KR20180112168A

KR20180112168A - 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치

Info

Publication number: KR20180112168A
Application number: KR1020170041357A
Authority: KR
Inventors: 한상진; 김종완; 채민수; 손유정
Original assignee: 비나텍주식회사
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-12
Also published as: KR102336042B1

Abstract

본 발명은 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치가 개시된다. 본 발명의 승강기용 비상구출 운전장치는 상용 전원을 보조하여 승강기에 보조 전원을 공급하는 복수의 슈퍼 커패시터를 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈, 상용 전원을 입력받고, 보조 전원을 출력하는 전원 입출력부 및 승강기가 정상 운전을 하면 상용 전원이 슈퍼 커패시터 모듈에 충전이 되도록 제어하고, 승강기가 비상 운전을 하면 보조 전원이 승강기로 출력되도록 제어하며, 비상 운전이면 승강기를 현재 위치에서 가장 가까운 층으로 이동시키는 제어부를 포함한다.

Description

슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치{Automatic Rescue Device for elevator having super capacitor modules}

본 발명은 승강기용 비상구출 운전장치(Automatic Rescue Device; ARD)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 승강기 운전 중 정전이 발생 시, 슈퍼 커패시터 모듈로부터 전원을 공급받아 승강기를 비상 운전하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치에 관한 것이다.

비상구출 운전장치는 승강기 운전 중 정전(Power Failure)이 발생할 경우, 탑승카(elevator car)를 최근접층으로 이동시킨 후, 도어를 오픈시켜 승객을 구출하는 장치이다.

예컨대, 승강기는 정상 운전을 할 경우, 상용 전원을 이용하고, 비상 운전을 하는 경우, 비상구출 운전장치에 포함된 전원을 이용한다. 그런데 종래의 비상구출 운전장치는 배터리를 사용하여 충방전을 하였다. 하지만 배터리의 충방전 특성상 효과적으로 에너지를 저장하지 못하여 효율이 나쁘고, 빈번한 충방전으로 배터리의 사용 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

한국등록특허공보 제10-0259510호(2000.03.23.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 비상구출 운전장치에서 사용된 배터리보다 충방전을 효과적으로 하고, 사용 수명을 증가시키는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치는 상용 전원을 보조하여 승강기에 보조 전원을 공급하는 복수의 슈퍼 커패시터를 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈, 상기 상용 전원을 입력받고, 상기 보조 전원을 출력하는 전원 입출력부 및 상기 승강기가 정상 운전을 하면 상기 상용 전원이 상기 슈퍼 커패시터 모듈에 충전이 되도록 제어하고, 상기 승강기가 비상 운전을 하면 상기 보조 전원이 상기 승강기로 출력되도록 제어하며, 상기 비상 운전이면 상기 승강기를 현재 위치에서 가장 가까운 층으로 이동시키는 제어부를 포함한다.

또한 상기 슈퍼 커패시터 모듈과 상기 전원 입출력부 사이에 연결되어 상기 상용 전원을 직류로 변환시켜 상기 슈퍼 커패시터 모듈에 충전하는 충전부 및 상기 슈퍼 커패시터 모듈과 상기 전원 입출력부 사이에 연결되어 상기 보조 전원을 교류로 변환시켜 상기 승강기로 출력되도록 하는 보조 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 복수의 슈퍼 커패시터는 각각, 전기화학 에너지를 저장하는 축전 소자, 상기 축전 소자의 하부에 접합되는 하부 단자판, 한 쪽에 개방부가 형성되어 있고, 상기 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 상기 개방부를 통하여 상기 축전 소자가 삽입되어 내장되는 금속 소재로 제조된 관 형의 케이스, 상기 케이스의 개방부에 삽입되어 상기 축전 소자에 전기적으로 연결되며, 상기 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정되는 상부 단자판 및 상기 상부 단자판과 상기 케이스 사이에 개재되는 고무 소재의 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 축전 소자는, 양극, 분리막, 음극, 및 전해액을 포함하며 와인딩된 전극 적층체, 상기 전극 적층체의 하부와 하부 단자판 사이에 개재되어 접합되는 바텀 인너 플레이트 및 상기 전극 적층체의 상부와 상부 단자판 사이에 개재되어 접합되는 탑 인너 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 단자판은, 단자가 형성되고, 중심 부분에 체결 구멍이 형성된 단자판 몸체, 상기 체결 구멍 외측의 단자판 몸체의 상부면에 부착되며, 가장자리 부분에 상기 가스켓의 테두리와 컬링된 케이스의 상단부가 밀착되어 고정되는 절연판 및 상기 체결 구멍에 체결되며, 상기 케이스 내부에서 발생되는 가스를 상기 체결 구멍을 통하여 외부로 배출시키는 가스 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 승강기용 비상구출 운전장치는 종래의 비상구출 운전장치에서 사용된 배터리가 아닌 슈퍼 커패시터 모듈을 사용하여 충방전을 효과적으로 하고, 사용 수명을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상구출 운전장치를 포함하는 승강기 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 비상구출 운전장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 슈퍼 커패시터 모듈의 슈퍼 커패시터를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도로서, 케이스의 상부에 상부 단자판이 고정된 상태를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 4의 가스 배출부를 설명하는 도면이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상구출 운전장치를 포함하는 승강기 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 비상구출 운전장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 승강기 시스템(100)은 승강기(90)와 비상구출 운전장치(70)를 포함한다.

승강기(90)는 컨버터(92), 인버터(93), 전동기(94), 탑승카(96), 균형추(97) 및 제어부(98)를 포함할 수 있다. 승강기(90)는 상용 전원(91)을 공급받아 구동하게 되는데 상용 전원(91)을 전동기(94)의 구동에 필요한 에너지로 변환하는 컨버터(83)와 인버터(85)가 상용 전원(91)에 직렬로 연결된다. 인버터(93)를 통과한 전원은 전동기(94)에 공급되어 탑승카(96)를 승강시키게 된다. 탑승카(96)는 풀리(95)를 매개로 균형추(97)와 연결될 수 있다. 이 때, 전동기(94)는 풀리(95)를 회전시켜 탑승카(96)를 승강시킬 수 있다.

그리고 비상구출 운전장치(70)는 상용 전원(91)을 보조하여 저장된 에너지를 승강기(90)의 구동 에너지로 공급하는 동시에 승강기(90)의 비상 운전에 대한 제어를 할 수 있다. 여기서, 비상 운전은 정전과 같이 상용 전원(91)의 공급이 중단된 경우에 대한 운전을 의미한다.

즉, 비상구출 운전장치(70)는 상용 전원(91)과 병렬로 연결되어 승강기(90)의 운전 중 정전과 같은 급격한 전력 변동이 일어나는 경우, 전력 변동을 최소화시키고 비상 운전이 수행되도록 한다. 예를 들면, 비상구출 운전장치(70)는 승강기(90)가 비상 운전 시 보조 전원을 공급하여 탑승카(96)에 갇힌 승객들을 구출할 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 비상구출 운전장치(70)는 슈퍼 커패시터 모듈(71), 전원 입출력부(73) 및 제어부(81)를 포함하고, 충전부(83), 보조 인버터(85), 신호 입출력부(87) 및 원격 감시부(89)를 더 포함할 수 있다.

슈퍼 커패시터 모듈(71)은 상용 전원(91)을 보조하여 승강기(90)에 보조 전원을 공급하는 복수의 슈퍼 커패시터(72)를 구비한다. 즉, 슈퍼 커패시터 모듈(71)은 승강기(90)가 정상 운전할 경우 에너지를 충전하고, 비상 운전할 경우 에너지를 출력한다. 슈퍼 커패시터 모듈(71)과 상용 전원(91) 사이의 전압은 동일해야 하므로, 이를 제어하는 전원 입출력부(73)를 연결한다.

전원 입출력부(73)는 상용 전원(91)을 입력받고, 슈퍼 커패시터 모듈(71)로부터 보조 전원을 승강기(91)로 출력한다. 이를 위해, 전원 입출력부(73)는 절연 변압기(75), 입력과 출력을 담당하는 두 개의 전동기 제어반(77; Motor Control Center; MCC) 및 복수의 터미널블록(79)을 포함한다. 이 때, 비상구출 운전장치(70)는 슈퍼 커패시터 모듈(71)과 전원 입출력부(73) 사이에 충전부(83) 및 보조 인버터(85)가 연결되어 상용 전원(91) 및 보조 전원의 입출력이 원활하게 이루어지도록 한다. 충전부(83)는 상용 전원(91)을 직류로 변환시켜 슈퍼 커패시터 모듈(71)에 충전하고, 보조 인버터(85)는 보조 전원을 교류로 변환시켜 승강기(90)로 출력되도록 한다.

전동기 제어반(77)은 전동기 제어반-A(MCC-A) 및 전동기 제어반-B(MCC-B)를 포함한다. 전동기 제어반-A는 상용 전원(91)이 입력되고, 전동기 제어반-B는 보조 전원이 출력된다. 이 때, 전동기 제어반-A 및 전동기 제어반-B는 상호 인터락(interlock)된다. 즉, 전동기 제어반-A는 정상 운전 시 온(on) 상태가 되고, 비상 운전 시 오프(off) 상태가 된다. 전동기 제어반-B는 정상 운전 시 오프 상태가 되고, 비상 운전 시 온 상태가 된다.

예를 들면, 승강기(90)가 정상 운전을 하면 상용 전원(91)은 전동기 제어반-A를 통해 입력되어 충전부(83)에서 직류로 변환되며, 변환된 직류 상태의 전원이 슈퍼 커패시터 모듈(71)에 충전이 된다. 이 때, 전동기 제어반-B는 오프 상태가 된다.

또한 승강기(90)가 비상 운전을 하면 슈퍼 커패시터 모듈(71)에 저장된 에너지인 보조 전원이 보조 인버터(85)에서 교류로 변환되며, 변환된 교류 상태의 전원이 전동기 제어반-B를 통해 승강기(90)로 출력된다. 이 때, 전동기 제어반-A는 오프 상태가 된다.

한편, 절연 변압기(75)는 보조 인버터(85)와 전동기 제어반-B 사이에 구비되어 보조 인버터(85)에서 변환된 교류 전원을 절연시킨다.

또한 복수의 터미널블록(79) 중 R, S, T 단자는 상용 3상 전원이 연결되고, U, V, W 단자는 승강기(90) 제어반의 전원단자와 연결된다. 또한 N 단자는 절연 변압기(75)와 연결되고, E 단자는 그라운드(GND)와 연결된다.

제어부(81)는 신호 입력출부(87)로부터 입력되는 입력신호를 이용하여 승강기(90)의 운전 상태를 판단한다. 제어부(81)는 승강기(90)가 정상 운전이라고 판단하면 전동기 제어반-A를 온 상태 및 전동기 제어반-B를 오프 상태로 제어하여 상용 전원(91)이 슈퍼 커패시터 모듈(71)에 충전되도록 하고, 비상 운전이라고 판단하면 전동기 제어반-A를 오프 상태 및 전동기 제어반-B를 온 상태로 제어하여 보조 전원이 승강기(90)로 출력되도록 한다. 여기서, 제어부(81)는 슈퍼 커패시터 모듈(71)의 에너지가 가득 찬 경우, 전동기 제어반-A를 오프 상태 및 전동기 제어반-B를 오프 상태로 제어할 수 있다.

제어부(81)는 비상 운전인 경우, 탑승카(96)를 승강시킬 도착층을 결정하고, 승강을 제어하는 제어신호를 생성한다. 여기서, 생성된 제어신호는 신호 입출력부(87)를 통해 승강기(90)로 전송된다. 제어부(81)는 탑승카(96)의 도착층을 현재 위치에서 가장 가까운 층으로 결정되도록 제어신호를 생성할 수 있다. 상세하게는, 제어부(81)는 탑승카(96)와 균형추(97)의 무게를 비교하여 탑승카(96)가 가벼울 경우, 상승 방향에서 가장 가까운 층으로 이동되고, 탑승카(96)가 무거울 경우, 하강 방향에서 가장 가까운 층으로 이동되도록 제어할 수 있다.

제어부(81)는 상태 신호 및 경보 신호를 생성할 수 있다. 제어부(81)는 현재 운전모드 상태, 슈퍼 커패시터 모듈(71)의 전압, 전류, 전력 상태 및 고장 상태 등을 포함하는 상태 신호를 생성한 후, 원격 감시부(89)로 전송한다. 또한 제어부(81)는 비상 운전 시작, 진행, 종료 등의 경보를 포함하는 상태 신호를 생성한 후, 원격 감시부(89)로 전송한다.

원격 감시부(89)는 제어부(81)로부터 생성된 상태 신호 및 경보 신호에 대한 정보를 출력한다. 원격 감시부(89)는 액정, 모니터, 7-세크머트 등 다양한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 비상구출 운전장치(70)에 사용되는 슈퍼 커패시터(72)에 대해서 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 도 2의 슈퍼 커패시터 모듈의 슈퍼 커패시터를 설명하는 도면이고, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도로서, 케이스의 상부에 상부 단자판이 고정된 상태를 설명하는 도면이며, 도 5는 도 4의 가스 배출부를 설명하는 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(72)는 축전 소자(10), 하부 단자판(20), 금속 소재로 제조된 관형의 케이스(30), 상부 단자판(40) 및 고무 소재의 가스켓(60)을 포함한다. 축전 소자(10)는 전기화학 에너지를 저장한다. 하부 단자판(20)은 축전 소자(10)의 하부에 접합된다. 케이스(30)는 한 쪽에 개방부(31)가 형성되어 있고, 하부 단자판(20)이 바닥면을 향하도록 개방부(31)를 통하여 축전 소자(10)가 삽입되어 내장된다. 상부 단자판(40)은 케이스(30)의 개방부(31)에 삽입되어 축전 소자(10)에 전기적으로 연결되며, 케이스(30)의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정된다. 그리고 가스켓(60)은 상부 단자판(40)과 케이스(30) 사이에 개재된다.

본 실시예에 따른 케이스(30) 형태에 따라 슈퍼 커패시터(72)는 원통형 구조로 구현된 예를 개시하였지만, 사각기둥의 형태로 구현될 수도 있다.

여기서, 축전 소자(10)는 권심(11; winding core)과, 권심(11)에 권취된 전극 적층체(13)를 포함한다. 전극 적층체(13)의 하부와 상부에 각각 바텀 인너 플레이트(15; bottom inner plate)와 탑 인너 플레이트(17; top inner plate)가 접합된다.

전극 적층체(13)는 양극, 음극, 분리막 및 전해액을 포함한다. 양극은 산화 반응에 의해 전자를 생성한다. 음극은 생성된 전자를 흡수하여 환원반응이 일어난다. 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되어 음극과 양극을 물리적으로 분리시켜 산화반응과 환원반응이 일어나는 장소를 격리하여 서로 구분한다. 전해액은 양극 및 음극에 전기에너지를 저장시키는 이온의 이동매개체이다. 이러한 전극 적층체(13)는 양극, 음극 및 분리막이 권심(11)을 중심으로 차례로 권취되어 전체적으로 원통 형상을 이룬다. 예컨대 전극 적층체(13)는 슈퍼 커패시터, 전기 이중층 커패시터(EDLC), 리튬 이온 커패시터(LIC)를 형성하는 셀 구조를 가질 수 있다.

케이스(30)는 축전 소자(10)를 외부와 격리시키기 위한 것으로, 축전 소자(10)의 종류에 따라 다양한 소재와 형상으로 제조될 수 있다. 케이스(30)는 관형으로, 한 쪽에 개방부(31)가 형성되고 반대쪽은 막혀 있는 형태를 갖는다. 케이스(30)는 개방부(31)를 통하여 축전 소자(10)가 삽입되어 내장될 수 있는 내부 공간(33)이 마련되어 있다. 케이스(30)의 소재로는 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 주석 도금강 등의 금속 소재가 사용될 수 있다.

케이스(30)에서 “B”는 비딩 부분을 나타내고, “C”는 컬링 부분을 나타낸다. 비딩 부분은 케이스(30)의 외측면에서 안쪽으로 오목하게 형성된다. 컬링 부분은 케이스(30)의 상단을 C 자형으로 굽혀서, 가스켓(60) 및 절연판(49)에 밀착시켜 형성한다. 이로 인해 케이스(30)와 상부 단자판(40)은 전기적으로 이격되어 있다.

하부 단자판(20)은 축전 소자(10)의 하부에 접합되되, 바텀 인너 플레이트(15)를 매개로 접합된다. 하부 단자판(20)의 접합 방법으로 레이저 용접 또는 초음파 용접 방법이 사용될 수 있다.

상부 단자판(40)은 축전 소자(10)의 상부에 접합되되, 탑 인너 플레이트(17)를 매개로 접합된다. 상부 단자판(40)의 접합 방법으로 레이저 용접 또는 초음파 용접 방법이 사용될 수 있다.

이 때, 하부 단자판(20) 및 상부 단자판(40)은 케이스(30)와 동일한 금속 소재로 제조될 수 있다.

또한 바텀 인너 플레이트(15) 및 탑 인너 플레이트(17)는 전극 적층체(13)의 하부면 및 상부면과 각각 전면에 접합되어 전기적으로 연결된다. 또한 하부 단자판(20) 및 상부 단자판(40)은 바텀 인너 플레이트(15) 및 탑 인너 플레이트(17)를 통하여 전극 적층체(13)에 전기적으로 연결되기 때문에, 본 실시예에 따른 액시얼 타입의 슈퍼 커패시터(72)의 출력 특성을 향상시킬 수 있다.

이러한 상부 단자판(40)은 단자(47)를 구비하는 단자판 몸체(41), 절연판(49) 및 가스 배출부(51)를 포함한다. 단자판 몸체(41)는 상부에 단자(47)가 형성되고, 중심 부분에 체결 구멍(43)이 형성된다. 절연판(49)은 체결 구멍(43) 외측의 단자판 몸체(41)의 상부면에 부착되며, 가장자리 부분에 가스켓(60)의 테두리와 컬링된 케이스(30)의 상단부가 밀착되어 고정된다. 그리고 가스 배출부(51)는 체결 구멍(43)에 체결되며, 케이스(30) 내부에서 발생되는 가스를 체결 구멍(43)을 통하여 외부로 배출시킨다.

여기서, 단자(47)는 단자판 몸체(41)의 상부면의 중심 부분에서 돌출되게 형성된다. 단자(47)의 안쪽에 체결 구멍(43)이 형성되고, 단자(47)의 외측에 단자(47)보다는 낮게 절연판(49)이 위치한다.

절연판(49)은 케이스(30)와 상부 단자판(40) 간의 전기적 쇼트를 방지한다. 절연판(49)은 컬링되는 케이스(30)의 상단부가 가스켓(60)과 함께 안정적으로 상부 단자판(40)에 안정적으로 밀착될 수 있도록 한다. 여기서 절연판(49)의 소재로는 PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PPS(polyphenylene sulfide), PEEK(polyetherether ketone) 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등과 같은 플라스틱 소재가 사용될 수 있다.

가스 배출부(51)는 체결 구멍(43)의 하부에 삽입되는 고무 마개(53)와, 고무 마개(53)의 상부의 체결 구멍(43)에 결합되는 봉합 볼트(55)를 포함한다. 여기서 체결 구멍(43)은 단자판 몸체(41)의 하부면과 연결되는 삽입 구멍(44)과, 삽입 구멍(44)보다 넓은 내경을 가지며 봉합 볼트(55)가 체결되는 볼트 체결 구멍(45)을 포함한다. 봉합 볼트(55)는 중심 부분에 관통되게 구멍이 형성되어 있다.

봉합 볼트(55)는 고무 마개(53)를 눌러 체결 구멍(43)을 봉합하게 된다. 케이스(30)의 내부 공간(33)에서 가스가 발생되면, 가스는 고무 마개(53)를 봉합 볼트(55) 쪽으로 밀어 올리게 된다. 가스에 의해 작용하는 압력에 의해 고무 마개(53)가 수축하여 고무 마개(55)와 삽입 구멍(44) 사이에 틈이 발생되면, 해당 틈을 통하여 가스가 빠져나가게 된다. 고무 마개(53)와 삽입 구멍(44) 사이의 틈을 통하여 빠져나간 가스는 봉합 볼트(55)에 형성된 구멍과, 봉합 볼트(55)와 볼트 체결 구멍 (45)사이에 틈을 통하여 외부로 배출된다.

그리고 어느 정도의 가스가 배출되면, 수축된 고무 마개(53)는 복원력에 의해 원래의 형태로 복원되어 삽입 구멍(44)을 다시 막게 된다.

한편, 가스 배출부(51)를 통하여 체결 구멍(43)을 봉합하기 전에, 체결 구멍(43)을 통하여 전해액을 케이스(30)의 내부 공간(33)으로 주입할 수 있다. 이 때, 전해액의 주입은 상부 단자판(40)으로 케이스(30)의 개방부(31)를 봉합한 이후에 수행하는 것이 바람직하다. 전해액을 주입한 이후에, 가스 배출부(51)로 체결 구멍(43)을 봉합한다.

그리고 가스켓(60)은 케이스(30)와 상부 단자판(40) 사이에 전해액의 누액이 발생되는 억제한다. 가스켓(60)의 소재로는 뷰틸 고무가 사용될 수 있다.

이와 같이 케이스(30)의 개방부(31)를 통하여 하부 단자판(20), 축전 소자(10) 및 상부 단자판(40)이 케이스(30)의 내부 공간(33)에 삽입된 후, 가스켓(60)을 매개로 케이스(30)의 상단부가 비딩과 컬링으로 상부 단자판(40)에 밀착되어 케이스(30)의 개방부(31)를 봉합하게 된다. 즉 본 실시예에서는 상부 단자판(40)에 대한 용접 없이 비딩과 컬링으로 케이스(30)의 개방부(31)를 상부 단자판(40)으로 봉합할 수 있기 때문에, 케이스(30)의 개방부(31) 봉합을 보다 간소하게 수행할 수 있다. 또한 용접 없이 케이스(30)의 개방부(31)를 봉합할 수 있기 때문에, 기존의 용접 부분을 통한 전해액의 누액 문제를 해소할 수 있고, 외부의 충격에 대한 강성도 높일 수 있다.

본 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(72)는 구조가 단단하여 제조 공정을 간소화할 수 있다. 즉 용접은 하부 및 상부 단자판(20,40)을 축전 소자(10)에 접합할 때만 수행하기 때문에, 기존에 비해서 용접 횟수를 많이 줄일 수 있다. 이로 인해 다수의 용접에 따른 용접 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 용접 횟수를 줄임으로써, 슈퍼 커패시터(72)의 제조 공정을 간소화할 수 있고, 이로 인해 제조 공정의 신뢰성을 높일 수 있는 이점도 있다.

그리고 본 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(72)는 상부 단자판(40)에 설치되는 고무 마개(53)와 봉합 볼트(55)를 포함하는 가스 배출부(51)를 통하여 케이스(30)의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 원활히 배출시킬 수 있기 때문에, 가스 배출부(51)의 구조를 간소화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 축전 소자
11: 권심
13: 전극 적층체
15: 바텀 인너 플레이트
17: 탑 인너 플레이트
20: 하부 단자판
30: 케이스
31: 개방부
33: 내부 공간
40: 상부 단자판
41: 단자판 몸체
43: 체결 구멍
44: 삽입 구멍
45: 볼트 체결 구멍
47: 단자
49: 절연판
51: 가스 배출부
53: 고무 마개
55: 봉합 볼트
60: 가스켓
70: 비상구출 운전장치
71: 슈퍼 커패시터 모듈
72: 슈퍼 커패시터
73: 전원 입출력부
75: 절연 변압기
77: 전동기 제어반
79: 터미널블록
81: 제어부
83: 충전부
85: 보조 인버터
87: 신호 입출력부
89: 원격 감시부
90: 승강기
91: 상용 전원
92: 컨버터
93: 인버터
94: 전동기
95: 풀리
96: 탑승카
97: 균형추
100: 승강기 시스템

Claims

상용 전원을 보조하여 승강기에 보조 전원을 공급하는 복수의 슈퍼 커패시터를 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈;
상기 상용 전원을 입력받고, 상기 보조 전원을 출력하는 전원 입출력부; 및
상기 승강기가 정상 운전을 하면 상기 상용 전원이 상기 슈퍼 커패시터 모듈에 충전이 되도록 제어하고, 상기 승강기가 비상 운전을 하면 상기 보조 전원이 상기 승강기로 출력되도록 제어하며, 상기 비상 운전이면 상기 승강기를 현재 위치에서 가장 가까운 층으로 이동시키는 제어부;
를 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치.
제 1항에 있어서,
상기 슈퍼 커패시터 모듈과 상기 전원 입출력부 사이에 연결되어 상기 상용 전원을 직류로 변환시켜 상기 슈퍼 커패시터 모듈에 충전하는 충전부; 및
상기 슈퍼 커패시터 모듈과 상기 전원 입출력부 사이에 연결되어 상기 보조 전원을 교류로 변환시켜 상기 승강기로 출력되도록 하는 보조 인버터;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 슈퍼 커패시터는 각각,
전기화학 에너지를 저장하는 축전 소자;
상기 축전 소자의 하부에 접합되는 하부 단자판;
한 쪽에 개방부가 형성되어 있고, 상기 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 상기 개방부를 통하여 상기 축전 소자가 삽입되어 내장되는 금속 소재로 제조된 관 형의 케이스;
상기 케이스의 개방부에 삽입되어 상기 축전 소자에 전기적으로 연결되며, 상기 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정되는 상부 단자판; 및
상기 상부 단자판과 상기 케이스 사이에 개재되는 고무 소재의 가스켓;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치.
제 3항에 있어서,
상기 축전 소자는,
양극, 분리막, 음극, 및 전해액을 포함하며 와인딩된 전극 적층체;
상기 전극 적층체의 하부와 하부 단자판 사이에 개재되어 접합되는 바텀 인너 플레이트; 및
상기 전극 적층체의 상부와 상부 단자판 사이에 개재되어 접합되는 탑 인너 플레이트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치.
제 3항에 있어서,
상기 상부 단자판은,
단자가 형성되고, 중심 부분에 체결 구멍이 형성된 단자판 몸체;
상기 체결 구멍 외측의 단자판 몸체의 상부면에 부착되며, 가장자리 부분에 상기 가스켓의 테두리와 컬링된 케이스의 상단부가 밀착되어 고정되는 절연판; 및
상기 체결 구멍에 체결되며, 상기 케이스 내부에서 발생되는 가스를 상기 체결 구멍을 통하여 외부로 배출시키는 가스 배출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 모듈을 포함하는 승강기용 비상구출 운전장치.