KR20130008877A

KR20130008877A - 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치

Info

Publication number: KR20130008877A
Application number: KR1020110069536A
Authority: KR
Inventors: 김형진
Original assignee: 김형진
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2031-07-13
Also published as: KR101234187B1

Abstract

본 발명은 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 엘리베이터의 낙하시 발생되는 운동에너지를 전기에너지로 저장하여 활용이 가능토록 함으로서 건물의 에너지효율을 향상시키도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 회동축(50)에 회동력을 전달하는 구동모터(30)와; 상기 회동축(50)에 설치되며 엘리베이터(10)의 승강 제어를 위해 엘리베이터(10)에 일단이 연결된 연결와이어(11)가 감겨져 있는 회동휠(20)과; 상기 엘리베이터(10)의 하강 구동시 회동축(50)으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기(80)와; 상기 회동축(50)과 발전기(80) 사이에 구성되어 회동축(50)의 회동력을 선택적으로 발전기(80)측으로 전달하는 클러치(60)와; 상기 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치{DEVELOPMENT DEVICE THAT PRODUCE ELECTRICAL ENERGY IN DESCENT OF ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엘리베이터의 가동시 발생하는 낙하에너지를 발전에 이용함으로써 발생된 전력을 예비전력을 이용하도록 하기 위한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터는 승객을 이동시키는 카와 이를 제어하는 제어반, 그리고 카를 주행시키는 구동부 및 기타 제어장치로 구성된다.

그리고, 엘리베이터 시스템에서 전원장치는 크게 엘리베이터 구동전원, 상용전원 및 배터리등으로 구성되는바, 구동전원은 평상시에 엘리베이터를 구동하는데 사용되는 전원으로 모터 구동 및 기타 제어장치에 전원으로 공급되며, 상용전원 및 배터리는 정전등의 비상시에 구동이 필요한 부분에 전원을 공급하기 위한 전원이다.

종래의 엘리베이터에서 전원공급은 팬 등을 구동하는데 사용하고, 또한, 기타 관제운전 및 구출운전등의 목적을 위해 배터리를 구비하여 이를 충전시키는데 사용된다.

전원의 사용에 있어서 또 다른 예로는, 엘리베이터의 홀 표시기등에 전력을 공급함에 있어서, 제어반에서 전력을 공급하지 않고, 건물의 전원을 이용해서 공급하는 예도 있다.

그러나, 종래의 기술에서는 엘리베이터가 사용하는 전력의 양이 많고 또한 전원 사용으로 인해 발생되는 전기사용료 부담이 커지는 문제점이 있다.

그리고, 전력 사용이 많은 여름철과 같은 경우에 엘리베이터를 설치하고 있는 건물에서 에어컨 등의 사용으로 인해 전력량이 늘어날 경우, 전력의 과도한 사용으로 인해 장애가 발생하면 엘리베이터 구동에 영향을 미칠 수도 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 엘리베이터 구동과정에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 엘리베이터 하강시 발생되는 낙하에너지를 이용하여 전력을 발생시킴으로서 발생된 전력을 예비전력으로 저장하여 엘리베이터를 비롯한 다양한 빌딩 관리전력으로 활용토록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 회동축에 회동력을 전달하는 구동모터와; 상기 회동축에 설치되며 엘리베이터의 승강 제어를 위해 엘리베이터에 일단이 연결된 연결와이어가 감겨지는 회동휠과; 상기 엘리베이터의 하강 구동시 회동축으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와; 상기 회동축과 발전기 사이에 구성되어 회동축의 회동력을 선택적으로 발전기측으로 전달하는 클러치와; 상기 클러치와 발전기 사이에 연결 구비되는 증속기를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 엘리베이터 발전장치는, 엘리베이터의 낙하시 발생되는 운동에너지를 전기에너지로 저장하여 활용이 가능하도록 함으로서 건물의 에너지효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 엘리베이터용 발전장치의 구조도.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저속 엘리베이터용 발전장치 구조도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에서의 제어부 연결 구성 블럭도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 승강형 엘리베이터 발전장치 구조를 도 1을 통해 살펴보면, 회동축(50)에 회동력을 전달하는 구동모터(30)와, 회동축(50)에 설치되며 엘리베이터(10)의 승강 제어를 위해 엘리베이터(10)에 일단이 연결된 연결와이어(11)가 감겨져 있는 회동휠(20)과, 엘리베이터(10)의 하강 구동시 회동축(50)으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시켜 별도의 축전기(미도시)에 저장시키는 발전기(80)와, 회동축(50)과 발전기(80) 사이에 구성되어 회동축(50)의 회동력을 선택적으로 발전기(80)측으로 전달하는 클러치(60)와, 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70)로 구성되어지게 된다.

특히, 클러치(60)는 회동축(50)의 일방향 회전만이 증속기측으로 전달되고, 반대방향 회전력은 전달되지 않는 일방향 클러치를 사용함이 바람직하다.

이러한 일방향 클러치는 공지의 구성이므로 구체적인 구성설명은 생략키로 한다.

도면 중 미설명 부호 40은 회동축(50)의 회동을 안정적으로 지지하기 위한 지지베어링을 나타낸다.

이와 같은 구조를 이루는 본 발명 엘리베이터 발전장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 엘리베이터(10)의 승강동작시는 구동모터(30)의 구동력에 의해 회동축(50)을 통해 동력을 전달받은 회동휠(20)이 회동되어짐에 따라 연결와이어(11)가 감겨지도록 함으로서 엘리베이터(10)의 상승이 이루어지게 된다.

이때에는 일방향 클러치(60)는 동력전달이 차단되어짐으로 발전기(80)측으로는 운동에너지 전달이 이루어지지 않게 된다.

한편, 엘리베이터(10)가 하강되어지는 경우에는 연결와이어(11)가 풀려지도록 회동휠(20)이 반대방향으로 회동되어지게 되는데, 이와 같이 회동휠(20)이 반대방향으로 회동되도록 구동모터(30)로 부터 역방향 구동력이 전달된다. 그리고, 이때에는 일방향 클러치(60)의 동력전달이 연결되어지게 되므로 증속기(70)를 거쳐 증속된 운동에너지가 발전기(80)로 전달되어짐으로서 전기에너지가 발생되어지게 된다.

이와 같이 발생된 전기에너지는 건물의 자가발전 동력으로 사용되어지게 되며, 발전량이 많은 경우에는 별도의 축전기(미도시)에 저장되어 한전의 전력망으로 보내지도록 함이 바람직하다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저속형 엘리베이터의 발전장치를 나타낸 것이다.

즉, 도시된 바와 같이 회동축(50)에 회동력을 전달하는 구동모터(30)와, 회동축(50)에 설치되며 엘리베이터의 승강 제어를 위해 일단부가 엘리베이터(10)에 연결되고 타단부는 평형추(10')에 연결된 연결와이어(11)가 감겨지는 회동휠(20)과, 엘리베이터(10)의 하강 또는 상승 구동시 회동축(50)으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기(80)와, 회동축(50)과 발전기(80) 사이에 구성되어 회동축(50)의 회동력을 선택적으로 발전기(80)측으로 전달하는 클러치(60)와, 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70)로 구성됨을 확인할 수 있다.

특히, 클러치(60)는 제어부(100)의 제어에 의해 회동축(50)의 회동력을 발전기(80)측으로 선택적으로 전달하도록 전자클러치로 구비하되, 상기 제어부(100)는 엘리베이터(10)의 하강속도 또는 상승속도를 감소시키기 위해 회동축(50)에 브레이크(미도시)가 접촉되는 신호발생시에만 클러치(60)의 동력연결이 이루어지도록 제어되어지게 된다.

이와 같은 구성을 이루는 엘리베이터는 지하철이나 육교 등에 설치되어 주로 저속으로 2층 내지 3층 높이를 운행하도록 되는 것으로서, 엘리베이터(10)는 평형추(10')와의 작용에 의해 승강되어지게 되므로 구동모터(30)의 부하발생이 비교적 경감되어지게 된다.

한편, 구동모터(30)의 구동이 이루어지는 경우에는 전자 클러치(60)의 동력전달이 차단되어 발전기(80)로 운동에너지 전달이 이루어지지 않게 되며, 엘리베이터(10)의 운행 과정에서 엘리베이터(10)를 정지시키고자 구동모터(30)에 브레이크 작용력이 가해지게 되는 경우 제어부(100)의 제어에 의해 전자 클러치(60)의 동력전달이 이루어지면 구동축(50)의 운동에너지가 증속기(70)를 통해 발전기(80)에 전달되어짐으로 전기에너지의 발생이 이루어지게 되는 것이다. 이때에는 구동축(50)의 회동력이 발전기(80)로 전달됨으로 인해 엘리베이터(10)의 정지력에 도움을 줄 수 있게 된다.

그리고, 엘리베이터(10)가 정지 후 다시 상승 또는 하강을 위해 구동모터(30)가 구동되는 경우에는 다시 전자 클러치(60)가 차단되어 지게 된다.

따라서, 본 발명의 엘리베이터 발전장치는 고속 엘리베이터 뿐만 아니라 저속 엘리베이터에 적용시에도 유용한 전기에너지가 생산되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

10 : 엘리베이터 10': 평형추
11 : 연결와이어 20 : 회동휠
30 : 구동모터 40 : 지지베어링
50 : 회동축 60 : 클러치
70 : 증속기 80 : 발전기
100 : 제어부

Claims

회동축(50)에 회동력을 전달하는 구동모터(30)와;
상기 회동축(50)에 설치되며 엘리베이터(10)의 승강 제어를 위해 엘리베이터(10)에 일단이 연결된 연결와이어(11)가 감겨져 있는 회동휠(20)과;
상기 엘리베이터(10)의 하강 구동시 회동축(50)으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기(80)와;
상기 회동축(50)과 발전기(80) 사이에 구성되어 회동축(50)의 회동력을 선택적으로 발전기(80)측으로 전달하는 클러치(60)와;
상기 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 클러치(60)는 회동축(50)의 일방향 회전만이 증속기측으로 전달되고, 반대방향 회전력은 전달되지 않는 일방향 클러치인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치.
회동축(50)에 회동력을 전달하는 구동모터(30)와;
상기 회동축(50)에 설치되며 엘리베이터의 승강 제어를 위해 일단부가 엘리베이터(10)에 연결되고 타단부는 평형추(10')에 연결된 연결와이어(11)가 감겨지는 회동휠(20)과;
상기 엘리베이터(10)의 하강 또는 상승 구동시 회동축(50)으로 부터 전달되는 회동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기(80)와;
상기 회동축(50)과 발전기(80) 사이에 구성되어 회동축(50)의 회동력을 선택적으로 발전기(80)측으로 전달하는 클러치(60)와;
상기 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치
청구항 3에 있어서,
상기 클러치(60)는 제어부(100)의 제어에 의해 회동축(50)의 회동력을 발전기(80)측으로 선택적으로 전달하도록 전자클러치로 구비하되, 상기 제어부(100)는 엘리베이터(10)의 하강속도 또는 상승속도를 감소시키기 위한 신호발생시에만 클러치(60)의 동력연결이 이루어지도록 제어되어짐을 특징으로 하는 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치.