방폭형 엘리베이터 브레이크의 방폭 구조에 관한 연구

저자: (한국승강기대학교) 고영준 교수, 김영수 교수, 황수철 교수, (대오정공)홍창기 이사

해당 연구는  지난 1월  일본에서 개최된 ‘International Conference on Next-generation Convergence Technology(ICNCT2019)’에서 발표된 내용으로, 해당 학회에서 우수논문상을 수상하였음. 국내에 드문 방폭형 승강기의 품질개선을 위해 한국승강기대학교와 (주)대오정공이 부품성능 향상을 목적으로 수행하였음을 밝힘.(자료제공: 한국승강기대학교)

방폭형 엘리베이터(EPTE)의 핵심 구성 요소는 폭발을 견뎌내고 다양한 위험한 상황(위험 지역, 기계 내부에서의 가연성 폭발물)에서 자체 기능을 유지해야한다. 이 논문은 EPTE 브레이크에 방염 케이스 디자인의 적용에 대한 연구를 설명합니다. 결과적으로 새로운 효율적인 브레이크 모델이 성공적으로 설계되었다.

1. 소개
화염 방지 인클로저 기술은 방폭 기계의 기본이며 최초로 개발 된 방법이다. 내부 폭발이 발생하면 기계는 방염 엔클로저 기술의 적용으로 인해 압력을 견딜 수 있다. 폭발 중 불꽃 누출을 방지 할 수 있으므로 기계 외부에서 두 번째 폭발의 위험을 없앨 수 있다. 또한 표면 온도 상승으로 인한 외부 폭발 압력 및 점화로부터 기계를 보호 할 수 있다. 이 기술은 높은 비용 때문에 사용이 제한적이므로 주로 고전압 전기 장치에 사용되며, 방폭형 브레이크에 적합한 것으로 보았다. 따라서 방염 구조물의 시공 단계에서 ‘제동력’의 교차 폭과 적절한 수치의 교차 틈 크기가 조절되었다.

2. 관련 리뷰
그림 1은 기존의 엘리베이터 브레이크의 구조이며 그림 2는 프레임 루프 인클로저 브레이크다. 이 브레이크는 기존 브레이크와 동일한 방식으로 작동하지만, 코일 케이스와 코일 사이의 교합은 폭발을 위해 변경되어야 한다.  본 연구에서는 코일 케이스와 코어 접합면 사이의 틈새를 조정 한 방폭 구조 (프레임 프루프 인클로저)를 실현하기 위해 그림 3에서 볼 수 있듯이 IP65를 충족시키기 위해 푸시볼트도 함께 개발되었다.
여기서 우리는 두 가지 중요한 요소를 고려하고 있다. 접합면의 폭과 접합면의 클리어런스. 접합면의 폭은 그림 4와과 같이 방폭형 용기의 내부에서 외부로 측정 한 최단 거리이다. 접합면의 클리어런스는 접합면의 표면에 수직으로 측정 한 두면 간의 거리다.

3. 결론
이 연구는 폭발 방지를 위한 이 두 가지 요소의 적절한 값을 결정하고 여러 브레이크 온도 상승 테스트를 통해 본 연구의 완료를 확인했다. 앞으로 이 연구의 결과를 토대로 폭발 가능성이 있는 부품에 방폭형 엘리베이터 부품을 적용하고, 보다 안전한 방폭형 엘리베이터 구조를 만들기 위해 노력할 것이다. 우리는 또한 이 기술이 다양한 영역에서 쓰일 것으로 기대한다.

<참고문헌>
[1] Lubomir Janovsky, 2011 Printed in the U.S. by Sheridan Books, Inc. Elevator Mechanical Design Third Edition
[2]George R. Strakosch and Robert S. Caporale, John Wiley & Sons, Inc. The Vertical Transportation handbook Fourth Edition