KR100975662B1 - 온수조절밸브의 컨트롤 장치 - Google Patents

온수조절밸브의 컨트롤 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온수조절밸브의 컨트롤 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치는 컨트롤 장치 자체에 온/오프 스위치 유닛이 구비됨으로써, 온수조절밸브의 개도 자동 셋팅은 물론 온/오프 시, 드라이브의 작동 범위를 자동으로 설정할 수 있고, 피드백 입출력 및 차압 유무를 식별하여 정밀 제어가 가능하다.
온수조절밸브, 컨트롤 장치, 온/오프 스위치 유닛

Description

온수조절밸브의 컨트롤 장치{Apparatus for controlling hot-water control valve}
본 발명은 아파트, 빌라나 단독 주택의 난방제어용으로 사용되며 온수조절밸브의 중간에 설치되어 온수조절밸브의 개도양(開度量)을 미세하게 제어할 수 있는 온수조절밸브의 컨트롤 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 컨트롤 장치 자체에 설치된 온/오프 스위치 유닛을 이용하여 온수조절밸브의 개도 양을 미세 조절할 수 있는 온수조절밸브의 컨트롤 장치에 관한 것이다.
일반적으로 컨트롤 장치(구동기 혹은 엑츄에이터)는 온도 감지방식에 따라 실내기온 감지방식과 환수온도 감지방식으로 대별된다.
전자는 실내기온을 감지하여 난방 온수 순환량을 조절하여 실내온도를 유지하므로 조절기가 실내에 있어 기본적인 구조로는 실내기온을 적절하게 유지하기에 좋고 조작 상 편리한 면은 있다. 그러나, 감지되는 온도 폭이 체감온도에 따르지 못하고 감지 부를 대표실에 설치할 경우 다른 방과의 온도 왜곡이 커서 전반적인 온도 유지가 곤란하고 온돌구조에서 온수 순환량 변화 후 실내온도 변화까지의 반응시간이 매우 늦으므로 동일 실내에서도 실내기온 진폭이 큰 단점이 있다. 또 온/오프 제어방식만이 유용하게 활용되고 있다.
후자는 환수온도를 감지하므로 방바닥 온도 변화에 대한 조절반응이 빠르고 온도 진폭이 매우 작다. 각 방의 합류된 환수온도를 감지하여 조절되므로 각 방이 평균적인 온도를 유지하고 온돌문화를 가지는 한국주택에 적합한 장점은 있으나, 컨트롤 장치가 밸브와 일체로 구성되어 싱크대 밑에 있는 분배기 실에 있으므로 조작이 불편하다.
한편, 실용신안공고 제0387231호에는 본 발명의 발명자에 의해 출원된 온수조절밸브의 컨트롤 장치가 개시되어 있다.
종래 온수조절밸브의 컨트롤장치는 상,하부가 관통되는 소정 공간을 갖는 하부 체와, 상기 하부 체의 상부에 상,하 방향으로 소정거리 수직 이동시킬 수 있게 결합된 링 체와, 상기 링 체의 상부로 결합된 캡으로 이루어진 케이스 본체; 상기 캡의 내부에 설치된 모터와, 그 모터와 연결되어 모터의 회전을 감속 회전시키기 위한 감속기어들과, 상기 감속기어들에 의해 감속 회전되게 설치된 회전축과, 상기 회전축에 결합되며 상기 하부 체의 소정 공간에 위치되어 제자리 회전하는 스크류와, 상기 스크류에 결합되어 그 스크류의 회전에 의해 상기 하부 체의 소정 공간에서 상하방향으로 수직 이동되어 밸브의 개폐를 조작하기 위한 작동 체를 구비하는 구동장치; 및 상기 감속기어들 중 어느 하나에 등 간격으로 배열되게 설치한 자석들과 상기 자석들이 설치된 감속기어가 회전할 때 자석들 간의 시간 및 회전수, 회 전방향을 홀 센서로 체크하여 전자신호로 변환하고 그 전자신호에 의해 제어 값과 구동 값을 연산하여 상기 모터를 제어하도록 한 마이컴으로 이루어진 제어장치로 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래 온수조절밸브의 컨트롤 장치에 있어서는, 동력전달을 위해 많은 기어들이 필요하며 감속 비가 낮고 내구성이 취약할 뿐만 아니라 소음이 발생하고 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한 온수조절밸브의 개도 양을 미세하게 조절하는 기능이 떨어져 온수조절밸브의 유량을 적절히 제어하여 해당 룸의 실내온도를 효율적으로 조절할 수 없었다.
본 발명의 목적은 적은 기어를 사용하면서도 감속 비와 내구성을 높이고 소음과 제조비용을 대폭 감소시킬 수 있는 온수조절밸브의 컨트롤 장치를 제공하는데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 컨트롤 장치 자체에 설치된 온/오프 스위치 유닛을 이용하여 온수조절밸브의 미세 조절이 가능함과 아울러 전원이 차단된 상태에서도 간편하게 수동 조작이 가능한 온수조절밸브의 컨트롤 장치를 제공하는데에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치는 온수조절밸브에 고정 설치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 고정 설치되는 마운팅 플레이트; 상기 마운팅 플레이트에 제자리 회전 가능하게 수직으로 설치되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 하부에 나사 결합되며, 상기 드라이브 샤프트의 회전에 의해 상기 드라이브 샤프트의 길이방향으로 승강되면서 상기 온수조절밸브의 개도를 조절하도록 상기 바디 하우징의 내부에 설치되는 드라이브; 상기 드라이브 샤프트의 상부 끝단 부에 고정 설치되는 핸들 휠; 상기 마운팅 플레이트에 회전 가능하게 설치되며, 상기 드라이브 샤프트와 이 맞물림되는 파이널 기어; 상기 파이널 기어에 이 맞물림되어 있는 상기 드라이브 샤프트를 회전시킬 수 있도록 상기 마운팅 플레이트에 고정 설치되는 구동유닛; 상기 구동유닛의 동력을 상기 파이널 기어에 전달하기 위해 상기 마운팅 플레이트에 설치되는 동력전달유닛; 상기 핸들 휠의 수동 동작 시, 상기 드라이브 샤프트와 상기 파이널 기어의 이 맞물림을 선택적으로 해제할 수 있도록 상기 마운팅 플레이트에 탄력적으로 설치되는 클러치 유닛; 및 상기 구동유닛에 전기적으로 연결되어 상기 온수조절밸브의 개도양을 제어하는 회로유닛을 포함하며, 상기 회로유닛의 상부에는 상기 회로유닛과 회로적으로 연결되며, 상기 하우징의 외부로 노출되는 N개의 온/오프 스위치로 구성되는 온/오프 스위치 유닛이 구비된다.
상기 하우징은 상기 온수조절밸브에 고정되는 바디 하우징과, 상기 바디 하우징의 상부에 결합되는 캡 하우징으로 구성되고, 상기 N개의 온/오프 스위치는 상기 캡 하우징 외부로 노출되어 있다.
상기 온/오프 스위치 유닛은 N-1개의 기능키와 1개의 리셋 키로 구성되어 있다. 그리고 상기 기능키는 2(N-1)개의 조합 기능을 갖도록 조절 가능하다.
본 발명에 의할 경우 적은 기어를 사용하면서도 감속 비와 내구성을 높일 수 있게 되고, 소음과 제조비용을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.
또한 컨트롤 장치 자체에 설치된 온/오프 스위치 유닛을 이용하여 온수조절밸브의 미세 조절이 가능하게 됨과 아울러 전원이 차단된 상태에서도 온수조절밸브의 수동 조작이 간편하게 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 컨트롤 장치가 구비된 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 컨트롤 장치가 구비된 자동 제어 난방시스템(10)은 난방 온수 배관(10a)을 흐르는 난방 온수를 선택적으로 가열하는 가열수단(11)과, 상기 가열수단(11)에 의해 가열된 난방 온수를 복수 개의 룸(12) 쪽으로 공급하는 난방 온수 공급 헤더(13)와, 상기 각 룸(12)으로부터 배송된 난방 온수를 상기 가열수단(11) 쪽으로 다시 환수하기 위한 난방 온수 환수 헤더(14)와, 상기 난방 온수 환수 헤더(14)의 온수조절밸브(15)에 설치되는 컨트롤 장치(100)를 구비한다. 그리고 상기 각 룸(12)에는 상기 각 컨트롤 장치(100)와 상응하는 복수 개의 룸 조절기(16)가 설치되어 있다.
본 발명의 컨트롤 장치(100)는 종전과는 달리 각 룸의 온수조절밸브(15)를 조절하기 위한 N개의 온/오프 스위치(201-205)로 구성되는 온/오프 스위치 유닛(200)을 구비한다.
본 발명의 컨트롤 장치(100)는 상기 N개의 온/오프 스위치(200)에 있어서, 2(N-1)개의 조합에 의하여 다양한 기능 구현이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치(100)에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치를 보인 외관 사시도이고, 도 3은 도 2의 분리 사시도이며, 도 4는 도 2의 종단면도이다.
도 2 내지도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치(100)는 온수조절밸브(15: 도 1 참조)에 고정 설치되는 하우징(Housing)(110)을 구비한다.
상기 하우징(110)은 상기 온수조절밸브(15)에 고정되는 바디 하우징(111)과, 상기 바디 하우징(111)의 상부에 결합되는 캡 하우징(112)으로 구성된다.
상기 바디 하우징(111)을 상기 온수조절밸브(15)에 고정할 수 있도록 상기 바디 하우징(111)의 하부에 고정 너트(Fixing nut)(113)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 바디 하우징(111) 내부에는 마운팅 플레이트(Mounting plate)(114)가 통상의 체결수단, 예를 들어 볼트(미도시)로 고정 설치되어 있다.
상기 마운팅 플레이트(114)는 베이스 플레이트(115)와, 상기 베이스 플레이트(115)와 일정 간격을 두고 상기 베이스 플레이트(115)의 상방으로 설치되는 탑 플레이트(116)로 구성되어 있다.
상기 베이스 플레이트(115)의 측면에 후크(117)가 돌출 형성되고, 상기 후크(117)가 상기 탑 플레이트(116)의 상면에 형성된 후크 홈(118)에 걸리게 되어, 상기 베이스 플레이트(115)와 상기 탑 플레이트(116)가 결합될 수 있다.
상기 마운팅 플레이트(114)에는 드라이브 샤프트(120)가 수직으로 설치되어 있으며, 상기 드라이브 샤프트(120)는 제자리에서 회전 가능하게 결합되어 있다.
이와 상응하여 상기 드라이브 샤프트(120)의 하부에는 드라이브(Drive)(일명, 승강 샤프트)(130)가 수직으로 설치되어 있다.
상기 드라이브(130)는 상기 드라이브 샤프트(120)와 나사 결합되어 있고, 상기 드라이브 샤프트(120)의 회전에 의해서 상기 드라이브 샤프트(120)의 길이방향으로 승강(昇降) 되면서 상기 온수조절밸브(15)의 개도 양을 조절하도록 상기 바디 하우징(111)의 내부에 설치되어 있다.
좀더 상세하게는, 상기 드라이브 샤프트(120)의 하부에는 삽입 홀(121)이 형성되고, 상기 삽입 홀(121)의 내주 면에는 암 나사 부(122)가 형성되며, 이와 상응 하도록 상기 드라이브(130)는 상기 삽입 홀(121)에 끼워져 나사 결합될 수 있도록 외주 면에 숫 나사 부(132)가 형성될 수 있다.
상기 드라이브 샤프트(120)의 끝단 부에는 종 방향으로 리브 홈부(Rib groove portion)(123)가 형성되고, 상기 리브 홈부(123)에 핸들 휠(140)이 끼워지며, 상기 핸들 휠(140)은 볼트(B)에 의해 상기 드라이브 샤프트(120)의 끝단 부에 고정되어 있다. 상기 핸들 휠(140)의 외 측면에는 마감용 커버(141)가 부착되어 있다.
상기 드라이브(130)에는 가이드 핀(133)이 고정되고, 상기 가이드 핀(133)은 상기 바디 하우징(111)의 가이드 홈(111a)을 따라 승강 가능하게 설치되어 있다.
상기 가이드 핀(133)은 상기 드라이브(130)의 승강을 원활하게 하는 역할을 한다.
상기 마운팅 플레이트(114), 즉 베이스 플레이트(115)와 탑 플레이트(116) 사이에는 파이널 기어(150)가 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 드라이브 샤프트(120)와 이 맞물림(치합)(齒合)되어 있다.
즉, 상기 드라이브 샤프트(120)와 이 맞물림(치합) 되도록 상기 파이널 기어(150)의 센터 부(150a)에는 다수의 치 홈(153)을 갖는 링 부재(152)가 스프링(154)에 의해 탄력적으로 끼워지고, 상기 링 부재(152)의 치 홈(153)에는 상기 드라이브 샤프트(120)의 중간에 형성된 치 돌기(125)가 결합되어 있다.
상기 파이널 기어(150)에 이 맞물림되어 있는 상기 드라이브 샤프트(120)를 회전시킬 수 있도록 상기 베이스 플레이트(115)에 구동유닛(160)이 고정 설치되어 있다.
상기 구동유닛(160)의 동력을 상기 파이널 기어(150), 좀더 정확하게는 상기 파이널 기어(150)에 치합되어 있는 드라이브 샤프트(120)에 전달하기 위해서 상기 베이스 플레이트(115)와 상기 탑 플레이트(116) 사이에 동력전달유닛(170)이 구비되어 있다.
상기 동력전달유닛(170)은 상기 구동유닛(160)의 회전축(161)에 고정되는 구동기어(171); 상기 구동기어(171)와 이맞물리는 워엄 휠(173); 일 측은 상기 워엄 휠(173)과 결합되고 타 측은 상기 파이널 기어(150)와 이맞물리는 워엄 기어(175); 및 상기 워엄 휠(173)과 상기 워엄 기어(175) 사이에 개재되는 압축 스프링(177)으로 구성될 수 있다.
상기 압축 스프링(177)은 워엄 휠(173)과 상기 워엄 기어(175) 사이에 개재되어 구동유닛(160)의 동력이 원활하게 전달되도록 하는 역할을 할 뿐만 아니라 후술할 리미트 센서(S1)(S2)를 선택적으로 접촉하는 역할을 한다.
상기 핸들 휠(140)의 수동 동작 시, 즉 전원 차단으로 인하여 드라이브 샤프트(120)를 수동으로 회전시켜야 할 경우에는, 상기 구동유닛(160)과의 연결을 차단해야 하며, 이를 위해 클러치 유닛(180)이 구비되어 있다.
상기 클러치 유닛(180)은 상기 드라이브 샤프트(120)와 상기 파이널 기어(150)의 이 맞물림을 선택적으로 해제할 수 있도록 상기 탑 플레이트(116)의 상면에 탄력적으로 설치되어 있다.
다시 말해, 구동유닛(160)에 의해 작동되는 경우(전원이 인가된 정상 상태) 에서는, 클러치 유닛(180)이 어떠한 동작도 하지 않기 때문에 파이널 기어(150)와 드라이브 샤프트(120)가 치합되어 있지만, 수동에 의해 작동되는 경우(전원 차단상태)에서는 클러치 유닛(180)이 핸드 휠(140)에 눌려서 파이널 기어(150)와 드라이브 샤프트(120)의 치합을 분리하는 기능을 한다.
상기 클러치 유닛(180)의 구성을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 클러치 유닛(180)은 상기 드라이브 샤프트(120)에 끼워지는 환형의 끼움 부(181)와, 상기 끼움 부(181)로부터 하방으로 연장 형성되는 돌기 부(183)로 구성되며, 상기 돌기 부(183)는 상기 탑 플레이트(116)의 상면에 형성된 삽입 홀(116a)을 관통하여 위치되어 있다.
상기 클러치 유닛(180)의 세 개의 돌기 부(183)를 가지며, 상기 돌기 부(183)는 120°로 균일하게 배치될 수 있다.
상기 클러치 유닛(180)의 상부에는 상기 핸들 휠(140)을 탄력적으로 지지하는 압축 스프링(143)이 설치될 수 있다.
상기 드라이브(130)의 개폐를 확인할 수 있도록 상기 마운팅 플레이트(114)의 일 측면에는 상기 가이드 핀(133)의 접촉에 의해 작동되는 2개의 리미트 센서(S1)(S2)가 설치되어 있으며, 상기 마운팅 플레이트(114)의 타 측면에는 상기 가이드 핀(133)의 승강 작동에 의해 작동하는 저항 센서(S3)가 구비되어 있다.
상기 가이드 핀(133)의 접촉에 의해 상기 리미트 센서(S1)가 눌려질 경우에는 드라이브(130)에 의해 온수조절밸브(15)가 완전히 폐쇄된 경우이고, 상기 가이드 핀(133)의 접촉에 의해 상기 리미트 센서(S2)가 눌려질 경우에는 드라이브(130) 에 의해 온수조절밸브(15)가 완전히 개방된 경우이다. 이때에는 모두 구동유닛(160)의 작동이 중지된다.
그리고, 상기 가이드 핀(133)의 승강 위치를 정확히 파악해야만, 온수조절밸브의 개도를 미세하게 조절할 수 있는바, 이를 위해 상기 저항 센서(S3)는 저항의 크기를 이용하여 상기 가이드 핀(133)의 승강 위치를 정확히 파악하는 역할을 한다.
상기 바디 하우징(111)의 내부 바닥면에는 상기 드라이브 샤프트(120)의 승강을 가이드 하는 가이드 턱(111b)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 드라이브(130)의 하부 내면에는 요크(130a)가 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 하우징(110) 내부에는 상기 구동유닛(160)에 전기적으로 연결되어 상기 온수조절밸브(15)의 개도 양을 제어하기 위한 회로유닛(190)이 구비되어 있다.
그리고 상기 탑 플레이트(116)의 상방, 즉 상기 회로유닛(190)의 상면에는 이와 회로적으로 연결되며, 상기 하우징(110)의 외부로 노출되는 N개의 온/오프 스위치(201-205)로 구성되는 온/오프 스위치 유닛(200)이 구비되어 있다.
상기 하우징(110)은 상기 온수조절밸브(15)에 고정되는 바디 하우징(111)과, 상기 바디 하우징(111)의 상부에 결합되는 캡 하우징(112)으로 구성되고, 상기 온/오프 스위치 유닛(200)은 상기 캡 하우징(112)의 외부로 노출되어 있다.
상기 N개, 예를 들어 5개의 온/오프 스위치 유닛(200)은 N-1개의 기능키들(201-204)과 1개의 리셋 키(205)로 구성되어 있다.
여기서 상기 기능키들(201-204)은 2(N-1)개의 조합, 즉 이진법에 의해 다양한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 회로유닛(190)은 다수의 온/오프 스위치(200)로부터 구동 출력 신호를 받으면, 구동유닛(160)을 정/역방향으로 구동시키면서 온수조절밸브(15)의 개도 양을 조절하는 일련의 작동을 제어한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 컨트롤 장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
가열수단(11), 예를 들어 보일러에 의해 가열된 난방 온수가 펌프(미도시)에 의해서 온수 배관(10a)을 따라 온수 공급 헤더(13)로 유입된 후, 각 룸(12)을 거치고 다시 난방 온수 환수 헤더(14)를 거쳐 보일러(11)로 환수된다. 이러한 난방 온수의 순환에 의한 열교환에 의해서 각 룸(12)의 난방을 실행한다.
만약, 사용자가 복수 개의 룸(12)들 중 어느 하나의 룸, 예를 들어 첫 번째 룸(12)의 실내 온도를 조절하기 위해 그 룸(12)의 룸 조절기(16)를 조작하면, 그 룸 조절기(16)에서는 첫 번째 컨트롤 장치 구동 신호를 출력한다.
이때 사용자는 컨트롤 장치(100)의 온/오프 스위치 유닛(200)을 조작함으로써, 온수조절밸브(15)를 제어하고, 그 온수조절밸브(15)의 개도 양의 미세 조정에 의해서 해당 룸(12)의 난방 온도를 적절하게 조절할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 컨트롤 장치의 작동에 대하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서는 5개의 온/오프 스위치(201-205)를 일 예로 설명하기로 한다.
5개의 온/오프 스위치(201-205)는 상기 회로유닛(190)의 상부에 상기 회로유닛(190)과 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 하우징(110)의 외부로 노출되어 있다.
이와 같이 온/오프 스위치 유닛(200)이 상기 하우징(110)의 외부로 노출된 이유는 사용자가 상기 온/오프 스위치 유닛(200)을 조작하기 쉽게 하기 위해서이다.
상기 5개의 온/오프 스위치(201-205) 중 4개는 기능키들(201-204)이며, 마지막 1개는 리셋 키(205)이다.
제 1 기능키(201)는 온 오프 시, 온수조절밸브(15)의 정상개방과 폐쇄 선택, 즉 동작 범위를 설정하는 기능을 하며, 제 2 기능키(202) 및 제 3 기능키(203)는 온 오프시 피드 백 입/출력을 나타내며, 제 4 기능키(204)는 온 오프 시 신호 출력을 위한 차압 유무를 식별한다. 그리고 리셋 키(205)는 사용자가 수동으로 정한 범위, 예를 들어 1-10까지 일 경우, 사용자가 3까지 셋팅할 때, 3까지만 개도 되도록 셋팅하는 역할을 한다.
이와 같이, 상기 다수의 온/오프 스위치 유닛(200)에서 출력된 구동신호에 의해서 구동유닛(160)이 구동되면, 회전축(161)에 고정된 구동기어(171)가 워엄 휠(173)을 회전시키고, 워엄 휠(173)은 워엄 기어(175)를 회전시키며, 워엄 기어(175)는 다시 파이널 기어(150)를 회전시킨다.
전원이 인가된 상태에서, 구동유닛(160)이 구동할 때에는 클러치 유닛(180) 의 돌기 부(183)가 상기 링 부재(152)를 하방으로 누르지 않기 때문에, 상기 링 부재(152)의 치 홈(153)에 상기 드라이브 샤프트(120)의 치 돌기(125)가 결합된 상태를 유지하며, 이때 파이널 기어(150)의 회전이 드라이브 샤프트(120)에 전달되어 상기 드라이브 샤프트(120)는 회전된다(도 6 참조).
상기 드라이브 샤프트(120)가 회전하면, 상기 드라이브 샤프트(120)와 나사 결합되어 있는 드라이브(130)가 적정한 위치로 승강하고, 이때 온수조절밸브(15)의 개도양을 미세하게 조절하여 온수조절밸브(15)의 유량을 제어함으로써, 해당 룸(12)의 실내온도를 조절할 수 있게 된다.
상기 온수조절밸브(15)의 개도 양을 미세하게 조절하기 위해서는 드라이브(120)의 승강 위치를 항상 정확하게 감지하고 있어야 하는바, 도 8에 도시된 바와 같이 드라이브(120)가 승강할 때, 가이드 핀(133)이 하부의 리미트 센서(S1) 또는 상부의 리미트 센서(S2)에 접촉됨으로써 드라이브(120)가 온수조절밸브(15)를 개폐하고 있는 지를 판단한다.
그리고, 상기 저항 센서(S3)는 저항의 크기를 이용하여 드라이브(120)의 승강 위치를 정확하게 감지함으로써, 현재 온수조절밸브(15)의 개도 양을 판단한다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았으나, 드라이브(120)의 승강 위치 감지는 저항 센서뿐만 아니라 펄스 방식으로 구현 가능하다.
즉, 전송된 펄스의 횟수에 따라 해당 온수조절밸브(15)의 개도 양을 파악하여 적정한 개도 조절이 가능하다. 그 밖에 다른 센서를 이용하는 방식도 가능함은 물론이다.
한편, 전원 차단 시 수동으로 상기 온수조절밸브(15)의 개도 양을 조절할 경우에는, 핸들 휠(112)을 하방으로 눌러 돌리면, 상기 핸들 휠(112)에 의해서 클러치 유닛(180)이 하방으로 눌리게 된다.
이때 간격(t)이 생기면서 클러치 유닛(180)의 돌기 부(183)가 파이널 기어(150)와 드라이브 샤프트(120)의 치합이 분리된다.
동시에 핸들 휠(112)이 드라이브 샤프트(120)를 회전시킴으로써, 상기 드라이브 샤프트(120)에 나사 결합되어 있는 드라이브(130)가 승강되는 것이다(도 7 참조).
상기 드라이브(130)가 적당한 위치에 놓인 후, 사용자가 누르고 있던 핸들 휠(112)을 놓으면, 스프링(143)에 의해서 핸들 휠(112)은 상방으로 약간 상승되고, 이때 하방으로 눌려져 있던 클러치 유닛(180)도 상승하여 결국, 상기 파이널 기어(150)와 드라이브 샤프트(120)가 다시 치합된 상태를 유지하게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 기술을 다시 요약하면, 전원이 정상적으로 인가된 상태에서는 구동유닛(160)의 구동에 의해서 상기 구동유닛(160)의 동력이 드라이브 샤프트(120)에 전달되고, 상기 드라이브 샤프트(120)의 회전에 의해서 드라이브(130)가 승강하면서 온수조절밸브(15)의 개도양을 조절하는 것이다.
이때, 회로유닛(190)은 저항센서(S3)에 의해서 드라이브(130)의 항상 위치를 파악하고 있다가, 상기 온/오프 스위치(200)에서 구동 신호를 출력하면 드라이브(130)를 적당한 위치로 승강시키면서 온수조절밸브의 개도양을 조절하는 것이다.
한편, 전원이 차단되어 수동으로 작동하고자 할 경우에는, 핸들 휠(112)을 하방으로 누르면서 돌리면, 핸들 휠(112)의 가압에 의해 클러치 유닛(180)이 파이널 기어(150)과 드라이브 샤프트(120)의 치합을 분리하여, 결국 파이널 기어(150)는 돌리 않고 드라이브 샤프트(120)만 돌게 된다.
상기 드라이브 샤프트(120)의 회전에 의해서 드라이브(130)가 적당한 위치로 승강되어 온수조절밸브(15)의 개도양이 조절되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 컨트롤 밸브 본체 자체에 다수의 온/오프 스위치(200)가 구비되어 온수조절밸브(15)의 개도 자동 셋팅은 물론 온/오프 시 드라이브(130)의 작동 범위를 설정할 수 있고, 피드 백 입출력 및 차압 유무를 식별하여 온수조절밸브(15)의 정밀 제어가 가능하다.
본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 컨트롤장치가 구비된 자동 제어 난방시스템을 보인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치를 보인 외관 사시도이다.
도 3은 도 2의 분리 사시도이다.
도 4는 도 2의 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 온수조절밸브의 컨트롤 장치 내부 구조를 보인 사시도이다.
도 6은 도 2의 파이널 기어와 드라이브 샤프트의 치합을 보인 종단면도이다.
도 7은 도 2의 파이널 기어와 드라이브 샤프트의 치합 분리를 보인 종단면도이다.
도 8은 도 2의 리미트 센서와 저항 센서를 보인 사시도이다.
* 주요부분에 대한 도면 부호 설명 *
100: 컨트롤 장치
110: 하우징
111: 바디 하우징
111a: 가이드 홈
111b: 가이드 턱
112: 캡 하우징
113: 고정 너트
114: 마운팅 플레이트
115: 베이스 플레이트
116: 탑 플레이트
116a: 삽입 홀
117: 후크
118: 후크 홈
120: 드라이브 샤프트
121: 삽입 홀
122: 암 나사 부
123: 리브 홈부
125: 치 돌기
130: 드라이브
130a: 요크
132: 숫 나사 부
133: 가이드 핀
140: 핸들 휠
141: 마감용 커버
143: 압축 스프링
150: 파이널 기어
150a: 센터 부
152: 링 부재
153: 치 홈
154: 스프링
160: 구동유닛
161: 회전축
170: 동력전달유닛
171: 구동기어
173: 워엄 휠
175: 워엄 기어
177: 압축 스프링
180: 클러치 유닛
181: 끼움 부
183: 돌기 부
190: 회로유닛
200: 온/오프 스위치 유닛
201: 제 1 기능키
202: 제 2 기능키
203: 제 3 기능키
204: 제 4 기능키
205: 리셋 키
S1,S2: 리미트 센서
S3: 저항 센서

Claims (4)

  1. 온수조절밸브에 고정 설치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 고정 설치되는 마운팅 플레이트; 상기 마운팅 플레이트에 제자리 회전 가능하게 수직으로 설치되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 하부에 나사 결합되며, 상기 드라이브 샤프트의 회전에 의해 상기 드라이브 샤프트의 길이방향으로 승강되면서 상기 온수조절밸브의 개도를 조절하도록 상기 하우징의 내부에 설치되는 드라이브; 상기 드라이브 샤프트의 상부 끝단 부에 고정 설치되는 핸들 휠; 상기 마운팅 플레이트에 회전 가능하게 설치되며, 상기 드라이브 샤프트와 이 맞물림되는 파이널 기어; 상기 파이널 기어에 이 맞물림되어 있는 상기 드라이브 샤프트를 회전시킬 수 있도록 상기 마운팅 플레이트에 고정 설치되는 구동유닛; 상기 구동유닛의 동력을 상기 파이널 기어에 전달하기 위해 상기 마운팅 플레이트에 설치되는 동력전달유닛; 상기 핸들 휠의 수동 동작 시, 상기 드라이브 샤프트와 상기 파이널 기어의 이 맞물림을 선택적으로 해제할 수 있도록 상기 마운팅 플레이트에 탄력적으로 설치되는 클러치 유닛; 및 상기 구동유닛에 전기적으로 연결되어 상기 온수조절밸브의 개도 양을 제어하는 회로유닛을 포함하며,
    상기 회로유닛의 상부에는 상기 회로유닛과 회로적으로 연결되며, 상기 하우징의 외부로 노출되는 N개의 온/오프 스위치로 구성되는 온/오프 스위치 유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 온수조절밸브에 고정되는 바디 하우징과, 상기 바디 하우징의 상부에 결합되는 캡 하우징으로 구성되고, 상기 온/오프 스위치 유닛은 상기 캡 하우징 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 N개의 온/오프 스위치는 N-1개의 기능키와 1개의 리셋 키로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기능키는 2(N-1)개의 조합에 의해 다양한 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 컨트롤 장치.
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