KR101502753B1 - 작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전한 밸브 구동기의 제어회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 작동시에만 교류전원을 공급할 수 있도록 고안된 안전한 밸브 구동기 제어회로에 관한 것으로서, 현재 사용되는 난방제어시스템에서 특히 밸브제어함의 경우 안전인증을 별도로 받지 않아도 되는 문제점 때문에, 밸브제어함의 공급업체들이 전기안전에 무지하거나, 비용문제로 고의로 안전을 외면하고 있는 문제점을 바로 잡을 수 있도록, 기존 제품에 비해서 모터 드라이버에 들어가는 부품이 효율적으로 적게 제작하였으므로 원가절감을 이룰 수 있고, 프로그램 측면에서 실현하는 것으로, 제어신호를 받아서 실행하므로 해당 세트에 맞게 개별 조정이 가능하며, 비례제어 방식, On/off 제어 방식에 구애받지 않고서 사용자가 원하는 대로 사용 가능한 효과를 가진다.

Description

작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로{Safe valve actuator control supply the AC power at the same time}

본 발명은 안전한 밸브 구동기의 제어회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 작동시에만 교류전원을 공급할 수 있도록 고안된 안전한 밸브 구동기 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로, 일반주택이나 공공시설 및 사무실 등에는 실내의 온도를 항상 적정온도로 조절하기 위하여 난방제어시스템을 구축하고 있으며, 상기 난방제어시스템은 통상 수온을 조절하여 그 내부온도를 적절하게 조절하게 되는데, 이를 위해서 실내에는 온도를 감지하는 온도조절기를 구비하고 있게 된다.

상기와 같은 난방제어시스템은 내부온도를 적절하게 조절함으로써 에너지를 절감하는데 지대한 공헌을 하고 있다. 그러나, 현재의 난방제어시스템에서 특히 밸브제어함은 특별히 안전인증을 받지 않아도 되기에 모든 공급업체들이 전기안전에 무지하거나, 고비용에 의한 비용문제로 고의적으로 전기안전을 외면하고 있는 실정이다.

실제로도 현재 통상의 밸브제어함에는 밸브 구동기로 전원을 공급하는데, 항상 교류 220V가 흐르고 있어서, 사용자의 실수 또는 누수로 인해서 사용자의 감전의 위험성이 항상 도사리고 있다.

상기와 같은 밸브 구동기로 전원을 공급하는 것과 관련된 선행기술로는 국내공개특허공보 공개번호 제10-2007-0063089호에는 기설치된 밸브 제어기 및 추가되는 밸브 제어기 간에 전용 통신선을 배선하지 않고 밸브 제어기용 전력선 통신 모뎀을 이용한 온도 제어 시스템을 제공하여 중앙 또는 각 방에서 온도를 제어할 수 있는 효과가 있는 밸브 제어기용 전력선 통신 모뎀을 이용한 온도 제어시스템에 관하여 개시되어 있고, 국내공개특허공보 공개번호 제10-2008-0103358호에는 난방을 위하여 사용되는 온수용 밸브에 장착된 밸브 구동기를 자동으로 개폐작동과 중간위치 조절이 가능케 한 자동 온도조절 밸브구동기의 제어장치 및 제어방법에 관하여 개시되어 있다.

본 발명은 상기의 종래의 고가이면서도 위험한 방식의 밸브 구동기의 제어회로 대신에 저비용이면서도 안전한 제어회로를 완성하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 안전한 밸브 구동기 제어회로의 제공에 목적이 있으며, 보다 구체적으로는 종래의 기술로는 비례 제어를 구현하기에 어려움이 있었지만, 본 발명으로 제어신호를 받아서 실행하므로 해당 세트에 맞게 개별 조정이 가능한 작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적달성을 위한 본 발명의 작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로는, 포토커플러 또는 신호용 트랜스포머 등의 AC 연결소자를 통해서 AC 신호를 입력받아 위치를 제어하는 방식이고, 또한 구동기의 위치를 비례제어를 할 때 리미트스위치(SW)의 입력을 받은 다음부터 시작하여 일정 시간 동안 AC전원을 보내어 구동기 모터의 위치를 제어하며, 또 구동기의 위치를 비례제어할 때 리미트스위치(SW)의 입력을 받은 다음부터 시작하여 포토커플러 또는 신호용 트랜스포머 뒷단에 인입되는 클럭개수를 카운트하여 일정 횟수만큼의 시간 동안 AC전원을 보내어 구동기 모터의 위치를 제어하는 방식이다.

본 발명은 모터를 작동시키고자 할 때만 AC전원을 인가할 수 있고, 모터의 제어는 리미트 스위치(SW)를 통해서 들어오는 신호를 받아서 실행하며, 모터 드라이브에 들어가는 부품이 종래에 비해서 적게 들어가므로 획기적인 원가절감을 이룰 수 있다. 이에 따르면 제어신호를 받아서 실행하므로 해당 세트에 맞게 개별 조정이 가능하고, 비례제어방식 또는 On/off 제어 방식에 구애받지 않고서 원하는 대로 사용가능하게 된다.

본 발명은 현재 사용되는 난방제어시스템에서 특히 밸브제어함의 경우 안전인증을 별도로 받지 않아도 되는 문제점 때문에, 밸브제어함의 공급업체들이 전기안전에 무지하거나, 비용문제로 고의로 안전을 외면하고 있는 문제점을 바로 잡을 수 있도록, 기존 제품에 비해서 모터 드라이버에 들어가는 부품이 효율적으로 적게 제작하였으므로 원가절감을 이룰 수 있고, 프로그램 측면에서 실현하는 것으로, 제어신호를 받아서 실행하므로 해당 세트에 맞게 개별 조정이 가능하며, 비례제어 방식, On/off 제어 방식에 구애받지 않고서 사용자가 원하는 대로 사용 가능한 효과를 가진다.

도 1은 단 방향 모터를 이용한 밸브 구동기 제어회로이다.
도 2는 양 방향 모터를 이용한 밸브 구동기 제어회로이다.
도 3은 본 발명의 작동시에만 전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로이다.
도 4는 본 발명의 작동시에만 전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로의 동작설명이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸치 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 종래의 단 방향 모터를 이용한 밸브 구동기 제어회로를 나타낸 것으로서, L, N의 교류전원이 항상 인가되고 있으며 리미트 스위치(SW2)에 의해서 전원이 차단된다. 밸브 제어함에서 'L'의 신호를 넣었을 때 직류 정류회로를 거쳐서 릴레이를 구동하여 밸브를 여는 방향으로 모터에 신호를 주고 완전히 밸브가 열리면, 다시 리미트 스위치(SW1)에 의해서 전원이 차단된다. 따라서, 어떤 경우던지 교류전원이 인가되고 있어서 누수에 의한 회로 파손 또는 사용자에 의한 감전의 위험이 항상 문제점이 될 수 있다.

도 2는 종래의 양 방향 모터를 이용한 밸브 구동기 제어회로의 경우를 나타낸 것으로서, 상기와 같이 L, N의 교류전원이 항상 인가되고 있으며, 리미트 스위치(SW1, SW2)에 의해서 전원이 차단되어 진다. 모터 입력 전원 중 N상은 공통으로 사용하고, L상의 신호를 양쪽(L1, L2)으로 번갈아 가면서 인가해서 방향을 전환 시키게 된다. 이때 리미트 스위치(SW1, SW2)를 작동시키면 모터에만 전원을 차단하여 그 상태로 멈추게 한다. 따라서, 모든 경우에 교류전원이 인가되고 있어서 도 1의 단 방향 모터를 이용한 밸브 구동기 제어회로와 같이 누수에 의한 회로 파손 또는 사용자에 의한 감전의 위험이 항상 문제점이 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 작동시에만 전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로로서, 본 발명에서는 밸브 구동기의 모터를 작동시키고자 할 때만 교류전원을 인가하며, 모터의 제어는 리미트 스위치(SW)를 통해 입력되는 신호를 받아서 실행하게 된다. 또한, 종래의 기술로는 비례 제어를 구현하려면 미리 세팅된 시간으로 제어해야하는 어려움이 있었으나, 본 발명에 의해서 제어 신호를 받아서 실행하므로 해당 세트에 맞도록 개별적인 조정이 가능하다. 그리고, 본 발명은 비례제어 방식 또는 On/off 제어방식에 구애받지 않고서 사용자가 원하는 대로 이용이 가능하다.

도 4는 본 발명의 작동시에만 전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로의 동작설명으로서, 일단 리미트 스위치(SW)의 입력은 교류입력 파형으로 AC입력(100)을 나타내고, 포토커플러를 사용할 때 프로커플러의 출력은 제로크로스를 발생시킬 수도 있고 포토커플러 제로크로스출력(200)에 나타나며 일반적인 펄스파형을 발생시킬 수도 있다. 이는 포토커플러 일반출력(300)에 나타난다. 그리고 트랜스포머를 이용할 때는 교류레벨을 220V에서 적당한 V(볼트)로 변환시켜서 사용하며, 이는 트랜스포머 AC출력(400)에 나타나고, 뒷 단에 컴패레터(비교기)를 연결하여서 마이컴에서 인식할 수 있는 신호로 만들어주면 된다. 포토커플러나 트랜스포머의 출력인 포토커플러 일반출력(300)과 트랜스포머 AC출력(400)을 마이컴에서 인식하여 해당시간만큼 카운트하여 구동기의 모터 위치를 제어하게 된다. 제로크로스를 예로 들면 60Hz 인 경우 약 8.3ms마다 제로크로스 출력이 발생되며, 이를 계산하여 정확한 시간으로 모터의 위치를 제어할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상기한 상세한 설명에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

100. AC입력
200. 포토커플러 제로크로스출력
300. 포토커플러 일반출력
400. 트랜스포머 AC출력

Claims (4)

1. 난방용 구동기 모터 제어회로에서 리미트스위치(SW)를 통해서 입력되는 신호를 받아서 모터를 제어하고 피드백을 받는 방식에 있어서,
   포토커플러 또는 신호용 트랜스포머와 같은 교류 연결 소자를 통해서 교류 신호를 입력받아서 구동기 모터의 위치를 제어하고,
   구동기의 위치를 비례제어할 때, 상기의 리미트스위치(SW)의 입력을 받은 다음부터 구동기 모터에 교류전원을 입력하여 구동기 모터의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   구동기의 위치를 비례제어할 때, 리미트스위치(SW)의 입력을 받은 다음부터 시작하여 포토커플러 또는 신호용 트랜스포머 뒷단에 인입되는 클럭 개수를 카운트하면서 구동기 모터에 교류전원을 입력하여 구동기 모터의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 작동시에만 교류전원을 공급하는 안전한 밸브 구동기 제어회로.
4. 청구항 1항 또는 3항에 있어서,
   응용할 수 있는 리미트스위치(SW)를 피드백 스위치로 이용하는 모터 구동회로에 대한 난방, 조명 및 각종 전자기기 응용제품.
   
   
   

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