KR200180759Y1 - 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방수의 흐름을 제어하여 실내온도를 조절하는 난방밸브의 구동장치에 관한 것으로, 특히 상하부 케이스(11,12)의 내측에 회전가능하게 장착된 서로 맞물려 있는 다수의 기어로 이루어진 감속기어(20)와, 상기 하부케이스(12)의 하측에 형성되어 있으며 난방밸브(100)를 결합시키는 연결너트(14)가 결합된 결합부(13)와, 상하로 유동가능하게 상기 결합부(13)에 나선결합된 감속기어(20)의 출력축(15)과, 상기 감속기어(20)를 회동시키는 동력을 발생하는 모터(18)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 실내온도의 변화에 따라 설정된 온도를 유지하기 위해 모터(18)를 정역회전시키면 난방밸브를 통과하는 유량이 미세 조정되므로, 실내온도는 일정하게 유지되고 난방밸브의 개폐동작이 정확하게 수행되어 제품의 신뢰성은 향상된다.

Description

실내온도 조절용 난방밸브 구동장치 {an apparatus for driving the heating valve to adjust the indoor temperature}

본 고안은 난방수의 흐름을 제어하여 실내온도를 조절하는 난방밸브 구동장치에 관한 것으로, 특히 난방밸브를 통과하는 유량을 미세 조정하여 실내의 온도를 일정하게 유지하는 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 아파트나 사무실 등과 같은 주거 및 활동공간의 난방을 위하여 보일러내에서 연료를 연소시키고 이때 얻어지는 열을 이용하여 난방수를 가열하며 이와같이 가열된 난방수를 순환시켜 실내를 난방한다.

서구에서는 주로 방열기(라디에이터)를 통해 실내공기를 가열하는 난방방식이 사용되는데, 주철이나 강철로 이루어진 방열기는 공급되는 열량의 변화에 따라 온도가 신속하게 변화되며, 이 방열기의 표면에서 이루어지는 열교환에 의해 실내공기가 가열되어 난방동작이 이루어진다.

반면, 우리나라에서는 온수를 이용하여 방바닥을 데우고 이 방바닥의 표면에서 이루어지는 열교환을 통해 실내공기를 가열하는 난방방식을 사용하는데, 방바닥은 일반적으로 쉽게 데워지지 않고 또한 빨리 식지 않는 재질을 사용함에 따라 실내온도의 급격한 변화를 방지할 수 있다.

상기와 같은 방식을 이용하여 실내를 난방하고 또한 실내의 온도를 조절하기 위하여 일반적으로 난방수가 흐르는 배관의 소정부위에 기계식 밸브를 장착하고, 이 밸브를 통해 실내로 난방수를 공급하거나 차단시켜 실내의 온도를 조절한다.

도 5는 난방수의 흐름을 제어하는 일반적인 난방밸브를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 난방밸브의 동작방법을 설명하기 위한 측단면도이다.

도면에 도시된 것처럼, T자형 몸체(110)의 일측에는 보일러에서 가열된 난방수가 유입되는 난방수 유입구(112)가 형성되어 있고, 타측에는 몸체(110)를 통과한 난방수를 실내로 공급하는 난방수 유출구(111)가 형성되어 있다. 또한, 몸체(110)의 내부에는 난방수 유입구(112)와 난방수 유출구(111)를 구획하는 밸브시트(113)가 형성되어 있으며, 이 밸브시트(113)에는 난방수 유입구(112)와 난방수 유출구 (111)를 연통시키는 통공(114)이 형성되어 있다.

한편, T자형 몸체(110)의 상측에는 상기 통공(114)을 개폐하여 난방수의 흐름을 제어하는 밸브체(122)가 장착된 작동부(120)가 결합되어 있는데, 상기 작동부 (120)에는 상하로 유동하는 밸브로드(121)가 설치되어 있으며 이 밸브로드(121)의 단부에 밸브체(122)가 결합되어 있다.

또한, 작동부(120)의 내측에는 밸브로드(121)를 상방으로 밀어내는 탄성스프링(130)이 장착되어 있고, 작동부(120)의 외주연에는 난방밸브(100)를 작동시키는 구동장치를 결합하기 위한 나선 결합부(123)가 형성되어 있는데, 상기 밸브로드 (121)는 작동부(120)의 상방으로 돌출되게 장착되어 있다.

상기와 같이 구성된 난방밸브(100)의 밸브로드(121)에 압력이 가해지지 않으면 탄성스프링(130)이 밸브로드(121)를 상방으로 밀어내고 이에 연동하여 밸브체 (122)도 상측으로 이동함에 따라 통공(114)이 개방되어 보일러에서 가열된 난방수가 실내로 공급되어 실내온도를 상승시키게 된다.

반면, 밸브로드(121)에 압력이 가해져 밸브로드(121)가 하방으로 이동하면 탄성스프링(130)은 압축되고 밸브체(122)는 밸브로드(122)에 연동하여 하측으로 이동한다. 따라서, 통공(114)이 폐쇄되어 실내로 공급되던 난방수를 차단시킴에 따라 실내온도는 하강하게 된다.

상기와 같이 동작하는 난방밸브(100)를 작동시키기 위해 종래에는 밀폐된 용기내에 왁스를 채워 넣은 구동장치(도시안됨)를 작동부(120)에 결합하였는데, 주변온도에 따라 왁스가 팽창하면 밸브로드(121)에 압력이 가해져 통공(114)은 완전히 폐쇄되고, 왁스가 수축하면 밸브로드(121)에 가해지던 압력은 제거되고 압축된 탄성스프링(130)이 인장되며 밸브로드(121)를 상방으로 밀어 올림에 따라 통공(114)은 완전히 개방된다.

그러나, 종래의 난방밸브 구동장치는 상기된 것처럼 왁스의 수축 및 팽창에 따라 난방밸브(100)를 완전히 개방하거나 폐쇄시키는 ON-OFF 제어만을 수행할 수 있으므로, 도 7에 도시된 것처럼 실내온도를 일정하게 유지하지 못하고 설정온도를 중심으로 기복이 발생하며 이로인해 불필요한 연료소비가 발생한다는 문제점이 있었다.

아울러, 상방으로 돌출된 밸브로드(121)의 돌출정도가 제품마다 상이함에 따라 왁스가 수축 및 팽창하더라도 난방밸브(100)의 개폐동작이 정확하게 이루어지지 않아 실내온도를 원하는데로 조절할 수 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 난방밸브를 통과하는 유량을 미세 조정하여 실내의 온도를 일정하게 유지할 뿐만 아니라 난방밸브의 개폐동작을 정확하게 수행하여 제품의 신뢰성을 향상시킨 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 난방수의 흐름을 제어하여 실내온도를 조절하는 난방밸브의 구동장치에 있어서, 상하부 케이스의 내측에 회전가능하게 장착된 서로 맞물려 있는 다수의 기어로 이루어진 감속기어와, 상기 하부케이스의 하측에 형성되어 있으며 난방밸브를 결합시키는 연결너트가 결합된 결합부와, 상하로 유동가능하게 상기 결합부에 나선결합된 감속기어의 출력축과, 상기 감속기어를 회동시키는 동력을 발생하는 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부케이스의 내면에는 감속기어의 회전상태를 검출하는 회전감지센서가 장착되고, 상기 감속기어를 형성하는 일측 기어의 상면에는 회전감지센서와 쌍을 이루어 동작하는 감지판이 설치된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 상부케이스의 상면에는 감속기어를 형성하는 일측 기어의 회전축과 결합되어 감속기어의 회동에 따라 회전하며 난방밸브의 개폐정도를 나타내는 디스플레이판이 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 구동장치를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 구동장치와 난방밸브의 결합관계를 나타낸

분해 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 구동장치의 동작상태를 나타낸 도면으로,

도 3a는 난방밸브가 개방된 상태를 나타낸 측단면도,

도 3b는 난방밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸 측단면도,

도 4는 본 고안에 따른 구동장치의 동작방법을 설명하기 위한 도면,

도 5는 일반적인 실내온도 조절용 난방밸브를 나타낸 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 난방밸브의 측단면도,

도 7은 종래의 난방밸브 구동장치의 동작방법을 설명하기 위한 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 상부케이스 12 : 하부케이스

13 : 결합부 14 : 연결너트

15 : 출력축 16 : 디스플레이판

18 : 모터 20 : 감속기어

21 : 감지판 22 : 회전감지센서

100 : 난방밸브

이하 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 난방밸브 구동장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구동장치와 난방밸브의 결합관계를 나타낸 분해 사시도이다.

도면에 도시된 것처럼, 서로 맞물려 있는 다수의 기어로 이루어진 감속기어 (20)가 상하부 케이스(11,12)의 내측에 회전가능하게 장착되어 있는데, 상기 감속기어(20)의 출력축(15)은 도 3에 도시된 것처럼 하부케이스(12)의 하측에 형성된 결합부(13)에 상하로 유동가능하게 나선결합되어 있으며, 상기 결합부(13)의 단부에는 난방밸브(100)와 본 고안의 구동장치(10)를 결합시키는 연결너트(14)가 고정되어 있다.

또한, 상부케이스(11)의 상측에는 감속기어(20)를 회동시키는 동력을 발생하는 모터(18)가 장착되는데, 이 모터(18)의 회전축(18a)에 결합된 기어(19)가 감속기어(20)와 맞물려 있다. 따라서, 모터(18)가 회전하면 감속기어(20)가 구동하여 감속기어(20)의 출력축(15)을 상하로 유동시키게 된다.

아울러, 상기 모터(18)의 상부에는 모터(18)가 외측으로 노출되지 않도록 덮게(17)가 씌워지며 상부케이스(11)의 내면에는 감속기어(20)의 회전상태를 검출하여 난방밸브(100)의 개폐정도를 추정하는 회전감지센서(22)가 장착되고 감속기어 (20)를 형성하는 일측 기어의 상면에는 회전감지센서(22)와 쌍을 이루어 동작하는 감지판(21)이 설치된다.

또한, 상부케이스(11)의 상면에는 감속기어(20)를 형성하는 일측 기어의 회전축과 결합되어 감속기어(20)의 회동에 따라 회전하며 난방밸브(100)의 개폐정도를 사용자가 인지할 수 있도록 나타내는 디스플레이판(16)이 설치되어 있다.

따라서, 난방밸브(100)의 밸브로드(121)와 감속기어(20)의 출력축(15)이 맞닿도록 도 3a에 도시된 것처럼 난방밸브(100)를 본 고안에 따른 구동장치(10)에 결합한 후, 사용자가 실내에 장착된 온도조절기(도시안됨)를 통해 실내온도를 설정하면 해당 온도를 유지하기 위해 본 고안에 따른 구동장치(10)가 작동하게 된다.

즉, 실내온도가 설정온도 보다 높으면 모터(18)가 정회전하고 이에 연동하여 감속기어(20)도 정회전한다. 따라서 도 3b에 실선으로 도시된 것처럼 감속기어(20)의 출력축(15)이 하방으로 이동하여 밸브로드(121)를 하측으로 밀어냄에 따라 탄성스프링(130)은 압축되고 밸브체(122)는 하방으로 이동하여 난방밸브(100)를 통과하는 난방수의 흐름을 제한한다.

반면, 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 모터(18)가 역회전하고 이에 연동하여 감속기어(20)도 역회전한다. 따라서 도 3b에 일점쇄선으로 도시된 것처럼 감속기어(20)의 출력축(15)은 상방으로 이동하고 압축된 탄성스프링(130)이 인장되며 밸브로드(121)를 상측으로 밀어냄에 따라 밸브체(122)도 상방으로 이동하게 된다.

따라서, 난방밸브(100)를 통과하는 난방수의 유량이 증가함에 따라 실내온도는 상승하는데, 본 고안은 이와같은 방식으로 난방밸브(100)를 통과하는 유량을 미세 조정하여 도 4에 도시된 것처럼 실내온도를 기복없이 설정된 온도로 유지하게 된다.

상기와 같이 실내의 온도변화에 따라 설정된 온도를 유지하기 위해 모터를 정역회전시키면 감속기어의 출력축이 난방밸브의 밸브로드를 상하로 유동시켜 난방밸브를 통과하는 유량을 미세 조정함에 따라 실내의 온도는 일정하게 유지되고, 아울러 난방밸브의 개폐동작이 정확하게 수행되어 제품의 신뢰성은 향상된다.

본 고안은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 난방수의 흐름을 제어하여 실내온도를 조절하는 난방밸브의 구동장치에 있어서, 상하부 케이스(11,12)의 내측에 회전가능하게 장착된 서로 맞물려 있는 다수의 기어로 이루어진 감속기어(20)와, 상기 하부케이스(12)의 하측에 형성되어 있으며 난방밸브(100)를 결합시키는 연결너트(14)가 결합된 결합부(13)와, 상하로 유동가능하게 상기 결합부(13)에 나선결합된 감속기어(20)의 출력축(15)과, 상기 감속기어(20)를 회동시키는 동력을 발생하는 모터(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부케이스(11)의 내면에는 감속기어(20)의 회전상태를 검출하

   는 회전감지센서(22)가 장착되고, 상기 감속기어(20)를 형성하는 일측 기어의 상면에는 회전감지센서(22)와 쌍을 이루어 동작하는 감지판(21)이 설치된 것을 특징으로 하는 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 상부케이스(11)의 상면에는 감속기어(20)를 형성하는 일측 기어의 회전축과 결합되어 감속기어(20)의 회동에 따라 회전하며 난방밸브 (100)의 개폐정도를 나타내는 디스플레이판(16)이 설치된 것을 특징으로 하는 실내온도 조절용 난방밸브 구동장치.