KR102359130B1 - 유량 제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량 제어 시스템 - Google Patents

유량 제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 유량 제어 밸브에 관한 발명이며, 유로 내부에 배치되어, 선택적으로 유체를 통과시키는 개폐부(100); 상기 개폐부(100)와 결합하여, 유로 상에 상기 개폐부(100)의 위치를 제어하는 구동부(200); 를 포함하는 유량 제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량 제어 시스템이다.

Description

유량 제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량 제어 시스템{Valve apparatus available flow control and the control system using the apparatus}
본 발명은 유로의 유량과 차압을 제어하는 밸브와 이를 이용하여 건축물 내부에 투입되는 유량을 효율적으로 제어하는 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 001은 실린더블록의 냉각수출구와 연결되는 블록포트와, 실린더헤드의 냉각수출구와 연결되는 헤드포트와, 라디에이터와 연결되는 라디에이터포트와, 오일쿨러와 연결되는 열교환기포트 및 히터코어 및 EGR 쿨러와 연결되는 히터코어포트가 구비된 밸브하우징; 회전력을 제공하는 구동부; 구동부의 회전력을 제공받아 밸브하우징 내에서 소정 각도로 회전하고, 회전각도가 변화함에 따라 블록포트 및 라디에이터포트와 선택적으로 연통되도록 형성되며, 열교환기포트 및 히터코어포트와 선택적으로 연통되도록 형성된 밸브몸체; 를 포함하는 유량제어밸브에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 유체가 공급되는 입구를 형성하고, 입구와 연통되어 공급유체가 흐르는 가변유로를 형성하며, 가변유로에 연통되어 일정 유량의 유체가 배출되는 출구를 형성하도록 된 밸브몸체; 밸브몸체의 입구와 출구 사이에 설치되어 가변유로의 유량을 조절하도록 잘동되는 하우징; 하우징의 내부 중심에 축결합되어 상하 슬라이드되는 피스톤; 피스톤과 결합되어 피스톤을 탄력 지지하도록 된 탄성부재; 하우징 상측에서 결합되어 피스톤 및 탄성부재의 이탈을 방지하도록 된 덮개; 덮개와 피스톤 상면 사이의 공간에 압력유체가 공급될 수 있도록, 밸브 몸체 일측과 하우징 일측에 각각 연통되는 밸런싱용 유체 유입로; 를 포함하는 자동 정유량 제어밸브에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 003은 구 형상인 볼의 양단부가 절단되어 제1일측단면과 제1타측단면을 가지도록 형성되고, 제1일측단면의 직경이 제1타측단면의 직경보다 크게 형성되며, 제1일측단면과 제1타측단면을 관통하는 회전축을 따라 관통공이 형성된 제1파트; 볼의 양단부가 절단되어 제2일측단면과 제2타측단면을 가지도록 형성되고, 제2일측단면의 직경이 제2타측단면의 직경보다 작게 형성되며, 제1파트와 함께 제2일측단면 및 제2타측단면을 관통하는 회전축을 따라 개통공이 형성된 제2파트; 를 포함하며, 제1파트와 제2파트는 제1파트의 제1타측다면과 제2파트의 제2일측단면이 접합됨으로써 관통공과 개통공이 연통되도록 결합되는 유량 제어 밸브에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 외주연에 관결합하는 플랜지가 형성되고, 그 중심으로 유입배출구가 형성되며, 유입배출구의 직선유로상으로 연통되어 유입배출구 직경보다 확대되는 유량제어결합부가 일측으로 형성되고, 유량제어결합부의 외주연을 따라 하우징 체결플랜지가 형성된 제1하우징; 제2하우징; 좌우측에 제1하우징과 제2하우징이 각각 대응되어 하우징 체결플랜지를 통해 플랜지결합되도록 결합통공이 다수 관통 형성되고, 중앙으로 관통된 유체흐름통공이 형성되며, 결합통공과 유체흐름통공 사이 좌우측면에 기밀유지하기 위한 오링이 결합되는 오링홈이 형성되고, 유체흐름통공 중심으로 유체의 흐름에 간섭 없도록 유량제어수단이 결합되어 제1하우징 및 제2하우징의 유입배출구 개폐를 제어하며, 유체흐름통공 하방향으로 직교되게 유량통공이 연통되고, 유량통공 외주연을 따라 관 체결플랜지가 형성된 유량제어하우징; 제1하우징 및 제2하우징의 유입배출구에 각각 결합되고, 유량제어수단에 의해 유입배출구로 유체가 유입배출되는 것을 제어하도록 유량제어수단이 밀착대응되는 경사면을 가진 패킹시트; 를 포함하는 고압유량제어밸브에 관한 기술을 제시하고 있다.
KR 10-2019-0068771 A (2019년06월19일) KR 10-0685220 B1 (2007년02월14일) KR 10-1826924 B1 (2018년02월01일) KR 10-2016-0019130 A (2016년02월19일)
본 발명은 유로의 유량과 차압을 제어하는 밸브와 이를 이용하여 건축물 내부에 투입되는 유량을 효율적으로 제어하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 유량 제어 밸브에 관한 발명이며, 유로 내부에 배치되어, 선택적으로 유체를 통과시키는 개폐부(100); 상기 개폐부(100)와 결합하여, 유로 상에 상기 개폐부(100)의 위치를 제어하는 구동부(200); 를 포함한다.
본 발명의 상기 개폐부(100)는 유로 내부에 배치되어, 유체를 선택적으로 통과시키는 승하강부(110); 상기 승하강부(110)를 내부에 수용하고, 일측이 유로의 유입구(1)와 결합하며, 타측이 유로의 유출구(2)와 결합하는 하우징(120); 을 포함한다.
본 발명의 상기 구동부(200)는 전원을 인가받아, 유로 내에서 상기 승하강부(110)의 위치를 제어하는 동력부(210); 상기 동력부(210)에 인가되는 전력을 제어하는 제어부(220); 상기 동력부(210) 및 제어부(220)와 연동되어, 상기 승하강부(110) 위치 제어에 필요한 전력을 공급하는 전원 공급부(230); 를 포함한다.
본 발명의 상기 제어부(220)는 상기 승하강부(110)의 위치 제어를 위한 측정값을 전달받는 수신부(221); 상기 수신부(221)로부터 전달된 측정값을 기반으로, 상기 승하강부(110)의 유로개폐 여부를 결정하는 연산부(222); 상기 연산부(222)에서 연산된 값을 외부로 송신하는 송신부(223); 를 포함한다.
본 발명의 상기 연산부(222)는 유로의 개폐여부를 결정하는 개폐 연산부(222-1); 상기 수신부(221)에서 전달되는 측정값에 대한 오차를 보정하는 오프셋 연산부(222-2); 를 포함한다.
본 발명의 상기 구동부(200)는 유로 내에서 상기 승하강부(110)의 현재 위치에 대한 데이터를 출력하는 표시부(240); 를 포함한다.
본 발명의 유량 제어 스마트 밸브를 이용하여 건축물에 공급되는 유량을 제어하는 시스템에 있어서, 상기 개폐부(100) 및 구동부(200)가 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 제어하는 유량 조절부(10); 상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단에 각각 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 실시간으로 계측하는 측정부(20); 를 포함한다.
본 발명으로 인하여, 설치된 유로에 대한 유체 조건을 실시간으로 계측하여 통화되는 유량에 대한 조건을 자동으로 제어할 수 있다.
또한 개폐 부재와 하우징 유로 사이에서 발생하는 누수를 효율적으로 방지할 수 있으며, 오차 범위 내의 전력이 인가될 시에 의도치 않게 밸브가 개방되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유량 제어 스마트 밸브를 나타낸 분해도.
도 2는 본 발명의 개폐부를 나타낸 투영도.
도 3은 본 발명의 승하강부에 대한 일실시예를 나타낸 투영도.
도 4는 본 발명의 승하강부에 대한 다른 실시예를 나타낸 투영도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 구동부를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 상태 표시 기어를 나타낸 예시도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 유량 제어 시스템을 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 연동 구조를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 유로 내부에 배치되어, 선택적으로 유체를 통과시키는 개폐부(100); 상기 개폐부(100)와 결합하여, 유로 상에 상기 개폐부(100)의 위치를 제어하는 구동부(200); 를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 구동부(200)는 상기 개폐부(100)의 상단부에 선택적으로 결합하는 구조로 형성된다.
일반적으로 밸브는 유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐할 수 있도록 한 가동 기구를 가진 기기를 의미하며, 즉, 물이나 기름, 가스와 같은 유체의 이동 통로인 파이프 중간에 설치되어, 유체의 양이나 흐르는 방향, 압력 등을 조절할 수 있다.
용도와 구조상의 형식 등에 따라 복수의 카테고리로 분류되며, 수도꼭지처럼 유체의 차단 장치로 많이 사용되는 스톱 밸브, 원판 모양의 밸브로 유량을 제어하는 슬루스 밸브, 한쪽 방향으로만 유체의 흐름을 제어하는 체크 밸브, 유체의 압력을 제어하고 유지할 수 있는 감압 밸브, 가스 콕처럼 기체의 차단과 방향을 제어하는 콕 밸브 등이 있다.
본 발명 역시 유체가 흐르는 유로 상에 설치되는 구조로 형성되어, 유로를 통과하는 유체의 유량과 압력을 제어하는 장치다. 상기한 기능을 구현하기 위하여, 본 발명은 유로 내부를 선택적으로 개폐시키는 개폐부(100)와 유로 상에서의 개폐부(100) 위치를 제어하는 구동부(200)를 포함하는 구조로 형성된다.
이 때, 구동부(200)는 유로 상에 배치되는 개폐부(100)와 선택적으로 결합하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 구동부(200)는 개폐부(100)로부터 탈착되는 구조로 형성되어, 유지 보수 시에 관리자의 보수 작업에 대한 용이성을 확보할 수 있다.
(실시예 1-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 1-2에 있어서, 상기 구동부(200)는 하단부로부터 내부와 연통되는 결합 홀(201); 을 포함한다.
(실시예 1-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 1-3에 있어서, 상기 개폐부(100)는 상기 결합 홀(201)의 내주부에 선택적으로 삽입되는 결합 축; 을 포함한다.
구동부(200)는 개폐부(100)로부터 선택적으로 결합되는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 구동부(200)는 개폐부(100)의 상단부에 결합되는 구조로 형성됨에 따라, 유로를 실질적으로 개폐하는 구성이 유로를 차단하는 방향과 중력의 방향을 일치시킬 수 있다. 상기와 같은 구조는 의도치 않게 개폐부(100)가 구동부(200)로부터 결합 구조가 해제된 상태에서도 유로가 폐쇄되어, 종속적으로 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
상기한 구조를 구현하기 위하여, 구동부(200)는 하단부에 형성되어 내부와 연통하는 결합 홀(201)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 개폐부(100)에서 유로를 선택적으로 차단하는 구성의 상단부가 결합 홀(201)에 선택적으로 삽입됨에 따라, 개폐부(100)와 구동부(200) 간의 결합 구조체가 형성된다.
(실시예 2-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 개폐부(100)는 유로 내부에 배치되어, 유체를 선택적으로 통과시키는 승하강부(110); 상기 승하강부(110)를 내부에 수용하고, 일측이 유입관(1)과 결합하며, 타측이 유출관(2)과 결합하는 하우징(120); 을 포함한다.
개폐부(100)는 유체가 흐르는 유로 상에 배치되어, 해당 유로를 선택적으로 개폐시키는 구성이다. 즉, 개폐부(100)는 구동부(200)에 의해 유로 상에서 배치되는 위치가 가변되는 구성을 포함하는 구조로 형성된다.
따라서, 개폐부(100)는 유로 내부에 배치되고, 구동부(200)와 결합되어 소정 높이 상승 또는 하강하는 승하강부(110)와 길이방향 양단부에 유입관(1)과 유출관(2)으로 이루어지는 유로가 결합되는 하우징(120)을 포함한다.
이 때, 승하강부(110)는 하우징(120) 내부에 배치되어, 하우징(120) 내부에 형성되는 유로를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
(실시예 2-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 하우징(120)은 길이방향 일단부에 형성되어, 상기 유입관(1)과 결합하는 제1 유입구(121-1); 하부에 형성되는 제1 유출구(121-2); 를 포함하는 제1 하우징(121); 을 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 승하강부(110)는 상기 제1 하우징(121)의 내측 상단부에 배치되어, 상기 제1 유출구(121-2)와 대향 배치되는 구조로 형성된다.
(실시예 2-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-3에 있어서, 상기 하우징(120)은 상부에 형성되어, 상기 제1 유출구(121-2)와 연통되는 제2 유입구(122-1); 길이방향 타단부에 형성되어, 상기 유출관(2)과 결합하는 제2 유출구(122-2); 를 포함한다.
하우징(120)은 내부에 승하강부(110)를 수용하여, 내부에 형성되는 유로를 선택적으로 개폐시킬 수 있다. 이 때, 하우징(120)은 유입관(1)으로부터 유체를 공급받는 제1 하우징(121)과 유출관(2)으로 유체를 배출하는 제2 하우징(122)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
유입관(1)에서 유체를 공급받는 제1 하우징(121)은 일단부에서 유입관(1)과 결합하는 제1 유입구(121-1)와 하단부로 유체를 배출시키는 제1 유출구(121-2)를 포함할 수 있다. 이 때, 승하강부(110)는 제1 유출구(121-2)와 대향되는 상단부에 배치됨에 따라, 제1 유출구(121-2)로 유체가 배출되는 것을 선택적으로 제어할 수 있다.
유출관(2)으로 유체를 배출시키는 제2 하우징(122)은 상단부로부터 유체를 공급받는 제2 유입구(122-1)와 타단부에서 유출관(2)과 결합하는 제2 유출구(122-2)를 포함할 수 있다.
즉, 승하강부(110)가 소정 높이 하강하여 제1 유출구(121-2)를 폐쇄시킨다면, 유체가 제2 유입구(122-1)를 통하여 제2 하우징(122) 내부로 유입되지 않는다. 따라서, 유출관(2)으로 유체 공급이 이루어지지 않아, 해당 유로가 폐쇄될 수 있다.
(실시예 2-5) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 승하강부(110)는 유체의 경로 내에 선택적으로 배치되어, 통과 유량을 제어하는 개폐 부재(111); 상기 구동부(200)로부터 동력을 전달받아, 상기 개폐 부재(111)의 위상 값을 결정하는 회전축(112); 하단부에 상기 개폐 부재(111)가 결합되고, 내주부에 상기 회전축(112)이 배치되는 가이드(113); 를 포함한다.
(실시예 2-6) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-5에 있어서, 상기 회전축(112)은 외주부로부터 연장되어, 상기 가이드(113)의 내주부와 접하는 회전력 전달 수단(112-1); 을 포함한다.
승하강부(110)는 유입관(1)과 유출관(2) 사이에 형성되는 유로를 선택적으로 개폐시키는 구성으로, 구동부(200)에서 부여하는 동력에 의해 상기한 기술을 구현한다.
승하강부(110)는 하우징(120) 내부에 형성되는 유로를 선택적으로 차단하는 개폐 부재(111), 상단부가 구동부(200)와 결합되어 회전하는 회전축(112), 개폐 부재(111)의 상승 및 하강 경로를 유도하는 가이드(113)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 회전축(112)의 하단부는 외주부로부터 연장되어 개폐 부재(111)에 회전력을 전달하는 회전력 전달 수단(112-1)을 포함할 수 있다.
즉, 회전력 전달 수단(112-1)은 구동부(200)가 공급하는 회전력을 개폐 부재(111)로 전달하여, 해당 유로 상에서 개폐 부재(111)의 위상을 결정한다.
(실시예 2-7) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-6에 있어서, 회전력 전달 수단(112-1)의 외주부와 상기 개폐 부재(111)의 내주부는 소정의 피치 값을 갖는 복수의 나사산과 나사골을 포함한다.
(실시예 2-8) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-6에 있어서, 회전력 전달 수단(112-1)의 외주부와 상기 가이드(113)의 내주부는 소정의 피치 값을 갖는 복수의 나사산과 나사골을 포함한다.
회전력 전달 수단(112-1)은 상단부가 구동부(200)와 결합되어 회전하는 회전축(122)의 하단부 외주부로부터 연장되는 구성이다. 외주부가 개폐 부재(111) 또는 가이드(113)의 내주부와 접하는 구조로 형성됨에 따라, 해당 유로 상에서 개폐 부재(111)의 위상 값을 결정한다.
이 때, 회전축 전달 수단(112-1)의 외주부에는 소정의 피치 값을 갖는 복수의 나사산과 나사골을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이와 접하는 개폐 부재(111) 또는 가이드(113)의 내주부 역시 대응되는 형상의 복수의 나사산과 나사골이 형성됨에 따라, 회전축(122)의 회전력을 개폐 부재(111)의 상승 또는 하강하는 힘으로 변환한다.
(실시예 3-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 구동부(200)는 전원을 인가받아, 유로 내에서 상기 승하강부(110)의 위치를 제어하는 동력부(210); 상기 동력부(210)에 인가되는 전력을 제어하는 제어부(220); 상기 동력부(210) 및 제어부(220)와 연동되어, 상기 승하강부(110) 위치 제어에 필요한 전력을 공급하는 전원 공급부(230); 를 포함한다.
구동부(200)는 개폐부(100)에 동력을 부여하는 구성으로, 유로 상에 배치되는 승하강부(110)의 위상 값을 제어한다. 즉, 승하강부(110)에서 유로의 개폐 여부를 결정하는 개폐 부재(111)는 구동부(200)와 결합하는 회전축(112)에 의해 유로 상에서의 위상 값이 제어됨에 따라, 해당 유로의 개폐 여부를 결정한다. 다시 말하면, 구동부(200)는 회전축(112)으로 회전력을 부여할 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 구조로 설계하기 위하여, 구동부(200)는 승하강부(110)와 결합하여 회전력을 부여하는 동력부(210), 동력부(210)에 인가되는 전력을 제어하는 제어부(220), 동력부(210)에 선택적으로 전력을 인가하는 전원 공급부(230)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 3-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 동력부(210)는 상기 전원 공급부(230)로부터 전력을 공급받아 상기 승하강부(110)의 위치 제어에 필요한 동력을 생성하는 동력 수단(211); 을 포함한다.
(실시예 3-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 동력 수단(211)은 인가되는 전력에 의해 선택적으로 회전하는 모터; 를 포함한다.
동력부(210)는 개폐 부재(111)에 동력을 전달하는 회전축(112)의 상단부와 결합하여, 개폐 부재(111)를 상승 또는 하강시키는 힘을 승하강부(110)로 전달한다. 따라서, 동력부(210)는 전원 공급부(230)에서 인가되는 전력에 의해 회전축(112)을 회전시키는 동력 수단(211)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 동력 수단(211)에 의해 동력을 전달받는 회전축(112)이 회전해야하는 구조적인 특성상, 동력 수단(211)은 회전축(112) 상단부에 회전력을 부여하는 모터로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 3-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 동력부(210)는 일측이 상기 동력 수단(211)과 결합하고, 타측이 상기 승하강부(110)와 결합하는 동력 전달부(212); 를 포함한다.
(실시예 3-5) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-4에 있어서, 상기 동력 전달부(212)는 상기 동력 수단(211)과 상기 승하강부(110) 사이에 개재되는 복수의 동력 전달 기어; 를 포함한다.
전원 공급부(230)가 동력 수단(211)에 전력을 인가하면, 이에 종속적으로 동력 수단(211)은 회전축(122) 상단부에 회전력을 부여할 수 있는 구조로 형성되어야 한다.
상기한 구조로 설계하기 위하여, 동력부(210)는 일측이 동력 수단(211)과 결합되고, 타측이 회전축(122) 상단부와 결합되는 동력 전달부(212)를 포함할 수 있다. 이 때, 동력 전달부(212)는 인가된 전력에 의해 최종적으로 회동하는 종동축과 결합함과 동시에 회전축(122) 상단 외주부와 결합하는 복수의 동력 전달 기어 구조체로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 3-6) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전원 공급부(230)는 외부로부터 전력을 지속적으로 공급받는 전원 공급 수단; 상기 전원 공급 수단으로부터 공급되는 전력을 일시적으로 저장하는 축전지; 를 포함한다.
전원 공급부(230)는 제어부(220)에 의해 동력부(210)에 선택적으로 전력을 인가하는 구성이다. 따라서, 전원 공급부(230)는 외부로부터 전력을 인가받는 전원 공급 수단을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
전원 공급 수단을 통하여 전력이 원활히 공급되지 않는 경우, 해당 유로에 대한 개폐가 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전원 공급부(230)는 전원 공급 수단을 통하여 공급받은 전력을 일시적으로 수용하는 축전지를 포함할 수 있다. 즉, 전원 공급 수단에서 전력이 공급되지 않는 비상시에 축전지에 수용된 전력을 활용하여 동력부(210)에 전력을 인가할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제어부(220)는 상기 승하강부(110)의 위치 제어를 위한 측정값을 전달받는 수신부(221); 상기 수신부(221)로부터 전달된 측정값을 기반으로, 상기 승하강부(110)의 유로개폐 여부를 결정하는 연산부(222); 상기 연산부(222)에서 연산된 값을 외부로 송신하는 송신부(223); 를 포함한다.
제어부(220)는 동력부(210)로 공급되는 전력을 제어하는 구성이다. 즉, 제어부(220)는 동력부(210), 전원 공급부(230)와 연동되는 구조로 형성되어, 유로 상에 배치되는 승하강부(110)의 위상을 종속적으로 제어한다.
이 때, 제어부(220)는 타 구성으로부터 연산 기반 측정 값을 공급받는 수신부(221), 수신부(221)를 통하여 전달된 측정 값을 기반으로 승하강부(110)의 승강 높이 값을 연산하는 연산부(222), 연산부(222)에서 연산이 완료된 데이터를 타 구성으로 전달하는 송신부(223)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 4-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 수신부(221)는 상기 전원 공급부(230)로부터 공급되는 전력에 대한 측정값을 수신하는 구동 수신부(221-1); 를 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 송신부(223)는 상기 연산부(222)에서 연산된 값을 상기 동력부(210)로 송신하는 구동 송신부(223-1); 를 포함한다.
수신부(221)는 연산부(222)에서 필요한 측정 값을 타 구성으로부터 전달받는 구성이다. 이 때, 수신부(221)는 전원 공급부(230)의 전압과 전류 값을 공급받는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 수신부(221)는 전원 공급부(230)와 연동되어 측정 값을 수신하는 구동 수신부(221-1)를 포함할 수 있다.
구동 수신부(221-1)에서 수신하는 측정 값을 기반으로, 연산부(222)는 유로 상에서 개폐 부재(111)가 배치되는 위상 값을 연산한다. 이 때, 송신부(223)는 동력부(210)로 연산 값을 송신하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 송신부(223)는 동력부(210)와 연동되어, 동력 수단(211)에 인가되는 동력의 크기를 송신하는 구동 송신부(223-1)를 포함할 수 있다.
(실시예 4-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 수신부(221)는 외부로부터 유로 개폐 신호를 수신하는 원격 수신부(221-2); 를 포함한다.
(실시예 4-5) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 송신부(223)는 상기 연산부(222)에서 연산된 값을 외부 서버로 송신하는 원격 송신부(223-2); 를 포함한다.
연산부(222)에서 필요한 측정 값을 타 구성으로부터 전달받는 수신부(221)는 외부로부터 유로 개폐 신호를 수신하는 구조로 형성됨에 따라, 관리자는 개폐부(100)에 물리적인 조작을 가하지 않는 상태에서도 유로 상에서 개폐 부재(111)의 위상 값을 제어할 수 있다.
상기한 구조를 실현하기 위하여, 수신부(221)는 외부로부터 유로 개폐 신호를 수신하는 원격 수신부(221-2)를 포함할 수 있다. 즉, 연산부(222)는 원격 수신부(221-2)에서 전달받는 값을 기반으로 유로 개폐 여부에 대한 값을 연산한다.
연산부(222)에서 연산된 값을 타 구성으로 전달하는 송신부(223)는 외부로 유로 개폐 여부에 대한 값을 송신하는 구조로 형성됨에 따라, 관리자는 개페부(100)의 유로 개폐 여부를 원거리에서 인지할 수 있다. 상기한 구조를 실현하기 위하여, 송신부(223)는 외부로 유로 개폐 상태를 송신하는 원격 송신부(223-2)를 포함할 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 연산부(222)는 유로의 개폐여부를 결정하는 개폐 연산부(222-1); 상기 수신부(221)에서 전달되는 측정값에 대한 오차를 보정하는 오프셋 연산부(222-2); 를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 수신부(221)는 상기 전원 공급부(230)로부터 수신한 측정 값을 상기 오프셋 연산부(222-2)에 우선적으로 전달하는 구조로 형성된다.
연산부(222)는 수신부(221)로부터 전달되는 측정 값을 기반으로 하여, 해당 유로를 통과하는 유량 값에 대한 승하강부(110)의 위상 값을 연산한다. 이를 위하여, 연산부(222)는 승하강부(110)의 상승 또는 하강하는 높이 값을 연산하는 개폐 연산부(222-1)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 전원 공급부(230)에는 전기적인 회로를 유지하기 위한 최소한의 전력이 인가됨에 따라, 수신부(221)에서 연산부(222)로 전달하는 전력 데이터에 오차가 포함될 수 있다. 따라서, 연산부(222)는 수신부(221)가 전달하는 측정 값의 오차를 보정하는 오프셋 연산부(222-2)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 5-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 오프셋 연산부(222-2)는 설정된 오차 범위를 저장하는 기준값 설정부(222-2A); 상기 수신부(221)에서 전달되는 측정 값과 상기 기준값 설정부(222-2A)에 저장된 오차 값을 비교하는 비교 판단부(222-2B); 를 포함한다.
(실시예 5-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 5-3에 있어서, 상기 비교 판단부(222-2B)는 상기 기준값 설정부(222-2A)에 저장된 오차 범위를 벗어난 측정 값에 한하여, 상기 개폐 연산부(222-1)로 측정 값을 전달하는 구조로 형성된다.
(실시예 5-5) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 개폐 연산부(222-1)는 상기 동력부(210)에서 상기 승하강부(110)로 공급되는 동력의 크기를 연산하는 구조로 형성된다.
오프셋 연산부(222-2)는 수신부(221)로부터 전달된 측정 값에 대한 오차를 보정하는 구성이다. 따라서, 오프셋 연산부(222-2)는 실질적으로 오차 값을 보정함과 동시에 기준이 되는 오차 범위를 설정하는 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 오프셋 연산부(222-2)는 관리자가 설정한 오차 범위를 저장하는 기준값 설정부(222-2A)와 저장된 오차 범위와 수신부(221)에서 전달된 측정 값을 비교하는 비교 판단부(222-2B)를 포함하는 구조 로 형성될 수 있다.
비교 판단부(222-2B)에서 연산한 결과가 오차 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 수신부(221)로 수신된 측정 값은 개폐 연산부(222-1)로 전달되어, 승하강부(110)의 상승 또는 하강 높이 값을 연산한다. 즉, 개폐 연산부(222-1)는 오차 범위를 벗어난 측정 값만을 선택적으로 연산하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 구동부(200)는 유로 내에서 상기 승하강부(110)의 현재 위치에 대한 데이터를 출력하는 표시부(240); 를 포함한다.
(실시예 6-2) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 표시부(240)는 상기 동력부(210)가 상기 승하강부(110)로 공급한 동력의 크기를 외부로 출력하는 표시창(241); 을 포함한다.
(실시예 6-3) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 6-2에 있어서, 상기 표시창(241)은 투명한 재질로 형성된다.
승하강부(110)는 동력부(210)에 의해 해당 유로를 선택적으로 개폐한다. 이 때, 승하강부(110)는 하우징(120) 내부에 수용되는 구조적인 특성상, 관리자는 해당 유로의 개폐 여부 및 통과하는 유량에 대한 상태를 직관적으로 인지할 수 없다는 문제점이 발생한다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 구동부(200)는 개폐부(100)가 배치되는 해당 유로 상에서 승하강부(110)가 배치되는 위상과 통과하는 유량에 대한 데이터를 표시하는 표시부(240)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 표시부(240)는 구동부(200)의 하단부에 형성되어, 내부 상태를 투영하는 표시창(241)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 투명한 재질로 형성되는 표시창(241)을 통하여 관리자는 구동부(200)의 상태를 용이하게 인지할 수 있다.
(실시예 6-4) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 6-3에 있어서, 상기 표시부(240)는 상기 동력부(210)의 회전축과 결합하고, 두께방향 일면이 상기 표시창(241)과 대향 배치되는 상태 표시 기어(242); 를 포함한다.
(실시예 6-5) 본 발명은 유량 제어 밸브에 관한 것이며, 실시예 6-4에 있어서, 상기 표시창(241)과 대향 배치되는 상기 상태 표시 풀리(242)의 두께방향 일면에는 상기 상태 표시 풀리(242)의 외경과 대응되는 곡률 값을 갖고, 길이방향을 따라 복수의 색을 포함하는 스펙트럼(242-1); 을 포함한다.
표시부(240)는 개폐부(100)가 선택적으로 결합되는 구동부(200)의 하단부에 배치되어, 구동부(200) 내부의 상태를 관리자에게 전달하는 구성이다.
표시부(240)는 승하강부(110)에 상승 또는 하강하는 힘을 전달하는 동력부(210)의 현재 상태를 표시창(241)에 투영시키는 상태 표시 기어(242)를 포함하고, 상태 표시 기어(242)는 동력부(210)와 결합하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 상태 표시 기어(242)는 표시창(241)과 대향되는 위치에 복수의 색을 포함하는 스펙트럼(242-1)이 배치될 수 있다. 스펙트럼(242-1)은 상태 표시 기어(242)의 외경과 동일한 곡률 값을 갖는 형상으로 형성됨에 따라, 표시창(241)은 동력부(210)에 의해 회전하는 상태 표시 기어(242)의 회전량에 따라 상이한 색상으로 표시되는 구조로 형성된다.
(실시예 7-1) 본 발명은 유량 제어 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1 내지 6-1중 어느 하나에 있어서, 상기 개폐부(100) 및 구동부(200)가 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 제어하는 유량 조절부(10); 상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단에 각각 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 실시간으로 계측하는 측정부(20); 를 포함한다.
(실시예 7-2) 본 발명은 유량 제어 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 측정부(20)는 계측한 값을 상기 구동부(200)로 송신하는 구조로 형성된다.
개폐부(100)와 구동부(200)를 포함하는 본 발명의 스마트 밸브는 유입관(1)과 유출관(2) 사이에 배치되어, 해당 유로를 선택적으로 개폐시킨다. 즉, 유량이 선택적으로 통과하는 유로에는 구동부(200)에 의해 개폐부(100)가 통과 유량을 제어하는 유량 조절부(10)와 유로 내의 유체에 대한 제원을 실시간으로 계측하는 측정부(20)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
측정부(20)에서 실시간으로 계측된 값은 유량 조절부(10)로 전달되어, 유로 내부의 조건에 따라 통과 유량을 종속적으로 가변시킬 수 있다. 이 때, 측정부(20)에서 측정된 값을 기반으로 하여, 연산부(222)는 해당 유로를 통과하는 유량에 대한 최적화된 값을 연산한다. 즉, 연산부(222)는 승하강부(110)의 상승 또는 하강하는 높이의 최적값을 연산한다. 따라서, 측정부(20)에서 계측된 유체의 제원 값은 수신부(221)로 공급되어, 연산부(222)의 연산 기반 데이터를 마련한다.
(실시예 7-3) 본 발명은 유량 제어 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 측정부(20)는 상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단의 압력 값을 실시간으로 계측하는 압력 측정부(21); 를 포함한다.
(실시예 7-4) 본 발명은 유량 제어 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 측정부(20)는 상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단의 유속 값을 실시간으로 계측하는 유속 측정부(22); 를 포함한다.
(실시예 7-5) 본 발명은 유량 제어 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 측정부(20)는 상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단의 온도 값을 실시간으로 계측하는 온도 측정부(23); 를 포함한다.
측정부(20)는 개폐부(100)와 구동부(200)로 구성되는 유량 조절부(10)의 전단과 후단에 각각 배치되어, 유로의 유입관(1)과 유출관(2)에 대한 조건을 실시간으로 계측하는 구성이다. 이 때, 측정부(20)는 해당 유로의 압력 값을 실시간으로 계측하는 압력 측정부(21), 유로를 통과하는 유체의 속도 값을 계측하는 속도 측정부(22), 유체의 온도 값을 계측하는 온도 측정부(23)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
복수의 측정부에서 계측한 값에 따라, 유량 조절부(10)는 승하강부(110)에 대한 상승 또는 하강 높이를 결정할 수 있다. 즉, 관리자가 설정하는 유출관(2)의 조건을 맞추기 위한 유량 제어 과정이 자동화됨에 따라, 관리자의 피로도를 경감시킬 수 있다.
1 : 유입관 2 : 유출관
10 : 유량 조절부 20 : 측정부
21 : 압력 측정부 22 : 속도 측정부
23 : 온도 측정부
100 : 개폐부 110 : 승하강부
111 : 개폐 부재 112 : 회전축
113 : 가이드
120 : 하우징 121 : 제1 하우징
122 : 제2 하우징
200 : 구동부 201 : 결합 홀
210 : 동력부 211 : 동력 수단
212 : 동력 전달부 220 : 제어부
221 : 수신부 221-1 : 구동 수신부
221-2 : 원격 수신부 222 : 연산부
222-1 : 개폐 연산부 222-2 : 오프셋 연산부
222-2A : 기준값 설정부 222-2B : 비교 판단부
223 : 송신부 223-1 : 구동 송신부
223-2 : 원격 송신부
230 : 전원 공급부
240 : 표시부 241 : 표시창
242 : 상태 표시 기어

Claims (7)

  1. 유체가 흐르는 유로에 설치되는 밸브에 있어서,
    유로 내부에 배치되어, 선택적으로 유체를 통과시키는 개폐부(100);
    상기 개폐부(100)와 결합하여, 유로 상에 상기 개폐부(100)의 위치를 제어하는 구동부(200);를 포함하고,
    상기 개폐부(100)는,
    유로 내부에 배치되어, 유체를 선택적으로 통과시키는 승하강부(110);
    상기 승하강부(110)를 내부에 수용하고, 일측이 유입관(1)과 결합하며, 타측이 유출관(2)과 결합하는 하우징(120);을 포함하며,
    상기 구동부(200)는,
    전원을 인가받아, 유로 내에서 상기 승하강부(110)의 위치를 제어하는 동력부(210);
    상기 동력부(210)에 인가되는 전력을 제어하는 제어부(220);
    상기 동력부(210) 및 제어부(220)와 연동되어, 상기 승하강부(110) 위치 제어에 필요한 전력을 공급하는 전원 공급부(230);
    유로 내에서 상기 승하강부(110)의 현재 위치에 대한 데이터를 출력하는 표시부(240);를 포함하고,
    상기 표시부(240)는,
    상기 동력부(210)가 상기 승하강부(110)로 공급한 동력의 크기를 외부로 출력하는 표시창(241);
    상기 동력부(210)의 회전축과 결합하고, 두께방향 일면이 상기 표시창(241)과 대향 배치되는 상태 표시기어(242);를 포함하며,
    상기 표시창(241)은 투명한 재질로 형성되고,
    상기 상태 표시 기어(242)는,
    상기 표시창(241)과 대향 배치되는 두께방향 일면에 형성되고, 상기 상태 표시 기어(242)의 외경과 대응되는 곡률 값을 갖고, 길이방향을 따라 복수의 색이 배열되는 스펙트럼(242-1);을 포함하는 유량 제어 스마트 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(220)는,
    상기 승하강부(110)의 위치 제어를 위한 측정값을 전달받는 수신부(221);
    상기 수신부(221)로부터 전달된 측정값을 기반으로, 상기 승하강부(110)의 유로개폐 여부를 결정하는 연산부(222);
    상기 연산부(222)에서 연산된 값을 외부로 송신하는 송신부(223); 를 포함하는 유량 제어 스마트 밸브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연산부(222)는,
    유로의 개폐여부를 결정하는 개폐 연산부(222-1);
    상기 수신부(221)에서 전달되는 측정값에 대한 오차를 보정하는 오프셋 연산부(222-2); 를 포함하는 유량 제어 스마트 밸브.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 또는 4 내지 5 중 어느 한 항의 유량 제어 스마트 밸브를 이용하여 건축물에 공급되는 유량을 제어하는 시스템에 있어서,
    상기 개폐부(100) 및 구동부(200)가 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 제어하는 유량 조절부(10);
    상기 유량 조절부(10)의 전단과 후단에 각각 배치되어, 유로 내의 유체에 대한 조건을 실시간으로 계측하는 측정부(20); 를 포함하는 유량 제어 시스템.
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