KR200345050Y1 - 순환형 엘리베이터 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전체 건물의 공간효율과 경제성을 높이고, 승강기 이용효율을 재고하기 위한 순환형 엘리베이터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙 마스트타입(Rack mast type) 엘리베이터 시스템 2기를 연립하여 축조하되, 두 승강통로 상부와 하부를 각각 서로 연결하여 케이지가 수평이동 가능한 횡행통로를 형성함으로써, 각각의 승강통로가 상승이나 하강 중 한 가지 기능을 전담하며 상하의 횡행통로와 연계하여서 전체적으로는 자주식 승강장치를 갖춘 여러 대의 케이지가 일방 통행하며 상형 순환할 수 있도록 고안된 순환형 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은 네 모퉁이에 세운 H빔 기둥의 마주보는 내향 면에 장착시킨 랙(2)을 구비한 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터를 위한 2개의 수직승강통로들과; 상기 수직승강통로들의 상부와 하부에 각각 형성된 횡행통로와; 상기 수직승강통로와 횡행통로를 따라 일방향으로 순환 이동하는 다수의 승강케이지들과; 상기 승강케이지들을 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강시키기 위한 승강장치와; 상기 승강장치에 의해 상기 수직승강통로의 상부 및 하부까지 이동된 상기 각각의 승강케이지들을 상기 횡행통로를 따라 수평으로 이송시키기 위한 승강케이지 횡행장치와; 탑승자가 많지 않은 야간이나 휴일과 같은 경우, 상기 승강케이지들 중의 일부분을 운행 정지시키기 위해 횡행통로의 상부 및 하부에 설치된 다수의 운휴실들을 포함함을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

따라서 본 고안은 종래의 것보다도 대폭 단순화된 승강장치와 케이지 외부에 고정 설치되는 승강케이지 횡행장치로 인하여 시스템의 기술적 안전성과 경제성이 크게 좋아지고, 운휴실의 설치로 운행 효율이 한결 좋아진다는 점과, 균형추를 내린 아주 경제적인 독립형 랙마스터 타입 엘리베이터로도 활용할 수 있는 용도의 다양성도 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

순환형 엘리베이터 시스템{One-way circulating elevator system}

본 고안은 전체 건물의 공간효율과 경제성을 높이고, 승강기 이용효율을 제고하기 위한 순환형 엘리베이터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙 마스트타입(Rack mast type) 엘리베이터 시스템 2기를 연립하여 축조하되, 두 승강통로 상부와 하부를 각각 서로 연결하여 케이지가 수평이동 가능한 횡행통로를 형성함으로써, 각각의 승강통로가 상승이나 하강 중 한 가지 기능을 전담하며 상하의 횡행통로와 연계하여서 전체적으로는 자주식 승강장치를 갖춘 여러 대의 케이지가 일방 통행할 수 있으며, 상형 순환할 수 있도록 고안된 순환형 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.

현대의 도시 문명을 가능케 했던 여러 가지 유용한 발명품 중의 하나인 엘리베이터의 유용성에 대하여는 재론의 여지가 없지만, 좀더 분석적인 시각으로 보면 개선되어야 할 문제점이 없지 않은데, 대개 엄청난 투자비를 들여 축조한 1기의 승강통로에 승강기 한 대만을 설치하여 상승과 하강 작동을 홀로 수행토록 되어 있어서, 전체 건물의 공간효율과 경제성이 떨어지고, 근소한 시차로 승강기를 놓쳤을 경우에 승강기가 다시 돌아올 때까지 한참을 기다려야 하는 큰 불편함이 있다.

특히 도심의 빌딩들이 고층화하면 할수록 이러한 불편이 더욱더 심각하며, 이러한 불편을 여러 기의 승강기를 연립하여 설치함으로써 어느 정도 해소하고 있지만, 상기한 종래 엘리베이터 시스템의 고비용저효율 문제가 근본적으로 해결된 것은 아니라고 할 것이다.

상기한 엘리베이터 시스템상의 근본적인 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인에게 허여된 대한민국특허 제361268호에는 순환형 엘리베이터 시스템이 개시되어 있는바, 이 순환형 엘리베이터 시스템은 랙 마스트(rack mast)와 승강 피니언의 상호작용으로 승강케이지가 승강하는 랙 마스트 타입 엘리베이터 시스템 2기를 연립하여 축조하되, 승강케이지 바닥의 밑면에는 자주식 승강장치와 함께 수평 이동장치(횡행장치)를 장착하는 한편, 두 승강통로의 상부와 하부에 승강케이지가 수평 이동할 수 있는 레일을 설치하여 상기 횡행장치에 의한 케이지의 수평이동이 가능한 횡행통로를 형성함으로써, 각각의 승강통로가 상승이나 하강중 한 가지 기능을 전담하며 상하의 횡행통로와 연계하여 전체적으로는 여러 대의 케이지가 일방통행하며 순환할 수 있도록 하였다.

그러나 상기의 특허는 본격적인 기술검토 과정에서 보완 개선하여야 할 점들이 몇 가지 발견되었는바,

첫째, 승강케이지 바닥의 밑면에 설치하는 것으로 제시한 승강장치는 구조가 지나치게 복잡하였고 하중상의 부담도 크기 때문에 대폭 단순화할 필요가 있었고,

둘째, 케이지 밑면에 함께 설치키로 한 횡행장치(수평 이송장치)는 우선 전기적으로 축전지에 의존하는 불안정한 점이 있고 또한 케이지의 무게를 가중시키는단점이 있어 외부에서 이송하는 장치로 바꿀 필요가 있었으며,

셋째, 야간을 위시한 한가한 시간대에는 운행하는 케이지 수를 대폭 줄여 정지하여 있는 케이지가 후행 케이지의 방해가 되지 않도록 하기 위한 운휴실의 필요성이 제기되고,

넷째, 10층 전후의 중저층 빌딩에 적합한 단독형 랙마스트 타입 엘리베이터로 변경하여 사용할 수 있도록 대비해야 할 필요성이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 대한민국특허 제361268호의 문제점을 개량한 순환형 엘리베이터 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 고안에 따른 순환형 엘리베이터 시스템의 전체 외관을 개략적으로 표현한 사시도;

도2a는 승강케이지 바닥의 배면에 형성되어 있는 승강장치를 표현한 조립 사시도;

도2b는 도2a의 평면도;

도3a는 횡행 레일 빔에 승강케이지 횡행장치가 설치되어 있는 상태를 표현한 사시도;

도3b는 도3a에 도시된 승강케이지 횡행장치가 작동하여 이웃 통로로 뻗어나가 있는 상태를 도시한 사시도;

도3c는 도3b에 도시된 횡행통로 전체의 평면도;

도3d와 도3e는 횡행 레일 빔과 수평 이송장치 부위의 횡단면도;

도4a는 도1의 횡행 레일 빔에 설치된 횡행바퀴 승강용 레일 절삭부 개폐장치의 평면도;

도4b는 도4a의 개폐장치를 작동하여 승강케이지가 횡행 가능토록 레일 절삭부를 닫은 형태의 평면도;

도4c는 개폐장치의 구성요소인 셔틀과 용수철 등의 구조와 배치형상을 도시하고 셔틀이 레일 절삭부를 닫은 상태를 확대 도시한 전체 레일 빔의 입체 사시도;

도5a는 독립형 랙마스트 타입 엘리베이터의 전체 외관을 개략적으로 도시한 입체 사시도;

도5b는 도5a에서의 승강 케이지 바닥 배면에 형성되어 있는 승강장치를 도시한 조립 입체 사시도;

도5c는 도5b의 평면도;

도6a 내지 도6c는 승강 케이지 수평 이송장치의 구조 및 작동원리에 대한 개괄적 해설을 나타낸 도면들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

00: 순환형 엘리베이터 시스템

00A: : 상부 운휴실 00B: 하부 운휴실

1: 랙 마스트 2: 랙

3-1 ~ 3-4: 승강케이지 4: 레일 빔

5: 레일 빔 내부 막음판 6: 피니언 가이드 레일

7: 레일 빔 절삭부 8: 건물 각층의 외부 문

9: 승강 케이지 내부 문 10: 승강장치

11: 승강 피니언 12: 횡행바퀴

13: 피니언 구동 전동기 14: 벨트 릴

15: 벨트 16: 피니언 축

16': 횡행바퀴 축 17: 횡행바퀴 구동 전동기

18: 웜 기어 19: 축전지

20: 승강케이지 횡행장치 21: 릴 박스

22: 릴 구동 전동기 23: 구동 릴

24: 연동 릴 25: 기단 붐

26: 중단 붐 27: 상단 붐

28: 피니언 레일 및 붐 지지대

29: 승강 케이지 결합 핀

30: 레일 빔 절삭부 개폐 장치

31: 셔틀 32: 스프링

33: 셔틀 돌기핀 34: 셔틀 지지핀

35: 와이어 36: 실린더

37: 컨트롤 밸브 38: 겹 도르래

39: 소형 에어 콤프레셔

40: 이동식 콘센트 서브시스템

41: 이동식 콘센트 42: 구동 릴 및 전동기

43: 연동 도르래 44: 콘센트 이동 와이어

45: 전선 46: 전선 와인더 드럼

47: 콘센트 결합 받침판 48: 콘센트 분리 시의 걸개

49A, 49B: 콘센트 결합 플러그

50: 독립형 랙 마스트 타입 엘리베이터 시스템

51: 균형추 52: 쌍 도르래

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 순환형 엘리베이터 시스템은, 네 모퉁이에 세운 H빔 기둥의 마주보는 내향 면에 장착시킨 랙(2)을 구비한 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터를 위한 2개의 수직승강통로들과; 상기 수직승강통로들의 상부와 하부에 각각 형성된 횡행통로와; 상기 수직승강통로와 횡행통로를 따라 일방향으로 순환 이동하는 다수의 승강케이지들과; 상기 승강케이지들을 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강시키기 위한 승강장치와; 상기 승강장치에 의해 상기 수직승강통로의 상부 및 하부까지 이동된 상기 각각의 승강케이지들을 상기 횡행통로를 따라 수평으로 이송시키기 위한 승강케이지 횡행장치와; 탑승자가 많지 않은 야간이나 휴일과 같은 경우, 상기 승강케이지들 중의 일부분을 운행 정지시키기 위해 횡행통로의 상부 및 하부에 설치된 다수의 운휴실들을 포함함으로써 각각의 승강통로가 상승이나 하강중 한 가지 기능을 전담하면서 횡행통로와 연계하여 전체적으로 여러 대의 케이지가 일방통행 하는 상형 순환통로가 되도록 하는 한편, 케이지 운행에 소요되는 전력은 승강통로 좌우 외부에 이동식 콘센트 서브시스템(40)을 설치하고 케이지 바닥 좌우 측단에 플러그들(49A,49B)을 병렬로 설치하여 전력을 공급하는 체계를 갖춘 것을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 고안에 의한 횡행통로에는 3단으로 구성된 붐들(25~27)이 안테나처럼 신장 및 수축하면서 케이지를 수평 이송할 수 있도록 설계된 승강케이지 횡행장치(20)가 설치되고; 케이지의 수평 이동시 피니언과 랙의 재결합을 확실히 하기 위해 수평이동 시점에 승강 피니언과 맞물리게 되는 높이에 위치한 랙의 톱니와 접속하여 그 이동선상에 위치한 같은 높이의 톱니들을 수평으로 연결하는 피니언 가이드 레일(6)이 설치되며; 승강 케이지의 밑면에 부착한 4개의 횡행바퀴의 승강과 수평 이동을 모두 가능토록 하는 레일 절삭부 개폐장치(30)가 설치되는 것이 특징이다.본 고안에 이용되는 승강장치는, 상기 승강 케이지(3)의 바디 하부에 장착되어 작동하는 전동기(13)와; 상기 전동기(13)에 의해 구동력을 제공받으며 상기 랙(2)과 치합되어 회전되는 피니언(11) 및; 상기 승강 케이지(3)의 바디 하부에 장착되어 횡행통로로 이동할시 구름력을 제공하는 다수의 횡행바퀴들을 포함하는 것이 특징이다.또한 본 고안에 있어서, 레일 절삭부 개폐장치(30)는, 레일빔 절삭부(7)를 개폐하는 셔틀(31)과; 상기 셔틀(31)에 수평으로 부착된 돌기핀(33)과; 상기 횡행통로의 레일빔(4)에 수직으로 형성된 셔틀 지지핀(34) 사이에 장설된 스프링(32)과; 상기 셔틀 돌기핀(33)에서 스프링(32)의 반대방향으로 연결된 와이어(35)의 다른 한쪽 끝을 왕복운동방식으로 잡아당기기 위한 실린더(36)를 포함하는 것이 특징이다.본 고안은 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터를 단독형으로 설치할 경우, 네 모퉁이에 세운 H빔 기둥의 마주보는 내향 면에 장착시킨 랙(2)을 구비한 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터를 위한 1개의 수직승강통로와; 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강하는 1개의 승강케이지와; 상기 승강케이지를 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강시키기 위한 승강장치와; 상기 랙 마스트 최 상단에 장착한 쌍 도르래(52)를 경유하여 승강 케이지와 연결되는 균형추(51)를 승강통로의 좌우 측면으로 내리도록 함으로써 안전하고 경제적인 장치를 구비하는 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1에는 본 고안에 따른 순환형 엘리베이터 시스템(00)의 전체적인 외관을 개략적으로 나타낸 입체 사시도가 도시되어 있는바, 먼저 전체 시스템을 개괄적으로 설명하고 덧붙여 이 도1로 설명하는 것이 적합한 케이지의 순환구조와 전력 공급 시스템에 대하여 상세히 설명하겠다.

먼저 전체 시스템을 개관하여 보면 다음의 다섯 부분이 유기적인 관련성을 갖고 구성되어 있다.

첫째 부분은 전체 시스템의 기계적구조적 사항, 즉 철 구조물에 관한 것이고,

둘째 부분은 승강 케이지와 그 밑면에 장착되어 있는 승강장치에 관한 것이며,

셋째 부분은 승강 케이지(3)를 횡행 레일 빔(4) 위로 수평이동 시키도록 고안된 승강케이지 횡행장치에 관한 것이며,

넷째 부분은 승강 케이지의 승강과 수평이동을 모두 가능케 하는 레일 절삭부 개폐장치(30)에 관한 것이고,

다섯째 부분은 전체 시스템의 작동에 소요되는 전력을 공급하는 이동식 콘센트 서브시스템(40)에 관한 것이다.

이상 다섯 부분 중 둘째부터 넷째 부분에 대하여는 도2 내지 도4를 참조하여 각각 관련된 부분을 상세하게 설명할 것이며, 전술한 바와 같이 도1에 의거 설명하는 것이 적절하리라 판단되는 첫째 부분과 다섯째 부분에 대하여 아래에서 해설키로 한다.

먼저 첫째 부분, 즉 전체 시스템의 기계적구조적 사항에 대하여 설명하자면, 연립되어 있는 두 승강통로는 네 귀퉁이에 기둥으로 세운 H-빔의 마주보는 내면에 랙(2)을 도면에서와 같이 부착한 일종의 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터 시스템 2기를 연립하여 세운 형태의 철 구조물로서, 승강 케이지(3)(3-1 ~3-4) 바닥의 밑면에장착된 승강장치의 피니언(11)(도2a, 2b 참조)과 맞물려서 케이지가 상승 또는 하강하는 수직 통로 역할을 수행하도록 되어있다.

한편 횡행통로는 승강통로의 상부와 하부에 케이지가 수평이동 할 수 있도록 하는 횡행 레일 빔(4)을 두 승강통로를 가로질러 설치한 공간으로서, 승강 케이지(3)(3-1 ~3-4)를 횡행통로를 따라 수평이동 시키도록 특별히 설계된 승강케이지 횡행장치(20)를 이용하여 케이지 바닥에서 약간 외부로 돌출되어 있는 횡행바퀴(12)가 그 레일을 타고 수평 이동하는 것이 가능하게 되는 수평통로 역할을 수행토록 됨으로써 결과적으로 여러 대의 승강 케이지들이 일방통행하며 상형 순환 운행이 가능토록 되는 구조를 완성하게 되는 것이다.

도1에 있어서는 4대의 승강 케이지(3-1 ~3-4)가 운행되고 있는 것으로 표현되어 있지만 필요에 따라서는 10 ~ 12 대까지 더 많은 케이지의 설치가 가능하며, 건물의 각층에서 승강기로 출입하는 외부문(8)의 구조와 승강실 및 그 출입문인 내부문(9)의 구조 등은 기존 엘리베이터와 유사하며 그와 관련된 공지의 기술로 처리함에 있어서 아무런 문제가 없다.

또한 20층 이상의 고층 건물의 경우에는 대략 10층 단위로 중간에 수평이동 통로를 설치하는 것이 전체 시스템의 원활성을 위해 바람직하리라 판단되며, 야간을 포함한 한가한 시간대에 운행하는 케이지 수를 줄이기 위해 본 고안에서는 상기의 선등록 특허 발명에 없던 것을 보완한 운휴실이 승강통로의 최 상단부(00A)와 최 하단부(00B)에 각각 설치되어 있으며 횡행통로가 바로 그 아래와 위에 설치된 형상도 도1에 표현되어 있다.

다음으로 다섯째 부분, 즉 전체 시스템의 작동에 소요되는 전력을 공급하는이동식 콘센트 서브시스템(40)에 관하여 설명하면, 우선 도1에 전체적인 구성을 보여주고, 주요 구성 부분에 대하여는 우측에 별도의 원내에 확대하여 조금 상세히 표현하였다. 여러 대의 케이지가 일종의 상형 순환 시스템을 이루기 때문에 상승과 하강용 콘센트가 각각 케이지의 숫자만큼 설치되어야 하는데, 이동식 콘센트 한 세트의 구성은 콘센트(41)와 이에 연결된 전선(45), 승강통로 하단에 설치된 구동 릴과 전동기(42), 승강통로 상단에 설치된 연동 풀리(43), 구동 릴과 연동 풀리 사이에 아주 긴 타원형 고리를 형성하면서 콘센트(41)와 결합되어 직접 이동시키는 와이어(44), 그리고 전선의 와인드 드럼(46) 등이 원내에서와 같이 배치되어 케이지(3-1 ~3-4)의 운행에 필요한 전력을 공급하게 된다.

그중 구동 릴 및 전동기(42), 연동 풀리(43), 그리고 콘센트(41)와 플러그(49A,49B)(도2b 참조)의 결합과 분리를 돕는 장치인 받침판(47)과 걸개(48) 등은 이해를 돕기 위해 확대하여 도시하였다. 릴과 풀리는 와이어의 구조 때문에 겹 도르래(dual pulley) 이어야 하며, 콘센트(41)에 플러그(49A,49B)가 정상적으로 삽입되기 위해 받침판(47)이 있어야하고, 플러그(49A,49B)가 뽑혀 나갈 때에는 콘센트(41)를 붙잡아 주는 걸개(48)가 있어야 함 등을 자세히 보여주기 위해서다.

한편, 이동식 콘센트 서브시스템(40)의 경우 비교적 정밀한 위치제어가 필요할 것이 예상되지만 현재의 고도로 발달된 전자제어 기술분야의 공지의 기술을 원용하여 별 문제없이 해결할 수 있으며, 케이지(3)나 승강장치(10), 승강케이지 횡행장치(20) 등 전기적 힘으로 운행 작동되는 모든 부분에 공히 적용되는 사항이다.

또한 도면에서는 이해의 편의상 구동 전동기 등을 전체적 상대 치수보다 다소 크게 그려서 4세트의 이동식 콘센트로 외곽 면이 꽉 차 보이나, 실제로는 콘센트와 전선 및 와이어(44)의 구동에 적합한 소형 전동기를 사용하면 충분하기 때문에 2m 정도의 승강통로 폭에 10 ~ 12 세트까지의 이동식 콘센트 설치는 문제가 없으리라 판단된다.

도2a와 도2b는 도1의 설명 중 전체 시스템 개관에서 언급한 둘째 부분 즉, 승강 케이지(3)와 그 밑면에 설치되어 있는 승강장치(10)에 대해 중점적으로 설명하기 위하여 자세하게 표현한 도면이다.

도2a는 승강 케이지(3) 바닥의 밑면에 형성되어 있는 자주식 승강장치를 표현한 입체 사시도로서 랙 마스트와 맞물려 케이지(3)를 상승 또는 하강케 하는 승강 피니언(11)과, 이 피니언에 구동력을 제공하는 피니언구동 전동기(13; Brakable Geared Motor) 4개조가 도면과 같이 4 귀퉁이의 랙(2)과 각각 맞물리도록 배치된 구조이다. 아래 부분의 큰 타원 안의 도면은 본 출원인에 의한 대한민국 특허 제361268호에 개시된 승강장치와 횡행장치(승강케이지 횡행장치)의 도면인바, 도시된 바와 같이 구성이 복잡하고 하중상의 부담도 크기 때문에 대폭 단순화한 본 고안과 대비시키기 위해 도시한 것이다.

다시 말하면 상기 특허 제361268호의 자주식 승강케이지 횡행장치가 가진 결정적 문제점은 기본적으로 축전지에 의존하는 전원 공급 메카니즘의 문제이다. 최하층에서 최상층으로 직행하여 횡행할 경우 또는 20층 이상의 초고층 건물에서 직행하는 후행 엘리베이터를 위해 중간층의 횡행통로로 대피 이동하여야 할 경우, 충분한 축전 시간이 보장되지 않을 가능성이 클 것으로 판단되어 고정적인 전원 공급 라인을 갖춘 외부 이송장치로 고칠 필요가 있었다. 이 부분에 대하여는 도3a 내지 도3e를 참조하여 후술할 것이며, 한편 도2a의 횡행바퀴(12)를 확대 도시한 작은 원안의 도면에는 도3a와 도3b에서 설명할 승강케이지 횡행장치(20)의 결합핀(29)이 횡행바퀴(12)의 받침대(도면부호 미도시)에 결합되는 형상을 표현하였다.

도2b는 도2a의 평면도로서, 승강장치의 배치상태, 구동모터로 인입되는 전기 배선도와 병렬로 배치된 두 개의 플러그(49A,49B) 등이 도시되어 있다. 각 케이지 마다 좌우에 두 개의 플러그(49A,49B)를 설치하여 좌측의 플러그(49A)로 좌측 콘센트(41)에 결합하여 상승한 케이지가 수평 이동시에 분리되었다가 우측 플러그(49B)로 다시 우측 콘센트(41)와 결합하여 하강 작동의 전력을 공급받도록 되어있다(도1 참조). 레일 빔(4)에 형성된 네 곳의 레일빔 절삭부(7), 그 절삭부를 통해 승강하는 횡행바퀴(12), 그리고 피니언 가이드 레일(6)등의 배치 상태 등이 유의할 점이다.

도3a 내지 도3e는 도1을 참조하여 설명한 전체 시스템 개관에서 언급한 셋째 부분, 즉 횡행통로의 레일 빔(4) 위로 승강 케이지(3)를 수평이동 시키는 승강케이지 횡행장치(20)에 관한 도면으로서, 도2a의 설명에서 언급한 이유 때문에 본 고안에서는 종래의 선등록 특허 제361268호의 발명을 대폭 수정하지 않을 수 없었던 부분이다.

한편 본 출원인은 '다단 붐(boom)형 팔레트 양방향 이송장치'라는 명칭의 발명특허를 획득하여 제0247572호로 등록한 바 있는데, 본 고안에서 제시하는 승강케이지 횡행장치는 바로 이 특허 기술을 응용한 장치이다. 승강케이지 횡행장치에 대한 자세한 사항은 도6a 내지 도6c에서 후술하기로 하고 여기서는 기능적 특성만을 요약하자면, 승강케이지 횡행장치(20)는 다단의 붐들(booms)이 안테나처럼 신장 및 수축하면서 주로 상단 붐에 장착하는 결합단자로 이송목적물을 파지하여 이송시키도록 고안된 기계장치이다. 가장 흔히 볼 수 있는 유사한 기계장치가 다단 붐형 유압 크레인인데, 크레인의 경우 구동원이 유압 실린더인데 반해, 본 고안에 이용되는 승강케이지 횡행장치(20)는 전동기(electric motor)에 연결된 한 쌍의 구동 릴(23,24)에 의하여 구동되기 때문에 신속 원활한 작동과 정확한 위치제어가 가능한 장점이 있다. 또한 크레인의 경우 한 방향으로만 신장 및 수축하는데 비하여 승강케이지 횡행장치(20)는 양방향으로 신장 및 수축하는 것이 가능하여 주로 일정 거리를 왕복하여야 하는 이동 목적물의 이송, 즉 셔틀(shuttle) 작동에 적합한 장치인 것이다.

본 고안에 따른 순환형 엘리베이터 시스템에 이용되는 케이지 횡행장치도 두 승강통로 간의 일정거리 사이를 계속하여 다가오는 여러 대의 케이지를 반복적으로 이송하여야 하는 특성상 이 팔레트 양방향 이송장치의 기술을 응용하는 것이 적절하며 그 구체적인 형상과 구조와 작동상황을 제시한 것이 도3a 내지 도3e에 도시되어 있다.

먼저 도3a는 도1 중 상층부에 설치된 승강케이지 횡행장치(20)의 확대도인데, 승강케이지 횡행장치(20)가 좌측통로의 레일 빔(4) 위에 설치되어 있는 형상을 표현한 입체 사시도이다.

아직 승강 케이지(3)가 올라오지 아니한 상태로서 승강케이지 횡행장치(20)의 붐들이 모두 모아진 대기 상태로 있고, 레일 빔 절삭부(7)의 개폐장치(30)도 절삭부위를 열어두고 있는 상황 등을 도시하고 있다. 케이지의 횡행바퀴와 높이를 맞추기 위해 승강케이지 횡행장치(20)가 지지대(28)위에 설치되어 있고 그 지지대에 피니언 가이드 레일(6)이 함께 결합되어 있는 형상이 유의할 점이며, 그 외의 전반적인 구조와 배치상황은 도면의 부호와 상응하는 명칭으로 쉽게 이해가 되리라 본다.

도3a에서 유의할 점은 긴 초록색 띠처럼 보이는 피니언 가이드 레일(6)에 대한 명확한 이해인데, 케이지(3)가 수평 이동할 때 피니언(11)이 랙(2)과 분리되었다가 이동 후 이웃 승강통로의 랙과 재결합하는 과정에서 피니언의 톱니와 랙의 톱니가 부딪치며 순조로운 재결합이 되지 않을 위험성이 크다.

피니언의 이동시 분리와 재결합의 대상이 되는 랙 상호간의 톱니 요철 위치를 완벽하게 수평으로 맞추는 것이 거의 불가능하고, 또한 수평을 맞추었다 하여도 구동 전동기의 전원이 끊긴 상태에서 이동하는 피니언이 이동 중에 유동할 수 있기 때문에 발생하는 문제인데, 이 경우 랙과의 분리와 재결합을 확실하게 하기 위하여 이 피니언 가이드 레일(6)이 필요하게 되는 것이다.

따라서 케이지(3)의 수평 이동시 피니언(11)과 랙(2)의 톱니들이 서로 맞물렸던 상태 그대로 수평이동이 가능하도록 횡행바퀴(12)가 레일 빔(4) 위에서 수평이동 준비가 완료되는 시점에 피니언(11)의 톱니와 맞물려 있는 높이에 위치한 랙(2)의 톱니와 접속하여 그 이동 선상에 위치한 같은 높이의 톱니들을 수평으로연결하는 피니언 가이드 레일(6)을 설치함으로써 케이지(3)의 수평 이동시 피니언(11)과 랙(2)과의 분리와 재결합을 확실하게 하는 장치인 것이다. 피니언(11)의 톱니 하나가 피니언 가이드 레일(6)의 가운데 홈에 끼어진 채 이동되도록 되어있는 형상을 표현하기 위해 피니언 가이드 레일(6)의 좌측 끝 부분이 절단된 모양을 도시한 것이 적색 원내 그림이다.

도3b는 좌측 통로로 승강한 케이지(3)를 우측통로로 이송키 위해 승강케이지 횡행장치(20)가 작동된 상태를 표현한 것으로서, 도3a에서 중단 붐(26)과 상단 붐(27)이 뻗어나가 있고 도4a 내지 도4c를 참조하여 상술할 레일빔 절삭부 개폐장치(30)도 작동되어 셔틀(31)이 레일 빔 절삭부(7)를 막은 상황들이 도시되어 있다.

케이지의 이송과정을 좀더 상세히 설명하자면, 케이지가 횡행 통로 층으로 상승하면 승강케이지 횡행장치(20)의 상단 붐(27)의 결합핀(29)이 케이지의 횡행바퀴(12)의 받침대에 형성되어 있는 결합 홈에 저절로 결합되게 되어있고 승객이 내리는 사이에 레일빔 절삭부 개폐장치(30)가 작동하여 횡행 레일 빔이 완성되면 승강케이지 횡행장치(20)가 작동하여 케이지를 우측 하강통로로 이송하게 되는 것이다.

그후 내려갈 승객이 탑승하여 케이지가 하강할 때는 결합핀은 저절로 해체되고 케이지가 아래층으로 내려간 후 승강케이지 횡행장치(20)는 원래의 대기상태, 즉 도2a와 같이 상승 케이지와의 결합 대기상태로 되돌아가게 되는 것이다.

우측 하강통로 하단 부에 설치된 승강케이지 횡행장치의 작동도 방향만 정반대일 뿐 동일한 원리로 이루어진다.

도3b에서 타원으로 확대 도시된 승강케이지 횡행장치(20)의 구동 릴 박스를 절개한 도면은 전동기에 연결된 구동 릴(23)과 와이어를 수회 권취하는 이송 작동시 와이어의 이탈을 막아주는 연동 릴(24)이 나란히 장착된 형상을 보여주고 있는데 도6a 내지 도6c에서와는 달리 이들 릴들(23,24)이 수평으로 누워 있는 점을 표현하기 위하여 특별히 도시하였다.

도3c는 도3b에서 케이지가 우측통로로 이송된 후의 횡행통로 전체의 배치 상황을 보이기 위해 그 배면을 표현한 평면도로서, 승강케이지 횡행장치(20)와 레일빔 절삭부 개폐장치(30)의 작동 상황, 전기선의 배선과 이동식 콘센트(41)의 배치상황 등을 한 눈에 살필 수 있도록 한 도면이다.

도3d와 도3e는 횡행통로의 레일 빔에 승강케이지 횡행장치를 포함하여 레일빔 절삭부 개폐장치(30), 승강장치의 승강 피니언, 케이지의 횡행바퀴 등이 다소 복잡하게 배치되는 상황에서 상호 방해나 간섭 현상 없이 질서 정연하게 형성되어 있고 작동이 이루어짐을 보여주는 일종의 측면 단면도들이다.

도3d에는 승강케이지 횡행장치와 레일 절삭부 개폐장치 및 케이지의 횡행바퀴 배치상태와 작동상황이 중점 표현되어 있고, 도3e에는 승강 피니언과 랙 마스트의 랙 및 피니언 가이드 레일의 배치상태와 작동상황이 중점 표현되어 있다.

도4a 내지 도4c는 도1의 상세 설명 중 전체 시스템 개관에서 언급한 넷째 부분, 즉 횡행통로의 레일 빔(4)에 설치된 레일빔 절삭부 개폐장치(30)에 관한 부분으로서, 상기의 특허 제361268호의 발명에서 수정되거나 보완된 점이 별로 없지만, 본 고안에서도 역시 전체 시스템에 유기성을 부여하며 다른 순환형 엘리베이터 시스템과 구별되는 독창적인 부분이기 때문에 전체 시스템의 이해를 위하여 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도4a와 도4b는 레일빔 절삭부 개폐장치(30)의 평면도로서, 도4a는 레일 빔 절삭부(7)가 열린 상태를, 도4b는 레일빔 절삭부(7)가 닫힌 상태를 표현하고 있는데, 인접하여 있는 두 승강통로에 두 세트의 레일빔 절삭부 개폐장치가 각각 대칭되게 설치되어서 수평이동 통로의 레일로서 기능하게 되는 상황을 전체적으로 보여주고 있다.

케이지(3)에서 약간 돌출된 횡행바퀴(12)의 승강을 가능케 하기 위하여 레일 빔 절삭부(7)가 도면처럼 양 통로에 각각 네 곳씩 형성되는데, 이 절삭부를 통과하여 상승한 횡행바퀴(12)가 다시 횡행하여 이웃 승강통로로 이동하는 것이 가능토록 하기 위하여 이 레일빔 절삭부 개폐장치(30)가 필요한 것이며, 이로써 전체 상형 순환 시스템이 완성되는 것이다.

도4c의 상단 도면은 레일빔 절삭부(7)를 직접 열고 닫는 셔틀(31)의 구조와 형상을 입체적으로 표현한 것인데, 장방형 사각 강관 3개가 도면과 같이 평철(flat bar)로 연결된 구조로서, 레일빔 절삭부(7)를 닫았을 때에는 횡행통로의 레일을 보완하고 열렸을 때에는 횡행바퀴(12)의 승강을 가능케 하는 역할을 한다.

이 도4c 상단도면에 의거 셔틀(31)의 개폐 작동 과정을 자세히 설명하자면, 셔틀에 수평으로 부착된 돌기핀(33)과 레일빔(4)에 수직으로 형성된 셔틀 지지핀(34) 사이에 스프링(32)을 도면과 같이 형성하고, 셔틀 돌기핀(33)에서 스프링(32)의 반대방향으로 연결된 와이어(35)의 다른 한쪽 끝을 실린더(36)에 연결함으로써, 실린더(36)의 작동으로 셔틀(31)이 왕복 운동을 하게 되는 원리이다. 즉, 실린더(36)의 로드(rod)가 뻗어 나오면 두 셔틀(31)이 각각 바깥쪽으로 이동하여 레일빔 절삭부(7)를 연 상태가 되고, 실린더 로드가 경통 내부로 들어가면 두 셔틀은 안쪽으로 모이며 레일빔 절삭부(7)를 닫은 상태가 된다. 스프링(22)은 이때 실린더 로드와는 반대 방향의 힘으로 작용하면서 셔틀의 개폐 작동을 확실하게 하는 기능을 수행한다.

한편, 도4c 상단도면 우측의 원안의 그림은 셔틀(31)의 왕복운동을 가능케 하는 구동력을 공급하는 공압 실린더 세트를 확대한 입체 사시도로서, 수직으로 설치되는 실린더 로드와 수평으로 설치되는 대칭형의 두 셔틀(31)과의 사이에 연결되는 와이어(35)의 원활한 작동을 위하여 겹 도르래(38; Dual Pulley)가 도면과 같이 설치된다. 실린더(36) 외에 컨트롤 밸브(37)와 에어 콤프레셔(39)로 이루어지는 세트를 설치할 공간을 확보하는 것이 어려운 문제인데, 셔틀(31)의 무게와 왕복 행정 거리(약20㎝ 정도 예상) 등으로 판단해 볼 때 에어 콤프레셔(39)가 기둥 빔 속에 설치될 정도의 소형이어도 되기 때문에 별다른 문제가 되지는 않으리라 판단된다.

도4c의 하단에 있는 도면은 중앙 랙 마스트(1)의 두 곳에 나누어 설치된 공압 실린더 세트를 포함하여 양쪽 승강통로에 설치된 레일빔 절삭부 개폐장치(30)의 전체적 배치 상태를 표현하는 입체 사시도로서, 도면처럼 서로 대칭 되게 설치되어 하나의 공압 실린더에 연결되는 것이 효율적이면서 작동의 정확성도 기할 수 있다.한편, 같은 그림에 도시된 레일빔 내부막음판(5)은 셔틀(31) 설치 공간의 외벽 면이 되면서 동시에 횡행바퀴의 이동시 레일 빔에서의 이탈을 방지하는 가드레일(guard rail) 기능도 갖도록 약간 상부가 돌출된 형태로 형성되어 있다. 그리고 우측에 원으로 확대한 도면은 셔틀(31)이 레일빔 절삭부(7)를 닫아서 횡행바퀴(12)가 그 위로 지나갈 수 있도록 되는 상황을 표현하고 있다.

도5a 내지 도5c는 10층 전후의 중저층 소형 빌딩에 적합한 단독형 랙 마스트 타입 엘리베이터(50)로도 사용할 수 있도록 고안한 응용 시스템이라 할 수 있다. 이 응용 시스템에서 집중적으로 설명할 것은 이 시스템이 갖는 특유의 경제성과 안전성 측면의 장점에 관한 사항이고, 기계적인 구조와 형상 그리고 기능이나 역할 등은 도5a 내지 도5c에 도시된 것처럼 간단한 구조이기 때문에 도1과 도2의 설명을 참작하면 이해에 큰 어려움이 없으리라 판단된다.

먼저 경제성 측면의 장점을 설명하자면, 사실 순환형 엘리베이터 시스템에서는 순환 운행하는 구조적 특성 때문에 균형추(51)를 내리는 것이 불가능하다. 따라서 케이지와 이에 장착되는 승강장치횡행바퀴 등의 부속장치와 최대 탑승인원의 중량 모두를 감당할 수 있는 전동기를 사용하여야 하므로 경제적인 부담이 컸다. 그러나 이 단독형 랙마스트 타입 엘리베이터(50)에서는 도5a에 도시한 것처럼 승강통로 네 귀퉁이의 랙마스트(rack-mast) 꼭대기에 쌍 도르래를 설치하여 케이지와 직접 연결시키는 균형추를 효과적으로 내릴 수 있다. 즉, 케이지 중량 + 부속장치 중량 + 탑승 한도인원의 최대중량 2]의 무게에 상응하는 균형추를 사용하여 전동기 용량을 최소화 할 수 있어서 아주 경제적인 구동 시스템을 구축할 수 있으며, 그 외에도 케이지의 경량화 등 심플한 구조적 장점 때문에 기존 엘리베이터보다 한층 경제적 시스템을 구축할 수 있다.

다음으로 안전성 측면의 장점을 설명하자면, 본 고안의 단독형 랙 마스트 타입 엘리베이터(50)가 기존의 권상기(TM ; traction machine)형 엘리베이터 보다 안전성이 월등한 이유는 네 귀퉁이의 기둥을 랙 마스트로 쓰는 구조적 장점에서 비롯된다. 가장 보편적으로 쓰이고 있는 권상기형 엘리베이터의 안전성 측면의 최대 약점은 한 줄의 와이어로프에 케이지를 위시한 모든 중량이 매달려 있는 구조적 문제에 있다. 따라서 외줄의 와이어가 끊어지는 사고는 치명적이기 때문에 와이어의 파단 사고에 대비하는 여러 가지 안전장치를 추가하여야 하는 등 경제적 부담도 엄청나게 늘어나게 되어있다. 그러나 본 고안의 단독형 랙 마스트 타입 엘리베이터(50)의 경우에는 랙 마스트의 전동기 네 대중 두 대 이상의 브레이크 기능이 동시에 작동 불능상태가 되지 않는 이상 근본적으로 심각한 추락 사태가 발생하지 않는 구조인데, 현재의 고도로 발달된 UPS(Uninterruptible Power Supply) 시스템이 이런 사고를 거의 막아주고 있는 실정이다. 또한 균형추를 이용하여 케이지와의 무게 밸런스를 유지하고 있는 구조이기 때문에, 정말 전혀 예기치 못한 천재지변으로 모든 전동기의 브레이크가 전혀 작동하지 않는 돌발 상황이 발생할지라도 최대 수용인원의 절반 이하가 탑승했을 경우에는 균형추가 더 무거워 서서히 상승하게 되어 있고, 수용인원의 절반 이상이 탑승했을 경우에만 추락하겠지만 이 경우에도 피니언의 마찰 등으로 권상기형 엘리베이터보다는 아주 천천히 추락하기 때문에 승강통로 바닥에 완충용 강력 스프링을 설치하는 등 간단한 예방장치로 위험에 대비할 수 있는 것도 이 시스템의 장점이라 할 것이다.

도6a 내지 도6c는 도3의 상세설명에서 언급한 다단 붐(boom)형 팔레트 양방향 이송장치(이하 팔레트 이송장치)에 대한 보충 설명을 위한 도면들로서 대한민국 특허 제0247572호를 참조하지 않더라도 이해가 가능하도록 요약해 보겠다.

원래 팔레트 이송장치는 기계식 입체 주차 빌딩이나 자동화 창고 건물에 흔히 사용되는 팔레트의 이송장치로 고안하였는데, 다단 붐 타입 유압 크레인의 붐 작동원리를 응용하되 한 방향으로만 신장 및 수축하는 크레인과는 달리 양방향으로 신장 및 수축할 수 있도록 한 것이 팔레트 이송장치의 기술적 독창성의 핵심이며, 최 상단 붐에 팔레트과의 결합 및 해체를 자유롭게 할 수 있는 승강조절형 결합 핀을 부착하여 이 팔레트 이송장치 하나로 양편의 격납고 어느 쪽에나 원하는 곳에 팔레트을 넣고 빼는 것을 임의롭게 할 수 있게 하였고, 격납고는 팔레트을 적치하는 골조만 형성하면 되도록 함으로써 보다 기능적이고 경제적인 팔레트 이송시스템을 구축하기 위한 것이다.

이제 도6a 내지 도6c의 도면으로 팔레트 이송장치의 구조와 그 부분품의 형상, 및 작동원리 등을 좀더 상세하게 설명하자면, 제일 먼저, 도6a는 팔레트 이송장치의 전체적 외관이 개략적으로 표현된 입체 사시도와 주요 부분들을 확대한 도면들이다.

도6a의 상단 도면에서 알 수 있는 바와 같이 팔레트 이송장치는 3단의 붐들과 릴 박스 및 전동기로 구성되어 있으며, 붐 내부에는 하나로 연결된 긴 와이어(Wire)와 그 와이어의 로핑(Roping)에 필요한 도르래 및 리미트 바(Limit bar)가 설치되어 있다. 하단 좌측의 A-A선 확대 도면은 팔레트 이송장치의 측 단면도로서 각 붐의 양쪽 끝 부분 내부의 형상을 도시하고 있는데, 상단 붐의 내부에는와이어의 제일 끝단이 고정되어 있고, 중단 및 기단 붐의 내부에는 와이어의 로핑이 가능하도록 도르래가 부착되어 있는 형상을 표현하고 있다.

각 붐의 양 측면은 위아래 붐 상호간 요철(凹凸) 형태로 서로 맞물려 있어서 붐간에 상호 레일 역할을 하도록 고안되어 있음에 유의하여야 한다. 도6c의 도면에서 자세히 설명할 와이어 로핑(Wire Roping) 원리를 제대로 이해하기 위해 중단 붐의 도르래가 상하 양단으로 구성되어 있는 점에도 유의해 둘 필요가 있다.

하단 우측의 타원 안 B-B선 확대 도면은 팔레트 이송장치의 중앙부위 단면도로서 결합 핀의 위치 및 형상과 구동 릴의 형상을 중점 표현하고 있다. 이송 목적물인 팔레트과의 결합 및 해체를 임의로이 할 수 있게 하기 위해 승강 조절이 가능한 결합 핀을 상단 붐에 설치하는 것이 팔레트 이송장치의 독창성을 이루는 한 부분인데, 결합 핀의 승강 작동은 전자석의 작동원리를 원용하여 제품화한 솔레노이드를 이용하는 것이 가장 효율적이었다.

도6a에서 가운데 있는 원안의 확대 도면은 릴 박스 내부를 도시한 것인데 구동 릴(Traction Reel)과 연동 릴(Idle Reel)이 나란히 들어 있으며, 구동 릴의 축에 전동기가 연결되어 붐들의 신장 및 수축에 필요한 구동력이 공급된다. 연동 릴이 필요한 이유는 구동 릴에 와이어를 한번 감는 것만으로는 중량물이 실린 팔레트을 제대로 견인할 수 있는 충분한 파지력을 갖출 수 없기 때문에 여러 번 감아야 하고, 또 전체적인 붐의 이동 거리에 맞추기 위해 구동 릴을 십여 회 이상 회전시켜야 하는데 와이어의 이탈 없이 반복 회전하기 위해서 꼭 필요한 장치인 것이다.

도6b는 팔레트 이송장치의 붐들이 좌측 또는 우측으로 자유자재 신장 및 수축할 수 있음을 표현하는 입체 사시도이며, 확대 도면은 기단 붐의 끝에 와이어와 도르래 및 리미트 바가 형성되어 있는 것을 표현하고 있다.

도6c는 팔레트 이송장치가 양방향으로 신장 및 수축하는 와이어의 로핑(Roping) 원리를 집중 설명하기 위한 팔레트 이송장치 전체의 정면 단면도(도6C1) 및 3단 각 붐의 평면도(도6C2~6C4)들이다.

우선 각 붐들의 형상을 입체적으로 파악하여야 전체적인 로핑 원리를 이해할 수 있기 때문에 좀더 상세하게 설명하자면, 도6C2는 상단 붐을 따로 떼어서 밑에서 올려다 본 내부 형상의 평면도로서 좌우 양측에 와이어가 고정되어 있고 중앙에 결합 핀이 형성되어 있으며 윗면(도면에서는 바닥 면)은 막혀 있다.

도6C3은 중단 붐만을 따로 떼어서 위에서 내려다 본 형상으로서 상단 도르래와 하단 도르래는 실제로는 동일 축에 겹쳐져 있지만 설명의 편의를 위해 도6C3의 a와 도6C3의 b 도면으로 분리하여 도시하였으며, 와이어가 상단과 하단으로 계속 연결되어 작동될 수 있도록 가운데는 비어 있고 도르래와 리미트바가 장착된 양쪽 끝 부분에만 바닥이 있다.

도6C4는 기단 붐만을 따로 위에서 내려다 본 형상으로서 좌우 양쪽에 각각 한 개씩의 도르래와 리미트바가 형성되어 있고 중앙 부위에는 구동 릴과 연동 릴이 나란히 들어 있는 릴 박스가 부착되어 있다.

이제 팔레트 이송장치가 양방향으로 신장 및 수축이 가능한 기술적 핵심인 와이어의 로핑 원리를 자세히 설명하자면, 도6C2에서 볼 수 있듯이 와이어의 한쪽 끝은 상단 붐의 좌측부위 윗면에 고정 부착된 형태로 시작되어 중단 붐의 우측으로내려가 상단 도르래를 감돌아(6C2의 D가 6C3a의 D로 연결) 수평하게 나아가 역시 중단 붐의 좌측 상단 도르래를 감돈 후에 기단으로 내려가 기단 붐의 우측에 있는 도르래를 감돈 후(6C3a의 D'가 6C4의D'로 연결) 수평하게 나아가 구동 릴을 우측에서 감돌아 들어가 연동 릴과 구동 릴을 함께 묶는 형태로 네 바퀴를 감돈 후에 연동 릴의 좌측으로 빠져 나와 기단 붐의 좌측 도르래를 감돌아 중단 붐으로 올라가 중단 붐의 우측 하단 도르래를 감돌고(6C4의 U가 6C3b의 U로 연결) 수평으로 나아가 다시 중단붐의 좌측 하단 도르래도 감돈 후에 상단 붐으로 올라가(6C3b의 U'가 6C2의U'로 연결) 상단 붐의 우측 부위에 고정 및 부착되는 루트(Route)로 진행되어 로핑의 전과정이 완성되는데 앞에서 말했듯이 전체 와이어가 하나로 이어져 있다.

와이어의 로핑 체계가 이상 설명한 대로이기 때문에 구동 릴을 시계방향으로 회전시키면 좌측 와이어가 당겨지면서 중단 붐과 상단 붐이 좌측으로 뻗어 나가게 할 수 있고, 구동 릴을 시계 반대 방향으로 회전시키면 우측 와이어가 당겨지면서 중단 붐과 상단 붐이 우측으로 뻗어 나가게 할 수 있게 되는 것이다. 이러한 작동과정에서 붐들이 뻗어나가는 방향에서 줄어드는 와이어의 길이 만큼 반대 방향의 겹쳐지는 와이어의 길이가 늘어남으로서 와이어는 항상 길이의 균형을 유지하면서 텐션도 유지된다.

이상과 같이 본 고안에 따른 순환형 엘리베이터 시스템의 기대효과는 다음과 같다. 즉,

첫째, 2기의 엘리베이터 시스템 승강통로 한 세트에 여러 대의 승강기를 설치하여 사용함으로 건물의 공간효율을 획기적으로 제고하게 될(4대를 설치하면 2배, 6대를 설치하면 3배, 8대를 설치하면 4배 등등) 것인 바, 승강기의 설치가 필요할 정도의 고층 건물은 대개 엄청난 고가의 부지 위에 건축되는 대형 빌딩이 대부분이므로 그 공간효율을 획기적으로 재고하게 되는 이 시스템의 경제적 효과는 재론의 여지가 없다 할 것이다.

둘째, 승강기 사용상의 편리함도 대폭 개선된다. 한번 지나 가버린 승강기가 다시 돌아올 것을 기다릴 필요 없이 계속하여 다가오는 다음 승강기를 이용하면 되기 때문이다. 특히 대부분의 업무용 빌딩에서 출퇴근 시 올라가거나 내려가는 한쪽 방향 승객이 집중될 때에 더욱더 효과적인 승객 수송이 가능하게 된다.

셋째, 상기한 두 가지의 순환형 엘리베이터 시스템의 기본적인 효과에 덧붙여, 대폭 단순화된 승강장치와 케이지 외부에 고정 설치되는 승강케이지 횡행장치로 인하여 시스템의 기술적 안전성과 경제성이 크게 좋아지고, 운휴실의 설치로 운행 효율이 한결 좋아진다는 점과, 균형추를 내린 아주 안전하고 경제적인 독립형

랙 마스터 타입 엘리베이터로 활용할 수 있는 용도의 다양성도 확보한 점 등이다.

Claims (6)

1. (정정) 네 모퉁이에 세운 H빔 기둥의 마주보는 내향 면에 랙(2)을 부착한 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터 2기를 연립 축조함에 있어서:

   2개의 수직승강통로들과;

   상기 수직승강통로들의 상부와 하부에 각각 형성된 횡행통로와;

   상기 수직승강통로와 횡행통로를 따라 일방향으로 순환 이동하는 다수의 승강케이지들과;

   상기 승강케이지들을 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강시키기 위한 승강장치와;

   상기 승강장치에 의해 상기 수직승강통로의 상부 및 하부까지 이동된 상기 각각의 승강케이지들을 상기 횡행통로를 따라 수평으로 이송시키기 위한 승강케이지 횡행장치와;

   탑승자가 많지 않은 야간이나 휴일과 같은 경우, 상기 승강케이지들 중의 일부분을 운행 정지시키기 위해 횡행통로의 상부 및 하부에 설치된 다수의 운휴실들을 포함함을 특징으로 하는 순환형 엘리베이터 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 횡행통로에는,

   3단으로 구성된 붐들(25~27)이 안테나처럼 신장 및 수축하면서 케이지를 수평 이송할 수 있도록 설계된 승강케이지 횡행장치(20)가 설치되고;

   케이지의 수평 이동시 피니언과 랙의 재결합을 확실히 하기 위해 수평이동시점에 승강 피니언과 맞물리게 되는 높이에 위치한 랙의 톱니와 접속하여 그 이동선상에 위치한 같은 높이의 톱니들을 수평으로 연결하는 피니언 가이드 레일(6)이 설치되며;

   승강 케이지의 밑면에 부착한 4개의 횡행바퀴의 승강과 수평 이동을 모두 가능토록 하는 레일 절삭부 개폐장치(30)가 설치된 것을 특징으로 하는 순환형 엘리베이터 시스템.
3. (정정) 제1항에 있어서, 상기 승강장치는,

   상기 승강 케이지(3)의 하부에 장착되어 작동하는 전동기(13)와;

   상기 전동기(13)에 의해 구동력을 제공받으며 상기 랙(2)과 치합되어 회전되는 피니언(11)및;

   상기 승강 케이지(3)의 바디 하부에 장착되어 횡행통로로 이동할시 구름력을 제공하는 다수의 횡행바퀴들을 포함함을 특징으로 하는 순환형 엘리베이터 시스템.
4. (신설) 제2항에 있어서, 상기 레일 절삭부 개폐장치(30)는,

   상기 레일빔 절삭부(7)를 개폐하는 셔틀(31)과;

   상기 셔틀(31)에 수평으로 부착된 돌기핀(33)과;

   상기 횡행통로의 레일빔(4)에 수직으로 형성된 셔틀 지지핀(34) 사이에 장설된 스프링(32)과;

   상기 셔틀 돌기핀(33)에서 스프링(32)의 반대방향으로 연결된 와이어(35)의 다른 한쪽 끝을 왕복운동방식으로 잡아당기기 위한 실린더(36)를 포함함을 특징으로 하는 순환형 엘리베이터 시스템.
5. (신설) 네 모퉁이에 세운 H빔 기둥의 마주보는 내향 면에 랙(2)을 부착한 랙 마스트(1) 타입 엘리베이터 1기를 단독형으로 설치함에 있어서:

   1개의 수직승강통로와;

   상기 수직승강통로를 따라 수직 승강하는 1개의 승강케이지와;

   상기 승강케이지를 상기 수직승강통로를 따라 수직 승강시키기 위한 승강장치와;

   상기 랙 마스트 최 상단에 장착한 쌍 도르래(52)를 경유하여 승강 케이지와 연결되는 균형추(51)를 승강통로의 좌우 측면으로 내리도록 함을 특징으로 하는 단독형 랙 마스트 타입 엘리베이터 시스템.
6. (신설) 제5항에 있어서, 상기 승강장치는,

   상기 승강 케이지(3)의 바디 하부에 장착되어 작동하는 전동기(13)와;

   상기 전동기(13)에 의해 구동력을 제공받으며 상기 랙(2)과 치합되어 회전되는 피니언(11)을 포함함을 특징으로 하는 단독형 랙 마스트 타입 엘리베이터 시스템.