KR102351523B1 - 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치에 관한 것으로, 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상상황으로 감지하고 비상상황 감지신호를 출력하는 센싱부, 비상구출장치에 구비된 배터리의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 방전하는 방전부, 상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부가 구동되도록 제어하는 방전 제어부, 및 상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부의 비상전원 방전시간을 특정시간 간격으로 조정하는 방전시간 조정부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 정전 및 시스템 고장에 의해 엘리베이터가 정지층을 벗어난 위치에 멈추는 비상상황인 경우에는 비상구출장치에 내장된 배터리의 비상전원을 통해 브레이크를 개방하여 엘리베이터를 정지층의 정상 위치로 이동시킬 수 있다.

Description

비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치{ELEVATOR BRAKE RELEASING APPARATUS USING EMERGENCY POWER}
본 발명은 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘리베이터용 정전시 비상구출장치의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 이용하여 구조가 간단하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치에 관한 것이다.
일반적으로, 주거용도 및 업무용도 등으로 건축되는 다양한 종류의 고층 건물에는 해당 건물을 찾는 승객의 수직방향으로의 원활한 이동을 위해 엘리베이터 시스템이 설치되어 운영된다.
이때, 상기 엘리베이터 시스템에서, 승객의 이송을 위한 엘리베이터 카 내에는 승객이 탑승한 상태에서 정전이나 고장 등과 같은 각종 이상상황이 발생되어 승객이 갇히게 되는 경우, 또는 엘리베이터가 정상적인 위치가 아닌 곳에서 정지하여 엘리베이터의 문이 개방되지 아니하는 비상 상태인 경우에는 브레이크를 개방시켜 정상적인 위치로 엘리베이터를 유도할 필요가 있다.
엘리베이터의 브레이크는 일반적으로 정상적으로 층 사이를 운행시 개방상태를 유지하고 있으며, 원하는 층에 도착시 브레이크를 잡아 정지상태가 된 후 문이 개방되는 구조를 가지고 있다.
그러나 비상상태 시 즉, 엘리베이터의 구동중의 정전이나, 또는 오동작에 의하여 엘리베이터가 중간에서 멈추고 있는 경우가 발생 시 엘리베이터 내부의 승객을 구출하고 안전사고를 방지하기 위하여 엘리베이터를 정위치에 위치시킬 필요가 있다.
종래에는 이와 같은 비상 상태 시 안전사고를 방지하기 위하여 엘리베이터 구동장치가 설치되어 있는 기계실과 엘리베이터가 정지해 있는 층에 각각 점검자가 배치되어 무전기나 기타 통신수단으로 연락을 취하면서 기계실에 있는 점검자가 수동으로 브레이크를 풀어 정상적인 위치에 엘리베이터가 도착하도록 브레이크를 개방시키며, 이때 엘리베이터의 정지층에 있는 점검자의 안내를 받아 정위치에 엘리베이터를 위치시킨 후 다시 브레이크를 걸도록 하고 있었다.
그러나 이와 같은 브레이크 개방 조작은 기계실이 있는 엘리베이터에서는 가능하지만 기계실이 없는 엘리베이터에는 적용할 수 없다.
기계실이 없는 엘리베이터는 브레이크를 개방하기 위한 배터리와 복잡한 회로로 구성된 비상전원장치를 추가로 구비하여 엘리베이터가 비정상 위치에 정지시 배터리에 충전된 전원을 사용하여 브레이크를 개방하고 있다.
이와 같이 조작되는 브레이크 개방 방식은 기계실이 있는 경우에는 점검자의 수동에 의한 기계적 조작으로 오동작이 발생하는 문제점이 있었고, 기계실이 없는 경우에는 비상전원장치 추가에 따른 별도의 비용 부담 및 회로 결선이 복잡해지는 등의 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-2017-0123485(2017.11.08)호는 정전 발생시나 모터의 이상신호 발생을 제어기에서 판정하는 기능을 이용해서 그 판정 결과를 통하여 엘리베이터 브레이크를 제어함으로써 와퍼의 깨짐현상을 방지함과 아울러 비상전원을 원활히 공급하도록 하는 엘리베이터 브레이크 장치에 관한 것으로, 엘리베이터 시스템의 정전 상태를 감지하여 정전신호를 발생하는 정전 감지부; 제어기의 제어에 의하여 동작되며, 고장 발생시 이상신호를 발생하여 상기 제어기에게 전달하는 모터; 상기 정전 감지부로부터 발생되는 정전신호 또는 상기 모터로부터 발생되는 이상신호를 전달받아 기준신호와 비교하여 시스템의 이상상태를 판정하고 브레이크 구동부를 동작 제어하여 엘리베이터가 안전하게 정지되도록 제어하는 제어기; 엘리베이터의 브레이크 기능을 구동시키는 브레이크 구동부; 및 정전시 상기 제어기 및 브레이크 구동부에 비상전원을 공급하는 충전 배터리를 포함한다.
한국등록특허 제10-0822072(2008.04.07)호는 승강기가 정전이나 고장 또는 오동작으로 인해 비정상 위치에 정지시 축전지에 충전된 전원을 사용하여 정상적인 위치로 승강기를 안내할 수 있는 승강기 브레이크 개방 전원회로를 제공하고자 하는 것으로, 전원공급부의 전원으로 충전되며, 승강기가 정지 층의 정 위치에 정지하지 아니하는 경우 충전된 전원이 방전되는 축전지부와; 상기 승강기가 정 위치에 정지하지 아니하는 비상 상태시 브레이크 해제스위치를 통하여 마이콤에 구동전원을 공급하는 브레이크 구동부와; 상기 브레이크 구동부의 구동전원에 의하여 구동되어 릴레이를 통하여 축전지에 충전된 전압을 공급하고, 축전지의 전압이상 및 피드백된 전원의 이상여부를 감지하는 콘트롤부와; 상기 콘트롤부의 발진 주파수에 따라 구동되고 축전지의 직류전압을 출력용 직류전압으로 변환시키는 직류/직류 컨버터와; 상기 직류/직류 컨버터의 전압을 출력시켜 브레이크 개방 전원으로 공급하는 동시에 일측으로 상기 콘트롤러부로 피드백시키는 출력부를 구성하여 축전지의 충전 전원을 사용하면서 생길 수 있는 축전지의 과방전 및 피드백된 전압의 이상여부를 확인하여 출력부 또는 브레이크 구동코일의 합선이나 단선을 확인하면서 제어하도록 하여 신뢰성 높은 승강기 브레이크 개방 전원을 제공할 수가 있다.
한국공개특허 제10-2017-0123485 (2017.11.08)호 한국등록특허 제10-0822072(2008.04.07)호
본 발명의 일 실시예는 엘리베이터용 정전시 비상구출장치의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 이용하여 구조가 간단하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 비상구출장치에 내장된 배터리의 비상전원 방전시간을 조정하여 엘리베이터가 정지층의 정위치에 정확하게 위치하도록 브레이크 개방을 제어할 수 있는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 승강장 홀인디게이터의 조작을 통해 브레이크 강제 개방 명령을 입력하여 정전 및 고장으로 인해 멈춘 엘리베이터에 갇힌 승객을 신속하게 구출할 수 있는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치는 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상상황으로 감지하고 비상상황 감지신호를 출력하는 센싱부, 비상구출장치에 구비된 배터리의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 방전하는 방전부, 상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부가 구동되도록 제어하는 방전 제어부, 및 상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부의 비상전원 방전시간을 특정시간 간격으로 조정하는 방전시간 조정부를 포함한다.
실시예들 중에서, 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치는 최상층 홀 인디게이터에 브레이크 개방 스위치를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 브레이크 개방 스위치와 연결되어 상기 브레이크 개방 스위치의 조작에 따라 상기 브레이크 강제 개방 명령을 입력받아 비상상황을 감지할 수 있다.
상기 방전부 상기 배터리와 상기 브레이크 사이에 연결되고 상기 방전 제어부의 제어에 따라 구동하여 상기 배터리에 충전된 비상전원을 상기 특정시간 간격으로 방전하여 브레이크 개방 전원으로 공급할 수 있다.
상기 방전부는 상기 배터리와 연결되고 상기 방전 제어부의 제어신호에 따라 구동하여 상기 배터리의 비상전원을 방전하는 제1 릴레이, 및 상기 제1 릴레이와 상기 브레이크 사이에 연결되고 상기 방전시간 조정부의 방전시간 조정신호에 따라 구동하여 상기 제1 릴레이를 통해 방전되는 상기 배터리의 비상전원을 상기 특정시간 간격으로 상기 브레이크의 개방 전원으로 공급 또는 차단하는 제2 릴레이를 포함할 수 있다.
상기 방전시간 조정부는 상기 비상상황 감지신호와 기준신호를 비교하여 방전시간 조정신호를 출력하는 비교기, 상기 비교기로 인가되는 비상상황 감지신호의 시정수를 조정하여 상기 방전시간 간격을 조절하는 R-C 시정수기, 및 상기 방전시간 조정신호를 필터링하여 상기 방전부로 출력하는 필터를 포함할 수 있다.
상기 비교기는 제1 입력단자에 상기 기준신호를 입력받고 제2 입력단자에 상기 R-C 시정수기의 시정수값에 따라 조정되는 상기 비상신호 감지신호를 입력받아 두 입력신호의 전압차이를 방전시간 조정신호로 출력하는 차동 증폭기(OP-AMP)를 포함하여 구성될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치는 엘리베이터용 정전시 비상구출장치의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 이용함으로써, 기계실이 없는 엘리베이터 시스템에서 브레이크 개방을 위해 추가적으로 배터리 및 복잡한 회로 결선으로 구성된 비상전원장치를 구비하지 않아도 간단한 구조로 브레이크를 강제 개방할 수 있고, 기계실이 있는 엘리베이터 시스템에서 기계적 조작을 하지 않더라도 전기적 조작을 통해 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치는 비상구출장치에 내장된 배터리의 비상전원 방전시간을 조정하여 브레이크 개방 및 잠김을 제어함으로써 정상적인 위치로 엘리베이터를 정확하게 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치는 점검자가 최상층 승강장에 있는 홀인디게이터의 간단한 조작만으로 브레이크 강제 개방 명령을 입력하여 비상전원이 브레이크에 인가되도록 함으로써, 정전 및 고장으로 인해 엘리베이터가 멈추는 비상상황시 신속하게 엘리베이터에 갇힌 승객을 구출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치를 나타내는 부분 회로도이다
도 4는 도 3에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치에서 비상전원 방전시간 조정을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치의 브레이크 강제 개방 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방시스템(100)은 홀 인디게이터(110), 엘리베이터 브레이크 개방장치(130), 비상구출장치(150) 및 브레이크(170)를 포함할 수 있다.
홀 인디게이터(Hall Indicator)(110)는 엘리베이터의 승하차를 위한 각 층 승강장에 설치되고 엘리베이터의 현재 위치 등을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 최상층을 포함하는 적어도 일개층에 설치되는 홀 인디게이터(110)에는 브레이크 개방 스위치(111)를 포함할 수 있다.
브레이크 개방 스위치(111)는 엘리베이터 점검자에 의해 조작될 수 있으며 정전 및 고장으로 인해 엘리베이터가 정지층이 아닌 층 사이에 멈추게 된 경우에 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)에 브레이크 강제 개방을 명령할 수 있는 입력수단에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따른 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 브레이크 개방 스위치(111)의 조작에 따라 비상구출장치(150)에 구비된 배터리(151)의 비상전원을 브레이크 개방 전원으로 방전하여 브레이크(170)를 개방할 수 있다. 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 브레이크 개방 스위치(111)의 점검자 조작에 따라 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상상황으로 감지하고 비상구출장치(150)의 배터리(151)에 충전된 비상전원을 방전하여 브레이크 개방 전원으로 이용할 수 있고 브레이크 개방 전원을 브레이크(170)에 공급하여 브레이크(170)를 개방할 수 있다. 일 실시예에서, 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 배터리(151)의 비상전원 방전시간을 조정하여 특정시간 간격으로 브레이크(170)를 개방 및 잠글 수 있다. 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 특정시간 간격으로 배터리(151)에 충전된 비상전원을 방전하여 브레이크 개방 전원으로 공급할 수 있고 브레이크(170)가 개방 전원이 공급되는 동안 개방되어 엘리베이터 카를 정지층의 정상 위치를 향하여 단계적으로 이동시켜 정확하게 위치하도록 할 수 있다.
비상구출장치(150)는 엘리베이터의 동작 중에 정전이 발생한 경우 엘리베이터에 갇힌 승객을 구출하기 위한 엘리베이터 자동 구출 운전장치에 해당한다. 엘리베이터에 승객이 갇히는 사고 원인 중 하나는 정전이다. 이를 해결하고자 2017년 1월 28일부터 도입된 엘리베이터 검사기준에는 정전 시 엘리베이터 카를 가장 가까운 승강장으로 운행해 승객을 안전하게 하차할 수 있도록 하는 장치를 의무적으로 설치하도록 하고 있다. 정전 시 자동 구출 운전장치는 ARD(Auto Rescue Device) 또는 ELD(Energency Landing Device)로 지칭된다. 자동 구출 운전장치에 해당하는 비상구출장치(150)는 비상전원으로 배터리(151)를 사용하여 정전 시 엘리베이터 제어회로와 인버터 장치에 전원을 공급하여 엘리베이터를 제어함으로써 카내부에 갇힌 승객을 구출하게 된다. 비상구출장치(150)는 비-정전 상황에서 배터리(151)를 충전시키고 정전상황에서 충전된 배터리(151)를 비상전원으로 공급할 수 있다.
일 실시예에 따른 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 비상구출장치(150)에 내장하고 있는 배터리(151)의 비상전원을 브레이크 강제 개방 전원으로 이용할 수 있다.
브레이크(170)는 엘리베이터 제어회로의 제어에 따라 선택적으로 제동력을 발생시켜 엘리베이터 카를 승객의 버튼 조작에 따른 해당 층에 정확하게 멈추도록 한다. 일 실시예에서, 브레이크(170)는 정전 및 고장 등에 비상 상황에서 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)로부터 개방 전원을 공급받아 강제 개방된다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 센싱부(210), 방전시간 조정부(230), 방전 제어부(250) 및 방전부(270)를 포함할 수 있다.
센싱부(210)는 엘리베이터 브레이크 강제 개방 명령을 입력받고 비상상황을 감지할 수 있다. 센싱부(210)는 최상층 홀 인디게이터(110)의 브레이크 개방 스위치(111)와 연결되어 점검자가 브레이크 개방 스위치(111)를 조작하면 브레이크 강제 개방 명령 신호가 입력된다. 센싱부(210)는 브레이크 강제 개방 명령 신호가 입력되면 비상상황으로 감지하고 감지신호를 출력한다. 여기에서, 비상상황은 정전 및 시스템 고장으로 인해 엘리베이터가 정지층이 아닌 층 사이에 멈추어 엘리베이터의 위치를 정지층으로 강제 이동시켜야 하는 상태를 의미할 수 있다.
방전시간 조정부(230)는 센싱부(210)로부터 비상상황 감지신호를 입력받고 특정시간 간격으로 브레이크 개방 전원이 공급 또는 차단되도록 배터리(151)의 방전시간을 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 방전시간 조정부(230)는 비상구출장치(150)에 내장된 배터리(151)의 비상전원이 브레이크 개방 전원으로 방전되는 시간 간격을 조정하여 브레이크 개방 시간을 조절할 수 있다. 여기에서, 방전시간 조정부(230)는 비교기(231), R-C 시정수기(233) 및 필터(235)를 포함하여 구성될 수 있다.
방전시간 조정부(230)는 비교기(231)를 통해 기준신호와 센싱부(210)의 감지신호를 비교하여 비상전원이 브레이크로 방전되는 시간을 결정하고 방전시간 조정신호를 출력할 수 있다. 여기에서, 비교기(231)는 기준신호(Vref)와 감지신호의 전압 차이를 구하는 차동-증폭기(OP-AMP)로 구성될 수 있다. 방전시간 조정부(230)는 센싱부(210)와 비교기(231) 사이에 R-C 시정수기(233)를 연결하고 비상상황 감지신호의 시정수(tine constant)를 조정하여 비교기(231)에서 출력되는 방전시간 조정신호의 펄스 폭을 가변시킬 수 있다. 방전시간 조정부(230)는 비교기(231)의 출력 펄스 폭에 따라 브레이크 개방 전원의 공급 시간을 가변할 수 있다. 방전시간 조정부(230)는 비교기(231)의 출력단에 필터(235)를 연결하여 비교기(231)의 출력 신호를 필터링하여 노이즈가 제거된 방전시간 조정신호를 출력할 수 있다.
방전 제어부(250)는 센싱부(210)로부터 비상상황 감지신호를 입력받고 방전부(270)를 구동 제어할 수 있다. 방전 제어부(250)는 센싱부(210)에서 비상상황이 감지된 경우에 비상구출장치(150)에 내장되어 있는 배터리(151)의 비상전원을 브레이크(170)의 개방 전원으로 방전하도록 방전부(270)를 구동할 수 있다.
방전부(270)는 복수개의 릴레이들(271,273)을 포함하여 구성할 수 있다. 방전부(270)는 비상구출장치(150)에 내장된 배터리(151)의 비상전원을 방전하여 브레이트(170)의 개방을 위한 전원으로 공급할 수 있다. 복수개의 릴레이들(271,273) 중 제1 릴레이(271)는 배터리(151)와 제2 릴레이(273) 사이에 연결되고 방전 제어부(250)의 제어에 따라 릴레이 접점이 개폐되어 배터리(151)에 충전된 비상전원을 제2 릴레이(273) 측으로 방전시킨다. 제2 릴레이(273)는 제1 릴레이(271)와 브레이크(170) 사이에 연결되고 방전시간 조정부(230)의 조정에 따라 릴레이 접점이 개폐되어 제1 릴레이(271)를 통해 방전되는 배터리(151)의 비상전원을 브레이크(170) 측으로 방전시킨다. 제2 릴레이(273)는 방전시간 조정신호에 따라 특정되는 시간 간격으로 비상전원을 방전하여 브레이크 개방 전원으로 공급한다. 예를 들면, 제2 릴레이(273)는 방전시간 조정부(230)의 조정에 따라 2∼3초 간격으로 비상전원을 브레이크 개방 전원으로 공급하여 2∼3초 간격으로 브레이크(170)를 개방한다. 브레이크(170)가 개방된 상태에서는 엘리베이터를 이동시켜 위치를 조정할 수 있다.
도 3은 도 2에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치를 나타내는 부분 회로도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 센싱부(210)에 브레이크 강제 개방 명령 신호가 입력되어 비상상황을 감지하는 경우에 비상상황 감지신호(Vpulse)를 기초로 비상구출장치(150)에 내장하고 있는 배터리(151)의 비상전원을 브레이크 개방 전원으로 공급하여 브레이크(170)를 강제 개방할 수 있다.
센싱부(210)는 뒷단에 연결된 방전시간 조정부(230) 및 방전 제어부(250)로 각각 비상상황 감지신호(Vpulse)를 출력한다.
방전시간 조정부(230)는 입력단을 통해 비상상황 감지신호(Vpulse)가 입력되면 비상상황 감지신호(Vpulse)를 분압저항을 통해 일정전압으로 분압하여 비교기(231)의 기준전압(Vrc_ref)으로 인가하고, 비상상황 감지신호(Vpulse)를 R-C 시정수기(233)로도 인가한다. R-C 시정수기(233)는 저항(R)과 컨덴서(C)에 의해 결정되는 시정수값에 따라 비상상황 감지신호(Vpulse)를 지연하여 지연된 비상상황 감지신호(Vrc_delay)를 비교기(231)로 인가한다. 일 실시예에서, 방전시간 조정부(230)는 저항(R)과 컨덴서(C)에 의해 결정되는 시정수값을 가변하여 비상상황 감지신호(Vpulse)에 대해 지연시간을 조절할 수 있고, 비상상황 감지신호(Vpulse)의 지연시간에 따라 배터리(151)의 비상전원 방전시간을 가변 조정할 수 있다. 여기에서, 방전시간은 브레이크 개방 전원의 공급시간에 해당할 수 있고 결과적으로 브레이크(170)가 개방되는 시간을 결정할 수 있다. 비교기(231)는 차동 증폭기(OP-AMP)의 제1 입력단자에 기준전압(Vrc_ref)이 인가되고 제2 입력단자에 지연된 비상상황 감지신호(Vrc_delay)가 인가되어 두 신호의 차값을 구하고 차값을 방전시간 조정신호로 출력한다. 방전시간 조정신호는 비교기(231)의 출력단에 연결되는 필터(235)에서 필터링된 후 방전부(270)의 제2 릴레이(273)를 구동하여 제2 릴레이(273)를 통해 비상전원이 방전되는 시간을 특정할 수 있다.
제2 릴레이(273)는 릴레이(RY)의 제1 접점에 배터리(151)의 비상전원이 인가되고 제2 접점에 브레이크(170)측이 연결되어 방전시간 조정신호에 따라 제1 접점과 제2 접점이 연결되면서 비상전원을 방전하여 브레이크(170)의 개방을 위한 전원으로 공급한다. 제2 릴레이(273)는 방전시간 조정신호에 따라 특정된 시간간격으로 제1 접점과 제2 접점이 연결 및 단락을 반복하게 되면서 비상전원이 특정시간 간격으로 브레이크(170)에 공급 및 차단을 반복하게 된다. 브레이크(170)는 특정시간 간격으로 브레이크 개방 전원이 공급될 때마다 개방되어 비정상 위치에 멈춘 엘리베이터 카를 정지 층의 정상 위치로 정확하게 이동시킬 수 있다.
도 4는 도 3에 있는 엘리베이터 브레이크 개방장치에서 방전시간 조정을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4를 참조하면, 가로축은 시간(Time)을 나타내며, (a)는 차동 증폭기(OP-AMP)의 제1 입력단자로 인가되는 비교기(231)의 기준신호 전압 파형을 나타내고, (b)는 차동 증폭기(OP-AMP)의 제2 입력단자로 인가되는 비교기(231)에서 비교할 비상상황 감지신호 전압 파형을 나타내고, (c)는 방전시간 조정신호를 나타낸다. 비교기(231)는 차동 증폭기(OP-AMP)를 통해 제1 및 제2 입력단자에 각각 인가되는 기준전압과 비상상황 감지 전압을 비교하여 비상상황 감지 전압이 기준전압 보다 작은 구간에서 "하이(High)" 레벨 신호를 출력하고, 비상상황 감지 전압이 기준전압 보다 큰 구간에서 "로우(Low)" 레벨 신호를 출력하는 방전시간 조정신호를 출력할 수 있다. 도 4의 (c)에 나타낸 방전시간 조정신호의 "하이(High)"레벨 구간은 R-C 시정수기(233)의 시정수값에 따라 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 방전부(270)의 제2 릴레이(273)는 방전시간 조정신호(도 4의 (c) 파형)의 "하이(High)" 레벨 구간 동안 배터리(151)의 비상전원을 브레이크 개방 전원으로 방전하여 브레이크(170)를 개방 상태로 할 수 있다. 제2 릴레이(273)는 방전시간 조정신호(도 4의 (c) 파형)의 "로우(Low)" 레벨 구간 동안 배터리(151)의 비상전원이 브레이크 개방 전원으로 공급되는 것을 차단하여 브레이크(170)를 잠김 상태로 할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치의 브레이크 강제 개방 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5에서, 엘리베이터가 정상운행 중에 정전 및 시스템 고장에 의해 정지층이 아닌 곳에 멈추게 되면 점검자는 최상층 홀 인디게이터(110)에 마련된 브레이크 개방 스위치(111)를 조작하여 브레이크 강제 개방을 명령할 수 있다(단계 S510).
일 실시예에 따른 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상 상황으로 감지하고 비상구출장치(150)에 내장된 배터리(151)의 비상전원을 방전할 수 있다(단계 S520). 일 실시예에서, 센싱부(210)는 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상상황으로 감지하여 비상상황 감지신호를 방전시간 조정부(230) 및 방전 제어부(250)로 출력할 수 있다. 방전 제어부(250)는 비상상황 감지신호에 따라 제1 릴레이(271)를 구동하여 제1 릴레이(271)를 통해 배터리(151)에 충전된 비상전원을 방전할 수 있다.
일 실시예에 따른 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 배터리(151)의 비상전원 방전시간을 조정하여 브레이크(170)의 개방을 위한 전원으로 공급하여 브레이크를 개방시킬 수 있다(단계 S530). 일 실시예에서, 방전시간 조정부(230)는 비상상황 감지신호에 따라 특정시간 간격으로 제2 릴레이(273)를 구동하여 제1 릴레이(271)를 통해 방전되는 배터리(151)의 비상전원을 특정시간 간격으로 브레이크 개방 전원으로 공급 또는 차단할 수 있다. 브레이크(170)는 특정시간 간격으로 개방 및 잠김 상태가 되어 정지층을 벗어나 엘리베이터의 위치를 미세 조정하면서 정지층의 정상위치로 정확하게 이동시킬 수 있다.
따라서, 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치(130)는 정전상황으로부터 엘리베이터의 승객을 보다 빠르고 안전하게 구조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방시스템
110: 홀 인디게이터 111: 브레이크 개방 스위치
130: 엘리베이터 브레이크 개방장치
150: 비상구출장치 151: 배터리
170: 브레이크
210: 센싱부 230: 방전시간 조정부
231: 비교기 233: R-C 시정수기
235: 필터
250: 방전 제어부 270: 방전부
271,273: 릴레이
R: 저항 C: 컨덴서
OP-AMP: 차동 증폭기 RY: 릴레이

Claims (6)

  1. 브레이크 개방 스위치;
    상기 브레이크 개방 스위치의 점검자 조작에 따라 브레이크 강제 개방 명령이 입력되면 비상상황으로 감지하고 비상상황 감지신호를 출력하는 센싱부;
    비상구출장치에 구비된 배터리와 브레이크 사이에 연결되고 상기 배터리의 비상전원을 브레이크 개방을 위한 전원으로 방전하는 방전부;
    상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부가 구동되도록 제어하는 방전 제어부; 및
    상기 비상상황 감지신호가 입력되면 상기 방전부의 비상전원 방전시간을 특정시간 간격으로 조정하는 방전시간 조정부를 포함하되,
    상기 방전시간 조정부는
    상기 비상상황 감지신호와 기준신호를 비교하여 방전시간 조정신호를 출력하는 비교기;
    상기 비교기로 인가되는 비상상황 감지신호의 시정수를 조정하여 상기 방전시간 간격을 조절하는 R-C 시정수기; 및
    상기 방전시간 조정신호를 필터링하여 상기 방전부로 출력하는 필터를 포함하고,
    상기 비교기는
    제1 입력단자에 상기 기준신호를 입력받고 제2 입력단자에 상기 R-C 시정수기의 시정수값에 따라 조정되는 상기 비상상황 감지신호를 입력받아 두 입력신호의 전압차이를 방전시간 조정신호로 출력하는 차동 증폭기(OP-AMP)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 브레이크 개방 스위치는
    최상층 홀 인디게이터에 포함되고,
    상기 센싱부는
    상기 브레이크 개방 스위치와 연결되어 상기 브레이크 개방 스위치의 조작에 따라 상기 브레이크 강제 개방 명령을 입력받아 비상상황을 감지하는 것을 특징으로 하는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방전부는
    상기 방전 제어부의 제어에 따라 구동하여 상기 배터리에 충전된 비상전원을 상기 특정시간 간격으로 방전하여 브레이크 개방 전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 방전부는
    상기 배터리와 연결되고 상기 방전 제어부의 제어신호에 따라 구동하여 상기 배터리의 비상전원을 방전하는 제1 릴레이; 및
    상기 제1 릴레이와 상기 브레이크 사이에 연결되고 상기 방전시간 조정부의 방전시간 조정신호에 따라 구동하여 상기 제1 릴레이를 통해 방전되는 상기 배터리의 비상전원을 상기 특정시간 간격으로 상기 브레이크의 개방 전원으로 공급 또는 차단하는 제2 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상전원을 이용한 엘리베이터 브레이크 개방장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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