KR102277975B1 - The gas barrel valve automatic open-close device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 캐비닛(cabinet)에 로딩(loading)된 가스통을 가스공급라인과 자동으로 연결하는 가스통 밸브 자동 개폐장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 캐비닛에 로딩된 가스통의 밸브 핸들을 자동으로 개방하거나, 잠그도록 하며, 밸브 핸들을 회전시켜 가스통 내의 가스를 가스공급라인으로 공급하는 과정에서 가스가 누출하였을 때, 비 정전시는 물론이고 정전시에도 개방된 가스분사노즐을 신속하게 자동으로 폐쇄할 수 있도록 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas cylinder valve automatic opening/closing device for automatically connecting a gas cylinder loaded in a cabinet with a gas supply line, and more particularly, to automatically opening a valve handle of a gas cylinder loaded in the cabinet or When gas leaks in the process of supplying the gas in the gas cylinder to the gas supply line by rotating the valve handle, the open gas injection nozzle can be quickly and automatically closed during power outages as well as non-power failures. It relates to an automatic opening/closing device for a gas cylinder valve.
일반적으로, 반도체를 제조하는 제조공정에는 용도에 따라 다양한 종류의 가스가 공급되어 사용되는데, 이러한 가스들은 대부분 인체에 흡입되거나 대기중에 노출될 경우 안전사고 및 환경오염 등의 큰 피해를 일으키게 되므로 세심한 주의를 요한다.In general, in the manufacturing process of manufacturing semiconductors, various types of gases are supplied and used depending on the purpose, but when most of these gases are inhaled into the human body or exposed to the air, they cause great damage such as safety accidents and environmental pollution. requires
예를 들면, 이온주입공정에 사용되는 가스의 종류로는, 수소화비소(AsH3 : Arsine), 인화수소(PH 3 : Phosphine) 또는 삼플루오르화붕소(BF3 : Boron Fluoride) 등과 같은 유독성 가스가 있는데, 이들 가스는 독성이 매우 강하여 작업자가 호흡기로 흡입할 경우 치명적인 결과를 초래하므로 생산라인으로 공급하는 과정에서 누출(漏出)되지 않도록 세심하게 관리하여야 된다.For example, as a kind of gas used in the ion implantation process, there is a toxic gas such as arsenic hydride (AsH3: Arsine), hydrogen phosphine (PH3: Phosphine), or boron trifluoride (BF3: Boron Fluoride), These gases are very toxic and cause fatal results if inhaled by a worker. Therefore, careful management is required not to leak during the supply to the production line.
이와 같은 반도체 제조 공정에 사용되는 가스들은 그 관리가 매우 중요한데, 이러한 가스들은 가스통에 고압으로 충전되어 캐비닛에 장착함으로써, 가스공급라인을 통해 생산라인에 공급되며, 가스가 약 90% 정도 소진되면 가스통의 내부에 잔류하는 이물질이 웨이퍼 가공공정으로 공급되지 않도록 작업자가 새로운 가스통으로 교체하여 사용하게 된다.The management of the gases used in the semiconductor manufacturing process is very important. These gases are filled in a gas cylinder at high pressure and mounted in a cabinet, and then supplied to the production line through the gas supply line. When about 90% of the gas is exhausted, the gas cylinder The operator replaces the gas cylinder with a new gas cylinder so that foreign substances remaining inside the cylinder are not supplied to the wafer processing process.
상기한 바와 같이 가스통을 교체할 때 작업자가 수작업으로 밸브 핸들을 잠근 다음 가스통을 캐비닛으로부터 꺼내고, 새로운 가스통을 캐비닛에 넣어 가스통에서 엔드 캡을 분리한 다음 가스공급라인과 연결한 후 수작업으로 밸브 핸들을 개방하므로 인해 휴먼 에러(human error) 등이 발생할 염려가 있었다.As described above, when replacing the gas cylinder, the operator manually locks the valve handle, then removes the gas cylinder from the cabinet, puts a new gas cylinder into the cabinet, removes the end cap from the gas cylinder, connects to the gas supply line, and then manually closes the valve handle. Since it is opened, there is a fear that human error or the like may occur.
또한, 가스를 공급하는 과정에서 지진 등의 불의의 사고로 가스가 누출될 경우 가스통의 밸브 핸들을 자동으로 잠그는 수단이 강구되어 있지 않아 누출된 가스가 폭발하거나, 작업자가 누출된 가스에 중독되는 치명적인 결함이 있었다.In addition, if gas leaks due to an unexpected accident such as an earthquake in the process of supplying gas, there is no means to automatically lock the valve handle of the gas cylinder, so the leaked gas explodes, or the worker is poisoned by the leaked gas. There was a flaw.
본 출원인은 상기한 문제점을 감안하여 밸브 핸들을 자동으로 개폐함은 물론이고 가스분사노즐이 개방된 상태에서 갑작스런 진동이나 지진 등으로 인해 가스가 누출되거나, 정전시에도 가스통의 밸브 핸들을 자동으로 잠가 가스의 누출로 인한 안전사고가 발생되는 현상을 근본적으로 해소할 수 있도록 하는 기술을 개발하여 특허 제2035697호(2019.10.17.)로 등록한 바 있다.In consideration of the above problems, the applicant not only automatically opens and closes the valve handle, but also automatically locks the valve handle of the gas cylinder even when gas leaks due to sudden vibration or earthquake while the gas injection nozzle is open or when there is a power outage. We developed a technology that can fundamentally solve the phenomenon of safety accidents caused by gas leakage and registered it as Patent No. 2035697 (2019.10.17.).
도 1은 종래 장치를 나타낸 사시도이고 도 2는 종래 장치에서 메인 플레이트를 제거한 상태의 사시도이며 도 3은 종래 장치의 밸브 핸들 유니트를 단면으로 나타낸 사시도로써, 캐비닛(도시는 생략함)에 승, 하강 가능하게 설치된 메인 플레이트(11)와, 상기 메인 플레이트(11)에 제1 축(55)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 밸브 핸들(61)을 시계 또는 반 시계방향으로 회전시키는 밸브 핸들 유니트(50)와, 상기 메인 플레이트(11)의 상부에 설치되어 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 자동으로 개폐하는 밸브 핸들 개폐 유니트(40)로 구성되어 있다.1 is a perspective view of a conventional device, FIG. 2 is a perspective view of a state in which the main plate is removed from the conventional device, and FIG. 3 is a perspective view showing a valve handle unit of the conventional device in cross section, and ascending and descending into a cabinet (not shown) The
상기 밸브 핸들 유니트(50)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 감싸 회전시키는 밸브 핸들 홀더(52)와, 상기 밸브 핸들 홀더(52)의 내부에 복수 개 설치되어 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)에 걸리는 걸림 핀(53)과, 상기 걸림 핀(53)을 하방으로 편의하는 제4 탄성부재(54)와, 상기 밸브 핸들 홀더(52)의 상부에 위치되어 랙(44)과 맞물려 회전하는 밸브 핸들 기어(51)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3 , the
상기 밸브 핸들 기어(51)는 메인 플레이트(11)에 설치된 밸브 핸들 개폐 유니트(40)에 의해 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 자동으로 개폐하는 역할을 하게 된다.The
상기 메인 플레이트(11)에 설치되어 밸브 핸들 기어(51)를 회전시키는 밸브 핸들 개폐 유니트(40)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 메인 플레이트(11)의 상면에 힌지 축(41)을 중심으로 회동 가능하게 설치된 회동부재(42)와, 상기 회동부재의 상면에 가이드봉(43)을 따라 진퇴 가능하게 설치되며 일단에 랙(rack)(44)이 고정된 가동편(45)과, 상기 가동편(45)의 양측에 설치되어 교호로 작동하면서 가동편(45)을 진퇴시키는 한 쌍의 랙 구동용 액츄에이터(46)와, 상기 각 랙 구동용 액츄에이터(46)의 일 측에 위치되게 메인 플레이트(11)에 설치되어 회동부재(42)를 회동시키는 회동부재용 액츄에이터(47)와, 상기 랙 구동용 액츄에이터(46) 및 회동부재용 액츄에이터(47) 사이에 연결되어 회동부재용 액츄에이터(47)의 구동이 중단 시 회동부재(42)를 복원시켜 랙(44)을 밸브 핸들 기어(51)와 이격시키는 제3 탄성부재(48)로 구성되어 있다.The valve handle opening/
상기 밸브 핸들 개폐 유니트(40)의 구동으로 밸브 핸들 홀더(52)가 가스통(60)의 밸브(63)를 개방시 제1 축(55)에 의해 감겨진 태엽(56)의 복원력이 밸브 핸들 홀더(52)에 작용하더라도 밸브 핸들 홀더(52)가 정 회전하지 않도록 하는 제1 역회전방지수단(70)이 더 구비되어 있다.When the
상기 제1 역회전 방지수단(70)은 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 메인 플레이트(11)에 설치된 래치 구동용 액츄에이터(71)와, 상기 메인 플레이트(11)에 축(72)을 중심으로 회동 가능하게 설치되어 일단이 밸브 핸들 기어(51)에 치합되며 타단은 래치 구동용 액츄에이터의 로드에 접속되는 제1 래치(73)와, 상기 제1 래치(73)에 복원력을 부여하는 제1 탄성부재(74)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2 , the first reverse
따라서 밸브 핸들 개폐 유니트(40)의 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)를 역방향으로 회전시켜 가스통(60)의 밸브(63)를 개방할 때, 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)에 치합되어 있어 밸브 핸들 홀더(52)가 정 방향으로 회전하는 것을 억제시키게 된다.Therefore, when the
또한, 상기 밸브 핸들 홀더(52)의 중심부에 제1 축(55)이 회전 가능하게 베어링(57)으로 지지 설치되어 있고 상기 제1 축(55)의 상부에는 태엽 구동기어(58)가 고정되어 있으며 상기 제1 축(55)의 하단에 형성된 절결부(도시는 생략함)에는 태엽(56)의 절곡부(도시는 생략함)가 끼워져 고정됨과 동시에 태엽(56)의 타단은 밸브 핸들 홀더(52)의 내부에 고정된 고정 핀(59)에 고정되어 있다.In addition, a
따라서 태엽 구동기어(58)를 시계방향으로 회전시킴에 따라 제1 축(55)이 태엽(56)을 감게 된다.Accordingly, as the
상기 밸브 핸들 기어(51)의 일 측에 위치하는 메인 플레이트(11)에는 태엽 감기용 액츄에이터(81)의 구동에 따른 회전수가 증폭되어 태엽 구동기어(58)에 전달되도록 하는 태엽 감김 유니트(80)가 구비되어 있다.On the
상기 태엽 감김 유니트(80)는 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 메인 플레이트(11)에 회전 가능하게 설치된 제2 축(82)과, 상기 제2 축(82)에 회전 가능하게 설치되고 일단에 레버(83a)를 갖는 니들롤러 클러치 베어링(needle roller clutch bearing)같은 원웨이 클러치(one way clutch)(83)와, 상기 레버(83a)에 로드가 힌지 결합되어 제2 축(82)을 회전시키는 태엽 감기용 액츄에이터(81)와, 상기 제2 축(82)에 고정되어 제2 축(82)의 회전수를 증폭시키는 증폭기어(84)와, 상기 제2 축(82)에 고정되어 일단에 증폭기어(84) 및 태엽 구동기어(58)에 맞물리는 유성기어(85)가 회전 가능하게 설치되고 타단에는 유성기어 가동용 액츄에이터(86)의 로드(86a)가 힌지 결합된 링크(87)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3 , the
상기 태엽 감기용 액츄에이터(81)에는 피스톤의 이동을 감지하는 센서(88)가 설치되어 있다.A
상기 태엽 감김 유니트(80)에는 태엽 감기용 액츄에이터(81)가 원웨이 클러치(83)를 초기 위치로 환원시킬 때 제2 축(82)이 역 회전되지 않도록 하는 제2 역회전 방지수단(90)이 구비되어 있다.The
상기 제2 역회전 방지수단(90)은 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 제2 축(82)에 고정된 제2 래치 휠(91)과, 상기 제2 래치 휠(91)에 치합되어 원웨이 클러치(83)의 복원 시 제2 축(82)이 역 회전되지 않도록 하는 제2 래치(도시는 생략함)와, 상기 제2 래치에 일단이 연결된 제2 탄성부재(93)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3 , the second reverse
종래 장치에서는 비상 시 수동으로 가스통(60)의 가스분사노즐(64)을 개폐시킬 수 있도록 하는 수동개폐수단(100)이 더 구비되어 있다.In the conventional apparatus, a manual opening/closing means 100 for manually opening and closing the
상기 수동개폐수단(100)으로 본 발명의 일 실시예에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 메인 플레이트(11)에 회전 가능하게 설치되어 밸브 핸들 기어(51)에 맞물리는 밸브 핸들 수동 회전기어(101)와, 상기 밸브 핸들 수동 회전기어(101)를 회전시키도록 메인 플레이트(11)의 외측으로 노출되게 설치된 수동 놉(102)과, 상기 수동 놉(102)의 회전을 밸브 핸들 수동 회전기어(101)에 전달하는 동력전달수단(103)으로 구성되어 있다.As the manual opening/closing means 100, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the valve handle
상기 수동개폐수단(100)은, 갑작스런 정전 등으로 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)와 이격되고, 래치구동용 액츄에이터(71)에 전원이 오프되어 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)에서 이격되어 있으며, 유성기어 가동용 액츄에이터(86)에 전원이 오프되어 유성기어(85)가 태엽 구동기어(58)에서 이격된 상태에서도 가스통(60)의 밸브(63)를 수동으로 개폐시키는 역할을 하게 된다.In the manual opening/closing means 100, the
도 4a 내지 도 4d는 종래 장치의 작동상태를 나타낸 평면도로써, 가스통(60)이 자동으로 상승하거나, 메인 플레이트(11)가 하강하여 가스통(60)의 밸브 핸들(61)이 밸브 핸들 홀더(52)에 결합되고 나면 가스통(60)으로부터 엔드 캡(62)을 분리하여 보관함과 동시에 가스분사노즐(64)을 가스 공급라인과 연결하게 된다.4A to 4D are plan views showing the operating state of the conventional apparatus, wherein the
이때에는 도 4a와 같이 회동부재용 액츄에이터(47)가 오프(off)되어 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)에서 이격되고, 래치구동용 액츄에이터(71)는 온(on)되어 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)에 치합되어 있다.At this time, as shown in Figure 4a, the
또한, 유성기어 가동용 액츄에이터(86)는 온(on)되어 유성기어(85)가 태엽 구동기어(58)에 맞물려 있고 제2 래치(92)는 도 3과 같이 제2 래치 휠(91)에 치합되어 있다.In addition, the
전술한 바와 같은 동작으로 밸브 핸들 유니트(50)의 밸브 핸들 홀더(52)가 가스통(60)의 밸브 핸들(61)에 결합되어 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)에 끼워지고, 가스분사노즐(64)이 가스 공급라인과 연결되고 나면 밸브 핸들(61)의 회전으로 밸브(63)를 개방하여 가스를 가스라인으로 공급하기 전에 태엽 감김 유니트(80)를 이용하여 제1 축(55)으로 태엽(56)을 감아 주어야 된다.By the operation as described above, the
상기 밸브 핸들 홀더(52)의 내부에 위치하는 태엽(56)을 감기 위해 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 태엽 감기용 액츄에이터(81)가 온(on)되어 원웨이 클러치(83)의 레버(83a)에 힌지 결합된 로드를 잡아당기면 제2 축(82)이 시계방향으로 회전함에 따라 증폭기어(84)에 의해 회전수가 증폭되어 유성기어(85)를 반 시계방향으로 회전시키게 되므로 태엽 구동기어(58)가 시계방향으로 회전하면서 제1 축(55)으로 태엽(56)을 감아주게 된다.In order to wind the
상기한 바와 같은 동작시 밸브 핸들 홀더(52)의 상부에 위치하는 밸브 핸들 기어(51)에는 제1 래치(73)가 치합되어 있어 밸브 핸들 홀더(52)가 움직이지 않으므로 일단이 고정 핀(59)에 고정된 태엽(56)이 제1 축(55)에 의해 감기게 된다.During the operation as described above, the
상기한 바와 같이 태엽 감기용 액츄에이터(81)가 로드를 잡아당겨 제1 축(55)을 회동시키고 나면 태엽 감기용 액츄에이터(81)가 로드를 다시 밀어주는데, 이때에는 원웨이 클러치(83)가 반 시계방향으로 회전하더라도 제2 래치 휠(91)에 제2 래치(92)가 걸려 있어 제2 축(82)이 회전되지 않는다.As described above, after the winding
일단이 고정 핀(59)에 고정되고 타단은 제1 축(55)에 고정된 태엽(56)을 태엽 감김 유니트(80)의 작동으로 감고 나면 밸브 핸들 개폐 유니트(40)를 이용하여 가스통(60)의 밸브(63)를 개방하여야 된다.After winding the
상기 가스통(60)의 밸브(63)를 개방하기 위해, 도 4a와 같은 상태에서 회동부재용 액츄에이터(47)가 동시에 구동하여 회동부재(42)를 밸브 핸들 기어(51) 측으로 밀면 상기 회동부재(42)는 힌지 축(41)을 중심으로 회동 가능하게 설치되어 있어 제3 탄성부재(48)를 인장시키면서 회동되므로 도 4b와 같이 가동편(45)의 일단에 고정된 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)와 맞물린다.In order to open the
이와 같이 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)와 맞물린 상태에서 제1 역회전방지수단(70)의 구동원인 래치구동용 액츄에이터(71)가 오프(off)되면 인장되었던 제1 탄성부재(74)의 복원력에 의해 래치구동용 액츄에이터(71)의 로드가 당겨지므로 제1 래치(73)는 축(72)을 중심으로 반 시계방향으로 회동하여 밸브 핸들 기어(51)와의 치합상태가 해제된다.In this way, when the
그 후, 랙 구동용 액츄에이터(46)가 가동편(45)을 밀어주면 도 4c와 같이 상기 가동편(45)이 가이드봉(43)을 따라 반대편 랙 구동용 액츄에이터(46) 측으로 이동하면서 밸브 핸들 기어(51)를 반 시계방향으로 회전시키게 되므로 랙(44)의 스트로크(stroke)만큼 밸브 핸들 홀더(52)가 회전하면서 밸브 핸들(51)을 개방하게 된다.After that, when the
상기한 바와 같은 동작으로 가동편(45)을 이동시켜 밸브 핸들 홀더(52)를 회전시키고 나면 오프되었던 래치구동용 액츄에이터(71)가 온(on)되어 제1 탄성부재(74)를 인장시키면서 제1 래치(73)를 밀어 상기 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)에 치합되도록 한 다음 회동부재용 액츄에이터(47)를 오프(off)시키게 되므로 회동부재(42)는 제3 탄성부재(48)의 복원력에 의해 힌지 축(41)을 중심으로 회동하게 되고, 이에 따라 가동편(45)에 고정된 랙(44)과 밸브 핸들 기어(51)는 맞물림 상태가 해제된다.After the
상기 랙(44)이 밸브 핸들 기어(51)에서 분리되면 가동편(45)은 반대편에 위치하는 랙 구동용 액츄에이터(46)의 구동에 의해 최초위치로 복귀되므로 가스통(60)의 밸브 핸들(61)이 밸브(63)를 완전히 개방할 때까지 전술한 바와 같은 동작을 반복적으로 실시하게 된다.When the
이와 동시에 회동부재용 액츄에이터(47)의 동작이 중단되어 회동부재(42)가 제3 탄성부재(48)의 복원력에 의해 힌지 축(41)을 중심으로 회동되므로 랙(44)과 밸브 핸들 기어(51)가 분리된 상태를 유지하게 된다.At the same time, the operation of the
따라서 가스통(60)으로부터 밸브(63)가 열려 있어 가스가 가스분사노즐(64)을 통해 가스공급라인을 거쳐 각 공정으로 안정적으로 공급된다.Accordingly, the
그러나 가스통(60)으로부터 밸브(63)를 개방하는 과정 또는 밸브(63)의 개방으로 가스를 가스 라인으로 공급하는 과정에서 지진 등의 천재지변이나, 센서부(도시는 생략함)에 가스의 누출이 감지되면 신속하게 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 잠가 가스의 공급을 중단시켜야 된다.However, in the process of opening the
이에 따라, 센서부가 가스의 누출을 감지한 경우에는 콘트롤러에 의해 래치구동용 액츄에이터(71)의 로드를 당기게 되므로 제1 래치(73)는 축(72)을 중심으로 회동하여 밸브 핸들 기어(51)와의 치합상태를 해제시키게 되고, 정전시에는 래치구동용 액츄에이터(71)의 전원 공급이 중단되므로 제1 래치(73)는 제1 탄성부재(74)의 복원력에 의해 축(72)을 중심으로 회동하여 밸브 핸들 기어(51)와의 치합상태가 해제된다.Accordingly, when the sensor unit detects a gas leak, the load of the
상기한 바와 같은 동작으로 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)와의 치합상태에서 해제될 때, 태엽 구동기어(58)에는 유성기어(85)가 맞물려 있어 제1 축(55)은 정지된 상태를 유지하므로 제1 축(55)에 의해 감겨 있던 태엽(56)이 빠른 속도로 풀리면서 밸브 핸들 홀더(52)를 시계방향으로 회전시켜 가스통(60)의 밸브(63)를 잠그게 된다.When the
한편, 종래 장치는 밸브 핸들 개폐 유니트(40) 및 태엽 감김 유니트(80)에 의해 가스통(60)의 밸브(63)를 자동으로 개방하였다가 천재지변이나 정전시 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 자동으로 잠글 수 있으나, 가스통(60)의 밸브(63)를 개폐할 수 있는 수동개폐수단(100)이 더 구비되어 있어 밸브 핸들(61)을 수동으로 회전시킬 수 있다.On the other hand, in the conventional apparatus, the
즉, 정전으로 모든 액츄에이터(46)(47)(71)(81)(86)의 동작이 이루어지지 않음에 따라 도 4d와 같이 제1 래치(73)가 밸브 핸들 기어(51)에서 치합상태가 해제되어 태엽(56)이 완전히 풀린 상태이어서 메인 플레이트(11)의 외측으로 노출된 수동 놉(102)을 회전시킴에 따라 그 동력이 동력전달수단(103)인 한 쌍의 베벨기어를 통해 밸브 핸들 수동 회전기어(101)에 전달되므로 상기 밸브 핸들 수동 회전기어(101)가 밸브 핸들 기어(51)를 회전시켜 가스통(60)의 밸브(63)를 잠글 수 있게 된다.That is, as all
(선행기술문헌)(Prior art literature)
(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허공보 10-2035697(2019.10.17.등록)(Patent Document 0001) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2035697 (Registered on October 17, 2019)
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공보 10-0242982(1998.11.15.등록)(Patent Document 0002) Republic of Korea Patent Publication No. 10-0242982 (Registered on January 15, 1998)
(특허문헌 0003) 대한민국 등록특허공보 10-0649112(2006.11.16.등록)(Patent Document 0003) Republic of Korea Patent Publication No. 10-0649112 (Registered on November 16, 2006)
(특허문헌 0004) 대한민국 등록특허공보 10-0985575(2010.09.29.등록)(Patent Document 0004) Republic of Korea Patent Publication No. 10-0985575 (Registered on September 29, 2010)
그러나 이러한 종래의 장치는 가스통으로부터 밸브 핸들을 자동으로 회전시켜 가스의 공급을 제어하거나, 불의의 사고로 가스가 누출될 때 가스의 공급을 자동 또는 수동으로 차단하는 장점을 갖지만, 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.However, this conventional device has the advantage of automatically rotating the valve handle from the gas cylinder to control the gas supply, or automatically or manually shutting off the gas supply when the gas leaks due to an accident, but there are several There was a problem.
첫째, 가스통의 밸브 핸들을 회전시키기 위한 구성이 매우 복잡하여 조립에 따른 시간이 오래 걸리게 되므로 생산원가가 상승된다.First, since the configuration for rotating the valve handle of the gas cylinder is very complicated, it takes a long time to assemble, so the production cost is increased.
둘째, 랙 구동 액츄에이터 및 회동부재용 액츄에이터를 반복적으로 구동하여 밸브 핸들을 회전시킴에 따라 가스분사노즐을 신속하게 개방할 수 없게 된다.Second, as the rack-driven actuator and the actuator for a rotating member are repeatedly driven to rotate the valve handle, it is impossible to quickly open the gas injection nozzle.
셋째, 반복 사용으로 태엽이 끊어진 경우, 이를 파악하지 않으면 가스가 누출되었을 때, 밸브 핸들을 잠그지 못하게 되는 치명적인 결함이 있었다.Third, if the mainspring is broken due to repeated use, there was a fatal defect that the valve handle could not be locked when gas leaked if it was not recognized.
넷째, 밸브 핸들의 자동 개폐에 따른 부품이 너무 많고, 기어의 맞물림에 의해 동력이 전달되는 구성이어서 내구성이 떨어진다.Fourth, there are too many parts according to the automatic opening and closing of the valve handle, and the durability is deteriorated because the power is transmitted by the meshing of the gears.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 획기적으로 개선하여 종래 장치의 메인 플레이트에 밸브 핸들 개폐유니트, 밸브 핸들 유니트, 제1 역회전방지수단, 태엽 감김 유니트, 제2 역회전방지수단, 수동개폐수단을 구비하지 않고도 밸브 핸들을 자동으로 개폐할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve such problems in the prior art, and by remarkably improving its structure, the valve handle opening/closing unit, the valve handle unit, the first reverse rotation preventing means, the winding unit, An object of the present invention is to enable automatic opening and closing of a valve handle without a second reverse rotation preventing means and manual opening and closing means.
본 발명의 다른 목적은 전원의 공급에 따라 구동하는 모터의 축에 커플러를 고정하여 커플러가 밸브 핸들 홀더를 정, 역방향으로 회전시킬 때, 모터에 걸리는 부하 및 회전각 검출 플레이트에 형성된 검출홈을 센서가 검출하여 콘트롤러에 알림에 따라 밸브 핸들을 개폐를 제어할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to fix the coupler to the shaft of the motor driven according to the supply of power to detect the load applied to the motor and the detection groove formed in the rotation angle detection plate when the coupler rotates the valve handle holder in the forward and reverse directions. The purpose is to control the opening and closing of the valve handle according to the detection and notification to the controller.
본 발명의 또 다른 목적은 부품의 간소화로 인해 생산원가를 대폭 절감함과 동시에 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to significantly reduce production costs and improve durability due to the simplification of parts.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 메인 플레이트에 회전 가능하게 설치되며 상부에 복수 개의 작동홈이 형성된 밸브 핸들 홀더와, 상기 밸브 핸들 홀더에 승, 하강 가능하게 복수 개 설치되어 밸브 핸들의 요입부에 걸리는 걸림 핀과, 상기 각 걸림 핀의 내부에 탄력 설치되어 걸림 핀을 하방으로 편의하는 탄성부재와, 상기 밸브 핸들 홀더의 상면을 폐쇄하며 중심부에 통공이 형성된 커버와, 상기 메인 플레이트에 고정된 스토퍼에 의해 소정의 간격이 유지되게 설치된 설치판과, 상기 설치판에 고정되어 AC전원 또는 DC전원이 인가됨에 따라 축을 정, 역회전시키는 모터와, 상기 모터의 축에 고정되어 함께 회전하는 커플러와, 상기 커플러의 저면에 고정되어 밸브 핸들 홀더의 작동홈에 각각 끼워지는 가동부재와, 상기 모터에 AC전원 또는 DC전원이 인가되었을 때, 모터의 구동을 제어하는 모터구동제어수단이, 상기 커버에 스페이서로 간격이 유지되게 고정되며 외주면에 동일 피치를 갖는 검출홈이 형성된 회전각 검출 플레이트와, 상기 메인 플레이트에 고정 설치되어 회전각 검출 플레이트의 검출홈을 검출하여 콘트롤러에 알리는 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치가 제공된다.According to the aspect of the present invention for achieving the above object, a valve handle holder rotatably installed on the main plate and having a plurality of operating grooves formed thereon, and a plurality of elevating and descending valve handles are installed in the valve handle holder A locking pin hooked on the concave portion of the locking pin, an elastic member elastically installed inside each locking pin to facilitate the locking pin downward, a cover closing the upper surface of the valve handle holder and having a through hole in the center, and the main plate; A mounting plate installed to maintain a predetermined distance by a stopper fixed to the , a motor fixed to the mounting plate and rotating the shaft forward and reverse when AC power or DC power is applied, and the motor is fixed to the shaft and rotates together a coupler, a movable member fixed to the lower surface of the coupler and fitted into the operating groove of the valve handle holder, and a motor driving control means for controlling the driving of the motor when AC power or DC power is applied to the motor, It consists of a rotation angle detection plate fixed to the cover so as to maintain a gap with a spacer and having detection grooves having the same pitch on the outer peripheral surface, and a sensor fixedly installed on the main plate to detect the detection grooves of the rotation angle detection plate and notify the controller. There is provided a gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that.
본 발명은 종래에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.The present invention has the following advantages over the prior art.
첫째, 메인 플레이트에 밸브 핸들 개폐유니트, 밸브 핸들 유니트, 제1 역회전방지수단, 제2 역회전방지수단을 구비하지 않고도 전원의 인가에 따라 모터가 모터구동제어수단에 의해 밸브 핸들을 자동으로 개폐할 수 있게 되므로 생산원가를 대폭 절감할 수 있게 된다.First, the motor automatically opens and closes the valve handle by the motor drive control means according to the application of power without having a valve handle opening/closing unit, a valve handle unit, a first reverse rotation preventing means, and a second reverse rotation preventing means on the main plate This allows for a significant reduction in production costs.
둘째, 태엽 감김 유니트를 구비하지 않고 정전 시, 배터리의 전원에 의해 모터를 구동하게 되므로 부품을 간소화하게 된다.Second, since the motor is driven by the power of the battery in the event of a power failure without having a winding unit, parts are simplified.
셋째, 가스의 누츨시, 모터의 구동을 회전각 검출 플레이트, 센서, 모터에 걸리는 부하에 의해 제어하게 되므로 밸브 핸들의 고장으로 모터에 걸리는 부하가 설정치 이상으로 검출되더라도 밸브 핸들을 잠글 수 있게 된다.Third, when gas leaks, the operation of the motor is controlled by the rotation angle detection plate, the sensor, and the load applied to the motor, so that the valve handle can be locked even if the load applied to the motor is detected more than the set value due to the failure of the valve handle.
넷째, 기어의 맞물림에 의해 동력을 전달하는 것이 아니라 모터의 축을 회전시켜 밸브 핸들 홀더를 직접 회전시키므로 종래 장치에 비해 내구성이 향상된다.Fourth, since the valve handle holder is directly rotated by rotating the shaft of the motor rather than transmitting power by the meshing of the gear, durability is improved compared to the conventional device.
도 1은 종래 장치를 나타낸 사시도
도 2는 종래 장치에서 메인 플레이트를 제거한 상태의 사시도
도 3은 종래 장치의 밸브 핸들 유니트를 단면으로 나타낸 사시도
도 4a 내지 도 4d는 종래 장치의 작동상태를 나타낸 평면도로써,
도 4a는 종래 장치에서 밸브 핸들 유니트의 밸브 핸들 기어와 밸브 핸들 개폐 유니트의 랙이 분리되고, 밸브 핸들 기어와 제1 래치가 치합된 상태의 평면도
도 4b는 종래 장치에서 밸브 핸들 기어에 밸브 핸들 개폐유니트의 랙이 치합된 평면도
도 4c는 종래 장치에서 랙이 1스탭 이동하여 밸브 핸들 기어를 회전시킨 평면도
도 4d는 종래 장치에서 밸브 핸들 기어에서 제1 래치가 분리되고, 태엽 구동기어에서 유성기어가 분리된 상태의 평면도
도 5는 본 발명의 장치를 나타낸 분해 사시도
도 6은 본 발명의 장치를 조립하여 반단면으로 나타낸 사시도
도 7은 도 5의 조립상태 종단면도
도 8은 본 발명의 밸브 핸들 홀더를 나타낸 사시도
도 9는 본 발명의 밸브 핸들 홀더에 형성된 작동홈의 다른 실시 예를 나타낸 평면도
도 10은 커플러의 회전으로 밸브 핸들 홀더를 회전시켜 가스통의 밸브 핸들을 잠그고 모터의 역구동으로 가동부재가 작동홈의 측벽에서 이격된 상태를 나타낸 종단면도
도 11은 본 발명에서 전원공급라인상에 배터리가 설치된 상태를 나타낸 개략도
도 12는 본 발명에서 배터리가 캐비닛이 구비된 공간의 외부에 설치되어 모터에 전원을 공급하는 상태를 나타낸 개략도1 is a perspective view showing a conventional device;
2 is a perspective view of a state in which the main plate is removed from the conventional apparatus;
3 is a perspective view showing the valve handle unit of the prior art in cross section;
4a to 4d are plan views showing the operating state of the conventional device,
4A is a plan view of a state in which the valve handle gear of the valve handle unit and the rack of the valve handle opening/closing unit are separated, and the valve handle gear and the first latch are engaged in the conventional apparatus;
Figure 4b is a plan view in which the rack of the valve handle opening/closing unit is engaged with the valve handle gear in the conventional apparatus
Figure 4c is a plan view in which the rack moves by one step to rotate the valve handle gear in the conventional apparatus;
4d is a plan view of a state in which the first latch is separated from the valve handle gear and the planetary gear is separated from the mainspring drive gear in the conventional apparatus;
5 is an exploded perspective view showing the device of the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing the device of the present invention in a half cross section assembling
7 is a longitudinal cross-sectional view of the assembled state of FIG.
8 is a perspective view showing a valve handle holder of the present invention;
9 is a plan view showing another embodiment of the operating groove formed in the valve handle holder of the present invention;
10 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which the valve handle holder is rotated by the rotation of the coupler to lock the valve handle of the gas cylinder and the movable member is separated from the side wall of the operating groove by reverse driving of the motor;
11 is a schematic diagram showing a state in which the battery is installed on the power supply line in the present invention
12 is a schematic diagram illustrating a state in which a battery is installed outside a space provided with a cabinet to supply power to a motor in the present invention;
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. It is noted that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. In addition, the same reference numerals are used to indicate like features to the same structure, element, or part appearing in two or more drawings.
도 5는 본 발명의 장치를 나타낸 분해 사시도이고 도 6은 본 발명의 장치를 조립하여 반단면으로 나타낸 사시도이며 도 7은 도 5의 조립상태 종단면도로써, 본 발명은 메인 플레이트(200)에 복수 개의 작동홈(211)이 상부에 형성된 밸브 핸들 홀더(210)가 회전 가능하게 설치되어 있는데, 상기 밸브 핸들 홀더(210)는 베어링 하우징(212)의 내부에 설치된 베어링(213)에 의해 원활하게 회전하게 된다.5 is an exploded perspective view showing the device of the present invention, FIG. 6 is a perspective view showing the device of the present invention in half cross-section, and FIG. 7 is an assembled vertical cross-sectional view of FIG. 5 , the present invention is a plurality of main plate 200 A
상기 밸브 핸들 홀더(210)에는 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)에 걸리는 걸림 핀(53)이 승, 하강 가능하게 복수 개 설치되어 있고 상기 각 걸림 핀(53)의 내부에는 걸림 핀(53)을 하방으로 편의하는 코일스프링과 같은 탄성부재(54)가 탄력 설치되어 있으며 상기 밸브 핸들 홀더(210)의 상면은 중심부에 통공(214a)이 형성된 커버(214)가 폐쇄하고 있다.In the
상기 커버(214)의 저면에는 탄성부재(54)의 위치를 잡아주는 이탈방지홈(214b)이 형성되어 있어 걸림 핀(53)이 탄성부재(54)를 압축시키면서 상승하더라도 탄성부재(54)가 정위치를 이탈하지 않고 걸림 핀(53)에 복원력을 부여하게 된다.A
상기 메인 플레이트(200)에는 설치판(220)이 스토퍼(221)에 의해 소정의 간격이 유지되게 설치되어 있고 상기 설치판(220)에는 전원공급라인(230)을 통해 AC전원 또는 DC전원이 인가됨에 따라 축(241)을 정, 역회전시키는 모터(240)가 고정 설치되어 있으며 상기 모터(240)의 축(241)에는 커플러(250)가 키이(도시는 생략함) 등의 접합수단에 의해 고정되어 있다.A mounting
상기 커플러(250)의 저면에 밸브 핸들 홀더(210)의 작동홈(211)에 각각 끼워지는 가동부재(251)가 고정되어 있고 상기 모터(240)는 AC전원 또는 DC전원이 인가되었을 때, 모터구동제어수단에 의해 구동이 제어되도록 구성되어 있다.On the bottom of the
도 8은 본 발명의 밸브 핸들 홀더를 나타낸 사시도이고 도 9는 본 발명의 밸브 핸들 홀더에 형성된 작동홈의 다른 실시 예를 나타낸 평면도로써, 상기 밸브 핸들 홀더(210)에 형성되는 복수 개의 작동홈(211)이 커플러(250)에 고정된 가동부재(251)가 좌, 우로 유동 가능하게 가동부재(251)의 외경보다 크게 하는 것이 바람직하다.8 is a perspective view showing a valve handle holder of the present invention, and FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of an operating groove formed in the valve handle holder of the present invention, wherein a plurality of operating grooves formed in the valve handle holder 210 ( 211) It is preferable that the
이는, 모터(240)의 구동으로 커플러(250)가 시계방향으로 회전하여 밸브 핸들(61)을 완전히 잠근 상태에서 가동부재(251)가 작동홈(211)의 내벽에서 접속상태가 해제되도록 함으로써, 모터(240)에 부하를 주지 않으면서도 밸브 핸들 홀더(210)에서 밸브 핸들(61)을 보다 안정적으로 분리할 수 있도록 하기 위한 것이다.This causes the
이를 위해, 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 밸브 핸들 홀더(210)에 형성되는 복수 개의 작동홈(211)을 장공으로 하거나, 도 9에 나타낸 바와 같이 가동부재(251)의 외경보다 큰 원형으로 형성할 수 있음은 이해 가능한 것이다.For this purpose, as shown in FIG. 8, the plurality of
상기 모터구동제어수단을 본 발명의 일 실시 예에서는, 상기 커버(214)에 스페이서(215)로 간격이 유지되게 고정되며 외주면에 동일 피치를 갖는 검출홈(242a)이 연속적으로 형성된 회전각 검출 플레이트(242)와, 상기 메인 플레이트(200)에 고정 설치되어 회전각 검출 플레이트(242)의 검출홈(242a)을 검출하여 콘트롤러에 알리는 센서(243)로 구성되어 있다.In one embodiment of the present invention, the motor driving control means is fixed to the
그러나 상기 모터구동제어수단을 다른 실시 예로, 상기 모터(240)에 토크가 걸리는 시점을 콘트롤러가 검출하여 밸브 핸들(61)의 열림시작지점을 파악하고, 콘트롤러에 설정된 토크 이상이 검출되면 모터(240)의 구동이 중단되도록 구성할 수도 있다.However, using the motor driving control means as another embodiment, the controller detects the time when the torque is applied to the
그러나 상기 모터구동제어수단을 상기 커버(214)에 스페이서(215)로 간격이 유지되게 고정되며 외주면에 동일 피치를 갖는 검출홈(242a)이 형성된 회전각 검출 플레이트(242)와, 상기 메인 플레이트(200)에 고정 설치되어 회전각 검출 플레이트(242)의 검출홈(242a)을 검출하여 콘트롤러에 알리는 센서(243)로 구성하고, 상기 모터(240)에 토크가 걸리는 시점을 콘트롤러가 검출하여 밸브 핸들(61)의 열림시작지점을 파악하고, 콘트롤러에 설정된 토크 이상이 검출되면 모터(240)의 구동이 중단되도록 하는 것이 보다 바람직하다.However, the motor driving control means is fixed to the
이는, 가스통(60)을 장기간 사용함에 따라 밸브 핸들(61)의 축이 변형된 상태에서 모터(240)의 구동으로 밸브 핸들(61)을 시계방향으로 회전시켜 잠글 때, 모터(240)에 설정된 토크가 걸림을 콘트롤러가 검출하더라도 모터(240)의 구동을 중단하지 않고, 센서(243)가 회전각 검출 플레이트(242)의 외주면에 형성된 검출홈(242a)을 설정된 개수만큼 검출하지 않았다면 모터(240)를 계속해서 구동하여 밸브 핸들(61)을 완전히 잠글 수 있도록 함에 따라 밸브 핸들(61)의 축의 변형으로 밸브 핸들(61)이 덜 잠겨 가스가 누출되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.This is when the valve handle 61 is rotated clockwise to lock the valve handle 61 by driving the
본 발명에서는 상기 모터(240)를 비정전시에는 전원공급라인(230)을 통해 공급되는 AC전원으로 구동하고, 정전시에는 DC전원인 배터리(231)에 의해 구동하도록 구성되어 있는 데, 이는 정전 또는 지진 등으로 인해 AC전원의 공급이 불가능한 경우에도 모터(240)를 구동하여 밸브 핸들(61)을 잠글 수 있도록 하기 위한 것이다.In the present invention, the
이때, 상기 배터리(231)를 충전식 배터리로 적용하여 DC전원으로 모터(240)를 구동하지 않더라도 항상 배터리(231)가 충전된 상태를 유지하도록 상기 배터리(231)를 도 11과 같이 전원공급라인(230)상에 설치하는 것이 보다 바람직하다.At this time, even if the
그러나 다른 실시 예로 도 12와 같이 상기 배터리(231)를 캐비닛(260)이 설치된 밀폐공간(270)의 외부에 설치할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.However, in another embodiment, as shown in FIG. 12 , it is understandable that the
이는, 배터리(231)에서 스파크(Spark)가 발생하더라도 폭발위험을 해소하기 위한 것이다.This is to eliminate the risk of explosion even if a spark occurs in the
본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention will be described as follows.
본 발명의 장치가 캐비닛(260)의 상부에 매달린 상태에서 가스통(60)이 자동으로 상승하거나(자동식), 캐비닛(260)에 가스통(60)이 투입된 상태에서 메인 플레이트(200)가 하강(반자동식)하면 가스통(60)의 밸브 핸들(61)에 밸브 핸들 홀더(210)가 결합된다.In a state in which the device of the present invention is suspended from the top of the
상기한 바와 같은 동작으로 밸브 핸들(61)이 밸브 핸들 홀더(210)에 결합될 때, 밸브 핸들(61)의 위치에 따라 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)와 일치되어 있으면 걸림 핀(53)이 요입부(61a)에 안정적으로 끼워지지만, 만약 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)와 어긋나게 위치되어 있으면 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 상면에 눌려 탄성부재(54)를 압축시키면서 상승하였다가 모터(240)의 구동으로 밸브 핸들 홀더(210)가 회전하여 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)와 일치할 때 걸림 핀(53)이 탄성부재(54)의 복원력에 의해 하강하여 요입부(61a)에 끼워지면서 이들의 결합이 완료된다.When the valve handle 61 is coupled to the
상기한 바와 같이 밸브 핸들(61)에 밸브 핸들 홀더(210)가 결합되고 나면 종래와 마찬가지로 가스통(60)에서 엔드 캡(62)을 제거하여 보관한 다음 가스분사노즐(64)에 가스공급라인(도시는 생략함)을 연결하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.After the
상기 메인 플레이트(200)에 설치된 밸브 핸들 홀더(210)가 밸브 핸들(61)에 조립되고 나면 콘트롤러에 의해 전원공급라인(230)으로 AC전원이 모터(240)에 인가되므로 모터(240)가 구동되는데, 이때 전원공급라인(230)상에 충전식 배터리(231)가 설치된 경우에는 배터리(231)에 충전이 이루어지게 된다.After the
상기 모터(240)의 구동으로 축(241)이 반 시계방향으로 회전하여 상기 축(241)에 고정된 커플러(250)를 회전시키면 상기 커플러(250)의 저면에는 복수 개의 가동부재(251)가 고정되어 밸브 핸들 홀더(210)에 형성된 작동홈(211)에 각각 끼워져 있지만, 상기 모터(240)가 구동하기 전에는 가동부재(251)가 도 10에 실선으로 나타낸 바와 같이 작동홈(211)의 내벽과 이격된 상태를 유지하고 있어 가동부재(251)가 작동홈(211)의 내벽에 닿을 때까지 밸브 핸들 홀더(210)가 회전하지 않는데, 그 이유는 후술하기로 한다.When the
그 후, 상기 모터(240)의 AC전원이 계속적으로 인가되어 커플러(250)의 저면에 고정된 가동부재(251)가 밸브 핸들 홀더(210)의 작동홈(211)의 내벽에 닿은 상태에서 커플러(250)가 회전하여 밸브 핸들 홀더(210)를 회전시키면 모터(240)에 토크가 걸리게 되므로 콘트롤러가 비로소 밸브 핸들(61)의 열림시작지점을 인식하게 된다.After that, the AC power of the
이와 동시에 커버(214)에 고정된 회전각 검출 플레이트(242)의 외주면에 형성된 검출홈(242a)을 센서(243)가 검출하여 콘트롤러에 알리게 되므로 밸브 핸들(61)의 열림정도를 판단하게 된다.At the same time, since the
계속되는 모터(240)의 구동으로 밸브 핸들(61)이 완전히 열려 모터(240)에 설정된 토크(약 60 ∼ 140kg·㎝)가 걸리거나, 콘트롤러에 입력된 회전각 검출 플레이트(242)의 검출홈(242a)을 센서(243)가 검출함에 따라 모터(240)의 구동이 중단된다.With the continuous driving of the
이에 따라, 가스통(60) 내의 가스가 가스공급라인을 거쳐 각 공정으로 안정적으로 공급된다.Accordingly, the gas in the
그러나 가스통(60)으로부터 밸브 핸들(61)을 회전시키는 과정 또는 밸브 핸들(61)을 회전시켜 가스를 가스공급라인으로 공급하는 과정에서 지진 등의 천재지변이나, 센서부(도시는 생략함)에 가스의 누출이 감지되면 신속하게 가스통(60)의 밸브 핸들(61)을 잠가 가스의 공급을 중단시켜야 된다.However, in the process of rotating the valve handle 61 from the
이에 따라, 센서부가 가스의 누출을 감지한 경우에는 콘트롤러에 의해 모터(240)를 역구동하여 밸브 핸들 홀더(210)를 시계방향으로 회전시키게 되므로 밸브 핸들(61)을 안전하게 잠글 수 있게 된다.Accordingly, when the sensor unit detects gas leakage, the
그러나 가스를 가스공급라인으로 정상적으로 공급하여 가스통(60)의 교체시기가 되면 사용하고 난 가스통을 새로운 가스통으로 교체하여야 된다.However, when the time comes to replace the
상기 가스통(60)을 교체하기 위해 모터(240)에 전원을 인가하면 커플러(250)가 밸브 핸들 홀더(210)를 시계방향으로 회전시키면 도 10의 실선과 같이 위치되어 있던 가동부재(251)가 일점쇄선의 위치까지 커플러(250)가 공회전하다가 가동부재(251)가 작동홈(211)의 내벽에 닿고 나면 비로소 밸브 핸들 홀더(210)를 회전시키게 된다.When power is applied to the
이와 같이 밸브 핸들 홀더(210)가 커플러(250)에 의해 회전하면 상기 밸브 핸들 홀더(210)에 설치된 복수 개의 걸림 핀(53)이 밸브 핸들(61)의 요입부(61a)에 끼워져 있어 밸브 핸들(61)이 잠기게 된다.As such, when the
이와 같이 밸브 핸들(61)이 잠기는 것은, 모터(240)에 걸리는 토크를 콘트롤러가 검출함과 동시에 회전각 검출 플레이트(242)의 외주면에 형성된 검출홈(242a)을 센서(243)가 검출하여 콘트롤러에 알림에 따라 모터(240)의 구동을 중단시키게 된다.In this way, the locking of the valve handle 61 is caused by the controller detecting the torque applied to the
이에 따라, 밸브 핸들(61)의 축이 변형되어 콘트롤러가 설정된 모터(240)의 토크를 검출하더라도 센서(243)가 설정된 회전각 검출 플레이트(242)의 검출홈(242a)을 검출하지 않으면 콘트롤러가 모터(240)를 계속해서 구동하게 되므로 밸브 핸들(61)이 덜 잠기는 현상을 미연에 방지하게 된다.Accordingly, even if the shaft of the valve handle 61 is deformed and the controller detects the torque of the
상기한 동작으로 밸브 핸들(61)을 잠그고 나면 모터(240)를 역구동하여 도 10의 일점쇄선에 위치되어 있던 가동부재(251)를 실선까지 역회전시키고 구동을 중단시키게 되므로 가스통(60)을 자동으로 하강시키거나, 메인 플레이트(200)를 반자동으로 상승시켜 밸브 핸들 홀더(210)에서 커플러(250)를 분리시킬 때 가동부재(251)와 작동홈(211)의 간섭을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 모터(240)에 부하가 걸리는 현상을 방지하게 된다.After locking the valve handle 61 by the above operation, the
따라서 캐비닛(260)에서 사용하고 난 가스통(60)을 꺼낸 다음 새로운 가스통을 투입하고 전술한 바와 같은 동일한 작업을 실시할 수 있게 되는 것이다.Therefore, after taking out the used
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention described in the above detailed description is indicated by the following claims, meaning and All changes or modifications derived from the scope and its equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
53 : 걸림 핀 61 : 핼브 핸들
200 : 메인 플레이트 210 : 밸브 핸들 홀더
211 : 작동홈 214 : 커버
215 : 스페이서 220 : 설치판
230 : 전원공급라인 231 : 배터리
240 : 모터 242 : 회전각 검출 플레이트
242a : 검출홈 243 : 센서
250 : 커플러 251 : 가동부재
260 : 캐비닛 270 : 밀폐공간53: locking pin 61: help handle
200: main plate 210: valve handle holder
211: operating groove 214: cover
215: spacer 220: mounting plate
230: power supply line 231: battery
240: motor 242: rotation angle detection plate
242a: detection groove 243: sensor
250: coupler 251: movable member
260: cabinet 270: enclosed space
Claims (11)
The valve handle holder 210 is rotatably installed on the main plate 200 and has a plurality of operating grooves 211 formed thereon, and a plurality of valve handle holders 210 are installed so as to move up and down to the valve handle ( A locking pin 53 caught in the recessed portion 61a of 61, an elastic member 54 elastically installed inside each locking pin 53 to bias the locking pin 53 downward, and the valve handle A cover 214 that closes the upper surface of the holder 210 and has a through hole 214a in the center thereof, and a stopper 221 fixed to the main plate 200, the installation plate 220 is installed to maintain a predetermined distance. And, the motor 240 is fixed to the mounting plate 220 to rotate the shaft 241 forward and reverse as AC power or DC power is applied, and the motor 240 is fixed to the shaft 241 of the motor 240 and together The rotating coupler 250, the movable member 251 fixed to the bottom surface of the coupler 250 and fitted into the operating groove 211 of the valve handle holder 210, and the motor 240 are supplied with AC power or When DC power is applied, the motor driving control means for controlling the driving of the motor 240 is fixed to the cover 214 with a spacer 215 to be spaced apart and the detection grooves 242a having the same pitch on the outer circumferential surface. The formed rotation angle detection plate 242, and a sensor 243 fixed to the main plate 200 to detect the detection groove 242a of the rotation angle detection plate 242 and notify the controller. Gas cylinder valve automatic opening and closing device.
상기 모터구동제어수단은, 상기 모터(240)에 토크가 걸리는 시점을 콘트롤러가 검출하여 밸브 핸들(61)의 열림시작지점을 파악하고, 콘트롤러에 설정된 토크 이상이 검출되면 모터(240)의 구동을 중단하는 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
The motor drive control means, the controller detects the time when the torque is applied to the motor 240 to determine the opening starting point of the valve handle 61, and when more than the torque set in the controller is detected, the driving of the motor 240 Gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that stopping.
상기 모터구동제어수단은, 상기 커버(214)에 스페이서(215)로 간격이 유지되게 고정되며 외주면에 동일 피치를 갖는 검출홈(242a)이 연속적으로 형성된 회전각 검출 플레이트(242)와, 상기 메인 플레이트(200)에 고정 설치되어 회전각 검출 플레이트(242)의 검출홈(242a)을 검출하여 콘트롤러에 알리는 센서(243)로 구성하고, 상기 모터(240)에 토크가 걸리는 시점을 콘트롤러가 검출하여 밸브 핸들(61)의 열림시작지점을 파악하고, 콘트롤러에 설정된 토크 이상이 검출되면 모터(240)의 구동을 중단하는 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
The motor driving control means includes a rotation angle detection plate 242 which is fixed to the cover 214 with a spacer 215 to be spaced apart and continuously formed with detection grooves 242a having the same pitch on an outer circumferential surface, and the main It is fixedly installed on the plate 200 and detects the detection groove 242a of the rotation angle detection plate 242 and consists of a sensor 243 that informs the controller, and the controller detects the time when the torque is applied to the motor 240 A gas cylinder valve automatic opening/closing device, characterized in that it detects the opening starting point of the valve handle (61), and stops the driving of the motor (240) when a torque abnormality set in the controller is detected.
상기 밸브 핸들 홀더(210)에 형성되는 복수 개의 작동홈(211)이 커플러(250)에 고정된 가동부재(251)가 좌, 우로 유동 가능하게 가동부재(251)의 외경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
The movable member 251 having a plurality of operating grooves 211 formed in the valve handle holder 210 fixed to the coupler 250 is formed to be larger than the outer diameter of the movable member 251 so as to flow left and right. Gas cylinder valve automatic opening and closing device.
상기 밸브 핸들 홀더(210)에 형성되는 복수 개의 작동홈(211)이 장공인 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
6. The method of claim 5,
A gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the plurality of operation grooves (211) formed in the valve handle holder (210) are long holes.
상기 밸브 핸들 홀더(210)에 형성되는 복수 개의 작동홈(211)이 가동부재(251)의 외경보다 큰 원형인 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
6. The method of claim 5,
A gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the plurality of operation grooves (211) formed in the valve handle holder (210) are larger than the outer diameter of the movable member (251).
상기 모터(240)를 비정전시에는 전원공급라인(230)을 통해 공급되는 AC전원으로 구동하고, 정전시에는 배터리(231)에 의해 구동되도록 한 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
Gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the motor (240) is driven by AC power supplied through the power supply line (230) during non-power failure, and is driven by the battery (231) in case of power failure.
상기 배터리(231)가 충전식 배터리인 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
9. The method of claim 8,
Gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the battery (231) is a rechargeable battery.
상기 배터리(231)가 전원공급라인(230)상에 설치된 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
10. The method of claim 9,
Gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the battery (231) is installed on the power supply line (230).
상기 배터리(231)가 캐비닛(260)이 설치된 밀폐공간(270)의 외부에 설치된 것을 특징으로 하는 가스통 밸브 자동 개폐장치.
9. The method of claim 8,
Gas cylinder valve automatic opening and closing device, characterized in that the battery (231) is installed outside the closed space (270) in which the cabinet (260) is installed.
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KR1020200016223A KR102277975B1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | The gas barrel valve automatic open-close device |
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Citations (3)
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JP6061696B2 (en) * | 2013-01-23 | 2017-01-18 | 西部電機株式会社 | Valve actuator, valve device, and valve actuator control method |
KR101903115B1 (en) * | 2018-03-26 | 2018-09-28 | 주식회사 유니락 | Valve shutter with malfunction prevention funcition including multi-handle chuck |
KR102040713B1 (en) * | 2017-10-11 | 2019-11-27 | 에이엠티 주식회사 | Automatic replacement system and method of high-pressure gas tank |
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2020
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