KR200293800Y1 - Valve Using Shape Memory Alloy - Google Patents
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Abstract
본 고안은 각종의 산업용, 주거용 설비등에 사용될 수 있는 형상기억합금을 이용한 밸브를 개시한다.The present invention discloses a valve using a shape memory alloy that can be used in various industrial, residential facilities and the like.
본 고안은 간단한 구조로 형상기억합금 부재에 의하여 밸브 부재의 원활한 작동에 필요한 토크 및 스트로크를 제공하기 위하여 작동 스트로크의 범위내에서 습동되는 밸브부재에 의하여 유로가 개폐되도록 하며, 밸브부재를 습동시키기 위하여 양단이 고정된 형상기억합금 부재와, 이를 구동하기 위한 전원회로 및 제어회로를 구비하여서 된 공지의 형상기억합금을 이용한 밸브에 있어서, 밸브 부재 구동용 레버와 위치 고정부 사이를 2회 이상 왕복할 수 있도록 형상기억합금을 고정하여서 된 것이다. 이에 따라 본 고안은 길이가 긴 형상기억합금의 강력한 토크에 의하여 밸브 부재의 구동에 필요한 충분한 토크를 제공할 수 있었으며, 형상기억합금의 길이가 수배로 연장되는 결과가 되어 밸브 부재 구동용 레버의 스트로크를 충분히 제공할 수 있게 되어 원활한 작동이 가능하게 되는 효과를 제공한다.The present invention has a simple structure to open and close the flow path by the valve member that slides within the range of the operating stroke in order to provide the torque and stroke required for the smooth operation of the valve member by the shape memory alloy member, and for sliding the valve member In a valve using a shape memory alloy member fixed at both ends and a known shape memory alloy provided with a power supply circuit and a control circuit for driving the same, the valve member may be reciprocated two or more times between the valve member driving lever and the position fixing portion. It is made by fixing the shape memory alloy so that it can be. Accordingly, the present invention was able to provide sufficient torque necessary for driving the valve member by the strong torque of the long shape memory alloy, and the length of the shape memory alloy was extended several times, resulting in a stroke of the valve member driving lever. It is possible to provide enough to provide an effect that enables a smooth operation.
Description
본 고안은 형상기억합금을 이용한 밸브에 관한 것으로 더욱 상세히는 각종의 산업용, 주거용 설비등에 사용될 수 있는 형상기억합금을 이용한 밸브에 관한것이다.The present invention relates to a valve using a shape memory alloy, and more particularly to a valve using a shape memory alloy that can be used in various industrial, residential facilities, and the like.
일반적으로 형상기억합금을 이용한 밸브는 액튜에이터가 형상기억합금선으로 된 것이므로 구조가 간결하고 고장 발생 요인이 거의 없으므로 작동의 신뢰성이 높다는 장점이 있는 것이며, 이러한 예를 대한민국 등록 특허 등록 제 143349호(발명의 명칭: 형상기억합금을 이용한 밸브; 이하 "인용발명1"이라 함)에 의하여 살펴볼 수 있다. 이러한 인용발명1을 도1로 도시하였으며, 이에서 볼 수 있는 바와 같이 인용발명1은 형상기억합금 부재(S1,S2)를 반드시 2개 사용하여 닫힘 상태와 열림 상태를 구현할 수 있는 것일 뿐만 아니라, 이들 형상기억합금 부재(S1,S2)를 별도로 구동하기 위한 구동회로와 제어 회로 등이 필요하게 되고, 레버(35)와 스?? 스루 버클링(snap-through buckling)기능을 갖는 플레이트 스프링(37)과 별도의 스프링(38)등을 반드시 사용하여야 하는 것이므로, 그 구조의 단순화에 한계가 있는 문제점이 있다.In general, the valve using the shape memory alloy has the advantage that the actuator is made of the shape memory alloy wire, so the structure is simple and there is little cause of failure, so that the operation reliability is high. Such an example is disclosed in Korean Patent Registration No. 143349 (Invention) The name of: The valve using the shape memory alloy (hereinafter referred to as "cited invention 1") can be examined by. This citation invention 1 is shown in Figure 1, as can be seen citation invention 1 is not only to realize the closed state and the open state by using two shape memory alloy members (S1, S2), A drive circuit, a control circuit, and the like for separately driving these shape memory alloy members S1 and S2 are required, and the lever 35 and the? Since the plate spring 37 having a snap-through buckling function and a separate spring 38 and the like must be used, there is a problem in that the structure is simplified.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 도2로 보인 바와 같이 형상기억 합금 부재(20)를 하우징(21)에 고정하고, 이에 밸브 부재(22)를 직접 연결할 수 있도록 함으로써 파격적으로 구조를 단순화하고, 내구성을 확보 할 수 있도록 한 형상기억 합금을 이용한 밸브를 대한민국 특허 출원 제200-5692호(밸브 개폐 장치; 이하 "인용발명2"라 함)를 제안한 바 있다. 이러한 인용발명은 구조의 단순화에 의한 제조 원가 절감과 높은 내구성에 의한 고장률의 저감으로 작동의 신뢰성을 확보할 수 있게 되었던 반면에, 하나의 형상 기억 합금 부재(20)에 의한 신축력만으로는 밸브 부재(22)의 구동에 필요한 토크를 제공하기 어려우며 형상 기업 합금 부재(20)의 길이를 제한 할 수 밖에 없는 구조이어서 밸브 부재의 원활한 작동에 필요한 스트로크를 확보하지 못하게 되었던 문제점이 있었다.In order to solve this problem, the present applicant secures the shape memory alloy member 20 to the housing 21 as shown in FIG. 2, and enables the valve member 22 to be directly connected thereto, thereby greatly simplifying the structure. Korean Patent Application No. 200-5692 (Valve Opening and Closing Device; referred to as "Citation Invention 2") has proposed a valve using a shape memory alloy to ensure durability. This invention has been able to ensure the operation reliability by reducing the manufacturing cost by the simplified structure and the failure rate by the high durability, while the elasticity by the single shape memory alloy member 20 only the valve member (22) It is difficult to provide the torque required to drive the) and the structure that can not only limit the length of the shape company alloy member 20, there was a problem that can not secure the stroke required for the smooth operation of the valve member.
상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 고안의 목적은 간단한 구조로 형상기억합금 부재에 의하여 밸브 부재의 원활한 작동에 필요한 토크 및 스트로크를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a torque and a stroke required for smooth operation of the valve member by the shape memory alloy member with a simple structure in view of the above-mentioned conventional problems.
도1,2은 종래의 형상기억합금을 이용한 밸브를 보인 종단면도.1 and 2 are longitudinal cross-sectional views showing a valve using a conventional shape memory alloy.
도 3은 본 고안에 의한 밸브의 전체적인 구조를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of the valve according to the present invention.
도 4는 본 고안에 의한 밸브의 요부 구조를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the main structure of the valve according to the present invention.
도 5는 본 고안에 의한 밸브의 요부 작동을 보인 종단면도.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing the main operation of the valve according to the present invention.
도 6은 본 고안에 의한 밸브의 요부 작동을 보인 횡단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the main operation of the valve according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 제어부 2 : 전원부 3 : 형상기억합금부재1 control unit 2 power supply unit 3 shape memory alloy member
4 : 밸브 부재 5 : 스프링 6 : 유로4: valve member 5: spring 6: flow path
7 : 케이싱 8 : 레버 9 : 고정부7 casing 8 lever 9 fixed part
10 : 통공 11 : 고정핀 12 : 롤러10 through hole 11 fixed pin 12 roller
13 : 조정 나사 14 : 고정축13: adjusting screw 14: fixed shaft
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 작동 스트로크의 범위내에서 습동되는 밸브부재에 의하여 유로가 개폐되도록 하며, 밸브부재를 습동시키기 위하여 양단이 고정된 형상기억합금 부재와, 이를 구동하기 위한 전원회로 및 제어회로를 구비하여서 된 공지의 형상기억합금을 이용한 밸브에 있어서, 밸브 부재 구동용 레버와 위치 고정부 사이를 2회 이상 왕복할 수 있도록 형상기억합금을 고정하여서 된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention allows the flow path to be opened and closed by a valve member that slides within the range of an operating stroke, and a shape memory alloy member fixed at both ends to slide the valve member, and a power circuit for driving the same. And a known shape memory alloy provided with a control circuit, wherein the shape memory alloy is fixed to reciprocate two or more times between the valve member driving lever and the position fixing portion.
상술한 구성에 의하여 본 고안은 길이가 긴 형상기억합금의 강력한 토크에 의하여 밸브 부재의 구동에 필요한 충분한 토크를 제공할 수 있었으며, 형상기억합금의 길이가 수배로 연장되는 결과가 되어 밸브 부재 구동용 레버의 스트로크를 충분히 제공할 수 있게 되어 원활한 작동이 가능하게 되는 효과를 제공한다.According to the above configuration, the present invention could provide sufficient torque necessary for driving the valve member by the strong torque of the long shape memory alloy, and the length of the shape memory alloy was extended several times, resulting in driving the valve member. It is possible to provide a sufficient stroke of the lever to provide an effect that enables a smooth operation.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 고안은 도3으로 도시한 바와 같이 제어부(1)에 의하여 구동되는 전원부(2)에 의하여 전원이 단속되는 형상기억합금부재(3)와, 형상기억합금 부재(3)의 작동에 의하여 승강되는 밸브 부재(4)와, 밸브 부재(4)의 위치 안정을 위하여 사용되는 스프링(5)과 밸브 부재(4)에 의하여 개폐되는 유로(6)로 구성된 공지의 형상기억합금을 이용한 밸브에 있어서, 케이싱(7)에 고정축(14)으로 고정되고 일단이 밸브 부재(4) 상단에 접하고, 타단이 형상기억합금에 연결되는 레버(8)와, 케이싱(7)에 고정되고, 형상기억합금에 연결되는 고정부(9) 사이를 구비하여서 된 것이다.The present invention is lifted by the operation of the shape memory alloy member 3 and the shape memory alloy member 3 is interrupted by the power supply unit 2 driven by the control unit 1 as shown in FIG. In the valve using the well-known shape memory alloy which consists of the valve member 4, the spring 5 used for stabilizing the position of the valve member 4, and the flow path 6 opened and closed by the valve member 4, It is fixed to the casing 7 by a fixed shaft 14, one end of which is in contact with the upper end of the valve member 4, and the other end is connected to the shape memory alloy, and is fixed to the casing 7 and attached to the shape memory alloy. It is provided with between the fixing part 9 to be connected.
아울러, 본 고안은 레버(8)와 고정부(9) 사이에 하나 이상의 통공(10)이 형성되도록 하고, 통공(10)을 관통하는 고정핀(11)과, 작동중의 마찰을 줄이기 위한 다수의 롤러(12)가 고정핀(11)에 고정된 것이다.In addition, the present invention allows one or more through holes 10 to be formed between the lever 8 and the fixing portion 9, and the fixing pin 11 penetrating the through holes 10, and a plurality of to reduce the friction during operation Roller 12 is fixed to the fixing pin (11).
이와 같이 된 본 고안은 밸브의 개방을 위하여 제어부(1)에 의하여 전원부(2)에 전원이 가하여 지면 형상기억합금 부재(3)의 길이가 축소된다. 이에 따라 형상기억합금 부재(3)의 길이가 축소된 만큼 도4 내지 도 6의 레버(8)와 고정부(9) 사이의 거리가 축소되는 것이며, 고정부(9)는 위치가 불변이므로, 결국 레버(8)가 고정축(14)을 중심으로 하향 회동되어 스프링(5)의 힘을 이기고 밸브 부재(4)를 하강시키게 된다. 따라서 폐쇄되어 있던 유로(6)가 개방되어 유체나 기체의 흐름이 형성될 수 있는 것이다.According to the present invention, the length of the ground shape memory alloy member 3 is reduced by applying power to the power supply unit 2 by the control unit 1 to open the valve. Accordingly, as the length of the shape memory alloy member 3 is reduced, the distance between the lever 8 and the fixing part 9 of FIGS. 4 to 6 is reduced, and the fixing part 9 is invariable in position. As a result, the lever 8 is pivoted downward about the fixed shaft 14 to overcome the force of the spring 5 and to lower the valve member 4. Therefore, the closed flow path 6 may be opened to form a flow of fluid or gas.
또한, 이때 본 고안에서는 롤러(12)가 고정핀(11)에 축상으로 고정되어 자유 회전하므로 형상기억합금이 마찰없이 원활한 신축 기능을 발휘하게 됨은 물론이다.In addition, in this invention, since the roller 12 is fixed to the fixing pin 11 axially and freely rotated, the shape memory alloy exhibits a smooth stretching function without friction.
아울러, 본 고안에서는 형상 기억 합금의 축소시 최적의 상태로 밸브 부재(4)를 구동시키기 위하여 고정부(9)의 높이를 조절할 수 있도록 하고 있으며, 이를 위하여 조정 나사(13)가 고정부(9)와 케이싱(7)간에 고정되어 있다. 따라서, 조정나사(13)를 조정하여 줌에 따라 고정부(9)의 높이가 변화되어 축소시 무리하지 않으면서 스프링(5)의 반발력을 이기고 정확하게 밸브 부재(4)를 구동하여 원활한 작동이 가능하게 되며 최적의 스트로크를 제공할 수 있게 되는 것이다.In addition, in the present invention, the height of the fixing part 9 can be adjusted to drive the valve member 4 in an optimal state when the shape memory alloy is reduced. For this purpose, the adjusting screw 13 is fixed to the fixing part 9. ) And the casing (7). Accordingly, the height of the fixing part 9 changes as the zooming screw 13 is adjusted to overcome the repulsive force of the spring 5 without overwhelming when it is reduced, and precisely drives the valve member 4 to enable smooth operation. It will be able to provide the optimal stroke.
이와 같이 하여 본 고안은 형상기억합금 부재(3)에 의하여 밸브 부재(4)를 습동시키기 위한 충분한 토크를 제공할 수 있게 될 뿐만 아니라, 원활한 작동에 필요한 스트로크를 제공할 수 있게 되는 것이어서 작동의 신뢰도를 제고할 수 있게 될 뿐만 아니라, 그 구조가 간결하여 제작 비용을 별반 앙등시키지 않게 되어 실용화에 유리한 등의 잇점을 갖는 유용한 효과를 제공한다.In this way, the present invention is not only able to provide sufficient torque for sliding the valve member 4 by the shape memory alloy member 3, but also to provide a stroke required for smooth operation. Not only can it be improved, but its structure is concise so as not to raise the production cost considerably, thereby providing a useful effect having advantages such as advantages in practical use.
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CN109322552A (en) * | 2018-11-30 | 2019-02-12 | 深圳市星河泉新材料有限公司 | Antidetonation electric control lock |
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2002
- 2002-08-06 KR KR2020020023500U patent/KR200293800Y1/en not_active IP Right Cessation
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