(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱フィンのメンテナンスを行うことなく発熱部品の冷却性能を維持することができ、しかも経済的なエレベータの制御装置を提供する。【解決手段】エレベータ制御用の発熱部品２５に熱的に接続された放熱フィン２３を通風流路に配置して発熱部品２５を放熱させるエレベータ制御装置において、放熱フィン２３をはさんで通風流路に配置された吸気と排気のファン２７，２９と、排気のファン２９の回転方向を切り替える切替手段とを備えて構成される。すなわち、排気のファン２９を逆回転させて、それぞれのファンから放熱フィン２３に向かって流れ込んだ空気を衝突させることにより、放熱フィン２３に付着した塵埃を剥離させ、再び排気のファン２９を正回転させることにより塵埃を排出することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ制御用の発熱部品に熱的に接続された放熱フィンを通風流路に配置して前記発熱部品を放熱させるエレベータ制御装置において、
前記放熱フィンをはさんで前記通風流路に配置された吸気と排気のファンと、前記排気のファンの回転方向を切り替える切替手段とを備えることを特徴とするエレベータ制御装置。
【請求項２】
前記切替手段は、エレベータの運転信号が出力されるときに、前記排気のファンを正回転させ、前記運転信号が出力されないときに、前記排気のファンを逆回転させることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ制御装置。
【請求項３】
前記切替手段は、前記運転信号が出力されないときに、前記排気のファンを設定時刻に応じて逆回転させることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータ制御装置に係り、特に、大電力半導体素子等の発熱部品を冷却するのに好適な手段を備えたエレベータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレベータの制御装置においては、インバータ回路等の構成部品として半導体素子等の電気部品が多く用いられている。
【０００３】
しかし、このような電気部品は、一般に動作時において発熱しやすいことから、効率よく放熱させるため、冷却手段が必要になる。そのため、例えば、放熱フィンの裏面に発熱部品を実装し、その放熱フィンを通風流路に配置して、冷却ファンにより冷却風を流すことにより、発熱部品から発せられた熱を強制的に放出させる方法が知られている。
【０００４】
ところで、ビルなどに設置されるエレベータの制御装置においては、例えば、乗りかごの昇降路の上方に設けられた機械室等に制御盤が設置されている。このような空間は一般に換気が悪いため、粉塵や埃等（以下、塵埃と略す。）が多く存在する。そのため冷却ファンの冷却風に取り込まれた塵埃が放熱フィンに付着することにより、放熱フィンの冷却効果を次第に低下させるおそれがある。
【０００５】
このような問題に対し、例えば、冷却風の流入口にエアフィルタを配置して、流入空気に含まれる塵埃を除去する方法が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００６】
また、放熱フィンを制御盤の筐体内の背面側に取り付けるとともに、放熱フィンの放熱部と対向する筐体の壁面に開閉可能な点検窓を形成した技術が開示されている（特許文献２参照）。これによれば、保守点検時に点検窓を介して放熱部の清掃除去が容易になるという利点がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３３８０７４号公報
【特許文献２】特開平２−３０１１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１によれば、放熱フィンへの塵埃の付着を抑制できるが、フィルタの設置や交換に伴うコスト増加の問題、及びフィルタに目詰まりが生じると冷却能力が低下するという問題がある。
【０００９】
一方、特許文献２においては、制御盤の筐体の多くは、機械室の壁際に設置されるか、又は筐体同士を背中合わせにして配置されるため、点検窓からのメンテナンス空間を十分に確保できない場合がある。
【００１０】
本発明は、経済的で、放熱フィンのメンテナンスを行うことなく、発熱部品の冷却性能を維持すること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、エレベータ制御用の発熱部品に熱的に接続された放熱フィンを通風流路に配置して発熱部品を放熱させるエレベータ制御装置において、放熱フィンをはさんで通風流路に配置された二つのファンと、このファンの回転方向を切り替える切替手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、吸気用のファンと排気用のファンのうち、例えば、排気用のファンの回転方向だけを正回転から逆回転させることにより、それぞれのファンから吸い込まれた空気が放熱フィンに向かって流れ込み、放熱フィンにおいて空気の衝突が生じる。このとき、放熱フィンには、空気流の衝突にともなう力が作用するため、放熱フィンに付着する塵埃を剥離させることができる。また、その後、排気用のファンの回転方向を正転に戻すことにより、剥離された塵埃を外に排出することができる。
【００１３】
具体的に、切替手段は、エレベータの運転信号が出力されるときに、排気のファンを正回転させ、運転信号が出力されないときに、排気のファンを逆回転させるようにする。すなわち、排気のファンを逆回転させると、空気が一方向に流れなくなり、放熱フィンの冷却性能を低下させることになる。このため、発熱部品からの発熱が生じなくなる運転停止中に排気のファンを逆回転させることにより、冷却性能を損なわず、塵埃を剥離させることができる。なお、剥離した塵埃は、続いて運転停止中、又は運転中に排気のファンを正回転させることにより外に排出することができる。
【００１４】
この場合において、切替手段は、運転信号が出力されないときに、排気のファンを設定時刻に応じて逆回転させるようにしてもよい。例えば、放冷フィンへの塵埃の付着が少ない環境においては、エレベータの運転が停止するたびに排気のファンを逆回転させる必要はなく、例えば、エレベータの利用頻度が低い夜間の時間帯に限って排気のファンを逆回転させるようにしても、放冷フィンの冷却能力を十分に維持することができる。このようにすれば、ファンの回転方向の切り替え頻度を少なくできるから、例えば、制御トラブルを減少させて装置の寿命を長くできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放熱フィンのメンテナンスを行うことなく発熱部品の冷却性能を維持することができ、しかも経済的なエレベータの制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用してなるエレベータ制御装置の実施の形態を説明する。図１は本発明を適用してなるエレベータ制御装置を備えたエレベータ装置の概略図、図２は本発明を適用してなるエレベータ制御装置における実装部の冷却機構を示す斜視図、図３は本発明を適用してなるエレベータ制御装置の構成図、図４は本発明を適用してなるエレベータ制御装置の実装部の冷却運転の動作を説明する図、図５は本発明を適用してなるエレベータ制御装置の実装部の清掃運転の動作を説明する図、図６は本発明を適用してなるエレベータ制御装置のファンの運転動作を説明するフローチャート、図７は本発明を適用してなるエレベータ制御装置のファンの運転動作を説明するタイムチャートである。
【００１７】
本実施の形態のエレベータ装置は、図１に示すように、エレベータ昇降路に設置された乗りかご１と、この乗りかご１を昇降させる駆動装置３と、乗りかご１の上に設置されたかご上制御装置５と、各階のホールに設置されて利用者が操作するホール釦７と、ホール釦７，乗りかご１内の操作盤９，駆動装置３とそれぞれ電気的に接続されてエレベータ全体を制御する制御盤１１を備えている。
【００１８】
駆動装置３は、巻き上げ機１３、ロータリーエンコーダ１５、シーブ１７、カウンタウェイト１９から構成される。乗りかご１にはロープの一端が連結され、ロープの他端は巻き上げ機１３、シーブ１７を経由してカウンタウェイト１９と繋がっている。巻き上げ機１３が回転駆動することにより乗りかご１は昇降路内を移動するようになっている。
【００１９】
かご上制御装置５は、制御盤１１との間で信号を送受信する通信機器、マイクロコンピュータ等を備えて構成され、乗りかご１の戸開閉動作等を制御するようになっている。乗りかご１内に設置される操作盤９には、行先階を登録する行先階釦、戸の開閉を制御する戸開閉釦等、運転に必要なスイッチ類が備えられ、かご上制御装置５を介して制御盤１１と信号を送受信するようになっている。制御盤１１は、筐体内に、例えば、マイクロプロセッサ２１（以下、ＭＰＵ２１という。）等の電気部品が収納されている。
【００２０】
次に、制御盤１１内で実装される電気部品を冷却する機構について説明する。
【００２１】
図２に示すように、放熱フィン２３は、ヒダ状の放熱部の裏面に電気部品を実装する実装面を有している。この実装面には、例えば、駆動制御用として用いられる大電力半導体素子等の発熱部品２５が熱的に接続、つまり実装されている。放熱部は空気が流れる複数の溝を有し、その溝に沿った両端には、吸気ファン２７と排気ファン２９が対向して配置されている。すなわち、吸気ファン２７と排気ファン２９に挟まれた放熱部の溝は通風流路となり、ファン２７，２９を駆動させることにより放熱部が空冷されるようになっている。なお、図２では、吸気ファン２７と排気ファン２９が放熱フィン２３とそれぞれ密着する例を示しているが、これに限らず、吸気ファン２７と排気ファン２９との間に形成される通風流路に放熱部が配置されていればよい。
【００２２】
一般にエレベータの制御装置は、図３に示すように、主回路装置３１と、制御回路装置３３を備えて構成される。主回路装置３１は、三相の交流電力を直流電力に変換するコンバータ部３２と、直流電圧を平滑する平滑コンデンサ３５と、変換された直流電力を再び交流電力に変換するインバータ部３７を備えている。
【００２３】
一方、制御回路装置３３は、エレベータ駆動制御部３９と、インバータ駆動回路４１と、ファン駆動回路４３を備えて構成され、コンバータ部３２から出力される電力を可変電圧可変周波数制御して、巻き上げ機用のモータ４５の駆動を制御するようになっている。
【００２４】
ホール釦７や操作盤９に入力された目的階の情報、及び、乗りかご１の現在位置情報がエレベータ駆動制御部３９に入力されると、制御盤１１内のＭＰＵ２１により起動信号、停止信号、上昇信号、下降信号、速度指令等が生成され、これらの信号に基づいて、エレベータ駆動制御部３９からインバータ駆動回路４１及びファン駆動回路４３に駆動信号が出力され、次いで、インバータ駆動回路４１を介してインバータ部３７に駆動信号が出力される一方、ファン駆動回路４３を介して吸気ファン２７と排気ファン２９に駆動信号が出力される。そして、インバータ部３７から出力された信号がモータ４５に入力されることによりモータ４５の駆動が制御される。
【００２５】
本実施の形態において、発熱部品２５とは、コンバータ部３２やインバータ部３７に搭載される大電力半導体素子を示すものであり、これらを放熱フィン２３に実装して空冷することにより強制的に冷却を行うようになっている。
【００２６】
次に、このようなエレベータの制御装置に搭載される吸気ファン２７と排気ファン２９の動作について説明する。
【００２７】
従来のファン駆動回路４３に対する制御指令は、エレベータの起動信号（動作信号）が発生しているときは、冷却運転指令が発せられ、吸気ファン２７と排気ファン２９はいずれも回転方向が一致した正回転となり、図４に示すように、吸気ファン２７から排気ファン２９に向けて冷却風が一方向に流れることにより冷却運転が行われている。一方、エレベータの起動信号が発生していないとき、つまり停止信号が発生しているときは、この信号が発せられてから所定時間が経過した後、吸気ファン２７と排気ファン２９に対して運転停止指令が発せられ、ファンの回転が停止していた。
【００２８】
これに対し、本実施の形態のファン駆動回路４３に対する制御指令は、従来の冷却運転指令の他に、図５に示すように、排気ファン２９の回転方向を逆回転させる機能をもたせて、放熱フィン２３に付着する塵埃を除去する運転（以下、清掃運転という。）を行うようにしている。なお、排気ファン２９が逆回転すると、排気ではなく吸気が行われる。
【００２９】
このように吸気ファン２７を正回転、排気ファン２９を逆回転させることにより、それぞれのフィンを通過した空気が冷却風として放熱フィン２３に向かって流れ込み、ヒダ状の放熱部において互いに衝突する。このとき放熱フィン２３に付着した塵埃には、冷却風同士の衝突にともなう力が作用するため、放熱フィン２３から塵埃を剥離させることができる。続いて、排気ファン２９を再び正回転に戻す運転（以下、ゴミ排出運転という。）を行うことにより、剥離した塵埃を放熱部から取り除くことができる。
【００３０】
以下、図６，図７を用いて吸気ファン２７と排気ファン２９の制御について具体的に説明する。
【００３１】
図６に示すように、先ず、ステップＳ１において、エレベータの起動信号の発生の有無が判定され、起動信号の発生が検知されたときは、冷却運転が開始される。この冷却運転においては、図４で説明したように従来の冷却運転と同様、吸気ファン２７と排気ファン２９はいずれも正回転となり、それぞれ吸気モード、排気モードとなる。
【００３２】
これに対し、起動信号の発生が検知されないときは、ステップＳ２に進み、ＭＰＵ２１に内蔵されるタイマ機能により、現在時刻が設定時刻に達しているか否かを判断する。ここで、例えば、エレベータ利用の少ない夜間の設定時刻に達しているときは、ステップＳ３に進む。
【００３３】
ステップＳ３では、前回の清掃運転から所定の起動回数（例えば、５００回）に達しているか否かを判断する。ここで、所定の起動回数に達しているときは、清掃運転が開始される。この清掃運転においては、図５で説明したように、吸気ファン２７が正回転、排気ファン２９が逆回転となり、いずれも吸気モードとなる。この清掃運転は、設定時間の間、連続的、又は断続的に行われ、これにより放熱フィン２３に付着した塵埃が剥離される。
【００３４】
清掃運転が開始されると、ステップＳ４において、エレベータの起動信号の発生の有無が判断され、ここで、起動信号が検知されたときは、直ちに冷却運転に移行して、清掃運転において剥離された塵埃が排気ファン２９を通過して外部に排出される。一方、起動信号の発生が検知されないときは、引き続き清掃運転が行われ、ステップ５において、清掃運転が設定時間に達したか否かを判断し、設定時間に達したときは、ゴミ排出運転に移行する。このゴミ排出運転においては、図４で説明した冷却運転と同様、吸気ファン２７と排気ファン２９はいずれも正回転となり、それぞれ吸気モード、排気モードとなる。これにより、剥離された塵埃が排気ファン２９を通過して外部に排出される。
【００３５】
ゴミ排出運転が開始されると、ステップＳ６において、エレベータの起動信号の発生の有無が判断され、ここで、起動信号が検知されたときは、冷却運転に移行して、引き続き、剥離された塵埃の排出が行われる。一方、起動信号が検知されないときは、ステップＳ７に進み、ゴミ排出運転が設定時間に達したか否かを判断し、設定時間に達したときは、吸気ファン２７と排気ファン２９の運転を停止させる。
【００３６】
図７に排気ファン２９のタイムチャートを示す。図に示すように、時刻ｔ０において、エレベータの運転が停止すると排気ファン２９は逆回転を始める。このとき吸気ファン２７は正回転を行っているため、清掃運転が開始されて、両方向から冷却風が取り込まれ、空気の衝突により放熱フィン２３に付着する塵埃が剥離される。続いて時刻ｔ１になると排気ファン２９が正回転に切り替えられてゴミ排出運転となり、通常の冷却運転と同様の動作により、清掃運転において剥離された塵埃が排気ファン２９を通じて外部に排出される。そして、一定時間、ゴミ排出運転を行った後、時刻ｔ２になると吸気フィン２７と排気フィン２９の運転が停止され、以後、エレベータの運転が開始されるまで停止状態が維持される。なお、例えば、清掃運転中にホール釦７が押されて目的階が登録され、エレベータの起動信号が検出された場合、清掃運転は直ちに停止され、排気ファン２９はそれまでの逆回転から正回転に切り替えられて、冷却運転に移行するようになっている。
【００３７】
以上述べたように、本実施の形態のエレベータ制御装置は、排気ファン２９を所定時間逆回転させた後に再び正回転するように、回転方向を切替制御できるため、放熱フィン２３のヒダ状放熱部に付着した塵埃を剥離させてから排出することができる。これにより、例えば、吸気ファン２７の上流側にフィルタを設置したり、放熱フィン２３の定期的な清掃及びメンテナンスを行うことなく、発熱部品２５の冷却性能を良好に維持することができ、大電力半導体などの発熱部品の熱による寿命低下、故障を防止することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、排気ファン２９の回転方向を切り替える制御について説明したが、これに加えて、他の制御を付加させるようにしてもよい。例えば、吸気ファン２７を正回転、排気ファン２９を逆回転させる清掃運転時において、吸気ファン２７と排気ファン２９のファン回転数を適宜変化させて冷却風の衝突位置を変化させることにより、冷却風の衝突に伴う剥離の効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用してなるエレベータ制御装置を備えたエレベータ装置の概略図である。
【図２】本発明を適用してなるエレベータ制御装置における実装部の冷却機構を示す斜視図である。
【図３】本発明を適用してなるエレベータ制御装置の構成図である。
【図４】本発明を適用してなるエレベータ制御装置の実装部の冷却運転の動作を説明する図である。
【図５】本発明を適用してなるエレベータ制御装置の実装部の清掃運転の動作を説明する図である。
【図６】本発明を適用してなるエレベータ制御装置のファンの運転動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明を適用してなるエレベータ制御装置のファンの運転動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１  乗りかご
３  駆動装置
７  ホール釦
９  操作盤
１１  制御盤
２１  マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
２３  放熱フィン
２５  発熱部品
２７  吸気ファン
２９  排気ファン
３１  主回路装置
３３  制御回路装置
【図１】
2008169028.tif 000003
【図２】
2008169028.tif 000004
【図３】
2008169028.tif 000005
【図４】
2008169028.tif 000006
【図５】
2008169028.tif 000007
【図６】
2008169028.tif 000008
【図７】
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