KR20090002054U - 온수분배기의 볼밸브 자동, 수동 겸용 전동 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방용 온수분배기(18)에서 온수를 분배시켜 여러 방향으로 공급하는 밸브에 대하여 수동조작에 의하지 않고 사용자가 손쉽게 사용할 수 있는 일정공간에서 자동으로 볼밸브를 열고 닫을 수 있는 밸브 전동개폐장치(12)에 관한 것이다.

종래 사용되던 온수분배기용 볼밸브의 경우 전동개폐장치 내부에 배치된 마이크로 스위치(17)를 캠 스토퍼(19)를 통하여 단속을 하였을 때 캠 스토퍼(19)의 마모 또는 파손, 부착위치 이탈 등으로 전동개폐장치(12)의 오동작 우려가 있고 볼밸브 연결축(9)에 체결된 캠 스토퍼(19)의 부착이 어렵다. 이를 기어1(1)에 회전 스토퍼(20)를 추가하여 마이크로 스위치(17)를 직접 단속함으로 정확한 시점에 볼밸브(11)의 회전을 마칠 수 있게 되어 전동개폐장치(12)가 안정적으로 동작하게 하므로 제품의 완성도를 한층 높일 수 있게 된다. 또한 전동개폐장치(12)와 볼밸브(11)를 체결하기 위하여 사용되는 전동개폐장치 체결용 나사(15)와 플레이트(14)에서 전동개폐장치(12) 결합시 플레이트(14)의 나사산이 파손되어 결합이 용이하지 못하는 경우가 다수 발생하는데 고강도 인서트 너트(13)를 추가하여 안정된 전동개폐장치(12)의 장착이 가능해 진다. 그리고 수동조작시 수동버튼(7)과 수동핸들(8)을 조작하는 장치를 개선하여 사용자가 보다 편리하게 수동조작이 가능하며, 수동조작시 기어의 변형으로 인한 소음발생의 원인을 제거하는데 목적이 있다.

온수분배기용 전동개폐장치, 전동볼밸브, 자동밸브

Description

온수분배기의 볼밸브 자동, 수동 겸용 전동 개폐장치{The Electric Acutator for both manual and automatic of hot-water supply}

도1은 전동 개폐장치와 볼밸브의 조립 단면도

도2는 전동 개폐장치와 볼밸브의 조립 사시도

도3은 전동 개폐장치의 내부 배치도

도4는 전동 개폐장치 수동조작 개념도

도5는 온수분배기에 전동 개폐장치와 볼밸브가 부착된 예시도

도6은 기어4의 변경 전, 후 비교도

도7은 전동 개폐장치와 볼밸브 체결용 플레이트 개념도

도8은 PCB에 부착된 마이크로 스위치 단속장치의 변경 전, 후 비교도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기어1 2 : 기어2

3 : 기어3 4 : 기어4

5 : 기어5 6 : 전동모터

7 : 수동버튼 8 : 수동핸들

9 : 볼밸브 연결축 10 : 리턴 스프링

11 : 볼밸브 12 : 전동개폐장치

13 : 인서트 너트 14 : 플레이트

15 : 전동개폐장치 체결용 나사 16 : PCB

17 : 마이크로 스위치 18 : 온수분배기

19 : 캠 스토퍼 20 : 회전 스토퍼

본 고안은 온수분배기용 볼밸브의 자동, 수동 겸용 전동 개폐장치에 관한 것으로 온수분배기(18)에 부착된 볼밸브(11)를 외부에서 사용자가 손쉽게 조작이 가능하도록 전동개폐장치(12) 내부에 부착된 전동모터(6)를 PCB(16)에 부착된 마이크로 스위치(17)를 누르게되어 전동개폐장치(12)의 회전동작이 완료되며, 전동개폐장치(12)외부에는 별도의 컨트롤 장치를 통하여 전원입력으로 전동개폐장치(12)의 정방향 동작과 역방향 동작이 가능하게 된다. 또한 전동개폐장치(12)를 기구적으로 살펴보면 전동모터(6)로 부터 시작된 회전력이 기어5(5), 기어4(4), 기어3(3), 기어2(2), 기어1(1)을 거쳐 기어1(1)과 일체형으로 제작된 볼밸브 연결축(9)을 통하여 온수분배기(18)에 부착된 볼밸브(11)를 자동으로 열고 닫을 수 있으며, 또한 정전시나 전동개폐장치(12) 고장시 전동개폐장치(12)에 부착된 수동버튼(7)을 눌러 기어3(3)과 기어4(4)를 이탈시킨 상태에서 수동핸들(8)을 돌려 수동으로 열고 닫을 수 있도록 고안된 장치이다.

대부분의 온수분배기(18)는 분배장치에 각각의 수동밸브가 부착되어있어 사 용하지 않는 방에 대하여 일괄 난방이 되어 에너지의 소모가 많으며, 또한 사용하지 않는 방으로 연결된 분배구를 잠그고자 할 때는 온수분배기(18)에 사용자가 직접 가서 수동으로 조작을 해야하는 불편함이 있다. 그리고 대부분의 온수분배기는 사용자의 손이 잘 미치지 않는 구석진 곳이나 별도의 보일러실에 설치되어 있어 볼밸브를 수동으로 열고 닫는 작업에 애로점이 많다

따라서 이와 같은 불편함을 해소하기 위한 것으로 실용신안 등록번호 20-0156573호 온수분배기의 밸브 전동개폐장치에서 안출된 바 있으나, 볼밸브(11)의 열림과 닫힘 제어를 위하여 전동개폐장치(12)는 전동모터(6)로 부터 시작된 회전력이 기어5(5), 기어4(4), 기어3(3), 기어2(2), 기어1(1)로 전달되는 구조의 전동개폐장치(12) 내부에 기어1(1)과 일체형으로 제작된 볼밸브 연결축(9)에 장착된 캠 스토퍼(19)를 통하여 PCB(16)에 장착된 마이크로 스위치(17)를 단속을 하였을 때 캠 스토퍼(19)의 마모 또는 파손, 캠의 부착위치 이탈 등으로 발생한 변형에 의하여 캠 스토퍼(19)가 마이크로 스위치(17)를 정확하게 누르지 못하게 되어 전동개폐장치(12)의 오동작이 다수 발생하였으며, 볼밸브 연결축(9)에 캠 스토퍼(19)의 부착에 어려움이 있었다. 또한 볼밸브(11)와 전동개폐장치(12)를 결합시 사용되는 전동개폐장치 체결용 나사(15)와 플레이트(14)에서 플레이트(14)의 원활한 체결이 이루어지지 못하고 플레이트(14)의 나사산인 암나사가 파손되어 결합이 용이하지 못하는 경우가 다수 발생하였다. 그리고 수동조작을 위하여 수동버튼(7)을 누른 상태에서 수동핸들(8)을 조작할 경우 헬리컬 기어인 기어4(4)의 링기어와 웜기어인 기어5(5)사이에서 이탈되어 수동조작이 가능하게 되는데 이 때 수동버튼(7)을 누른 상태에서 수동핸들(8)을 회전 시키면 기어1(1), 기어2(2), 기어3(3), 기어4(4)를 회전시키면서 수동조작하게 되며, 사용자가 수동조작을 위하여 수동버튼(7)을 누를경우 회전하여야 하는 기어4(4)를 누르면서 수동핸들(8)을 통하여 회전시키는 형태가 되어 불필요하게 많은 힘이 필요하게 되었으며, 수동조작 후 수동버튼(7)을 놓게되면 리턴 스프링(10)에 의해 기어4(4)가 복귀될 때 고속으로 회전하고 있는 웜기어인 기어5(5)에 충격이 가해지게 되어 결국에는 기어4(4)와 기어5(5)의 변형이 발생하여 소음이 발생하는 원인이 되었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 전동개폐장치(12)의 정확한 정방향, 역방향 동작을 위하여 기어1(1)에 회전 스토퍼(20)를 추가하여 PCB(16)에 부착된 마이크로 스위치(17)를 기어1(1)의 회전 스토퍼(20)의 회전 진행방향과 일치하도록 배치하여 마이크로 스위치(17)가 기어1(1)이 회전방향과 동일한 방향으로 직접 단속하도록하여 전동개폐장치(12)가 회전이 완료되는 시점에 정확하게 전동개폐장치(12)가 정지할 수 있도록 하여 오동작을 발생하지 않도록 하였다. 이는 캠 스토퍼(19)를 이용한 마이크로스위치(17) 단속 때 발생하였던 캠 스토퍼(19)의 이탈 또는 마모 등으로 발생한 전동개폐장치(12)의 정지 지점 이탈 또는 정지하지 못하는 현상이 제거되고 정확하게 전동개폐장치(12)가 제어되어 제품의 신뢰성을 한층 높여주게 된다. 그리고 전동 개폐장치(12)와 볼밸브(11)의 체결시 사용되는 플레이트(14)에 암나사 형태인 고강도 인서트 너트(13)를 부착하여 플레이트(14)의 나사산인 암나사가 파손되는 현상이 발생하지 않게되어 볼밸브(11)와 전동개폐장치(12)를 체결시 전동개폐장치 체결용 나사(15)를 통하여 안정적으로 상호 결합되게 된다. 그리고 이전에 사용되었던 수동조작은 헬리컬 기어인 기어4(4)의 링기어와 웜기어인 기어5(5)사이에서 기어가 이탈되어 수동조작이 가능한 방식이었으나 이를 평기어인 기어3(3)의 링기어와 평기어인 기어4(4)의 피니언 사이에서 이탈되도록 하여 수동조작시 사용자가 수동버튼(7)을 눌러 기어를 이탈시킬 때 누르고 있는 기어4(4)는 수동핸들(8)을 통하여 회전하더라도 기어1(1), 기어2(2), 기어3(3)의 회전만으로 수동조작이 이루어지게 되고 기어4(4)는 수동조작시 회전하는 기어가 아니므로 수동버튼(7)을 누르는 동작과 무관하게 되어 원활하게 수동조작이 이루어진다. 그리고 평기어인 기어3(3)의 링기어 부분과 평기어인 기어4(4)의 피니언 기어부위가 상호 체결 또는 이탈될 때 리턴 스프링(10)에 의해서 수직 동작되어 상호 기어들이 원활하게 동작하므로 소음 발생의 원인이 사라지게 된다. 이 때 헬리컬기어인 기어4(4)의 링기어 부분과 웜기어인 기어5(5)는 수동조작으로 기어4(4)가 상,하 동작을 하더라도 계속 물린 상태를 유지하고 있으므로 소음 발생 원인이었던 웜기어인 기어5(5)의 변형이 일어나지 않게 된다.

본 고안은 전동개폐장치(12)로 볼밸브(11)를 자동, 수동으로 열고 닫을 수 있는 장치로 전동모터(6)로부터 발생한 출력이 전동개폐장치(12) 내부의 기어5(5), 기어4(4), 기어3(3), 기어2(2), 기어1(1)에 의해서 출력이 증폭되게 되며, PCB(16)에 부착된 마이크로 스위치(17)를 기어1(1)에 부착된 회전 스토퍼(20)가 누르는 동작을 통하여 전동개폐장치(12)의 동작이 완료되게 된다. 또한 전동개폐장치(12)의 전동모터(6)로 부터 발생한 출력은 기어5(5)로 부터 기어1(1)까지 전달되고, 기어1(1)과 일체형으로 구성된 볼밸브 연결축(9)을 통하여 볼밸브(11)를 회전시키게 되고, 전동개폐장치(12) 외부의 별도 컨트롤 장치를 통하여 전원입력으로 전동개폐장치(12)의 정방향, 역방향 동작이 가능하도록 하게 되며, 전동개폐장치(12)와 볼밸브(11) 상호 결합을 위하여 고강도 인서트 너트(13)가 부착된 플레이트(14) 및 전동개폐장치 체결용 나사(15)로서 결합이 되며 전동개폐장치(12)가 볼밸브(11)를 회전시키기 위하여 볼밸브 연결축(9)을 통하여 전동개폐장치(12)의 회전력이 볼밸브(11)에 전달하게 되며, 볼밸브(11)의 열림 또는 닫힘을 완료하기 위하여 전동개폐장치(12) 내부에 PCB(16) 와 마이크로 스위치(17)가 장착되며, 기어1(1)에 부착된 회전 스토퍼(20)가 기어1(1)의 회전과 동시에 회전하면서 자연스럽게 마이크로 스위치(17)를 누르게 되어 정확한 위치에 볼밸브(11)가 정지하게 된다.

그리고 전동개폐장치(12)에 부착된 수동버튼(7)과 수동핸들(8)을 통하여 전동개폐장치(12) 고장시나 정전시에 볼밸브(11)에 전동개폐장치(12)가 부착된 상태에서 수동으로 볼밸브(11)를 열고 닫을 수 있게 되는데 수동버튼(7)을 누르게 되면 평기어인 기어3(3)의 링기어와 평기어인 기어4(4)의 피니언 사이에서 기어가 이탈되게 되어 수동핸들(8)을 통하여 손쉽게 볼밸브(11)를 열거나 닫을 수 있다. 그리고 수동핸들을 통하여 수동조작이 완료되어 수동버튼(7)을 놓게 되면 리턴 스프링(10)에 의해서 자연스럽게 평기어인 기어3(3)의 링기어와 평기어인 기어4(4)의 피니언이 물리게 된다.

이와같이 본 고안은 전동개폐장치(12) 내부의 기어1(1)에 부착된 회전 스토퍼(20)가 기어1(1)의 회전과 동시에 회전하면서 PCB(16)에 부착된 마이크로 스위치(17)를 직접 누르게 되어 전동개폐장치(12)가 동작을 완료하게 되므로 전동개폐장치(12)와 연결된 볼밸브(11)가 완전하게 열리거나 완전하게 닫히는 지점에서 오차없이 정확하게 제어된다.

전동개폐장치(12)와 볼밸브(11)를 결합시 온수분배기(18)에 부착된 볼밸브(11)에 고강도 인서트 너트(13)가 부착된 플레이트(14)를 고정하고 플레이트(14)와 전동개폐장치(12)를 결합하는 과정에서 플레이트(14)의 나사산인 암나사가 파손되지 않고 안정적으로 체결되어 전동개폐장치(12)가 원할하게 볼밸브(11)를 열고 닫을 수 있게 된다. 또한 필요시에 전동개폐장치(12)의 분리 및 교체가 용이하게 되어 구조적으로 안정되게 된다.

또한 수동조작을 위하여 수동버튼(7)을 누를경우 평기어인 기어3(3)의 링기어와 평기어인 기어4(4) 피니언 사이에서 이탈이 일어나게 되어 수동버튼(7)을 통하여 기어4(4)를 누르는 힘과 무관하게 수동조작이 가능하게 되므로 사용자는 무리한 힘을 가하지 않고 원활하게 수동조작이 가능해 지며, 수동조작 완료 후 리턴 스프링(10)에 의해서 자연스럽게 복귀될 때 헬리컬 기어인 기어4(4)의 링기어와 웜기어인 기어5(5)의 손상 또는 변형이 일어나지 않아 웜기어인 기어5(5)의 변형에 따른 기어회전시 발생하는 소음의 원인이 제거된다.

Claims (3)

1. 온수분배기의 볼밸브 자동, 수동 겸용 전동개폐장치에서 전동개폐장치(12) 내부의 기어1(1)에 부착된 회전 스토퍼(20)가 기어1(1)의 회전과 동시에 회전함에 따라 PCB(16)에 부착된 마이크로 스위치(17)를 직접 누르게 되어 전동개폐장치(12)와 연결된 볼밸브(11)를 정확하게 열고, 닫을 수 있는 단속장치를 갖는 것을 특징으로 하는 온수분배기(18)의 볼밸브(11) 자동, 수동 겸용 전동개폐장치(12)
2. 온수분배기의 볼밸브 자동, 수동 겸용 전동개폐장치에서 전동개폐장치(12)와 볼밸브(11)를 결합을 위하여 온수분배기(18)에 부착된 볼밸브(11)에 플레이트(14)를 고정하고 플레이트(14)와 전동개폐장치(12)를 결합하는 과정에서 플레이트(14)의 나사산인 암나사가 파손되지 않고 안정적으로 체결하기 위하여 플레이트(14)에 고강도 인서트 너트(13)를 부착하여 플레이트(14)의 나사산인 암나사가 파손 또는 마모되는 현상을 배제한 체결장치를 갖는 것을 특징으로 하는 온수분배기(18)용 볼밸브(11)의 전동개폐장치(12)
3. 온수분배기의 볼밸브 자동, 수동 겸용 전동개폐장치에서 수동조작을 위하여 수동버튼(7)을 누를경우 평기어인 기어3(3)의 링기어와 평기어인 기어4(4) 피니언 사이에서 이탈이 일어나게 되어 수동버튼(7)의 누르는 힘과 수동핸들(8)의 회전이 무관하게 수동조작이 가능하게 되어 사용자는 무리한 힘을 가하지 않고 원활하게 수동조 작이 가능하고 웜기어인 기어5(5)의 손상 또는 변형이 발생하지 않아 소음발생의 원인이 배제된 결합형태를 갖는 것을 특징으로 하는 온수분배기(18)용 볼밸브(11)의 전동개폐장치(12)

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