KR102194964B1 - 가변속 엘리베이터 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변속 엘리베이터 시스템에 관한 것으로, 선행 엘리베이터 카와 후행 엘리베이터 카에 대한 운행 속도를 가변화함으로써, 2개 이상의 엘리베이터 카의 운행에 따른 병목 현상을 해결하여 운송 효율을 향상시킬 수 있고, 운행 안정성 또한 담보할 수 있으며, 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정지 상태보다 큰 정격 속도 미만의 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대해 정지 상태의 대기 시간을 방지할 수 있고, 이에 따라 탑승객에게 불안함이나 지루함을 유발하지 않아 승객 불만을 최소화할 수 있고, 후행 엘리베이터 카에 대한 전력 소비를 감소시킬 수 있어 전체적인 가동 에너지를 절감할 수 있는 가변속 엘리베이터 시스템을 제공한다.

Description

가변속 엘리베이터 시스템{Variable Speed Elevator System}

본 발명은 가변속 엘리베이터 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 선행 엘리베이터 카와 후행 엘리베이터 카에 대한 운행 속도를 가변화함으로써, 2개 이상의 엘리베이터 카의 운행에 따른 병목 현상을 해결하여 운송 효율을 향상시킬 수 있고, 운행 안정성 또한 담보할 수 있으며, 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정지 상태보다 큰 정격 속도 미만의 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대해 정지 상태의 대기 시간을 방지할 수 있고, 이에 따라 탑승객에게 불안함이나 지루함을 유발하지 않아 승객 불만을 최소화할 수 있고, 후행 엘리베이터 카에 대한 전력 소비를 감소시킬 수 있어 전체적인 가동 에너지를 절감할 수 있는 가변속 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 주거용이나 업무용 등 다양한 종류의 고층 건물에 설치되어 승객의 수직방향으로의 이동 시에 이용되는 엘리베이터 장치는 대략 그 내부에 승객이 탑승한 상태에서 건물 내부에 수직방향으로 형성된 승강로를 따라 상하 방향으로 이동하면서 탑승객을 이동시키는 엘리베이터 카와, 소정 동력을 발생시키는 모터부와 권상기 등이 구비되어 엘리베이터 카를 승객의 버튼 조작에 따른 해당 층으로 이동시키는 구동부와, 승객의 버튼 조작에 따라 구동부를 제어하면서 엘리베이터 카가 원활하고 안정적으로 운행될 수 있도록 제어를 행하는 제어부 등을 포함하여 구성된다.

최근에는 초고층 빌딩이 증가하고 있어 승객 이송 효율을 향상시킬 수 있는 엘리베이터 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구 결과의 하나로, 하나의 승강로에 2개 이상의 엘리베이터 카가 독립적으로 운행하는 엘리베이터 시스템을 예로들 수 있다.

이러한 엘리베이터 시스템은 2개 이상의 엘리베이터 카가 각각 독립적인 구동부를 통해 동작 제어된다.

2개 이상의 엘리베이터 카가 하나의 승강로 상에서 독립적으로 운행하게 되므로, 승객 수송 효율성이 증대되면서도 승강로의 수를 최소화할 수 있어 건물 공간 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

그러나, 이러한 엘리베이터 시스템에서는 2개 이상의 엘리베이터 카가 이동 중에 서로 충돌하는 사고가 발생할 수 있으므로, 각 엘리베이터 카에 대한 운행 제어가 매우 복잡하고 정교하게 이루어져야 하며, 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카가 일정 거리 이내로 접근하게 되면, 정지하거나 반대로 이동하는 등의 제어 방식이 필요하다.

예를 들면, 2개의 엘리베이터 카가 동일 방향으로 상승 또는 하강 이동하는 경우, 선행하는 엘리베이터 카가 특정 층에 정지하게 되면, 후행하는 엘리베이터 카는 선행 엘리베이터 카와의 충돌을 방지하기 위해 일정 거리 이내로 접근하기 이전에 선행 엘리베이터 카와 마찬가지로 정지해야 한다.

도 1은 동일 승강로 내에서 동일 방향으로 이동하는 2개의 엘리베이터 카에 대한 일반적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면이다.

선행 엘리베이터 카가 출발하여 상승 이동하는 경우라고 한다면, 선행 엘리베이터 카는 중간층에 승객을 더 태우거나 혹은 내리기 위해 목적층에 도달하기 전 중간층에서 임시 정지한 후, 다시 출발하여 목적층에 도달한 상태에서 최종 정지하게 된다. 이때, 선행 엘리베이터 카는 가속 및 감속 구간을 제외하고 정격 속도로 운행하게 된다.

후행 엘리베이터 카는 선행 엘리베이터 카보다 늦게 출발하여 상승 이동한다고 할 때, 중간층에서 임시 정지할 필요가 없는 경우(중간층에서 승객이 탑승하거나 내리지 않는 경우), 목적층까지 연속 이동하여 최종 정지하면 되지만, 선행 엘리베이터 카가 중간층에서 임시 정지하기 때문에, 선행 엘리베이터 카와의 충돌을 방지하기 위해 중간 구간에서 일정 시간 동안 정지한 상태로 대기해야 한다.

즉, 후행 엘리베이터 카는 선행 엘리베이터 카의 운행 상태에 따라 불필요하게 중간에 임시 정지하는 대기 시간이 발생할 수 있다. 이러한 대기 시간 동안에는 승객의 승하차 과정이 발생하지 않는 상태로 아무 동작 없이 엘리베이터 카가 정지해 있으므로, 후행 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객들은 엘리베이터 카가 고장인가 하는 불안함을 갖거나 또는 기다리는 시간이 매우 지루하게 느껴져서 고객 불만이 매우 많이 발생하고 있다.

국내등록특허 제10-1530469호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 선행 엘리베이터 카와 후행 엘리베이터 카에 대한 운행 속도를 가변화함으로써, 2개 이상의 엘리베이터 카의 운행에 따른 병목 현상을 해결하여 운송 효율을 향상시킬 수 있고, 운행 안정성 또한 담보할 수 있는 엘리베이터 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정지 상태보다 큰 정격 속도 미만의 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대해 정지 상태의 대기 시간을 방지할 수 있고, 이에 따라 탑승객에게 불안함이나 지루함을 유발하지 않아 승객 불만을 최소화할 수 있는 엘리베이터 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정격 미만 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대한 전력 소비를 감소시킬 수 있어 전체적인 가동 에너지를 절감할 수 있는 엘리베이터 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은, 동일한 승강로 내에 복수개의 엘리베이터 카가 독립적으로 운행하는 엘리베이터 시스템에 있어서, 복수개의 상기 엘리베이터 카에 각각 연결되어 상기 엘리베이터 카를 각각 독립적으로 구동하는 구동부; 복수개의 상기 엘리베이터 카의 운행 상태를 각각 감지하는 운행 상태 감지부; 및 상기 운행 상태 감지부에 의해 감지된 상기 엘리베이터 카의 운행 상태 정보에 따라 상기 구동부를 동작 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 복수개의 상기 엘리베이터 카의 운행 상태에 대한 상호 관계에 따라 복수개의 상기 엘리베이터 카 중 적어도 어느 하나가 정격 속도, 정격 속도 초과 또는 정격 속도 미만으로 변속 운행 가능하도록 상기 구동부를 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템을 제공한다.

이때, 상기 엘리베이터 시스템은, 복수개의 상기 엘리베이터 카에 대한 각각의 운행 상태 정보를 상기 운행 상태 감지부로부터 인가받고, 인가받은 각각의 운행 상태 정보를 비교 연산하여 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카에 대한 목표 운행 조건을 산출하는 판단부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 판단부의 산출 결과에 따라 해당 엘리베이터 카의 구동부를 동작 제어할 수 있다.

또한, 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카가 동일 방향으로 상승 또는 하강 운행하는 경우, 상기 판단부는 후행하는 후행 엘리베이터 카가 목표 지점까지 정지하지 않고 계속 운행할 수 있도록 하는 가변 속도를 산출하고, 상기 제어부는 상기 후행 엘리베이터 카가 상기 가변 속도에 따라 운행하도록 상기 구동부를 동작 제어할 수 있다.

또한, 상기 판단부에 의해 산출된 후행 엘리베이터 카에 대한 가변 속도는 정격 속도 미만으로 유지되는 정격 미만 속도로 설정되며, 상기 정격 미만 속도는 정지 상태보다는 큰 속도로 설정될 수 있다.

또한, 상기 판단부는 선행하는 선행 엘리베이터 카의 운행 중 후행 엘리베이터 카의 운행 시작 정보를 인가받은 경우, 상기 선행 엘리베이터 카가 정격 속도를 초과하여 운행할 수 있도록 선행 엘리베이터 카에 대한 정격 초과 속도를 산출하고, 상기 제어부는 상기 선행 엘리베이터 카가 상기 정격 초과 속도에 따라 운행하도록 상기 구동부를 동작 제어할 수 있다.

또한, 상기 판단부는 상기 정격 초과 속도를 산출하는 과정에서 상기 엘리베이터 카에 탑승한 탑승 중량을 고려하여 상기 정격 초과 속도를 산출할 수 있다.

본 발명에 의하면, 선행 엘리베이터 카와 후행 엘리베이터 카에 대한 운행 속도를 가변화함으로써, 2개 이상의 엘리베이터 카의 운행에 따른 병목 현상을 해결하여 운송 효율을 향상시킬 수 있고, 운행 안정성 또한 담보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정지 상태보다 큰 정격 속도 미만의 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대해 정지 상태의 대기 시간을 방지할 수 있고, 이에 따라 탑승객에게 불안함이나 지루함을 유발하지 않아 승객 불만을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 후행 엘리베이터 카의 운행 속도를 정격 미만 속도로 일정 구간 이동하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카에 대한 전력 소비를 감소시킬 수 있어 전체적인 가동 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 동일 승강로 내에서 동일 방향으로 이동하는 2개의 엘리베이터 카에 대한 일반적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에 대한 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에서 2개 엘리베이터 카에 대한 예시적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에서 2개 엘리베이터 카에 대한 또 다른 예시적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 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 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에 대한 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에서 2개 엘리베이터 카에 대한 예시적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템에서 2개 엘리베이터 카에 대한 또 다른 예시적인 운행 상태를 그래프화하여 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템은 하나의 승강로 내에 복수개의 엘리베이터 카가 독립적으로 운행하는 엘리베이터 시스템에 관한 것으로, 복수개의 엘리베이터 카(10)에 각각 연결되어 엘리베이터 카(10)를 각각 독립적으로 구동하는 구동부(100)와, 복수개의 엘리베이터 카(10)의 운행 상태를 각각 감지하는 운행 상태 감지부(200)와, 운행 상태 감지부(200)에 의해 감지된 엘리베이터 카(10)의 운행 상태 정보에 따라 구동부(100)를 동작 제어하는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

구동부(100)는 엘리베이터 카(10)를 승하강시키기 위한 일반적인 엘리베이터 시스템에 적용되는 것으로, 로프식 엘리베이터의 경우, 권상기 및 로프 등을 통해 구성될 수 있고, 로프리스 엘리베이터의 경우, 리니어 모터 등을 통해 구성될 수 있다. 운행 상태 감지부(200) 또한 엘리베이터 카(10)의 운행 속도, 운행 방향, 목적층, 정지 시간, 탑승 중량 등 일반적인 엘리베이터 시스템에서 엘리베이터 카(10)에 대한 운행 상태 정보를 감지하는 방식과 동일하게 적용될 수 있다.

제어부(300)는 운행 상태 감지부(200)에 의해 감지된 엘리베이터 카(10)의 운행 상태 정보에 따라 구동부(100)를 동작 제어하는데, 복수개의 엘리베이터 카(10)의 운행 상태에 대한 상호 관계에 따라 복수개의 엘리베이터 카(10) 중 적어도 어느 하나가 정격 속도, 정격 속도 초과 또는 정격 속도 미만으로 변속 운행 가능하도록 구동부(100)를 동작 제어한다.

일반적으로 구동부(100)는 정격 용량이 설정되어 있고, 이에 따라 엘리베이터 카(10)는 정격 속도로 운행하는 것이 일반적인데, 본 발명의 일 실시예에서는 엘리베이터 카(10)의 운행 상태 정보에 대한 상호 관계에 따라 엘리베이터 카(10)의 운행 속도를 정격 속도 초과 또는 정격 속도 미만으로 변속 운행시킬 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템은 엘리베이터 카(10)에 대한 목표 운행 조건을 산출하는 판단부(400)를 더 포함할 수 있다. 판단부(400)는 복수개의 엘리베이터 카(10)에 대한 각각의 운행 상태 정보를 운행 상태 감지부(200)로부터 인가받고, 인가받은 각각의 운행 상태 정보를 비교 연산하여 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카에 대한 목표 운행 조건을 산출한다. 제어부(300)는 판단부(400)의 산출 결과에 따라 해당 엘리베이터 카(10)의 구동부(100)를 동작 제어한다.

예를 들면, 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카(10)가 동일 방향으로 상승 또는 하강 운행하는 경우, 판단부(400)는 후행하는 후행 엘리베이터 카(10)가 목표 지점까지 정지하지 않고 계속 운행할 수 있도록 하는 가변 속도를 산출하고, 제어부(300)는 후행 엘리베이터 카(10)가 판단부(400)에 의해 산출된 가변 속도에 따라 운행하도록 구동부(100)를 동작 제어한다.

이때, 판단부(400)에 의해 산출된 후행 엘리베이터 카(10)에 대한 가변 속도는 정격 속도 미만으로 유지되는 정격 미만 속도로 설정될 수 있다. 특히, 후행 엘리베이터 카(10)가 매우 느린 속도로 운행하더라도 적어도 정지하지는 않는 상태로 운행하도록 하는 가변 속도를 산출한다.

즉, 정격 미만 속도는 정격 속도 미만의 속도이되, 적어도 정지 상태보다는 큰 속도로 설정된다.

또한, 판단부(400)는 선행하는 선행 엘리베이터 카(10)의 운행 중 후행 엘리베이터 카(10)의 운행 시작 정보를 인가받은 경우, 선행 엘리베이터 카(10)가 정격 속도를 초과하여 운행할 수 있도록 선행 엘리베이터 카(10)에 대한 정격 초과 속도를 산출하고, 제어부(300)는 선행 엘리베이터 카(10)가 정격 초과 속도에 따라 운행하도록 구동부(100)를 동작 제어할 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 도 1에서 설명한 바와 같이 선행 엘리베이터 카(10)가 상승 이동하도록 먼저 출발하고, 후행 엘리베이터 카(10)가 마찬가지로 상승 이동하도록 나중에 출발한 경우, 선행 엘리베이터 카(10)가 목적층에 도달하기 전 중간층에서 탑승객의 승하차 등의 이유로 임시 정지하면, 후행 엘리베이터 카(10)는 선행 엘리베이터 카(10)와의 충돌을 방지하기 위해 탑승객의 승하차 동작이 없더라도 중간층에서 임지 정지하며 대기 시간이 발생한다.

이러한 대기 시간 발생에 따라 승객들이 불안함을 느끼거나 매우 지루해하게 되며, 이로 인한 불만이 매우 높다는 문제가 있었다.

본 발명의 일 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 후행 엘리베이터 카(10)의 운행 속도를 정격 미만 속도로 일정 구간 운행하도록 함으로써, 후행 엘리베이터 카(10)가 느린 속도로 운행할지언정 적어도 정지하지는 않는 속도로 운행하도록 할 수 있다. 이와 같이 후행 엘리베이터 카(10)가 중간층에서 임시 정지하지 않음으로써, 탑승객에게 불안함이나 지루함을 유발하지는 않는다.

이때, 선행 엘리베이터 카(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 후행 엘리베이터 카(10)의 운행 시작 정보를 인가받은 경우, 정격 초과 속도로 운행하도록 할 수 있으며, 이를 통해 후행 엘리베이터 카(10)의 운행 속도를 일정 부분 향상시킬 수 있다.

이 경우, 판단부(400)는 선행 엘리베이터 카(10)에 대한 정격 초과 속도를 산출하는 과정에서 엘리베이터 카(10)에 탑승한 탑승 중량을 고려하여 정격 초과 속도를 산출하는 것이 바람직하다.

즉, 엘리베이터 카(10)에 탑승한 중량이 정격 중량보다 상대적으로 많이 적으면(예를 들어, 10명 정원에 2명 탑승인 경우), 판단부(400)는 정격 초과 속도를 설정하는데 있어서 정격 속도의 초과 범위를 상대적으로 크게 설정할 수 있고, 엘리베이터 카(10)에 탑승한 중량이 정격 중량보다 상대적으로 조금 적으면(예를 들어, 10명 정원에 7명 탑승인 경우), 판단부(400)는 정격 초과 속도를 설정하는데 있어서 정격 속도의 초과 범위를 상대적으로 작게 설정할 수 있다. 이와 같이 탑승 중량을 고려하여 정격 초과 속도를 산출함으로써, 엘리베이터 카(10)에 대한 운행 안정성을 확보할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 선행 엘리베이터 카(10)의 중간층 임시 정지 시간이 통상적인 시간보다 더 길어지는 경우, 판단부(400)가 최초 산출한 후행 엘리베이터 카(10)의 정격 미만 속도는 변경될 수 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이 후행 엘리베이터 카(10)의 정격 미만 속도를 시간에 따라 단계적으로 감소시키는 방식으로 설정할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 엘리베이터 카
100: 구동부
200: 운행 상태 감지부
300: 제어부
400: 판단부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 동일한 승강로 내에 복수개의 엘리베이터 카가 독립적으로 운행하는 엘리베이터 시스템에 있어서,
   복수개의 상기 엘리베이터 카에 각각 연결되어 상기 엘리베이터 카를 각각 독립적으로 구동하는 구동부;
   복수개의 상기 엘리베이터 카의 운행 상태를 각각 감지하는 운행 상태 감지부;
   상기 운행 상태 감지부에 의해 감지된 상기 엘리베이터 카의 운행 상태 정보에 따라 상기 구동부를 동작 제어하는 제어부; 및
   복수개의 상기 엘리베이터 카에 대한 각각의 운행 상태 정보를 상기 운행 상태 감지부로부터 인가받고, 인가받은 각각의 운행 상태 정보를 비교 연산하여 서로 인접한 2개의 엘리베이터 카에 대한 목표 운행 조건을 산출하는 판단부
   를 포함하고,
   서로 인접한 2개의 엘리베이터 카가 동일 방향으로 상승 또는 하강 운행하는 경우, 상기 판단부는 후행하는 후행 엘리베이터 카가 목표 지점까지 정지하지 않고 계속 운행할 수 있도록 하는 가변 속도를 산출하고, 상기 제어부는 상기 후행 엘리베이터 카가 상기 가변 속도에 따라 운행하도록 상기 구동부를 동작 제어하며,
   상기 판단부에 의해 산출된 후행 엘리베이터 카에 대한 가변 속도는 정격 속도 미만으로 유지되는 정격 미만 속도로 설정되고, 상기 정격 미만 속도는 정지 상태보다는 큰 속도로 적용되며,
   선행하는 선행 엘리베이터 카의 중간층 임시 정지 시간이 기준 시간보다 길어지는 경우, 상기 판단부는 상기 가변 속도를 시간에 따라 단계적으로 감소시키는 방식으로 변경 설정하며,
   상기 판단부는 선행하는 선행 엘리베이터 카의 운행 중 후행 엘리베이터 카의 운행 시작 정보를 인가받은 경우, 상기 선행 엘리베이터 카가 정격 속도를 초과하여 운행할 수 있도록 선행 엘리베이터 카에 대한 정격 초과 속도를 산출하고, 상기 제어부는 상기 선행 엘리베이터 카가 상기 정격 초과 속도에 따라 운행하도록 상기 구동부를 동작 제어하고,
   상기 판단부는 상기 정격 초과 속도를 산출하는 과정에서 상기 엘리베이터 카에 탑승한 탑승 중량을 고려하여 상기 정격 속도의 초과 범위가 상대적으로 크거나 작게 상기 정격 초과 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
   
   
5. 삭제
6. 삭제

Images