KR101715760B1 - 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브 조작기의 몸체에 돌출되게 설치되어 밸브 스템너트의 커플링 기어 외경에 연결되는 스퍼어 기어에 고정된 커플링의 회전이 자석을 설치한 회전자의 회전을 감지하여 밸브의 오픈/크로스를 백분율로 표시할 수 있도록 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 밸브의 상측으로 핸들이 결합되고 에어 모터가 설치되는 조작기 몸체와 포텐샤 메타가 설치되며, 상기 조작기 몸체의 밸브 스템너트에 연결된 스퍼어 기어의 상측에서 연결핀으로 고정된 커플링의 회전수가 회전축으로 전달되어 밸브의 오픈/크로즈시 개도량을 인디게이터를 통해 백분율로 표시하는 포텐샤 메타에 있어서,
상기 회전축이 바닥커버를 관통하며 방폭 몸체의 하측에 위치되고 상기 회전축의 상측에 설치되는 회전자와;
상기 회전자의 상측에서 막히도록 설치되며 내부의 하측에 형성된 하부 공간에 마이크로센서가 설치되고 상기 하부공간의 상측에 형성된 공간에는 충전 배터리(B)와 마이크로 프로세서(C)가 설치된 제2 PCB와 보호회로가 설치된 제1 PCB 및 구멍이 형성된 방폭 몸체와;
상기 방폭 몸체의 상측으로 방폭 뚜껑이 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타{Potentiometer meta-operated machine having a valve explosion proof construction}

본 발명은 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브 조작기의 몸체에 돌출되게 설치되어 밸브 스템너트의 커플링 기어 외경에 연결되는 스퍼어 기어에 고정된 커플링의 회전이 자석을 설치한 회전자의 회전을 감지하여 밸브의 오픈/크로스를 백분율로 표시할 수 있도록 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타에 관한 것이다.

가스와 유류 또는 스팀의 공급을 제어하는 토르크 리미터(Torque Limiter)가 설치된 밸브 조작기(10)의 핸들(11)의 회전을 통해 밸브(14)의 내부에 설치된 스템의 오픈 및 크로스를 조작하여 밸브를 단속하는 과정에서 회전을 변속 또는 감지한 후 제어량에 따라 인디게이터를 통해 백분율로 오픈 및 크로스량을 표시하는 포텐샤 메타(20, Potentiometer)를 조작기 몸체(13)에 설치하게 된다.

그러나 종래의 포텐샤 메타는 밸브 스템너트(50)에 연결된 커플링 기어(51)의 외경 한 부분에 설치한 스퍼어 기어(52)의 상측으로 커플링(43)이 연결핀(53)을 통하여 연결되어 스퍼어 기어와 커플링이 동시에 회전하도록 설치하고, 상기 커플링 기어의 회전과 함께 스퍼어 기어가 회전하는 동력의 다수 개의 기어를 설치하여 변속을 통해 밸브의 단속 상태를 표시하게 되므로 국내에서는 생산되지 못하고 수입에 의존하게 되었다.

이러한 포텐샤 메타는 고가이어서 밸브 조작기의 비용을 상승시키는 원인이 되었고, 조작기 몸체(13)의 상측에 노출되도록 설치하게 되며, 포텐샤 메타의 내부에는 기계적인 요소와 전기전가부품이 내장된 PCB 기판과 이들을 전기적으로 연결하는 전기접속부분이 외부와 방폭구조를 갖도록 설치되어 있지 않아서 포텐샤 메타가 설치되는 석유화학, 가스, 정유관련 공장 및 저장소 등에서 폭발이 발생하는 경우 위험에 노출되는 결점이 있었다.

특히, 커플링이 연결되는 다수의 기어를 통하여 변속된 후 포텐샤 메타로 진입하는 부분에서 축이 관통되도록 형성되어, 유격이 발생하므로 방폭기능이 상실되는 결점이 있었다.

문헌 1. 실용신안등록번호 제0273022호(2002. 04. 20. 등록) 문헌 2. 특허등록번호 제0158771호(1998. 08. 06. 등록) 문헌 3. 특허등록번호 제1034435호(2011. 05. 03. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제0880026호(2009. 01. 15. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 스퍼어 기어와 함께 회전하는 커플링에 연결된 회전자에 설치한 자석을 통하여 회전수를 센싱하여 밸브의 개도량에 따른 오픈/크로스 량을 백분율로 표시할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 밸브 조작기의 조작기 몸체에서 노출되는 포텐샤 메타가 위험에 노출되더라도 안전도를 높이는 방폭구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 포텐샤 메타의 가격을 매우 저렴하게 제공할 수 있으며, 충전식으로 설치되어 정전 시 충전된 배터리의 전원으로 구동되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 밸브의 상측으로 핸들이 결합되고 에어 모터가 설치되는 조작기 몸체와 포텐샤 메타가 설치되며, 상기 조작기 몸체의 밸브 스템너트에 연결된 스퍼어 기어의 상측에서 연결핀으로 고정된 커플링의 회전수가 회전축으로 전달되어 밸브의 오픈/크로즈시 개도량을 인디게이터를 통해 백분율로 표시하는 포텐샤 메타에 있어서,
상기 회전축이 바닥커버를 관통하며 방폭 몸체의 하측에 위치되고 상기 회전축의 상측에 설치되는 회전자와;
상기 회전자의 상측에서 막히도록 설치되며 내부의 하측에 형성된 하부 공간에 마이크로센서가 설치되고 상기 하부공간의 상측에 형성된 공간에는 충전 배터리(B)와 마이크로 프로세서(C)가 설치된 제2 PCB와 보호회로가 설치된 제1 PCB 및 구멍이 형성된 방폭 몸체와;
상기 방폭 몸체의 상측으로 방폭 뚜껑이 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 스퍼어 기어와 함께 회전하는 커플링에 연결된 회전자에 설치한 자석을 통하여 회전수를 마이크로센서로 센싱하여 밸브의 개도량에 따른 오픈/크로스 량을 인디게이터를 통해 백분율로 표시할 수 있도록 함으로써 밸브의 개도량을 정확하게 확인 할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 밸브 조작기의 조작기 몸체에서 노출되는 포텐샤 메타가 회전자와 완전히 분리되어 방폭 몸체가 관통이 없어서 위험에 노출되더라도 안전도를 높이는 방폭구조를 제공하는 안전한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 구조가 간단하여 포텐샤 메타의 가격을 매우 저렴하게 제공할 수 있으며, 충전식으로 설치되어 평상시에는 배터리에 충전시키고 정전 발생시 충전된 배터리의 전원으로 구동되도록 하는 안전성을 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 2 는 본 발명의 포텐샤 메타를 설치한 상태의 밸브 조작기에 대한 측면도
도 3 은 본 발명의 포텐샤 메타를 설치한 상태의 밸브 조작기에 대한 평면도
도 4 는 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 저면도
도 5 는 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 측면도
도 6 은 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 단면도
도 7 은 본 발명의 회전자에 대한 저면도
도 8 은 본 발명의 커플링이 조작기 몸체에 설치된 상태를 나타낸 단면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도이고, 도 2는 본 발명의 포텐샤 메타를 설치한 상태의 밸브 조작기에 대한 측면도, 도 3은 본 발명의 포텐샤 메타를 설치한 상태의 밸브 조작기에 대한 평면도를 나타낸 것이다.

유체 등을 수송하기 위한 관이 양쪽으로 연결되는 밸브(14)의 상측으로 밸브 조작기(10)를 설치한다.

상기 밸브 조작기(10)는 밸브(14)의 상측에 설치하는 조작기 몸체(13)의 상측에 수동조작이 가능한 핸들(11)이 설치되고, 상기 조작기 몸체(13)의 상측에는 에어 모터(12)와 포텐샤 메타(20)가 노출되도록 설치하는 것이다.

도 4는 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 저면도이고, 도 5는 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 측면도, 도 6은 본 발명의 포텐샤 메타에 대한 단면도, 도 7은 본 발명의 회전자에 대한 저면도를 나타낸 것이다.

스퍼어 기어에 연결되는 커플링(43)이 회전축(42)에 결합되어 하측으로 노출되며, 상기 회전축(42)이 관통되는 바닥커버(45)의 내부에는 일정한 간격으로 자석(41)이 설치되는 회전자(40)가 형성되어 회전축(42)과 같이 회전하도록 설치하는 것이다.

방폭 구조를 갖는 포텐샤 메타(20)는 조작기 몸체(13)의 한 부분에서 상측으로 노출되어 바닥 커버(45)가 고정되고, 상기 바닥 커버(45)의 상측으로 회전축(42)이 관통되지 않고 막혀있으며 하부공간(25)의 상측으로 공간(23)을 형성하는 방폭 몸체(21)의 한 부분에는 구멍(24)이 형성되어 전원이 연결되고 신호가 공급되도록 설치한다.

상기 하부공간(25)에는 방폭 몸체(21)에 센싱 향상홈(26)이 형성되고, 센싱 향상홈(26)의 상측에 마이크로센서(33)가 설치되는 제3 PCB(32)가 설치되어 회전자(40)의 자석(41)을 통해 회전수가 센싱되도록 한다.

상기 공간(23)에는 배터리(B)와 마이크로 프로세서(C)가 설치된 제2 PCB(31)가 설치되어 전원이 유입되면 배터리에 충전시키도록 하고, 정전시에는 배터리에 충전된 전원을 사용하도록 하고, 마이크로 프로세서(C)에 의해 회전자(40)의 자석(41)을 통해 센싱된 밸브의 회전 방향에 따른 열림 여부를 확인하는 회전방향 판단, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 회전수 적산, 밸브의 위치계산, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 4~20mA 전류 출력, 밸브의 회전수를 플레쉬 메모리가 내장되어 메모리 저장을 한다.

상기 제2 PCB의 상측에는 전원이 유입되고 보호회로 등이 설치되는 제1 PCB(30)가 설치되는 것이다.

상기 방폭 몸체(21)의 상측에는 방폭 뚜껑(22)이 결합되어 공간(23)을 밀폐시키는 것이다.

도 8은 본 발명의 커플링이 조작기 몸체에 설치된 상태를 나타낸 단면도에 관한 것으로, 조작기 몸체(13)의 내부에 설치되는 밸브 스템너트(50)에 연결된 커플링 기어(51)의 외경에 연결되어 회전하는 스퍼어 기어(52)의 상측으로 커플링(43)이 연결핀(53)을 통하여 동시에 회전하도록 연결되는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타는, 밸브(14)를 오픈/크로스 하는 과정에서 핸들(11)을 회전시키는 수동조작과 에어 모터(12)를 통한 자동조작 중 어느 하나의 선택으로 밸브 스템너트(50)와 함께 회전하는 커플링 기어(51)에 외접된 스퍼어 기어(52)가 회전함에 따라서 상기 스퍼어 기어(52)의 상측에 연결핀(53)을 통하여 고정된 커플링(43)이 동시에 회전하게 된다.

상기 커플링(43)의 회전으로 포텐샤 메타(20)의 하측에서 회전하는 회전축(42)의 상측에 설치한 회전자(40)가 회전하게 되며, 회전자(40)의 회전은 일정한 간격으로 설치한 자석(41)을 마이크로센서(33)에서 감지하고, 마이크로 프로세서(C)가 센싱된 밸브의 회전 방향에 따른 열림 여부를 확인하는 회전방향 판단, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 회전수 적산, 밸브의 위치계산, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 4~20mA 전류 출력, 밸브의 회전수를 플레쉬 메모리가 내장되어 메모리 저장을 한다.

상기 회전자(40)가 회전하는 것은 방폭 몸체(21)가 회전축(42)을 관통시키지 않고 막혀있는 구조를 제공하게 되므로 위험한 석유화학, 가스, 정유관련 공장 및 저장소 등과 같이 폭발로 인한 화재나 가스중독 등의 위험성이 내포된 장소에서 방폭구조를 통하여 안전도를 크게 향상시키는 것이다.

그리고 회전축(42)의 회전을 감속시키는 복잡한 기어구조에 의해 수입에 의존하고 원가가 크게 상승하는 원인이 되었던 것을 회전자(40)로 대체함으로써 구조를 매우 간편하게 하였으며, 구조가 간편해지면서 원가를 크게 절감하는 효과와 함께 마이크로 센서(33)를 통하여 회전을 감지하므로 정확한 데이터를 제공하여 밸브의 오픈 및 크로스시 개도량에 따른 정확한 위치를 제공할 수 있는 것이다.

상기 회전자(40)에 설치된 자석(41)의 회전이 센싱 향상홈(26)을 통하여 마이크로 센서(33)에서 감지하게 되며, 감지된 회전수는 인디게이터를 통해 밸브(14)의 개도율이 백분율로 표기하는 것이다.

상기 제1 PCB(30)는 전원이 유입되며 보호회로가 설계되어 있고, 제2 PCB(31)에는 배터리(B)가 설치되어 평상시에는 공급되는 전원으로 충전상태를 유지하게 되며, 정전시 충전된 전원으로 포텐샤 메타(20)가 구동되도록 하는 것이다.

본 발명은 밸브 조작기에 돌출되도록 설치하는 포텐샤 메타의 방폭 몸체가 회전축의 관통이 없이 회전자의 회전을 마이크로센서로 감지하도록 설치하므로 방폭구조를 통한 안전성을 향상시키고, 방폭 몸체의 내부에 설치하는 PCB를 통하여 전원의 안정된 공급과 정전시 충전된 배터리를 통하여 정상적인 구동이 이루어지도록 하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 밸브 조작기 11 : 핸들
12 : 에어 모터 13 : 조작기 몸체
14 : 밸브 20 : 포텐샤 메타
21 : 방폭 몸체 22 : 방폭 뚜껑
23 : 공간 24 : 구멍
25 : 하부공간 26 : 센싱 향상홈
30 : 제1 PCB 31 : 제2 PCB
32 : 제3 PCB 33 : 마이크로센서
40 : 회전자 41 : 자석
42 : 회전축 43 : 커플링
45 : 바닥커버 50 : 밸브 스템너트
51 : 커플링 기어 52 : 스퍼어 기어
53 : 연결핀 B : 배터리
C : 마이크로 프로세서

Claims (4)

1. 밸브(14)의 상측으로 핸들(11)이 결합되고 에어 모터(12)가 설치되는 조작기 몸체(13)와 포텐샤 메타(20)가 설치되며, 상기 조작기 몸체(13)의 밸브 스템너트(50)에 연결된 스퍼어 기어(52)의 상측에서 연결핀(53)으로 고정된 커플링(43)의 회전수가 회전축(42)으로 전달되어 밸브의 오픈/크로즈시 개도량을 인디게이터를 통해 백분율로 표시하는 포텐샤 메타에 있어서,
   상기 회전축(42)이 바닥커버(45)를 관통하며 방폭 몸체(21)의 하측에 위치되고 상기 회전축(42)의 상측에 설치되는 회전자(40)와;
   상기 회전자(40)의 상측에서 막히도록 설치되며 내부의 하측에 형성된 하부 공간(25)에 마이크로센서(33)가 설치되고 상기 하부공간(25)의 상측에 형성된 공간(23)에는 충전 배터리(B)와 마이크로 프로세서(C)가 설치된 제2 PCB(31)와 보호회로가 설치된 제1 PCB(30) 및 구멍(24)이 형성된 방폭 몸체(21)와;
   상기 방폭 몸체(21)의 상측으로 방폭 뚜껑(22)이 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 방폭 몸체(21)에 마이크로센서(33)가 고정되는 제3 PCB(32)가 하부공간(25)에 설치되고, 상기 마이크로센서(33)의 하측에 센싱 향상홈(26)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방폭 몸체(21)의 내부에 설치되는 제2 PCB(31)는 배터리(B)와 마이크로 프로세서(C)가 설치되어 공급되는 전원으로 충전되고 정전시 충전된 배터리(B)의 전원이 사용되도록 하고, 마이크로 프로세서(C)가 밸브의 회전 방향에 따른 열림 여부를 확인하는 회전방향 판단, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 회전수 적산, 밸브의 위치계산, 밸브 디스크의 개폐량 확인을 위한 4~20mA 전류 출력, 밸브의 회전수를 메모리 저장되도록 하며, 제1 PCB(30)에 전원이 유입되며 보호회로가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 바닥 커버(45)는 커플링(43)이 고정된 회전축(42)이 관통되며 방폭 몸체(21)의 하측에 고정되고, 상기 회전축(42)의 상측 선단에 일정한 간격으로 다수 개의 자석(41)이 고정된 회전자(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조작기용 방폭구조를 갖는 포텐샤 메타.

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