KR200255077Y1 - 전동식유량조절밸브의개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스테핑모터와 밸브를 조합구성하여 마이콤에 의해 제어하는 전동식 유량조절 밸브의 개폐장치에 관한 것으로서, 종래에는 모터 회전체의 1회전 또는 2회전의 극히 적은 회전수로 밸브의 개폐작동이 이루어져 회전체의 회전에 따른 유량변화가 너무 커 밸브의 미세제어를 하지 못하게 됨은 물론 이로인한 헌팅현상에 의해 내구성을 저하시키는 문제를 갖고 있었다.

본 고안은 전술한 문제를 해결하고자 안내부재의 나선형 안내로를 따라 정지부재가 개방 또는 폐쇄방향으로 다수로 회전하며 안내되는 간단한 구조에 의해 밸브의 개폐를 위한 회전체의 회전수를 증대시키므로 회전체의 회전에 따른 유량변화를 줄여 밸브의 미세제어가 가능하게 됨은 물론 이로인해 헌팅현상을 방지하여 내구성을 향상시키게 되는데 그 특징이 있다.

Description

전동식 유량조절 밸브의 개폐장치

본 고안은 스테핑모터와 밸브를 조합구성하여 마이콤에 의해 제어하는 전동식 유량조절 밸브의 개폐장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 그 구조를 간단히하면서도 모터 회전체가 다수의 회전을 행하면서 밸브를 개폐작동하도록 하여 회전체의 회전에 따라 밸브를 미세하게 개폐제어하게 되는 전동식 유량조절 밸브의 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동식 유량조절밸브는 스테핑모터와 밸브를 조합하여 마이콤에 의해 제어하는 형태로 다수의 기술이 알려진바 있는데, 이를 개략적으로 설명하면 외주연에 고정코일을 구비한 케이싱의 내부로 상기 코일의 통전에 의해 회전작동하는 회전체를 구비하고, 이 회전체가 개방 또는 폐쇄방향으로 1회전작동하는 것에 의해 작동축이 회전운동을 직선운동으로 변환하여 승하강작동하여서 밸브체의 밸브공을 개폐작동하도록 하였다.

이러한 전동식유량조절 밸브는 상기 작동축에 의한 밸브공 개폐작동이 회전체의 1회전미만의 범위에서 수행되기 때문에 회전체의 회전에 따른 유량변화가 너무 커져 밸브의 미세제어를 하지 못하는 문제를 갖게 된다.

또한 상기한 작동을 마이컴에 의해 제어작동시 상술한 바와같이 1펄스당의 유량변화가 너무 커 헌팅현상을 유발하게 하므로 내구성에 문제를 갖게 한다.

이러한 기술이 갖는 문제점을 해결하고자 일본국 공개특허공보 평3-260482호에서는 외주연에 고정코일을 구비한 케이싱과 그 내부에 회전체를 구비하고, 이 회전체가 개방 또는 폐쇄방향으로 회전작동하는 것에 의해 작동축이 회전운동을 직선운동으로 변환하여 승하강작동하여서 밸브체의 밸브공을 개폐작동하되 상기 회전체의 내부에는 일측에 돌출부를 형성하고, 그 중앙으로 하부에 플랜지를 형성하고 상부에 스토퍼돌기를 형성하는 봉체를 고정설치하여 상기 스토퍼돌기에 접하는 돌출편과 상기 회전체의 돌출부에 접하는 돌출편을 상하단부에 형성한 정지부재를 삽입설치하도록 이루어진다.

이러한 구조는 상기 회전체가 정지부재의 하단 돌출편과 떨어지는 방향으로 1회전하여 회전체의 돌출부가 정지부재의 하단 돌출편과 접하고, 이 상태에서 계속적으로 1회전하여 정지부재의 상단 돌출편이 봉체의 스토퍼돌기에 접함에 따라 회전체의 회전이 정지한다.

즉, 상기 회전체가 2회전하는 것에 의해 작동축이 승하강하면서 밸브공을 개폐하므로 전술한 종래기술에 비해 회전체의 회전에 따른 유량변화가 줄어 밸브의 미세제어가 가능하고 이로인해 전술한 헌팅현상을 줄일 수 있게 된다.

그러나 상기 회전체의 회전에 의해 밸브의 개폐작동이 회전체의 2회전으로 한정되어 전술한 종래기술의 문제를 완전히 배제할 수는 없게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 상기한 봉체상에 정지부재를 복수로 구비하여 상기 회전체의 걸림돌기가 1회전하고 이 걸림돌기가 하부정지부재를 1회전시키고 계속적으로 하부정지부재와 함께 상부정지부재를 1회전시켜 전체적으로 회전체가 3회전하는 것에 의해 작동축을 승하강시켜 밸브공을 개폐하게 하였다.

그러나 이러한 구조는 상기 회전체의 회전을 1회전 증가하고자 할 경우 정지부재를 1개씩 늘여야만 하므로 결국 다수의 정지부재가 요구되어 제작 및 조립설치에 따른 어려움과 경제성을 저하시키는 문제를 유발할 뿐만 아니라 실제적으로 축봉의 구조상 상기 정지부재를 설치할 수 있는 수효가 한정되기 때문에 회전체의 회전수를 다수로 늘리기에는 곤란하게 된다.

본 고안은 상기한 종래기술이 갖는 제반문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 간단한 구조에 의해서 밸브의 개폐를 위한 회전체의 회전수효를 증대시키므로 회전체의 회전에 따른 유량변화를 줄여 밸브의 미세제어가 가능하게됨은 물론 이로인해 상기한 헌팅현상을 방지하여 내구성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이러한 본 고안의 목적은 상하단부에 스토퍼돌기, 길이방향으로 나선형의 안내로를 형성하는 안내부재의 안내로를 따라 회전체의 돌출부에 의해 지지되는 정지부재가 회전체에 의해 개방 또는 폐쇄방향으로 상,하 스토퍼돌기에 접할 때 까지 다수 회전하면서 승하강작동하여 작동축이 밸브체의 개폐공을 개폐하도록 하므로 가능하였다.

도 1은 본 고안의 밸브가 폐쇄된 상태의 단면구성도,

도 2는 본 고안의 밸브가 개방된 상태의 단면구성도,

도 3은 본 고안의 요부를 발췌하여 분해한 정면구성도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안의 밸브개방작동을 보여주는 작동상태도,

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 밸브폐쇄작동을 보여주는 작동상태도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10; 케이싱 12; 고정코일 20; 회전체

22; 돌출부 30; 슬리브체 40; 밸브체

45; 밸브공 50; 작동축 55; 작동슬리브

70; 안내부재 71,72; 스토퍼돌기 73; 안내로

75; 정지부재 77; 걸림돌기 78; 걸림단

이하, 상기한 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 고안은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와같이 비자성체로된 케이스(10)의 외주연에 고정코일(12)을 설치하고, 그 내부에는 상기 고정코일(12)의 통전에 따라 회전작동하되 내주면의 일측으로 돌출부(22)를 형성하는 회전체(20)와 이 회전체(20)와 함께 회전작동하는 슬리브체(30) 및 이 슬리브체(30)의 회전에 의해 승하강작동하면서 밸브체(40)의 밸브공(45)을 개폐하는 작동축(50)과 상기 슬리브체(30)의 외주연에는 길이방향으로 나선형의 안내로(73)을 형성하는 안내부재(70)를 삽입하여 고정설치한 것에 있어서,

상기 안내부재(70)에는 일측 상하부에 회전체(20)의 돌출부(22)에 지지되도록 돌출된 걸림단부(77)와 걸림단(78)을 형성하여 상기 안내로(73)를 따라 개방 또는 폐쇄방향으로 회전안내시 상기 걸림단부(77)와 걸림단(78)이 상기 안내부재(70)의 상하단부에 절곡된 스토퍼돌기(71)(72)에 걸려 회전정지하는 정지부재(75)를 설치하여 이루어진다.

이때 상기 안내부재(70)의 안내로(73)는 정지부재(75)의 요구되는 회전수에 따라 그 길이를 변형 가능하게 된다.

한편 도면상에는 도시되지 않았지만 상기 회전체(20)의 돌출부(22) 대신에 별도의 수직바를 회전체(20)의 내부일측에 고정설치하여 상기 수직바가 정지부재(75)의 걸림단부(77)를 지지하도록 할 수도 있다.

미설명부호로서 32는 회전체(20)상에 결합하기 위한 슬리브체(30)의 고정캡, 47,48은 배관, 55는 슬리브체(30)의 내부에 형성된 나사부(35)에 나합되고 그 내부에 작동축(50)이 고정되어 슬리브체(30)의 회전운동을 작동축(50)에 직선운동으로 변환시키게 하는 작동슬리브를 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 작동에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 고정코일(12)에 개방방향으로 작동하도록 통전하면 도 1 및 도 4에 도시된 바와같이 회전체(20)가 개방방향으로 회전한다.

이때 상기 회전체(20)의 1회전시 까지 정지부재(75)는 정지하고 있는 상태이고 회전체(20)의 돌출부(22)가 정지부재(75)의 대향측으로 회전하여 걸림단부(77)에 접하게 된다.

이와같은 상태에서 상기 회전체(20)가 2회전째를 행하게 되면 상기 회전체(20)의 돌출부(22)가 정지부재(75)의 걸림단부(77)를 지지한 상태로 함께 회전하게 된다.

이와같이 회전하는 정지부재(75)는 안내부재(70)의 나선형으로 형성된 안내로(73)를 따라 회전상승하게 된다.

이와같이하여 상기 정지부재(75)는 회전체(20)에 의해 안내부재(70)의 안내로(73)가 형성된 길이만큼 회전하면서 상승하게 된다.

이와같이 회전상승된 정지부재(75)는 그 걸림단부(77)가 안내부재(70)의 상단 스토퍼돌기(71)에 접하여 정지될 때 까지 상승회전하게 되는 것이다.

한편, 상기 회전체(20)는 상기 정지부재(75)가 회전한 횟수만큼 개방방향으로 회전작동하면서 회전체(20)상에 고정설치된 슬리브체(30)를 회전시키게 된다.

이와같이 슬리브체(30)가 개방방향으로 회전작동하면 그 내부의 나사부(35)에 나합설치된 작동슬리브(55)가 회전상승함과 동시에 이 작동슬리브(55)에 고정설치된 작동축(50)이 승강하게 된다.

이와같은 작동축(50)의 승강작동으로 그 선단이 밸브체(40)의 밸브공(45)을 개방하게 되는 것이다.

또한 상기와 역으로 고정코일(12)에 폐쇄방향으로 작동하도록 통전하면 도 2 및 도 5에 도시된 바와같이 회전체(20)가 폐쇄방향으로 회전한다.

이때 상기 회전체(20)의 1회전시 까지 정지부재(75)는 정지하고 있는 상태이고 회전체(20)의 돌출부(22)가 정지부재(75)의 대향측으로 회전하여 걸림단부(77)에 접하게 된다.

이와같은 상태에서 상기 회전체(20)가 2회전째를 행하게 되면 상기 회전체(20)의 돌출부(22)가 정지부재(75)의 걸림단부(77)를 지지한 상태로 회전하여 상기 정지부재(75)는 안내부재(70)의 나선형으로 형성된 안내로(73)를 따라 회전하강하게 된다.

이와같이 회전하강된 정지부재(75)는 그 걸림단(78)이 안내부재(70)의 하부 스토퍼돌기(72)에 접하여 정지될 때까지 하강회전하게 되는 것이다.

한편, 상기 회전체(20)는 상기 정지부재(75)가 회전한 횟수만큼 폐쇄방향으로 회전작동하면서 회전체(20)상에 고정설치된 슬리브체(30)를 회전시켜 그 내부의 나사부(35)에 나합설치된 작동슬리브(55)가 회전하강함과 동시에 이 작동슬리브(55)에 고정설치된 작동축(50)을 하강시키게 된다.

이와같은 작동축(50)의 하강작동으로 그 선단이 밸브체(40)의 밸브공(45)을 폐쇄하게 되는 것이다.

결국, 상기 밸브체(40)의 밸브공(45)을 개방 또는 폐쇄하는 작동이 정지부재(75)가 안내부재(70)의 나선형의 안내로(73)를 따라 회전하는 수효만큼 회전체(20)가 다수의 회전작동을 행하면서 가능하게 되므로 상기 회전체(20)의 회전수에 따라 밸브공(45)을 미세하게 개폐조절할수 있게 되는 것이다.

또한 상기 정지부재(75)가 안내부재(70)의 안내로(73)를 승하강하면서 회전하는 수효를 달리하도록 안내부재(70)의 안내로(73)를 형성함에 따라 회전체(20)의회전에 의한 밸브공(45)의 개폐정도를 조절할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안은 안내부재의 나선형 안내로를 따라 정지부재가 개방 또는 폐쇄방향으로 다수로 회전하며 안내되는 간단한 구조에 의해 밸브의 개폐를 위한 회전체의 회전수를 증대시키므로 회전체의 회전에 따른 유량변화를 줄여 밸브의 미세제어가 가능하게 됨은 물론 이로인해 헌팅현상을 방지하여 내구성을 향상시키게 되는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 비자성체로된 케이스(10)의 외주연에 고정코일(12)을 설치하고, 그 내부에는 상기 고정코일(12)의 통전에 따라 회전작동하되 내주면의 일측으로 돌출부(22)를 형성하는 회전체(20)와 이 회전체(20)와 함께 회전작동하는 슬리브체(30) 및 이 슬리브체(30)의 회전에 의해 승하강작동하면서 밸브체(40)의 밸브공(45)을 개폐하는 작동축(50)과 상기 슬리브체(30)의 외주연에는 길이방향으로 나선형의 안내로(73)를 형성하는 안내부재(70)를 삽입하여 고정설치한 것에 있어서,

   상기 안내부재(70)에는 일측 상하부에 회전체(20)의 돌출부(22)에 지지되도록 돌출된 걸림단부(77)와 걸림단(78)을 형성하여 상기 안내로(73)를 따라 개방 또는 폐쇄방향으로 회전안내시 상기 걸림단부(77)와 걸림단(78)이 상기 안내부재(70)의 상하단부에 절곡된 스토퍼돌기(71)(72)에 걸려 회전정지하는 정지부재(75)를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전동식 유량조절 밸브의 개폐장치.