KR200362250Y1 - 엘리베이터 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엘리베이터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계실이 있는 기존 승강기가 설치된 건물에도 적용이 가능한 엘리베이터 장치에 관한 것으로서, 양단이 고정된 로프의 구동에 의해서 엘리베이터 카와 카운터 웨이트가 서로 반대방향으로 승강 구동되도록 상기 엘리베이터 카에 카 풀리가 설치되고, 구동모터 본체가 매립된 카운터 웨이트에 모터풀리가 전면부로 돌출되게 형성되며, 상기 모터풀리의 하부 양측에 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리가 형성되고, 상기 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부측에 지지풀리가 설치됨으로써 공간활용의 효율성 및 경제성, 안전성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

엘리베이터 장치{An elevator}

본 고안은 엘리베이터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계실이 있는 기존 승강기가 설치된 건물에도 적용이 가능한 엘리베이터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 승강로를 따라 상.하로 승강구동되는 엘리베이터 카와, 상기 엘리베이터 카와 무게 균형을 맞추기 위하여 반대쪽에 설치되는 카운터 웨이트가 설치되고, 상기 엘리베이터 카와 카운터 웨이트를 로프 구동에 의해서 승강시키기 위하여 승강로의 최상단에 기계실이 마련된다.

그러나, 이러한 종래의 엘리베이터는 건물의 일조권 확보와 고도 제한, 건출물의 외관등의 여러가지 문제점을 안고 있기 때문에 현재에는 상기 기계실이 없는 엘리베이터, 즉 머신 룸리스 엘리베이터가 주로 설치되고 있는 추세에 있다.

도 10은 종래의 머신 룸리스 엘리베이터의 개략 구성도이고, 도 11은 종래의 카운터 웨이트의 측단면도이며, 도 12는 평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 머신룸리스 엘리베이터는 승강로(111)에 설치되는 엘리베이터 카(111)와 카운터 웨이트(113)는 양단이 고정된 로프(114)에 의해서 서로 연동되도록 구성되어 있고, 이를 위하여 상기 엘리베이터 카(112)와 카운터 웨이트(113)에 각각 카 풀리(115a)(115b)와 웨이트 풀리(122)가 설치되며, 상기 카 풀리(115a)(115b)와 웨이트 풀리(122)의 사이에는 다수의 상부 고정풀리가 설치된다.

상기 상부 고정풀리는 카측 상부 고정풀리(120a)(120b)와, 웨이트측 상부 고정풀리(121a)(121b)로 구성되고, 상기 카측 상부 고정풀리(120a)(120b)와 웨이트측 상부 고정풀리(121a)(121b)의 사이에는 구동모터 본체(116)가 상.하부 고정부재(118a)(118b)에 승강로(111)의 벽면에 앵커볼트로 고정되며, 상기 구동모터 본체(116)에 축으로 연결된 모터풀리(119)에 로프(114)가 감아 걸어져 구동모터의 구동력에 의한 상기 모터풀리(119)의 정.역회전에 의해서 엘리베이터 카(112)와 카운터 웨이트(113)를 서로 반대방향으로 승강 구동되고, 이로써 별도의 기계실이 없이 카의 운행이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

그러나, 이 또한 승강로의 내부에 상기 구동모터 본체를 설치하기 위한 공간확보가 필수적으로 요구되므로 기계실을 갖는 종래의 엘리베이터가 설치된 기존 건물에 적용하는 것이 어렵다.

즉, 기존 건물에 머신 룸리스 엘리베이터로 대체하고자 할 경우, 좁은 승강로와 현저한 로핑 차이로 인하여 철거를 하고 재설치를 해야만 되나, 실질적으로 폭이나 깊이, 넓이등과 같이 승강로가 좁을 경우 상기 머신 룸리스 엘리베이터의 적용이 거의 불가능하다.

따라서, 상기 머신 룸리스 엘리베이터는 신축 건물에 적용은 가능하나, 기존 건물의 적용은 불가능하고, 적용하더라도 철거 및 재설치에 따른 막대한 비용으로 인하여 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 작업이 복잡하고, 공간의 제한성으로 작업의 비효율성을 초래하며, 구동모터 본체의 상.하부 고정부재를 승강로의 벽면에 앵커볼트로 박아 고정하게 되므로 설치의 안전성이 결여되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 기계실이 있는 기존 승강기가 설치된 건물에도 적용이 가능하도록 하는데 있다.

또한, 본 고안의 목적은 힘의 분배에 따른 구동모터의 축 하중을 감소시킬 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 고안의 목적은 권부각 조절에 따른 마찰력을 조절할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 양단이 고정된 로프의 구동에 의해서 엘리베이터 카와 카운터 웨이트가 서로 반대방향으로 승강 구동되도록 상기 엘리베이터 카에 카 풀리가 설치되고, 구동모터 본체가 매립된 카운터 웨이트에 모터풀리가 전면부로 돌출되게 형성되며, 상기 모터풀리의 하부 양측에 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리가 형성되고, 상기 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부측에 지지풀리가 설치된 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치가 제공된다.

또한,상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 하부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을특징으로 한다.

또한, 상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 상부 양측에 한 쌍으로 설치되고, 상기 지지풀리는 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 상부측 중앙부에 설치되고, 상기 지지풀리는 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리는 간격을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동모터 본체는 권상용 영구자석식 기어리스 모터임을 특징으로 한다.

또한, 상기 카운터 웨이트는 전면 돌출부를 갖는 다수의 균형추로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 제1 실시예를 나타낸 개략 구성도.

도 2는 본 고안의 제2 실시예를 나타낸 개략 구성도.

도 3은 본 고안의 제3 실시예를 나타낸 개략 구성도.

도 4는 본 고안의 실시예에 의한 카운터 웨이트를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 부분 확대 측단면도.

도 6a 내지 도 6c는 본 고안에 의한 권부각 변화에 따른 마찰력을 설명하기 위한 예시도.

도 7은 본 고안의 카운터 웨이트의 설치 상태를 나타낸 측단면도.

도 8은 본 고안 실시예에 의한 승강기의 설치상태를 나타낸 평면도.

도 9a 내지 도 9d는 본 고안의 카운터 웨이트에 적용되는 균형추의 구조를 실시예에 따라 나타낸 평면도.

도 10은 일반적인 머신 룸리스 엘리베이터를 나타낸 개략 구성도.

도 11은 도 10의 카운터 웨이트의 설치 상태를 나타낸 측단면도.

도 12는 도 10에 의한 승강기의 설치상태를 나타낸 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:승강로 2:엘리베이터 카

3:카운터 웨이트 3a:프레임

3b:균형추 4:로프

5a,5b,5c:카 플리 6:구동모터 본체

7:축 8:모터풀리

9a,9b:제1,2 보조풀리 10a,10b,10c:지지풀리

11:고정단

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 제1 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안은 건물의 승강로를 따라 승강 구동되는 엘리베이터 카(2)와 상기 엘리베이터 카(2)와 무게 균형을 맞추기 위하여 설치되는 카운터 웨이트(3)가 구비되고, 상기 엘리베이터 카(2)와 카운터 웨이트(3)는 양단이고정된 로프(4)의 전동에 의해서 서로 반대방향으로 승강 구동하도록 구성된다.

이를 위하여 엘리베이터 카(2)의 하부 양측에 카 풀리(5a)(5b)가 설치되고, 카운터 웨이트(3)에는 구동모터 본체(6)가 매립되며, 상기 구동모터 본체(6)로부터 축(7)으로 연결된 모터풀리(8)가 상기 카운터 웨이트(3)의 전방측으로 돌출되게 형성된다.

그리고, 상기 모터풀리(8)의 하부 양측에는 한 쌍의 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)가 설치되어 힘의 분배에 따른 상기 구동모터 본체(6)의 축(7)에 대한 하중의 집중을 감소시킬 수 있도록 구성한 것이며, 상기 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)와 카 풀리(5a)(5b)의 사이에는 지지풀리(10a)가 설치된다.

이와같이 구성된 본 고안은 카운터 웨이트(3)에 매립된 구동모터 본체(6)로부터 축(7)으로 동력을 전달받아 모터풀리(8)가 정.역회전하는 것에 의하여 상기 카운터 웨이트(3)와 엘리베이터 카(2)가 로프(4)의 전동에 의해서 서로 반대방향으로 승강 구동할 수 있게 되는 것이다.

도 2는 본 고안의 제2 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.

이 역시 본 고안의 제1 실시예와 마찬가지로 엘리베이터 카(2)와 상기 엘리베이터 카(2)와 카운터 웨이트(3)가 구비되고, 상기 엘리베이터 카(2)와 카운터 웨이트(3)는 양단이 고정된 로프(4)의 전동에 의해서 서로 반대방향으로 승강 구동하도록 구성된다.

그리고, 엘리베이터 카(2)의 상부 양측에 카 풀리(5a)(5b)가 설치되고, 카운터 웨이트(3)에는 구동모터 본체(6)가 매립되며, 상기 구동모터 본체(6)로부터축(7)으로 연결된 모터풀리(8)가 상기 카운터 웨이트(3)의 전방측으로 돌출되게 형성된다.

또한, 상기 모터풀리(8)의 하부 양측에는 한 쌍의 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)가 설치되어 힘의 분배에 따른 상기 구동모터 본체(6)의 축(7)에 대한 하중의 집중을 감소시킬 수 있도록 구성되며, 상기 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)와 카 풀리(5a)(5b)의 사이에는 한 쌍의 지지풀리(10b)(10c)가 설치된다.

도 3은 본 고안의 제3 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.

이 또한, 본 고안의 제1 실시예와 제2 실시예와 마찬가지로 엘리베이터 카(2)와 상기 엘리베이터 카(2)와 카운터 웨이트(3)가 구비되고, 상기 엘리베이터 카(2)와 카운터 웨이트(3)는 양단이 고정된 로프(4)의 전동에 의해서 서로 반대방향으로 승강 구동하도록 구성된다.

그리고, 엘리베이터 카(2)의 상부측에 단독으로 카 풀리(5c)가 설치되고, 카운터 웨이트(3)에는 구동모터 본체(6)가 매립되며, 상기 구동모터 본체(6)로부터 축(7)으로 연결된 모터풀리(8)가 상기 카운터 웨이트(3)의 전방측으로 돌출되게 형성된다.

또한, 상기 모터풀리(8)의 하부 양측에는 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)가 설치되어 힘의 분배에 따른 상기 구동모터 본체(6)의 축(7)에 대한 하중의 집중을 감소시킬 수 있도록 구성되며, 상기 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)와 카 풀리(5c)의 사이에는 한 쌍의 지지풀리(10b)(10c)가 설치된다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 카운터 웨이트 구조를 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 카운터 웨이트(3)의 하부측 전면부에 도 5에 도시된 바와 같이 매립된 구동모터 본체(6)로부터 축(7)으로 설치된 모터풀리(8)가 돌출되게 형성되고, 상기 모터풀리(8)의 하부 양측에 한 쌍의 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)가 설치된다.

그리고, 상기 카운터 웨이트(3)의 상부측에는, 프레임(3a)의 내부에 적층 구조를 이루는 다수의 균형추(3b)에 의해서 무게를 맞추게 되는 것이며, 상기 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)는 카운터 웨이트(3)로부터 통상의 브라켓트 및 볼트 체결등에 의한 고정수단에 의해서 착탈이 가능하도록 구성되는 것으로서, 이는 상기 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b) 사이의 간격 조절을 위한 것이며, 그 간격 조절은 간격을 서로 달리하는 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)를 갖는 브라켓트를 구비하는 것에 의하여 달성된다.

도 6a 내지 도 6c는 본 고안에 의한 권부각 변화에 따른 마찰력을 설명하기 위한 예시도로서, 도 6a는 로프(4)가 상.하로 수직을 이루는 통상의 권부각을 이룬 상태이고, 도 6b는 모터풀리(8)에 대한 로프(4)의 접촉면과 각을 좁힌 상태의 권부각을 나타낸 것이며, 도 6c는 모터풀리(8)에 대한 로프(4)의 접촉면과 각을 넓힌 상태의 권부각을 나타낸 것으로서, 도 6b는 마찰력을 감소시키는데 적합하고, 도 6c는 마찰력을 증대시키는데 적합하다.

한편, 종래의 머신 룸리스 엘리베이터에 표기된 T1, T2의 로프 장력을 분석하면,

엘리베이터 카의 무게 = WC

엘리베이터의 운송용량 = WP

카운터 웨이트측의 무게 = WC + WP ×0.5 = WW

로프의 무게 = WR

상기 표기된 오버 밸런스율은 승강기의 일반적인 규정인 50%를 기준으로 산정한 치수임.

계산 조건은 운송 용량의 전체를 감안하고, 2:1의 로핑, 카와 카운터 웨이터측이 동일한 동일 선상에 위치한 것을 기준으로 포프의 무게를 산정한다. 이를 계산하면,

T = T1 + T2

로 하고,

T1 = (WC + WP + WR/2)/2

T2 = (WW + WR/2)/2

로 산정한다.

WC	WP	WR	WW
1200KG	1000KG	100KG	1700KG

T = T1 + T2 = 1125KG + 875KG = 2000KG

T가 구동모터의 축과 구동모터의 고정부재에 가해지게 된다.

그러나, 본 고안에 의한 엘리베이터의 구조를 동일 조건하에서 분석하면, 상기 모든 조건에 대해서 엘리베이터 카측에서 작용하는 힘 T1은 무시되며, 로프의 무게 또한 작용하지 않는다.(도 6b참조.)

이를 기준으로 산정하면,

T3 = T4 = WW/2로 일정하며, X축의 힘은 서로 반대편으로 작용하며 상쇄되고 Y축 방향의 힘만 작용하게 된다.

이 Y축 방향의 힘 또한 로프와 구동모터 풀리와의 유효접촉각(n°)을 조절하여 cos n°만큼의 힘으로 축소하게 된다.( n°은 조절 가능 수치)

WW	n°
1700	20

이 결과치를 계산하면,

실제 구동모터의 축에 가해지는 힘은

P = (T3 + T4) ×cos n°= 1700 ×0.94 = 1598KG로 가해지므로 축 및 기기에 가해지는 힘이 현저하게 줄어들게 되는 것이다.

또한, 접촉각의 축소로 구동모터 풀리에 가해지는 로프와의 마찰이 줄어들므로 풀리의 수명을 연장하며, 마모에 의한 로프의 미끄러짐 현상을 방지할 수 있다.

이와함께 승강기의 용량에 비해 자체의 중량이 작은 경우 엘리베이터 카와 카운터 웨이트측과의 무게의 차가 로프와 구동모터의 풀리의 마찰한계치를 벗어나면 카운터 웨이트가 추락하는 경우가 발생한다.

이런 경우 1차, 2차 보조풀리의 간격을 좁혀서 모터풀리와 로프와의 접촉면과 각을 넓혀서 미끄러짐 현상을 방지할 수도 있는 것이다.(도 6c참조.)

도 7은 본 고안의 카운터 웨이트의 설치상태를 나타낸 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안은 모터풀리(8)가 카운터 웨이트(3)의 전면부로 돌출되어 있고, 구동모터 본체(6)가 내장되어 있기 때문에 상기 모터풀리(8)와 구동모터 본체(6), 제1 보조풀리(9a) 및 제2 보조풀리(9b)의 중량도 웨이트로 작용할 뿐만 아니라 승강로 상부에 고정부재 설치 공간까지도 활용이 가능해 저렴한 콘크리트 웨이트의 적재로 무게를 맞출 수 있어, 기존의 주철 및 가공 철판으로 된 균형추로 이루어진 카운터 웨이트보다 가격면에서 상당한 절감 효과를 가져오게 된다. 여기서 미설명 부호 11은, 고정단이다.

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 승강기의 설치상태를 나타낸 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안은 기존의 구동부를 고정하기 위한 별도의 부재가 불필요하게 됨으로써 공간의 활용성이 높을 뿐만 아니라 기기 배치시 조정이 가능하며, 고정부재의 지지를 위한 건축 구조물에 대한 손상이 발생하지 않고, 실제 설치시에 기존에 기계실이 없는 머신 룸리스 엘리베이터보다 적은 공간에서 기기를 배치할 수 있어 유동적으로 현장 대처가 가능한 장점도 갖는다.

여기서, 미설명 부호 1은 승강로이고, 2는 엘리베이터 카이며, 3은 카운터 웨이터, 5a 및 5b는 카 풀리, 8은 모터풀리, 9a 및 9b는 제1,2 보조풀리이다.

도 9a 내지 도 9b는 본 고안의 카운터 웨이트를 구성하는 균형추의 구조를 나타낸 것으로서, 도 9a는 통상의 균형추 구조를 나타낸 평면도이고, 도 9b는 균형추의 제1 실시예를 나타낸 평면도이며, 도 9c는 균형추의 제2 실시예를 나타낸 평면도이고, 도 9d는 균형추의 제3 실시예를 나타낸 것이다.

여기서, 특징적인 것은 프레임(3a)의 내부에 적층되는 균형추(3b)의 일측면에 전면 돌출부(12)를 형성한 것이며, 상기 전면 돌출부(12)는 그 폭에 따라 도 9b 내지 도 9d에 도시된 균형추(3b)의 적용이 가능하고, 이러한 전면 돌출부(13)를 갖는 균형추(3b)에 의하여 카운터 웨이트(3)의 무게 조절이 가능하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 기계실이 있는 기존의 승강기가 설치된 건물에도 적용할 수 있도록 구성함으로써 머신룸리스 엘리베이터의 설치가 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 상기 머신 룸리스 엘리베이터의 설치를 위한 건물의 승강로 확장공사가 불필요하게 됨으로써 공간활용의 효율성과 경제성 및 안전성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 본 고안은 힘의 분배에 따른 축의 하중을 감소시킬 수 있도록 구성함으로써 축하중 집중에 따른 축의 변형 및 작동의 부정확성과 수명단축을 방지할 수 있는 효과를 갖게 되고, 권부각의 조절에 따른 마찰력을 조절할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (7)

1. 양단이 고정된 로프의 구동에 의해서 엘리베이터 카와 카운터 웨이트가 서로 반대방향으로 승강 구동되도록 상기 엘리베이터 카에 카 풀리가 설치되고, 구동모터 본체가 매립된 카운터 웨이트에 모터풀리가 전면부로 돌출되게 형성되며, 상기 모터풀리의 하부 양측에 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리가 형성되고, 상기 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부측에 지지풀리가 설치된 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 하부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
3. 제1항 있어서,

   상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 상부 양측에 한 쌍으로 설치되고, 상기 지지풀리는 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 카 풀리는 엘리베이터 카의 상부측 중앙부에 설치되고, 상기 지지풀리는 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리와 카 풀리 사이의 상부 양측에 한 쌍으로 설치된 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 보조풀리 및 제2 보조풀리는 간격을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 구동모터 본체는 권상용 영구자석식 기어리스 모터임을 특징으로 한 엘리베이터 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 카운터 웨이트는 전면 돌출부를 갖는 다수의 균형추로 이루어진 것을 특징으로 한 엘리베이터 장치.