KR102402799B1 - 기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 관한 것으로서, 별도의 기계실과 승강로 구조물을 구비할 필요가 없는 새로운 방식의 승강기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 승객 또는 화물을 운반하기 위한 탑승카(10)와, 상기 탑승카(10)의 전방 및 후방에 구비되는 탑승카 도어와, 상기 탑승카(10)와 무게 균형을 유지하기 위한 카운터웨이트(40)와, 상기 탑승카(10)와 카운터웨이트(40)를 연결하는 복수의 와이어 로프(W)와, 상기 와이어 로프(W)에 의해 탑승카를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 탑승카(10)를 제어하기 위한 제어반과, 일단이 상기 제어반과 연결되어 탑승카(10)와 함께 승강하는 트래블링 케이블(9100)을 포함하여 이루어지는 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 있어서, 상기 탑승카(10)의 양측에, 2대의 마스트(M)가 설치되고, 상기 마스트(M)는 증설이 가능한 모듈식으로 구성되며, 상기 탑승카(10)의 상면에, 승강기를 구동하기 위한 구동부가 직접 장착되고, 상기 각 마스트(M)의 일측에, 탑승카(10)의 승강을 안내하기 위한 가이드 레일(17)이 구비되며, 상기 카운터웨이트(40)가 상기 마스트(M)의 어느 한쪽 내부에서 승강하는 것을 특징으로 한다.

Description

기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기{ROPE AND TWIN MAST TYPE CAR SELF-DRIVING LIFT HAVING CAR FOR HEAVY DUTY WITHOUT MACHINE ROOM AND HOISTWAY STRUCTURE}

본 발명은 기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 와이어 로프에 의해 승강하는 승강기에서 구동부를 탑승카 자체에 탑재하여 별도의 기계실을 설치할 필요가 없도록 하고, 제어반을 탑승카 자체 또는 임의의 위치에 분리 설치할 수 있도록 하며, 별도의 탑승카 승강로 구조물를 구축할 필요가 없도록 한 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 관한 것이다.

일반적으로 승강기는, 고층건물 등에 설치되어 수직방향으로 승강하면서 사람이나 화물을 원하는 층으로 운송시킨다.

이러한 승강기는, 권상기와 제어반이 승강로 상부에 구비되는 기계실 상부형, 권상기와 제어반이 승강로 또는 가이드 레일에 설치되는 머신룸리스형 등으로 구분할 수 있다.

그리고 승강기가 설치되는 건물에는, 탑승카가 승강하기 위한 승강로 구조물이 필수적으로 구비된다.

도 1은 탑승카 도어가 전,후 방향으로 배치된 종래 승강기의 일예를 도시한 것으로서, 승객이 탑승하거나 화물을 적재하기 위한 탑승카(10)와, 상기 탑승카(10)의 전방에 구비되는 전방 카도어(14) 및 후방 카도어(15)와, 상기 탑승카(10)와 무게 균형을 유지하기 위한 카운터웨이트(40)와, 상기 탑승 카(10)와 카운터웨이트(40)를 연결하는 와이어 로프(W)와, 상기 탑승카(10)를 승강시키기 위한 트랙션 시브(Traction Sheave)(20)를 포함하여 구성된다.

상기 트랙션 시브(20)는, 건물 상부의 기계실 또는 승강로 구조물 내에 제어반과 함께 설치되며, 정,역방향으로 회전하면서 탑승카(10)를 승강시킨다.

또한 상기 탑승카(10)의 상면에는 2개의 탑승카 시브(S1, S2)가 구비되고, 카운터웨이트(C)의 상면에는 카운터웨이트 시브(S3)가 구비된다.

상기한 구조의 승강기에서, 와이어 로프(W)의 일단은, 탑승카(10) 상부의 기계실에 구비되는 로프 고정부(F1)에 의해 고정되고, S1 → S2 → 트랙션 시브→S3에 차례로 로핑된 후, 타단은 승강로 구조물 내의 로프 고정부(F2)에 고정된다.

상기 각 시브에 감겨지는 와이어 로프(W)는 통상 여러 가닥이 사용되며, 와이어 로프의 가닥수는 승강기의 적재 하중에 따라 증감된다.

상기한 구조의 승강기에서 트랙션 시브(20)를 정,역회전시키면, 탑승카(10)가 승강로 구조물을 따라 승강하게 되고, 카운터웨이트(40)는 상기 탑승카(10)와 반대방향으로 승강하게 된다.

한편 도 2는, 종래의 로프식 승강기의 다른 예를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 종래의 승강기는, 와이어 로프(W)가 감긴 트랙션 시브(31a)를 구동하는 구동부(31)와, 상기 와이어 로프(W)를 안내하는 중간시브(33)와, 탑승카(10)의 승강을 제어하기 위한 제어반(32)이, 승강로(P)의 상부에 구비되는 기계실(30) 내부에 설치된다.

그런데 상기한 종래의 승강기는, 승강로(P)의 상부에 구동부(31) 및 제어반(32)을 설치하기 위한 별도의 기계실(30)을 구비하여야 한다.

이로써 공사비가 증가되고, 승강기의 설치시간이 지연된다는 단점이 있다.

또한 각종 공사현장에서 작업자 및 장비의 운반을 위해 건설용 승강기를 임시로 설치하는 경우, 승강로(P)의 상부에 구비된 기계실(30)로 인하여 승강기의 승강높이를 높이거나 낮추기가 어렵다는 문제가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 본 발명자는 도 3에 도시된 바와 같은 기계실이 없는 머신룸리스(Machine Room Less) 승강기를 제안한 바 있다.

도 3에 도시된 종래의 머신룸리스 승강기는, 승강기를 구동하기 위한 구동부(31)를 탑승카 가이드 레일(도시 생략)의 상부 일측에 설치하고, 제어반(32)을 승강로 벽체의 측면에 설치한 것이다.

상기한 머신룸리스 승강기에 의하면, 승강로(P)의 상부에 별도의 기계실을 구비하지 않아도 된다는 장점이 있다.

그런데 상기한 종래의 머신룸리스 승강기는, 승강로(P)의 상부에 구동부 설치공간을 확보하기 어려운 경우에는 설치가 곤란하게 된다.

또한 승강기의 운행높이를 조절할 필요가 있는 경우, 이에 능동적으로 대응할 수 없다는 단점이 있다.

한편, 고층빌딩의 건축시에는 작업자 및 각종 건축자재를 필요한 층으로 수송하기 위해 건설용 리프트(Lift)가 사용되고 있는데, 도 4는 이러한 종래의 건설용 리프트의 일례를 도시한 것이다.

종래의 건설용 리프트(L)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 설치되는 마스트(Mast) 구조물의 일측면에 설치되어, 작업자, 자재 및 장비 등을 필요한 층으로 수송한다.

상기 마스트(M) 구조물은 다수의 마스트 유닛(Mast unit)을 수직방향으로 조립하여 설치되며, 마스트 구조물의 높이를 증가시킬 때에는, 새로운 마스트 유닛을 추가로 조립한다.

즉, 맨 위쪽의 마스트 유닛 상부에 새로운 마스트 유닛을 조립하여 마스트 구조물의 높이를 점차 높여나간다.

상기 마스트(M) 구조물의 일측면에는, 랙(Rack)(11)이 설치되고, 리프트(L)에는 이와 대응되는 피니언 기어(Pinion Gear)(12)가 구비된다.

상기한 구조에 의해, 상기 피니언 기어(12)를 구동시켜 리프트(L)가 상기 랙(11)을 타고 승강하도록 할 수 있다.

그런데 랙과 피니언을 이용한 종래의 건설용 리프트는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 진동과 소음이 많이 발생하고 고속으로 운행할 수 없으며 고장이 잦다.

즉 종래의 리프트는, 피니언 기어가 랙을 타고 승강하는 방식이므로, 기어의 접촉과정에서 진동과 소음이 많이 발생하게 되고, 최대속도가 약 60m/min 정도에 불과하다.

이에 따라 다수의 작업자 및 자재의 수송에 많은 시간이 소요되고, 리프트의 잦은 고장으로 인하여 공사가 지연되는 경우가 많다.

이러한 문제점은 다수의 작업자 및 자재를 공급해야 하는 초고층 빌딩 공사 현장의 경우에 더욱 심각해진다.

둘째, 리프트의 용량을 증대시키는 데에 한계가 있다.

즉 종래의 리프트는, 피니언이 랙을 타고 승강하는 방식이므로, 용량을 약 3톤 이상으로 제작하기가 어렵다.

이에 따라 종래의 리프트는, 소수 인원만 탑승할 수 있고, 고중량의 건축자재나 장비를 수송하기가 어렵다.

이를 해결하기 위해, 마스트(M) 구조물의 상부에 타워 크레인을 설치하여 대형 및 고중량의 자재를 인양하기도 하는데, 이 경우에는 공사비용이 크게 증가하게 된다.

셋째, 리프트의 승강과정에서 안전사고가 발생할 위험이 높고, 비상상황 발생시 고층에 있는 다수의 작업자들이 지상으로 신속하게 대피할 수가 없다.

종래의 건설용 리프트는 임시로 설치되는 것이기 때문에, 안전에 소홀해질 우려가 있고, 이로써 리프트의 승강과정에서 안전사고가 발생할 가능성이 높다.

또한 안전사고를 방지하기 위해서는 리프트 운행 전담 안전관리자를 배치하여야 한다.

넷째, 리프트의 구동시 본 발명에 따른 승강기에 비해 2배 이상의 구동력을 필요로 하고, 기어유의 사용에 의해 환경이 오염되며, 유지보수에 비용이 많이 소요된다.

한편, 마스트 구조물의 상부에 시브를 설치하고 하부에 윈치(Winch)를 설치하여, 한 가닥의 와이어 로프를 와이어 드럼에 감는 방식으로 소형 리프트를 승강시키는 방식도 제안된 바 있다.

그러나 상기한 종래의 방식은, 진동과 소음은 감소시킬 수 있지만, 랙 및 피니언 방식의 종래의 리프트가 지닌 문제점을 근본적으로 해결할 수가 없다.

한국 등록특허 제10-2308534호(2021. 10. 05. 공고) 한국 등록특허 제10-2204157호(2021. 01. 18. 공고) 한국 등록특허 제10-1923924호(2018. 11. 30. 공고)

본 발명은 상기한 종래의 승강기 및 리프트의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 기계실과 승강로 구조물가 필요없는 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 승강기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 승강로 구조물의 상부 또는 하부에 구동부 설치공간을 확보하기 어려운 경우에도 승강기를 설치할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 고층 건축물의 높이에 따라 승강기의 운행높이를 용이하게 증설할 수 있고, 현장의 주변 환경에 구애받지 않고 승강기의 승강높이를 쉽게 높이거나 낮출 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 기계실 설치에 따른 고소 위험작업을 제거하여 안전사고의 발생을 방지하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 건물에 전가되는 진동과 소음을 최소화하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구조가 간단하여 제조비용을 절감할 수 있고, 유지보수 비용을 절감하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 승강기의 설치 및 철거에 따르는 시간을 단축시켜 공사비용을 절감하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 기어유의 사용에 의한 환경 오염을 방지하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구동 동력을 절반 이하로 줄여 에너지를 절감하고 탄소 발생을 줄이는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 탑승카의 적재용량에 따라 구동부를 단동식 또는 2 이상의 복수 구동식으로 변경하여 적용할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 옥외에 설치되는 승강기가 강풍에 의한 영향을 받지 않도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 승객 또는 화물을 운반하기 위한 탑승카와, 상기 탑승카의 전방 및 후방에 구비되는 탑승카 도어와, 상기 탑승카와 무게 균형을 유지하기 위한 카운터웨이트와, 상기 탑승카와 카운터웨이트를 연결하는 복수의 와이어 로프와, 상기 와이어 로프에 의해 탑승카를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 탑승카를 제어하기 위한 제어반과, 일단이 상기 제어반과 연결되어 탑승카와 함께 승강하는 트래블링 케이블을 포함하여 이루어지는 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 있어서, 상기 탑승카는, 건물 벽체의 외부에 구비되는 2대의 마스트 사이에 설치되고, 상기 탑승카의 전방에는 전방 카도어가 구비되고, 후방에는 후방 카도어가 구비되며, 상기 탑승카의 상부에는 전방 카도어를 지지하기 위한 도어 지지부재가 구비되고, 상기 마스트는 증설이 가능한 모듈식으로 구성되어, 조립 및 해체에 의해 승강기의 승강높이를 조절할 수 있는 구조이고, 상기 탑승카의 상면에, 엘리베이터를 구동하기 위한 구동부가 직접 장착되고, 상기 각 마스트의 외부 일측에, 탑승카의 승강을 안내하기 위한 가이드 레일이 구비되며, 상기 가이드 레일 중 어느 하나는 마스트로부터 측면으로 돌출되어 구비되고, 상기 측면으로 돌출된 가이드 레일의 맞은편에 보조 가이드 레일이 더 구비되며, 상기 카운터웨이트가 상기 마스트의 어느 한쪽 내부에서 승강하고, 상기 탑승카의 상면에 구비되는 구동부는, 제1 와이어 로프가 감기는 제1 트랙션 시브와, 제2 와이어 로프가 감기는 제2 트랙션 시브를 포함하여 구성되고, 상기 제1 트랙션 시브 및 제2 트랙션 시브는, 탑승카 상면의 일측에 일렬로 구비되어 동기화장치에 의해 서로 동일한 속도로 회전하며, 상기 마스트는, 상기 탑승카의 좌우측에 각각 구비되어 건물 벽체에 고정되는 서포트 브라켓에 각각 고정되고, 상기 제1 트랙션 시브에 로핑되는 제1 와이어 로프의 일단은, 마스트 상부의 제1 고정부에 고정되고, 상기 제1 와이어 로프의 타단은, 탑승카 상면에 구비되는 탑승카 시브, 탑승카의 상부에 구비되는 2개의 중간시브, 탑승카의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브, 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트와 연결되며, 상기 중간시브를 거친 제1 와이어 로프의 타단은, 카운터웨이트의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브, 카운터웨이트의 상부에 구비되는 중간시브, 카운터웨이트의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브에 차례로 로핑된 후, 마스트 상부에 구비된 제2 고정부에 고정되고, 상기 제2 트랙션 시브에 로핑되는 제2 와이어 로프의 일단은, 마스트 상부의 제3 고정부에 고정되고, 상기 제2 와이어 로프의 타단은, 탑승카 상면에 구비되는 탑승카 시브, 탑승카의 상부에 구비되는 2개의 중간시브, 탑승카의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브, 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트와 연결되며, 상기 중간시브를 거친 제2 와이어 로프의 타단은, 카운터웨이트의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브, 카운터웨이트의 상부에 구비되는 중간시브, 카운터웨이트의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브에 차례로 로핑된 후, 마스트 상부에 구비된 제4 고정부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

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또한 본 발명은, 트래블링 케이블이 강풍의 영향을 받지 않도록 하는 방풍부재가 더 구비되고, 상기 방풍부재는, 탑승카의 한쪽 측면에 수직으로 구비되는 사각형상의 커버본체와, 상기 커버본체의 내측에 구비되어 트래블링 케이블과 함께 승강하는 승강부재와, 상기 탑승카의 상면에 구비되어 상기 승강부재를 따라 승강하는 트래블링 케이블을 가이드하기 위한 수평 가이드부재를 포함하고, 상기 승강부재는, 중앙에 간격을 두고 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직 플레이트와, 상기 한 쌍의 수직 플레이트 사이에 구비되어 트래블링 케이블이 감기도록 하는 시브와, 상기 수직 플레이트의 상부에 수평으로 구비되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 네 모서리부에 구비되는 상부 휠과, 상기 수직 플레이트의 하부에 수평으로 구비되는 하부 플레이트과, 상기 하부 플레이트의 네 모서리부에 구비되는 하부 휠을 포함하고, 상기 상부 플레이트의 양 측면에, 트래블링 케이블이 통과되도록 안내하는 한 쌍의 가이드 롤러가 각각 구비되고, 상기 한 쌍의 가이드 롤러의 양 측면에 한 쌍의 측면 가이드 롤러가 더 구비되며, 상기 커버본체의 일측에, 트래블링 케이블이 인출되어 상하로 승강할 수 있도록 하는 수직홈이 형성되고, 상기 수직홈의 개방폭은, 트래블링 케이블이 커버본체로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 트래블링 케이블의 폭보다 작고, 두께보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 탑승카의 상면에 구동부를 직접 탑재함으로써, 승강로 구조물에 별도의 기계실을 구비할 필요가 없도록 하는 효과가 있다.

또한 상부에 별도의 기계실을 구비할 필요가 없으므로, 기계실 설치에 따른 고소 위험작업을 제거하여 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 2대의 마스트 사이에 탑승카가 배치되는 구조이므로, 별도의 승강로 구조물를 구비할 필요가 없도록 하는 효과가 있다.

또한 제어반을 탑승카 자체에 탑재할 수도 있고, 이를 분리하여 임의의 위치에 자유롭게 배치할 수 있는 효과가 있다.

또한 승강로 구조물의 상부 또는 하부에 구동부를 설치하기 어려운 현장에서도 승강기를 쉽게 설치할 수 있는 효과가 있다.

또한 고층 건축물의 높이에 따라 승강기의 운행높이를 쉽게 증설할 수 있고, 현장의 주변 환경에 구애받지 않고 승강기의 운행높이를 간단하게 높이거나 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한 승강기의 이설이 용이하고, 설치 및 철거시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

특히 승강기의 철거시에, 철거 높이에 따라 운행높이를 안전하게 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한 구동부와 제어반이 탑승카 자체에 탑재됨으로써, 구조가 간단해지고 유지보수 작업이 간편해지는 효과가 있다.

또한 케이블 방풍부재에 의해 풍하중의 영향을 최소화할 수 있으므로, 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특하 돌발적인 돌풍에 의해 트래블링 케이블이 주변장치에 걸려 파손됨으로써 발생하는 안전사고를 예방할 수 있다.

또한 권상기의 소음 및 진동으로 인한 건물 입주자의 불편함을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 랙 및 피니언을 이용한 종래의 건설용 리프트와 비교할 때 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 랙과 피니언을 사용하지 않고 로프로 탑승카를 승강시키므로, 소음과 진동이 없이 정숙하게 운행할 수 있다.

둘째, 운행속도가 종래의 리프트에 비해 2∼5배 빠르므로 수송효율이 높고, 소요동력을 크게 줄일 수 있다.

셋째, 기어유를 사용하지 않으므로 환경오염의 우려가 없다.

넷째, 숙련된 운전자 없이도 승강기를 안전하게 운행할 수 있다.

다섯째, 기계실이 없으므로 수직하중을 줄일 수 있고, 철골 기초반력을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 로프식 승강기를 나타낸 도면.
도 2는 종래기술에 따른 로프식 승강기의 다른 예를 나타낸 도면.
도 3은 종래기술에 따른 로프식 머신룸리스 승강기의 일예를 나타낸 도면.
도 4는 종래기술에 따른 건설용 리프트를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고하중용 승강기의 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고하중용 승강기의 측면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고하중용 승강기의 개략적인 사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고하중용 승강기의 평면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고하중용 승강기의 측면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고하중용 승강기의 개략적인 사시도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 승강기에서 와이어 로핑방식의 다른 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 승강기의 방풍부재의 사시도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방풍부재의 평단면도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방풍부재의 정단면도.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 승강부재의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

<제1 실시예>

도 5 내지 7은, 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 제1 실시예는, 승객 또는 화물을 운반하기 위한 탑승카(10)와, 상기 탑승카(10)의 전방 및 후방에 구비되는 탑승카 도어와, 상기 탑승카(10)와 무게 균형을 유지하기 위한 카운터웨이트(40)와, 상기 탑승카(20)와 카운터웨이트(40)를 연결하는 복수의 와이어 로프(W)와, 상기 와이어 로프(W)에 의해 탑승카를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 탑승카(10)를 제어하기 위한 제어반과, 일단이 상기 제어반과 연결되어 탑승카(10)와 함께 승강하는 트래블링 케이블(910)을 포함하여 이루어지는 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 있어서, 상기 탑승카(10)의 양측에 2대의 마스트(M)가 수직으로 설치된다.

또한 상기 마스트(M)는 증설이 가능한 모듈식으로 구성된다.

또한 상기 탑승카(10)의 상면에 승강기를 구동하기 위한 구동부가 직접 장착되고, 상기 마스트(M)는, 건물 벽체(18)에 근접하여 상기 탑승카(10)의 좌우측에 각각 구비된다.

상기 마스트(M)는, 서포트 브라켓(18a)에 의해 건물 벽체(18)에 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 각 마스트(M)의 일측에는, 탑승카(10)의 승강을 안내하기 위한 가이드 레일(17)이 구비된다.

한편 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(17) 중 어느 하나는 마스트(M)로부터 측면으로 돌출되어 구비되고, 상기 측면으로 돌출된 가이드 레일(17)의 맞은편에 보조 가이드 레일(17a)이 더 구비될 수도 있다.

또한 상기 탑승카(10)의 전방에는 전방 카도어(14)가 구비되고, 후방에는 후방 카도어(15)가 구비되며, 건물의 각 층에는 승강장 도어(16)가 구비된다.

상기 전방 카도어(14), 후방 카도어(15) 및 승강장 도어(16)는, 각각 수직형도어 또는 수평형 도어로 형성될 수 있다.

또한 상기 탑승카(10)의 상부에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전방 카도어(14)를 지지하기 위한 도어 지지부재(19)가 더 구비된다.

그리고 상기 마스트(M)의 하부는, 하부 피트(50)에 고정되거나, 기초 위에 고정될 수 있다.

상기 탑승카(10)의 상면에 직접 설치되는 구동부는, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 제1 트랙션 시브(S14)와 제2 트랙션 시브(S24)를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우 상기 2개의 트랙션 시브(20)는, 탑승카(10) 상면의 일측에 일렬로 구비되어, 동기화장치에 의해 서로 동일한 속도로 회전한다.

상기 동기화장치 자체는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 상기 트랙션 시브는 2대 이상으로 구성될 수도 있다.

그리고 상기 제1 트랙션 시브(S14)에 로핑되는 제1 와이어 로프(W1)의 일단은, 마스트(M) 상부의 제1 고정부(F1)에 고정된다.

또한 상기 제1 와이어 로프(W1)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 중간시브(S11), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 2개의 중간시브(S12, S13), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브(S14), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S15)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결된다.

또한 상기 중간시브(S15)를 거친 제1 와이어 로프(W1)의 타단은, 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S16), 카운터웨이트(40)의 상부에 구비되는 중간시브(S17), 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S18)에 차례로 로핑된 후, 마스트(M) 상부에 구비된 제2 고정부(F2)에 고정된다.

한편 상기 제1 와이어 로프(W1)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 중간시브(S11), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 1개의 디플렉터 시브, 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브(S14), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S15)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결될 수도 있다.

또한 상기 제2 트랙션 시브(S24)에 로핑되는 제2 와이어 로프(W2)의 일단은, 마스트(M) 상부의 제3 고정부(F3)에 고정된다.

그리고 상기 제2 와이어 로프(W2)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 중간시브(S21), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 2개의 중간시브(S22, S23), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브(S24), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S25)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결된다.

또한 상기 중간시브(S25)를 거친 제2 와이어 로프(W2)의 타단은, 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브((S26), 카운터웨이트(40)의 상부에 구비되는 중간시브(S27), 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S28)에 차례로 로핑된 후, 마스트(M) 상부에 구비된 제4 고정부(F4)에 고정된다.

한편 상기 제2 와이어 로프(W2)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 중간시브(S21), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 1개의 디플렉터 시브, 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브(S24), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S25)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결될 수도 있다.

상기한 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에서, 트랙션 머신(Traction Machine)에 의해 제1 트랙션 시브(S14) 및 제2 트랙션 시브(S24))를 정,역회전시키면, 탑승카(10)가 양쪽 마스트(M)의 일측에 구비된 가이드 레일(17)을 따라 승강한다.

또한 와이어 로프(W)에 의해 탑승카(10)와 연결된 카운터웨이트(40)는, 마스트(M) 내부에서 상기 탑승카(10)와 반대로 승강한다.

이로써 지상의 작업자 또는 장비를 원하는 층으로 이동시킬 수 있고, 건물 내부에서 각 층으로 이동이 가능하게 된다.

본 발명은, 통상의 엘리베이터와 같이 건물 내부의 승강통로에 설치되는 것이 아니라, 건물 벽체(18)의 외부에 구비되는 2대의 마스트(M) 사이에 탑승카(10)가 설치된다.

이에 따라 별도의 기계실과 승강로를 구비하지 않아도 되므로, 시공비용을 크게 절감할 수 있다.

또한 승강기의 이설 및 증설이 자유롭고, 특히 고층건축물의 건설 높이에 따라 엘리베이터의 증설이 매우 용이해진다.

즉 마스트(M)의 조립 및 해체에 의해 승강기의 승강높이를 쉽게 조절할 수가 있고, 승강통로의 상부 또는 하부에 구동부 설치공간을 확보하기 어려운 현장에서도 기계실 없는 승강기를 쉽게 설치할 수가 있다.

또한 랙과 피니언에 의해 구동되는 종래의 리프트(도 4 참조)에 비해, 진동과 소음이 없이 정숙하게 운행할 수 있다.

또한 종래의 리프트에 비해 운행속도를 크게 증가시킬 수 있으므로, 수송효율을 높일 수 있고 구동 동력도 절감할 수가 있다.

또한 리프트의 경우와 같이 안전운행을 위해 리프트 운전자를 별도로 배치할 필요가 없다.

<제2 실시예>

도 8 및 11은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기는, 상기한 제1 실시예에서 마스트(M) 및 구동부의 설치위치를 변경하고, 와이어 로핑 방식을 변경한 것이다.

즉 본 발명의 제2 실시예는, 마스트(M)가 건물 벽체(18)에 근접 설치되는 제1 실시예의 경우와 달리, 상기 탑승카(10)의 중앙부 좌우측에 각각 구비된다.

또한 2개의 트랙션 시브(20)는, 탑승카(10) 상면의 중앙부 좌우측에 각각 구비되어 동기화장치에 의해 서로 동일한 속도로 회전한다.

2개의 와이어 로프가 구비되는 제1 실시예와 달리, 제2 실시예에서는 하나의 와이어 로프(W)가 사용되며, 상기 와이어 로프(W)의 일단은 마스트(M) 상부의 제1 고정부(F1)에 고정된다.

그리고 상기 와이어 로프(W)의 타단은, 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브(S1), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 2개의 중간시브(S5, S6), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브(S2), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 중간시브(S7)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결된다..

또한 상기 중간시브(S7)를 거친 와이어 로프(W)의 타단은, 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트시브(S3a), 카운터웨이트(40)의 상부에 구비되는 중간시브(S3b), 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S3c)에 차례로 로핑된 후, 마스트(M) 상부에 구비된 제2 고정부(F2)에 고정된다.

한편, 상기 와이어 로프(W)의 타단은, 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브(S1), 탑승카의 상부에 구비되는 리플렉터 시브(S4), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브(S2)에 차례로 로핑된 후, 중간시브(S7)를 거쳐 카운터웨이트(40)와 연결될 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예에 의하면, 2대의 마스트(M)가 탑승카(10)의 중앙을 안정적으로 지지하는 구조이므로, 탑승카의 적재용량을 증대시킬 수가 있다.

그 이외의 사항은 상기 제1 실시예의 경우와 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다,

<제3 실시예>

도 12 내지 도 15는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 제3 실시예는, 상기한 제1 실시예 및 제2 실시예에서 트래블링 케이블(910)이 강풍의 영향을 받지 않도록 방풍부재(800)를 더 구비한 것이다.

상기 트래블링 케이블(Travelling Cable)(910)은, 제어반(도시 생략)과 탑승카(200)에 구비되는 정션박스(도시 생략)를 연결하는 케이블로서, 탑승카(200)와 함께 승강한다.

상기 트래블링 케이블(910)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 일정 폭(D)과 두께(t)를 갖도록 편평하게 형성되며, 그 내부에는 수십 가닥의 전선이 구비되어 탑승카(200)의 조명, 통신, 각종 안전장치 및 제어장치에 대한 신호를 전달한다.

본 발명에 따른 방풍부재(800)는, 탑승카(200)의 한쪽 측면에 수직으로 구비되는 커버본체(810)와, 상기 커버본체(810)의 내측에 구비되어 트래블링 케이블(910)과 함께 승강하는 승강부재(820)와, 상기 탑승카(200)의 상면에 구비되어 상기 승강부재(820)를 따라 승강하는 트래블링 케이블(910)을 정션박스에 가이드하기 위한 수평 가이드부재(920)를 포함하여 구성된다.

즉 상기 트래블링 케이블(910)은, 사각통 형상으로 구비된 커버본체(810)의 내부에서 승강부재(820)와 함께 승강한다.

상기한 구조에 의해, 트래블링 케이블(910)이 강풍의 영향을 받지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 승강부재(820)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 중앙에 간격을 두고 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직 플레이트(821)와, 상기 한 쌍의 수직 플레이트(821) 사이에 구비되어 트래블링 케이블(910)이 감기도록 하는 시브(826)를 구비한다.

또한, 상기 승강부재(820)는, 상기 수직 플레이트(821)의 상부에 수평으로 구비되는 상부 플레이트(822)와, 상기 상부 플레이트(822)의 네 모서리부에 구비되는 상부 휠(824)과, 상기 수직 플레이트(821)의 하부에 수평으로 구비되는 하부 플레이트(823)와, 상기 하부 플레이트(823)의 네 모서리부에 구비되는 하부 휠(825)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 상부 휠(824) 및 하부 휠(825)은, 상기 상부 플레이트(822) 및 하부 플레이트(823)의 네 모서리에 각각 4개씩 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부 휠(824) 및 하부 휠(825)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 커버본체(810)의 네 모서리를 타고 승강하도록 일정 각도로 경사지게 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 구조에 의해, 승강부재(820)가 커버본체(810)의 내부에서 안정적으로 승강하도록 할 수 있다.

상기 승강부재(820)의 상부 플레이트(822)의 양 측면에는, 도 15에 도시된 바 트래블링 케이블(910)이 통과되도록 안내하는 한 쌍의 가이드 롤러(827)가 각각 구비된다.

즉, 상기 한 쌍의 가이드 롤러(827)는, 그 사이로 직사각형 형태의 트래블링 케이블(910)이 통과할 수 있도록 일정 간격을 갖고 설치된다.

또한, 상기 한 쌍의 가이드 롤러(827)의 양 측면에는 한 쌍의 측면 가이드 롤러(828)가 더 구비되어, 트래블링 케이블(910)의 양 측면을 지지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커버본체(810)의 일측에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 트래블링 케이블(910)이 인출되어 상하로 승강할 수 있도록 하는 수직홈(811)이 형성된다.

이에 따라 상기 트래블링 케이블((910)은, 상기 수직홈(811) 통해 커버본체(810)의 외부로 인출된 상태로 승강할 수가 있다.

이때, 상기 수직홈(811)의 개방폭(d)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 트래블링 케이블(810)의 폭(D)보다 작고, 두께(t)보다 크게 형성된다.

상기한 구조에 의해, 트래블링 케이블(910)이 승강할 때 커버본체(810)의 외부로 이탈되지 않도록 할 수 있다.

또한, 탑승카(200)의 상부에는, 상기 수직홈(811)으로부터 인출되는 트래블링 케이블(910)을 정션박스에 안내하기 위한 수평 가이드부재(920)가 더 구비된다.

상기 수평 가이드부재(920)는, 수직홈(811)의 개방폭(d)에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 구조에 의해, 시브(823)를 통과한 직사각형 단면의 트래블링 케이블(910)은, 상기 수직홈(811)을 통과하면서 수직 상태가 되고, 이어서 상기 수평 가이드부재(920)의 내부에서 수직상태를 유지하게 된다.

종래의 옥외용 승강기는 상기 트래블링 케이블이 노출되어 있어, 초속 20 내지 30m/sec 정도의 강풍이 불 경우, 옥외용 승강기를 운행하기가 사실상 불가능하게 된다.

그러나 본 발명에 의하면, 초속 50m/sec의 강풍이 불더라도 승강기를 운행할 수가 있고, 돌발적인 강풍에 의해 케이블이 파손되어 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

예컨대 본 발명은, 건물의 외부 뿐만 아니라 건물 내부에 엘리베이터를 설치하는 경우에도 응용할 수 있다.

10: 탑승카
11: 랙(Rack) 12: 피니언(Pinion)
14: 전방 카도어(Car Door) 15: 후방 카도어
16: 승강장 도어 17: 가이드 레일(Guide Rail)
17a: 보조 가이드 레일 18: 건물 벽체
18a: 서포트 브라켓(Support Bracket) 19: 도어 지지부재
20: 트랙션 시브(Traction Sheave) 30: 기계실
31: 구동부 31a: 트랙션 시브
32: 제어반 33: 중간 시브
40: 카운터웨이트(Counterweight) 50: 하부 피트(Pit)
800: 방풍부재 810: 커버본체
811: 수직홈 820: 승강부재
821: 수직 플레이트(Plate) 822: 상부 플레이트
823: 하부 플레이트 824: 상부 휠(Wheel)
825: 하부 휠 826: 시브(Sheave)
827: 가이드 롤러(Guide Roller) 828: 측면 가이드 롤러
910: 트래블링 케이블(Travelling Cable)
920: 수평 가이드부재
F1: 제1 고정부 F2: 제2 고정부
F3: 제3 고정부 F4: 제4 고정부
L: 리프트(Lift) M: 마스트(Mast)
P: 승강로 S1: 제1 트랙션 시브
S2: 제2 트랙션 시브 S3a: 카운터웨이트 시브
S3b: 중간 시브 S3c: 카운터웨이트 시브
S4: 디플렉터 시브(Deflector Sheave)
S5, S6: 중간 시브
S11: 탑승카 시브 S12, S13: 중간 시브
S14: 제1 트랙션 시브 S15: 중간 시브
S16, S18: 카운터웨이트 시브 S17: 중간 시브
S21: 탑승카 시브 S22, S23: 중간 시브
S24: 제2 트랙션 시브 S25: 중간 시브
S26, S28: 카운터웨이트 시브 S27: 중간 시브
W1: 제1 와이어 로프(Wire Rope)
W2: 제2 와이어 로프

Claims (16)

1. 승객 또는 화물을 운반하기 위한 탑승카(10)와, 상기 탑승카(10)의 전방 및 후방에 구비되는 탑승카 도어와, 상기 탑승카(10)와 무게 균형을 유지하기 위한 카운터웨이트(40)와, 상기 탑승카(10)와 카운터웨이트(40)를 연결하는 복수의 와이어 로프(W)와, 상기 와이어 로프(W)에 의해 탑승카를 구동시키기 위한 구동부와, 상기 탑승카(10)를 제어하기 위한 제어반과, 일단이 상기 제어반과 연결되어 탑승카(10)와 함께 승강하는 트래블링 케이블(910)을 포함하여 이루어지는 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기에 있어서,
   상기 탑승카(10)는, 건물 벽체(18)의 외부에 구비되는 2대의 마스트(M) 사이에 설치되고,
   상기 탑승카(10)의 전방에는 전방 카도어(14)가 구비되고, 후방에는후방 카도어(16)가 구비되며,
   상기 탑승카(10)의 상부에는 전방 카도어(14)를 지지하기 위한 도어 지지부재(19)가 구비되고,
   상기 마스트(M)는 증설이 가능한 모듈식으로 구성되어, 조립 및 해체에 의해 승강기의 승강높이를 조절할 수 있는 구조이고,
   상기 탑승카(10)의 상면에, 엘리베이터를 구동하기 위한 구동부가 직접 장착되고,
   상기 각 마스트(M)의 외부 일측에, 탑승카(10)의 승강을 안내하기 위한 가이드 레일(17)이 구비되며,
   상기 가이드 레일(17) 중 어느 하나는 마스트(M)로부터 측면으로 돌출되어 구비되고, 상기 측면으로 돌출된 가이드 레일(17)의 맞은편에 보조 가이드 레일(17a)이 더 구비되며,
   상기 카운터웨이트(40)가 상기 마스트(M)의 어느 한쪽 내부에서 승강하고,
   상기 탑승카(10)의 상면에 구비되는 구동부는,
   제1 와이어 로프(W1)가 감기는 제1 트랙션 시브(S14)와, 제2 와이어 로프(W2)가 감기는 제2 트랙션 시브(S24)를 포함하여 구성되고,
   상기 제1 트랙션 시브(S14) 및 제2 트랙션 시브(S24)는, 탑승카(10) 상면의 일측에 일렬로 구비되어 동기화장치에 의해 서로 동일한 속도로 회전하며,
   상기 마스트(M)는, 상기 탑승카(10)의 좌우측에 각각 구비되어 건물 벽체(18)에 고정되는 서포트 브라켓(18a)에 각각 고정되고,
   상기 제1 트랙션 시브(S14)에 로핑되는 제1 와이어 로프(W1)의 일단은, 마스트(M) 상부의 제1 고정부(F1)에 고정되고,
   상기 제1 와이어 로프(W1)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 탑승카 시브(S11), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 2개의 중간시브(S12, S13), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제1 트랙션 시브(S14), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S15)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결되며,
   상기 중간시브(S15)를 거친 제1 와이어 로프(W1)의 타단은, 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S16), 카운터웨이트(40)의 상부에 구비되는 중간시브(S17), 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S18)에 차례로 로핑된 후, 마스트(M) 상부에 구비된 제2 고정부(F2)에 고정되고,
   상기 제2 트랙션 시브(S24)에 로핑되는 제2 와이어 로프(W2)의 일단은, 마스트(M) 상부의 제3 고정부(F3)에 고정되고,
   상기 제2 와이어 로프(W2)의 타단은, 탑승카(10) 상면에 구비되는 탑승카 시브(S21), 탑승카(10)의 상부에 구비되는 2개의 중간시브(S22, S23), 탑승카(10)의 상면에 구비되는 제2 트랙션 시브(S24), 탑승카의 상부에 구비되는 중간시브(S25)에 차례로 로핑된 후, 카운터웨이트(40)와 연결되며,
   상기 중간시브(S25)를 거친 제2 와이어 로프(W2)의 타단은, 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브((S26), 카운터웨이트(40)의 상부에 구비되는 중간시브(S27), 카운터웨이트(40)의 상면에 구비되는 카운터웨이트 시브(S28)에 차례로 로핑된 후, 마스트(M) 상부에 구비된 제4 고정부(F4)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기.
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13. 제 1 항에 있어서,
    트래블링 케이블(910)이 강풍의 영향을 받지 않도록 하는 방풍부재(800)가 더 구비되고,
    상기 방풍부재(800)는,
    마스트(M) 한쪽 측면에 수직으로 구비되는 사각 형상의 커버본체(810)와,
    상기 커버본체(810)의 내측에 구비되어 트래블링 케이블(910)과 함께 승강하는 승강부재(820)와,
    상기 탑승카의 상면에 구비되어 상기 승강부재(820)를 따라 승강하는 트래블링 케이블(910)을 정션박스에 가이드하기 위한 수평 가이드부재(920)를 포함하며,
    상기 승강부재(820)는,
    중앙에 간격을 두고 수직으로 구비되는 한 쌍의 수직 플레이트(821)와,
    상기 한 쌍의 수직 플레이트(821) 사이에 구비되어 트래블링 케이블(910)이 감기도록 하는 시브(826)와,
    상기 수직 플레이트(821)의 상부에 수평으로 구비되는 상부 플레이트(822)와,
    상기 상부 플레이트(822)의 네 모서리부에 경사지게 구비되는 상부 휠(824)과,
    상기 수직 플레이트(821)의 하부에 수평으로 구비되는 하부 플레이트(823)과,
    상기 하부 플레이트(823)의 네 모서리부에 경사지게 구비되는 하부 휠(825)을 포함하고,
    상기 상부 플레이트(822)의 양 측면에, 트래블링 케이블(910)이 통과되도록 안내하는 한 쌍의 가이드 롤러(827)가 각각 구비되고,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러(827)의 양 측면에 한 쌍의 측면 가이드 롤러(828)가 더 구비되며,
    상기 커버본체(810)의 일측에, 트래블링 케이블(910)이 인출되어 상하로 승강할 수 있도록 하는 수직홈(811)이 형성되고,
    상기 수직홈(811)의 개방폭(d)은, 트래블링 케이블(910)이 커버본체(810)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 트래블링 케이블(910)의 폭(D)보다 작고, 두께(t)보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 기계실 및 승강로 구조물이 필요없는 트윈 마스트 구조의 로프식 탑승카 자체구동 고하중용 승강기.
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