させる複数の放熱フィンを設け、且つ、綱車のリブに通風口を設け、開口部から、固定子及び回転子部を通過することなく、通風口へ通じる通風経路を形成したので、モータの固定子巻線と固定子鉄心で発生する熱を効率よく放熱させて冷却することができる。また、モータの内部に通風路を形成することなく冷却ができるので、外部から粉塵が流入し固定子巻線に堆積してモータの機能を低下させるような不具合を防止できる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１によるエレベータ用巻上機の正面断面図であり、図では上部半分のみを表示している。図のように、両端が支持された固定軸１に、軸受２を介しボス３ａとリブ３ｂとリム３ｃからなり外周に綱溝３ｄを有する回転自在な綱車３と、この綱車３と一体に回転駆動し内周側に永久磁石４を有する回転子５とが設けられている。永久磁石４と対面する位置には固定子巻線６と固定子鉄心７からなる固定子を配置し、固定子鉄心７は、固定軸１と同心に配置されモータ外枠８に設けられた円筒状の固定子保持部材９の全周に取り付けられている。固定子保持部材９の内周側には固定子で発生する熱を伝導して放熱さす複数個の放熱フィン１０が取り付けられている。また、モータ外枠８内の回転子５に対向する近傍には回転子５の回転を制動するブレーキパッド１１が設けられている。１〜１１でアウタロータ型の同期電動機を備えたエレベータ用巻上機を構成している。なお、綱車３の綱溝３ｄには主索１２が巻掛けられて、その一端は図示しないエレベータのかごに、他端は図示しない釣合おもりに連結されて使用される。

次に動作について説明する。固定子巻線６および固定子鉄心７は運転時の銅損と鉄損によって発熱する。この熱は、固定子保持部材９およびモータ外枠８を伝導し外部に放散される。このとき、固定子鉄心７と接している固定子保持部材９は特に高温となるが、この内周側に設けた放熱フィン１０によって熱は外部に効率よく放熱される。

以上のように、実施の形態１の発明によれば、固定子の内周側に固定子で発生する熱を伝導して放熱さす放熱フィンを設けたので、運転時に固定子で発生する発熱を効率よく放熱させて巻上機を冷却することができる。
また、モータの内部に通風路を形成することなく冷却ができるので、外部から粉塵が流入し固定子巻線に堆積してモータの機能を低下させるのを防止できる。

実施の形態２．
図２は実施の形態２によるエレベータ用巻上機の正面断面図であり、図では上部半分のみを表示している。図において、１〜１２は実施の形態１で説明した図１と同等なので、符号の説明と動作の説明は省略する。本実施の形態の特徴として、固定子保持部材９と固定軸１との間を大きく開口させて、外部と連通する大きな空間を形成し、更に、綱車３のリブ３ｂには通風口１３を設けることにより、固定軸１の軸方向に、開口部から通風口１３を通る大きな通風経路を形成したものである。大きな開口部を確保するため、回転子５の内径を綱車３のリム３ｃの外径より大きく膨らませて、この部分の空間を利用し固定子巻線６と固定子鉄心７とを収納するように配置し、固定子保持部材９の内径は、綱車３のリム３ｃの内径近傍となるようにしている。

次に動作について説明する。固定子巻線６および固定子鉄心７は運転時の銅損と鉄損によって発熱する。この熱は、固定子保持部材９および外枠８を伝導し外部に放散される。このとき、固定子鉄心７と接している固定子保持部材９は高温となるが、その内側には矢印で示すように、固定軸１の軸方向に大きな通風経路を形成しているので冷却空気の通風路が確保でき、効率よく冷却することができる。

以上のように、実施の形態２の発明によれば、固定子鉄心の内周側に外部と連通する大きな開口部を設けると共に綱車のリブに通風口を設け、固定軸の軸方向に、開口部から通風口を通る通風経路を形成したので、運転時に固定子で発生する熱を効率よく放熱し冷却することができる。また、実施の形態１と同様に、電動機の巻線および鉄心部には冷却のための通風経路を形成しないので、冷却のための通風によって巻線や鉄心に塵埃が入り込むことを抑制することができる。

実施の形態３．
実施の形態３によるエレベータ用巻上機の正面断面図は、後述の綱車３に設けた通風口以外は実施の形態２で説明した図２と同等である。従ってそれらの構成部品の説明は省略する。本実施の形態の巻上機は、綱車３のリブ３ｂ部に設けた通風口の形状に特徴を有するものである。図３は本実施の形態による巻上機の綱車３の通風口の一例を示す図であり、図２の視Ａから見た図である。図に示すように、通風口１４の軸心は紙面に垂直ではなく、回転方向に対し同方向へ傾けて構成している。このため、綱車３が回転すれば通風口１４が風を切り、風が通風口１４を勢い良く貫通する。

なお、通風口の形状は、図３に限定するものではなく、例えば綱車３のリブ３ｂ部を扇風機の羽根のように捻った送風翼で構成しても良く、またボス３ａ部に別途羽根を取り付けても良い。

以上のように、実施の形態３の発明によれば、綱車に設けた通風口を、綱車の回転により通風が促進されるような形状としたので、その送風作用により通風経路の風速が増し、運転時に固定子で発生する発熱を実施の形態１または２よりも更に効率よく冷却することができる。

実施の形態４．
図４は実施の形態４によるエレベータ用巻上機の正面断面図であり、図では上部半分のみを表示している。図において、１〜７，１０〜１３は実施の形態２で説明した図２と同等なので符号と動作の説明は省略する。本実施の形態のモータ外枠１５は、綱車３も共に覆うように形成した全閉型の場合を示している。また、固定子鉄心７を取り付ける固定子保持部材１６は放熱フィン１０の内側へ伸ばし、この部分と固定軸１との間に（固定軸１の軸方向で説明すれば、放熱フィン１０と綱車３のリブ３ｂとの間に）送風ファン１７を設けている。そして、綱車３に設けた通風口１３に対向するモータ外枠１５の部分には通風孔１８を設けている。

次に動作について説明する。巻上機の運転時には固定子で発生する熱が固定子保持部材１６を介し放熱フィン１０に伝導される。そこで、送風ファン１７を作動さることにより、強制的に通風路に風の流れを起こして放熱フィン１０を冷却する。

以上のように、本実施の形態の発明によれば、放熱フィンと綱車のリブとの間に送風ファンを設けたので、強制的に通風路に風の流れを起こし放熱フィンを冷却できるので、実施の形態１〜３に比べ、運転時に固定子で発生する発熱を更に効率よく冷却することができる。特に、例えば防塵のため、図４のようにモータ外枠１５を全閉型にした場合でも、送風ファンによる強制通風のため風を効果的に放熱フィンに当てることができる。

なお、モータ外枠１５は、全閉型に限定するものではなく、実施の形態１のように綱車部は囲っていない形状のものでもよく、また、綱車の通風口は、例えば実施の形態３で説明した図３の通風口１４のようなものと組み合わせれば、更に効果的に冷却できる。

本発明は、特に、設置スペースに制約があるようなエレベータ用巻上機に利用して効果を上げることができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ用巻上機の正面断面図である。この発明の実施の形態２によるエレベータ用巻上機の正面断面図である。この発明の実施の形態３によるエレベータ用巻上機の綱車に設けた通風口の図である。この発明の実施の形態４によるエレベータ用巻上機の正面断面図である。

符号の説明

１固定軸２軸受
３綱車３ａボス
３ｂリブ３ｃリム
５回転子６固定子巻線
７回転子鉄心９，１６固定子保持部材
１０放熱フィン１３，１４通風口
１７送風ファン。

Claims

固定軸に軸受を介し回転自在に取り付けられた綱車と、この綱車と一体になって回転する回転子と、この回転子の内側に上記回転子と対向して設けられた固定子とを備えたアウタロータ型のエレベータ用巻上機において、
上記綱車は、上記軸受に固定されるボスと、その外側に形成されたリブ及びリムとから成り、
上記固定子は、上記リムの内径近傍の内径を有し上記固定軸との間に外部と連通する開口部を介して設けられた固定子保持部材の外周側に保持されており、
上記固定子保持部材の内周側に上記固定子で発生する熱を伝導して放熱させる複数の放熱フィンが設けられ、且つ、上記綱車の上記リブに通風口が設けられ、
上記開口部から、上記固定子及び上記回転子部を通過することなく、上記通風口へ通じる通風経路が形成されていることを特徴とするエレベータ用巻上機。
請求項１記載のエレベータ用巻上機において、上記綱車に設けた上記通風口を、上記綱車の回転により通風が促進されるような形状としたことを特徴とするエレベータ用巻上機。
請求項１又は請求項２に記載のエレベータ用巻上機において、上記放熱フィンと上記綱車のリブとの間に送風ファンを設けたことを特徴とするエレベータ用巻上機。