KR20240009765A - 전력생산이 가능한 승강기 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 승강기는, 승객이 올라설 수 있는, 케이지의 바닥상판; 상기 바닥상판에 올라선 승객의 무게에 의해 전력을 생산하도록 상기 바닥상판과 연결되는 전력생산부; 및 상기 전력생산부가 생성한 전력을 상기 전력생산부로부터 전달받아 저장하는 비상전원장치를 포함한다

Description

전력생산이 가능한 승강기 및 그 제어방법 {LIFT CAPABLE OF GENERATING ELECTRICITY AND CONROL METHOD OF SAME}
본 발명은 전력생산이 가능한 승강기와 그 제어방법에 관한 것이다.
승강기는 일반적으로 연직방향의 통로에 배치되어, 통로에서 승강함에 따라 운반하는 승객이나 화물을 지시된 위치에 전달한다.
승강기는 전력을 이용하여 구동되는데, 주 전원의 공급이 원활하게 이루어지지 않을 경우, 승강기는 작동을 멈추거나 잘못된 작동을 할 수 있다. 따라서 주 전원이 차단될 경우를 대비해서 보조전원장치를 예비적으로 구비한다. 그러나 보조전원장치는 장기간 미사용상태로 방치되는 경우가 많아, 정작 주 전원이 차단되어 사용이 필요한 상황이 되었을 때 이미 방전되어 있는 등의 이유로 제대로 작동하지 못할 가능성이 높다.
따라서 사고 등으로 주 전원이 차단되고, 마찬가지의 이유로 보조전원장치가 작동하지 않거나 관리 소홀로 보조전원장치가 제대로 작동하지 않을 경우, 목적지까지는 아니더라도 가까운 승장부까지 케이지를 이동시키거나 인터폰 등을 통해 외부와 통신할 수 있도록 승강기에 전력을 제공할 수 있는 수단이 필요하다.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비상상황에 사용할 수 있는 전력의 생산이 가능한 승강기와 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 승강기는, 승객이 올라설 수 있는, 케이지의 바닥상판; 상기 바닥상판에 올라선 승객의 무게에 의해 전력을 생산하도록 상기 바닥상판과 연결되는 전력생산부; 및 상기 전력생산부가 생성한 전력을 상기 전력생산부로부터 전달받아 저장하는 비상전원장치를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 승강기의 제어방법은, 승강기에 탑승한 승객의 하중에 의해 전력생산부가 전력을 생산하는 단계; 상기 전력생산부에서 생산된 전력을 비상전원장치로 전달하는 단계; 및전달된 전력에 의해 상기 비상전원장치를 충전하는 단계를 포함한다.
이에 따라, 비상상황에 사용할 수 있는 전력을 승강기가 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)의 내부 구조를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)를 나타낸 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)는, 케이지(10), 전력생산부(13) 및 비상전원장치(30)를 포함할 수 있다. 케이지(10)는 바닥상판(11)을 포함할 수 있다.
케이지(10)
케이지(10)는 승객(P)이나 화물이 탑승할 수 있는 내부 공간을 가지고, 승강로 내에서 승강이 가능하다. 케이지(10)의 내부 공간이 개방상태에서 승장부와 연결될 수 있도록 승장부를 향해 개구된 출입구를 가진다. 이러한 케이지(10)의 출입구를 개폐하도록, 케이지(10)는 승강도어(16)를 구비한다. 승강도어(16)는 본 발명의 일 실시예에서는 한 쌍, 즉 2개인 것으로 설명하나, 1개일 수 있고, 3개 이상의 복수일 수도 있다.
승장부는 승강기(1)의 통로인 승강로와 이어지고, 승객(P)이나 화물이 승강기(1)에 탑승하기 위해 대기하는 승강장의 역할을 한다. 따라서 승객(P)이나 화물의 안전을 위해 출입구가 도어로 막혀, 선택적으로 개폐될 수 있다. 승장부의 도어는 승강기(1)의 케이지(10)가 승장부의 높이에 대응되는 위치에 멈추어 승하차가 가능한 상태에서 승장부의 출입구를 개방하고, 케이지(10)가 이동중에는 폐쇄한다. 승장부의 도어의 움직임은, 승강도어(16)의 움직임에 연동될 수 있다. 즉 승강도어(16)가 열릴 때 승장부의 도어도 열리고, 승강기(1)의 도어가 닫힐 때 승장부의 도어도 닫힐 수 있다. 승장부의 도어의 개수는 승강도어(16)의 개수에 대응되는 개수일 수 있다.
승강기(1)의 도어가 케이지(10)의 출입구를 개폐하기 위해, 슬라이딩할 수 있다. 승강기(1)의 도어가 슬라이딩 하는 방향은 좌우방향일 수 있다. 승강기(1)의 2개의 도어가 서로 모여 케이지(10)의 출입구를 폐쇄하는 닫힘상태와, 승강기(1)의 2개의 도어가 서로 멀어져 케이지(10)의 출입구로부터 이탈하는 열림상태가 존재할 수 있다. 승강기(1)는 승강중에는 닫힘상태를 유지하고, 승장부에 대응되는 높이에 정지하여 승객(P)이나 화물이 승하차 할 수 있는 상태에서는 열림상태로 전환될 수 있다.
케이지(10)는 바닥부를 포함할 수 있다. 케이지(10)의 바닥부는 승객(P)이 올라설 수 있는 바닥상판(11)을 포함할 수 있다. 바닥상판(11)은 케이지(10)의 바닥부의 가장 상측에 위치한다.
케이지(10)의 바닥부는 바닥하판(12)을 포함할 수 있다. 바닥하판(12)은 케이지(10)의 바닥부의 가장 하측에 위치할 수 있다. 바닥하판(12)은 바닥상판(11)으로부터 하방으로 이격되어 배치될 수 있다.
케이지(10)의 바닥부는 바닥상판(11)과 바닥하판(12)을 연결하는 연결축부재(14)를 포함할 수 있다. 연결축부재(14)는 바닥상판(11)과 바닥하판(12)의 사이에 배치될 수 있고, 바닥상판(11)과 바닥하판(12)의 측면에 연결될 수도 있다. 연결축부재(14)는 복수로 구성되어, 바닥상판(11)과 바닥하판(12)의 각 귀퉁이와 인접하게 배치될 수 있다. 따라서 각 연결축부재(14)가 바닥상판(11)에 의해 가해지는 하중을 균일하게 분배하여 지지할 수 있다.
연결축부재(14)는, 유체가 내장되어 바닥상판(11)에 대해 상방으로의 회복력을 제공하도록 마련되는 유체실린더를 포함할 수 있다. 따라서 바닥상판(11)에 승객(P)이 탑승하여 하중이 가해질 때 연결축부재(14)는 압축되고, 승객(P)이 하차하여 하중이 사라질 경우 신장하여 바닥상판(11)을 본래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 연결축부재(14)가 하중을 복수의 위치에서 지지하여, 바닥상판(11)이 지나치게 불균형하게 가압되어 지나치게 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
케이지(10)는 측판(17)을 포함할 수 있다. 케이지(10)의 측판(17)이 내부 공간을 둘러쌀 수 있다. 케이지(10)는 조작부(15)를 포함할 수 있다. 승객(P)이 조작부(15)가 포함하는 버튼 등을 조작하여 승강기(1)의 작동을 위한 명령을 입력할 수 있다.
전력생산부(13)
전력생산부(13)는 바닥상판(11)에 올라선 승객(P)의 무게에 의해 전력을 생산하도록 바닥상판(11)과 연결된다. 전력생산부(13)는 바닥상판(11)과 바닥하판(12) 사이에 배치될 수 있다. 전력생산부(13)의 하단이 바닥하판(12)에 의해서 지지될 수 있고, 바닥상판(11)이 전력생산부(13)의 상단에 연결될 수 있다. 전력생산부(13)는 복수 개의 전력생산부재(131)를 포함할 수 있고, 이러한 복수 개의 전력생산부재(131)가 서로 이격되어 배치될 수 있고, 서로 접하며 배치될 수도 있다.
전력생산부재(131)는 압전소자를 포함할 수 있다. 따라서 전력생산부(13)에 바닥상판(11)에 의해 하방으로 압력이 가해질 경우 그로부터 전력을 생산할 수 있다. 전력생산부(13)에서 생산된 전력은 연결선(20)을 통해서 비상전원장치(30)로 전달될 수 있다. 도면에서 연결선(20)을 따라 전력생산부(13)-비상전원장치(30)-프로세서(40)-주전원보조장치(50)의 순서로 연결된 것으로 도시되어 있으나, 각각이 전기적으로 연결되어 있다는 것을 개념적으로 표현한 것이므로 그 연결 순서는 이에 제한되어 있지 않다.
비상전원장치(30)
비상전원장치(30)는 전력생산부(13)가 생성한 전력을 전력생산부(13)로부터 전달받아 저장한다. 비상전원장치(30)는 전력을 저장했다가 내보내기 위해 충전이 가능한 이차전지로 구성된 비상전지유닛을 포함할 수 있다. 비상전지유닛은 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지(NiCd), 니켈-메탈 수소 전지(Ni-MH), 리튬 이온 전지(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지(Li-ion polymer) 중 어느 하나의 이차전지일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지 않는다.
비상전원장치(30)는 도선인 연결선(20)을 통해 전력생산부재(131)와 연결될 수 있다. 비상전원장치(30)는 프로세서(40)와 전기적으로 연결될 수 있다. 비상전원장치(30)는 케이지(10)의 외측에 고정될 수 있다. 비상전원장치(30)는 주 전원이 작동하지 않을 경우, 저장된 전력을 케이지(10)의 작동을 위해 프로세서(40)에 제공한다.
주전원보조장치(50)
본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)는 주전원보조장치(50)를 포함할 수 있다. 주전원보조장치(50)는 프로세서(40)와 전력생산부(13)에 전기적으로 연결된다. 주전원보조장치(50)는 비상전원장치(30)에 전력이 충분히 충전된 경우 전력을 전달받고, 전달받은 전력을 주 전원의 보조 용도로 사용하도록 프로세서(40)로 전달할 수 있다. 주전원보조장치(50)는 케이지(10)의 외측에 고정될 수 있다. 주전원보조장치(50)는 전력을 저장했다가 내보내기 위해 충전이 가능한 이차전지로 구성된 보조전지유닛을 포함할 수 있고, 이에 대한 설명은 비상전지유닛에 대한 설명과 동일할 수 있다.
케이지(10)가 케이블을 통해 균형추와 연결되고, 이러한 케이블이 권상기에 연결된 도르래에 걸려 권상기의 회전에 의해 승강하는 방식으로 케이지(10)의 승강이 구현될 수 있다. 케이지(10) 내부에 승객이 탑승하지 않는 등의 사유로 케이지(10)의 무게보다 균형추의 무게가 더 무거워 무게 차에 의해 균형추가 하강하고 케이지(10)가 상승하는 상황 또는 케이지(10) 내부에 승객이 다수 탑승하는 등의 사유로 케이지(10)의 무게가 균형추의 무게보다 더 무거워 무게 차에 의해 케이지(10)가 하강하고 균형추가 상승하는 상황에서, 도르래가 회전함에 따라 권상기를 돌려 권상기가 발전기로 사용될 수 있다. 이 때 권상기에 의해 생산된 전력인 회생전력을 주전원보조장치(50)의 보조전지유닛이 저장할 수 있다.
프로세서(40)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 승강기(1)는 프로세서(40)를 포함할 수 있다. 프로세서(40)는 비상전원장치(30)와 전기적으로 연결될 수 있고, 주전원보조장치(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 전기적으로 연결된다는 것은, 통전 가능하도록 물리적으로 연결되는 것뿐 아니라 제어신호를 서로 주고받을 수 있도록 통신이 가능하게 연결되는 것을 포함한다. 프로세서(40)는 케이지(10)의 외측에 고정될 수 있다.
프로세서(40)는 제어명령을 수행하는 논리 연산이 가능한 소자를 포함하는 구성요소로, CPU(Central Processing Unit) 등을 포함할 수 있다. 프로세서(40)는 각종 구성요소들에 연결되어, 제어명령에 따른 신호를 각 구성요소들에 전달해 제어를 수행할 수 있고, 각종 센서 또는 획득부들에 연결되어 획득된 정보를 신호의 형태로 전달받을 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서, 프로세서(40)는 승강기(1)가 포함하는 각종 구성요소들에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(40)는 각각의 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 도선으로 연결되거나, 무선으로 통신 가능한 통신 모듈을 더 가져 상호 통신할 수 있다.
승강기(1)는 저장매체를 더 포함하여, 프로세서(40)가 수행하는 제어명령들이 저장매체에 저장되어 활용될 수 있다. 저장매체는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 서버, 휘발성 매체, 비휘발성 매체 등과 같은 장치일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다. 저장매체에는 이 밖에도 프로세서(40)가 작업을 수행하기 위해 필요로 하는 데이터 등이 더 저장될 수 있다.
프로세서(40)는 전력원과 전기적으로 연결되고 케이지(10)의 승강을 위한 구동력을 생산하는 구동부와 전기적으로 연결되어, 전력원으로부터 전달받은 전력인 주 전원을 구동부에 전달해 케이지(10)의 승강을 제어할 수 있다.
승강기(1)의 제어방법에 대해서 프로세서(40)와 함께 설명한다. 승객(P)이 케이지(10)의 내부로 탑승할 수 있다(S101). 승객(P)이 탑승하여 바닥상판(11)에 올라서면, 그 하중에 의해서 전력생산부(13)가 동작한다(S102). 전력생산부(13)가 생산한 전력은 비상전원장치(30)로 전달되어 저장된다(S103).
프로세서(40)는 비상전원장치(30)가 충전되어있는지를 판단할 수 있다(S104). 만약 비상전원장치(30)의 충전이 완료되지 않은 경우라면, 전력생산부(13)로부터 전달된 전력은 비상전원장치(30)의 충전에 계속 사용된다.
만약 비상전원장치(30)의 충전이 완료되었다면, 승강기(1)의 주 전원이 작동중인지를 프로세서(40)가 판단할 수 있다(S105). 프로세서(40)는 케이지(10)의 주전력이 차단된 경우, 비상전원장치(30)에 저장된 전력을 케이지(10)의 작동을 위해 제공할 수 있다(S106). 비상전원장치(30)로부터 프로세서(40)가 전달받은 전력은 구동부로 전달되어 승강기(1)의 임시운행이 가능케 한다. 예를 들어 케이지(10)를 이동시킬 수도 있고, 내부 조명을 켜거나 인터폰에 전원을 공급해 외부와 통신이 가능하게 할 수도 있다(S107). 따라서 주 전원이 전력원으로부터 전달되지 않는 상황이라 하더라도, 케이지(10)에서 생산된 전력을 이용해 케이지(10)를 작동시킬 수 있다. 이러한 동작은 정상 주 전원이 다시 공급될 때까지 이어질 수 있다(S108). 정상 주 전원이 공급되면, 다시 주 전원에 의해서 승강기(1)가 운행될 수 있다(S111).
비상전원장치(30)가 소정 용량까지 충전된 경우, 프로세서(40)는 전력생산부(13)로부터 주전원보조장치(50)로 전력이 전달되도록 제어할 수 있다. 프로세서(40)는 케이지(10)의 주전력이 연결되어 있는 경우, 전력생산부(13)로부터 주전원보조장치(50)로 전력이 전달되도록 할 수 있다(S109). 주전원보조장치(50)로 전달된 전력은 케이지(10)의 작동을 위해 더 제공될 수 있다(S110). 즉 주전원보조장치(50)로 전달된 전력은 주 전원과 함께 프로세서(40)를 통해 구동부 등에 제공되어, 주 전원의 사용량을 줄이는데 사용될 수 있다. 주전원보조장치(50)가 더 이상 제공할 전력이 남지 않는 경우, 주 전원에 의해서만 승강기(1)가 운행될 수 있다(S111).
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 승강기
10 : 케이지
11 : 바닥상판
12 : 바닥하판
13: 전력생산부
14 : 연결축부재
15 : 조작부
16 : 승강도어
17 : 측판
20 : 연결선
30 : 비상전원장치
40 : 프로세서
50 : 주전원보조장치
131 : 전력생산부재
P : 승객

Claims (13)

  1. 승객이 올라설 수 있는, 케이지의 바닥상판;
    상기 바닥상판에 올라선 승객의 무게에 의해 전력을 생산하도록 상기 바닥상판과 연결되는 전력생산부; 및
    상기 전력생산부가 생성한 전력을 상기 전력생산부로부터 전달받아 저장하는 비상전원장치를 포함하는, 승강기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력생산부는, 복수 개의 전력생산부재를 포함하는, 승강기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력생산부가 포함하는 전력생산부재는, 압전소자를 포함하는, 승강기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바닥상판으로부터 하방으로 이격되어 배치되는 상기 케이지의 바닥하판; 및
    상기 바닥상판과 상기 바닥하판을 연결하는 연결축부재를 더 포함하는, 승강기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결축부재는 복수로 구성되어 상기 바닥상판의 각 귀퉁이와 인접하게 배치되는, 승강기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연결축부재는, 유체가 내장되어 상기 바닥상판에 대해 상방으로의 회복력을 제공하도록 마련되는 유체실린더를 포함하는, 승강기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비상전원장치와 전기적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 케이지의 주 전원이 차단된 경우, 상기 비상전원장치에 저장된 전력을 상기 케이지의 작동을 위해 제공하는, 승강기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서와 상기 전력생산부에 연결되는 주전원보조장치를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 비상전원장치가 소정 용량까지 충전된 경우, 상기 전력생산부로부터 상기 주전원보조장치로 전력이 전달되도록 제어하는, 승강기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 케이지의 주전력이 연결되어 있는 경우, 상기 주전원보조장치로 전달된 전력을 상기 케이지의 작동을 위해 더 제공하는, 승강기.
  10. 승강기에 탑승한 승객의 하중에 의해 전력생산부가 전력을 생산하는 단계;
    상기 전력생산부에서 생산된 전력을 비상전원장치로 전달하는 단계; 및
    전달된 전력에 의해 상기 비상전원장치를 충전하는 단계를 포함하는, 승강기 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비상전원장치가 주 전원이 작동중이지 않을 때, 저장된 전력을 상기 승강기의 작동을 위해 제공하는 단계를 더 포함하는, 승강기 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    주 전원이 작동중이고, 상기 비상전원장치가 소정 용량까지 충전된 경우, 상기 전력생산부에서 생산된 전력을 주전원보조장치로 전달하는 단계를 더 포함하는, 승강기 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주전원보조장치에 전달된 전력을 주 전원과 함께 상기 승강기의 작동을 위해 사용하는 단계를 더 포함하는, 승강기 제어방법.
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