JP2022172471A - 流量制御スマート弁とこれを用いた流量制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
(実施例1-2)本発明は流量制御弁に関し、実施例1-1において、駆動部(200)は、開閉部(100)の上端部に選択的に結合する構造で形成される。
用途と構造上の形式などに応じて複数のカテゴリーに分類され、蛇口のように流体の遮断装置として多く用いられるストップ弁、円板状の弁で流量を制御する仕切弁、片方向にのみ流体の流れを制御する逆止弁、流体の圧力を制御及び維持できる減圧弁、ガスコックのように気体を遮断し方向を制御するコック弁などがある。
このとき、駆動部(200)は、流路上に配置される開閉部(100)と選択的に結合する構造で形成されてもよい。すなわち、駆動部(200)は、開閉部(100)から脱着される構造で形成され、維持補修時に管理者の補修作業に対する容易性を確保してもよい。
(実施例1-4)本発明は流量制御弁に関し、実施例1-3において、開閉部(100)は、前記結合ホール(201)の内周部に選択的に挿入される結合軸を含む。
駆動部(200)は、開閉部(100)から選択的に結合される構造で形成されてもよい。このとき、駆動部(200)は、開閉部(100)の上端部に結合される構造で形成されることによって、流路を実質的に開閉する構成が、流路を遮断する方向と重力の方向とを一致させることができる。上記のような構造は、意図せずに開閉部(100)が駆動部(200)から結合構造が解除された状態でも流路が閉鎖され、従属的に発生し得る安全事故をあらかじめ防止することができる。
従って、開閉部(100)は、流路の内部に配置され、駆動部(200)と結合して所定の高さに上昇又は下降する昇降部(110)と、長さ方向の両端部に流入管(1)と流出管(2)とからなる流路が結合されるハウジング(120)とを含む。このとき、昇降部(110)は、ハウジング(120)の内部に配置され、ハウジング(120)の内部に形成される流路を選択的に開閉させてもよい。
(実施例2-3)本発明は流量制御弁に関し、実施例2-2において、昇降部(110)は、第1ハウジング(121)の内側上端部に配置され、第1流出口(121-2)と対向配置される構造で形成される。
(実施例2-4)本発明は流量制御弁に関し、実施例2-3において、ハウジング(120)は、上部に形成され、第1流出口(121-2)と連通する第2流入口(122-1)、及び長さ方向の他端部に形成され、前記流出管(2)と結合する第2流出口(122-2)を含む。
流入管(1)から流体を供給される第1ハウジング(121)は、一端部で流入管(1)と結合する第1流入口(121-1)と、下端部に流体を排出させる第1流出口(121-2)とを含んでもよい。このとき、昇降部(110)は、第1流出口(121-2)と対向する上端部に配置されることによって、第1流出口(121-2)に流体が排出されることを選択的に制御できる。
すなわち、昇降部(110)が所定の高さに下降して第1流出口(121-2)を閉鎖させると、流体が第2流入口(122-1)を介して第2ハウジング(122)の内部に流入されない。よって、流出管(2)に流体の供給が行われず、該当流路が閉鎖されることになる。
(実施例2-6)本発明は流量制御弁に関し、実施例2-5において、前記回転軸(112)は外周部から延び、前記ガイド(113)の内周部と接する回転力伝達手段(112-1)を含む。
昇降部(110)は、ハウジング(120)の内部に形成される流路を選択的に遮断する開閉部材(111)、上端部が駆動部(200)と結合して回転する回転軸(112)、開閉部材(111)の上昇及び下降経路を誘導するガイド(113)を含む構造で形成されてもよい。このとき、回転軸(112)の下端部は、外周部から延びて開閉部材(111)に回転力を伝達する回転力伝達手段(112-1)を含んでもよい。
すなわち、回転力伝達手段(112-1)は、駆動部(200)が供給する回転力を開閉部材(111)に伝達し、該当流路上で開閉部材(111)の位相を決定する。
(実施例2-8)本発明は流量制御弁に関し、実施例2-6において、回転力伝達手段(112-1)の外周部と前記ガイド(113)の内周部とは、所定のピッチ値を有する複数のねじ山とねじ溝を含む。
このとき、回転軸伝達手段(112-1)の外周部は、所定のピッチ値を有する複数のねじ山とねじ溝を含む構造で形成されてもよい。これと接する開閉部材(111)又はガイド(113)の内周部も、対応する形状の複数のねじ山とねじ溝が形成されることによって、回転軸(122)の回転力を開閉部材(111)の上昇又は下降する力に変換する。
(実施例3-3)本発明は流量制御弁に関し、実施例3-2において、動力手段(211)は、印加される電力によって選択的に回転するモータを含む。
このとき、動力手段(211)により動力を伝達される回転軸(112)が回転しなければならない構造的な特性上、動力手段(211)は、回転軸(112)の上端部に回転力を付与するモータで形成されることが好ましい。
(実施例3-5)本発明は流量制御弁に関し、実施例3-4において、動力伝達部(212)は、動力手段(211)と昇降部(110)との間に介在される複数の動力伝達ギヤを含む。
上述の構造では、動力部(210)は、一側が動力手段(211)と結合し、他側が回転軸(122)の上端部と結合される動力伝達部(212)を含んでもよい。このとき、動力伝達部(212)は、印加された電力によって最終的に回動する従動軸と結合すると共に、回転軸(122)の上端外周部と結合する複数の動力伝達ギヤ構造体で形成されることが好ましい。
電源供給手段を通じて電力が円滑に供給されない場合、該当流路に対する開閉が行われない問題が発生し得る。上述の問題を解決するために、電源供給部(230)は、電源供給手段を通じて供給された電力を一時的に収容する蓄電池を含んでもよい。すなわち、電源供給手段から電力が供給されない非常時に、蓄電池に収容された電力を活用して動力部(210)に電力を印加してもよい。
このとき、制御部(220)は他の構成から演算基盤測定値を供給される受信部(221)、受信部(221)を介して伝達された測定値に基づいて昇降部(110)の昇降高さ値を演算する演算部(222)、演算部(222)で演算が完了したデータを他の構成に伝達する送信部(223)を含む構造で形成されてもよい。
(実施例4-3)本発明は流量制御弁に関し、実施例4-1において、送信部(223)は、演算部(222)で演算された値を動力部(210)に送信する駆動送信部(223-1)を含む。
駆動受信部(221-1)で受信する測定値に基づいて、演算部(222)は、流路上で開閉部材(111)が配置される位相値を演算する。このとき、送信部(223)は、動力部(210)に演算値を送信する構造で形成されてもよい。すなわち、送信部(223)は、動力部(210)と連動して、動力手段(211)に印加される動力の大きさを送信する駆動送信部(223-1)を含んでもよい。
(実施例4-5)本発明は流量制御弁に関し、実施例4-1において、送信部(223)は、演算部(222)で演算された値を外部サーバに送信する遠隔送信部(223-2)を含む。
上述の構造を実現するために、受信部(221)は、外部から流路開閉信号を受信する遠隔受信部(221-2)を含んでもよい。すなわち、演算部(222)は、遠隔受信部(221-2)から伝達される値に基づいて流路を開閉するか否かに対する値を演算する。
演算部(222)で演算された値を他の構成に伝達する送信部(223)は、外部に流路を開閉するか否かに対する値を送信する構造で形成されることによって、管理者は、開閉部(100)の流路の開閉可否を遠距離で認知することができる。上述の構造を実現するために、送信部(223)は、外部に流路開閉状態を送信する遠隔送信部(223-2)を含んでもよい。
(実施例5-2)本発明は流量制御弁に関し、実施例5-1において、受信部(221)は、電源供給部(230)から受信した測定値をオフセット演算部(222-2)に優先的に伝達する構造で形成される。
このとき、電源供給部(230)には、電気的な回路を維持するための最小限の電力が印加されることによって、受信部(221)から演算部(222)に伝達する電力データに誤差が含まれることがある。よって、演算部(222)は、受信部(221)が伝達する測定値の誤差を補正するオフセット演算部(222-2)を含む構造で形成されてもよい。
(実施例5-4)本発明は流量制御弁に関し、実施例5-3において、比較判断部(222-2B)は、基準値設定部(222-2A)に格納された誤差範囲を外れた測定値に限り、開閉演算部(222-1)に測定値を伝達する構造で形成される。
(実施例5-5)本発明は流量制御弁に関し、実施例5-1において、開閉演算部(222-1)は、動力部(210)から昇降部(110)に供給される動力の大きさを演算する構造で形成される。
上述の技術を具現するために、オフセット演算部(222-2)は、管理者が設定した誤差範囲を格納する基準値設定部(222-2A)と、格納された誤差範囲と受信部(221)から伝達された測定値とを比較する比較判断部(222-2B)とを含む構造で形成されてもよい。
比較判断部(222-2B)で演算した結果が誤差範囲を外れたと判断されると、受信部(221)に受信された測定値は開閉演算部(222-1)に伝達され、昇降部(110)の上昇又は下降の高さ値を演算する。すなわち、開閉演算部(222-1)は、誤差範囲を外れた測定値のみを選択的に演算する構造で形成されてもよい。
(実施例6-2)本発明は流量制御弁に関し、実施例6-1において、表示部(240)は、動力部(210)が昇降部(110)に供給した動力の大きさを外部に出力する表示窓(241)を含む。
(実施例6-3)本発明は流量制御弁に関し、実施例6-2において、表示窓(241)は透明な材質で形成される。
上述の問題点を解決するために、駆動部(200)は、開閉部(100)が配置される該当流路上で昇降部(110)が配置される位相と通過する流量に対するデータを表示する表示部(240)を含む構造で形成されてもよい。
このとき、表示部(240)は、駆動部(200)の下端部に形成され、内部状態を投映する表示窓(241)を含む構造で形成されてもよい。すなわち、透明な材質で形成される表示窓(241)を通じて、管理者は駆動部(200)の状態を容易に認知することができる。
(実施例6-5)本発明は流量制御弁に関し、実施例6-4において、表示窓(241)と対向配置される状態表示プーリ(242)の厚さ方向の一面には、状態表示プーリ(242)の外径と対応する曲率値を有し、長さ方向に沿って複数の色を含むスペクトル(242-1)を含む。
表示部(240)は、昇降部(110)に上昇又は下降する力を伝達する動力部(210)の現在状態を表示窓(241)に投映させる状態表示ギヤ(242)を含み、状態表示ギヤ(242)は、動力部(210)と結合する構造で形成されてもよい。
このとき、状態表示ギヤ(242)は、表示窓(241)と対向する位置に複数の色を含むスペクトル(242-1)が配置されてもよい。スペクトル(242-1)は、状態表示ギヤ(242)の外径と同一の曲率値を有する形状で形成されることによって、表示窓(241)は、動力部(210)により回転する状態表示ギヤ(242)の回転量によって異なる色で表示される構造で形成される。
(実施例7-2)本発明は流量制御システムに関し、実施例7-1において、測定部(20)は、計測した値を前記駆動部(200)に送信する構造で形成される。
測定部(20)で、リアルタイムで計測された値は流量調節部(10)に伝達され、流路の内部条件によって通過流量を従属的に可変させてもよい。このとき、測定部(20)で測定された値に基づいて、演算部(222)は、該当流路を通過する流量に対する最適化された値を演算する。すなわち、演算部(222)は、昇降部(110)の上昇又は下降する高さの最適値を演算する。よって、測定部(20)で計測された流体の諸元値は受信部(221)に供給され、演算部(222)の演算基盤データを用意する。
(実施例7-4)本発明は流量制御システムに関し、実施例7-2において、測定部(20)は、流量調節部(10)の前段と後段の流速値をリアルタイムで計測する流速測定部(22)を含む。
(実施例7-5)本発明は流量制御システムに関し、実施例7-2において、測定部(20)は、流量調節部(10)の前段と後段の温度値をリアルタイムで計測する温度測定部(23)を含む。
2:流出管
10:流量調節部
20:測定部
21:圧力測定部
22:速度測定部
23:温度測定部
30:外部サーバ
100:開閉部
110:昇降部
111:開閉部材
112:回転軸
112-1:回転伝達手段
113:ガイド
120:ハウジング
121:第1ハウジング
122:第2ハウジング
200:駆動部
201:結合ホール
210:動力部
211:動力手段
212:動力伝達部
220:制御部
221:受信部
221-1:駆動受信部
221-2:遠隔受信部
222:演算部
222-1:開閉演算部
222-2:オフセット演算部
222-2A:基準値設定部
222-2B:比較判断部
223:送信部
223-1:駆動送信部
223-2:遠隔送信部
230:電源供給部
240:表示部
241:表示窓
242:状態表示ギヤ
242-1:スペクトル
Claims (7)
- 流体が流れる流路に設けられる弁において、
流路の内部に配置され、選択的に流体を通過させる開閉部(100)、及び
前記開閉部(100)と結合し、流路上に前記開閉部(100)の位置を制御する駆動部(200)を含むことを特徴とする流量制御スマート弁。 - 前記開閉部(100)は、
流路の内部に配置され、流体を選択的に通過させる昇降部(110)、及び
前記昇降部(110)を内部に収容し、一側が流入管(1)と結合し、他側が流出管(2)と結合するハウジング(120)を含むことを特徴とする請求項1に記載の流量制御スマート弁。 - 前記駆動部(200)は、
電源を印加され、流路内における前記昇降部(110)の位置を制御する動力部(210)、
前記動力部(210)に印加される電力を制御する制御部(220)、及び
前記動力部(210)及び制御部(220)と連動して、前記昇降部(110)の位置制御に必要な電力を供給する電源供給部(230)を含むことを特徴とする請求項2に記載の流量制御スマート弁。 - 前記制御部(220)は、
前記昇降部(110)の位置制御のための測定値を伝達される受信部(221)、
前記受信部(221)から伝達された測定値に基づいて、前記昇降部(110)の流路を開閉するか否かを決定する演算部(222)、及び
前記演算部(222)で演算された値を外部に送信する送信部(223)を含むことを特徴とする請求項3に記載の流量制御スマート弁。 - 前記演算部(222)は、
流路を開閉するか否かを決定する開閉演算部(222-1)、及び
前記受信部(221)から伝達される測定値に対する誤差を補正するオフセット演算部(222-2)を含むことを特徴とする請求項4に記載の流量制御スマート弁。 - 前記駆動部(200)は、
流路内における前記昇降部(110)の現在位置に対するデータを出力する表示部(240)を含むことを特徴とする請求項3に記載の流量制御スマート弁。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項の流量制御スマート弁を用いて建築物に供給される流量を制御するシステムにおいて、
前記開閉部(100)及び駆動部(200)が配置され、流路内の流体に対する条件を制御する流量調節部(10)、及び
前記流量調節部(10)の前段と後段にそれぞれ配置され、流路内の流体に対する条件をリアルタイムで計測する測定部(20)を含むことを特徴とする流量制御システム。
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