KR20170094599A - 스마트 엘리베이터 순환시스템 - Google Patents

Abstract

건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,
중앙제어부는 순환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 여러 층에 대기하고 있는 승객수와 각 객실 카의 상황을 파악하고, 연산하여, 승객이 집중적으로 몰리게 될 것으로 예상되는 첫 번째 객실 카를 곧 마주치게 될 1차 승객 대기층에 정지시키지 않고, 건너뛰기 하여 2차 승객 대기층이나 내릴 승객 층에 정지하도록 하는 것이다.
그 결과 첫 번째 엘리베이터 카에 승객이 과도하게 몰리는 현상을 방지하고 전체적으로 순환이 원활하게 이루어진다.

Description

스마트 엘리베이터 순환시스템{SMART ELEVATOR CIRCULATING SYSTEM}

본 발명은 로프 없이 주로 자기부상으로 작동되는 엘리베이터의 순환 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하나의 엘리베이터 통로에 여러 대의 엘리베이터 객실 카가 들어가 수직 운행하다 옆 엘리베이터 통로로 수평이동하여 순환하며 운행하는 수평 및 수직으로 순환하여 운행되는 엘리베이터에 관한 것이다.

초대형 빌딩들에게 엘리베이터의 수송 효율은 분양 면적 확보와 건물의 가치를 높이는 데 있어 매우 중요한 부분이다. 초고층 빌딩들은 대부분 와이어로프 방식을 채택하고 있는데, 과도한 로프 무게와 거대한 권상기 등으로 속도를 높이는데 기하급수적으로 큰 부담을 안고 있는 상황이다. 현재 세계의 엘리베이터 업계는 그 해법을 구하지 못해 딜레마에 빠져 있는 상태이며 돌파구를 제시할 새로운 엘리베이터와 함께 그 구동시스템의 출현을 고대하고 있다.

독일 엘리베이터 제조업체 티센크루프는 객실 카에 리니어 모터를 장착해 상 하 뿐만 아니라 좌우로도 자유롭게 수평 이동하는 엘리베이터 시스템 '멀티 (MULTI)'를 공개했다. 이 기술을 이용하면 같은 통로에서 여러 대의 엘리베이터를 운영 할 수 있고, 로프를 설치할 필요가 없어 건물 모양에 제약을 받지 않는다. 이 시스템은 다른 지지대 없이 자기장만으로 물체를 띄울 수 있는 자기부상 기술과 유사한 것으로, 현재 이 기술은 열차에 이용되고 있다. 티센크루프는 '멀티'가 운송 용량을 최대 50% 늘리고 건물 내 엘리베이터 관련 공간을 최대 50% 줄이는 효과가 있다고 설명했다.

그리고 대한민국 특허 등록번호 10-1378574의 붙박이식 엘리베이터 순환시스템, 등록번호 10-1377563의 중간이동식 엘리베이터 순환시스템, 출원번호 10-2014-0060340의 쓰리웨이 엘리베이터 순환시스템에서 웜기어형 자기부상 모터방식의 수평 및 수직으로 순환하는 엘리베이터가 게시되어 있다.

그런데 순환식 엘리베이터의 경우, 퇴근이나 점심시간 등 갑자기 승객이 몰려나오는 러시아워 시간대에서 승객이 집중적으로 몰리는 첫 번째 엘리베이터 카(객실 카)에 계속하여 각 층마다 승객이 탑승하게 된다. 그 결과 첫 번째 엘리베이터 카에 승객이 과도하게 몰리는 현상이 발생하게 된다.

텅텅 빈 두 번째 카나 세 번째 카는 첫 번째 카가 빨리 이동해야 그 뒤를 따라 통과할 수 있는데, 첫 번째 카가 많은 승객을 태우고 내리느라 시간을 지체하므로 순환이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 안고 있다.

대한민국 특허등록 10-1378574 대한민국 특허등록 10-1377563 대한민국 출원번호 10-2014-0060340

본 발명은 엘리베이터의 효율적 순환시스템으로 수송효율을 높여 건축물 내 엘리베이터가 차지하는 면적 비율을 줄임으로서 그 잉여면적에 따른 분양수익을 증대시키고 건축물의 가치를 높일 수 있는 스마트 엘리베이터 순환시스템을 제공하려는 것이다.

그리고 갑자기 승객이 늘어나는 러시아워 시간대에서 승객이 몰리는 첫 번째 엘리베이터 카(객실 카)에 계속하여 각 층마다 승객이 과도하게 탑승하게 되는 집중현상을 해소하고, 두 번째 카나 세 번째 카에도 골고루 승객이 탑승하도록 하여 전체적으로 순환이 원활하게 이루어지는 스마트 엘리베이터 순환시스템을 제공하려는 것이다.

건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,

상기 각 객실 카들을 컨트롤하는 중앙제어부가 있으며,

각 층 승강기 대기실에 탈 승객의 수를 헤아리기 위한 카운트 센서가 구비되어 있는 것을 포함하며,

패스 희망구간의 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 대기실에 탈 승객이 대기하고 있으며, 상기 패스희망구간을 주행하려는 첫 번째 객실 카는 비어 있거나 내부 탑승자가 있어도 1차 승객 대기층에서 내릴 승객이 없으며, 두 번째 객실 카가 소정의 시간간격 이내로 따라오고 있으며, 앞서가는 객실카는 주행에 방해되지 않는 상황일 경우,

중앙제어부는 순환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 여러 층에 대기하고 있는 승객수와 각 객실 카의 상황을 파악하고, 연산하여, 승객이 집중적으로 몰리게 될 것으로 예상되는 첫 번째 객실 카를 곧 마주치게 될 1차 승객 대기층에 정지시키지 않고, 건너뛰기 하여 2차 승객 대기층이나 내릴 승객 층에 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템을 제공하려 한다.

순환식 엘리베이터의 경우, 퇴근이나 점심시간 등 갑자기 승객이 몰려나오는 러시아워 시간대에서 승객이 집중적으로 몰리는 첫 번째 엘리베이터 객실 카에 계속하여 각 층마다 승객이 탑승하게 된다. 그 결과 첫 번째 엘리베이터 객실 카에 승객이 과도하게 몰리는 집중 현상이 발생하게 된다.

첫 번째 객실 카의 집중 현상 문제는 그동안 자기부상 순환식 엘리베이터 상용화의 발목을 잡아 온 단점으로 지적되어 왔었다.

본 발명에 따른 스마트 엘리베이터 순환시스템은 그 동안 단점으로 지적되던 문제를 해결하여 두 번째 카나 세 번째 카에도 골고루 승객이 탑승하도록 함으로서, 전체적으로 엘리베이터의 순환이 원활하게 이루어지는 효과를 제공하는 것이다.

그리고 스마트 엘리베이터 순환시스템은 엘리베이터의 수송효율을 높여 건축물 내 엘리베이터가 차지하는 면적 비율을 줄임으로서 그 잉여면적에 따른 분양수익을 증대시키고 건축물의 가치를 높이는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 엘리베이터 순환시스템의 이해를 돕기 위한 상황을 연출한 2단 건너뛰기 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 엘리베이터 순환시스템을 적용하지 않은 경우의 상황을 연출한 그림으로 정체된 모습을 나타내고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 엘리베이터 순환시스템의 건너뛰기 정차 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 엘리베이터 순환시스템의 2단 건너뛰기 정차 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어부와 연계하여 작동되는 스마트 엘리베이터 순환시스템의 건너뛰기 정차 흐름도이다.

그럼 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있으며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

용어 정의

객실 카 --- 승강기. 엘리베이터에서 탑승객이 타는 객실이 구비된 카 부분.

승강공간 --- 객실 카가 오르내리는 엘리베이터 통로.

승강기 대기실 --- 승강기 출입구 앞에 승객이 대기하는 공간.

탈 승객 --- 승강기에 타려는 승객.

내릴 승객 --- 승강기에서 내리려는 승객.

패스 희망 구간 --- 현재 승강기가 위치한 층과 현재 탑승한 승객이 내리려는 층 사이 최단 주행구간.

1차 승객 대기층 --- 현재 승강기가 주행하려는 패스희망구간 내에 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 입구 대기실에 탑승하려는 승객이 대기하고 있는 중 현재 승강기가 처음으로 마주치게 될 승객 대기층.

2차 승객 대기층 --- 현재 승강기가 주행하려는 패스희망구간 내에 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 입구 대기실에 탑승하려는 승객이 대기하고 있는 중 현재 승강기가 두 번째로 마주치게 될 승객 대기층.

3차 승객 대기층 --- 현재 승강기가 주행하려는 패스희망구간 내에 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 입구 대기실에 탑승하려는 승객이 대기하고 있는 중 현재 승강기가 세 번째로 마주치게 될 승객 대기층.

마지막 승객 대기층 --- 현재 승강기가 주행하려는 패스희망구간에 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 입구 대기실에 탑승하려는 승객이 대기하고 있는 중 현재 승강기가 마지막으로 마주치게 될 승객 대기층.

첫 번째 객실 카 --- 상기 현재 승강기로 1차 승객 대기층을 첫 번째로 마주치게 되는 객실 카.

두 번째 객실 카 --- 첫 번째 객실 카 뒤를 따라오는 객실 카.

세 번째 객실 카 --- 두 번째 객실 카 뒤를 따라오는 객실 카.

건너뛰기 --- 객실 카가 1차 승객 대기층에 정차하지 않고 통과하여 정차하는 것.

2단 건너뛰기 --- 객실 카가 1차 및 2차 승객 대기층에 정차하지 않고 통과하여 정차하는 것.

본 발명은 건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,

상기 각 객실 카들을 컨트롤하는 중앙제어부가 있으며,

각 층 승강기 대기실에 탈 승객의 수를 헤아리기 위한 카운트 센서가 구비되어 있다.

그럼 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 순환시스템에 대해 상세하게 살펴본다.

도 1의 실시예를 참고하여 설명하면,

대형빌딩 점심시간의 엘리베이터 상황으로 5층, 10층, 15층, 20층, 25층 승객 대기층에 탈 승객들이 몰려나오고 있는 모습이다.

상황 전 왼쪽 그림에서 15층의 첫 번째 객실 카(A)는 이미 많은 승객을 태우고 있어 2~3명 정도 밖에 여유 공간이 남지 않은 상태이다.

20층에 두 번째 객실 카(B), 25층에 세 번째 객실 카(C), 30층에 네 번째 객실 카(D)가 차례로 승객을 태우려 하고 있다.

그런데 첫 번째 객실 카(A)는 패스희망구간의 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 대기실에 탈 승객이 대기하고 있으며, 상기 패스 희망 구간을 주행하려는 첫 번째 객실 카(A)는 내부 탑승자가 있어도 1차 승객 대기층과 2차 승객 대기층에서 내릴 승객이 없으며, 두 번째 객실 카와 세 번째 객실 카가 소정의 시간간격 이내로 따라오고 있으며, 앞서가는 객실 카는 주행에 방해되지 않는 상황이다.

중앙제어부는 도 4 흐름도의 2단 건너뛰기 상황에 해당된다고 판단하여, 첫 번째 객실 카(A)에 2단 건너뛰기 명령을 내려 실행한다.

첫 번째 객실 카(A)는 1차 승객 대기층(10층)과 2차 승객 대기층(5층)을 정지하지 않고 통과하여 내부의 내릴 승객에 의해 1층에서 정차한다.

이어서 중앙제어부는 두 번째 객실 카(B)가 도 3 흐름도의 건너뛰기 상황에 해당된다고 판단하여 건너뛰기 명령을 내려 실행한다.

그 결과 두 번째 객실 카(B)는 1차 승객 대기층(10층)을 정지하지 않고 통과하여 2차 승객 대기층(5층)에서 정차한다.

자연스럽게 세 번째 객실 카(C)는 정상 운행하여 1차 승객 대기층(10층)에 정차하여 탈 승객들을 태우고 있다.

첫 번째 객실 카(A), 두 번째 객실 카(B), 세 번째 객실 카(C)가 순조롭게 많은 승객들을 소화해내며 빠져나가 주어 잠시 후, 텅 빈 네 번째 객실카(D)가 20층의 다가오는 사람들은 탑승시키게 된다.

도 2의 경우, 일반적인 순환방식으로, 중앙제어부에서 건너뛰기 명령을 내리지 않았을 경우이다.

첫 번째 객실 카(A)는 패스 희망구간을 건너뛰지 못하여 1차 승객 대기층(10층)에서 겨우 2~3명을 태우느라 시간을 허비하고 있다. 결국 모든 객실 카들이 정체되어 버렸다.

본 발명은 건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,

상기 각 객실 카들을 컨트롤하는 중앙제어부가 있으며,

각 층 승강기 대기실에 탈 승객의 수를 헤아리기 위한 카운트 센서가 구비되어 있는 것을 포함하며,

패스희망구간의 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 대기실에 탈 승객이 대기하고 있으며, 상기 패스 희망 구간을 주행하려는 첫 번째 객실 카는 비어 있거나 내부 탑승자가 있어도 1차 승객 대기층과 2차 승객 대기층에서 내릴 승객이 없으며, 두 번째 객실 카와 세 번째 객실 카가 소정의 시간간격 이내로 따라오고 있으며, 앞서가는 객실 카는 주행에 방해되지 않는 상황일 경우,

중앙제어부는 순환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 여러 층에 대기하고 있는 승객수와 각 객실 카의 상황을 파악하고, 연산하여, 승객이 집중적으로 몰리게 될 것으로 예상되는 첫 번째 객실 카를 곧 마주치게 될 1차 승객 대기층과 2차 승객 대기층에 정지시키지 않고, 2단 건너뛰기 하여 3차 승객 대기층이나 내릴 승객 층에 정지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 첫 번째 객실 카를 따라오던 두 번째 객실 카를 2차 승객 대기층에 정지하도록 하고, 세 번째 객실 카를 1차 승객 대기층에 정지하도록 하고는 것은 2단 건너뛰기의 스마트한 면을 보여주는 장면이다.

물론 1단 건너뛰기는 기본이며, 상황이 해당된다면 3단 건너뛰기도 가능하며, 더 복잡한 상황이 연출된다면 첫 번째 객실 카는 마지막 승객 대기층으로 직행하도록 명령 내려질 수도 있다.

그리고 객실 카가 만원(FULL)일 경우 정지하지 않고 통과하는 것은 당연하다.

중앙제어부에서는 각 객실 카의 탑승객 수, 내릴 층, 위치, 간격, 속도 및 각 승객 대기층의 탈 승객 수 등 데이터를 수집한 뒤, 각 객실 카의 잔여 탑승 용량, 속도, 방향 등 연산과정을 거친 후,

패스희망구간에서 정상 운행, 건너뛰기, 2단 건너뛰기, n단 건너뛰기 중 어느 하나를 선택하여 명령하여야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,
   상기 각 객실 카들을 컨트롤하는 중앙제어부가 있으며,
   각 층 승강기 대기실에 탈 승객의 수를 헤아리기 위한 카운트 센서가 구비되어 있는 것을 포함하며,
   패스 희망구간의 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 대기실에 탈 승객이 대기하고 있으며, 상기 패스희망구간을 주행하려는 첫 번째 객실 카는 비어 있거나 내부 탑승자가 있어도 1차 승객 대기층에서 내릴 승객이 없으며, 두 번째 객실 카가 소정의 시간간격 이내로 따라오고 있으며, 앞서가는 객실 카는 주행에 방해되지 않는 상황일 경우,
   중앙제어부는 순환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 여러 층에 대기하고 있는 승객수와 각 객실 카의 상황을 파악하고, 연산하여, 승객이 집중적으로 몰리게 될 것으로 예상되는 첫 번째 객실 카를 곧 마주치게 될 1차 승객 대기층에 정지시키지 않고, 건너뛰기 하여 2차 승객 대기층이나 내릴 승객 층에 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템.
2. 건축물에서 로프 없이 작동되는 복수개의 엘리베이터 카(객실 카)들이 승강공간과 인접한 승강공간 사이를 수평으로 이동하여, 수평 및 수직으로 순환하며 운행되는 엘리베이터 순환시스템에 관한 것으로,
   상기 각 객실 카들을 컨트롤하는 중앙제어부가 있으며,
   각 층 승강기 대기실에 탈 승객의 수를 헤아리기 위한 카운트 센서가 구비되어 있는 것을 포함하며,
   패스희망구간의 여러 층에서 승객이 몰려 승강기 대기실에 탈 승객이 대기하고 있으며, 상기 패스 희망 구간을 주행하려는 첫 번째 객실 카는 비어 있거나 내부 탑승자가 있어도 1차 승객 대기층과 2차 승객 대기층에서 내릴 승객이 없으며, 두 번째 객실 카와 세 번째 객실 카가 소정의 시간간격 이내로 따라오고 있으며, 앞서가는 객실 카는 주행에 방해되지 않는 상황일 경우,
   중앙제어부는 순환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 여러 층에 대기하고 있는 승객수와 각 객실 카의 상황을 파악하고, 연산하여, 승객이 집중적으로 몰리게 될 것으로 예상되는 첫 번째 객실 카를 곧 마주치게 될 1차 승객 대기층과 2차 승객 대기층에 정지시키지 않고, 2단 건너뛰기 하여 3차 승객 대기층이나 내릴 승객 층에 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 첫 번째 객실 카를 따라오던 두 번째 객실 카를 1차 승객 대기층에 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 첫 번째 객실 카를 따라오던 두 번째 객실 카를 2차 승객 대기층에 정지하도록 하고, 세 번째 객실 카를 1차 승객 대기층에 정지하도록 하고는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템.
5. 제 1항 및 제2항에 있어서,
   상기 중앙제어부에서 각 객실 카의 탑승객 수, 내릴 층, 위치, 간격, 속도 및 각 승객 대기층의 탈 승객 수 등 데이터를 수집한 뒤, 각 객실 카의 잔여 탑승 용량, 속도, 방향 등 연산과정을 거친 후,
   패스희망구간에서 정상 운행, 건너뛰기, 2단 건너뛰기, n단 건너뛰기 중 어느 하나를 선택하여 명령하는 것을 특징으로 하는 스마트 엘리베이터 순환시스템.

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