KR101234187B1 - Development device that produce electrical energy in descent of elevator - Google Patents

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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.The present invention relates to a power generation device using the falling energy of the elevator, to improve the energy efficiency of the building by enabling the use of the kinetic energy generated when the elevator falls as electrical energy.
The present invention for realizing this, and the drive motor 30 for transmitting the rotational force to the rotating shaft (50); A rotation wheel 20 installed on the rotation shaft 50 and having a connection wire 11 connected to one end of the elevator 10 for lifting control of the elevator 10; A generator (80) for generating electrical energy by the rotational force transmitted from the rotating shaft (50) during the lower driving of the elevator (10); A clutch (60) configured between the rotating shaft (50) and the generator (80) to selectively transmit the rotating force of the rotating shaft (50) to the generator (80) side; It characterized in that the configuration including a gearbox 70 is provided between the clutch 60 and the generator 80 is connected.

Description

엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치{DEVELOPMENT DEVICE THAT PRODUCE ELECTRICAL ENERGY IN DESCENT OF ELEVATOR}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.
The present invention relates to an elevator power generating apparatus, and more particularly, to use the power generated by using the falling energy generated during operation of the elevator for power generation to use the reserve power.

일반적으로, 엘리베이터는 승객을 이동시키는 카와 이를 제어하는 제어반, 그리고 카를 주행시키는 권상기를 포함하는 구동부 및 기타 제어장치로 구성된다.
이러한 종래 일 예에 따른 엘리베이터 구조는 공개특허 제10-2001-0026845호를 통해 확인되어질 수 이다.In general, an elevator is composed of a car for moving a passenger, a control panel for controlling the passenger, a drive unit including a hoist for driving the car, and other control devices.
The elevator structure according to this conventional example can be confirmed through the Patent Publication No. 10-2001-0026845.

한편, 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. On the other hand, in the elevator system, the power supply device is largely composed of elevator driving power, commercial power, and battery, and the driving power is a power used to drive the elevator at ordinary times, and is supplied as power to motor driving and other control devices. And the battery is a power source for supplying power to the portion that needs to be driven in an emergency such as power failure.

종래의 엘리베이터에서 전원공급은 팬 등을 구동하는데 사용하고, 또한, 기타 관제운전 및 구출운전등의 목적을 위해 배터리를 구비하여 이를 충전시키는데 사용된다.In a conventional elevator, power supply is used to drive a fan and the like, and is also used to charge a battery with a battery for other control and rescue operations.

전원의 사용에 있어서 또 다른 예로는, 엘리베이터의 홀 표시기등에 전력을 공급함에 있어서, 제어반에서 전력을 공급하지 않고, 건물의 전원을 이용해서 공급하는 예도 있다.As another example of the use of a power source, there is an example in which power is supplied from a building without supplying power from a control panel in supplying power to an hall indicator of an elevator.

그러나, 종래의 기술에서는 엘리베이터가 사용하는 전력의 양이 많고 또한 전원 사용으로 인해 발생되는 전기사용료 부담이 커지는 문제점이 있다.However, in the related art, there is a problem in that the amount of electric power used by the elevator is large and the electric charge burden caused by the use of power is increased.

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.
In addition, when the amount of power increases due to the use of an air conditioner in a building in which an elevator is installed, such as in the summer when a lot of electric power is used, there is a problem that may affect the operation of the elevator if a failure occurs due to excessive use of electric power.

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.
The present invention has been proposed to improve the problems in the conventional elevator driving process, by generating the power by using the falling energy generated when the elevator descends by storing the power generated as a reserve power various building management power, including elevators The purpose is to use it.

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 일방향 클러치와; 상기 일방향 클러치와 발전기 사이에 연결 구비되는 증속기를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
The present invention for achieving the above object, the drive motor for transmitting the rotational force to the rotating shaft; A rotation wheel installed on the rotation shaft and having a connecting wire wound around one end of the elevator for lifting control of the elevator; A generator for generating electrical energy by the rotational force transmitted from the rotational shaft during the lowering driving of the elevator; A one-way clutch configured between the rotating shaft and the generator to selectively transmit the rotating force of the rotating shaft to the generator side; Characterized in that the configuration including a gearbox provided between the one-way clutch and the generator.

이러한 본 발명의 엘리베이터 발전장치는, 엘리베이터의 낙하시 발생되는 운동에너지를 전기에너지로 저장하여 활용이 가능하도록 함으로서 건물의 에너지효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
The elevator power generation apparatus of the present invention has the effect of improving the energy efficiency of the building by enabling the use of the kinetic energy generated when the elevator falls as electrical energy.

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.1 is a structural diagram of a power generator for a high speed elevator according to an embodiment of the present invention.
2 is a structural diagram of a generator for a low speed elevator according to another embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a controller connection configuration in another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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 일방향 클러치(60)와, 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70)로 구성되어지게 된다.First, looking at the structure of the high-speed elevator elevator power generator according to an embodiment of the present invention with reference to Figure 1, the drive motor 30 for transmitting the rotational force to the rotating shaft 50, and is installed on the rotating shaft 50 Rotating wheel 20 having one end of the connecting wire 11 wound around the elevator 10 for lifting control of the elevator 10, and a rotation transmitted from the rotating shaft 50 when the elevator 10 is driven down. The generator 80 generates electric energy by the power and stores it in a separate capacitor (not shown), and is configured between the rotating shaft 50 and the generator 80 to selectively generate the rotating force of the rotating shaft 50. The one-way clutch 60 to be transmitted to the (80) side, and the gearbox 70 is provided between the clutch 60 and the generator 80 is provided.

즉, 일방향 클러치(60)는 회동축(50)의 일방향 회전만이 증속기측으로 전달되고, 반대방향 회전력은 전달되지 않는 기능을 수행한다.That is, the one-way clutch 60 performs a function in which only one direction rotation of the rotation shaft 50 is transmitted to the speed increaser side, and the opposite direction rotation force is not transmitted.

이러한 일방향 클러치는 공지의 구성이므로 구체적인 구성설명은 생략키로 한다.Since the one-way clutch is a known configuration, a detailed description of the configuration will be omitted.

도면 중 미설명 부호 40은 회동축(50)의 회동을 안정적으로 지지하기 위한 지지베어링을 나타낸다.In the figure, reference numeral 40 denotes a support bearing for stably supporting the rotation of the rotation shaft 50.

이와 같은 구조를 이루는 본 발명 엘리베이터 발전장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effect of the operation of the elevator power generator of the present invention constituting such a structure will be described.

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.First, when the lifting operation of the elevator 10 is wound by the connecting wire 11 as the rotating wheel 20 is received by the driving force of the drive motor 30 is rotated through the rotating shaft 50 is rotated The lift of the elevator 10 is made.

이때에는 일방향 클러치(60)는 동력전달이 차단되어짐으로 발전기(80)측으로는 운동에너지 전달이 이루어지지 않게 된다.At this time, the one-way clutch 60 is blocked from power transmission, so that the kinetic energy is not transmitted to the generator 80.

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.On the other hand, when the elevator 10 is lowered, the rotating wheel 20 is rotated in the opposite direction so that the connection wire 11 is released, the driving motor (so that the rotating wheel 20 is rotated in the opposite direction) 30, the reverse driving force is transmitted. In this case, since the power transmission of the one-way clutch 60 is connected, the kinetic energy increased through the speed increaser 70 is transferred to the generator 80, thereby generating electrical energy.

이와 같이 발생된 전기에너지는 건물의 자가발전 동력으로 사용되어지게 되며, 발전량이 많은 경우에는 별도의 축전기(미도시)에 저장되어 한전의 전력망으로 보내지도록 함이 바람직하다.
The electrical energy generated as described above is used as a self-generating power of the building, and when a large amount of power is generated, it is preferable to be stored in a separate capacitor (not shown) and sent to the power grid of KEPCO.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저속형 엘리베이터의 발전장치를 나타낸 것이다.2 and 3 show a power generation device of a low speed elevator according to another embodiment of the present invention.

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 일방향 클러치(60)와, 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70)로 구성됨을 확인할 수 있다.That is, as shown, the drive motor 30 for transmitting the rotational force to the rotating shaft 50, and installed on the rotating shaft 50, one end is connected to the elevator 10 for controlling the lifting of the elevator and the other end Electric energy is generated by the rotating wheel 20 on which the connecting wire 11 connected to the counterweight 10 'is wound and the rotating force transmitted from the rotating shaft 50 when the elevator 10 is lowered or raised. One-way clutch 60 and clutch 60 configured between the generator 80 and the rotating shaft 50 and the generator 80 to selectively transmit the rotating force of the rotating shaft 50 to the generator 80 side. And it can be confirmed that the gearbox 70 is configured to be connected between the generator 80.

특히, 일방향 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 일방향 클러치(60)의 동력연결이 이루어지도록 제어되어지게 된다.In particular, the one-way clutch 60 is provided with an electromagnetic clutch to selectively transmit the rotational force of the rotating shaft 50 to the generator 80 under the control of the control unit 100, the control unit 100 is an elevator (10) In order to reduce the falling speed or the rising speed of the brake shaft (not shown) in contact with the brake (not shown) is generated so that the power connection of the one-way clutch 60 is made.

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.The elevator constituting such a configuration is to be installed in the subway or viaduct to run the second to third floor height at a low speed, the elevator 10 is elevated by the action of the counterweight (10 ') drive motor ( The occurrence of load in 30 is relatively reduced.

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.On the other hand, when the driving motor 30 is driven, the power transmission of the electromagnetic clutch 60 is interrupted so that the kinetic energy is not transmitted to the generator 80, and the elevator 10 is operated during the operation of the elevator 10. When the brake acting force is applied to the driving motor 30 to stop the operation, when the power transmission of the electromagnetic clutch 60 is performed by the control of the controller 100, the kinetic energy of the driving shaft 50 increases the accelerator 70. By being delivered to the generator 80 through the generation of electrical energy will be made. At this time, since the rotational force of the drive shaft 50 is transmitted to the generator 80, it is possible to help the stopping force of the elevator 10.

그리고, 엘리베이터(10)가 정지 후 다시 상승 또는 하강을 위해 구동모터(30)가 구동되는 경우에는 다시 전자 클러치(60)가 차단되어 지게 된다.In addition, when the driving motor 30 is driven to rise or descend again after the elevator 10 is stopped, the electromagnetic clutch 60 is again blocked.

따라서, 본 발명의 엘리베이터 발전장치는 고속 엘리베이터 뿐만 아니라 저속 엘리베이터에 적용시에도 유용한 전기에너지가 생산되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that the elevator power generator of the present invention can produce useful electric energy when applied to not only a high speed elevator but also a low speed elevator.

10 : 엘리베이터 10': 평형추
11 : 연결와이어 20 : 회동휠
30 : 구동모터 40 : 지지베어링
50 : 회동축 60 : 일방향 클러치
70 : 증속기 80 : 발전기
100 : 제어부10: elevator 10 ': counterweight
11: connecting wire 20: rotating wheel
30: drive motor 40: support bearing
50: rotating shaft 60: one-way clutch
70: gearbox 80: generator
100:

Claims (4)

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 전달하되, 회동축(50)의 일방향 회전만이 증속기측으로 전달되고, 반대방향 회전력은 전달되지 않는 일방향 클러치(60)와;
상기 일방향 클러치(60)와 발전기(80) 사이에 연결 구비되는 증속기(70);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치.
A drive motor 30 for transmitting a rotational force to the rotation shaft 50;
A rotation wheel 20 installed on the rotation shaft 50 and having a connection wire 11 connected to one end of the elevator 10 for lifting control of the elevator 10;
A generator (80) for generating electrical energy by the rotational force transmitted from the rotating shaft (50) during the lower driving of the elevator (10);
Is configured between the rotation shaft 50 and the generator 80 to selectively transmit the rotational force of the rotation shaft 50 to the generator 80 side, only one direction rotation of the rotation shaft 50 is transmitted to the speed increaser side, One-way clutch 60 to which the opposite direction rotational force is not transmitted;
An increaser 70 connected between the one-way clutch 60 and the generator 80;
The generator using the falling energy of the elevator, characterized in that the configuration comprising a.
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