KR20110127911A

KR20110127911A - 난방용 분배기 밸브 구동장치

Info

Publication number: KR20110127911A
Application number: KR1020100047422A
Authority: KR
Inventors: 국동호; 이상봉
Original assignee: 에이오씨(주); (주)에쎈테크
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-11-28
Also published as: KR101241141B1

Abstract

본 발명은 밸브 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 난방용 분배기에 설치되는 온도조절밸브의 개폐를 제어하는 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 난방용 분배기 밸브 구동장치는, 난방용 분배기 밸브 구동장치로서, 모터와; 상기 모터의 모터축에 고정 결합되어 모터의 구동에 따라 회전되는 외치기어와; 중앙부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 외치기어의 외주면 치차에 맞물리는 치차가 형성되며, 수평 이동에 따라 상기 외치기어와 맞물려 록킹되거나 록킹이 해제되는 내치기어와; 외주면에 편심캠이 형성되고, 일측이 상기 내치기어와 결합되어, 내치기어와 함께 회전 및 수평 이동 가능한 회전체와; 상기 회전체의 편심캠 외주면에 접촉되고, 회전체의 회전에 따라 승강되어 밸브를 개폐하는 승강체와; 상기 회전체에 결합되어 회전체와 내치기어를 수동으로 수평 이동시켜 내치기어와 외치기어를 록킹 또는 록킹 해제시킴과 아울러, 내치기어와 외치기어의 록킹 해제시 상기 회전체를 수동으로 회전시키기 위한 수동조절노브와; 상기 승강체의 위치를 감지하여 밸브의 개폐 상태를 판단하기 위한 개폐범위감지수단을 포함한다.

Description

난방용 분배기 밸브 구동장치{VALVE ACTUATOR FOR HOT WATER DISTRIBUTOR FOR HEATING ROOM}

본 발명은 밸브 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 난방용 분배기에 설치되는 온도조절밸브의 개폐를 제어하는 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 중앙난방이나 지역난방 등과 같은 중앙 집중식 난방 방식은 중앙 보일러실이나 지역 발전소로부터 각 세대 입인측까지 공급관을 연결하여 각 세대에 난방수를 공급하고, 각 세대 내에서는 분배기를 이용하여 각 구역(즉, 방1, 방2, 방3, 거실 및 주방 등)으로 공급된 난방수를 분배함으로써 난방이 이루어질 수 있도록 하고 있다. 여기서, 상기 분배기에는 각 세대별로 구비된 별도의 컨트롤러의 조작에 의해 각 구역의 온도를 조절할 수 있도록 온도조절밸브가 구비된다. 상기 온도조절밸브는 대체로, 컨트롤러의 제어 신호에 따라 밸브디스크를 승하강 시키는 밸브 구동장치에 의해 개폐 구동된다.

이러한, 밸브 구동장치는, 컨트롤러의 제어 신호에 따라 구동되는 모터와, 상기 모터의 회전에 따라 편심 회전되는 캠과, 상기 캠에 의해 승하강되어 온도조절밸브의 밸브디스크를 승강시키는 승강체를 포함하며, 상기 캠 또는 승강체의 위치를 감지하여 밸브의 개폐 상태를 외부의 컨트롤러에 전송 및 표시하기 위한 마이크로스위치를 포함한다. 이러한 구성을 통하여, 상기 밸브 구동장치는 사용자가 컨트롤러를 통하여 특정 구역의 온도를 설정하면, 컨트롤러의 제어신호에 의거 모터가 구동되고, 모터의 회전에 따라 캠이 편심 회전되고, 이에 따라, 캠에 접촉된 승강체가 상승 또는 하강되어 하단의 밸브디스크를 승강시켜 난방수의 통과 유량을 조절함으로써 각 구역의 실내 온도를 조절하게 된다. 아울러, 캠 또는 승강체가 밸브디스크의 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 도달하는 경우 접촉되는 마이크로스위치에 의해 밸브의 개폐 상태가 컨트롤러에 전송되고, 컨트롤러에 별도 구비된 디스플레이창을 통하여 밸브의 개폐 정보가 표시된다.

그런데, 이러한 종래 밸브 구동장치는, 정전 등으로 인하여 컨트롤러에 의한 작동이 불가능한 경우, 수동으로 온도를 조절할 방법이 없었다. 이에 따라, 최근에는 수동조절노브를 구비하여 정전시 모터 작동없이 수동으로 온도를 조절할 수 있는 밸브 구동장치가 제안되었다. 이러한 수동 조절 가능한 밸브 구동장치의 예로서, 대한민국 등록특허 제10-0733462호를 들 수 있다. 상기 등록특허는 캠축의 일측에 연결되는 별도의 수동조절노브를 구비하고, 캠축의 타측은 래칫기어에 의해 모터와 연결되어 있다. 여기서, 상기 모터는 일방향으로만 회전되며, 상기 래칫기어는 수동조절노브에 의해 캠축이 모터의 회전방향과 동일한 방향으로는 회전되지 못하도록 하고, 모터의 회전방향과 반대 방향으로만 회전될 수 있도록 제한한다. 이러한 구성을 통하여, 모터 구동시에는 수동조절노브가 모터 회전방향으로 함께 회전되고, 정전시에는 수동조절노브를 모터의 회전방향과 반대방향으로 회전시킴으로써 수동으로 온도를 조절할 수 있도록 하였다.

그러나, 이러한 방식에 따르면, 모터 및 수동조절노브가 일방향으로만 회전하기 때문에 한번 온도를 상승(또는 하강) 조절한 후 다시 원상태로 복귀시키고자 하는 경우, 모터 또는 수동조절노브를 일방향으로 다시 한바퀴 회전시켜야만 하므로 불필요한 조작 및 이에 따른 에너지 낭비가 초래되는 문제가 있었다. 이러한 불필요한 조작 및 에너지 낭비를 방지하기 위해 정역회전되는 모터를 사용하더라도, 래칫기어에 의해 캠축의 역회전이 제한되므로 이러한 문제점은 여전히 해결되지 못한다.

또한, 종래의 밸브 구동장치에서는, 캠 또는 승강체의 위치를 감지하기 위한 수단으로서 마이크로스위치가 사용되어 왔으나, 이러한 마이크로스위치를 사용하면, 밸브의 완전 개방 또는 완전 개폐 상태만을 감지할 수 있었다. 물론, 밸브의 중간 개폐 위치 감지를 위하여 중간 위치마다 마이크로스위치를 설치할 수도 있으나, 공간상의 제약으로 인하여 많은 개수의 마이크로스위치의 설치가 불가능하였고, 이에 따라, 실시간 연속적인 밸브의 개폐 정도를 정확하게 감지하여 표시하지 못하는 문제점이 있어 왔다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 난방용 분배기 밸브 구동장치의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 정역회전되는 모터를 사용하여 온도 조절시 불필요한 조작 및 에너지 낭비를 방지함과 아울러, 모터 구동없이 수동으로 온도 조절이 가능할 뿐만 아니라, 밸브의 개폐 정도를 실시간 연속적으로 감지하여 표시할 수 있는 밸브 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방용 분배기 밸브 구동장치는, 난방용 분배기 밸브 구동장치로서, 모터와; 상기 모터의 모터축에 고정 결합되어 모터의 구동에 따라 회전되는 외치기어와; 중앙부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 외치기어의 외주면 치차에 맞물리는 치차가 형성되며, 수평 이동에 따라 상기 외치기어와 맞물려 록킹되거나 록킹이 해제되는 내치기어와; 외주면에 편심캠이 형성되고, 일측이 상기 내치기어와 결합되어, 내치기어와 함께 회전 및 수평 이동 가능한 회전체와; 상기 회전체의 편심캠 외주면에 접촉되고, 회전체의 회전에 따라 승강되어 밸브를 개폐하는 승강체와; 상기 회전체에 결합되어 회전체와 내치기어를 수동으로 수평 이동시켜 내치기어와 외치기어를 록킹 또는 록킹 해제시킴과 아울러, 내치기어와 외치기어의 록킹 해제시 상기 회전체를 수동으로 회전시키기 위한 수동조절노브와; 상기 승강체의 위치를 감지하여 밸브의 개폐 상태를 판단하기 위한 개폐범위감지수단을 포함한다.

여기서, 상기 모터는 정역회전 가능한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전체는 편심캠 좌우 양단에 상기 모터의 모터축과 동심인 제1중공드럼과 제2중공드럼이 각각 구비되고, 상기 제1중공드럼에는 상기 내치기어가 끼움 결합되며, 내주면 둘레에는 리브가 구비되고, 상기 리브와 외치기어 사이에는 탄성스프링이 구비되며, 상기 제2중공드럼에는 수동조절노브가 끼움 결합되고, 내주면 둘레를 따라 상기 수동조절노브와 접촉되는 리브가 형성된다.

또한, 상기 개폐범위감지수단은 마이크로스위치 또는 가변저항기인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전체의 상측에 구비되어 회전체의 회전을 안정적으로 안내하는 가이드를 더 포함하되, 상기 가이드는 단면이 반원형인 아치 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 양방향 회전(정역회전)되는 모터를 사용함으로써, 1회 온도 조절후 다시 원래 상태로 복귀하거나 반대 방향으로 온도를 조절하고자 하는 경우, 모터 또는 수동조절노브를 다시 1회전시키지 않고 역회전시킴으로써 모터의 회전 작동수를 줄임으로써 불필요한 모터 작동 및 에너지 낭비를 방지할 수 있으며, 양방향 회전되는 모터를 사용함에도 불구하고 제한없이 수동조절노브로 온도조절이 가능할 뿐만 아니라, 실시간 연속적인 밸브 개폐 정도 감지 및 표시가 가능한 장점을 갖는다.

도 1 은 본 발명에 따른 밸브 구동장치가 분배기에 장착된 모습이 도시된 사시도,
도 2 는 본 발명에 따른 밸브 구동장치의 서로 다른 두 방향에서 바라본 케이싱 상반부를 제외한 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 밸브 구동장치의 분해 사시도,
도 4 은 본 발명에 따른 밸브 구동장치의 단면도,
도 5 는 일방향 회전 모터를 사용하는 밸브 구동장치와 양방향 회전 모터를 사용하는 본 발명에 따른 밸브 구동장치에 의한 온도 조절시 캠 동작 상태 비교도,
도 6 은 본 발명에 따른 밸브 구동장치의 수동 작동 상태가 도시된 단면도,
도 7 은 본 발명에 따른 밸브 구동장치의 수동 작동 상태가 도시된 일부 절개 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 난방용 분배기 밸브 구동장치의 구성 및 작동 관계를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브 구동장치는 난방용 분배기(1)에 설치되어 거실, 각 방 등 각 세대의 난방 구역으로 난방수가 분배 공급되는 분배관(2)에 각각 설치되는 밸브(3)의 상부에 구비되며, 밸브(3) 내부에 구비된 밸브디스크(미도시)를 승하강시킴에 의해 밸브를 개폐한다.

이러한 본 발명에 따른 밸브 구동장치(100)는, 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 케이싱(110), 모터(120), 외치기어(130), 내치기어(140), 회전체(150), 승강체(160), 수동조절노브(170) 및 개폐범위감지수단(180)을 포함한다.

상기 케이싱(110)은 모터(120), 회전체(150), 승강체(160), 개폐범위감지수단(180) 등 후술하는 본원발명의 구성요소들을 내부에 수용하는 함체로서, 도 3 에 도시된 바와 같이, 대체로 상하 반부로 구성되고, 하반부의 최하측에는 난방용 분배기 밸브에 결합시키기 위한 밸브결합부(110c)가 구비된다. 상기 밸브결합부(110c)는 밸브 상부에 끼움결합되는 후크부재인 것이 바람직하고, 상기 밸브결합부(110c) 내부 공간을 통하여는 후술하는 승강체(160)와 밸브디스크가 상호 연결되어 승하강되도록 구성된다.

상기 모터(120)는 컨트롤러(미도시)의 제어신호에 따라 구동되어 후술하는 회전체(150)를 회전시키는 수단으로, 일방향으로 회전되는 것이 사용될 수도 있으나, 양방향으로 회전가능한 정역회전 모터인 것이 바람직하다.

상기 외치기어(130)는 통상 평기어라고 불리우는 것으로, 원형으로 형성되어 외주면에 치차가 형성되어 있으며, 중심이 상기 모터(120)의 모터축에 연결되어 모터(120)의 구동에 따라 회전되는 기어이다.

그리고, 상기 내치기어(140)는 원판의 중앙부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 외치기어(130)의 외주면 치차에 맞물리는 치차가 형성된 기어로서, 가장자리 둘레를 따라 일측으로 돌출형성된 환형연장부를 구비하여 후술하는 회전체(150)의 일측, 보다 구체적으로는, 상기 회전체(150)의 제1중공드럼(152)에 끼움결합되어 회전체(150)와 일체로 회전 및 수평 이동 가능하다.

상기 외치기어(130)와 내치기어(140)는 모터(120)의 구동에 의해 후술하는 회전축을 회전시키는 경우에는 상호 맞물리도록 구성되고, 수동조절노브(170)에 의해 회전축을 회전시키는 경우에는 상호 맞물림이 해제되도록 구성된다. 이러한 외치기어(130) 및 내치기어(140)의 상호 작용에 대하여는 후술하기로 한다.

상기 회전체(150)는 중앙부 외주면에 편심캠(154)이 형성되어, 모터(120)의 구동에 따라 회전되면서 그 하측에 위치된 승강체(160)를 승강시키는 축부재로서, 일측이 상기 내치기어(140)와 결합되어, 내치기어(140)와 함께 회전 및 수평 이동가능하게 구성된다.

구체적으로, 상기 회전체(150)의 좌우 양단에는 상기 모터(120)의 모터축과 동심인 제1중공드럼(152)과 제2중공드럼(156)이 각각 구비된다. 상기 제1중공드럼(152)에는 상기한 내치기어(140)가 끼움 결합되며, 내주면 둘레에는 리브 또는 격벽이 구비되고, 상기 리브 또는 격벽과 외치기어(130) 사이에는 탄성스프링(135)이 구비된다. 그리고, 상기 제2중공드럼(156)에는 후술하는 수동조절노브(170)가 끼움결합되고, 상기 제2중공드럼(156)의 내측에는 후술하는 수동조절노브(170)의 고정을 위한 고정돌기(158)가 구비되며, 내주면 둘레를 따라 상기 수동조절노브(170)와 접촉되는 리브(159) 또는 격벽이 형성된다.

상기 수동조절노브(170)는 일반 가스렌지의 점화스위치와 같이 파지후 회전하는 형식으로 상기 회전체(150)를 수동으로 회전시키기 위한 수단으로서, 외측 단부에는 파지부(172)가 구비되고, 타단은 상기 회전체(150)의 제2중공드럼(156) 내부에 끼움결합되되 상기 제2중공드럼(156) 내주면 일측에 돌출된 고정돌기(158)에 상응하는 위치에 돌기홈(174)이 형성되고, 상기 돌기홈(174)에 고정돌기(158)가 끼워짐에 따라, 수동조절노브(170)가 회전체(150)로부터 상대 회전되지 못하도록 고정된다. 즉, 상기 회전체(150)와 수동조절노브(170)는 일체로 회전되도록 상호 고정 결합된다.

상기 승강체(160)는 회전체(150)의 편심캠(154) 외주면에 접촉함에 따라 승강되는 봉형상 부재로서, 상부 말단에는 편심캠(154) 외주면과의 접촉시 마찰을 감소시키기 위한 롤러(162)가 구비되고, 하부 외주면에는 탄성스프링(166)이 끼워져 항시 상방으로 가압되도록 구성된다. 그리고, 상기 승강체(160)의 하부 말단은 분배기 밸브(온도조절밸브)의 밸브디스크와 연결된다. 이러한 구성을 통하여, 상기 승강체(160)는 편심캠(154)의 외주면에 접촉하면서 승하강되어 상기 분배기 밸브의 밸브디스크를 승하강시켜 밸브를 개폐하게 된다.

상기 개폐범위감지수단(180)은 승강체(160)의 위치 감지를 통하여 밸브의 개폐 범위, 즉, 개폐된 정도를 판단하기 위한 수단으로서, 통상 마이크로스위치가 사용되나, 본 발명에서는 마이크로스위치(182) 이외에 가변저항기(184)가 사용되는 것이 바람직하다.

위에 언급한 바와 같이, 상기 개폐범위감지수단(180)은 승강체(160)의 위치를 감지하여 밸브의 개폐 상태를 판단하는 바, 승강체(160) 위치 감지를 위해, 상기 승강체(160)의 외주면에는 상기 개폐범위감지수단(180)과 접촉되는 센싱돌기(164)가 구비된다.

상기 개폐범위감지수단(180)으로서 마이크로스위치(182)가 사용되는 경우, 상기 마이크로스위치(182)는 밸브의 폐쇄 위치 및 완전 개방 위치, 그리고 중간 개방 위치 등 복수의 위치에 설치되고(본 발명의 도면에는 완전 폐쇄 위치 및 완전 개방 위치를 감지하는 2개의 마이크로스위치가 구비된 것으로 도시됨), 상기 센싱돌기(164)는 승강체(160) 외주면에 돌출되는 단일편으로 구성되어, 편심캠(154)에 의해 승강되면서 해당 위치에 도달하는 경우 마이크로스위치(182)가 접촉되도록 구성된다. 이에 따라, 마이크로스위치(182)로부터 컨트롤러로 신호가 전송되어, 현재 밸브의 개폐 상태가 표시된다.

한편, 상기 개폐범위감지수단(180)으로서 가변저항기(184)가 사용되는 경우, 상기 센싱돌기(164)는 승강체(160)의 외주면에 상하로 상호 이격 형성된 한쌍의 돌출편으로 구성되고, 상기 한쌍의 돌출편으로 구성된 센싱돌기(164) 사이 간극에 가변저항기(184)의 스위치(184a)가 삽입된다. 이러한 구성을 통하여, 승강체(160)가 승하강되면 가변저항기(184)의 스위치(184a)가 센싱돌기(164)에 삽입된 상태로 함께 이동되고, 이에 따라, 변화되는 저항값이 컨트롤러에 전송되며, 컨트롤러에서는 해당 저항값으로부터 밸브의 개폐 정도를 판정하여 디스플레이창에 표시하게 된다.

상기 개폐범위감지수단(180)은 마이크로스위치(182) 또는 가변저항기(184)가 선택적으로 사용될 수도 있으나, 도 3 에 도시된 바와 같이, 동시에 함께 사용될 수도 있다. 이에 따라, 밸브의 개폐 상태 및 개폐 정도를 실시간으로 연속적으로 정밀하게 감지 및 표시할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 밸브 구동장치는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 가이드(190)를 추가로 포함한다. 상기 가이드(190)는 회전체(150)의 상측에 구비되어 회전체(150)의 회전을 안정적으로 안내하는 수단으로, 도시된 바와 같이, 중앙부는 회전체(150), 특히 제1중공드럼(152) 및 제2중공드럼(156)의 외주면 형상에 상응하도록 단면이 반원형인 아치형상으로 구성된다. 종래에는 회전체(150)를 가이드하기 위한 수단으로서, 상부 케이싱(110)으로부터 리브가 돌출 형성되어 있었으나, 기존의 리브의 경우 회전체(150)와 접촉되는 경우 회전체(150) 외주면이 리브형상으로 마모되는 문제점이 있었다. 이에, 본 발명에서는, 리브 대신에 아치형상부를 구비하여 회전체(150)의 외주면과 면접촉됨으로써 리브에 의한 편마모를 방지할 수 있도록 하였으며, 가이드(190)의 재질을 회전체(150)의 재질과 동일하게 하여 마찰 및 마모를 최소화할 수 있도록 하였다.

지금까지, 본 발명에 따른 분배기 밸브 구동장치의 구성에 대하여 설명하였는 바, 이하에서는, 상기 밸브 구동장치의 작동 관계에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 사용자가 컨트롤러를 통하여 특정 구역의 온도를 올리거나 내리도록 조작하는 경우, 컨트롤러의 제어명령에 따라 모터(120)가 회전된다. 즉, 온도를 올리도록 조작하는 경우에는 편심캠(154)의 축으로부터 가까운 쪽 외주면이 승강체(160)에 접촉하도록 모터(120)가 회전축을 회전시킴으로써 승강체(160)가 상승되도록 한다. 그러면, 승강체(160) 하부에 연결된 밸브디스크가 상승하면서 분배관으로 흘러가는 유량이 많아지면서 특정 구역의 온도가 상승하게 된다.

한편, 온도를 내리도록 조작하는 경우에는 편심캠(154)의 축으로부터 먼쪽 외주면이 승강체(160)에 접촉하도록 모터(120)가 회전축을 회전시킴으로써 승강체(160)가 하강되도록 한다. 그러면, 승강체(160) 하부에 연결된 밸브디스크가 상승하면서 분배관으로 흘러가는 유량이 적어지면서 특정 구역의 온도가 하강하게 된다. 이와 같이 승강체(160)가 승강되는 경우, 승강체(160) 외주면의 센싱돌기(164)가 개폐범위감지수단(180)에 접촉되면서 개폐 상태 및 개폐 정도에 대한 정보가 컨트롤러로 전송되어 컨트롤러의 디스플레이창을 통하여 표시된다.

이미 언급한 바와 같이, 본 발명에서는 양방향 회전(정역회전) 가능한 모터가 사용된다. 도 5 에는 종래 일방향 회전 모터를 사용한 경우와, 이와 같은 양방향 회전 모터를 사용한 경우의 작동을 비교한 도면이 도시된다.

도 5 의 (a)에 도시된 바와 같이, 일방향 회전 모터를 사용하는 경우에는, 편심캠(154)이 A 지점에서 승강체(160)와 접촉된 상태에서 특정 구역의 온도를 높이기 위해 B 지점에서 편심캠(154)이 승강체(160)와 접촉되도록 회전시키기 위해서는, 일방향(도면에서는 화살표로 표시된 시계 방향)으로만 편심캠(154)이 회전되므로, 편심캠(154)이 전체 회전 각도의 약 3분의 2 정도 회전하여야 하고, 다시 A 지점으로 복귀하기 위해서는 약 3분의 1만큼 다시 회전시켜, 전체적으로 캠을 완전히 1회전시켜야 한다. 그러나, 도 5 의 (B)에 도시된 본 발명에 따르면, 모터(120)가 양방향 회전되므로, 최초 A 지점에서 편심캠(154)과 승강체(160)가 접촉된 상태에서, 온도를 높이기 위해 B 지점에서 편심캠(154)이 승강체(160)와 접촉되도록 회전시키고자 하는 경우, 편심캠(154)을 반시계 방향으로 약 3분의 1 정도만 회전시키면 될 뿐만 아니라, 다시 A 지점으로 복귀하기 위해서는 시계 방향으로 약 3분의 1 정도만 회전시키면 된다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 양방향 회전 모터(120)를 사용함으로써 불필요한 모터의 작동을 줄여 에너지 낭비를 방지할 수 있게 된다.

한편, 정전 등으로 인하여 컨트롤러에 의한 모터의 작동이 불가능한 경우에는 수동조절노브(170)를 이용하여 특정 구역의 온도 조절이 가능하다. 도 6 및 도 7 에는 이러한 수동조절노브(170)에 의한 온도 조절 방법이 각각 단면도와 부분 절개 사시도로 순차적으로 도시된다.

먼저, 도 6 의 (a) 및 도 7 의 (a)에 도시된 바와 같이, 최초, 모터(120)의 모터축은 외치기어(130)의 중심에 고정 결합되어 있고, 외치기어(130)는 내치기어(140)에 맞물린 상태에 있으며, 탄성스프링(135)은 회전체(150)의 제1중공드럼(152)을 외측으로 가압하고 있는 상태에 있다. 이와 같이, 외치기어(130)와 내치기어(140)가 맞물려 록킹된 상태에서는 수동조절노브(170)를 돌리려고 해도, 모터축과 외치기어(130)가 고정되어 있기 때문에 수동조절노브(170) 및 회전체(150)가 회전되지 않는다.

수동조절노브(170)를 돌리기 위해서는, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 수동조절노브(170)를 내측으로 가압하여 밀어주어야 한다. 수동조절노브(170)를 내측으로 밀면, 도시된 바와 같이, 수동조절노브(170)의 내측 단부가 회전체(150)의 제2중공드럼(156) 내주면 리브(159) 또는 격벽에 접촉되어 있으므로 회전체(150)가 내측으로 밀리게 된다. 회전체(150)가 밀리면, 회전체(150) 타단의 제1중공드럼(152)에 끼움 결합된 내치기어(140)도 함께 내측으로 밀리게 되어, 외치기어(130)와 내치기어(140)의 맞물림, 즉, 록킹이 해제된다.

상기 외치기어(130)와 내치기어(140)의 록킹이 해제되면, 도 6 의 (b) 및 도 7 의 (b)에 도시된 바와 같이, 수동조절노브(170)를 회전시킴에 따라, 회전체(150) 및 내치기어(140)가 함께 회전된다. 회전체(150)의 회전에 따라, 회전체(150) 중앙부의 편심캠(154) 부분이 편심 회전되면서 상기 승강체(160)를 승강시키게 된다. 이에 따라, 특정 구역의 온도 조절이 가능하게 된다.

온도 조절이 완료되어 수동조절노브(170)를 놓아주면, 도 6 의 (c) 및 도 7 의 (c)에 도시된 바와 같이, 탄성스프링(135)의 복원력에 의해 회전체(150)가 외측으로 가압되어 원위치로 복귀되고, 이와 동시에, 회전체(150)에 결합된 내치기어(140)도 원위치로 복귀되어 외치기어(130)와 다시 맞물려 록킹된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 양방향 회전 모터를 사용함에도 불구하고 수동조절노브(170)를 통한 수동 온도 조절이 가능하다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위에까지 미친다할 것이다.

110 : 케이싱 110c : 밸브결합부
120 : 모터 130 : 외치기어
135 : 탄성스프링 140 : 내치기어
150 : 회전체 152 : 제1중공드럼
154 : 편심캠 156 : 제2중공드럼
159 : 리브 158 : 고정돌기
160 : 승강체 162 : 롤러
164 : 센싱돌기 166 : 탄성스프링
170 : 수동조절노브 172 : 파지부
174 : 돌기홈 180 : 개폐범위감지수단
184 : 가변저항기 184a : 스위치
182 : 마이크로스위치 190 : 가이드

Claims

난방용 분배기 밸브 구동장치로서,
모터와;
상기 모터의 모터축에 고정 결합되어 모터의 구동에 따라 회전되는 외치기어와;
중앙부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내주면에 상기 외치기어의 외주면 치차에 맞물리는 치차가 형성되며, 수평 이동에 따라 상기 외치기어와 맞물려 록킹되거나 록킹이 해제되는 내치기어와;
외주면에 편심캠이 형성되고, 일측이 상기 내치기어와 결합되어, 내치기어와 함께 회전 및 수평 이동 가능한 회전체와;
상기 회전체의 편심캠 외주면에 접촉되고, 회전체의 회전에 따라 승강되어 밸브를 개폐하는 승강체와;
상기 회전체에 결합되어 회전체와 내치기어를 수동으로 수평 이동시켜 내치기어와 외치기어를 록킹 또는 록킹 해제시킴과 아울러, 내치기어와 외치기어의 록킹 해제시 상기 회전체를 수동으로 회전시키기 위한 수동조절노브와;
상기 승강체의 위치를 감지하여 밸브의 개폐 상태를 판단하기 위한 개폐범위감지수단을 포함하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 모터는 정역회전 가능한 것은 특징으로 하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전체는,
편심캠 좌우 양단에 상기 모터의 모터축과 동심인 제1중공드럼과 제2중공드럼이 각각 구비되고,
상기 제1중공드럼에는 상기 내치기어가 끼움 결합되고 내주면 둘레에는 리브가 구비되고, 상기 리브와 외치기어 사이에는 탄성스프링이 구비되며,
상기 제2중공드럼에는 수동조절노브가 끼움 결합되고, 내주면 둘레를 따라 상기 수동조절노브와 접촉되는 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 개폐범위감지수단은 마이크로스위치인 것을 특징으로 하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 개폐범위감지수단은 가변저항기인 것을 특징으로 하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전체의 상측에 구비되어 회전체의 회전을 안정적으로 안내하는 가이드를 더 포함하되, 상기 가이드는 단면이 반원형인 아치 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 난방용 분배기 밸브 구동장치.