KR101709542B1 - 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조에 관한 것으로, 그 목적은 엘리베이터의 하중 지지를 위한 벨트 구조의 인장부재 및 압전소자 기술을 이용하여 엘리베이터의 운행 시 벨트가 도르래를 타고 이동하면서 발생하는 굽힘과 펴짐의 반복 특성을 이용하여 전력을 생성하고 보존하여 엘리베이터의 구동 전력으로 활용할 수 있도록 한 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조를 제공함에 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조는, 일정 길이를 갖는 벨트 몸체 내부에는 다수 개의 하중지지 와이어가 일정 간격으로 길이방향을 따라 내장되고, 상기 하중 지지 와이어의 일면에 해당하는 벨트 몸체 내부에는 띠 형태로 이루어진 압전소자가 길이방향을 따라 내장되며, 상기 압전소자의 일측단 또는 양측단에는 전력이송용 와이어가 길이방향을 따라 형성되어, 승강로 내에 구비된 전력 저장부와 연결되도록 구성된다.

Description

압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조{BELT STRUCTURE FOR ELECTRIC POWER PRODUCTION ELEVATOR USING POEZOELECTRIC ELEMENTS}

본 발명은 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘리베이터에 적용되는 권상벨트에 압전소자 및 전력 이송이 가능한 와이어를 삽입하거나 균형추의 하중을 지지하는 와이어를 이용하여 인장 운행 시 권상벨트의 하중변화 및 도르래를 타고 회전시 발생하는 굽힘을 이용하여 엘리베이터 구동에 필요한 전력을 생산할 수 있도록 한 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 주거용도 및 업무용도 등으로 건축되는 다양한 종류의 고층 건물에는 해당 건물을 찾는 승객의 수직방향으로의 원활한 이동을 위해 엘리베이터 장치가 설치된다.

상기 엘리베이터 장치는, 그 내부에 승객이 탑승한 상태에서 건물 내부에 수직방향으로 형성된 승강로를 따라 상ㆍ하방향으로 이동하면서 탑승객을 이동시키는 엘리베이터 카와, 소정 동력을 발생시키는 모터부와 권상기 등이 구비되어 상기 엘리베이터 카를 승객의 버튼 조작에 따른 해당 층으로 이동시키는 기계부 및, 승객의 버튼 조작에 따라 상기 기계부를 제어하면서 상기 엘리베이터 카가 원활하고 안정적으로 운행될 수 있도록 제어를 행하는 엘리베이터 제어부 등을 포함하여 구성된다.

또, 상기 엘리베이터 장치에는 권상기 모터부의 용량을 줄이기 위하여, 엘리베이터 카 및 탑승객의 하중을 고려하여 다수 개의 풀리 및 로프 등을 매개로 엘리베이터 카의 역방향으로 균형추가 설치되어, 상기 엘리베이터 카의 하중에 대한 보상을 행하도록 구성된다.

이때, 상기 엘리베이터의 하중 지지를 위한 인장부재는 기존 와이어 로프에서 평평한 벨트 구조로 발전하고 있다.

한편, 근래 들어 압전소자의 기술은 나날이 발전하고 있으며, 이에 최근에는 2센티미터[cm] X 2센티미터[cm] 면적을 갖는 압전소자의 구부림으로 100개의 LED를 동작시킬 수 있는 전력생성 효율까지 발전되고 있다.

여기에서, 상술한 바와 같은 엘리베이터 장치의 운전을 위해서는 전동기 모터의 구동을 위한 전원을 필요로 하게 되는데, 종래의 엘리베이터 에너지 세이빙 기술은 엘리베이터 카 또는 반대측 균형추가 무거운 경우, 중력을 이용한 운행이 가능한 경우 모터를 발전기로 일부 사용한 회생 에너지 시스템이 유일하게 사용되고 있으며, 이에 보다 다양하고 효율적인 에너지 회생 시스템이 요구되고 있는 실정이다.

국내 공개특허공보 제10-2009-0043913호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 엘리베이터의 하중 지지를 위한 벨트 구조의 인장부재 및 압전소자 기술을 이용하여 엘리베이터의 운행 시 벨트가 도르래를 타고 이동하면서 발생하는 굽힘과 펴짐의 반복 특성을 이용하여 전력을 생성하고 보존하여 엘리베이터의 구동 전력으로 활용할 수 있도록 한 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조는, 일정 길이를 갖는 벨트 몸체 내부에는 다수 개의 하중지지 와이어가 일정 간격으로 길이방향을 따라 내장되고, 상기 하중 지지 와이어의 일면에 해당하는 벨트 몸체 내부에는 띠 형태로 이루어진 압전소자가 길이방향을 따라 내장되며, 상기 압전소자의 일측단 또는 양측단에는 전력이송용 와이어가 길이방향을 따라 형성되어, 승강로 내에 구비된 전력 저장부와 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전력이송용 와이어는 상기 벨트 몸체 내부에 구비된 적어도 한 개 이상의 하중지지 와이어를 이용하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 엘리베이터의 하중 지지를 위한 권상벨트에 고효율의 압전소자를 삽입함에 따라, 엘리베이터의 운행 시 벨트의 자연스러운 굽힘을 이용하여 일정량의 전력을 생성할 수 있는 효과가 있게 되며, 이를 엘리베이터의 운행에 필요한 전력으로 사용하므로서, 엘리베이터의 필요 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조가 적용된 엘리베이터 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조를 나타내는 단면사시도이다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조가 적용된 엘리베이터 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조를 나타내는 단면사시도이다.

먼저, 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조는, 엘리베이터의 하중 지지를 위한 권상벨트에 압전소자 및 전도 가능한 와이어를 삽입하여 엘리베이터 운행 시 권상벨트가 다수 개의 도르래를 타고 굽힘과 펴짐을 반복하면서 전력을 생성하도록 하고, 생성된 전력을 엘리베이터의 구동이나 제어시스템에 필요한 전력으로 사용할 수 있도록 구현된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 엘리베이터 장치는 건물 내부에 수직방향으로 형성된 승강로(100) 내에 권상기(10)가 설치되고, 상기 권상기(10)의 시브에 권취되는 일정 길이의 인장부재의 양단에는 다수 개의 도르래(20)를 경유하여 각각 엘리베이터 카(30) 및 균형추(40)가 상.하 이동 가능한 상태로 설치되어 구성된다.

여기에서, 본 발명에 따라, 상기 엘리베이터 카(30) 및 균형추(40)가 현수되는 인장부재는 특정 구조를 갖는 벨트(60)를 형태로 구성된다.

즉, 일정 폭 및 두께로 이루어져 엘리베이터 카(30) 및 균형추(30)에 대한 권상 기능을 수행하는 벨트(60)의 몸체 내부에는 다수 개의 하중지지 와이어(62)가 일정 간격으로 길이방향을 따라 내장되고, 상기 하중지지 와이어(62)의 일면에 해당하는 벨트(60) 몸체 내부에는 띠 형태로 이루어진 압전소자(64)가 길이방향을 따라 내장되어 구성된다.

상기 압전소자(64)는 다양한 재질의 소자가 적용될 수 있으며, 특히 최근에는 2센티미터[cm] X 2센티미터[cm] 면적을 갖는 압전소자의 구부림으로 100개의 LED를 동작시킬 수 있는 전력생성 효율까지 발전되고 있는데, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 고효율을 갖는 압전소자가 적용됨이 바람직하다.

그리고, 상기 압전소자(64)의 일측단 또는 양측단에는 상기 압전소자(64)로부터 생성된 전력을 이송하여 수집할 수 있도록 전력이송용 와이어(66)가 길이방향을 따라 형성되어 구성되는데, 상기 전력이송용 와이어(66)는 상기 벨트(60) 몸체 내부에 구비된 적어도 한 개 이상의 하중지지 와이어(62)를 매개로 구성할 수도 있다.

참조부호 50은 승강로(100) 내의 일정 지점에 설치된 상태로 상기 전력이송용 와이어(66)와 연계되어 상기 벨트(60) 내부의 압전소자(64)의 작용에 의해 생성되어 이송된 전력이 저장되는 전력 저장부를 나타낸다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따라 건물 내부의 승강로(100) 내에 구비된 권상기(10)의 시브에 이동 가능한 상태로 권취되어, 그 양단에 엘리베이터 카(30) 및 균형추(40)가 각각 상.하 이동 가능한 상태로 설치되는 인장부재인 벨트(60)의 내부에는 압전소자(64) 및 전력이송용 와이어(66)가 일체로 내장되어 구성된다.

이에 따라, 상기 엘리베이터 카(30)의 운행을 위한 상기 벨트(60)의 이동 시, 각각의 도르래(20) 구간(도 1에서의 "A" 지점들)에서 벨트(60)의 굽힘 및 펴짐이 반복됨에 따라, 상기 압전소자(64)는 전력을 생성함과 아울러 상기 전력이송용 와이어(66)는 상기 압전소자(64)에서 생성된 전력을 상기 전력 저장부(50)로 이송하여 저장되도록 하게 된다.

그리고, 상기 전력 저장부(50)로 이송되어 저장된 전력은 엘리베이터 구동이나 제어시스템에 필요한 전력으로 사용될 수 있게 되며, 이에 엘리베이터의 운행 시 자동적으로 전력이 생성 활용됨에 따라 보다 환경친화적인 엘리베이터의 구현이 가능해지게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.

10: 권상기, 20: 도르래,
30: 엘리베이터 카, 40: 균형추,
50: 전력 저장부, 60: 벨트,
62: 하중지지 와이어, 64: 압전소자,
66: 전력이송용 와이어, 100: 승강로,
A: 전력생성지점.

Claims (2)

1. 일정 길이를 갖는 벨트 몸체 내부에는 다수 개의 하중지지 와이어가 일정 간격으로 길이방향을 따라 내장되고,
   상기 하중 지지 와이어의 일면에 해당하는 벨트 몸체 내부에는 띠 형태로 이루어진 압전소자가 길이방향을 따라 내장되며,
   상기 압전소자의 일측단 또는 양측단에는 전력이송용 와이어가 길이방향을 따라 형성되어, 승강로 내에 구비된 전력 저장부와 연결되도록 구성되되,
   상기 전력이송용 와이어는 상기 벨트 몸체 내부에 구비된 적어도 한 개 이상의 하중지지 와이어를 이용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 전력생산 엘리베이터용 벨트 구조.
2. 삭제

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