KR20050000001U - 탑승인 이동 컨베이어 - Google Patents

Abstract

탑승인 이동 컨베이어는 작동 준비 모드, 대기 속도 및 공칭 속도를 구비한다. 탑승인 이동 컨베이어용 제어기는 주파수 변환기를 사용하여 작동 준비 모드로부터 공칭 속도까지 컨베이어를 변화시키며, 공칭 속도로 주파수 변환기로부터 라인 동력으로 스위치 절환하며, 탑승인이 없으면 주파수 변환기로 도로 스위치 절환하여 공칭 속도로부터 대기 속도까지 변화시키며, 컨베이어에 유입하는 탑승인 없이 미리 정해진 량의 시간이 경과하면 대기 속도로부터 작동 준비 모드로 변화시킨다.

Description

탑승인 이동 컨베이어{PASSENGER CONVEYOR}

본 고안은 탑승인 이동 컨베이어에 관한 것이다.

에스컬레이터 또는 무빙 워크와 같은 일반적인 탑승인 이동 컨베이어는 트러스(truss), 트러스 내에 폐쇄 루프로(closed loop path)를 통해서 이동하는 다수개의 순차적으로 접속된 트레드판(treadplates) 및 트레드판을 구동시키는 장치를 구비하는 것이다. 제어 시스템은 속도 및 방향과 같은 매개변수에 따라서 컨베이어의 작동을 제어하는데 사용되는 것이다. 상기 컨베이어는 층간 또는 구역간을 다수인이 이동하는데 매우 유효하게 사용되는 것이다.

현대의 컨베이어는, 제어 시스템이 효율 향상 및 마모성 감소와 작동 비용의 절감을 목적으로 상당히 복잡하게 이루어져 있다. 상기 제어 시스템의 하나에는컨베이어에 입장하는 탑승인을 감지하는 센서를 합체한 것이 있다. 센서가 탑승인을 감지하면, 컨베이어가 스위치 온되고 트레드판이 작동을 개시하는 것이다. 탑승인이 컨베이어로부터 나간 후에, 컨베이어는 스위치 오프 된다. 이러한 타입의 제어 시스템은 비하중 상태 동안에는 연속적으로 운영을 하지 않기 때문에 에너지를 절감하는 효과가 있는 것이다. 그런데, 이러한 시스템의 결함은 컨베이어가 빈번하게 스위치 온/오프 작동을 하는 동안에 피크 부하(peak loads)가 발생할 수 있다는 것이다.

이러한 문제에 대한 개시된 해결 방식에는 컨베이어의 작동을 제어하는 가변성 주파수 변환기를 사용하는 것이 있다. 이러한 타입의 제어기의 일 예로서 와타나베에게 허여된 발명의 명칭 "에스컬레이터용 제어 장치"인 미국 특허 제 4,748,394호에 개시된 것이 있다. 상기 특허는 2개 속도로 운영되는 에스컬레이터를 개시한 것이다. 저속도에서, 탑승인이 감지될 때까지 모터는 저속도로 작동하도록 주파수 변환기로 제어를 받는 것이다. 탑승인이 감지되면, 주파수가 주파수 변환수단과 동력원으로부터 발생되는 전류 사이가 동조(synchronization)로 될 때까지 점진적으로 상승되는 것이다. 이러한 점에서, 모터는 동력원으로 절환되는 것이다. 유사한 개념이 독일 특허출원 제4,313,424 A1호에 제안되어져 있다. 이러한 해결 방식은 어느 정도의 이익을 제공할 수 있기는 하지만, 감속도로 조작 시에도, 에스컬레이터 부품의 마모가 계속하여 일어나고 그리고 에너지가 비하중 상태 중에도 소모되는 것이다.

상기 기술에도 불구하고, 공학자 및 기술자 들은 효율을 향상 시키고 그리고마모를 최소로 하는 탑승객 이동 컨베이어를 운영하고 제어하는 시스템을 발전시키려는 연구를 계속하였다.

본 고안에 의거, 가변형 속도 탑승객 이동 컨베이어는 컨베이어를 비작동시키는 작동 준비 모드에서 작동하며, 컨베이어에 입장하는 탑승인을 감지하여 공칭 속도(nominal speed)로 컨베이어의 속도를 증가시키며, 모든 탑승인이 나간 후에, 미리 정해진 량의 시간동안 대기 속도로 컨베이어의 작동을 유지시킨다. 대기 속도는 공칭 속도 보다 낮은 속도이다. 만일, 미리 정해진 시간 기간이 마감되기 전에 컨베이어로의 추가 탑승인의 유입이 검출되지 않으면, 컨베이어는 작동 준비 모드로 복귀된다.

대기 속도에서 미리 정해진 시간의 작동과 작동 준비 모드의 결과로서, 컨베이어의 마모를 감소시키게 하는 것이다. 탑승인이 없이 기간이 연장된 중에는, 컨베이어가 작동하지 않고 그리고 그에 따라서 마모가 발생하지 않으며, 에너지가 절감되는 것이다. 탑승인이 폭주하는 트래픽 기간 중에는, 컨베이어가 공칭 속도 또는 표준 속도로 작동하게 된다. 이 기간 중에 탑승인의 접근이 용이하도록 컨베이어가 작동중이며 빈번한 출발 작동 및 정지가 피해지게 되는 것은 접근하는 탑승인에게 용이하게 명백하다.

또한, 이러한 실시예는 2개 속도 모터를 사용 또는 비사용 할 수 있는 것이며, 그리고 제어 시스템의 소프트웨어로 통합될 수 있어서 부가적인 장치를 필요로 하지 않는 것이다.

본 고안의 특정한 실시예에서, 공칭 속도로의 컨베이어의 속도 증가는 주파수 변환기를 사용하여 속도를 점진적으로 증가시키어 이루어진다. 컨베이어가 공칭 속도에 있으면, 구동기가 파워와 연결되도록 스위치 절환된다. 이러한 상태는 추가적인 탑승인이 없음이 감지될 때까지 지속된다. 다음, 구동기는 주파수 변환기 작동으로 다시 스위치 절환되며 그리고 주파수는 컨베이어가 미리 정해진 대기 속도에 이를때까지 감소한다. 만일, 부가적으로, 탑승인이 감지되면, 주파수 변환기는 공칭 속도까지 다시 속도가 증가하고, 다음 동력이 다시 동력 연결하도록 다시 스위치 절환된다. 만일, 미리 정해진 량의 시간이 다른 탑승인을 감지하지 않고 경과하면, 주파수 변환기가 작동 준비 모드로 변환기의 속도를 저하 시킨다.

공칭 속도에서의 작동을 유지하도록 속도 변환 및 대기 속도 만을 위한 주파수 변환기를 사용한 결과로서, 변환기의 크기를 최소로 할 수 있는 것이다. 또한, 하방향으로 컨베이어가 작동하는 동안에는, 에너지는 에너지 재생 시스템과 같은 추가적인 장치를 필요로 하지 않고 동력원 라인으로 직접적으로 재생될 수 있는 것이다. 또한, 구동기의 신뢰성은 라인 동력 작동 및 주파수 변환기 작동 모두를 활용하여 증가된 것이다. 주파수 변환기가 고장이 발생하는 경우에는, 컨베이어가 주파수 변환기를 수리 또는 대체할 때까지 라인 동력에 의해 정상적인 속도로 연속적인 모드에서 작동될 수 있는 것이다.

이하, 첨부 도면을 참고로 본 고안의 목적, 이점, 및 특징을 실시예를 통해 설명하면 다음과 같다.

도1은 에스컬레이터의 부분적으로 절결하여 나타낸 사시도.

도2는 에스컬레이터용 제어기를 설명하는 회로 다이어그램.

도3은 에스컬레이터의 조작 방법을 설명하는 흐름도.

도4는 본 고안에 따라 작동하는 속도 프로필을 나타내는 도면.

도1에 도시된 에스컬레이터는 본 고안을 설명하고자 대표적인 탑승인 이동 컨베이어를 나타낸 도면이다. 본 고안은 또한 무빙 워크와 같은 다른 타입의 탑승인 이동 컨베이어에 적용 가능한 것이다.

에스컬레이터(10)는 제1 안착지(12), 제2 안착지(14), 트러스(16), 복수개의 순차적 접속 트레드판(18), 트레드판(18)을 구동시키는 스텝 체인(22), 트레드판의 양측부를 따라 연장되는 한 쌍의 난간(24), 스텝 체인(22)에 작동식으로 접속된 구동 장치(26), 구동 장치(26)에 결합되는 제어기(28) 및 탑승인 감지 센서(32)를 구비하는 것이다. 트레드판은 제1 및 제2 안착부 사이에서 탑승인을 운반하기에 적합한 승강 계단을 형성한다. 각각의 난간(24)은 트레드판(18)과 동일한 속도로 구동되는 이동 핸드레일(34)을 구비하는 것이다.

제어기(28)는 구동 장치(26)으로의 동력 입력을 결정하여, 트레드판(18)의 속도를 차례로 제어하는 구동 장치(26)의 속도를 제어하는 것이다. 도2는 제어기(28)의 간단한 회로 다이어그램을 설명하는 도면이다. 제어기(28)는 제1 라인(38)에 의해 동력 공급기(36)에 접속된다. 제2 라인(42)은 제1 스위치(44), 업 스위치(46), 및 다운 스위치(48)를 구비하는 것이다. 제2 라인(42)은 스타 접속부(52)를 경유하여 구동장치(26)에 접속된다. 제3 라인(54)은 한 쌍의 스위치(58)와 주파수 변환기(56)를 구비하는 것이다. 쌍으로 이루어진 스위치(58)는, 만일 일 스위치가 개방을 실패하는 경우에 제2 스위치의 제2 개방 작동이 컨베이어의 정지를 보장하는데 이용되는 것이다. 에스컬레이터(10)의 방향 변경은 작동 모드 사이에서의 변환 중에 그리고 대기 작동 중에 주파수 변환기(56)에 의해서 이루어지는 것이다.제3 라인(54)은 델타 접속부(62)를 경유하여 구동 장치(26)에 접속되는 것이다. 종래 기술에서 알려진 바로서, 델타 타입 접속부(62)는 스타형 접속부(52)보다 두배의 다극을 갖는 장치(26)에서 발생하는 것이다. 제4 스위치(64)는 스타-델타 접속부(52, 62)와 장치(26) 사이에 배치되고 그리고 스타-델타 접속부(52, 62)의 작동을 결정하는 것이다. 이러한 스위치(64)가 폐쇄되면, 장치(26)가 스타 접속부를 통해서 작동하게 된다.

장치(26)는, 스타-델타 타입 접속부(52, 62)와 관련하여, 적어도 2개의 다른 속도를 발휘하는 성질을 가진 종래의 비동기형 모터이다. 주파수 변환기(56)의 사용은 장치(26)에 의한 속도 출력에 대한 능력을 확대하는 것이다.

제1 스위치(44) 및 제4 스위치(64)가 닫혀지고 그리고 업/다운 스위치(46, 48) 중 하나가 닫혀지면, 동력이 구동장치(26) 내로 그리고 스타 접속부(52)를 통해서 파워 서플라이(36)로부터 전달되는 것이다. 다음, 구동 장치(26)가 라인 동력 하에서 라인 동력에 적합한 공칭 속도로 작동하는 것이다.

제1 스위치(44) 및 제4 스위치(64)가 열려지고, 쌍으로된 스위치(58)가 닫혀지면, 동력이 구동 장치(26) 내로 델타 접속부(62)를 통해서 주파수 변환기(56)를 통해 전달된다. 만일 주파수 변환기(56)가 파워 서플라이(36)와 동일한 주파수로 작동한다면, 구동 장치(26)는 델타 접속부(62)에 의해 유도되는 부가적인 극성 때문에 공칭 속도의 반 정도로 작동할 것이다. 만일 주파수 변환기(56)가 라인 동력의 주파수의 두배로 작동한다면, 구동 장치(26)는 공칭 속도로서 동일한 속도로 작동할 것이다.

도3은 제어기(28)에 대한 흐름도를 설명하는 도면이다. 제1 단계는 에스컬레이터(10)를 파워 업하는 것이다. 다음 단계에서는, 제어기(28)가 탑승인 감지 센서(32)가 탑승부에 도달한 탑승인을 감지하였는지를 판단한다. 만일 탑승인이 감지되지 않는다면, 제어기(28)는 파워 업 상태 또는 작동 준비 모드로 에스컬레이터(10) 및 구동 장치(26)를 유지한다. 이러한 모드에서는, 트레드판(18)이 이동되지 않는다.

만일 탑승인 감지 센서(32)가 탑승인이 있음을 나타내는 신호를 나타내면, 다음 제어기(28)는 변환기의 주파수를 업하여 램프용 시간을 설정한다. 다음, 제어기(28)는 쌍으로 이루어진 스위치(58)를 닫고(도2 참고) 그리고 이전 단계에 시간 설정치 내에서 라인 주파수를 두배로 주파수 변환기(56)의 주파수를 점진적으로 증가한다. 제어기(28)는 목표 주파수에 이를 때까지 주파수를 지속적으로 테스트 한다. 일단 이것이 달성되면, 제1 스위치(44)와 제4 스위치(64)가 닫혀지고, 쌍으로 이루어진 스위치(58)가 동시적으로 열려지게 된다. 그러한 결과로서, 구동 장치(26)가 스타 접속체(52)를 통해서 라인 동력로 스위치 절환된다. 타겟 주파수에서 작동하는 주파수 변환기(56)에 의해 발생되는 속도와 라인 동력에 의해 발생되는 속도가 동일하기 때문에, 탑승인이 느끼는 임의적인 반사운동(jerk)은 최소로 된다.

에스컬레이터(10)에 입장하는 추가 탑승인이 없이 미리 정해진 시간 기간이 경과되는 것을 제1 타이머가 나타낼 때까지 구동 장치(26)는 라인 동력 하에서 작동된다. 공칭 속도로 작동하는 중에 에스컬레이터(10)에 입장하는 추가 탑승인은제1 타이머를 재시작하여야 한다. 미리 정해진 시간 기간으로 제안된 시간 량은 공칭 속도로 루프 전체를 트레드판(18)이 이동하는데 걸리는 시간 량이다.

일단, 미리 정해진 시간 기간이 경과하면, 구동 장치(26)는 라인 주파수의 2배와 동일한 주파수로 주파수 변환기(56)를 제어, 즉 예를 들면 제1 스위치(44) 및 제4 스위치(64)가 열리게 되고 그리고 쌍으로 이루어진 스위치(58)가 닫혀지도록 다시 스위치 절환된다. 다음, 이러한 주파수는 구동 장치(26)가 이후 대기 속도로서 언급되는 공칭 속도의 반으로 작동하도록 라인 주파수로 점진적으로 감소된다.

대기 속도에 이르면, 제2 타이머가 트리거된다. 이러한 타이머는 탑승인 이동 컨베이어 조작자에 의해 선택되는 제2 미리 정해진 시간 량을 가지는 것이다. 지정 시간량은 예상되는 수준의 탑승인 통행량과 같은 요소에 맞추어 설정된다. 보다 긴 시간량을 선택하면, 구동 장치는 덜 정지될 것이다. 한편, 만일 단 시간 기간이 선택되면, 구동 장치는 빈번하게 셧 다운될 것이다.

제2 타이머를 트리거 한 후에, 제어기(28)는 만일 추가로 도달하는 탑승인이 탑승인 감지 센서(34)에 의해 검출되는지 점검을 지속하는 것이다. 만일, 구동 장치(26)가 대기 모드에서 작동되는 동안에 탑승인이 도달하게 되면, 제어기(28)는 공칭 속도로 다시 변화시키는 과정을 개시한다. 만일 제2 타이머가 다음 탑승인이 도달하기 전에 만료되면, 제2 쌍의 스위치(58)가 열려진다. 그 결과, 구동 장치(26) 및 트레드판(18)이 정지되어 진다.

도4는 본 고안을 사용하여 작동되는 에스컬레이터용의 예를 든 속도 프로필을 나타내는 도면이다. 시간=0에서, 구동 장치 및 트레드판은 정지된다. 시간=1에서, 탑승인이 검출되고, 주파수 변환기가 동력을 얻고, 제어기는 라인 주파수를 2배로 하도록 주파수 변환기의 주파수를 증가시키어 구동 장치를 공칭 속도까지 변화시킨다. 시간=2에서, 구동 장치는 라인 동력로 스위치 절환되고, 이러한 상태는 제1 타이머가 마감될 때까지(시간=3) 지속된다. 이러한 점에서, 구동 장치는 주파수 변환 제어로 다시 스위치 절환되며, 제어기는 주파수를 감소시키어 구동 장치를 대기 속도까지 다운시킨다. 시간=4에서, 제2 타이머가 설정되지만, 그 마감 전(시간=5)에, 다른 탑승인이 감지되고, 제어기는 변환기의 주파수(시간=6)를 증가시키어 다시 구동 장치를 공칭 속도까지 변화시킨다. 이러한 점에서, 구동 장치는 라인 동력로 다시 스위치 절환되고 제1 타이머가 마감될 때까지 이러한 상태에서 유지된다. 시간=7에서는, 구동 장치가 변환기로 다시 스위치 절환되고 제어기는 다시 구동 장치를 대기 속도까지 변화시키고 제2 타이머가 트리거 된다(시간=8). 일단 이러한 제2 타이머가 다른 탑승인의 감지 없이 마감되면(시간=9), 제어기는 구동 장치를 작동 준비 모드로 변환하고, 즉, 구동 장치와 트레드판의 속도는 제로가 된다.(시간=10) 시간=11에서는, 다른 탑승인이 감지되고 새로운 과정이 개시되는 것이다.

본 고안을 예를 든 실시예를 통해서 기술하였지만, 본 고안은 당 분야의 기술인이 본 고안의 기술 사상과 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서의 변경, 생략 및 부가가 가능한 것이다.

본 고안에 따르면, 피크 부하를 발생시키지 않으면서 마모가 발생하지 않고에너지가 절감될 수 있다.

Claims (3)

1. 한 쌍의 안착부 사이를 이동 가능한 승강 계단과,

   탑승인 이동 컨베이어에 입장하는 탑승인을 감지하는 탑승인 감지 센서와,

   이동 가능한 승강 계단을 구동하는 구동기와,

   구동기용 동력원과,

   동력원과 구동기의 사이에 배치된 주파수 변환기와,

   탑승인 이동 컨베이어용 제어기를 포함하며,

   상기 제어기는 주파수 변환기에 의해 발생되는 주파수를 증가시키어 승강 계단의 속도를 공칭 속도까지 변화시키며, 승강 계단의 속도가 공칭 속도에 이른 후에 동력원에 의해 직접적으로 동력을 얻도록 구동기를 스위치 절환하며, 탑승인 이동 컨베이어에 탑승인이 없음이 판단되어지면 주파수 제어로 구동기를 스위치 절환하며, 주파수 변환기에 의해 발생되는 주파수를 감소시키어 승강 계단의 속도를 공칭 속도보다 느린 대기 속도까지 변화시키며, 탑승인 이동 컨베이어에 입장하는 탑승인이 없이 미리 정해진 량의 시간이 경과하면 탑승인 이동 컨베이어를 대기 속도로부터 승강 계단이 정지된 작동 준비 상태로 변화시키는 탑승인 이동 컨베이어.
2. 제1항에 있어서, 미리 정해진 시간 기간을 한정하는 타이머를 더 구비하고, 상기 제어기는 탑승인 이동 컨베이어로부터 탑승인이 나간 후에 타이머를 개시하는 탑승인 이동 컨베이어.
3. 제1항에 있어서, 제2 미리 정해진 량의 시간을 한정하는 타이머를 더 구비하고, 상기 제어기는 각각의 탑승인이 에스컬레이터에 입장한 후에 타이머를 개시하며, 제2 미리 정해진 량의 시간이 경과한 후에 탑승인 이동 컨베이어를 대기 속도까지 변화시키는 탑승인 이동 컨베이어.