(57)【要約】【課題】エレベータ用巻上機の冷却性能向上によるファンレス化を実現する。【解決手段】回転子５の一端の内周に、回転子５の軸方向に延びる羽根９−ａが複数、所定の間隔で配置され、回転子５の他端（綱車８）の内周に、回転子５の軸方向に延びる羽根９−ｂが複数、所定の間隔で配置されている。羽根９−ａは遠心ファンと同様に周方向の風を起こし、回転子５と固定子１の間の隙間４を流れ、回転に伴い発生する銅損、鉄損によって高温となる、固定子巻線３、固定子鉄心２、回転子５、磁石を冷却する。羽根９−ｂが起こす風は、回転子５内部を流れ、回転に伴い発生する機械損によって高温となる、軸受７を冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータの巻上機に用いられる、両端を有する中空の環状筒体の回転子であって、
前記回転子の一端の内周に、前記回転子の軸方向に延びる羽根が複数、所定の間隔で配置され、
前記回転子の他端の内周に、前記回転子の軸方向に延びる羽根が複数、所定の間隔で配置されていることを特徴とする回転子。
【請求項２】
前記一端の内周に、前記一端から前記回転子の軸方向に延び、前記他端に至らずに前記回転子内の途中の位置で終端する羽根が複数、所定の間隔で配置され、
前記他端の内周に、前記他端から前記回転子の軸方向に延び、前記一端に至らずに前記回転子内の途中の位置で終端する羽根が複数、所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転子。
【請求項３】
前記一端の内周及び前記他端の内周の少なくとも一方において、複数の羽根の各々が、前記回転子の周方向に傾いていることを特徴とする請求項２に記載の回転子。
【請求項４】
前記一端の内周及び前記他端の内周の少なくとも一方において、複数の羽根の各々が、前記回転子の軸方向に傾いていることを特徴とする請求項２又は３に記載の回転子。
【請求項５】
前記他端の内周に複数のリブが所定の間隔で配置され、
各リブの外側の面に羽根が配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の回転子。
【請求項６】
前記回転子は、
内周に、前記一端から前記他端に至る羽根が複数、所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転子。
【請求項７】
各羽根が、前記回転子の周方向に傾いていることを特徴とする請求項６に記載の回転子。
【請求項８】
各羽根が、前記回転子の軸方向に傾いていることを特徴とする請求項６又は７に記載の回転子。
【請求項９】
前記回転子は、
前記一端において、前記エレベータの巻上機に含まれる固定子の固定子鉄心及び固定子巻線と所定の隙間を空けて対向し、
前記他端に、エレベータの巻き上げロープを支持する綱車が配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の回転子。
【請求項１０】
前記回転子が回転すると、
前記一端の内周に配置された前記複数の羽根により、前記一端と前記固定子鉄心及び前記固定子巻線との間の前記隙間に風が流れ、
前記他端の内周に配置された前記複数の羽根により、前記他端から前記一端の方向に風が流れることを特徴とする請求項９に記載の回転子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の回転子を備えることを特徴とするエレベータの巻上機。
【請求項１２】
前記エレベータの巻上機は、送風機を備えないことを特徴とする請求項１１に記載のエレベータの巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ用巻上機の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ用巻上機は大容量化が進み、固定子巻線の銅損、鉄心の鉄損による発熱密度が大きくなっている。
中大容量巻上機の場合、鉄心、巻線、磁石、軸受等の温度上昇を抑制するため、送風機を用いて強制冷却している。
例えば、特許文献１に記載の従来のエレベータ用巻上機においては、冷却用送風機によって発生した冷却風が主に固定子鉄心と回転子鉄心の間の隙間を通って流れ、高温となる固定子鉄心、巻線、回転子鉄心、磁石を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−５６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のエレベータ用巻上機では、冷却用送風機が故障した場合は、巻上機の鉄心、巻線、磁石、軸受等の温度が仕様を超え、特性劣化してしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決することを主な目的としており、冷却用送風機を用いることなく、エレベータ用巻上機を冷却できる構成を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転子は、
エレベータの巻上機に用いられる、両端を有する中空の環状筒体の回転子であって、
前記回転子の一端の内周に、前記回転子の軸方向に延びる羽根が複数、所定の間隔で配置され、
前記回転子の他端の内周に、前記回転子の軸方向に延びる羽根が複数、所定の間隔で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転子の両端の内周にそれぞれ複数の羽根が配置されているため、回転子の回転により冷却風を発生させることができる。
このため、冷却用送風機を用いることなく、巻上機を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るエレベータ用巻上機の全体を示す正面断面図である。
【図２】実施の形態１に係る回転子の一端に設置した羽根を示す、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施の形態１に係る回転子の他端に設置した羽根を示す、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施の形態２に係る回転子の一端に設置した羽根を示す、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】実施の形態３に係る回転子の他端に設置した羽根を示す、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】実施の形態４に係る回転子の他端に設置した羽根を図１の矢視Ｃ方向から見た図である。
【図７】実施の形態１に係るエレベータ用巻上機で発生する冷却風を示す図である。
【図８】実施の形態５に係るエレベータ用巻上機の全体を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の正面断面図である。
図２は、図１のうち、回転子５の一端の内周に設置した羽根９−ａを示す、図１のＡ−Ａ断面図である。
図３は、図１のうち、回転子５の他端（綱車８ともいう）の内周に設置した羽根９−ｂを示す、図１のＢ−Ｂ断面図である。
図２に示すように、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機では、回転子５の内周に沿って複数の羽根９−ａが所定の間隔で配置されている。
同様に、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機では、図３に示すように、回転子５の内周に沿って複数の羽根９−ｂが所定の間隔で配置されている。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機は、固定子鉄心２と固定子巻線３を有する固定子１と、固定子１の中心部に設けられたシャフト６と、固定子１と同軸にシャフト６に支持され回転自在に配置され、外周に永久磁石が設けられた回転子５とで構成される。
回転子５は、ハウジングに支持されたシャフト６にリブ１０を介して設定されている。
回転子５は、両端を有する中空の環状筒体である。
回転子５の他端（内周に羽根９−ｂが配置されている端）には、外周に綱溝を有する綱車８が設けられている。
綱車８は、綱溝において、エレベータの巻き上げロープを支持する。
また、回転子５は、一端において固定子１の固定子鉄心２及び固定子巻線３と、所定の隙間４を空けて対向している。
回転子５の外周側に永久磁石が設けられており、この永久磁石と対面する位置に固定子鉄心２及び固定子巻線３が配置されている。
また、前述したように、回転子５の一端の内周に、回転子５の軸方向に延びる羽根９−ａが設置され、また、回転子５の他端（綱車８）の内周に、回転子５の軸方向に延びる羽根９−ｂが設置されている。
また、図１中の符号７は、軸受である。
【００１１】
次に、図７を参照しながら動作について説明する。
固定子巻線３、固定子鉄心２、回転子５、磁石は運転時の銅損と鉄損によって発熱する。
この熱により、固定子鉄心２、固定子巻線３、回転子５、磁石が高温となるが、回転子５の一端の内周側に設置した羽根９−ａが回転子５の回転に伴い起こす方向１１−ａ、１１−ｃの風によって、熱は効率よく外部に排出される。
また、軸受７は運転時の機械損によって発熱する。
この熱により、軸受７が高温となるが、回転子５の他端（綱車８）の内周側に設置した羽根９−ｂが回転子５の回転に伴い起こす方向１１―ｂの風によって、熱は効率よく外部に排出される。
【００１２】
回転子５の一端の内周側に設置した羽根９−ａ及び回転子５の他端（綱車８）の内周側に設置した羽根９−ｂによって起きる風の流れについて更に説明する。
【００１３】
回転子５の一端の内周側に設置した羽根９−ａは、巻上機が回転すると、矢印１１−ａ、１１−ｃに示すように、遠心ファンと同様に周方向の風を起こし、矢印１１−ｄ、１１−ｅ、１１−ｆに示すように、その風は回転子５と固定子１の間の隙間４を流れ、固定子巻線３、固定子鉄心２、回転子５、磁石を冷却する。
回転子５の他端（綱車８）の内周側に設置した羽根９−ｂは、巻上機が回転すると、矢印１１−ｂに示すように、軸流ファンと同様に軸方向の風を起こし、軸受７を冷却する。
【００１４】
なお、エレベータ用巻上機のように、回転速度が毎分数百回転程度の場合、羽根によって発生する風量が大きくないため、羽根９−ａによって起こる風と、羽根９−ｂによって起こる風とが相互に干渉する影響は小さい。
回転子５の一端の内周側にのみ羽根９−ａを設置し、回転子５の他端（綱車８）の内周側に羽根９−ｂを設置しなかった場合は、軸受７近傍に風を十分に流すことができず、軸受７への冷却効果が小さくなる。
また、回転子５の他端（綱車８）の内周側にのみ羽根９−ｂを設置し、回転子５の一端の内周側に羽根９−ａを設置しなかった場合は、回転子５と固定子１の間の隙間４に風を十分に流すことができず、固定子巻線３、固定子鉄心２、回転子５、磁石の冷却効果が小さくなる。
【００１５】
以上のように、実施の形態１によれば、回転子の内周側に羽根を設置することで、回転子の回転とともに内部を通風する風を発生させ、送風機を用いずに、運転時に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、羽根を駆動力発生部と綱支持部に設けることで、冷却効果を向上させることが可能となる。
【００１６】
以上、本実施の形態では、
電機子コイルを有する固定子と、固定子の中心部に設けられたシャフトと、固定子と同軸にシャフトに支持され回転自在に配置された回転子とで構成され、回転子は回転子鉄心と回転子鉄心の周方向に複数の永久磁石を有し、回転子内周部と綱車内周部に周方向に複数枚の羽根を設けて構成されるエレベータ用巻上機を説明した。
【００１７】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係るエレベータ用巻上機の回転子内部の羽根９−ａを周方向に対して傾けて設置した場合を示した断面図である。
回転子５の一端の内部の羽根９−ａを周方向に対して垂直に設置した場合（図２）と比較して、巻上機の回転方向に伴って起こる風の量を大きくすることができ、固定子巻線３、固定子鉄心２、回転子５、磁石の冷却効果を向上させることができる。ただし、巻上機の回転方向によって、風の起きる大きさが異なる。
エレベータ用巻上機はかごの上昇時と下降時で回転方向が逆転する。上昇時と下降時で運転時に発生する発熱量が異なる場合に、発熱量が大きい回転方向で風量が大きくなるように羽根９−ａを傾かせることで効果的な冷却が可能となる。
なお、羽根９−ａを軸方向に対して傾けて設置することでも同様の効果を得ることができる。
【００１８】
以上、本実施の形態では、回転子内周側の羽根を周方向に対して傾けて設置したエレベータ用巻上機を説明した。
また、回転子内周側の羽根を軸方向に対して傾けて設置したエレベータ用巻上機を説明した。
【００１９】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係るエレベータ用巻上機の回転子５の他端（綱車８）内部の羽根９−ｂを周方向に対して傾けて設置した場合を示した簡略図である。
回転子５の他端（綱車８）内部の羽根９−ｂを周方向に対して垂直に設置した場合（図３）と比較して、巻上機の回転に伴って起こる風の量を大きくすることができ、軸受７への冷却効果を大きくすることができる。
巻上機の回転方向によって、風の起きる大きさが異なるが、実施の形態２に示した回転子５の一端の内部の羽根９−ａを周方向に対して傾けて設置することで、回転方向による冷却効果の差異を小さくすることができる。
なお、羽根９−ｂを軸方向に対して傾けて設置することでも同様の効果を得ることができる。
【００２０】
以上、本実施の形態では、綱車内周側の羽根を周方向に対して傾けて設置したエレベータ用巻上機を説明した。
また、綱車内周側の羽根を軸方向に対して傾けて設置したエレベータ用巻上機を説明した。
【００２１】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係るエレベータ用巻上機の綱車内部の羽根９−ｂをリブ１０に設置した場合を示した簡略図である。
綱車８とシャフト６の間にあるリブ１０に、図６に示すような羽根９−ｂを設置する。
図６は、図１の矢視Ｃから綱車８を見たときの羽根９−ｂの配置例を示している。
これは、綱車８内部の羽根を板金によって製造することを考えた場合、綱車８内周部に羽根９−ｂを設置することは非常に大変であることから、羽根９−ｂを綱車８の外側からリブ１０の外側の面に取り付ける構造とすることにより、作業を簡略化できる方法である。
なお、綱車８のリブに羽根９−ｂを設置した場合も、実施の形態１乃至３に記載の効果を得ることが可能である。
【００２２】
以上、本実施の形態では、綱車内周側の羽根を綱車とシャフトの間のリブ部に設置したエレベータ用巻上機を説明した。
【００２３】
実施の形態５．
図８は、本実施の形態に係るエレベータ用巻上機の正面断面図である。
図８の構成が図１の構成と異なっている点は、図１では、回転子５の一端と他端に羽根９−ａと羽根９−ｂが配置され、それぞれが回転子５の途中の位置で終端しているが、図７では、回転子５の内周に一端から他端に至る羽根９−ｃが配置されていることである。
なお、図８の回転子５の一端のＡ−Ａ断面図（図１のＡ−Ａ）、回転子５の他端（綱車８）のＢ−Ｂ断面図（図１のＢ−Ｂ）は、それぞれ図２及び図３に示したものと同様である。
また、羽根９−ｃを、図４及び図５のように周方向に傾けて配置してもよい。
また、羽根９−ｃを、軸方向に傾けて配置してもよい。
図８のように、回転子５の内周に羽根９−ｃを設置した場合も、実施の形態１乃至３に記載の効果を得ることが可能である。
羽根９−ｃ以外の要素は、図１に示したものと同様なので、説明を省略する。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  固定子、２  固定子鉄心、３  固定子巻線、４  隙間、５  回転子、６  シャフト、７  軸受、８  綱車、９  羽根、１０  リブ、１１  羽根によって発生した風の方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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