KR102017189B1 - 유량조절용 밸브 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동 신뢰성은 높이면서 소음이나 부품들 간의 마모나 마찰은 줄여 내구성 및 사용연한 늘릴 수 있도록, 전원 인가시 단방향으로 구동하는 단방향 회전모터와, 상기 단방향 회전모터의 단방향 회전특성을 양방향 회전특성을 갖도록 제어하기 위한 양방향제어수단과, 상기 단방향 회전모터의 구동을 단속하여 밸브구동 플런저를 수동조작하도록 상기 단방향 회전모터와 상기 양방향제어수단 사이에 배치되는 수동제어수단과, 본체 내에서 외부로 관통되게 형성된 스크류 바에 나사 식으로 결합 되고, 상호 맞물린 상기 양방향제어수단의 정역회전시 승강 작동이 가능하도록 구비된 밸브구동 플런저와, 상기 회전모터에 인가되는 전원을 자동으로 제어하는 마이크로스위치를 포함하며, 상기 양방향제어수단은 링 형태의 몸체에 대해 원주방향에 대해 부분적으로 1열로 형성된 부분치열부를 갖는 방향제어주기어부와, 소정의 종축의 양단에 상기 부분치열부와 결합되는 제 1 및 제 2 종축 기어가 장착된 방향제어종속기어부를 포함된 유량조절용 밸브 구동장치를 제공한다.

Description

유량조절용 밸브 구동장치{A flow control valve actuators}

본 발명은 주거용 또는 상업용 건물의 냉난방 시 열원인 난방수나 냉방수의 유량조절용 밸브 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단방향 회전모터 적용하되, 소정의 베벨 기어로 정역회전 전환이 가능하면서 동시에, 스크류 작동 방식에 따른 상하 직선왕복 운동을 적용함으로써, 작동 소음은 줄이면서 신뢰성을 높이며, 마모 및 마찰과 같은 내구성 관련 저해 요인을 최소화하는 유량조절용 밸브 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 난방시스템의 경우, 도 1에서와 같이 연료를 연소시켜 물을 가열하는 보일러(1)를 구비하며, 이 보일러(1)에서 가열된 물은 소정의 분배기(3)를 통해 각 방이나 거실의 난방파이프(4)로 공급한 후, 다시 보일러(1) 측으로 환수할 수 있도록 이루어진다.

그리고, 상기 분배기(3)는 보일러(1)의 급수관(2)과 연결되는 급수헤더(3a)와 보일러(1)의 환수관(6)과 연결되는 환수헤더(3b)로 구성되는 것이며, 상기 급수헤더(3a) 및 환수헤더(3b)는 각 방이나 거실의 난방파이프(4)와 연결되는 다수의 급수라인(3c) 및 회수라인(3d)을 갖는다.

또한, 상기 급수라인(3c) 상에는 각 방의 난방 파이프 길이에 따라 상기 난방 파이프에 공급되는 난방수의 공급 유량을 정하여 난방수가 각 방의 난방파이프(4)를 순환하는데 걸리는 시간이 같도록 하는 유량조절밸브가 구비되고, 상기 회수라인(3d) 상에는 전기적인 신호에 의해서 회수라인에 대한 개폐기능을 수행하는 소정의 밸브 구동기(6)가 구비된다.

상기 유량조절밸브는 안방이나 거실과 같이 상대적으로 파이프의 길이가 길면 난방수가 통과할 수 있는 구멍을 크게 하여 많이 흘려보내고, 반대로 파이프의 길이가 짧은 방의 경우에는 구멍의 크기를 작게 하여 적게 흘려보내는 식으로 각 방의 파이프에 공급되는 난방수의 유량을 조절함으로써 전반적인 난방의 균형을 맞추어 왔다.

상기 밸브 구동기(6)는 도 2에서 도시한 바와 같이 소정의 구동기(7)에 밸브체(8)가 결합 된 형태로, 상기 밸브체(8)는 상기 구동기(7)로부터 인가되는 소정의 동력으로 특정 형태의 밸브를 개폐할 수 있도록 구성된다.

상기 구동기(7)는 케이스(9)의 내부에 소정의 회전모터가 구비되고, 상기 회전모터의 회전력을 상기 밸브체(8)의 개폐 동작에 필요한 소정의 패턴으로 전환하기 위한 각종 기어나 축 및 캠 구조와 같은 작동모듈을 포함하여 이루어진다.

예를 들면, 국내 공개특허공보 제6683호(2012.01.19., 이하 '종래기술 1'이라 함)나 제8536호(2015.01.23., 이하 '종래기술 2'라 함)와 같은 기술을 들 수 있다.

상기 종래기술 1은 소정의 회전플랜지를 적용한 형태인 데 비해 상기 종래기술 2은 구동모터의 회전력을 소정의 왕복 직선운동으로 전환하기 위한 캠 구동 방식을 적용한 형태라 할 수 있다.

상기 종래기술 1이나 2는 단순 온/오프 기능만을 갖추고 있는 이전 밸브 구동기의 문제점, 즉 각 방의 난방수 공급량을 조절하기가 곤란한 데 따른 별도의 유량조절밸브를 더 구비하여야 하는 등 설치에 따른 비용부담이 생기는 문제 또는, 수동방식을 채택하고 있는 통상의 유량조절밸브에서 자동제어가 곤란한데 따른 사용상의 불편이 야기되는 문제와 더불어 난방시스템의 구성이 복잡해지는 문제점 등에 대한 부분적인 해결책을 제시한다는 점에서 일부 기술적 의의를 가진다고도 볼 수 있다.

그러나, 상기한 종래기술 1이나 2와 같은 경우, 단방향 회전모터를 밸브 개폐용 구동기에 적용하기 위해 캠 구동 방식을 채택한 데 따른 문제점과, 이를 개선하기 위해 양방향 회전 모터나 전기적 제어 회로를 추가로, 더 적용하는 데 따른 경제적 부담과 같은 문제점을 가지고 있다.

더 구체적으로, 회전모터의 회전 운동을 왕복 직선 또는 승강 운동으로 전환하기 위한 캠 구동 방식은 작동시 서로 맞부디치는 기술구성들 간의 마찰력이나 반발력의 발생을 효과적으로 방지하지 못할 경우, 상기 회전모터의 기어 치차에 영향을 주어 기어가 마모되거나 부러지는 등 구동기(7)의 고장을 막을 수 없을 뿐만 아니라, 귀에 거슬리는 작동 소음으로 인해 쾌적한 주거환경을 저해하는 공해의 요인이 되기도 한다.

또한, 캠 구동 방식의 작동에 따른 기술구성 상호 간의 마찰력 및 반발력은 상기 구동기(7)를 형성하는 몸체와 커버 간의 결합 상태를 흐트러뜨림으로써, 외부 습기와 같은 물기가 침투할 수 있는 여지를 제공하는 등 각종 전기 고장의 주요 요인이 되기도 한다.

특히, 이와 같은 문제점을 개선하기 위한 실시 예로, 양방향 회전 모터나 전기적 제어 회로를 추가로 더 구비하는 경우에는 완제품의 단가 상승이 불가피해짐과 동시에 제품의 크기가 비대해지는 데 따른 생산성 및 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점에 봉착된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제1813140호에는 단방향 회전모터 적용하되, 베벨 기어 형태로 몸체 둘레에 엇갈린 부채꼴로 마주 형성된 제 1 및 제 2 치열조합을 갖는 기어치차를 이용하여 정역회전이 가능하도록 함으로써 제조 단가를 낮추고, 작동 소음을 줄이는 것은 물론, 기능 및 작동 상의 신뢰성을 높이면서 마모 및 마찰에 따른 내구성의 저하를 방지한 유량조절용 밸브 구동장치가 개시되어 있다.

그러나, 이러한 유량조절용 밸브구동장치로는 기어치차 변환 시 소음 및 기어치차의 불일치로 인하여 불완전한 동작이 발생하는 문제점이 있었으며, 수동동작이 필요한 경우에 수동으로 밸브 플런저를 작동시킬 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점으로부터 착안 된 것으로, 본 발명의 목적은 단방향 회전모터를 적용하되, 방향제어 기어 조합을 이용하여 정역회전이 가능하도록 함으로써 제조 단가에 따른 가격 경쟁력을 갖출 수 있으면서 기어치차 변환시 소음 및 기어치차의 불일치로 인한 불완전한 동작을 줄일 수 있는 유량조절용 밸브 구동장치를 제공하는 데 있다.

나아가, 본 발명은 회전모터와 단방향클러치를 결합하여 수동동작이 필요한 경우에 수동동작을 할 수 있고, 기어 조합에 의한 정역회전 구동력을 스크류 작동방식의 직선운동으로 전환 적용함으로써, 작동 소음을 줄이는 것은 물론, 기능 및 작동 상의 신뢰성을 높이면서 마모 및 마찰에 따른 내구성의 저하를 방지할 수 있도록 된 유량조절용 밸브 구동장치를 제공하는 것이다.

이외에도, 본 발명의 목적은 이하의 기술구성 및 상호 간의 유기적인 작동에 대한 설명을 통해 보다 더 분명히 밝혀질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치는 전원 인가시 단방향으로 구동하는 단방향 회전모터; 상기 단방향 회전모터의 단방향 회전특성을 양방향 회전특성을 갖도록 제어하기 위한 양방향제어수단; 본체 내에서 외부로 관통되게 형성된 스크류 바에 나사 식으로 결합 되고, 상호 맞물린 상기 양방향제어수단의 정역회전시 승강 작동이 가능하도록 구비된 밸브구동 플런저; 및 상기 회전모터에 인가되는 전원을 자동으로 제어하는 마이크로스위치를 포함하며,
상기 양방향제어수단은 링 형태의 몸체에 대해 원주방향에 대해 부분적으로 1열로 형성된 부분치열부를 갖는 방향제어주기어부와, 소정의 종축의 양단에 상기 부분치열부와 결합되는 제 1 및 제 2 종축 기어가 장착된 방향제어종속기어부를 포함하며,
상기 밸브구동 플런저는 상기 방향제어종속기어부의 제 2 종속기어에 맞물려 연동 될 수 있도록 상기 본체 바닥에 설치되는 축기어와; 상기 축기어의 중앙으로 형성된 내치형 링크 홀에 치합되는 동시에 상기 스크류 바 속으로 결합되는 나사 산이 형성되어 위아래로 가동되는 승강부재를 포함하여,
상기 방향제어 종속기어부의 제 1 종축 기어가 상기 단방향 회전모터의 구동력에 의해 회전하는 상기 방향제어 주기어부의 부분치열부의 상단치열과 하단치열에 맞물릴 때마다 정회전 및 역회전을 번복할 때, 상기 축기어는 상기 방향제어 종속기어부의 제 2 종축 기어와 상호 맞물려 상기 양방향제어수단이 제공하는 정회전 및 역회전을 상기 승강부재로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 단방향 회전모터의 구동을 단속하여 상기 밸브구동 플런저를 수동조작하도록 상기 단방향 회전모터와 상기 양방향제어수단 사이에 배치되는 수동제어수단를 더 포함하며, 상기 수동제어수단은 상기 방향제어주기어부에서 연장된 접속부와 상기 단방향 회전모터의 구동시에 접속되는 단방향 클러치이며,
상기 축기어는 상기 본체커버 외부에 마련된 수동조작핸들과 결합되며 상기 수동제어수단이 상기 단방향 회전모터와 접속하지 않는 경우에 상기 수동조작핸들에 의해서 작동되며,
상기 수동조작핸들는 상기 축기어의 축과 연결되어 상기 축기어를 선회시킴에 따라 상기 밸브구동플런저를 수동으로 승하강시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치에 의하면, 단방향 모터와 방향제어수단의 조합으로 정회전 및 역회전 전환이 가능하도록 하여 궁극적으로는 단방향 회전모터로 양방향 회전모터를 적용한 기술효과를 발휘하는 동시에 기어치차의 불일치로 인해 발생하는 불완전한 동작을 1열의 기어치차열로 줄일 수 있으면서 제조 단가를 낮춰 가격 경쟁력을 갖추는 등 경제적 부가가치가 높이는 기술효과를 발휘한다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치에 의하면, 회전모터와 모종의 기어 조합에 의한 정역회전 구동력을 스크류 작동방식의 직선운동으로 전환함으로써, 작동 소음을 혁신하는 것은 물론, 기술구성 간의 마모 및 마찰을 줄임으로써, 내구성의 향상과 함께 고장을 방지하는 등의 기술효과를 얻는다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치는 수동동작이 필요한 경우에는 단방향 클러치를 이용하여 수동조작핸들에 의해서 밸브플런저를 수동을 작동시킬 수 있는 기술효과를 얻는다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치는 승강부재의 몸체 둘레에 소정의 과부하방지수단을 적용하여 상기 승강부재가 과도하게 상승 및 하강하는 것을 방지하며, 플런저의 상하운동부위 부품 간의 조립공차를 훨씬 더 치밀하게 하므로 방수 및 방진을 포함한 완제품의 고품질을 달성하는 동시에 정확한 작동 신뢰성을 높이는 기술효과를 얻는다.

이외에도 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치에 의하면, 기존의 기계적인 캠 구동 방식에 비해 스크류 작동방식으로 자체의 구동 반력을 혁신하는가 하면, 단방향 회전모터에 따른 경량화 및 콤팩트한 제품의 소형화를 도모하는 등의 기술효과를 갖는다.

도 1은 종래 일반적인 난방시스템의 구성을 개괄적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 종래 전동식 밸브의 구동기에 대한 분리사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치를 분해 상태로 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치의 본체케이스 내부 조립 상태를 도시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치의 개폐 플런저 개방 상태 및 폐쇄 상태를 도시한 단면도이다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 각 도면에서의 도면부호는 구성요소들 간의 관련성을 쉽게 파악할 수 있도록 나름의 관련도에 따라 구분하여 붙이되 상호 간의 관련도가 긴밀한 기술요소들에 대해서는 되도록 동일한 일련번호를 적용하였다.

또, 제1이나 제2와 같은 용어를 사용하는 경우에는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적 외에 별다른 목적이 없음을 밝혀둔다.

여기에서 사용하는 용어는 단지 본 발명에 따른 유량조절용 밸브 구동장치에 대한 이해를 돕는 차원에서 특정 실시 예를 들어 설명하였지만, 이러한 실시 예로부터 본 발명의 기술사상이 한정되는 것은 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 별다른 뜻을 특정하지 않는 한, 복수의 표현까지도 포함하는 것이다.

또한, "포함하다" 또는 "이루어진다"와 같은 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성까지 배제하려는 의도는 아니다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치의 기술구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 단방향 회전모터(11), 상기 단방향 회전모터(11)의 단방향 회전특성을 양방향 회전특성을 갖도록 제어하기 위한 양방향제어수단(20), 상기 단방향 회전모터(11)의 구동을 단속하여 유량조절용 밸브구동장치를 수동제어하기 위한 수동제어수단(30), 소정의 밸브구동 플런저(43a), 및 상기 회전모터(11)에 인가되는 전원을 자동으로 제어하는 마이크로 스위치(50)가 콤팩트한 본체케이스(10) 내에 구비된 형태라 할 수 있다.

상기 본체케이스(10)는 본체(10b)와 상기 본체(10b)에 대해 탈부착가능한 본체커버(10a)로 구성될 수 있다.

상기 단방향 회전모터(11)는 소정의 전원 인가시 단방향으로 구동되는 것으로, 양방향으로 구동되는 것에 비해 전력소모가 적어 경제적일 뿐 아니라, 가볍고 크기가 작으므로 콤팩트한 제품의 경량화 및 소형화를 도모하는 등의 기술효과를 달성하는 데 있어 매우 유용하다.

상기 양방향제어수단(20)은 방향제어 주기어부(21)와 방향제어 종속기어부(23)를 포함하며, 상기 단방향 회전모터(11)에 의한 단일방향 회전특성을 각각 정회전 또는 역회전으로 번갈아 가며 방향제어하여 양방향 회전특성을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 방향제어 주기어부(21)는 상기 회전모터(11)의 주축 상에 결합되어 단방향으로 회전하는 상기 회전모터(11)의 구동상태를 그대로 따라 회전하도록 실시된다.

상기 방향제어 종속기어부(23)는 본체(10b)의 소정의 위치에 구멍을 형성하고, 이 구멍에 소정의 종축(23c)을 설치한 후 상기 종축(23c)의 양단, 즉 상기 본체(10b)와 본체커버(10a)에 각각 가까이 배치되도록 멀리 형성된 제 1 및 제 2 종축 기어(23a, 23b)를 장착하여 실시할 수 있는 형태를 들 수 있다.

이때, 상기 종축(23c)은 상기 방향제어 주기어부(21) 또는 상기 회전모터(11)의 주축에 대해 연직 방향으로 설치되어, 상기 방향제어 주기어부(21)에 대해 상기 방향제어 종속기어부(23)가 연직 방향으로 맞물린 상태를 유지할 수 있다.

또한, 상기 방향제어 종속기어부(23)는 상기 회전모터(11)에 의한 상기 방향제어 주기어부(21)의 단방향 회전을 정회전 및 역회전으로 각각 변환할 수 있다.

상기 방향제어 주기어부(21)는 링 형태의 몸체(21a)에 대해 원주방향으로 절반정도만 1열로 형성된 부분치열부(22)가 형성되며, 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 1 종축 기어(23a)가 각각 상기 회전모터(11)의 구동력에 의해 회전하는 상기 방향제어 주기어부(21)의 부분치열부(22)의 상단치열(22a)과 하단치열(22b)과 맞물릴 때마다 정회전 및 역회전을 번복하여 상기 회전모터(11)의 단일방향을 양방향으로 변환할 수 있다.

상기 상단치열(22a)과 상기 하단치열(22b)에 있어서 상단 및 하단은 상기 본체 커버(10a)에 가까운 쪽을 상단이라 하고 상기 본체(10b)에 가까운 쪽을 하단이라고 한다.

여기서, 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 1 종축 기어(23a)가 상기 방향제어 주기어부(21)의 부분치열부(22)의 상단치열(22a)과 맞물려 회전하는 방향을 정회전이라고 한다면, 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 1 종축 기어(23a)가 상기 방향제어 주기어부(21)의 부분치열부(22)의 하단치열(22b)과 맞물려 회전하는 방향을 역회전이라 할 수 있다.

한편, 상기 방향제어 주기어부(21)와 상기 단방향 회전모터(11)의 주축 사이에 상기 수동제어수단(30)이 배치된다.

상기 수동제어수단(30)은 단방향클러치로 구성되며, 상기 방향제어 주기어부(21)에 달린 접속부(22)와 접속시 상기 단방향 회전모터(11)의 단일방향 회전특성을 전달하며, 상기 방향제어 주기어부(21)에 달린 접속부(22)와의 접속이 끊어진 경우에 상기 본체 커버(10a)에 달린 수동조작핸들(35)에 의해서 상기 밸브구동 플런저(43a)를 수동으로 구동시킬 수 있도록 한다.

상기 밸브구동 플런저(43a)는 상기 방향제어 종속기어부(23)의 상기 제 1 종속기어(23a)의 정역회전에 연동되는 것으로, 상기 본체케이스(10) 내에서 위아래로 움직이는 승강 작동이 가능하게 구비된다.

즉, 상기 밸브구동 플런저(43a)는 상기 본체케이스(10)의 하단 부위 바닥 외면 상에 마련된 체결너트(13)에 의해 결합, 사용되는 소정의 밸브체(60) 속 개폐 스템(61)의 작동에 관계되는 것으로, 상기 본체케이스(10) 내에 마련된 일련의 직선 왕복 운동 모듈에 해당하는 것이라고도 할 수 있다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 밸브구동 플런저(43a)는 한쪽이 상기 본체커버(10a)에 달린 수동조작핸들(35)과 연결되고, 다른 한쪽이 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 1 종축기어(23a)에 대해 상기 종축(23c)에 의해 연동하는 상기 제 2 종축 기어(23b)와 상기 본체(10b) 가까이에서 상호 맞물리게 구성되는 축기어(42)와, 상기 축기어(42)의 축(41)에 연결되며 상기 본체케이스(10) 내에 마련된 소정의 스크류 바(14)에 나사 식으로 결합, 구성된 형태로 이루어진다.

이때, 상기 스크류 바(14)의 관통 구멍은 상기 체결너트(13)에 의해 결합되는 상기 밸브체(60)의 개폐 스템(61)과 연계될 수 있도록 상기 본체케이스(10) 내에서 외부로 관통된 형태로 구성된다.

상기 밸브구동 플런저(43a)의 주요 구성을 자세히 살펴보면, 크게 상기 수동조작핸들(35)과 접속되는 축(41)과, 상기 축(41)의 하단에 연결되는 상기 축기어(42)와 상기 축기어(42)의 정회전 및 역회전에 따라 승하강하는 승강부재(43)를 포함할 수 있다.

상기 축기어(42)는 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 2 종축 기어(23b)와 상기 본체(10b) 가까이에서 상호 맞물려 상기 회전모터(11)의 단방향 회전을 정회전 및 역회전으로 전환하도록 설치된다.

특히, 상기 축기어(42)는 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 2 종축 기어(23b)와 마찬가지로 상기 본체(10b)의 바닥에 대해 소정위치에 안정적으로 회전 고정되어 상기 방향제어 종속기어부(23)의 제 2 종축 기어(23b)의 정회전 또는 역회전에 연동되어 소정의 회전력을 전달하게 된다.

상기 승강부재(43)는 상기 축기어(42)의 회전방향에 따라 위 또는 아래로 가동될 수 있도록 구비되는 것으로, 한쪽 끝단은 상기 축기어(42)에 삽입, 고정되는가 하면, 다른 한쪽은 상기 스크류 바(14) 속으로 함입, 결합된 형태 등 다양하게 실시할 수 있다.

이때, 상기 축기어(42)는 중앙으로 관통된 링크 홀(42a)을 구비하여 상기 승강부재(43)의 한쪽 끝단을 결합할 수 있도록 실시한다. 특히, 상기 링크 홀(42a)의 내주면에는 십자형으로 소정의 홈이 형성되어 상기 승강부재(43)의 일단과 단단히 고정 소정의 회전력을 인가할 수 있다.

한편, 상기 스크류 바(14) 속으로 함입되는 상기 승강부재(43)의 외면에는 부분적으로 상기 스크류 바(14)의 관통공 내주면에 형성된 소정의 나사 홈에 맞물리는 나사 산(43a)이 형성된 형태로 이루어진다.

상기 승강부재(43)의 나사 산(43a)은 상기 축 기어(42)로부터 상기 승강부재(43)에 소정의 회전력이 인가될 때, 상기 스크류 바(14) 속의 나사 홈을 따라 상기 나사 산(43a)이 이동함으로써, 궁극적으로는 상기 승강부재(43)가 위 또는 아래로 움직으로 승강 작동을 유발시키는 역할을 맡게 된다.

그리고, 상기 승강부재(43)의 작동 방향에 따라 상기 밸브체(60) 속 개폐 스템(61)과 맞닿아 소정 간격으로 눌러주거나 들어 올려질 수 있도록 하는 접지단을 더 가질 수 있다.

상기 접지단은 상기 승강부재(43)의 말단에 일체로 구비되거나 또는 별개로 구성될 수 있다.

한편, 상기 승강부재(43)는 몸체둘레에 과부하방지수단(45)을 더 구비할 수 있다.

상기 과부하방지수단(45)은 상기 수동조작핸들(35) 또는 상기 축기어(42)에 의하여 상기 밸브체(60) 속 개폐 스템(61)에 대해 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

즉, 상기 과부하방지수단(45)은 상기 승강부재(43)가 너무 많이 위 또는 아래로 이동하는 것을 방지하기 위하여 상기 승강부재(43)의 몸체 둘레에 연장된 플랜지부(45a)가 더 형성될 수 있어서, 상기 스크류바(14)의 상단에서 너무 많이 위 또는 아래로 이동하지 않게 걸릴 수 있다.

상기 과부하방지수단(45)은 상기 플랜지부(45a)의 하부에 과부하 스프링(45b)을 더 구비할 수 있다.

상기 과부하 스프링(45b)의 경우, 작동 상의 완충 기능은 물론, 과도하게 되거나 다소 부족해 질 수 있는 상기 승강부재(43)의 상하운동을 효과적으로 보완함으로써, 상기 승강부재(43)의 상하 유격 공차를 어느 정도 넉넉하게 허용할 수 있다.

무엇보다도, 스크류 방식을 응용한 상기 승강부재(43)와 함께 상기 과부하방지수단(45)은 상기 밸브체(60) 속 유량조절을 위한 개폐 스템(61)를 구동시키기 위한 작동 소음을 현저하게 개선하는 것은 물론, 진동 및 충격을 없앰으로써 고장으로 인한 사용연한을 늘리는 등 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 축기어(42)는 상기 밸브체(60)의 유량조절을 위한 수동조작핸들(35)과 연계되어 수동으로 회전가능하다.

이때, 상기 수동조작핸들(35)는 상기 축(41)과 연동하여 상기 축기어(42)를 선회시킴에 따라 상기 개폐 스템(61)을 수동으로 승하강시킬 수 있으며, 상기 단방향클러치(30)가 상기 방향제어주기어부(21)와 단속되어 상기 단방향 회전모터(11)의 단일방향 특성을 전달하지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치는 기본적으로 상기 수작동작핸들(35)을 조작하여 상기 밸브체(60)의 유량 조절 범위를 한정할 수도 있지만, 도 5에서 도시한 바와 마찬가지로 상기 회전모터(11)의 단방향 회전만으로 상기 밸브체(60)의 개폐 스템(61)을 자동으로 정밀하게 제어함으로써, 상기 밸브체(60)의 유량을 조절할 수 있다.

상기 회전모터(11)에 인가되는 전원을 자동으로 제어하는 마이크로 스위치(50)는 상기 방향제어주기어부(21) 및 상기 방향제어종속기어부(23)의 회전 각도나 상기 밸브구동 플런저(43a)의 승강 정도에 따라 상기 회전모터(11)의 전원 인가를 소정 패턴별로 프로그램화하여 자동으로 제어하는 방식 등 다양하게 실시할 수 있다.

이외에도 상기 마이크로 스위치(50)는 사용자가 작동 상태를 가시적으로 식별할 수 있는 소정의 작동램프가 더 구비된 형태로도 실시 가능하다.

상기 작동램프는 엘이디(LED) 등의 형태로 적용하여 사용자가 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 밸브 구동장치의 작동 상태를 직관적으로 파악할 수 있도록 실시하는 것이 좋다.

10 : 본체케이스 10a: 본체커버
11 : 회전모터 13 : 체결너트
20 : 방향제어수단 30 : 수동조작수단
45 : 과부하방지수단 61 : 개폐 스템

Claims (6)

1. 전원 인가시 단방향으로 구동하는 단방향 회전모터;
   상기 단방향 회전모터의 단방향 회전특성을 양방향 회전특성을 갖도록 제어하기 위한 양방향제어수단;
   본체 내에서 외부로 관통되게 형성된 스크류 바에 나사 식으로 결합 되고, 상호 맞물린 상기 양방향제어수단의 정역회전시 승강 작동이 가능하도록 구비된 밸브구동 플런저; 및
   상기 회전모터에 인가되는 전원을 자동으로 제어하는 마이크로스위치를 포함하며,
   상기 양방향제어수단은 링 형태의 몸체에 대해 원주방향에 대해 부분적으로 1열로 형성된 부분치열부를 갖는 방향제어주기어부와, 소정의 종축의 양단에 상기 부분치열부와 결합되는 제 1 및 제 2 종축 기어가 장착된 방향제어종속기어부를 포함하며,
   상기 밸브구동 플런저는 상기 방향제어종속기어부의 제 2 종속기어에 맞물려 연동 될 수 있도록 상기 본체 바닥에 설치되는 축기어와;
   상기 축기어의 중앙으로 형성된 내치형 링크 홀에 치합되는 동시에 상기 스크류 바 속으로 결합되는 나사 산이 형성되어 위아래로 가동되는 승강부재를 포함하여,
   상기 방향제어 종속기어부의 제 1 종축 기어가 상기 단방향 회전모터의 구동력에 의해 회전하는 상기 방향제어 주기어부의 부분치열부의 상단치열과 하단치열에 맞물릴 때마다 정회전 및 역회전을 번복할 때, 상기 축기어는 상기 방향제어 종속기어부의 제 2 종축 기어와 상호 맞물려 상기 양방향제어수단이 제공하는 정회전 및 역회전을 상기 승강부재로 전달하는 유량조절용 밸브 구동장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 단방향 회전모터의 구동을 단속하여 상기 밸브구동 플런저를 수동조작하도록 상기 단방향 회전모터와 상기 양방향제어수단 사이에 배치되는 수동제어수단를 더 포함하며, 상기 수동제어수단은 상기 방향제어주기어부에서 연장된 접속부와 상기 단방향 회전모터의 구동시에 접속되는 단방향 클러치이며,
   상기 축기어는 본체커버 외부에 마련된 수동조작핸들과 결합되며 상기 수동제어수단이 상기 단방향 회전모터와 접속하지 않는 경우에 상기 수동조작핸들에 의해서 작동되며,
   상기 수동조작핸들는 상기 축기어의 축과 연결되어 상기 축기어를 선회시킴에 따라 상기 밸브구동플런저를 수동으로 승하강시키는 유량조절용 밸브 구동장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브구동 플런저는,
   상기 승강부재의 과도한 상승 및 하강을 방지하기 위하여, 상기 승강부재 몸체에 대해 형성된 과부하방지수단을 포함하는 유량조절용 밸브 구동장치.
   
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 승강부재의 몸체에는 과부하 스프링이 더 구비된 유량조절용 밸브 구동장치.