(57)【要約】モータ１１１およびドライバ１１３を含む駆動システムの熱は、モータおよびドライバと熱交換接触状態にあるヒートパイプ１１７，１１８を用いて除去される。この熱伝導エレメントは、モータおよびドライバから熱を受け取る第１の部分を有し、他の部分は、モータおよびドライバから離れた熱交換デバイスへ熱を移送する。熱伝導エレメントは、ヒートパイプあるいはヒートスプレッダ部材からなる。
2011524157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと該モータに電力源を供給するドライバとを含む駆動システムの熱を低減する装置であって、
上記駆動システムの少なくとも一つの構成要素と熱交換接触状態にある少なくとも一つの熱伝導エレメントを備え、この少なくとも一つの熱伝導エレメントは、上記少なくとも一つの構成要素から熱を受け取る第１の部分を有するとともに、この第１の部分から離れた第２の部分へと該第１の部分から熱を移送するように構成されており、
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントの上記第２の部分に近接し、上記エレベータ駆動システムの上記少なくとも一つの構成要素を冷却するように、上記第２の部分から熱を除去する熱交換デバイスを備える、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
上記駆動システムは、エレベータ駆動システムであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記熱交換デバイスは、上記モータおよびドライバから離れた位置において、上記少なくとも一つの熱伝導エレメントの上記第２の部分からの熱と熱交換を行うように構成された熱交換器からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
エレベータシステムが、モータおよびドライバに近接した構造的要素を有し、上記熱交換デバイスは、上記モータおよびドライバから離れた位置において、上記少なくとも一つの熱伝導エレメントの上記第２の部分からの熱と熱交換を行うように構成された上記構造的要素の一部からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
上記モータおよびドライバは空間的に互いに離れており、このモータおよびドライバの各々が、熱交換接触状態にある少なくとも一つの熱伝導エレメントを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも一つの熱伝導エレメントと接触する一体化したデバイスとなるように上記モータおよびドライバが統合されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントは、少なくとも一つのヒートパイプおよび少なくとも一つのヒートスプレッダ部材から選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントは、
（ａ）複数の熱サイホン、
（ｂ）エレベータ駆動システムの少なくとも一つの構成要素から熱を受け取る第１の部分と、熱を熱交換デバイスへ供給する第２の部分と、を備えた中空金属管からなり、２相混合物として液体−蒸気を有するとともに、上記第１の部分から上記第２の部分へと液体を供給するための毛細管構造を備えてなる複数のヒートパイプ、
（ｃ）第１の部分から熱交換デバイスに近接した第２の部分へ熱を移送するナノ粒子を用いた複数のパイプ、
の少なくとも一つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
モータと該モータに電力源を供給するドライバとを含む駆動システムの熱を低減する方法であって、
上記駆動システムの少なくとも一つの構成要素と熱交換接触状態となるように少なくとも一つの熱伝導エレメントを設け、この少なくとも一つの熱伝導エレメントは、上記少なくとも一つの構成要素から熱を受け取る第１の部分を有し、
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントにおいて、上記第１の部分から離れた第２の部分へと該第１の部分から熱を移送し、
上記駆動システムの上記少なくとも一つの構成要素を冷却するように、熱交換デバイスを用いて上記第２の部分から熱を除去する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
上記駆動システムは、エレベータ駆動システムであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記熱交換デバイスは、上記駆動システムの上記少なくとも一つの構成要素から離れた位置において、上記第２の部分からの熱と熱交換を行うように構成された熱交換器からなり、さらに、エレベータシステムが、エレベータ駆動システムの少なくとも一つの構成要素に近接した構造的要素を有し、上記熱交換デバイスは、上記エレベータ駆動システムから離れた位置において、上記第２の部分からの熱と熱交換を行うように構成された上記構造的要素の一部からなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントは、ヒートパイプおよびヒートスプレッダ部材の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
上記少なくとも一つの熱伝導エレメントは、
（ａ）複数の熱サイホン、
（ｂ）エレベータ駆動システムから熱を受け取る第１の部分と、熱を熱交換デバイスへ供給する第２の部分と、を備えた中空金属管からなり、２相混合物として液体−蒸気を有するとともに、上記第１の部分から上記第２の部分へと液体を供給するための毛細管構造を備えてなる複数のヒートパイプ、
（ｃ）第１の部分から熱交換デバイスに近接した第２の部分へ熱を移送するナノ粒子を用いた複数のパイプ、
の少なくとも一つから選択されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータマシンのモータならびにドライバおよびその冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータシステムは、一般に、昇降路内を移動するように支持されたエレベータかごを備える。このエレベータかごは、ビルの異なる階の間を移動し、例えば乗客や貨物を所望の目的地へ搬送する。エレベータマシンによって、このエレベータかごの所望の動きがもたらされる。
【０００３】
多くのエレベータマシンは、トラクションシーブを回転させるモータを含み、このモータによって、エレベータかごを吊り下げているローピング構成（例えば丸いロープや平坦なベルト）の動きが生じる。このマシンは、所望のエレベータかごの動きを達成すべく電力および制御信号をモータへ供給するドライバを備えている。
【０００４】
典型的な配置では、別々のモータとドライバとを備えている。これらの間の配線接続によって、ドライバが供給する制御信号に基づく所望のモータの動作が達成される。この伝統的な配置における一つの問題は、ドライバとモータとの間で必要な配線の量により、エレベータマシンの設置や修理の際に追加の費用が掛かるとともに複雑性が生じる、ということである。大部分のドライバに共通する他の問題は、ドライバの電子機器を冷却するための何らかの構成が必要となることである。
【０００５】
エレベータドライバの配置を変える一つの試みが特許文献１に示されている。この文献には、モータと一体化したインバータを備えたドライバ構成要素の分離についての提案が記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０４００２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近代のビルにおける、低コスト、高いスペース利用率、エネルギ効率、低騒音環境といった市場の要求が高まるにつれて、エレベータやそのモータならびに電子ドライバに対して、小型軽量化、電力の高密度化、低騒音化、エネルギ効率といった要求が生じる。モータならびにドライバにおける許容し得る電力密度を決定する重要なファクタの一つは、熱管理つまり冷却システムである。
【０００８】
モータの冷却システムは、典型的には、モータ表面から周囲空気への自然な対流による熱の除去に依存しており、多くの場合には、これによってモータの寸法が定まる。現代のエレベータは、通常、ブラシレスロータを具備した永久磁石モータを採用し、ステータのみが巻線を有する。抵抗損失が熱源となり、熱の除去が必要となる。エレベータシステムにおける通常のブレーキも、抵抗損失を伴う少なくとも１つの電磁コイルを有し、しばしば、システム内で２番目に大きな熱源となる。さらに、ベアリングの効率は、機械的な摩擦や、空気力学的および流体力学的な抗力によって制限され、従って、ベアリングがマシンへさらに熱を与える。
【０００９】
通常、モータドライバ冷却システムは、主に電力電子機器の電力損失に起因した熱の除去ならびに空気の強制循環のためのファンを備えている。熱源はヒートシンクに接続され、空気を強制循環するファンが、ヒートシンクから周囲環境へ熱を移動させるために用いられる。一般に、ヒートシンクはコストが嵩み、かつ大きなスペースを占有する。ファンは、騒音を発生し、ドライバの信頼性を低下させ、かつ保守の費用の増加を招く。従って、ファンの除去、あるいは少なくともファンの大きさや個数を低減することが望ましい。ファンの使用の代替としては、ドライバのハウジングの内側表面や外側表面を拡大し、自然の対流のメカニズムを使用することがなされている。
【００１０】
空気の強制循環による冷却ほど一般的ではないが、いくつかの例では、液体冷却が電力電子機器に適用される。このようなシステムでは、電力電子機器の高い熱流束が液体の移動によって吸収され、かつ離れた液体対空気熱交換器へと運ばれる。液体冷却システムは、より小型の電力電子機器領域に適用することができるが、離れた液体対空気熱交換器の寸法は、強制空気流システムで必要なものと同程度か、あるいはさらに大きなものとなってしまう。
【００１１】
典型的なエレベータマシンは、ケースを具備したモータを有する。ドライバは、モータへ電力および制御信号を供給する。ドライバとモータとが同じ位置にあるように、ドライバはモータケースに隣接して支持されている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、コストの増加、エネルギの消費、騒音の生成、信頼性の低下、を伴うファンや他のデバイスを用いることなく、モータおよび該モータやシステムの他の機器に電力源を供給するドライバを備えた駆動システムにおける熱を低減するための装置および方法である。
【００１３】
本装置は、モータあるいはドライバと熱交換接触状態にある少なくとも１つの受動的な熱伝導エレメントを含む。この熱伝導エレメントは、モータあるいはドライバから熱を受ける少なくとも１つの部分を有し、この第１の部分から運ばれてきた熱を受ける第２の部分を各熱伝導エレメントが有する。この第２の部分から熱を引き出してモータやドライバを冷却するために、熱交換デバイスが用いられる。
【００１４】
上記熱伝導エレメントとしては、ヒートパイプ、あるいはヒートスプレッダ、あるいは両者の組み合わせを用いることができる。
【００１５】
上記熱交換デバイスとしては、通常の熱交換器であってもよく、あるいは、エレベータシステムの構造的要素の一部を、モータやドライバから離れた位置において熱伝導エレメントの第２の部分からの熱と熱交換するように構成してもよい。
【００１６】
モータとドライバは、互いに別体のものとして従来のように接続し、モータおよびドライバの少なくとも一方が、熱交換接触状態にある少なくとも１つのヒートパイプを具備するようにしてもよい。あるいは、単一の外部表面を提供するようにモータとドライバとを一体化し、その外部表面に少なくとも１つのヒートパイプを接触させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】例示のエレベータマシンアッセンブリを含むエレベータシステムの要部を示す概略図。
【図２】エレベータマシンアッセンブリの一実施例の要部を示す斜視図。
【図３】図２の実施例の分解斜視図。
【図４】エレベータのモータおよびドライバの配置の異なる実施例を示す斜視図。
【図５】図４の実施例の要部を示す図。
【図６】図４の実施例のモータおよびドライバを含むエレベータマシンアッセンブリを示す図。
【図７】他の実施例の構成を示す図。
【図８】他の実施例の構成を示す図。
【図９】他の実施例の構成を示す図。
【図１０】本発明の一実施例の概略図。
【図１１】ヒートパイプの概略図。
【図１２】本発明の他の実施例の概略図
【図１３Ａ】本発明の他の実施例の概略図。
【図１３Ｂ】図１３Ａの実施例の平面図。
【図１４Ａ】本発明のさらに他の実施例の概略図。
【図１４Ｂ】図１４Ａの実施例の平面図。
【図１５】本発明の他の実施例の斜視図。
【図１６】本発明のさらに他の実施例の斜視図。
【図１７】図１６の実施例の変形例を示す図。
【図１８Ａ】図１６の実施例の他の変形例を示す図。
【図１８Ｂ】図１６の実施例の他の変形例を示す図。
【図１９Ａ】図１６の実施例のさらに他の変形例を示す図。
【図１９Ｂ】図１６の実施例のさらに他の変形例を示す図。
【図２０】図１０の実施例を具備しない場合の温度上昇を示すグラフ。
【図２１】図１０の実施例を具備する場合の改善された温度上昇を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、エレベータシステム１２の要部を概略的に示している。エレベータかご１４がガイドレール１５に沿って動くように支持されている。カウンタウェイト１６は、ローピング構成（例えば丸いロープや平坦なベルト）１７を用いて公知の態様でかご１４に接続されている。エレベータマシンアッセンブリ１８は、フレーム２０を有し、このフレーム２０が、モータ・ドライバ部２２、トラクションシーブ２４、ブレーキ部２６を支持している。上記フレーム２０は構造部材２８に支持されており、本実施例では、構造部材２８はガイドレール１５に接続されている。
【００１９】
図示例の一つの特徴は、モータ・ドライバ部２２が、モータ３０とドライバ３２とを同じ位置に備えることである。ドライバ３２は、電力および制御信号をモータ３０に供給する。モータ３０とドライバ３２とを同じ位置に有することは、ドライバおよびモータが別々の位置にある従来の構成と異なっている。
【００２０】
図２および図３に示すように、一実施例のモータ３０は、該モータ３０の構成要素を囲むモータケース４０を備えている。この実施例では、少なくとも１つのキャパシタ構成要素４４がケース４０の一端付近に設けられている。一実施例では、キャパシタ構成要素４４はキャパシタの電極からなる。図示例では、キャパシタ構成要素４４が、例えば、モータケース４０とマシンフレームの支持プレートとの間に支持されるようになっている。
【００２１】
ケース４０内部の構成要素の例としては、ロータ５０、ステータ５２およびチョーク５４を含む。チョーク５４をモータ構造内に組み込むことは、従来のモータの設計と異なっている。この実施例では、チョーク５４はラインインダクタからなり、ラインインダクタを構成するようにワイヤを備えたモータコアの一部を含んでいる。チョークをモータ構造内に組み込むことで、チョークを独立した構成要素として設けることを回避できる。エレベータマシンアッセンブリにおける独立した構成要素の数は、例えば、システムの複雑性や設置に要する時間に影響するので、これにより、スペースの節約や設置時間の削減がなされる。
【００２２】
本実施例では、ドライバ３２は、複数の基板６２からなる支持構造６０を有する。一つの実施例では、基板６２は、プリント回路基板の基板材料からなる。図示例では、一つの端部キャップ基板６４を有し、ここから各基板６２が延びている。基板６２，６４の各々は、複数の電子機器６６を支持している。モータ３０を作動させるための電力制御および制御信号の生成は、これらの電子機器６６によって達成される。
【００２３】
図示例では、ドライバ支持構造６０はモータケース４０に隣接して位置している。この特定の実施例では、ドライバ３２がモータケース４０によって支持されるように、少なくとも１つの基板６２，６４をモータケース４０が直接に受けている。これは、モータ３０とドライバ３２とを同じ位置に配置するための一つの配置例である。
【００２４】
図示例の他の特徴は、少なくともドライバ３２に対し冷却を与える冷却回路７０である。この例では、冷却回路７０は電気伝導性流体を含み、この電気伝導性流体が、ドライバ３２の電子機器６６に対し配置された閉ループ管路を流れ、熱を放散して電子機器６６を冷却する。冷却回路７０の上記管路は、少なくともいくつかのドライバ電子機器の間および周囲の経路に沿っており、流体がドライバ電子機器から熱を吸収するように、ドライバ電子機器に十分に近接している。この実施例では、電気伝導性流体は、モータ３０の電界によって、冷却回路７０を通して効果的にポンピングされる。この流体が流れることにより、ドライバ電子機器から熱が運ばれ、冷却がなされる。
【００２５】
このような配置の一つの特徴は、ドライバ３２に対する冷却がモータ３０の運転に応答してなされることである。ドライバ３２を冷却するための別の動力源は不要である。図示例は、モータ３０の運転によってドライバ３２への冷却が与えられるという利点がある。
【００２６】
図４，図５は、他の実施例の配置を示しており、これは、図２，図３の例に比較して異なるドライバ支持構造を備えている。この実施例では、複数の基板６２がドライバ３２の電子機器６６を支持している。例示のモータケース４０の外表面が、各基板６２を受けている。図５から最もよく理解できるように、本実施例の冷却回路７０は、冷却回路７０内の電気伝導性流体がモータ３０の電界によってポンピングされるように、モータ３０の中央部内に少なくとも部分的に位置する管路を含んでいる。さらに、冷却回路７０がモータ３０内に存在することによって、運転中に、ドライバ３２の冷却とともにモータ３０に対する冷却が与えられる。この例では、単一の冷却回路７０によって、モータおよびドライバに対する統合的な冷却機能が与えられる。また、マシンアッセンブリに必要な別々の構成要素の数が少なくなることで、設置時の複雑性が低減し、コストを削減することができる。さらに、モータ３０およびドライバ３２に対し単一の冷却源を有することで、必要なスペースが減少し、経済的となる。
【００２７】
図示例の一つの特徴は、モータ３０およびドライバ３２の位置の外部に必要な配線接続の量が少なくなることである。図４の例では、単一のコネクタ８０によって、モータ・ドライバ部２２と電源との間での電力供給のための接続がなされるととともに、エレベータかご１４の所望の位置および動作プロファイルを決定するエレベータコントローラ（図示せず）とドライバ３２との間での信号通信がなされる。エレベータシステムの箇所に設置しなければならない配線接続の量を少なくすることで、エレベータシステムの設置に伴う複雑性やコストがさらに低減する。
【００２８】
図６は、マシンフレーム２０の例と組み合わせた図４，図５の実施例を示している。この例では、フレーム２０は、複数の支持プレート８２と、これらの支持プレート８２の間に延びた連結ロッド８６と、を含む。この例では、フレーム２０が、モータ・ドライバ部２２と、トラクションシーブ２４と、ブレーキ部２６と、を支持している。支持プレート８２は、昇降路内あるいは必要であれば機械室内の適当な支持構造２８の上へのマシンアッセンブリの据付に寄与する。図示例の一つの特徴は、マシンルームレス型エレベータの昇降路内でマシンアッセンブリを位置決めすることが容易となることである。例示のマシンフレーム２０は単なる一つの例であり、当業者であれば、開示した実施例の他の特徴とともに、どのような他のフレーム構成を用いることができるか解るであろう。
【００２９】
例示のモータケース４０は、支持プレート８２の一つに固定される取付フランジ８８を有する。モータケース４０と支持プレート８２との結合、および、支持構造部材２８に対する支持プレート８２の位置によって、モータ３０およびドライバ３２からの熱を放散する熱伝導経路が提供される。図１の例においては、支持部材２８およびガイドレール１６がフレーム２０とともに、モータ３０およびドライバ３２からの熱を放散するためのヒートシンクとして機能する。従って、図示例は、運転中のモータ３０およびドライバ３２の温度を所望の温度に維持するための便利な方法を提供する。さらに、トラクションシーブ２４は金属からなり、ドライバ３２およびモータ３０を冷却するように熱を放散することができる。ドライバ３２およびモータ３０を同じ位置に備えることで、両者を冷却するために同じ構成要素を利用することができ、各々のために別々の冷却構成を必要とすることがない。
【００３０】
ドライバ３２は、例えば、図６に示すように、ドライバ３２の部分をモータのモータケース４０上に支持することによって、モータ３０と一緒に配置することができる。図７に示す代替例では、ドライバ３２をモータ３０の一部で支持することなく、ドライバ３２をモータ３０の位置に支持するようにしている。図７の例では、トラクションシーブ２４（図７では見えていない）に隣接したフレーム２０の部分にドライバ支持構造が取り付けられている。図８に示す他の例では、マシンフレーム２０を支持している構造部材２８にドライバ３２が直接的に支持されている。図９に示す他の実施例では、ドライバ３２がガイドレール１６に直接的に支持されている。
【００３１】
以上の記載により、当業者であれば、、エレベータマシンアッセンブリを構成する複数の構成要素を統合して個々独立した構成要素を回避すること、モータおよびドライバの冷却のためにマシンアッセンブリに関連した種々の構造（例えばマシンフレーム、支持構造、あるいはガイドレール）を利用すること、設置プロセスを単純化すること、などの開示した実施例の特徴を実現するために、モータ３０およびドライバ３２をどのように配置するのが最良であるか解るであろう。
【００３２】
図１０において、モータ１１１およびドライバ１１３を含むエレベータ駆動システム１１０が図示されている。効率的にかつ確実に運転するために、モータ１１１およびドライバ１１３の運転に伴い生じた熱を、最小限のエネルギコストならびに騒音でもって放散しなければならない。信頼性を最大とし、かつモータの寸法を最小とすべきである。
【００３３】
どのようなモータがエレベータ駆動システム内で用いられていても本発明の範囲内であるが、現代のエレベータの多くは、永久磁石ブラシレスモータを用いている。ステータのみが抵抗損失を伴う巻線を有し、この抵抗損失によって、除去すべき熱が生じる。
【００３４】
ドライバ１１３は、図示しない電力バスからモータ１１１の駆動に適した周波数および電圧への電力の変換を行うエレベータシステムの構成要素である。モータ１１１やドライバ１１３、あるいはエレベータ駆動システムの１つあるいは複数の構成要素から生じた熱を除去することは、本発明の範囲内である。本発明のエレベータ駆動システムは、ファンやその他の高価で騒音が大きくかつ非効率的な要素を具備しない本発明に係る冷却装置以外は、一般的な構成である。
【００３５】
ドライバ１１３は、ヒートパイプ１１７を支持するアルミニウム製取付ブラケット１１５を具備するものとして示されており、ヒートパイプ１１７の第１の部分１１７ａがドライバ１１３に接触して熱を受けるように設けられ、かつ第２の部分１１７ｂが、熱交換器１１９へと熱を放散するように用いられている。ヒートパイプ１１７は、略Ｌ字形に曲がっているが、第１の部分１１７ａが適当な熱伝達接触状態となるのであれば、他の構成であってもよい。モータ１１１にはヒートパイプ１１８が取り付けられており、このヒートパイプ１１８は、モータ１１１から図示するような熱伝導によって熱を受け取る第１の部分１１８ａを有し、第２の部分１１８ｂへと移動した熱が熱交換器１１９へと放出される。
【００３６】
ヒートパイプは、高温側境界部と低温側境界部との間の僅かな温度差でもって多量の熱を移送することができる熱移送メカニズムである。図１１に示すように、ヒートパイプ１４７の内部では、高温側境界部１４７ａにおいて液体が蒸気１４７ｃへと変化し、図１１の左側から右側へと流れる。このガス１４７ｃは自然に流れ、かつ低温側境界部１４７ｂにおいて液体に凝縮する。液体は落下あるいは毛細管作用により高温側境界部へと図１１の右側から左側へ戻り、ここで再び蒸発して、そのサイクルを繰り返す。典型的なヒートパイプは、密封された中空管からなる。銅やアルミニウムのような熱伝導性の金属が管の形成に用いられる。ヒートパイプには、比較的少量の液相の「作動流体」つまり冷媒（水、エタノール、水銀など）が封入され、残部が気相の作動流体で占められ、その他のガスは排除されている。
【００３７】
管の側壁の内側では、ウィック構造によって液相の作動流体に毛細管作用が与えられる。これは、一般には、焼結金属粉末あるいは管の軸に平行な一連の溝からなるが、原理的には、凝縮した液体に毛細管圧力を与えて加熱側の端部に戻すことができるものであれば、どのような材料でもよい。もしヒートパイプが連続的に傾斜していて加熱側の端部が下側となっている場合は、内側のライニングは不要である。作動流体は、単純にヒートパイプを流れ落ちる。このような単純な形式のヒートパイプは、熱サイホンとして知られている。垂直方向でのみ作用し得る熱サイホンを含め、どのような形式のヒートパイプであっても用いることができる。ヒートパイプの利点は、熱の移送におけるその優れた効率である。例えば、等価な断面積の中実の銅よりも良好な熱伝導体となる。さらに、ヒートパイプは、機械的可動部品、モータ、その他の騒音源を必要とせずに、熱を移送することができる。
【００３８】
また、さらに先進のヒートパイプ、例えばナノ粒子を用いた固体状態のデバイス、を用いることもできる。この種のデバイスの例は、例えば２００７年１月１２日出願の米国特許出願第１１／８５２，８４０号に記載されており、この出願は本願の参照となる。また代替として、ヒートパイプと機械的に等価なもの、例えば流体を移送するポンプを備えた管、なども用いることができる。
【００３９】
図１２においては、第２の部分１１７ｂ，１１８ｂが、構造的要素１２１、例えばマシンの表面、昇降路の金属フレーム、エレベータのレールなど、に接触している。このような設計の利点は、熱交換器（例えば図１０の熱交換器１１９）を除去でき、騒音や信頼性の問題を伴うことなく既存の構造を熱の除去に利用できることである。
【００４０】
図１３Ａ，図１３Ｂ、図１４Ａ，図１４Ｂは、モータおよびドライバの組み合わせ１３１の第２の形態を示しており、ここでは、モータ１３３とドライバ１３５とを一体化してある。一体化したモータおよびドライバの利点は、従前のエレベータシステムで用いられていた電力接続ケーブルを除去することで、大幅なコストの低減ならびにマシンの信頼性の向上が得られることである。やはりヒートパイプ１１７，１１８が第１の部分１１７ａ，１１８ａから第２の部分１１７ｂ，１１８ｂへと熱を伝達し、図１３Ａ，図１３Ｂでは熱交換器１１９と、図１４Ａ，図１４Ｂでは構造的要素１２１と、それぞれ相互作用する。
【００４１】
図１５は、本発明の適用例を図示しており、ここでは、モータ１４３およびドライバ１４５（これらは図１３Ａ，図１３Ｂ、図１４Ａ，図１４Ｂと同様の形で一体化されている）を支持する構造体の一部が、熱交換器として機能している。ヒートパイプ１４７，１４８は、モータ１４３およびドライバ１４５から熱を受け取る第１の部分１４７ａ，１４８ａを有する。これらのヒートパイプ１４７，１４８は、第２の部分１４７ｂ，１４８ｂを有し、これら第２の部分１４７ｂ，１４８ｂが、モータ１４３およびドライバ１４５を含むエレベータ駆動システムを支持しているベッドプレート１４９に接触して熱を逃がしている。
【００４２】
図１６は、図１５に示すヒートパイプシステムに代えてヒートスプレッダを用いたものを示している。図１６では、モータ１４１とドライバ１４３とがベッドプレート１４９上に別々に取り付けられており、ヒートスプレッダ１４６がドライバ１４３とベッドプレート１４９との間に配置されている。例えば肉厚のアルミニウムからなる構造体などでは、ドライバ１４３などの電力用電子機器で生じた高い流束の熱を直接的に拡散することができるが、ヒートスプレッダ１４６のように中間に設けた熱拡散構造によれば、より広い領域に亘って熱流束が拡散する。一般的な冷却設計における通常の押出型フィンヒートシンク材料とは異なり、より多くの熱をベッドプレート１４９上に拡散するために、安価な板状材料をスプレッダ１４６として用いることができる。ヒートスプレッダは熱伝導性の高い中実の材料、通常はアルミニウムあるいは銅からなる。ヒートスプレッダ１４６を構成する中実の材料のほかに、ヒートパイプの形態のものを用いることもでき、ここでは、平坦面の内部に、図１１のヒートパイプ１４７と同様に、液体から気体とする構造を有している。
【００４３】
図１７は、ドライバ１４５をヒートスプレッダ１４６に取り付け、このヒートスプレッダ１４６をさらにエレベータのカウンタウェイトレール１５１あるいは他の構造体に取り付けた構成を示しており、エレベータカウンタウェイトレールが強度確保のために必要とする一般的な鋼のような材料ではなく、アルミニウムや銅のような高熱伝達性材料をヒートスプレッダ１４６として用いることで、熱の拡散が向上する。
【００４４】
図１８Ａおよび図１８Ｂは、ドライバ１４５をベッドプレート１４９上に取り付けるためのヒートスプレッダ１４６とヒートパイプ１４７とを組み合わせた構成を図示しており、上記ヒートパイプ１４７が、ヒートスプレッダ１４６およびベッドプレート１４９を介してドライバ１４５の熱をさらに抜き取り、ヒートスプレッダ１４６に最も近いヒートパイプ１４７の部分から最も離れた部分へと熱を移動させる。図１８Ｂは、エレベータレール１５１の一方の側にあるヒートスプレッダ１４６上のドライバ１４５と、エレベータレール１５１の他方の側にあるヒートパイプ１４７と、の関係を示している。上記のように、ヒートパイプ１４７のヒートスプレッダに最も近い部分から、ドライバ１４５から離れた部分へと、熱が伝達される。
【００４５】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、一対のヒートパイプ１４７を備えたモータ１４３およびドライバ１４５を図示しており、上記ヒートパイプ１４７はモータ１４３の各々の側にあり、モータ１４３およびドライバ１４５からの熱を、モータ１４３の実質的に低温な部分１５１に伝達している。
【００４６】
例えば図１５に示すヒートパイプ１４７，１４８を具備しない場合や図１６のヒートスプレッダ１４６が十分に大きくない場合などのように熱の分配が有効でないと、デバイスにホットスポットが生じる。図２０のグラフは、図１９Ａのモータ１４３をヒートパイプ１４７無しで運転した場合のホットスポットの温度を示している。図示するように、温度は、時間の経過により、許容最高温度である１２５℃を越えて上昇する。これに対し、図２１のグラフは、部分１５１へ熱を伝達するヒートパイプ１４７を備える場合の同じヒートスポットの時間経過に伴う温度を示しているが、この場合には、許容最高温度である１２５℃には到達せず、従って、エレベータシステムの運転が顕著に改善されている。
【００４７】
以上、この発明を好ましい実施例に基づいて説明したが、当業者であれば、本発明の範囲内でその形態および細部の変更を認識できるであろう。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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