KR20090090443A - 온수 조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 내부에 회전 가능하게 지지되고 밸브부를 작동시키는 구동캠이 형성되는 회전축과, 하우징에 내장되어 전기적인 신호에 따라 회전축을 일방향으로 회전시키는 구동모터와, 하우징의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하여 회전축을 타방향으로 회전시키는 수동 핸들과, 수동 핸들이 조작될 때 회전축과 구동모터 사이의 동력전달을 차단하는 래칫 기어부로 구성되어, 정전 및 비상 상황이 발생되거나 설치 및 수리 등을 필요로 하여 전기적인 신호에 의한 밸브조작이 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있도록 하는 온수 조절밸브를 제공한다.

Description

온수 조절밸브{HOT-WATER CONTROL VALVE}

본 발명은 온수를 조절하는 온수 조절밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전이나 설치 및 수리 등을 필요로 하거나 비상 상황시 등의 전기적인 신호에 의해 밸브의 조작에 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있는 온수 조절밸브에 관한 것이다.

일반적으로 온수 조절밸브는 난방 면적이 상기한 각 실별 난방제어를 효율적으로 하기 위해 각 실별로 온수를 분배 공급하는 실내 난방배관에 설치되어 난방용 온수의 온도 또는 실내 온도의 변화에 따라 자동으로 물의 흐름을 단속하여 적정한 온도가 유지되도록 하는 밸브이다.

이러한 온수 조절밸브는 난방수의 흐름을 적절하게 개폐하여 유량의 불필요한 공급에 따른 난방 불균형을 해소하고 에너지소비를 최소화할 수 있으며 쾌적한 난방을 이룩할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 온수 조절밸브의 단면도이다.

종래에 사용되는 온수 조절밸브는 유체가 흐르는 배관에 설치되어 유체의 흐 름을 단속하는 밸브부(10)와, 이 밸브부(10)의 상측에 설치되어 외부에서 인가되는 신호에 따라 밸브부(10)를 구동시키는 밸브 구동부(30)로 구성된다.

밸브부(10)는 양쪽 끝부분에 유체가 흐르는 배관(16)이 연결되고 내부에 밸브시트(14)가 형성되는 밸브바디(12)와, 이 밸브바디(12)에 수직방향으로 직선 이동 가능하게 배치되어 밸브 구동부(30)의 구동에 따라 직선 이동되는 밸브로드(18)와, 이 밸브로드(18)의 끝부분에 장착되어 밸브시트(14)에 접촉되거나 밸브시트(14)에서 분리되어 밸브의 개폐작용을 하는 밸브판(20)으로 구성된다.

밸브로드(18)의 외주면에는 밸브로드(18)를 원상태로 복귀시키는 리턴 스프링(22)이 장착된다.

밸브 구동부(30)는 밸브바디(12)에 장착되는 하우징(32)과, 이 하우징(32) 내부에 장착되어 구동력을 발생시키는 구동모터(34)와, 이 구동모터(34)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 밸브로드(18)를 직선 운동시키는 동력 전달부(40)를 포함한다.

동력 전달부(40)는 구동모터(34)에 연결되어 구동모터(34)의 구동에 따라 회전 운동되는 회전축(42)과, 이 회전축(42) 상에 일체로 형성되는 구동캠(44)과, 이 구동캠(44)과 접촉되어 구름 운동되는 롤러(46)와, 이 롤러(46)가 회전 가능하게 지지되고 구동캠(44)의 회전에 따라 직선 이동되는 작동로드(48)와, 작동로드(48)가 삽입되고 작동로드(48)의 작동에 따라 상하 직선 이동되면서 밸브로드(18)를 작동시키는 플런저(50)로 구성된다.

작동로드(48)와 플런저(50) 사이에는 스프링(52)이 장착되어 작동로드(48)의 작동력을 플런저로(50)로 전달한다.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 온수 조절밸브는 사용자가 외부 조절기를 조작하여 외부 조절기에서 발생된 전기적인 신호에 따라 구동모터(34)로 전원이 인가되어 구동모터(34)가 구동된다.

구동모터(34)의 구동에 의해 회전축(42)이 회전되고 이 회전축(42) 상에 형성된 구동캠(44)이 회전되면서 플런저(50)를 직선 이동시키고, 플런저(50)가 밸브 로드(18)를 밀어주면 밸브판(20)이 밸브시트(14)에 밀착되어 유로가 폐쇄된다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 온수 조절밸브는 외부 조절기에서 발생되는 전기적인 신호에 의해서만 구동모터가 작동되어 밸브가 작동되기 때문에 비상 상황이 발생되거나 전기적인 신호에 의한 조작이 어려울 때 밸브를 개폐할 수 없어 비상 상황에 적절하게 대처할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 밸브 구동기에 밸브를 수동으로 조작할 수 있는 수동 조작부를 설치하여 정전 및 비상 상황이 발생되거나 설치 및 수리 등을 필요로 하여 전기적인 신호에 의한 밸브조작이 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있도록 하는 온수 조절밸브를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 온수 조절밸브는 유로를 개폐하는 밸브부와, 이 밸브부를 작동시키는 밸브 구동부를 포함하고, 밸브 구동부는 하우징과, 하우징 내부에 회전 가능하게 지지되고 밸브부를 작동시키는 구동캠이 형성되는 회전축과, 하우징에 내장되어 전기적인 신호에 따라 회전축을 일방향으로 회전시키는 구동모터와, 하우징의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하여 회전축을 타방향으로 회전시키는 수동 핸들과, 수동 핸들이 조작될 때 회전축과 구동모터 사이의 동력전달을 차단하는 래칫 기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

수동핸들과 회전축 사이에는 베벨기어가 설치되어 수동핸들의 회전력을 회전축으로 전달하는 것을 특징으로 한다.

래킷 기어부는 구동모터와 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 기어 물림되는 피동기어와, 상기 피동기어의 내주면에 배치되고 회전축 상에 고정되는 연결기어와, 상기 피동기어의 내주면과 연결기어의 외주면에 형성되어 일방향으로만 동력을 전달하는 래칫을 포함하는 것을 특징으로 한다.

래칫은 피동기어의 내주면에 일정 간격을 두고 형성되는 래칫후크와, 연결기어의 외주면에 형성되어 래칫후크에 걸림되어 일방향으로만 동력을 전달하는 래킷돌기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명의 온수 조절밸브는 밸브 구동부에 밸브부를 수동으로 구동시킬 수 있는 수동 핸들 설치하고, 회전축과 구동모터 사이에 래칫 기어부를 설치하여 수동 핸들을 이용하여 회전축을 수동으로 회전시킬 때 래칫 기어부에 의해 구동모터와 회전축 사이의 동력을 차단함으로써, 정전 및 비상 상황이 발생되거나 설치 및 수리 등을 필요로 하여 전기적인 신호에 의한 밸브조작이 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 조절밸브의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 조절밸브의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 온수 조절밸브는 유체가 통과하는 배관(160)이 양단에 장착되고 유체의 흐름을 단속하는 밸브부(100)와, 이 밸브부(100)의 상측에 설치되어 밸브부(100)를 구동시키는 밸브 구동부(200)로 구성된다.

밸브부(100)는 양쪽 끝부분에 유체가 흐르는 배관(160)이 연결되고 내부에 밸브시트(190)가 형성되는 밸브바디(110)와, 이 밸브바디(110)에 수직방향으로 직선 이동 가능하게 배치되어 밸브 구동부(200)의 구동에 따라 직선 이동되는 밸브로드(120)와, 이 밸브로드(120)의 끝부분에 장착되어 밸브시트(190)에 접촉되거나 밸브시트(190)에서 분리되어 밸브의 개폐작용을 하는 밸브판(130)으로 구성된다.

밸브바디(110)의 양쪽 끝부분에는 배관(160)이 밀봉 가능하게 장착되는 소 켓(140)이 나사 결합되고 밸브바디(110)의 일측에는 밸브 구동부(200)와 연결되는 제1연결부(150)가 형성되고, 이 제1연결부(150)의 내부에는 밸브로드(120)가 직선 이동 가능하게 지지되는 지지부(170)가 장착된다.

그리고, 지지부(170)의 내부에는 밸브로드(120)를 원상태로 복귀시키는 리턴 스프링(180)이 장착된다.

밸브 구동부(200)는 밸브바디(110)에 형성되는 제1연결부(150)에 장착되는 하우징(210)과, 이 하우징(210) 내부에 장착되어 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 따라 구동력을 발생시키는 구동모터(220)와, 작업자가 직접 수동으로 조작하여 구동력을 발생시키는 수동 핸들(230)과, 상기 구동모터(220)와 수동 핸들(230) 중 어느 하나에서 발생되는 구동력을 밸브부(100)로 전달하는 동력 전달장치(300)를 포함한다.

하우징(210)의 일측에는 밸브부(100)에 형성되는 제1연결부(150)에 체결되는 제2연결부(240)가 형성되고, 제1연결부(150)와 제2연결부(240)는 소켓(250)에 의해 상호 체결될 수 있다.

구동모터(220)는 외부 조절기에서 전기적인 신호가 발생되면 전원이 인가되고 이에 따라 구동되면서 구동력을 발생시키며, 일방향으로만 회전되는 단방향 회전형 모터가 사용될 수 있다.

수동 핸들(230)은 하우징(210)의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하고, 하우징(210)에 회전 가능하게 지지된다.

동력 전달장치(300)는 하우징(210)에 수평방향으로 배치되어 회전 가능하게 지지되고 구동모터(220)와 수동 핸들(230) 중 어느 하나로부터 전달되는 구동력에 의해 회전되는 회전축(310)과, 이 회전축(310) 상에 형성되는 구동캠(320)과, 이 구동캠(320)과 접촉되어 구름 운동되는 롤러(330)와, 이 롤러(330)가 회전 가능하게 지지되고 구동캠(320)의 회전에 따라 직선 이동되는 작동로드(340)와, 작동로드(340)가 삽입되고 작동로드(340)의 작동에 따라 상하 직선 이동되면서 밸브로드(120)를 작동시키는 플런저(350)로 구성된다.

여기에서, 작동로드(340)와 플런저(350) 사이에는 스프링(360)이 장착되어 작동로드(340)의 작동력이 스프링(360)을 통해 플런저(350)로 전달될 수 있도록 한다.

그리고, 동력 전달장치(300)는 구동모터(220)와 회전축(310) 상에 설치되어 구동모터(220)의 구동력을 회전축(310)으로 전달하는 래칫 기어부(400), 수동 핸들(230)과 회전축(310) 사이에 설치되어 수동 핸들(230)의 회전력을 회전축(310)으로 전달하는 베벨기어(500)를 더 포함한다.

여기에서, 래칫 기어부(400)는 수동 핸들(230)을 조작할 때 구동모터(220)와 회전축(310) 사이의 동력전달은 차단할 수 있는 구조를 갖는다.

먼저, 래칫 기어부(400)는 구동모터(220)의 구동축 상에 고정되는 구동기어(410)와, 회전축(310) 상에 장착되고 구동기어(410)와 기어 물림되는 피동기어(420)와, 피동기어(420)의 내주면에 배치되고 회전축(310)에 고정되는 연결기어(430)와, 피동기어(420)의 내주면과 연결기어(430)의 외주면에 설치되어 일방향으로 동력을 전달하는 래칫(460)으로 구성된다.

여기에서 래킷(460)은 피동기어(420)의 내주면에 일정 간격을 두고 형성되는 래칫후크(440)와, 연결기어(430)의 외주면에 형성되어 래칫후크(440)에 걸림되어 일방향으로만 동력을 전달하는 래킷돌기(450)로 구성된다.

즉, 상기한 바와 같은 래킷 기어부(400)는 구동모터(220)가 구동되면 구동기어(410)가 일방향으로 회전되고 이 구동기어(410)와 기어 물림된 피동기어(420)가 일방향으로 회전된다. 그러면 피동기어(420)의 내주면에 형성되는 래칫후크(440)가 래킷돌기(450)에 걸림되어 동력이 연결기어(430)로 전달되어 회전축(310)이 회전된다. 이때, 회전축(310)이 반대방향으로 회전되면 회전력이 구동기어(410) 쪽으로 전달되지 않고, 피동기어(420)가 반대방향으로 회전되어도 그 회전력이 회전축(310)으로 전달되지 않는다.

베벨기어(500)는 수동 핸들(230)의 하단에 고정되는 제1베벨기어(510)와, 이 제1베벨기어(510)와 기어 물림되고 회전축(310)에 고정되는 제2베벨기어(520)로 구성된다.

여기에서, 수동 핸들(230)은 구동모터(220)에 의해 회전축(310)이 회전되는 방향과 반대방향으로 회전축(310)이 회전되도록 일방향으로 조작하여 밸브를 개폐시킨다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 작용을 다음에서 설명한다.

먼저, 구동모터의 구동에 의해 밸브를 개폐하는 작용을 살펴보면, 외부의 전 기적인 신호에 의해 구동모터(220)로 전원이 인가되면 구동모터(220)가 구동된다. 그러면, 구동기어(410)가 회전되고, 이 구동기어(410)와 기어 물림된 피동기어(420)가 회전된다. 그리고, 피동기어(420)와 연결기어(430) 사이에 설치되는 래칫(460)에 의해 피동기어(420)의 회전력이 연결기어(430)로 전달되어 회전축(310)이 회전된다.

그러면, 회전축(310) 상에 형성된 구동캠(320)이 회전되면서 롤러(330)를 눌러주고 롤러(330)가 연결된 작동로드(340)의 작용력이 스프링(360)을 통해 플런저(350)로 전달되어 플런저(350)가 하강된다.

그러면 플런저(350)와 접촉된 밸브로드(120)가 하강되면서 밸브로드(120)의 끝부분에 장착된 밸브판(130)이 밸브시트(190)에 밀착되어 유로를 차단한다. 이때, 회전축(310)은 180도 회전되어 밸브가 닫혀진 상태를 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 구동모터(220)가 다시 구동되면 구동캠(320)이 다시 180도 회전되면서 밸브판(130)이 밸브시트(190)에서 분리되어 유로를 개방한다.

이와 같은 구동모터에 의해 밸브의 개폐 작용을 하는 중 정전 등으로 인하여 외부로부터 전원인가가 불가능할 경우나 비상 상황 및 밸브의 설치 및 수리 등을 필요로 할 경우에 수동 핸들을 조작하여 밸브의 개폐작용을 한다.

수동 핸들(230)에 의한 밸브의 개폐 작용을 상세히 설명하면, 사용자가 수동 핸들(230)을 돌리면 수동 핸들(230)에 연결된 제1베벨기어(380a)가 회전되고 제1베벨기어(380a)와 기어 물림된 제2베벨기어(380b)가 회전되고 이에 따라 회전축(310)이 구동모터(220)에 의해 회전될 때와는 반대방향으로 회전된다. 그러면 구동 캠(320)이 회전되면서 위에서 설명한 바와 같이, 밸브를 닫아주거나 열어주는 동작을 수행한다.

이때, 회전축(310)은 구동모터(220)의 구동에 의해 회전될 때와는 반대방향으로 회전된다. 그러면, 연결기어(430)에 형성된 래칫돌기(450)가 피동기어(420)에 형성된 래킷후크(440)에 걸리지 않고 헛돌게 되는 일방향으로만 구동력이 전달되는 래킷(460)의 작용에 의해 회전축에 고정된 연결기어(430)는 회전축(310)과 같이 회전되지만 피동기어(420)는 회전되지 않는다. 따라서, 수동 핸들(230)을 조작하여 밸브를 개폐할 때에는 일방향으로 회전되는 구동모터(220)와의 연결이 차단되므로 구동모터의 영향을 받지 않게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 온수 조절밸브는 평소에 외부 조절기로부터 인가되는 전기신호에 따라 구동모터로 전원이 인가되어 밸브의 개폐작용을 수행하고, 구동모터가 손상되거나 비상상황이 발생되어 구동모터로 전원 공급이 어려울 때에는 사용자가 직접 수동 핸들을 조작하여 밸브의 개폐작용을 수행할 수 있도록 한다.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수온 조절밸브의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 단면도이다.

Claims (6)

1. 유로를 개폐하는 밸브부와, 상기 밸브부를 작동시키는 밸브 구동부를 포함하고,

   상기 밸브 구동부는 하우징과;

   상기 하우징 내부에 회전 가능하게 지지되고 밸브부를 작동시키는 구동캠이 형성되는 회전축과;

   상기 하우징에 내장되어 전기적인 신호에 따라 회전축을 일방향으로 회전시키는 구동모터와;

   상기 하우징의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하여 회전축을 타방향으로 회전시키는 수동 핸들과;

   상기 수동 핸들이 조작될 때 회전축과 구동모터 사이의 동력전달을 차단하는 래칫 기어부를 포함하는 수온 조절밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수동핸들과 회전축 사이에는 베벨기어가 설치되어 수동핸들의 회전력을 회전축으로 전달하는 것을 특징으로 하는 수온 조절밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 래킷 기어부는 구동모터와 연결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 기어 물림되는 피동기어와, 상기 피동기어의 내주면에 배치되고 회전축 상에 고정되는 연결기어와, 상기 피동기어의 내주면과 연결기어의 외주면에 형성되어 일방향으로만 동력을 전달하는 래칫을 포함하는 수온 조절밸브.
4. 제3항에 있어서,

   상기 래칫은 피동기어의 내주면에 일정 간격을 두고 형성되는 래칫후크와, 연결기어의 외주면에 형성되어 래칫후크에 걸림되어 일방향으로만 동력을 전달하는 래킷돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 수온 조절밸브.
5. 제1항에 있어서,

   상기 밸브 구동부는 상기 구동캠과 접촉되어 구름 운동되는 롤러와, 상기 롤러가 회전 가능하게 지지되고 구동캠의 회전에 따라 직선 이동되는 작동로드와, 상기 작동로드가 삽입되고 작동로드의 작동에 따라 상하 직선 이동되면서 밸브부의 밸브로드를 작동시키는 플런저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수온 조절밸브.
6. 제5항에 있어서,

   상기 작동로드와 플런저 사이에는 스프링이 장착되어 작동로드의 작동력이 스프링을 통해 플런저로 전달되는 것을 특징으로 하는 수온 조절밸브.

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