KR101431719B1 - 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 관한 것으로, 양단부가 구조물의 상부 및 하부에 결합된 경성 레일 코어 샤프트; 상기 경성 레일 코어 샤프트 상에서 이동 가능하게 설치되어 승객을 이송하는 엘리베이터; 및 상기 경성 레일 코어 샤프트 및 상기 엘리베이터가 설치되어 이동하는 공간을 형성하는 이송 승강로를 포함하여 구성되며, 상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템{TRANSFER UNIT AND SYSTEM USING HARD RAIL CORE}

본 발명은 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제한된 공간에서 효율적으로 사용할 수 있는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 마찰 로프나 유압 실린더에 의해 운행되며, 외부에 구동을 위한 장치들이 설치된다. 마찰 로프형 엘리베이터의 경우, 엘리베이터 설치 공간의 최상부에 인장력에 의해 운동 에너지를 전달하고 제어하는 설비들이 설치된다. 유압 실린더형 엘리베이터의 경우, 엘리베이터 설치 공간의 최하부에 압축력에 의해 운동 에너지를 전달하고 제어하는 유압 실린더 및 설비들이 설치된다.

전술한 기존 엘리베이터의 구동 방식은 운동 에너지를 전달하는 장치에 독자적인 공간이 필요하기 때문에 하나의 설치 공간(이하에서는 transfer shaft, 엘리베이터가 지나다니는 공간 및 이를 형성하는 구조체로서, 이송 승강로 또는 이송 샤프트라고 지칭함)에 한 대의 엘리베이터만이 운행되는 단점이 있다.

따라서 크루즈와 같은 한정적인 공간을 최대한 활용해야 하는 장소나, 여러 목적의 다양한 공간 및 효율적인 이동성을 제공하고자 하는 장소에 적합한 새로운 이송 시스템을 개발할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 한정적인 공간을 최대한 활용해야 하는 장소나, 여러 목적의 다양한 공간을 사용자에게 제공함과 동시에 효율적인 이동성을 제공하고자 하는 장소에 적합한 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양단부가 구조물의 상부 및 하부에 결합된 경성 레일 코어 샤프트; 상기 경성 레일 코어 샤프트 상에서 이동 가능하게 설치되어 승객을 이송하는 엘리베이터; 및 상기 경성 레일 코어 샤프트 및 상기 엘리베이터가 설치되어 이동하는 공간을 형성하는 이송 승강로를 포함하여 구성되며, 상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛을 제공한다.

상기 경성 레일 코어 샤프트는 표면에 결합되는 경성 레일 코어를 포함하며, 상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어를 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터의 이동에 의해 상기 경성 레일 코어 샤프트에 발생되는 응력을 제어하는 응력 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 응력 제어 장치는 상기 경성 레일 코어 샤프트의 양단에 각각 결합되어 상기 경성 레일 코어 샤프트를 길이 방향으로 유동 가능하게 지지하며, 상기 경성 레일 코어 샤프트의 양단을 상기 구조물에 결합시키는 인장 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 응력 제어 장치는 상기 경성 레일 코어 샤프트 내부에 설치되어 상기 경성 레일 코어 샤프트로 전달되는 진동을 흡수하는 에너지 회수부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 경성 레일 코어는 레크 기어, 선형 동기 모터, 보조 레일 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 경성 레일 코어 샤프트는 강철 또는 탄소 섬유 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구조물은 다수의 층에 개인 전용 공간, 공용 공간, 복도가 다수 형성되며, 상기 이송 승강로는 상기 개인 전용 공간, 공용 공간, 복도 중 적어도 어느 하나와 연통되는 적어도 하나의 출입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되며, 승객이 탑승하는 복수의 탑승부와, 상기 탑승부 각각을 개폐하는 복수의 출입문을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트의 길이 방향을 따라 승강하는 수직 운행과, 상기 경성 레일 코어 샤프트를 따라 회전하는 회전 운행이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터는 운행을 위한 동력을 발생하는 동력 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터는 하강 시 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하는 에너지 회수 브레이크와, 상기 엘리베이터로 전달되는 진동 에너지를 흡수하는 충격 완화장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 엘리베이터는 여러 개가 설치될 수 있다.

상기 복수의 엘리베이터는 상호 독립적으로 운행되며, 상기 경성 레일 코어 샤프트의 일부 또는 전 구간을 운행하는 것을 특징으로 한다.

상기 경성 레일 코어 샤프트의 일부 구간을 운행하는 상기 복수의 엘리베이터는 각기 다른 방향으로 운행되는 것을 특징으로 한다.

상기 경성 레일 코어 샤프트의 전 구간을 운행하는 상기 복수의 엘리베이터는 동일한 방향으로 운행되는 것을 특징으로 한다.

상기 이송 승강로는 양단에 상기 복수의 엘리베이터를 수용하는 대기 캐빈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 양단부가 구조물의 상부 및 하부에 결합된 경성 레일 코어 샤프트, 상기 경성 레일 코어 샤프트 상에서 이동 가능하게 설치되어 승객을 이송하는 엘리베이터, 및 상기 경성 레일 코어 샤프트 및 상기 엘리베이터가 설치되어 이동하는 공간을 형성하는 이송 승강로를 포함하여 구성되며, 상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되도록 설치되는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛; 및 상기 이송 유닛을 제어하는 제어 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어를 이용한 이송 시스템을 제공한다.

상기 제어 컴퓨터는 상기 승객의 상기 엘리베이터 호출 또는 사용자 자동 인식을 통한 기 설정 정보의 호출에 의해 상기 엘리베이터의 운행을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 사용자 자동 인식은 생체 인식, RFID, 사용자 전용 휴대 단말, 사용자 인식 장치 중 적어도 어느 하나에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템은 수직적인 이동 뿐만 아니라 수평 이동이 가능한 이송 시스템을 제공함으로써 한정적인 공간을 최대한 활용해야 하는 장소에 효율적인 이동성을 제공할 수 있다.

또한, 하나의 이송 승강로에 복수의 엘리베이터를 운행함으로써 공간 활용의 효율성을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이송 시스템을 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 따른 이송 유닛의 세부 구성을 도시한 사시도.
도 3은 도 1에 따른 이송 유닛의 작동 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송 시스템을 도시한 사시도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 이송 시스템은 한정된 공간을 효율적으로 사용해야 하는 크루즈 등의 대형 선박 뿐만 아니라, 개인 전용 공간이나 공용 공간 등이 혼재되어 있고 각 공간으로의 이동이 잦은 대형 건물 등에 구비될 수 있다.

최상부 또는 최하부 및 엘리베이터 외부에 구동을 위한 기구들이 설치되어 하나의 이송 승강로(elevator shaft)에 하나의 엘리베이터만 설치될 수 있었던 종래와는 달리, 경성 레일 코어를 이용하기 때문에 필요에 따라 한 개 또는 다수의 엘리베이터를 운용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 경성 레일 코어를 이용한 이송 시스템은 엘리베이터(400)를 이송 가능하게 지지하는 경성 레일 코어 샤프트(300)와, 경성 레일 코어 샤프트(300)를 지지하며 응력에 대응하기 위한 응력 제어 장치(330)와, 경성 레일 코어 샤프트(300)에 이송 가능하게 결합되어 승객을 이송하는 엘리베이터(400)로 구성된다. 전술한 구성들은 이송 승강로(200) 내에 설치되며, 이송 시스템을 총괄 제어하는 제어 컴퓨터(100)를 추가로 포함할 수 있다.

이송 승강로(200)는 엘리베이터(400)가 지나다니는 공간인 동시에, 이러한 공간을 형성하는 구조체 자체를 의미한다. 이송 승강로(200)에는 엘리베이터(400)의 출입문 및 각 층과 연결되는 출입구(210)가 구비되며, 이러한 출입구(210)는 그 용도에 따라 층별로 한 개 또는 다수가 구비될 수 있다.

예를 들어, 이송 승강로(200)가 다수의 개인 전용 공간 및 공용 공간으로 구분된 건물에 설치된 경우, 각 층에는 전술한 개인 전용 공간 및 공용 공간, 이들을 연결하는 복도 등이 혼재되어 있을 수 있다. 이 경우, 이송 승강로(200)의 출입구(210)는 복도에만 연통될 수도 있고, 일부 개인 전용 공간 및 공용 공간과 연통될 수도 있다.

특히, 이송 승강로(200)가 크루즈와 같은 대형 선박에 설치된 경우, 공간의 효율적인 활용을 위해 복도나 개인 전용 공간, 공용 공간이 밀집되어 있게 된다. 이 경우, 전술한 복도 및 공간들이 이송 승강로(200)를 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다. 따라서 이송 승강로(200)에 형성된 출입구(210)는 각기 다른 방향에 배치된 개인 전용 공간에 바로 연통되거나, 공용 공간 또는 복도와 각각 연통될 수 있다. 따라서 승객은 엘리베이터(400)를 탑승함으로써 층간 이동 및 해당 층의 복도나 개인 전용 공간 또는 공용 공간으로의 빠른 접근이 가능해 진다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

제어 컴퓨터(100)는 본 발명의 이송 시스템을 전체적으로 제어하며, 엘리베이터(400)의 구동 및 경성 레일 코어 샤프트(300)의 응력 제어 장치(330) 제어, 사용자의 엘리베이터(400) 호출에 대한 응답 및 그에 따른 엘리베이터(400)의 구동 등의 역할을 한다. 사용자는 개인 사용 공간 또는 공용 공간, 출입구(210) 주변에 구비된 호출 버튼을 통해 엘리베이터(400)를 호출할 수 있다. 제어 컴퓨터(100)는 이러한 호출에 대응하여 사용자가 호출한 층으로 엘리베이터(400)를 보내는 역할을 한다.

또한, 사용자가 엘리베이터(400)에 탑승하여 원하는 층을 선택하는 경우나, 사용자 자동 인식을 통해 기 설정된 사용자 입력 내용을 호출하여 자동으로 사용자를 원하는 목적지 층으로 이송할 수도 있다. 사용자 자동 인식은 얼굴, 홍채, 혈관 패턴 인식 등의 생체 인식일 수도 있고, RFID나 스마트폰 등과 같은 사용자 전용 휴대 단말, 그 외 별도의 사용자 인식 장치 등을 통한 인식일 수도 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 경성 레일 코어 샤프트(300)는 긴 원통형으로 엘리베이터(400)의 중앙을 관통하도록 구비되어 엘리베이터(400)가 일정한 궤도를 따라 움직이도록 유지하며, 이송 승강로(200)의 중심에 설치된다. 또한, 경성 레일 코어 샤프트(300)는 인장 및 압축되는 특성을 가지며, 이를 위해 강철이나 탄소 섬유 등 형태를 유지하면서도 가벼운 소재로 구성될 수 있다. 경성 레일 코어 샤프트(300)는 상단 및 하단을 제외하고는 설치되는 건물과 연결되지 않도록 설치함으로써 건물 하중에 영향을 받지 않도록 설치되는 것이 바람직하다.

경성 레일 코어 샤프트(300)의 표면에는 경성 레일 코어(310)가 결합되며, 이 경성 레일 코어(310)를 따라 후술할 엘리베이터(400)에 설치된 구동 장치(미도시)가 운동 에너지를 발생하여 이동하게 된다. 엘리베이터(400)는 정지 및 이동 상태에서도 지속적으로 전력을 공급받아야 하므로, 경성 레일 코어 샤프트(300)에는 전력 공급을 위한 접지 구조가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 경성 레일 코어(310)에는 엘리베이터(400)의 지지를 위해 레크 기어나 선형 동기 모터 등이 구비될 수 있고, 높은 마찰력을 제공하여 엘리베이터(400)를 지지하기 용이하도록 마찰계수가 높은 소재의 보조 레일이 추가로 설치될 수 있다.

응력 제어 장치(330)는 엘리베이터(400)의 가속 운동과 관성 운동의 반복 때문에 엘리베이터(400)의 자중 및 적재 하중의 총량보다 더 크게 발생하는 응력을 지탱해야 한다. 이렇게 동력학적으로 발생하는 응력에 대해 동력학적으로 대응하는 응력 제어 장치(330)를 구비함으로써 경성 레일 코어 샤프트(300)에 집중되는 하중을 분산시킬 수 있다. 이를 위해 응력 제어 장치(330)는 인장 제어부(332)와 에너지 회수부(334)를 구비할 수 있다.

인장 제어부(332)는 경성 레일 코어 샤프트(300)의 상단 및 하단에 각각 결합되어 경성 레일 코어 샤프트(300)가 건물에 직접 접촉하지 않도록 한다. 즉, 경성 레일 코어 샤프트(300)는 인장 제어부(332)에 의해 건물에 연결 및 설치된다.

경성 레일 코어 샤프트(300)의 설치 목적은 일반적인 건물 기둥의 구축 목적인 압축 응력에 저항하기 위한 구조물이 아니라, 횡력(lateral force)에 저항하기 위한 구조물로, 기본적으로 인장 응력 구조물이다. 또한, 경성 레일 코어 샤프트(300)는 짧은 구간에서만 보면 경성(hard) 기둥이지만, 전체적인 구간으로 보면 연성(soft) 기둥이다(그렇기 때문에 직선 구간뿐만 아니라 곡선 구간에도 설치 가능하다).

즉, 경성 레일 코어 샤프트(300)는 엘리베이터(400)가 경성 레일 코어(310)를 따라 승강할 수 있도록 충분한 강성을 갖고 있지만, 엘리베이터(400)의 전체 이송 구간에서 볼 때는 인장 및 압축, 휨 등이 발생할 수 있는 연성 구조물인 것이다. 따라서 경성 레일 코어 샤프트(300)는 엘리베이터(400)의 자중 및 적재 하중을 지탱할 수 있어야 함은 물론이고, 가속 및 관성 운동, 정지 상태를 끊임없이 반복하는 엘리베이터의 정지 상태 하중보다 훨씬 큰 응력(고정 하중, 이동 하중, 충격 하중, 좌굴 등)에도 견딜 수 있어야 한다.

엘리베이터(400)가 가속을 시작하면 경성 레일 코어 샤프트(300)에는 가속에 의해 발생하는 충격이 전해지는데, 이는 가속도에 따라 큰 응력으로 작용할 수 있다. 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.

- 하강하는 엘리베이터가 경성 레일 코어 샤프트에서 - 가속(속도 감소)을 하면, 엘리베이터의 아래쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 압축 응력이, 엘리베이터의 위쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 인장 응력이 더해짐.

- 하강하는 엘리베이터가 경성 레일 코어 샤프트에서 + 가속(속도 증가)을 하면, 엘리베이터의 아래쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 인장 응력이, 엘리베이터의 위쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 압축 응력이 더해짐.

- 상승하는 엘리베이터가 경성 레일 코어 샤프트에서 - 가속을 하면, 엘리베이터 아래쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 인장 응력이, 엘리베이터의 위쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 압축 응력이 더해짐.

- 상승하는 엘리베이터가 경성 레일 코어 샤프트에서 + 가속을 하면, 엘리베이터 아래쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 압축 응력이, 엘리베이터의 위쪽 경성 레일 코어 샤프트에는 인장 응력이 더해짐.

전술한 바와 같은 응력의 증가 및 감소가 경성 레일 코어 샤프트(300)의 양단에서는 응력의 증폭으로 나타나므로 응력 제어를 위해 인장 제어부(332)는 엘리베이터(400)의 가속에 의해 발생되는 응력에 대응하여 발생하는 경성 레일 코어 샤프트(300)의 변화량만큼 경성 레일 코어 샤프트(300)를 상하로 움직인다. 이에 의해 경성 레일 코어 샤프트(300)에 가해지는 응력이 상쇄된다.

에너지 회수부(334)는 엘리베이터(400)의 운동에 의한 횡적 진동이나 떨림에 의해 발생되는 운동 에너지를 흡수하는 일종의 충격흡수재(shock absorber)이다. 엘리베이터(400)의 운동은 다양한 이유에 의해 횡적 요동을 발생시키는데, 특히 탄소 섬유와 같이 가벼운 재질의 경우 이러한 영향을 더 크게 받을 수 있다.

경성 레일 코어 샤프트(300) 역시 전술한 이유로 진동의 영향을 많이 받을 수 있으며, 경성 레일 코어 샤프트(300)에 전달되는 진동 및 떨림 등은 엘리베이터(400)의 운행을 방해하는 요소로 작용할 수 있다.

에너지 회수부(334)는 경성 레일 코어 샤프트(300)의 내부에 설치되며, 하이브리드 자동차의 전자기 브레이크와 같이 전자기적 응력으로 진동이나 떨림을 제어하면서 경성 레일 코어 샤프트(300)로 전달되는 운동 에너지를 흡수해 전기 에너지로 변환한다. 이렇게 변환된 전기 에너지는 엘리베이터(400)의 운동이나 기타 필요한 곳에 전달되어 활용될 수 있다.

엘리베이터(400)는 원통형으로 형성되며, 중앙부는 경성 레일 코어 샤프트(300)가 관통할 수 있도록 원통형으로 뚫려 있다. 중앙부가 비어 있는 원통의 나머지 부분에는 승객이 탑승할 수 있는 복수의 탑승부(402)가 구비되며, 이러한 탑승부(402)는 복수의 격벽(404) 및 바닥면(406)에 의해 구분된다. 엘리베이터(400)는 탑승부(402)의 개수에 따라 복수의 출입문(408)이 구비될 수 있으며, 출입문(408)은 엘리베이터(400)의 정지 시 이송 승강로(200)의 각 층에 형성된 출입구(210)의 위치에 대응하여 개폐된다.

만약, 3개의 탑승부(402)가 구비된다면, 승객은 각 탑승부(402)에 탑승할 수 있고, 각 탑승부(402)는 각기 다른 목적 층으로 향하는 승객을 이송할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 탑승부에 탑승한 승객은 5층의 개인 전용 공간을 향하고, 두 번째 탑승부에 탑승한 승객은 5층의 공용 공간을 향하며, 세 번째 탑승부에 탑승한 승객은 10층의 공용 공간을 향한다고 가정할 수 있다.

이 경우, 엘리베이터는 5층에서 정차하여 첫 번째 탑승부의 출입문이 개인 전용 공간과 연통되는 출입구에 대응하여 열리고 승객이 내리게 되고, 두 번째 탑승부의 출입문은 공용 공간과 연통되는 출입구에 대응하여 열리고 승객이 내리게 된다.

그러나 10층을 향하는 승객이 탑승한 세 번째 탑승부의 출입문은 열리지 않으며, 엘리베이터가 운행을 재개하여 10층에 도착하고 공용 공간에 연통되는 출입구에 대응하여 출입문이 열릴 때 세 번째 탑승부의 출입문이 열리고 승객이 내리게 된다.

따라서 엘리베이터(400)는 출입문(408)이 목적 층의 이송 승강로(200)에 형성된 출입구(210)에 대응하는 위치에서 개폐될 수 있어야 한다. 이를 위해, 엘리베이터(400)는 다음에서 기술하는 바와 같이 회전 운행을 할 수 있어야 한다.

또한, 엘리베이터(400)는 경성 레일 코어 샤프트(300) 상에서 승강 및 하강을 하는 수직 운행과, 정지한 상태 또는 운행 중 일 방향 또는 타방 향으로 회전하는 수평 회전 운행이 가능하다.

엘리베이터(400)는 승객의 목적지에 따라 승강 또는 하강하여 운행함으로써 목적하는 층에 정지하게 되고, 승객이 탑승한 탑승부(402)가 목적지 방향과 다른 방향인 경우 회전하여 목적지 방향에 일치하는 출입구(210)를 향하게 된다.

또는, 엘리베이터(400)가 출발하기 전에 목적지 층의 해당 출입구(210)를 향해 먼저 회전한 후 해당 층으로 승강 또는 하강할 수 있다. 그 후 승객은 엘리베이터(400)의 출입문(408)과 이송 승강로(200)의 출입구(210)를 통해 개인 전용 공간이나 공용 공간, 또는 이들을 연결하는 복도로 바로 접근할 수 있다.

전술한 엘리베이터(400)의 승하강 운행 및 회전 운행은 엘리베이터(400)에 설치된 동력 발생 장치에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 엘리베이터(400)는 기존에 로프나 실린더에 의해 이동되던 방식과는 달리, 자체적으로 동력 발생 장치를 구비함으로써 스스로 이동하는 것이 특징이다. 엘리베이터(400)의 동력은 모터 또는 선형 동기 모터 등으로 구성될 수 있으며, 경성 레일 코어 샤프트(300) 상에서 미끄러지거나 낙하하지 않도록 경성 레일 코어(310) 상에 설치되는 레크 기어에 대응하는 피니언 기어 등이 추가로 구비될 수 있다. 엘리베이터(400)의 구동에 필요한 전력은 케이블 혹은 접지식의 접전 폴의 연결 등에 의해 경성 레일 코어 샤프트(300)로부터 전달될 수 있다.

엘리베이터(400)는 경성 레일 코어 샤프트(300)에 삽입, 설치된 상태에서 경성 레일 코어(310)를 따라 이동하므로, 경성 레일 코어 샤프트(300)가 직선 구간이 아닌 곡선 구간을 따라 설치되더라도 해당 곡선 구간의 경사가 엘리베이터(400)의 이동을 방해하지 않는다면 곡선 구간에서의 운행도 가능하다.

엘리베이터(400)는 안정적인 운행을 위해 에너지 회수 브레이크(410) 또는 에너지 흡수장치, 충격 완화장치(420)를 추가로 구비할 수 있다(도 1 참조).

본 발명의 엘리베이터(400)에는 일반적인 엘리베이터에 설치되는 밸런스 추(도르레의 원리로, 엘리베이터 반대쪽에 무게 밸런스를 위한 무게 추를 설치함)가 설치되지 않기 때문에 엘리베이터(400)가 도달하는 높이에 따라 위치 에너지의 변화가 심하다. 에너지 회수 브레이크(410)는 이러한 위치 에너지의 변화를 안정화시키는 구성으로, 엘리베이터(400)의 하강 시 속도 제어와, - 가속 시 운동 속도를 감소시키기 위해 사용된다.

에너지 회수 브레이크(410)는 엘리베이터(400)의 감속 시 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하며, 변환된 전기 에너지를 재사용하는 형태로, 기계적 작동 원리는 하이브리드 자동차의 에너지 회수형 브레이크와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

엘리베이터(400)는 짧은 구간에서 보면 경성이지만 전체 구간에서 보면 연성 구조를 갖는 경성 레일 코어 샤프트(300) 상에서 이동하므로, 이들 둘의 상호 작용에 의한 진동 발생 및 파동의 전달은 피할 수 없는 부분이다. 따라서 이러한 진동 및 그에 따른 파동 전달을 제어하기 위해 경성 레일 코어 샤프트(300) 내에는 에너지 회수부(334)가 설치되고, 엘리베이터(400)에는 별도의 에너지(횡적 떨림 및 진동에 의한 운동 에너지) 흡수장치(전술한 충격 완화장치)가 구비될 수 있다.

별도의 충격 완화장치(420)는 엘리베이터(400)와 경성 레일 코어 샤프트(300) 사이에 위치하도록 엘리베이터(400)의 비어있는 중앙부 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.

또는, 전술한 에너지 회수형 브레이크를 통해 진동 에너지(횡적 떨림 및 진동)를 흡수할 수 있다. 이는 에너지 회수형 브레이크(410)가 엘리베이터(400)의 질량이 갖는 수평 벡터의 관성을 지지점으로 해 운동 에너지를 흡수하기 때문이다.

이상에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템에 대해 설명하기로 한다(편의상 전술한 실시예에서와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다).

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경성 레일 코어를 이용한 이송 시스템은 하나의 이송 승강로(200)에 하나의 경성 레일 코어 샤프트(300)가 설치되고, 복수의 엘리베이터(400, 400', 400'')가 설치, 운영되는 이송 시스템일 수 있다.

복수의 엘리베이터(400, 400', 400'')는 서로 독립적으로 운영되며, 각 엘리베이터(400, 400', 400'')는 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일부 구간만을 운행할 수도 있고, 전 구간을 운행할 수도 있다.

각 엘리베이터(400, 400', 400'')가 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일부 구간만을 운행하는 경우, 운행 구간은 각 엘리베이터(400, 400', 400'')의 운행 경로를 방해하지 않도록 서로 겹치지 않는다. 따라서 각 엘리베이터(400, 400', 400'')는 정해진 운행 구간 내에서 각기 다른 방향으로 독립적으로 운행될 수 있다.

각 엘리베이터(400, 400', 400'')가 경성 레일 코어 샤프트(300)의 전체 구간을 운행하는 경우, 엘리베이터(400, 400', 400'')간의 충돌이나 운행 방해를 방지하기 위해 서로 동일한 방향으로 운행되어야 한다. 즉, 먼저 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일단에 도착한 엘리베이터(400)는 다른 엘리베이터(400', 400'')가 동일한 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일단에 도착하기를 기다려야 한다. 그 후 마지막 엘리베이터(400'')가 동일한 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일단에 도착한 후 반대 방향으로 운행을 시작한 이후에 기다리던 엘리베이터(400, 400')들의 운행이 재개될 수 있다.

따라서 복수의 엘리베이터(400, 400', 400'')를 원활하게 운행하기 위해 이송 승강로(200)의 양단에는 소정의 대기 캐빈(waiting cabin, 230)이 필요하다. 대기 캐빈(230)이 존재하지 않으면 최초 경성 레일 코어 샤프트(300)의 일단에 도착한 엘리베이터(400)를 제외한 다른 엘리베이터(400, 400', 400'')들은 경성 레일 코어 샤프트(300)의 전 구간을 운행하지 못하게 되기 때문이다(다른 엘리베이터들은 경성 레일 코어 샤프트에서 먼저 도착한 엘리베이터의 크기만큼을 제외한 구간만 운행할 수 있게 됨).

따라서 대기 캐빈(230)은 복수의 엘리베이터들을 모두 수용할 수 있을 정도의 크기(최소 복수의 엘리베이터 숫자보다 1개 적은 숫자만큼의 엘리베이터를 수용 가능한 크기)로 형성되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경성 레일 코어 이용 이송 유닛 및 시스템을 이용하게 되면, 하나의 이송 승강로에 복수의 엘리베이터를 운행할 수 있으므로 이송 승강로의 설치 공간 자체를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 승객들이 대기하는 대기 홀(waiting hall) 역시 기존의 엘리베이터 대기 홀보다 작은 크기로 형성할 수 있다.

즉, 기존에는 엘리베이터 하나를 설치하려면 이송 승강로 역시 하나가 필요했으므로 엘리베이터를 2대 운행하는 건물에 비해 6대를 운행하는 건물의 이송 승강로 설치 공간이 크게 형성되었으며, 승객 대기 홀 역시 그에 따라 넓게 형성되어야만 했다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 이송 승강로에 복수의 엘리베이터를 운행할 수 있어 승객 대기 홀 역시 감소시킬 수 있으므로 공간의 효율적인 활용이 가능한 장점이 있다.

이 경우, 승객의 대기 홀에는 승객들의 목적 층 정보를 표시하고 엘리베이터에도 해당 정보를 반영 및 표시함으로써 승객들의 목적 층별 그룹핑을 유도하여 정차할 층을 감소시킬 수 있다. 이러한 방법은 대기 탑승자의 수가 많을수록 더 효과적이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 특정 용어들을 사용하여 기재하였으나, 그러한 기재는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

100: 제어 컴퓨터 200: 이송 승강로
210: 출입구 220: 대기 캐빈
300: 경성 레일 코어 샤프트 310: 경성 레일 코어
330: 응력 제어 장치 332: 인장 제어부
334: 에너지 회수부 400, 400', 400'': 엘리베이터
402: 탑승부 408: 출입문

Claims (20)

1. 양단부가 구조물의 상부 및 하부에 결합된 경성 레일 코어 샤프트;
   상기 경성 레일 코어 샤프트 상에서 이동 가능하게 설치되어 승객을 이송하는 엘리베이터;
   상기 경성 레일 코어 샤프트 및 상기 엘리베이터가 설치되어 이동하는 공간을 형성하는 이송 승강로; 및
   상기 엘리베이터의 이동에 의해 상기 경성 레일 코어 샤프트에 발생되는 응력을 제어하는 응력 제어 장치를 포함하고,
   상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 경성 레일 코어 샤프트는 표면에 결합되는 경성 레일 코어를 포함하며, 상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 응력 제어 장치는 상기 경성 레일 코어 샤프트의 양단에 각각 결합되어 상기 경성 레일 코어 샤프트를 길이 방향으로 유동 가능하게 지지하며, 상기 경성 레일 코어 샤프트의 양단을 상기 구조물에 결합시키는 인장 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 응력 제어 장치는 상기 경성 레일 코어 샤프트 내부에 설치되어 상기 경성 레일 코어 샤프트로 전달되는 진동을 흡수하는 에너지 회수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
6. 제2항에 있어서,
   상기 경성 레일 코어는 레크 기어, 선형 동기 모터, 보조 레일 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
7. 제1항에 있어서,
   상기 경성 레일 코어 샤프트는 강철 또는 탄소 섬유 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 구조물은 다수의 층에 개인 전용 공간, 공용 공간, 복도가 다수 형성되며, 상기 이송 승강로는 상기 개인 전용 공간, 공용 공간, 복도 중 적어도 어느 하나와 연통되는 적어도 하나의 출입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
9. 양단부가 구조물의 상부 및 하부에 결합된 경성 레일 코어 샤프트;
   상기 경성 레일 코어 샤프트 상에서 이동 가능하게 설치되어 승객을 이송하는 엘리베이터; 및
   상기 경성 레일 코어 샤프트 및 상기 엘리베이터가 설치되어 이동하는 공간을 형성하는 이송 승강로를 포함하여 구성되며,
   상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되도록 설치되고,
   상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트에 의해 중앙부가 관통되며, 승객이 탑승하는 복수의 탑승부와, 상기 탑승부 각각을 개폐하는 복수의 출입문을 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 엘리베이터는 상기 경성 레일 코어 샤프트의 길이 방향을 따라 승강하는 수직 운행과, 상기 경성 레일 코어 샤프트를 따라 회전하는 회전 운행이 가능한 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
11. 제10항에 있어서,
    상기 엘리베이터는 운행을 위한 동력을 발생하는 동력 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
12. 제11항에 있어서,
    상기 엘리베이터는 하강 시 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하는 에너지 회수 브레이크와, 상기 엘리베이터로 전달되는 진동 에너지를 흡수하는 충격 완화장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
13. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘리베이터가 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 엘리베이터는 상호 독립적으로 운행되며, 상기 경성 레일 코어 샤프트의 일부 또는 전 구간을 운행하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
15. 제14항에 있어서,
    상기 경성 레일 코어 샤프트의 일부 구간을 운행하는 상기 복수의 엘리베이터는 각기 다른 방향으로 운행되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
16. 제14항에 있어서,
    상기 경성 레일 코어 샤프트의 전 구간을 운행하는 상기 복수의 엘리베이터는 동일한 방향으로 운행되는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
17. 제16항에 있어서,
    상기 이송 승강로는 양단에 상기 복수의 엘리베이터를 수용하는 대기 캐빈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경성 레일 코어 이용 이송 유닛.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

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