KR101515734B1 - 엘리베이터의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

번잡한 보수 작업이 불필요하고, 필요한 냉각효과를 얻을 수 있는 엘리베이터의 냉각장치를 제공한다. 이를 위해, 엘리베이터의 엘리베이터칸에 마련된 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치에 있어서, 상기 엘리베이터칸의 승강시의 주행풍에 의한 공기류를 상기 기기의 내부로 도입하는 흡기부와, 상기 기기의 내부의 공기를 상기 기기의 외부로 배출하는 배기부와, 상기 흡기부에 마련되고, 상기 공기류 내에 포함되는 이물을 상기 이물에 작용하는 원심력 및 중력 중 적어도 어느 하나를 이용하여 분리하는 이물분리수단을 구비하며, 상기 흡기부는 상기 이물분리수단에 의해 상기 이물이 분리되고, 당해 분리 전보다 이물함유량이 감소한 상기 공기류를 상기 기기의 내부로 도입하는 구성으로 한다.

Description

엘리베이터의 냉각장치 {COOLING DEVICE FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터의 냉각장치에 관한 것이다.

종래에 있어서, 엘리베이터의 엘리베이터칸에 설치된 제어기판 등의 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치로서는, 예를 들면, 방열핀이나 냉각팬 혹은 엘리베이터칸 주행시에서의 주행풍을 취입하는 덕트 등을 이용한 것이 있다.

이와 같은 종래에서의 엘리베이터의 냉각장치의 대표예를 도 12에 나타낸다. 이 도 12에서, 1은 도시하지 않은 엘리베이터의 엘리베이터칸의 예를 들면 상부에 설치된 조립상자이다. 이 조립상자(1) 내에는, 예를 들면 회로기판 등의 발열기기인 냉각대상물(2)이 수납되어 있다. 조립상자(1)의 일측면에는 흡기구(3)가 마련되어 있다. 이 흡기구(3)에는 흡기중의 모래 먼지 등의 이물을 없애기 위한 흡기필터(21)가 장착되어 있다. 조립상자(1)의 타측면에는 배기구를 겸한 배기팬(22)이 장착되어 있다. 이 배기팬(22)은 전동기에 의해 회전 구동되는 것이 일반적이다. 그리고, 이 배기팬(22)이 회전하면, 냉각대상물(2)로부터 발(發)하게 되는 열에 의해 온도가 상승한 공기가 조립상자(1)로부터 배기된다. 그러면, 조립상자(1) 내의 기압이 저하하기 때문에, 흡기구(3)로부터 외기(外氣)가 조립상자(1) 내로 흡기된다. 이 때, 흡기필터(21)에 의해 흡기중에 포함되어 있는 이물은 포획된다.

또, 종래에서의 엘리베이터의 냉각장치의 다른 예로서는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 것이 알려져 있다. 이 특허문헌 1에는, 엘리베이터칸에 탑재된 회로기판을 냉각하는 팬장치를 엘리베이터칸에 마련하고, 이 팬장치를 가이드 레일을 따라서 전동하여 엘리베이터칸의 승강을 안내하는 롤러 가이드의 회전을 기계적으로 전달하는 것에 의해 회전시키는 엘리베이터의 방열장치가 개시되어 있다. 또, 이 특허문헌 1에는, 엘리베이터칸의 승강시에 주행풍을 취입함과 아울러, 취입된 주행풍을 배출하는 복수의 흡배구(吸排口)와, 엘리베이터칸에 탑재된 회로기판에 주행풍을 유도하는 통풍덕트를 엘리베이터칸에 마련한 것도 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특개2001-341962호 공보

그렇지만, 이와 같은 종래에서의 엘리베이터의 냉각장치에 있어서, 방열핀을 이용한 것은 열전도에 의한 열의 확산과 방열핀 주변의 공기의 자연대류에 의해 냉각대상의 열을 방산(放散)한다. 따라서, 냉각대상의 발열량에 따른 체적을 가지는 냉각핀이 필요하고, 냉각대상의 발열량이 커지면 냉각핀의 사이즈가 커져, 넓은 설치 스페이스가 필요해 버린다고 하는 과제가 있다.

또, 종래에서의 엘리베이터의 냉각장치에 있어서, 냉각팬을 이용한 것은 엘리베이터칸 밖으로부터 강제적으로 공기를 취입하는 것이다. 엘리베이터칸 밖의 공기에는 모래 먼지 등의 이물이 포함되어 있는 경우가 있다. 이 때문에, 엘리베이터칸 밖으로부터 취입한 공기에 포함되는 모래 먼지 등의 이물이 냉각팬에 의해 냉각대상으로 불어 내지게 되어 버린다. 따라서, 팬에 이물이 부착·퇴적하여 냉각능력이 저하해 버린다고 하는 과제가 있다. 또, 냉각대상인 회로기판에 이물이 부착·퇴적했을 경우에는, 먼지 및 수분이나 탄화물 등에 의해 전기회로가 트랙킹하여 기기의 고장을 초래해 버린다고 하는 과제가 있다.

이와 같은, 엘리베이터칸 밖으로부터 취입한 공기에 포함되는 모래 먼지 등의 이물에 의한 트러블을 방지하기 위해, 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이 흡기구에 공기중의 이물을 없애기 위한 필터를 배치하는 경우가 있다. 그러나, 이 경우는, 필터에 이물이 많이 부착하면 막혀, 공기유입량이 감소하여 냉각능력이 저하해 버린다고 하는 과제가 있다. 이 필터의 막힘을 방지하기 위해서는, 정기적인 필터의 교환이나 청소 등의 보수가 필요하여, 번잡한 수고가 많이 걸린다는 과제가 있다.

또, 특허문헌 1에 나타난 종래의 엘리베이터의 냉각장치에서는, 롤러 가이드의 회전을 회전전달기구를 통하여 냉각팬으로 기계적으로 전달하여, 냉각팬을 회전시키는 동력으로 하고 있다. 이 때문에, 냉각팬이나 회전전달기구에서 가동부가 많이 존재하고, 이들 가동부에서는 마모가 발생한다. 따라서, 마모한 부품의 교환 등의 보수가 필요하여, 번잡한 수고가 많이 걸린다는 과제가 있다. 또한, 특허문헌 1에는, 엘리베이터칸 승강시의 주행풍을 취입하기 위한 복수의 흡배구를 가지는 통풍덕트를 엘리베이터칸에 마련하는 취지도 기재되어 있다. 그러나, 이와 같은 통풍덕트는 많은 부재를 필요로 하는 것으로, 엘리베이터칸 자중(自重)이 증가해 버린다고 하는 과제나, 제조에 많은 비용이 들어 버린다고 하는 과제가 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 번잡한 보수 작업이 불필요하고, 필요한 냉각효과를 얻을 수 있는 엘리베이터의 냉각장치를 얻는 것이다.

본 발명에 관한 엘리베이터의 냉각장치는, 엘리베이터의 엘리베이터칸에 마련된 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치에 있어서, 상기 엘리베이터칸의 승강시의 주행풍에 의한 공기류(空氣流)를, 상기 기기의 내부로 도입하는 흡기부와, 상기 기기의 내부의 공기를 상기 기기의 외부로 배출하는 배기부와, 상기 흡기부에 마련되고, 상기 공기류 내에 포함되는 이물을 상기 이물에 작용하는 원심력 및 중력 중 적어도 어느 하나를 이용하여 분리하는 이물분리수단을 구비하고, 상기 흡기부는 상기 이물분리수단에 의해 상기 이물이 분리되어 당해 분리 전보다 이물함유량이 감소한 상기 공기류를 상기 기기의 내부로 도입하는 구성으로 한다.

본 발명에 관한 엘리베이터의 냉각장치에서는, 번잡한 보수 작업이 불필요하고, 필요한 냉각효과를 얻을 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 냉각대상물을 내부에 수납한 조립상자의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 실제로 가동중의 엘리베이터에 탑재하여 냉각대상물의 온도변화를 계측했을 때의 구성 조건을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 엘리베이터의 냉각장치의 도 4의 구성 조건에서의 계측 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 3에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름을 설명하는 정면도이다.
도 12는 종래에서의 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도이다.

본 발명을 첨부의 도면에 따라 설명한다. 각 도면을 통해서 동일 부호는 동일 부분 또는 상당히 부분을 나타내고 있으며, 그 중복 설명은 적당하게 간략화 또는 생략한다.

실시형태 1.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 것이다. 도 1에 이 실시형태에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도를 나타낸다.

이 도 1에서, 1은 도시하지 않은 엘리베이터의 엘리베이터칸의 예를 들면 상부에 설치된 조립상자이다. 이 조립상자(1)는 대략 직방체(直方體) 모양의 상자체이다. 그리고, 이 조립상자(1) 내에는, 예를 들면 회로기판 등의 발열기기인 냉각대상물(2)이 수납되어 있다. 조립상자(1)의 하면의 일측단에는 흡기구(3)가 마련되어 있다. 이 흡기구(3)에는 흡기후드(hood)(4)가 장착되어 있다. 이 흡기후드(4)는 정면에서 보아 대략 반원형으로 형성되어 있다. 흡기후드(4)는 원호 모양으로 굽혀진 흡기부 도풍판(導風板)(4a)을 가지고 있다.

흡기후드(4)는 대략 반원형의 원호 부분이 아래쪽으로 되고, 직경 부분이 위쪽으로 되도록 하여, 조립상자(1)의 흡기구(3) 부분에 장착되어 있다. 이 때, 흡기후드(4)의 대략 반원형의 직경 부분 가운데, 한쪽의 반경 측이 흡기구(3)에 할당되고, 다른 쪽의 반경 측은 조립상자(1)의 측면에서 바깥쪽으로 나온 위치가 되도록 배치된다. 그리고, 흡기후드(4)에서의, 이 조립상자(1)의 측면으로부터 바깥쪽으로 나온 위치가 되도록 배치된 다른 쪽의 반경 측은 위쪽을 향하여 개구되어 있다. 이 개구부가 유입면(5)을 형성하고 있다.

흡기후드(4) 내의 흡기구(3) 측의 단부에는 이물분리판(6)이 마련되어 있다. 여기에서는, 흡기부 도풍판과 이물분리판이 이루는 각(7)이 예각이 되도록 직판(直板) 모양의 이물분리판(6)이 흡기후드(4)의 원호 측으로부터 내측으로 돌출 마련되어 있다. 그리고, 이 이물분리판(6)과 흡기부 도풍판(4a)을 사이에 두고 형성된 공간의 가장 이물분리판(6) 가깝게 되는 부분의 흡기부 도풍판(4a)에는 개구부인 기류진행방향 배출구(8a)가 마련되어 있다. 또, 흡기후드(4)의 양측(조립상자(1)의 전면(前面) 측 및 후면(後面) 측)의 흡기구(3) 측의 반은 개구부로 되어 있으며, 기류진행 측면방향 배출구(8b)가 형성되어 있다.

조립상자(1) 내의 측면에는 내부 도풍판(9)이 흡기구(3) 위쪽에 위치하도록 장착되어 있다. 이 내부 도풍판(9)은, 여기에서는 단면이 전체 원의 4분의 1의 원호 모양이 되도록 이루어져 있다.

조립상자(1)의 전면 및 후면의 상단에는 개구부인 배기구(10)가 각각 마련되어 있다. 그리고, 이들 배기구(10)의 외측에는 배기후드(11)가 각각 장착되어 있다. 이들 배기후드(11)는 각 배기구(10)의 상방 측을 덮는 상면 및 각 배기구(10)의 개구면과 평행한 면의 2면으로 이루어진다. 각 배기구(10)의 좌우 양측과 하방 측은 개방되어 있으며, 배기면(12)이 형성되어 있다. 이들 배기후드(11)는 위쪽으로부터의 주행풍(13)이 배기구(10)로부터 직접 유입하여, 기류의 방향성이 없어지는 것을 방지하는 정류(整流) 작용을 담당하고 있다(기류의 일방향성). 또, 배기후드(11)는 배기구(10)로부터 이물을 조립상자(1) 내부로 취입하기 어렵게 하는 기능도 가진다.

이와 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 것이 도 2이다. 엘리베이터칸이 상승하면 엘리베이터칸에 설치된 조립상자(1)도 엘리베이터칸과 함께 상승한다. 따라서, 조립상자(1)에 대해서 상대적으로 위쪽으로부터 아래쪽으로 주행풍(13)이 흐른다. 이 주행풍(13)이 흡기후드(4)의 유입면(5)에 닿으면, 기압의 차이로부터 흡기후드(4)의 흡기부 도풍판(4a)의 원호 모양의 형태에 따라서 기류가 유도된다. 그 때, 기류중에 포함되는 공기와 비교하여 질량이 큰 모래 먼지나 쓰레기류 등의 이물의 궤도는 자중과 원심력에 의해, 원호 모양의 궤도의 외측 가까이로 휘어진다(원심분리 작용). 즉, 유입하는 공기의 흐름(14) 중의 이물은 흡기부 도풍판(4a)의 내벽을 따라서 선회하며, 이물분리판(6)과 흡기부 도풍판(4a)을 사이에 두고 형성된 공간으로 유도된다.

이렇게 하여, 이물분리판(6)과 흡기부 도풍판(4a)을 사이에 두고 형성된 공간으로 유도된 이물함유량이 많은 공기는 기류진행방향 배출구(8a)로부터 주로 배출된다(배출구 진행방향으로의 공기의 흐름(15)). 기류진행방향 배출구(8a)로부터 배출되지 않았던 기류의 상당수는 위쪽 방향으로 진행되어, 흡기구(3)로부터 조립상자(1) 내부로 들어간다(조립상자 내 도입풍(16)). 한편, 기류진행방향 배출구(8a) 및 흡기구(3)로 유도되지 않은 나머지의 기류는 기류진행 측면방향 배출구(8b)로부터 배출된다(배출구 측면방향으로의 공기의 흐름(17)). 이 때, 중력에 의해 흡기후드(4) 및 흡기부 도풍판(4a)의 저부에 머문 이물을 기류진행 측면방향 배출구(8b)로부터 배출하면서 배기된다(이물의 배출작용). 흡기구(3)로부터 조립상자(1) 내부에 진입한 기류는 내부 도풍판(9)에 의해 진행방향을 바꾸어, 냉각대상물(2)로 불어 내진다. 이렇게 하여, 조립상자(1) 내로 도입된 공기류에 의해, 효율적으로 냉각대상물(2)을 냉각할 수 있다.

그리고, 냉각대상물(2)에 의해 따뜻하게 된 공기는 보다 기압이 낮은 배기구(10)로부터 배출된다. 배기후드(11)로부터 배출된 공기는 배기후드(11)로부터 외부의 주행풍(13)과 합류한다(유출하는 공기의 흐름(18)).

이와 같이 하여, 우선, 엘리베이터의 엘리베이터칸이 상승할 때의 주행풍(13)이 위쪽으로부터 닿는 바람을 취입하는 흡기후드(4) 및 조립상자(1) 내부에 바람을 취입하는 흡기구(3)에 의해, 조립상자(1)의 내부로 도입된다. 이 도입의 과정에서, 원호 모양의 흡기부 도풍판(4a)에 의해, 기류의 방향이 위쪽 방향으로 바뀌어짐과 아울러, 원심분리의 원리를 이용하여 기류중의 이물이 분리된다. 그리고, 최종적으로 이물분리판(6)에 의해, 조립상자(1) 내로 도입되는 공기로부터 이물이 제거된다. 이물분리판(6)에 의해 제거된 이물은 흡기후드(4)의 유입면(5)으로부터 들어간 기류의 일부에 의해서, 주된 기류의 진행방향에 있는 기류진행방향 배출구(8a) 및 주된 기류의 진행방향과 직교하는 방향에 있는 기류진행 측면방향 배출구(8b)로부터 배출된다. 즉, 흡기후드(4)의 원호 모양의 흡기부 도풍판(4a), 이물분리판(6) 및 기류진행방향 배출구(8a) 및 기류진행 측면방향 배출구(8b)는 주행풍(13)으로부터 이물을 분리하는 이물분리수단을 구성하고 있다.

이렇게 하여, 주행풍(13)의 도입 과정에서 이물이 제거된 공기는 조립상자(1) 내에서 내부 도풍판(9)에 의해서 냉각대상물(2)로 불어 내진다. 그리고, 냉각대상물(2)을 냉각하여 따뜻해진 공기는 조립상자(1)의 상측 가까이에 있는 배기구(10)로부터 조립상자(1)의 외부로 배출된다. 이 일련의 강제적인 공기의 흐름에 의해, 냉각이 행해진다.

한편, 이와 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름은 도 3과 같이 된다. 엘리베이터칸이 정지하여 주행풍이 없는 경우는, 조립상자(1) 내부의 냉각대상물(2)의 발열에 의해 발생하는 자연대류에 의해 배열(排熱)을 행한다. 주행풍을 받아 강제적인 공기의 흐름이 형성되는 경우와 비교하면 풍량은 적게 되지만, 자연대류에 의해, 하부의 흡기구(3)로부터 외기를 도입함과 아울러(정지시에 유입하는 공기의 흐름(19)), 상부의 배기구(10)로부터 배열하는 공기의 흐름(정지시에 유출하는 공기의 흐름(20))을 확보하여, 열이 체류하는 것을 막을 수 있다. 엘리베이터칸이 정지중은 주행풍이 상부로부터 닿지 않기 때문에, 배기구(10)로부터 배출된 난기(暖氣)는 위쪽 방향으로 올라간다. 여기서, 각 배기구(10)의 좌우 양측은 개방되도록 배기후드(11)는 구성되어 있다. 이 때문에, 주행풍이 없는 경우의 자연대류에 의한 난기가 배기 후 즉시 위쪽 방향으로 올라가서, 조립상자(1) 내부에서 난기가 체류하기 어려워지도록 할 수 있다.

주행풍 혹은 자연대류를 이용하여 소망의 배열 효과를 얻으려면, 흡기구(3)로부터 배기구(10)까지의 일련에 있어서 일정한 단면적을 가지는 풍로를 확보하도록 설계하는 것이 필요하다. 이 풍로란, 예를 들면 도 1에서는 주행풍이 유입하는 조립상자(1)와 흡기후드(4)가 이루는 유입면(5)으로부터 조립상자(1)와 배기후드(11)가 이루는 배기면(12)의 일련의 풍로를 가리킨다. 필요한 단면적은 흡기구(3)·배기구(10)의 수나 면적, 냉각대상물(2)의 발열량이나 형상·배치 등의 파라미터를 바탕으로, 열유체해석 시뮬레이션이나 실험 등의 수단에 의해 도출(導出)할 수 있다.

도 4는 이 실시형태의 엘리베이터의 냉각장치를 실제로 가동중의 엘리베이터에 탑재하여, 냉각대상물의 온도변화를 계측했을 때의 구성 조건을 설명하는 도면이다. 이 계측에 이용한 엘리베이터의 냉각장치에서는, 냉각효과를 높이기 위해 흡기부를 2개소, 배기부를 4개소 마련하고 있다. 또, 풍로(風路) 단면적과 냉각효과의 비교를 하기 위해, 조건 A에 대해서 풍로 단면적을 1.5배로 한 조건 B의 구성에서도 동시에 계측했다. 조건 C는 흡기부 구조의 차이에 의한 영향의 비교용이다. 이 조건 C에서는, 흡기부에 본원 발명에 관한 이물분리수단은 마련하지 않고, 주행풍의 역류방지를 위한 후드만을 배기부에 마련하고, 풍로 단면적은 조건 A와 동일하게 했다.

도 5에 도 4의 구성 조건에서의 24시간 분의 계측결과를 나타낸다. 계측대상은 케이스 내부의 프린트 기판의 실장(實裝) 부품(전해 콘덴서)의 표면온도로 했다. 케이스 내부의 통전(通電) 상태에 변화는 없고, 계측대상의 발열량은 시종 일정하다. 또, 엘리베이터 상태는 가속도 센서 출력에 의해 나타내어져 있다. 이 가속도 센서 출력은 0.00(V)을 중심으로 진동하고 있는 출력 곡선이다. 그리고, 이 진동의 진폭이 작은 전반 약 10시간은 정지시간대이며, 진동이 격렬해지는 후반 약 14시간은 주행 시간대이다.

이 도 5의 그래프에 있어서, 전체 시간대에 3 ~ 4℃ 정도의 온도 진폭이 있는 것은, 엘리베이터칸의 주행풍 외에, 승강로 안을 부정기적으로 불어 내는 바람이 있는 것에 의하는 것이다. 우선, 조건 A와 조건 B로 대비해 본다. 계측값의 평균 온도로 비교하면, 조건 B는 조건 A와 비교하여 정지시간대는 약 1℃ 낮고, 주행 시간대는 2℃ 이상 낮은 결과가 되었다. 즉, 풍로 단면적이 넓은 것이 기류에 의한 배열 효과가 높고, 주행풍의 혼잡에 의한 냉각효과가 높은 것이 확인되었다고 말할 수 있다. 또한, 이 24시간의 평균 온도차는 1℃ 이상이 된다.

다음으로, 조건 A와 조건 C로 대비해 보면, 도시는 생략하고 있지만, 조건 A와 조건 B와의 대비의 중간적인 결과였다. 즉, 조건 C가 조건 A와 비교해서, 정지시간대는 약 0.5℃ 정도 낮고, 주행 시간대는 1℃ 정도 낮은 결과가 되었다. 이 주된 이유로서는, 조건 A는 조건 C와 비교하여 흡기부의 풍로 형상의 만곡이나 이물분리판에 기인하는 흡기 저항이 높아지는 점 및 조건 A는 이물을 포함하는 기류를 도중에 배기하기 때문에, 조건 C와 비교하여 냉각대상에 닿는 풍량이 감소하는 점, 의 2점에 의하는 것이라고 생각된다. 따라서, 이 실시형태에 관한 이물분리수단을 구비한 흡기부를 이용하여, 이물분리수단을 이용하지 않는 경우와 동등 이상의 냉각효과를 얻으려면, 통풍로저항과 도중 배기에 의한 풍량의 감소량을 고려한 풍로 단면적의 설정이 필요하다라고 하는 것을 알 수 있다.

또한, 여기에서는, 직판 모양의 이물분리판(6)을 흡기부 도풍판과 이물분리판이 이루는 각(7)이 예각이 되도록 마련했다. 이 점에 대해서는, 이물분리판(6)을 예를 들면 'L'자형이나 원호형으로 굽힌 것으로 하고, 흡기부 도풍판과 이물분리판이 이루는 각(7)을 예를 들면 직각 정도로 하도록 해도 된다.

또, 여기에서는, 엘리베이터칸 상부에 조립상자(1)를 설치하는 경우에 대해서 설명했다. 엘리베이터칸의 하부에 조립상자(1)를 설치하는 경우에는, 엘리베이터칸의 하강시에 받는 바람을 취입하는 방향(상부 설치시와는 반대의 아래쪽 방향)으로 흡기후드(4)의 방향을 바꾸고, 배기후드(11)에 대해서는 하강시의 주행풍이 배기구(10)로부터 조립상자(1) 내로 취입되지 않는 방향(상부 설치시와는 반대의 아래쪽 방향)으로 바꾸는 것이 생각된다.

이상과 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치는, 엘리베이터의 엘리베이터칸에 설치된 기기인 조립상자(내의 냉각대상물)를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치로서, 엘리베이터칸의 승강시의 주행풍에 의한 공기류를 기기의 내부로 도입하는 흡기부와, 기기의 내부의 공기를 기기의 외부로 배출하는 배기부와, 흡기부에 마련되고, 공기류 내에 포함되는 이물을, 이물에 작용하는 원심력 및 중력 중 적어도 어느 하나를 이용하여 분리하는 이물분리수단을 구비하며, 흡기부는 이물분리수단에 의해 이물이 분리되어 당해 분리 전보다 이물함유량이 감소한 공기류를 기기의 내부로 도입하는 것이다.

또, 이물분리수단은 분리한 상기 이물을 공기류의 일부와 함께, 기기의 내부를 경유시키지 않고, 기류진행방향 배출구 및 기류진행 측면방향 배출구로부터 기기의 외부로 배출하는 것이다.

이 때문에, 주행풍을 활용한 강제 공냉시에 있어서, 메인턴넌스가 필요한 필터 등을 이용하지 않고 이물함유량을 줄인 공기로 기기의 냉각이 가능하다. 또, 이 때, 분리한 먼지 등의 이물은 풍압에 의해 기기 외부로 배출되기 때문에, 기기의 분해를 수반하는 번잡한 오버홀(overhaul)을 불필요하게 할 수 있거나, 또는, 작업 부담을 경감할 수 있다. 또한, 냉각용의 전원이나 마모부를 가지는 동력원이 불필요하고, 자연공냉 이상으로부터 강제공냉에 상당하는 정도까지의 냉각효과가 얻을 수 있어, 에너지 절약화, 자원 절약화를 도모하는 것이 가능하다. 이에 더하여, 흡기로부터 배기까지의 도풍로는 기기의 내부와 외부의 일부에만 부재를 추가하는 것으로 구성 가능하기 때문에, 기기 외부에 덕트 등을 마련하여 바람을 수집하는 방식과 비교하여 구성요소가 적고, 제조에 필요한 비용을 저감하며, 자원 절약화를 도모할 수 있다.

실시형태 2.

여기서 설명하는 실시형태 2는, 상술한 실시형태 1의 구성에서의 이물분리수단을 복수 마련하도록 한 것이다. 즉, 이 실시형태 2에서는, 주행풍의 유입면으로부터 조립상자 내로의 흡기구에 이를 때까지의 풍로에 복수 단계(여기에서는 3단계)의 이물분리수단을 마련하고 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시형태 2에 관한 것이다. 도 6에 이 실시형태에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 이 실시형태 2에는 복수의 이물분리수단이 마련되어 있다. 즉, 흡기후드(4)에는 흡기부 도풍판(4a), 이물분리판(6) 및 기류진행방향 배출구(8a) 및 기류진행 측면방향 배출구(8b)의 세트(set)가 복수(여기에서는 3개) 마련되어 있다. 그리고, 이들 세트는 다른 세트와 연결되어 일련의 풍로로 되어 있다. 즉, 유입면(5)이 형성되어 있는 1번째의 세트의 유출 측과 2번째의 세트의 유입 측이 연결되고, 2번째의 세트의 유출 측과 3번째의 세트의 유입 측이 연결되며, 3번째의 세트의 유출 측은 조립상자(1)의 하면에 마련된 흡기구(3)와 연결되어 있다.

이와 같이 흡기후드(4)는 수평방향으로 약간 길게 되어 있기 때문에, 흡기구(3)는 조립상자(1) 하면의 측면 가까이가 아니고, 조립상자(1) 하면의 거의 중앙 부근에 위치하게 된다. 이 때문에, 실시형태 1에서는 마련하고 있던 내부 도풍판(9)은 이 실시형태 2에서는 마련하지 않았다.

또한, 다른 구성은 실시형태 1과 동일하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 것이 도 7이다. 엘리베이터칸이 상승하면 조립상자(1)에 대해서 상대적으로 위쪽으로부터 아래쪽으로 주행풍(13)이 흐른다. 그리고, 이 주행풍(13)은 흡기후드(4)의 유입면(5)으로부터 취입되며, 1번째의 흡기부 도풍판(4a)의 원호 모양의 형태에 따라서 기류가 유도된다. 그 때, 실시형태 1과 마찬가지로, 원심분리 작용과 이물분리판(6)에 의해, 기류중의 이물이 분리되어, 기류진행방향 배출구(8a) 및 기류진행 측면방향 배출구(8b)로부터 배출된다.

기류진행방향 배출구(8a) 및 기류진행 측면방향 배출구(8b)로부터 배출되지 않았던 기류는, 일단, 위쪽 방향으로 진행되고, 다음의 2번째의 세트(이물분리수단)로 유입한다. 그리고, 1번째와 동일하게 하여, 1번째의 이물분리수단에서는 전부 제거되지 않았던 공기중의 이물을 제거한다. 또, 동일하게 하여, 3번째의 세트(이물분리수단)에 있어서, 전의 2개의 세트(이물분리수단)에서는 전부 제거되지 않았던 공기중의 이물을 제거한다. 이렇게 하여, 3단계의 이물분리수단으로의 이물제거과정을 거친 기류는 흡기구(3)로부터 조립상자(1) 내로 도입된다.

또한, 이 후에 계속되는 냉각대상물(2)의 냉각의 과정은 실시형태 1과 동일하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 이 실시형태에서의 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름을 나타내는 것이다. 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름은 실시형태 1과 거의 동일하다. 단, 이물분리수단의 수만큼 기류진행 측면방향 배출구(8b)(및 기류진행방향 배출구(8a))가 있기 때문에, 흡기후드(4)의 유입면(5)에 더하여, 이들 복수의 기류진행 측면방향 배출구(8b) 등으로부터 외기가 도입되는 점은 실시형태 1과는 다르다.

또한, 흡기부인 흡기후드(4)에 마련하는 이물분리수단의 수는 목적에 따라 몇 단계라도 된다. 그리고, 이물분리수단을 복수 단계 마련하는 경우에는, 1단마다 분리 대상으로 하는 이물의 종류(분진의 지름이나 중량 등)에 의해서, 흡기부 도풍판(4a)이 만드는 원호의 반경 치수를 변경하도록 해도 된다. 또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 흡기부 도풍판(4a)이 만드는 원호의 중심으로부터, 대략 수직 하부로 정류 부재를 마련하여, 흡기후드(4) 내의 기류의 궤적이 확실히 크랭크 모양이 되도록 해도 된다.

이상과 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치는 실시형태 1의 구성에서의 이물분리수단을 복수 연결해 마련한 것이다. 이 때문에, 실시형태 1과 동일한 효과를 발휘할 수 있는데 더하여, 이물분리 능력을 향상시킬 수 있다.

실시형태 3.

상술한 실시형태 1 및 2는 원심력 및 중력을 이용하여, 공기중으로부터 이물을 분리하는 것이었다. 이것에 대해, 여기서 설명하는 실시형태 3은 흡기부에서, 원심력에 의한 작용은 이용하지 않고, 중력을 주로 이용하여 공기중으로부터 이물을 분리하도록 한 것이다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시형태 3에 관한 것이다. 도 9에 이 실시형태에 관한 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 사시도를 나타낸다. 이 실시형태 3에서는, 냉각대상물(2)이 수납된 조립상자(1)의 하면의 아래쪽에 흡기후드(4)가 마련되어 있다. 이 흡기후드(4)는 조립상자(1)의 하면과 대략 평행하게 배치된 흡기부 도풍판(4a)을 가지고 있다. 즉, 흡기부 도풍판(4a)은 대략 수평하게 배치되어 있다. 그리고, 흡기후드(4)(흡기부 도풍판(4a))에 의해 형성되는 흡기부의 풍로는 대략 수평방향으로 직선적으로 불어 내는 도풍로 구조로 되어 있다. 또, 흡기부 도풍판(4a)은 조립상자(1)의 양측면으로부터 외측으로 돌출해 있다. 이 흡기부 도풍판(4a)의 돌출부에 위쪽으로부터의 주행풍(13)이 닿으면, 기압차에 의해, 흡기후드(4)에 의해 형성된 조립상자(1)의 하부의 도풍로로 주행풍(13)이 도입된다.

또, 조립상자(1)의 하면에는 흡기구(3)가 마련되어 있다. 흡기후드(4) 내를 대략 수평방향으로 불어 내는 공기류에서, 공기류중의 이물은 자중에 작용하는 중력으로 아래쪽에 강하하면서, 주로 직선적으로 불어낸다. 한편, 조립상자(1)의 하면의 근방 즉 위쪽에 있는 이물의 적은 공기의 일부는 보다 기압이 낮아 조립상자(1) 내로 흡기구(3)로부터 유입한다. 이와 같이 하여, 이물에 작용하는 중력의 작용에 의해, 이물을 많이 포함한 공기는 배출되고, 포함되는 이물이 비교적 적은 공기가 흡기구(3)로부터 조립상자(1) 내로 도입된다.

또한, 다른 구성은 내부 도풍판(9)이 마련되지 않은 것을 제외하여 실시형태 1과 거의 동일하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 주행중에서의 공기의 흐름을 설명하는 것이 도 10이다. 엘리베이터칸이 상승하면 조립상자(1)에 대해서 상대적으로 위쪽으로부터 아래쪽으로 주행풍(13)이 흐른다. 그리고, 이 주행풍(13)은 흡기부 도풍판(4a)의 돌출부에 닿아, 흡기후드(4)에 의해 형성된 조립상자(1)의 아래쪽의 도풍로로 도입된다. 그리고 상술한 같은 이물에 작용하는 중력의 작용을 이용하여, 이물을 많이 포함하는 아래쪽의 공기는 배출되며, 포함되는 이물이 비교적 적은 위쪽의 공기는 흡기구(3)로부터 조립상자(1) 내로 도입된다.

또한, 이 후에 계속되는 냉각대상물(2)의 냉각의 과정은 실시형태 1과 동일하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 11은 이 실시형태에서의 엘리베이터의 냉각장치를 적용한 조립상자의 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름을 나타내는 것이다. 엘리베이터칸 정지중에서의 공기의 흐름은 실시형태 1과 거의 동일하다. 자연대류에 의해, 조립상자(1)의 아래쪽의 흡기후드(4) 및 흡기구(3)로부터 외기가 취입되고, 조립상자(1)의 상부의 배기구(10)로부터 난기가 배출된다.

또한, 이 실시형태에서는, 흡기구(3)에 이물 분리용의 그물을 마련하도록 해도 된다.

이상과 같이 구성된 엘리베이터의 냉각장치는, 실시형태 1의 구성에서의 이물분리수단의 구성에 대신하여, 이물분리수단을, 공기류의 경로를 수평방향에서 직선 모양으로 형성하는 도풍판을 구비하고, 이물에 작용하는 중력을 이용하여, 공기류 내에 포함되는 이물을 도풍판에 의해 형성된 공기류의 경로에 대해서 연직 아래쪽으로 유도하는 것으로 분리하는 구성으로 한 것이다. 이 때문에, 실시형태 1의 구성에서의 메리트는 답습(踏襲)한 채로, 간결한 구성으로, 공간절약화를 도모할 수 있는 엘리베이터의 냉각장치를 얻을 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시형태 1 및 2에 있어서, 일련의 통풍로 단면적이 동일하면, 이물분리수단의 수가 1단인 경우와 비교해서 복수 단인 경우가 흡기부(유입부)의 공기 저항이 커진다. 이 때문에, 공기 저항을 낮게 하려면 단면적을 보다 크게 할 필요가 있어, 구성 스페이스나, 부재 사용량의 증가를 초래하게 된다. 또, 실시형태 3의 기류가 직선적으로 불어 내는 흡기부인 경우는, 공기의 흐름에 의해서는 이물이 조립상자(1) 내부로 출입하기 쉬워진다. 그러나, 공간을 절약하고, 단순한 형상이며, 또한, 적은 부재 사용량으로 냉각장치를 구성할 수 있다. 이와 같은 사정을 근거로 하여, 이상의 실시형태 1에서 3의 구성 가운데, 이물분리 기능을 우선하는지, 공간절약성을 우선하는지 등의 목적에 따라서, 적절한 구성을 선택할 수 있다. 즉, 흡기부의 이물분리수단의 구성을 변경함으로써, 이물을 분리하는 능력을 요구에 따라 바꿀 수 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 엘리베이터의 엘리베이터칸에 설치된 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치에 이용할 수 있다.

1 조립상자 2 냉각대상물
3 흡기구 4 흡기후드
4a 흡기부 도풍판 5 유입면
6 이물분리판 7 흡기부 도풍판과 이물분리판이 이루는 각
8a 기류진행방향 배출구 8b 기류진행 측면방향 배출구
9 내부 도풍판 10 배기구
11 배기후드 12 배기면
13 주행풍 14 유입하는 공기의 흐름
15 배출구 진행방향으로의 공기의 흐름
16 조립상자 내 도입풍
17 배출구 측면방향으로의 공기의 흐름
18 유출하는 공기의 흐름
19 정지시에 유입하는 공기의 흐름
20 정지시에 유출하는 공기의 흐름
21 흡기필터 22 배기팬

Claims (8)

1. 엘리베이터의 엘리베이터칸에 마련된 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치에 있어서,
   상기 엘리베이터칸의 승강시의 주행풍에 의한 공기류(空氣流)를 상기 기기의 내부로 도입하는 흡기부와,
   상기 기기의 내부의 공기를 상기 기기의 외부로 배출하는 배기부와,
   상기 흡기부에 마련되고, 상기 공기류 내에 포함되는 이물을 상기 이물에 작용하는 원심력 및 중력을 이용하여 분리하는 이물분리수단과,
   상기 흡기부에 마련되며, 반원형의 원호모양으로 형성되는 흡기부 도풍판을 가지는 흡기후드를 구비하며,
   상기 흡기후드는, 반원형의 원호부분이 아래쪽으로, 직경부분이 위쪽으로 되도록 배치되고,
   상기 이물분리수단은, 상기 흡기후드의 상기 흡기부 도풍판에 의해 연직 아래쪽으로 만곡한 원호모양으로 형성된 상기 공기류의 경로에서 상기 이물에 작용하는 원심력 및 중력을 이용하여, 상기 공기류 내에 포함되는 상기 이물을 상기 흡기부 도풍판에 의해 형성된 상기 공기류의 경로에 대해서 연직 아래쪽 또한 외주 가까이로 유도하는 것에 의해 분리하며,
   상기 흡기부는 상기 이물분리수단에 의해 상기 이물이 분리되어 당해 분리 전보다 이물함유량이 감소한 상기 공기류를 상기 기기의 내부로 도입하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이물분리수단은 상기 분리한 상기 이물을 상기 공기류의 일부와 함께, 상기 기기의 내부를 경유시키지 않고 상기 기기의 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 흡기부는 상기 이물분리수단을 복수 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
5. 엘리베이터의 엘리베이터칸에 마련된 기기를 냉각하는 엘리베이터의 냉각장치에 있어서,
   상기 엘리베이터칸의 승강시의 주행풍에 의한 공기류(空氣流)를 상기 기기의 내부로 도입하는 흡기부와,
   상기 기기의 내부의 공기를 상기 기기의 외부로 배출하는 배기부와,
   상기 흡기부에 마련되고, 상기 공기류 내에 포함되는 이물을 상기 이물에 작용하는 중력을 이용하여 분리하는 이물분리수단과,
   상기 흡기부에 마련되며, 흡기부 도풍판을 가지는 흡기후드를 구비하며,
   상기 흡기부 도풍판은, 상기 기기 보다 아래쪽에서 수평하게 또한 상기 흡기부 도풍판의 양 단부가 상기 기기의 양 측면보다 외측으로 돌출하도록 배치되고,
   상기 이물분리수단은, 상기 흡기후드의 상기 흡기부 도풍판에 의해 형성된 상기 공기류의 경로에서 상기 이물에 작용하는 중력을 이용하여, 상기 공기류 내에 포함되는 상기 이물을, 상기 흡기부 도풍판에 의해 형성된 상기 공기류의 경로에 대해서 연직 아래쪽으로 유도하는 것에 의해 분리하며,
   상기 흡기부는, 상기 이물분리수단에 의해 상기 이물이 분리되어 당해 분리전보다 이물함유량이 감소한 상기 공기류를, 상기 기기의 내부로 도입하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 기기의 내부에 마련되고, 상기 흡기부에 의해 상기 기기의 내부로 도입된 상기 공기류를 상기 기기의 내부의 냉각대상으로 유도하는 도풍수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 배기부는 상기 주행풍이나 이물이 상기 배기부로부터 상기 기기의 내부에 들어가는 것을 방지하고, 상기 흡기부로부터 상기 배기부에 이르는 공기류의 일방향성을 확보하는 배기후드를 구비한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.
8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 흡기부는 상기 배기부보다 아래쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 냉각장치.

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