KR200351052Y1 - 전동밸브. - Google Patents

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KR200351052Y1
KR200351052Y1 KR20-2004-0004731U KR20040004731U KR200351052Y1 KR 200351052 Y1 KR200351052 Y1 KR 200351052Y1 KR 20040004731 U KR20040004731 U KR 20040004731U KR 200351052 Y1 KR200351052 Y1 KR 200351052Y1
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Abstract

전동밸브는 모터를 동력으로 전기적인 신호에 의해 유체 또는 기체 등을 자동으로 단속하는 밸브를 말한다.
현재 산업용은 물론 난방에 있어 각 방 온도조절용으로 수요가 점점 늘어나는 추세지만, 기존 오링 또는 패킹의 훼손에 따라 누수현상이 쉽게 발생하는 단점이 있다.
본 전동밸브는 볼 패킹(25) 양측에 보조패킹(26)을 끼운 후 조립하므로 써 볼 패킹(25)이 일부 마모되더라도 보조패킹(26)의 탄력성에 의해 볼(24) 면과 항상 밀착기능을 유지하고, 상측 세라믹 링(18)과 하측 세라믹 링(20) 사이에 세라믹 커플링(19)을 위치시켜 동력전달은 물론 세라믹 상호 마찰면에 의한 확실한 밀폐 기능을 갖도록 하였다.
특히 수동손잡이(8)와 전동구동기 커버(11), 메인기어(2), 그리고 전동구동기 몸체(6)에, 같은 간격의 둥근 홀(7) 및 안내 홀(13)을 형성시켜 밸브와 전동구동기를 직접 결합할 수 있게 하였고, 부채꼴 캠(12)과 마이크로스위치(3)의 접촉상태에 관련한 결선방법으로, AC전원은 모터(5)와 릴레이(30) com에, 마이크로스위치(3) COM은 모터(5)의 나머지 한 단자에, 마이크로스위치(3) NO는 릴레이(30) b접점, 마이크로스위치(3) NC는 릴레이(30) a접점으로 각각 결선한 방식을 구성하여, 결과적으로 마이크로스위치(3) 1개에 의해 밸브개폐 제어가 가능하며, 수동손잡이(8)를 역회전시켰을 때 반달형태의 모터 축(14) 빈 공간만큼 서브기어(9)의 요철이 헛도는 것을 이용하여 가벼운 힘으로 수동개폐를 할 수 있도록 구성하였다.

Description

전동밸브{omitted}
본 기술은 유체를 단속하는 밸브에 관한 것이다.
볼 밸브는 고온, 고압에 잘 견디고, 유량이 원활하지만 오링 또는 패킹의 훼손에 대해 보정 기능이 미비하여 밸브의 개폐빈도가 많거나 장기간 사용할 경우 누수현상이 쉽게 발생한다.
또한 밸브와 전동구동기의 결합에 있어 별도의 플레이트 또는 체결용 캡이 필요하고, 밸브개폐를 제어하기위해 스위치 접점부분이나 마이크로스위치가 2개 이상 장착되는 등 비 효율적이었다.
밸브의 누수현상은 밸브고유기능은 물론 주위를 불결하게 만들거나 금속부분을 산화시키는 등 나쁜 영향을 미친다.
특히 볼 밸브일 경우 밸브 축 오링과 볼 패킹의 훼손에 따른 누수현상이 쉽게 발생하므로 이에 대한 확실한 보상기능이 필요하며, 효율적인 작업성을 위해 밸브와 전동구동기 간 직접적인 결합방법을 고려하고, 밸브 개폐제어회로를 이용하여 마이크로스위치 1개로써 밸브개폐가 용의하도록 구성한다.
도 1은 전동밸브의 구성도.
도 2는 전동밸브의 밸브부분 분해도.
도 3은 전동밸브의 전동구동기부분 분해도.
도 4는 전동밸브의 개폐제어 회로도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1: 전동구동기 주축 2: 메인기어(MAIN GEAR) 3: 마이크로스위치 4: PCB 5: 모터(감속모터) 6: 전동구동기 몸체 7: 둥근 홀 8: 수동 손잡이 9: 서브기어(SUB GEAR) 10: 요철 11: 전동구동기 커버 12: 부채꼴 캠 13: 안내 홀 14: 모터 축(반달형태) 15: 체결나사 16: 상측 밸브 캡 17: 사각오링 18: 상측 세라믹 링 19: 세라믹 커플링 20: 하측 세라믹 링 21: 오링(밸브몸체 내부용) 22: 밸브 축 23: 밸브 축 오링 24: 볼 25: 볼 패킹 26: 보조패킹 27: 밸브몸체 28: 하측 밸브 캡 29: 오링(하측 밸브 캡용) 30: 릴레이(RELAY)
도 1은 전동밸브의 구성도이며, 도 2는 밸브 부분을 별도 분리하여 구성한 분해도이다.
볼(24) 양측엔 볼 패킹(25)과 보조패킹(26)이 각각 위치해 있고, 밸브 축(22) 상단은 하측 세라믹 링(20)의 둥근 사각 홈에 걸쳐 있다.
상측 세라믹 링(18)과 하측 세라믹 링(20) 바깥쪽엔 사각의 돌출부분이 밸브몸체(27) 내 사각 홈에 따라 고정되고, 상측 세라믹 링(18)과 하측 세라믹 링(20) 사이엔 세라믹 커플링(19)(상/하 양측에 전동구동기 주축(1)과 밸브 축(22)간 동력전달 홈이 있음.)이 위치하여 전동구동기 주축(1)의 회전력을 밸브 축(22)으로 전달하게 되며, 세라믹 상호마찰 면과 외부적인 누수를 방지키 위해 상측 세라믹 링(18) 상단에 사각오링(17)을 끼우고, 상측 밸브 캡(16)을 밸브몸체(27)에 체결나사(15)로 최종 체결하여 확실한 밀폐기능을 갖도록 하였다.
결과적으로, 밸브 축(22)의 잦은 회전에 따라 밸브 축 오링(23) 및 볼 패킹(25)이 일부 마모되더라도 세라믹 커플링(19)과 상측 세라믹 링(18) 및 하측 세라믹 링(20)의 상호마찰 면에 따른 이중 방수구조와, 보조패킹(26)의 탄력성에 의해 양측 볼 패킹(25)이 볼(24)을 항상 밀착시켜 주므로 써 누수 현상을 오랫동안 방지할 수 있다. (참고: 세라믹 커플링(19) 상하면과 이와 상호 마찰되는 상측 세라믹 링(18) 및 하측 세라믹 링(20) 부분은 표면이 정밀 가공된다. 세라믹은 내열성이 우수하며, 표면을 정밀 가공할 경우 세라믹 커플링(19)이 회전하더라도 강력한 밀폐기능이 장기간에 걸쳐 보장되므로 내열성 및 내구성이 필요한 전동밸브의 누수방지소재로 우수한 성능을 발휘한다.)
도 3은 모터(5), 반달 형태의 모터 축(14), 요철(10) 및 서브기어(9), 메인기어(2), 전동구동기 주축(1)의 순서로 동력전달 구조를 갖는 전동구동기 부분 분해도이다.
특징적인 면은 수동손잡이(8)와 전동구동기 커버(11), 메인기어(2), 전동구동기 몸체(6)에 같은 간격의 둥근 홀(7) 및 안내 홀(13)을 형성시키고,서브기어(9)에 1개의 요철을 구성하는 것이다.
둥근 홀(7)과 안내 홀(13)은 플레이트가 필요 없이 전동구동기와 밸브 간 직접결합을 할 수 있도록 도와주는 역할을 하며, 결합방법은 수동손잡이(8)를 돌려 둥근 홀(7)과 안내 홀(13)을 나란히 한 후 체결나사(15)로 하여금 상호 결합하는 방법을 취한다. (플레이트(PLATE): 전동구동기 내부 메인기어 및 기타 부속장치로 인해 나사체결 간격이 커지면서 상대적으로 작은 치수의 밸브와 고정할 수 있도록 만든 금속 소재의 중판.)
밸브의 수동개폐는 도1, 도3 점선부분처럼 수동손잡이(8)를 시계방향으로 역회전시켰을 때, 서브기어(9) 내 요철(10) 1개가 반달형태의 모터 축(14) 빈 공간만큼 헛도는 원리를 이용한 것으로, 밸브개폐에 대한 회전력이 전달되면서도 모터(5)의 높은 감속부하에서 벗어나기 때문에 가벼운 힘(70%범위)으로 수동개폐를 할 수 있다.
(참고: 수동개폐에 있어 밸브는 70%정도만 열려도 사용에 무리가 없다. 만약 100%의 수동개폐가 필요할 경우 메인기어(2)와 서브기어(9)의 기어 비를 동일하게 하면 가능하나 기존보다 높은 토크의 모터(5)가 필요할 수 있다. 비상시 사용되는 만큼 사용 횟수는 제한적이다.)
도 4는 전동밸브의 개폐제어 회로도이다.
AC전원은 모터(5)와 릴레이(30) com에 결선되고, 마이크로스위치(3) COM은 모터(5)의 나머지 한 단자에, 마이크로스위치(3) NO는 릴레이(30) b접점, 마이크로스위치(3) NC는 릴레이(30) a접점에 결선된다.
IN(입력)에 밸브의 열림 신호인 AC전원이 공급되면 릴레이(30)는 a접점으로 전환되고, 모터(5)가 동작하여 전동구동기 주축(1)은 회전하게 된다.
잠시 후 부채꼴 캠(12)에 의해 마이크로스위치(3) NC가 NO로 전환되면 모터(5)는 정지하게 되고, 전동구동기 주축(1) 또한 정지하게 되어 밸브는 열림상태를 유지하게 된다.
반대로 IN(입력)에 전원이 공급되지 않으면 릴레이(30)는 a접점에서 b접점으로 재차 전환하게 되고, 모터(5)는 다시 동작되어 전동구동기 주축(1) 또한 회전하게 되지만, 부채꼴 캠(12)에 의해 마이크로스위치(3) NO가 NC로 전환되면 모터(5)는 다시 정지하여 최종의 전동구동기 주축(1) 또한 함께 정지되므로 써 밸브의 닫힘 상태가 유지된다.
결과적으로 기존 전동구동기처럼 2개 이상의 스위치접점이나 마이크로스위치가 필요 없이 전동밸브 개폐제어 회로를 이용하여 1개의 마이크로스위치(3)로써 밸브개폐가 가능하다. (PCB(4)에는 전동밸브 개폐제어에 관련된 전자부품이 실장 되어 있으나 간략하게 도시하고자 도면에는 생략하였으며, IN(입력)에 전원공급을 하지 않고 MCU 프로그램에 의해 전동밸브를 직접 동작시킬 경우, 트랜지스터를 이용하여 릴레이(30)를 직접 드라이브한다.)
본 전동밸브는 장기간 누수현상을 방지할 수 있고, 플레이트가 필요 없이 전동구동기와 밸브 간 직접결합이 가능하며, 수동개폐가 용의하여 사용의 편리성을 함께 이룰 수 있다.

Claims (2)

  1. 볼 패킹(25) 양측에 보조패킹(26)을 삽입하고, 상측 세라믹 링(18)과 하측 세라믹 링(20) 바깥쪽 사각 돌출부분은 밸브몸체(27) 내 사각 홈에 고정되며, 위로부터 상측 밸브 캡 패킹(17), 상측 세라믹 링(18), 전동구동기 주축(1)과 세라믹 커플링(19), 오링(23)이 끼워진 밸브 축(22), 하측 세라믹 링(20), 밸브몸체 내부용 오링(21)의 순서로 구성한 후, 상측 밸브 캡(16)을 밸브몸체(27)에 최종 체결한 밸브구조;
    수동손잡이(8)와 전동구동기 커버(11), 메인기어(2), 전동구동기 몸체(6)에 같은 간격의 둥근 홀(7) 및 안내 홀(13)을 형성시키고, 메인기어(2) 아래엔 부채꼴 캠(12)과 이와 접촉될 1개의 마이크로스위치(3)가 위치하며, 반달형태의 모터 축(14)에 요철(10) 1개가 형성된 서브기어(9)를 조합시킨 후, 이를 기본구성으로 하여 모터(5) 및 반달형태의 모터 축(14), 요철(10) 및 서브기어(9), 메인기어(2), 전동구동기 주축(1)의 순서로 동력전달 구조를 갖는 전동구동기를, 체결나사(15)로 하여금 둥근 홀(7)과 안내 홀(13)을 통해 상기 밸브구조와 결합시킨 전동밸브.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    AC전원을 각각 모터(5)와 릴레이(30) com에 결선하고, 마이크로스위치(3) COM은 모터(5)의 나머지 한 단자에, 마이크로스위치(3) NO는 릴레이(30) b접점, 마이크로스위치(3) NC는 릴레이(3) a접점에 결선한 후, 부채꼴 캠(12)의 동작위치에따라 개폐제어가 이루어짐을 특징으로 한 전동밸브.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479736B1 (ko) * 2012-11-30 2015-01-06 주식회사 한셀테크 전동 볼 밸브 구동장치
CN109458481A (zh) * 2018-12-28 2019-03-12 湖南福力环保科技有限公司 耐高压电动阀及并联多路电动阀
KR102084599B1 (ko) * 2019-09-23 2020-03-04 이순학 엑츄에이터 컨트롤 장치
EP3904736A4 (en) * 2018-12-24 2022-09-28 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. BALL VALVE

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