KR100824135B1 - 사이클식 작동 엘리베이터 - Google Patents

Abstract

피스톤형 탑승자 이송 시스템은 2개의 층들 사이를 이동하도록 적어도 2개의 캡들을 포함한다. 제어부는 캡이 상기 층들 각각에서 항상 대기하고, 다른 캡은 층으로 항상 이동중이도록 캡들을 이동시킨다. 이러한 방식으로, 시스템은 엘리베이터 시스템의 자체 장점들을 갖추면서 에스컬레이터의 탑승자 유동 장점들을 달성한다.

캡, 캡 도어, 위상반전, 구동 쉬브, 현수식 연결부

Description

사이클식 작동 엘리베이터{CYCLICLY OPERATING ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터 캡(cab)들이 서로 위상이 상이하게 이동되고 2개의 층들 사이에서 연속적으로 탑승자들을 이동시키는 피스톤형 탑승자 이송 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 탑승자들은 몰(mall)과 같은 저층 빌딩들에서 에스컬레이터로 층들 사이에서 이동한다. 몰은 몇몇 엘리베이터들을 일반적으로 구비하고 있지만, 에스컬레이터들이 대부분의 몰에서 광범위하게 이용되고 있다. 종래의 엘리베이터들은 캡에 대한 탑승자의 호출 또는 요구에 기초하여 캡들을 급송한다. 엘리베이터들은 대기 시간, 도어 개방 시간, 머무르는 시간등으로 인해 에스컬레이터만큼 신속하게 많은 탑승자들을 이동시키지 못한다. 몰에서 쇼핑객들은 층들 사이를 더 신속하게 이동하고 그 이동이 대기 시간없이 연속적이라는 점에서 에스컬레이터를 선호하는 것 같다. 또한, 쇼핑객들은 몰 주위를 돌아볼 수 있는 것과 같은 에스컬레이터의 개방성을 선호할 수 있다.

통상적인 에스컬레이터는 이러한 위치들에서 엘리베이터보다 훨씬 많은 탑승자들을 이동시킨다는 통계가 있다. 하지만, 에스컬레이터들은 불리한 점들을 갖는다. 예로서, 에스컬레이터들은 엘리베이터만큼 유모차, 휠체어등을 이동시키지 못한다.

따라서, 본 발명의 목적은 에스컬레이터와 같은 연속적인 탑승자의 유동을 갖는 엘리베이터형 시스템을 제안하는 것이다.

본 발명의 개시된 실시예들에서, 적어도 3개의 엘리베이터 캡들은 2개의 층들 사이에서의 이동용으로 서로 위상이 상이한 상태로 유지되도록 작동된다. 본 출원에 대하여, 캡들의 위치에 대하여 사용되는 용어 "위상이 상이하다는 것(out of phase)"은 이동 사이클을 처음으로 한정함으로써 이해될 수 있다. 정상적인 작동에서, 제어부는 소정의 이동 사이클을 통해 복수의 캡들을 이동시킨다. 상기 이동 사이클은 캡이 처음으로 층에 도달 한 후, 다른 층으로 이동하고 결국에는 1층으로 복귀할 때 시작하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명에 대해서, 몇몇 캡들은 서로에 대하여 상이한 시기에서 본 사이클 내의 상이한 지점들에 위치되도록 유지된다. 이러한 의미에서, 캡들은 위상이 상이하게 된다. 이동 사이클은 360°로서 기술될 수 있고, 이에 따라 3개의 캡들은 120°위상이 상이한 상태로 유지되고, 4개의 캡들은 90°위상이 상이한 상태등으로 유지된다. 본 발명의 하나의 주요한 태양에서, 제어 시스템은 주기적으로 변하는 소정의 위치를 기초로 복수의 엘리베이터 캡들을 이동시킨다. 일반적으로, 캡들은 탑승자의 호출 또는 요구에 반응하여 이동한다. 본 발명은 시스템이 정상적인 상태하에서 작동할 때 항상 각각의 층에 캡이 있게 되도록 하는 소정의 위치로 캡들을 이동시키는 것에 기초한 제어 이동 시스템을 개시한다.

양호한 실시예에서, 2개의 쌍들로 그룹지어진 4개의 캡들이 존재하며, 한 쌍 내의 2개의 캡 각각은 서로 180°위상이 상이한 상태로 유지되고, 다른 쌍으로부터 90°만큼 오프셋된다. 제어부는 2개의 층의 각각에서 캡이 항상 개방되게 유지되도록 한다. 다른 캡은 각각의 층을 향하여 항상 이동중이다. 본 출원에 대하여, 기술 "다른 층으로의 이동"은 층에 도달한 후 도어 개방 시간등을 포함한다.

본 발명에 따른 실질적인 시스템들에서, 캡은 향하고 있는 층의 캡이 떠나기 전에 그 층에 실질적으로 도달할 수 있다. 따라서, 본 출원에 대하여, 본 발명은 층들 중 하나로 대체적으로 이동하는 하나의 캡과 각각의 층에서 대체적으로 대기하는 하나의 캡을 갖는 것으로서 개시된다. 또한, 상술된 제어는 정상적인 상태하에서임을 이해하여야 한다. 대기 모드 또는 기본적인 제어가 작동되지 않는 특정 시간하에서 들어가는 모드와 같은 다른 상태들이 있을 수 있다. 몰에서의 시스템에서의 단지 하나의 예로서만, 몰이 개방될 때 캡들이 모두 1층으로 대체적으로 이동될 수 있다. 하지만, 정상적인 상태하에서 상기 설명된 제어는 적절할 수 있다.

또한, 4개를 초과하는 다른 갯수의 캡들이 이용될 수 있다. 시스템은 2개 이상의 캡으로 작동할 수 있다. 또한, 2쌍 이상이 이용될 수 있다. 몇몇 명료한 캡의 갯수가 개시되지만, 본 발명의 주요한 특징들은 2개 이상의 캡의 갯수에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 쌍으로 된 2개의 캡들은 로프 또는 케이블을 통해 단일의 기계 장치에 의해 구동된다. 캡 쌍들을 이동시키는 양호한 방법들이 또한 개시된다.

본 발명의 상기 및 다른 특징들은 다음의 설명과 도면들로부터 가장 잘 이해 될 수 있으며, 다음에 간략하게 설명된다.

도1은 본 발명에 따른 4개의 캡들의 이동을 도시하는 매우 개략적인 도면이다.

도2a는 4개의 캡들과 그 구동 기계 장치의 위치를 도시하는 도면이다.

도2b는 도2a 구조의 정면도이다.

도2c는 특정 실시예를 도시한다.

도2d는 다른 실시예를 도시한다.

도2e는 다른 실시예를 도시한다.

도3은 4개의 캡들의 이동을 제어하기 위한 타이밍 챠트이다.

도4a는 쌍으로 된 2개의 캡들을 구동하기 위한 제1 장치를 도시한다.

도4b는 제2 장치를 도시한다.

도4c는 제3 장치를 도시한다.

도4d는 제4 장치를 도시한다.

각각의 층(28, 26)들에서 탑승자들을 대기하고 있는 캡(22)과 캡(24)을 구비하는 시스템(20)이 도1에 도시된다. 캡(30)은 층(28)을 향하여 이동중이고 캡(32)은 층(24)을 향하여 이동중이다. 이상적으로는, 캡은 각각의 층들에서 탑승자들을 위하여 항상 개방된 상태일 것이다. 이에 따라, 시스템(20)은 대기 시간이 없다. 이는 대부분의 사용자에 대한 엘리베이터의 가장 불편한 측면을 제거한다.

기계 장치(34)는 쉬브(38) 주위로 케이블 또는 와이어(40)을 이동시키도록 쉬브(36)를 구동한다. 케이블(40)은 층(26, 28)들 사이에서의 이동 시 상호간에 캡(22, 24)들이 직접적으로 위상이 상이하게 되도록 이동시킨다. 유사한 기계 장치(42)는 케이블(44)을 이동시키도록 쉬브(43)을 구동시키고, 캡(30, 32)들 사이에서의 이동을 연결시키도록 다른 쉬브(46) 주위로 구동시킨다. 다시, 캡(30, 32)들은 상호간에 180°위상이 상이한 상태로 유지된다. 구동 쉬브(36, 43)들이 개략적으로 도시된다. 캡들을 이동시키기 위하여 케이블(44)에 충분한 힘을 전달할 수 있는 적절한 쉬브 장치가 요구될 것이다. 본 기술분야의 당업자는 이러한 쉬브 장치를 설계할 수 있을 것이다. 개략적으로 도시된 제어부(35)는 아래에 설명되는 바와 같이 캡의 이동을 제어한다.

도2a에 도시된 바와 같이, 캡(22)은 층(28)에 위치하고, 캡(24)은 층(26)에 위치한다. 캡(30)은 층(28)을 향하여 이동중 일 수 있고, 캡(32)은 층(26)을 향하여 이동중 일 수 있다. 도시된 바와 같이, 기계 장치들은 2개의 캡들 중 인접한 하나에 장착된다. 도1과 도2a에 도시된 바와 같이, 쌍을 이룬 캡들은 서로에 대해 바로 인접하지 않고, 대신에 다른 쌍으로부터의 캡들이 사이 공간을 차지한다. 이러한 방식으로, 캡(22)의 캡 도어가 폐쇄될 때 캡(22)으로 접근하는 탑승자는 도어가 곧바로 개방되는 다음 캡(30)을 탑승하는 위치에 있게 된다. 이와 유사하게, 캡(24)의 캡 도어는 캡(32)의 도어가 개방되기 바로 직전에 폐쇄된다. 다시, 이는 탑승자들의 연속적인 유동을 향상시킬 것이다.

또한, 도2a에 도시되는 바와 같이, 각각의 캡은 벽(54)들을 구비하고, 외부 하우징(50)은 전체 시스템을 둘러싸고, 캡 도어(52)가 제공된다. 구조물(50, 52 및 54) 모두는 유리 또는 투명한 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다. 구조물 부품들의 부분들은 불투명한 금속으로 제조될 필요가 있을 수 있다. 하지만, 가능한한 구조물의 많은 부분이 투명한 재료들로 제조되는 것이 바람직하다. 몰에서 탑승자들은 이동하는 동안 몰 주위를 관람하기를 좋아한다고 믿어지며, 투명한 구조물이 이를 제공하는데 도움을 줄 것이다.

도2b는 도2a와 유사한 도면이지만, 층들에서 캡(22, 24)들의 위치의 정면도를 도시한다. 또한, 도시된 바와 같이, 캡(30, 32)들은 그 각각의 층들로 이동중이다. 기계 장치(34, 42)들은 한 쌍인 2개의 캡들 사이에 위치됨을 볼 수 있다.

도2c는 도2a 또는 도2b에 도시된 바와 같은 엘리베이터의 소정의 위치를 달성하기 위한 다른 실시예를 도시한다. 도2c에서, 엘리베이터(60, 62, 64, 66)들은 개략적으로 도시된 개별 기계 장치(68)에 의해 앞선 실시예들에서와 동일한 패턴으로 층(26, 28)들 사이를 이동하도록 각각 구동된다. 기계 장치(68)들은 개략적으로 도시되고, 또한 공지된 바와 같이, 일반적으로 평형추가 요구된다.

도2d는 층(202)이 하나의 캡(204)을 가지며, 다른 층(208)은 대기중인 캡(210)을 갖는 시스템(200)을 도시한다. 추가적인 캡(206)이 2개의 층들 사이에서 이동중이다. 이 시스템에서, 3개의 캡들은 120°위상이 상이한 상태로 캡들을 유지하면서, 참조 부호 212로 개략적으로 도시된 단일의 제어부를 가진다. 캡들 각각은 별도의 기계 장치와 평형추(counterweight)를 구비한다.

도2a 및 도2b 실시예는 더 소형이고 더 저렴하다는 점에서 도2c 및 도2d에 대해서 장점을 갖는다. 도2a 및 도2b 실시예는 평형추 또는 도2c 및 도2d 실시예들만큼 기계 장치들을 필요로 하지 않는다. 반면에, 도2c 및 도2d 실시예들은 몇몇 응용들에서 바람직할 수 있다. 도2c 및 도2d 실시예들은 때때로 바람직할 수 있는 캡들의 양호한 사이클식 이동으로부터 더 쉽게 동떨어질 수 있다. 예로서, 몇몇 응용들에서, 특정 시간에서 층들 중 하나에서 몇몇의 캡들을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 몰이 처음으로 개방될 때는 1층 근처에 더많은 엘리베이터들이 구비되는 것은 바람직하다. 도2c 또는 도2d에 도시된 바와 같은 시스템에서는, 주어진 시간에 특정한 소정의 위치에 캡들을 위치시키는 능력에 대해 훨씬 더 많은 제어를 한다.

도3은 캡(22, 24, 30, 32)들에 대한 타이밍 챠트이다. 동일한 챠트가 도2c 시스템에 적용된다. 명확하게 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 시간 프레임에서 캡(22, 24)들이 도시된 바와 같이 층들에서 대기중 일 때, 캡(30, 32)들은 상기 층들을 향하여 이동한다. 제2 시간 프레임에서, 캡(30, 32)들이 각각의 층들에 있을 때, 캡(22, 24)들이 대향 층으로 이동한다. 사이클은 4개의 캡들 각각에 대해서 2개의 층들 사이에서의 이동으로 계속된다. 이러한 타이밍 챠트에 대해서, 전반적인 작동은 어느정도 단순화된다. 층에서 실질적으로 소비된 시간은 이동 시간에 대한 캡 개방 및 캡 도어 폐쇄 시간을 고려하도록 증가될 수 있다. 하지만, 도3에 도시된 바와 같은 위상으로 캡을 유지하도록, 도어 개방 및 도어 폐쇄 시간은 이동 램프들의 일부로서 보여진다.

도2e는 상호간에 대략 60°위상이 상이한 상태로 유지되며, 각각이 캡(302, 304), 캡(306, 312) 및 캡(310, 308)을 갖는 3쌍을 구비한 실시예(300)를 도시한다. 제어부는 상기 설명된 바와 같이 되지만, 본 기술 분야에서의 당업자의 기술의 범위내에서 용이하게 되는 바와 같이 캡이 최초로 도달하고나서 층을 떠나는 사이의 시간은 본 실시예로 감소될 수 있다.

본 시스템을 통한 탑승자의 유동은 동시 출원 계류 중인 미국특허출원 제09/571,827호("피스톤형 탑승자 이송 시스템들에 대한 향상된 탑승자 유동")에 개시된 것이 바람직할 수 있고, 실제적인 문제점들을 조정하기 위한 도3의 타이밍의 제어는 동시 출원 계류 중인 미국특허출원 제09/571,829호("피스톤형 탑승자 이송 시스템들에 대한 급송 알고리즘")에 개시된 것이 바람직하며, 이 2개의 출원은 동일한 날짜로 출원되었다.

도4a 내지 도4e는 한 쌍인 2개의 캡들을 지지하고 카운터 밸런싱하기 위한 장치들을 도시한다.

도4a에 도시된 바와 같이, 제1 실시예(70)는 일대일 로핑(roping)을 구비하며 하방 현수식(underslung)이다. 즉, 기계 장치(72)는 케이블(74)을 구동하고 캡의 하부 근처에서 연결부(78)를 통해 캡(76)을 이동하도록 위치된다. 케이블(74)은 캡(80)을 이동시키도록 캡(80)의 하부(82)에 추가적으로 연결된다. 또한, 쉬브들과 다른 적절한 장착 구조물들은 본 실시예로 포함될 수 있다. 도4b는 케이블(92)이 참조 부호 96으로 개략적으로 도시된 상방 현수식(overslung) 연결부를 통해 캡(94)을 구동하는 실시예(90)를 도시한다. 케이블(92)은 로핑이 2 대 1인 프레임에 98에서 추가적으로 고정된다. 케이블(92)은 캡(102) 상의 상방 현수식 연결부(96)를 통과한 후에 제2 지점(98)에서의 프레임에 연결된다.

상방 현수식 연결부(120)를 통해 캡(118)들을 이동시키도록 케이블(114)을 구동시키는 기계 장치(112)를 구비하고 참조 부호 122에서 건물 프레임에 고정되는 추가적인 실시예(110)가 도4c에 도시된다. 본 실시예에서, 편향 쉬브(116)들은 기계 장치(112) 상에서 수직으로 위치된다.

도4d는 참조 부호 134에서 건물 프레임에 연결되는 케이블(132)를 갖는 실시예(130)를 도시한다. 캡(136)들은 하방 현수식 연결부(138)를 통해 연결되고 기계 장치(140)에 의해 구동된다.

특히, 기계 장치들은 2개의 캡들 사이에 양호하게는 위치된다. 이는 기계실이 필요치 않는 로우 오버헤드 시스템(low overhead system)을 제공한다. 기계 장치는 양호하게는, 예컨대 길이에 대한 직경의 비율이 1이하인 길고 얇은 기계 장치일 수 있다. 기계 장치는 또는 디스크형일 수 있다. 이는 2개의 캡들 사이에서 요구되는 공간을 감소시킬 것이다. 로프로서, 기계 장치는 평벨트들 또는 통상적인 라운드 로프들을 사용할 수 있다. 로프는 금속성, 비금속성 또는 하이브리드 재료일 수 있다. 캡 쌍 실시예들에서 로프 및 말단 스프링 강성은 상대적으로 높게 유지되는 것이 바람직하다. 특히, 0에서 최대까지 하중에서의 변화는 6 mm이하의 하부 층에서 카(car)의 편향을 일으키는 것이 바람직하다. 이는 별개의 재레벨링(releveling) 장치에 대한 필요성을 없애준다. 또한, 한쌍의 캡들을 구동하는 단일 모터는 캡이 비어있을 때 또는 2개의 캡들에서의 하중이 거의 동일할 때 상대적으로 낮은 동력을 사용할 것이다. 고입력 동력은 높은 상향 하중과 낮은 하향 하중이 있을 때만 요구된다. 이는 현저한 에너지 절약을 얻을 수 있게 한다. 또한 한쌍의 캡들을 구동하기 위하여 단일의 기계 장치를 사용하는 것은 엘리베이터 제어기들, 전기 구동부, 기계 장치 브레이크등과 같은 관련 설비의 수를 감소시킨다. 이는 비용 절감을 얻게 하고 신뢰성을 향상시킨다.

특정 구동 기구가 개시될 지라도, 견인 구동 장치이외의 다른 구동 기구들이 이용될 수 있다. 예로서, 유압식 구동 시스템들, 드럼 구동 시스템들, 선형 모터 시스템들, 자체구동식 카 시스템들등으로 대체될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예가 개시될 지라도, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범위내에서 몇몇 수정들이 행해질 수 있음을 인지할 것이다. 이러한 이유로, 다음 청구범위가 진정한 범위 및 내용물을 결정하는데 연구되어야 한다.

Claims (14)

1. 탑승자 이송 시스템이며,

   적어도 3개의 캡을 포함하고,

   상기 시스템은, 2개의 층 각각에 적어도 하나의 캡을 갖는 소정의 주기적인 위치를 기초로 캡을 이동시키는 통상의 사이클로 제어되고, 적어도 하나의 캡이 상기 층 각각으로 이동하는 탑승자 이송 시스템.
2. 제1항에 있어서, 서로 180°위상이 상이한 2개의 캡들의 쌍들로 그룹을 이루고 다른 쌍들로부터 이격된 적어도 4개의 캡들이 제공되는 탑승자 이송 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 쌍들 각각으로부터의 하나의 캡은 탑승자 유동 시간을 향상시키기 위하여 다른 쌍들로부터의 다른 캡에 인접하도록 상기 캡들이 배치되는 탑승자 이송 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 쌍들 각각은 단일의 구동 모터를 구비하는 탑승자 이송 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 단일의 구동 모터는 각각의 쌍들의 상기 2개의 캡들의 사이에 위치되는 탑승자 이송 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 구동 모터는 하방 현수식 구조로 상기 2개의 캡들을 지지하는 케이블을 구동하는 탑승자 이송 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 단일 구동 모터는 상방 현수식 구조로 상기 캡들을 지지하는 탑승자 이송 시스템.
8. 제5항에 있어서, 상기 케이블은 2개의 단부들 각각이 건물 프레임에 고정되는 탑승자 이송 시스템.
9. 제5항에 있어서, 상기 케이블은 단부들이 상기 2개의 캡들에 고정되는 탑승자 이송 시스템.
10. 제2항에 있어서, 상기 캡들 중 4개는 각각 2개의 캡으로 된 2개의 쌍들로 분할되는 탑승자 이송 시스템.
11. 제2항에 있어서, 상기 캡들은 상기 쌍들 각각의 내부에서 서로 평형을 이루는 탑승자 이송 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 캡은 투명한 부품들을 구비하는 하우징내에서 둘러싸여지는 탑승자 이송 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 캡들은 개별 모터에 의해 각각 구동되는 탑승자 이송 시스템.
14. 제13항에 있어서, 서로 120°위상이 상이한 상태로 유지되는 3개의 캡들이 제공되는 탑승자 이송 시스템.

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