JP2008063087A - エレベータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体のカバーを開ける際の安全性を向上させ、そのための製造コストを下げる。
【解決手段】主回路側筐体カバー５には、冷却ファンの排気を外部に排出するための冷却ファン排気口３および外部から冷却用の空気を吸気するための冷却ファン吸気口４が設けられる。外部から冷却ファン吸気口４に流入した空気は主回路側筐体１内の主回路装置である電力変換装置の近傍に流入した後、主回路側筐体１の整風ダクトを介して冷却ファンに向かって流れる。冷却ファン排気口３の開口部は、冷却ファン吸気口４の開口部より大きい。このような構成とすると、主回路側筐体カバー５を外側から内側に押す力が発生する。よって、冷却ファンが駆動している間は、この主回路側筐体カバー５は容易に開かなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建屋側配電系統と接続されたエレベータ制御装置に関する。

従来のエレベータ制御装置の外観の一例を図８に示す。
このエレベータ制御装置の筐体は、主回路装置を収納する主回路側筐体３１と制御回路装置を収納する制御回路側筐体３２とが連なってなる。主回路装置はインバータなどの電源系統回路からなり、制御回路装置はマイクロコンピュータや記憶装置などの制御用回路からなる。

主回路側筐体３１の一面である側板３３には、主回路装置を空冷するための冷却ファン３４が取り付けられる。側板３３には切り欠き部が設けられ、この切り欠き部には取り外し可能な主回路装置内部カバー３５が取り付けられる。

また、主回路側筐体３１の側板３３は開閉可能な主回路側筐体カバー３６で覆われ、制御回路側筐体３２内の制御回路装置は主回路側筐体カバー３６とともに観音開き状に開閉可能な制御回路側筐体カバー３７で覆われる。

主回路側筐体カバー３６には、冷却ファン３４の排気を外部に排出するための冷却ファン排気口３８および外部から冷却用の空気を吸気するための冷却ファン吸気口３９が設けられる。外部から冷却ファン吸気口３９に流入した空気は主回路装置内部カバー３５を介して主回路装置に流出する。

また、エレベータ制御装置の筐体のカバーを開ける上での安全性を向上させたものが例えば特許文献１および特許文献２に開示される。
特開２００１−１５８５７６号公報 特開２００２−３３８１５２号公報

前述した構成では、保守点検時に保守員が制御回路装置の保守点検作業を行なう際に、制御回路側筐体カバー３７を開けると主回路側筐体カバー３６も簡単に開いてしまう。 この状態でも主回路装置は、作業員が容易に触れられないように主回路装置内部カバー３５で覆われているが、誤って作業員が主回路装置に触れる可能性もあり、保守作業を行なう上で作業員が危険性を伴っている。

また、前述した特許文献１および特許文献２に開示された構成では、筐体のカバーを開ける際の安全性が向上するが、製造コストが高くなる問題は残る。

そこで、本発明の目的は、筐体のカバーを開ける際の安全性を向上させ、かつ、そのための製造コストを下げることが可能になるエレベータ制御装置を提供することにある。

すなわち、本発明に係わるエレベータ制御装置は、筐体に収納されてエレベータのモータ駆動用のインバータを含む回路装置と、筐体に収納されて回路装置を空冷するための冷却ファンと、筐体の一面をなして回路装置を覆うように開閉可能な回路装置カバーと、回路装置カバーに設けられて前記筐体外の空気を吸気する吸気口と、前記吸気口より径を大きくして回路装置カバーに設けられて冷却ファンの排気を前記筐体外に排出するための排出口とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、筐体のカバーを開ける際の安全性を向上させ、かつ、そのための製造コストを下げることができる。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の外観の一例を示す図である。図２は、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置を図１に示したＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の筐体は、図示しないモータ駆動用の第１回路装置である主回路装置を収納する主回路側筐体１と、第２回路装置である制御回路装置を収納する制御回路側筐体２とが連なってなる。制御回路装置は主回路装置と電気的に接続されて当該主回路装置の動作を制御する装置である。主回路装置は主にインバータなどの電源系統回路からなり、制御回路装置は主にマイクロコンピュータや記憶装置などの制御用回路からなる。

また、図２に示すように、主回路側筐体１内には主回路装置を空冷するための冷却ファン７が取り付けられる。

また、主回路側筐体１内の主回路装置は開閉式の主回路側筐体カバー５で覆われる。主回路側筐体カバー５は閉じられた際に主回路側筐体１の一面をなす。
制御回路側筐体２内の制御用回路は、主回路側筐体カバー５とともに観音開き状に開閉可能な制御回路側筐体カバー６で覆われる。ただし、制御回路側筐体カバー６は主回路側筐体カバー５が閉じられた状態でも開閉可能である。制御回路側筐体カバー６は閉じられた際に制御回路側筐体２の一面をなす。

図１および図２に示すように、主回路側筐体カバー５の上部には、冷却ファン７の排気を外部に排出するための冷却ファン排気口３が設けられる。また、主回路側筐体カバー５の下部には、外部から冷却用の空気を吸気するための冷却ファン吸気口４が設けられる。外部から冷却ファン吸気口４に吸気された空気は主回路側筐体１内の主回路装置である電力変換装置９の近傍に流れた後、主回路側筐体１の整風ダクト８を介して冷却ファン７に向かって流れる。

電力変換装置９は、交流電力を整流して得られた直流電力を可変電圧可変周波数の交流電圧へ変換するインバータである。
ここで、冷却ファン排気口３の開口部は、冷却ファン吸気口４の開口部より大きい。このような構成とすると、主回路側筐体１の内部の空気圧と外部の空気圧に差が発生し、主回路側筐体カバー５を外側から内側に押す力が発生する。よって、冷却ファン７が駆動している間は、この主回路側筐体カバー５は容易に開かなくなる。

つまり、作業員が制御回路側筐体２内の制御用回路を点検するために制御回路側筐体カバー６を開けても主回路側筐体カバー５が容易に開きにくくなるので、主回路装置を別のカバーで覆ったり主回路側筐体カバー５を固定する機構を設けたりしなくとも、当該主回路装置に作業員が誤って触れる可能性が著しく減少する。よって、作業員の点検作業時における安全性を、コストを高くすること無く向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態に係るエレベータ制御装置の構成のうち図１に示したものと同一部分の説明は省略する。
図３は、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の断面図である。
図３に示したように、本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態と比較して、主回路側筐体カバー５上の冷却ファン吸気口４に吸気量を減少させるためのフィルタ１０が取り付けられる。

このような構成とすると、冷却ファン吸気口４の空気抵抗が増加して、主回路側筐体１内の空気抵抗が減少する。よって、冷却ファン７が駆動している間は、この主回路側筐体カバー５は、第１の実施形態と比較して、より開きにくくなる。また、冷却ファン７の動作不良により排気量が減少しても主回路側筐体カバー５が容易に開くことを防止できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図である。

まず、この回路では建屋側配電系統の商用三相交流電源１１に当該商用三相交流電源１１を遮断するための遮断器１２および接触器１３Ａを介して整流回路１４が接続される。 整流回路１４はダイオードで構成され、商用三相交流電源１１から出力される三相交流電力を直流電力に変換する。整流回路１４の直流出力ライン間には平滑コンデンサ１５が設けられる。平滑コンデンサ１５は整流回路１４で変換された直流電力に含まれる脈動分（リプル）を平滑化する。

整流回路１４からみた平滑コンデンサ１５の後段には図２に示した電力変換装置９が設けられる。電力変換装置９はダイオードおよびトランジスタで構成され、平滑コンデンサ１５で平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して電動機２０に供給する。

また、整流回路１４の直流出力ライン間には接触器１３Ｂと放電抵抗器１６が直列接続される。接触器１３Ａと接触器１３Ｂの開閉状態は連動して常に逆の状態となる。放電抵抗器１６は、接触器１３Ｂが短絡された場合に、平滑コンデンサ１５の充電エネルギを放電する。

この直流出力ラインの高電位点には、回生電力消費用の回生抵抗器１７の一端が接続される。回生抵抗器１７の他端はスイッチング素子１８のコレクタと接続され、スイッチング素子１８のエミッタは直流出力ラインの低電位点と接続される。スイッチング素子１８は回生運転時に直流電圧が上昇した場合に導通する。
遮断器１２および接触器１３Ａとの間には、商用三相交流電源１１から電力を得て、各種装置の駆動電圧に応じた電源を供給するための制御電源供給回路２１が設けられる。

また、整流回路１４および電力変換装置９の近傍にはこれらを空冷するための図２に示した冷却ファン７が設けられる。制御電源供給回路２１は冷却ファン７の駆動に必要な電源をファン駆動回路２４に供給することで冷却ファン７を回転駆動させる。

また、制御電源供給回路２１はスイッチ制御手段である接触器駆動回路２２と接続される。接触器駆動回路２２は制御電源供給回路２１から電力を得ている状態では接触器１３Ａを短絡して、直流出力ライン側の接触器１３Ｂを開放する。また、接触器駆動回路２２は制御電源供給回路２１から電力を得られない状態では接触器１３Ａを開放して、直流出力ライン側の接触器１３Ｂを短絡する。

放電抵抗器１６の両端にはファン電源供給回路２５が設けられる。ファン電源供給回路２５は、接触器１３Ｂが短絡された場合の放電抵抗器１６からの放電エネルギを冷却ファン７の駆動用電源としてファン駆動回路２４に供給する。これにより制御電源供給回路２１からファン駆動回路２４に供給される電源が無くとも冷却ファン７が回転駆動する。

また、図示はしないが、電動機２０の回転軸にはロープ式エレベータのメインシーブが接続される。電動機２０の駆動にともなってメインシーブが回転するとメインシーブおよびそらせシーブに跨って巻き掛けられたワイヤロープの端部にそれぞれ吊下げられた乗りかご及び釣り合いおもりが互いに昇降する。

この構成の回路の電源遮断時の動作を説明する。
停電により遮断器１２が開放となり、商用三相交流電源１１が遮断されると、制御電源供給回路２１から接触器駆動回路２２への電源が遮断される。

すると、接触器１３Ａが開放となり、これに連動して接触器１３Ｂが短絡となり、平滑コンデンサ１５に充電されていたエネルギが放電抵抗器１６から放電する。この放電エネルギは冷却ファン７の電源としてファン電源供給回路２５からファン駆動回路２４に供給される。

この結果、放電開始から所定時間が経過して直流電圧が所定電圧以下となるまで冷却ファン７が回転駆動することになるので、電源遮断時でも冷却ファン７を回転駆動させることができる。既に説明したように、冷却ファン７の回転駆動時は主回路側筐体カバー５が容易に開くことがなくなるので、電源遮断時において平滑コンデンサ１５にエネルギが残っている場合でも、作業員はこれに容易に触れることができなくなるので、安全性を向上させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図５は、本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図である。

この実施形態にしたがった電力変換回路は、第３の実施形態と比較して、回生抵抗器１７とスイッチング素子１８を設けず、また、整流回路１４の代わりに回生機能付きのコンバータ装置２６を備える。
コンバータ装置２６は、回生運転時に発生したエネルギを商用三相交流電源１１側に返す。

この回路の電源遮断時の動作は第３の実施形態と同じである。つまり、停電により遮断器１２が開放となり、商用三相交流電源１１が遮断されると、制御電源供給回路２１から接触器駆動回路２２への電源が遮断される。

すると、接触器１３Ａが開放となり、これに連動して接触器１３Ｂが短絡となり、平滑コンデンサ１５に充電されていたエネルギが放電抵抗器１６から放電する。この放電エネルギは冷却ファン７の電源としてファン電源供給回路２５からファン駆動回路２４に供給される。

この結果、放電開始から所定時間が経過して直流電圧が所定電圧以下となるまで冷却ファン７が回転駆動することになるので、電源遮断時でも冷却ファン７を回転駆動させることができる。既に説明したように、冷却ファン７の回転駆動時は主回路側筐体カバー５が容易に開くことがなくなるので、電源遮断時において平滑コンデンサ１５にエネルギが残っている場合でも、作業員はこれに容易に触れることができなくなるので、安全性を向上させることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図６は、本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図である。

前述した第３および第４実施形態にしたがった電力変換回路は、停電、つまり不意な電源遮断時に冷却ファン７を回転駆動させる機能を有するが、この第５の実施形態にしたがった電力変換回路は、定期点検時など、作業員が意図的に電源遮断する場合に冷却ファン７を回転駆動させる機能を有する。

図６に示すように、第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路は、第４の実施形態と比較して、制御電源供給回路２１、接触器駆動回路２２およびファン駆動回路２４の間に安全回路２８が設けられる。安全回路２８は手動式スイッチである点検スイッチ２７と接続される。

作業員の操作により点検スイッチ２７がオフ状態となると安全回路２８が遮断される。すると、遮断器１２が短絡されていても、制御電源供給回路２１から接触器駆動回路２２およびファン駆動回路２４への電源供給が遮断される。

すると、接触器１３Ａが開放となり、これに連動して接触器１３Ｂが短絡となり、平滑コンデンサ１５に充電されていたエネルギが放電抵抗器１６から放電する。この放電エネルギは冷却ファン７の電源としてファン電源供給回路２５からファン駆動回路２４に供給される。

この結果、放電開始から所定時間が経過して直流電圧が所定電圧以下となるまで冷却ファン７が回転駆動することになるので、電源遮断時でも冷却ファン７を回転駆動させることができる。既に説明したように、冷却ファン７の回転駆動時は主回路側筐体カバー５が容易に開くことがなくなるので、定期点検時などの意図的な電源遮断時において平滑コンデンサ１５にエネルギが残っている場合でも、作業員はこれに容易に触れることができなくなるので、点検時の安全性を向上させることができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の断面図である。

図７に示したように、本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置は、第１の実施形態と比較して、整風ダクト８内に主回路装置の発熱体部品２９が配置される。

このような構成とすると、冷却ファン７の駆動による電力変換装置９の冷却時に排熱される排熱風が発熱体部品２９に流れ込むので、この発熱体部品２９を空冷することができる。これにより発熱体部品２９の容量やサイズを下げることができる。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の外観の一例を示す図。 本発明の第１の実施形態にしたがったエレベータ制御装置を図１に示したＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図。 本発明の第２の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の断面図。 本発明の第３の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図。 本発明の第４の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図。 本発明の第５の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の電力変換回路の一例を示す図。 本発明の第６の実施形態にしたがったエレベータ制御装置の断面図。 従来のエレベータ制御装置の外観の一例を示す図。

符号の説明

１，３１…主回路側筐体、２，３２…制御回路側筐体、３，３８…冷却ファン排気口、４，３９…冷却ファン吸気口、５，３６…主回路側筐体カバー、６，３７…制御回路側筐体カバー、７，３４…冷却ファン、８…整風ダクト、９…電力変換装置、１０…冷却ファン吸気口フィルタ、１１…商用三相交流電源、１２…遮断器、１３Ａ、１３Ｂ…接触器、１４…整流回路、１５…平滑コンデンサ、１６…放電抵抗器、１７…回生抵抗器、１８…スイッチング素子、２０…電動機、２１…制御電源供給回路、２２…接触器駆動回路、２４…ファン駆動回路、２５…ファン電源供給回路、２６…コンバータ装置、２７…点検スイッチ、２８…安全回路、２９…発熱体部品、３３…側板、３５…主回路装置内部カバー。

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体に収納され、エレベータのモータ駆動用のインバータを含む回路装置と、
   前記筐体に収納され、前記回路装置を空冷するための冷却ファンと、
   前記筐体の一面をなし、前記回路装置を覆うように開閉可能な回路装置カバーと、
   前記回路装置カバーに設けられ、前記筐体外の空気を吸気する吸気口と、
   前記回路装置カバーに設けられ、前記吸気口より開口部が大きく、前記冷却ファンの排気を前記筐体外に排出するための排出口と
   を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
2. 筐体と、
   前記筐体に収納され、エレベータのモータ駆動用のインバータを含む第１回路装置と、
   前記筐体に収納され、前記第１回路装置と接続される第２回路装置と、
   前記筐体に収納され、前記第１回路装置を空冷するための冷却ファンと、
   前記筐体の一面をなし、前記第１回路装置を覆うように開閉可能な第１回路装置カバーと、
   前記第１回路装置カバーに設けられ、前記筐体外の空気を吸気する吸気口と、
   前記第１回路装置カバーに設けられ、前記吸気口より開口部が大きく、前記冷却ファンの排気を前記筐体外に排出するための排出口と、
   前記筐体の一面をなし、前記第２回路装置を覆うように前記第１回路装置カバーとともに観音開き状または単独で開閉可能な第２回路装置カバーと
   を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
3. 吸気量を減少させるためのフィルタで前記吸気口を覆ったことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータ制御装置。
4. 交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、
   前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサと
   をさらに備え、
   前記インバータは、
   前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力し、
   前記インバータから出力された交流電力で駆動して乗りかごを昇降させる電動機と、
   スイッチング素子を介して前記インバータの直流側と接続され、前記電動機の回生電力を消費する回生抵抗器と、
   開閉式スイッチを介して前記インバータの直流側と接続され、前記平滑コンデンサの充電エネルギを放電するための放電抵抗器と、
   電源遮断時に前記開閉式スイッチを短絡するスイッチ制御手段と、
   前記スイッチ制御手段により前記開閉式スイッチが短絡した際に、前記放電抵抗器から放電されたエネルギを前記冷却ファンの電源として供給するファン電源供給回路と
   をさらに備えた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。
5. 交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、回生電力を電源に送出する回生機能付き整流回路と、
   前記整流回路で変換された直流電力の脈動を平滑化する平滑コンデンサとをさらに備え、
   前記インバータは、
   前記平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して出力し、
   前記インバータから出力された交流電力で駆動して乗りかごを昇降させる電動機と、
   開閉式スイッチを介して前記インバータの直流側と接続され、前記平滑コンデンサの充電エネルギを放電するための放電抵抗器と、
   電源遮断時に前記開閉式スイッチを短絡するスイッチ制御手段と、
   前記スイッチ制御手段により前記開閉式スイッチが短絡した際に、前記放電抵抗器から放電されたエネルギを前記冷却ファンの電源として供給するファン電源供給回路と
   をさらに備えた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。
6. 電源を遮断する手動式スイッチをさらに備え、
   前記スイッチ制御手段は、
   前記手動式スイッチにより電源が遮断された場合に前記開閉式スイッチを短絡する
   ことを特徴とする請求項４に記載のエレベータ制御装置。
7. 前記回路装置は、発熱体部品を備え、
   前記吸気口と排気口との間に整風ダクトが設けられ、
   前記発熱体部品は、前記整風ダクト内に設置される
   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。

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