KR20110137586A - 전기공압식 통합 제어 패널 - Google Patents

Abstract

전기공압식 통합 제어 패널이 개시된다. 본 발명의 일 실시예는 복수개의 컨트롤 밸브의 제어를 위한 복수개의 전기공압 제어모듈이 정면 상부에 배열된 패널 케이싱과, 상기 컨트롤 밸브의 작동 상태를 각각 표시하기 위해 패널 케이싱의 정면 하부에 배열된 복수개의 작동 표시부와, 상기 패널 케이싱의 저면에 돌출 배열된 복수개의 케이블 그랜드부를 포함할 수 있다.

Description

전기공압식 통합 제어 패널{ELECTRO-PNEUMATIC UNIFICATION CONTROL PANEL}

본 발명은 제어 패널에 관한 것으로서, 선박의 컨트롤 밸브용 전기공압식 통합 제어 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 각종 유체를 저장하는 저장탱크를 구비할 수 있고, 저장탱크의 온도, 유량, 압력 등을 제어하도록 저장탱크 또는 그의 배관에 콘트롤 밸브를 구비하고 있다.

컨트롤 밸브는 2 방향형과 3 방향형으로 구분될 수 있고, 이들은 트림(trim) 부위의 구조에 따라 각종 밸브 형태로 세분화되어 제작되고 있다. 여기서, 트림은 밸브의 구성 부품 중 유체제어 과정에서 유체의 힘에 의하여 직접적으로 마모, 침식 또는 노화되는 부품으로서 교환될 수 있는 부품을 의미할 수 있다.

컨트롤 밸브는 각각의 밸브마다 전기공압식 제어기와 연결되어 사용되고 있다.

종래 기술에 따른 전기공압식 제어기는 도 1에 도시된 바와 같이, 제어기 본체(1)로서, 공압 튜브 또는 관부재를 통해 연결된 컨트롤 밸브(2)에 공압을 공급 또는 회수하도록 결합될 수 있다.

컨트롤 밸브(2)에는 공압식 다이아프램 타입 또는 피스톤 타입의 액추에이터(3)가 설치되어 있다.

제어기 본체(1)는 개별적으로 전원용 케이블과 연결되어 사용된다. 이런 제어기 본체(1)는 각각의 컨트롤 밸브(2)의 액추에이터(3)를 개별적으로 제어 작동을 할 수 있도록 컨트롤 밸브(2)별로 설치된다.

제어기 본체(1)는 금속 재질의 어댑터 판부재(4)를 이용하여, 해당 콘트롤 밸브(2)의 주변에 설치된다.

제어기 본체(1)는 저항형 온도 센서(RTD: Resistance Temperature Detector) 또는 압력, 유량, 액면 조절용 트랜스미터용 센서 라인의 시그널 처리에 대응하게 컨트롤 밸브(2)의 액추에이터(3)를 제어하는 2개의 솔레노이드 밸브(도시 안됨)를 내장하고 있다. 즉, 솔레노이드 밸브는 컨트롤 밸브(2)의 액추에이터(3)로 공급되거나 또는 액추에이터(3)로부터 벤트되는 압축공기(A)의 양을 제어하는 역할을 담당한다.

그러나, 종래 기술의 전기공압식 제어기는 콘트롤 밸브를 각각의 제어기 본체에서 개별적으로 제어하기 때문에, 제 각각으로 설치된 제어기 본체의 위치 파악이 어려우며, 문제 발생시 신속히 접근하기 어려우며 작동시 혼란이 가중되는 문제점을 발생시킨다.

또한, 종래 기술의 전기공압식 제어기는 개별 설치에 따라 작업 시수가 많고, 특히 제어기 본체를 설치용 금속 재질의 어댑터 판부재를 사용함에 따라, 자재 사용이 많고 생산성 저하의 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 전기공압식 제어기는 개별 설치된 제어기 본체를 위한 개별 전원용 케이블 및 센서 시그널용 케이블과 같이 여러 가닥으로 복잡한 케이블 배선 및 연결이 필요한 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 복수개의 전기공압 제어모듈을 패널 케이싱에 통합 구성하고, 패널 케이싱과 복수개의 컨트롤 밸브 사이에 연결되는 통합 케이블을 제공함에 따라, 설치 및 유지 관리가 용이하고 케이블 배선 및 연결의 간소화를 도모하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수개의 컨트롤 밸브의 제어를 위한 복수개의 전기공압 제어모듈이 정면 상부에 배열된 패널 케이싱과, 상기 컨트롤 밸브의 작동 상태를 각각 표시하기 위해 패널 케이싱의 정면 하부에 배열된 복수개의 작동 표시부와, 상기 패널 케이싱의 저면에 돌출 배열된 복수개의 케이블 그랜드부를 포함하는 전기공압식 통합 제어 패널이 제공될 수 있다.

또한, 패널 케이싱은 상기 작동 표시부의 아래쪽에 상기 전기공압 제어모듈별 전원 공급 또는 차단을 위한 개별 온오프 스위치와, 상기 전기공압 제어모듈 전체의 전원 공급 또는 차단을 위한 메인 온오프 스위치를 더 구비할 수 있다.

또한, 패널 케이싱은 전기공압 제어모듈에 전기적으로 연결된 복수개의 터미널 블록을 상기 케이블 그랜드부 주변으로 상기 패널 케이싱의 내측의 하부에 설치하고 있을 수 있다.

또한, 패널 케이싱은 그의 외측 상부 테두리에 복수개의 폐쇄 구멍형 제1 고정부를 형성하고, 상기 패널 케이싱의 외측 저부 테두리에 복수개의 개방 구멍형 제2 고정부를 형성하고 있을 수 있다.

또한, 패널 케이싱은 그의 내부 온도를 감지하는 온도 센서 모듈의 작동에 대응하게 모터를 작동시켜 외부 공기를 상기 패널 케이싱의 내부로 공급하는 냉각팬이 더 형성되어 있을 수 있다.

또한, 작동 표시부는 컨트롤 밸브별 밸브 포지션 표시 램프 또는 알람 램프로 구성될 수 있다.

또한, 컨트롤 밸브용 센서와 외부 전원을 상기 복수개의 케이블 그랜드부에 통합적으로 연결시키도록, 전원용 케이블 및 복수개의 센서 시그널용 케이블을 일체형의 쉴드형 몸체로 합체시킨 통합 케이블이 본 실시예에 더 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예는 패널 케이싱에 배열된 복수개의 전기공압 제어모듈을 통해 통합적으로 해당 콘트롤 밸브를 제어하기 때문에, 전기공압식 통합 제어 패널의 위치 파악이 용이하고, 문제 발생시 신속히 접근할 수 있고, 작동시 혼란을 가중시키지 않을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 통합 설치에 따라 작업 시수를 줄일 수 있고, 별도의 어댑터 판부재의 사용 없이 패널 케이싱에 일체형으로 형성된 복수개의 케이싱 고정부를 이용하여 용이한 설치에 따라 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 통합 케이블을 제공하여 패널 케이싱과 복수개의 컨트롤 밸브의 배선 및 연결이 용이하다.

또한, 본 발명의 실시예는 패널 케이싱에 냉각팬과 패널 온도 센서 모듈을 구비하여, 복수개의 전기공압 제어모듈 배열 설치에 따른 열 하중이 패널 케이싱에 가중되는 것을 막을 수 있어 장치 안정성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기공압식 제어기와 컨트롤 밸브의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기공압식 통합 제어 패널의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기공압식 통합 제어 패널의 사용방법을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기공압식 통합 제어 패널의 평면도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전기공압식 통합 제어 패널은 패널 케이싱(100), 작동 표시부(200), 케이블 그랜드부(300)를 포함할 수 있다.

패널 케이싱(100)은 분해 조립이 가능하거나, 일측 힌지를 기준으로 타측 단부를 개폐시키는 박스 구조의 정면 케이싱 및 배면 케이싱으로 구성될 수 있다.

패널 케이싱(100)은 복수개의 컨트롤 밸브(90)(도 3 참조)의 제어를 위한 복수개의 전기공압 제어모듈(110)을 패널 케이싱(100)의 정면 상부에 배열시키고 있다.

전기공압 제어모듈(110)은 패널 케이싱(100)의 정면 상부에 총 8개가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 전기공압 제어모듈(110)의 개수를 8개로 설계하였으나, 사용처 또는 제어하려는 컨트롤 밸브(90)의 개수에 따라 전기공압 제어모듈(110)의 개수가 달라질 수 있다.

각 전기공압 제어모듈(110)의 상부에는 컨트롤 밸브 식별용 라벨부(111)가 더 형성되어 있을 수 있다.

패널 케이싱(100)의 내부에는 주지의 스위치 모드 전원장치(SMPS) 등의 기술을 이용하여 제작될 수 있는 통합 직류 전원 공급장치(120)가 더 마련될 수 있다. 통합 직류 전원 공급장치(120)의 출력단은 직류 전원 24V를 각 전기공압 제어모듈(110) 또는 패널 온도 센서 모듈(170)을 경유하여 냉각팬(180)의 모터에 공급하는 회선을 더 포함할 수 있다.

통합 직류 전원 공급장치(120)의 입력단은 터미널 블록(150)을 통해 교류 전원 110/240V용 외부 전원 회선에 연결될 수 있다.

또한, 각 전기공압 제어모듈(110)은 터미널 블록(150)을 통해 교류 전원 110/240V용 외부 전원 회선에 각각 연결되어 있을 수 있다.

각 전기공압 제어모듈(110)은 각종 온도, 압력, 유량, 액면계 등의 센서 또는 트랜스미터로부터 시그널을 입력 받아 복수개의 내장형 솔레노이드 밸브(도시 안됨)를 제어함에 따라, 컨트롤 밸브용 압축공기의 양을 제어하는 일종의 디지털 입력 전기공압 컨트롤러일 수 있다.

각 전기공압 제어모듈(110)은 정확하고 신뢰성 있는 제어 능력을 제공하기 위하여 디지털 기술을 응용하여 제작될 수 있다.

예컨대, 각 전기공압 제어모듈(110)은 디지털 신호 프로세싱을 위한 디지털 신호 처리기(도시 안됨)와 플래시 롬(도시 안됨)을 내장하고 있어서, 밸브 개폐 제어용 프로그램을 구동시킬 수 있고 작동 상황 데이터를 저장할 수 있다.

각 전기공압 제어모듈(110)은 LCD 디스플레이 장치를 구비하여 모듈 작동 상태를 표시할 수 있다.

각 전기공압 제어모듈(110)은 시그널 프로세싱 또는 절전 프로세싱을 위한 워치독 회로와, 디지털 신호 필터와, 아날로그 디지털 변환기와, 컨트롤 버튼과, RS232C 통신 모듈을 포함할 수 있다.

작동 표시부(200)는 컨트롤 밸브의 작동 상태를 각각 표시하기 위해 패널 케이싱(100)의 정면 하부에 복수개로 배열될 수 있다.

작동 표시부(200)는 컨트롤 밸브별 밸브 포지션 표시 램프 또는 알람 램프로 구성될 수 있다. 작동 표시부(200)의 각각의 램프는 전기공압 제어모듈(110)에 연결되어서, 각 전기공압 제어모듈(110)에서 발생되는 밸브 포지션 또는 알람에 관련된 출력 신호에 대응하게 작동될 수 있다.

패널 케이싱(100)의 정면으로 작동 표시부(200)의 아래쪽에는 전기공압 제어모듈(110)별 전원 공급 또는 차단을 위한 개별 온오프 스위치(130)와, 전기공압 제어모듈(110) 전체의 전원 공급 또는 차단을 위한 메인 온오프 스위치(140)를 더 구비될 수 있다.

케이블 그랜드부(300)(cable gland member)는 패널 케이싱(100)의 저면에서 패널 케이싱(100)의 폭방향을 따라 복수개로 돌출 배열될 수 있다.

케이블 그랜드부(300)는 공압 튜브 또는 통합 케이블의 인출 또는 연결에 사용될 수 있다. 여기서, 통합 케이블은 전원용 케이블 및 복수개의 센서 시그널용 케이블을 일체형의 쉴드형 몸체로 합체시킨 형태로 제작될 수 있다.

케이블 그랜드부(300)는 방수, 방진, 방유 구조를 갖고, 확실하고 신뢰성있는 내절연, 내충격 및 난연성 재질로 형성될 수 있다.

이런 케이블 그랜드부(300)는 컨트롤 밸브별 액추에이터로부터 인출된 공압 튜브를 연결시키기 위한 8개의 제1 그랜드(310)와, 통합 케이블을 연결시키기 위한 2개의 제2 그랜드(320)로 구성될 수 있다.

제1 그랜드(310)는 각각의 전기공압 제어모듈(110)의 솔레노이드 배관의 출력 단부와 관통하게 연결될 수 있다.

제2 그랜드(320)는 전기공압 제어모듈(110)의 디지털 신호 처리기 또는 통합 직류 전원 공급장치(120)에 연결될 수 있다.

본 실시예에서는 그랜드 개수를 10개로 설계하였으나, 사용처 또는 목적에 따라 그랜드 개수가 달라질 수 있다.

케이블 그랜드부(300) 주변으로 패널 케이싱(100)의 내측의 하부에는 전기공압 제어모듈(110)에 전기적으로 연결된 복수개의 터미널 블록(150)이 패널 케이싱(100)의 폭방향을 따라 설치될 수 있다.

터미널 블록(150)은 각종 센서를 전기공압 제어모듈(110)별로 연결시키기 위하여 10개씩 총 80개로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 터미널 블록(150)의 개수를 80개로 설계하였으나, 사용처와 제어하려는 센서 또는 연결시키려는 장치의 개수에 따라 터미널 블록(150) 개수가 달라질 수 있다.

아울러, 패널 케이싱(100)은 그의 외측 상부 테두리에 복수개의 폐쇄형 구멍을 갖는 제1 고정부(160, 161)를 형성하고, 패널 케이싱(100)의 외측 저부 테두리에 복수개의 옆이 트인 구멍을 갖는 제2 고정부(162, 163)를 형성하고 있어 용이하게 설치될 수 있다.

패널 케이싱(100)은 제1, 제2 고정부(160, 161, 162, 163)를 이용하되, 옆이 트인 구멍의 제2 고정부(162, 163)는 중량의 본 실시예를 미리 정한 높이에 설치할 때, 유격 조절이 용이하게 하거나 임시로 걸쳐서 설치할 수 있음에 따라, 결과적으로 펌프룸 등의 기계실에 용이하게 설치될 수 있다.

또한, 패널 케이싱(100)의 내부에는 내부 온도를 감지하는 패널 온도 센서 모듈(170)이 더 구비될 수 있다. 패널 온도 센서 모듈(170)은 온도 센서와 작동 회로로 구성될 수 있다. 패널 온도 센서 모듈(170)의 작동 회로는 온도 센서와 연결되어 있어서, 설정 범위에 대응하게 냉각팬(180)의 모터를 작동시키도록 되어 있다.

즉, 패널 온도 센서 모듈(170)의 작동 회로는 전기공압 제어모듈(110)의 구성 방식과 유사하게 통합 직류 전원 공급장치(120)로부터 직류 전원 24V를 이용하여, 주지의 방식으로 온도 시그널 프로세싱을 수행함에 따라, 냉각팬(180)의 모터의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

냉각팬(180)은 패널 케이싱(100)의 일측면에 설치되어서 패널 케이싱(100)의 내부 공기를 외부로 순환시킬 수 있도록 되어 있다.

압축공기 포트(190)은 패널 케이싱(100)의 일측면 또는 타측면에 형성될 수 있다.

압축공기 포트(190)는 패널 케이싱(100)의 내부에 설치된 내부 연결 배관(도시 안됨)을 통해 각각의 전기공압 제어모듈(110)의 솔레노이드 배관(도시 안됨)에 관통하게 연결될 수 있고, 이를 통해 압축공기를 각 전기공압 제어모듈(110)에게 공급시킬 수 있다.

또한, 벤트 포트(191)도 상기 솔레노이드 배관에 관통하게 연결된 상태로 패널 케이싱(100)의 타측면 또는 일측면에 형성될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 전기공압식 통합 제어 패널의 사용방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전기공압식 통합 제어 패널에서는 컨트롤 밸브(90)별 액추에이터로부터 인출된 공압 튜브(400)가 케이블 그랜드부(300)의 제1 그랜드(310)에 각각 연결될 수 있다.

본 실시예에서는 전기공압식 통합 제어 패널을 위한 통합 케이블(500)이 더 포함될 수 있다.

통합 케이블(500)은 컨트롤 밸브(90)용 센서(95)와 외부 전원(PW)을 상기 복수개의 케이블 그랜드부(300)에 통합적으로 연결시키도록, 전원용 케이블(510) 및 복수개의 센서 시그널용 케이블(520)을 일체형의 쉴드형 몸체(530)로 합체시킨 것일 수 있다.

더욱 상세하게, 전원용 케이블(510)과 센서 시그널용 케이블(520)은 각각에 대응되는 케이블 그랜드부(300)의 제2 그랜드(320)에 연결될 수 있다.

이렇게 제2 그랜드(320)를 통해 연결된 전원용 케이블(510)과 센서 시그널용 케이블(520) 각각은 터미널 블록(150)에 전기적으로 접속되도록 배선되어, 결국 터미널 블록(150)을 통해 패널 케이싱(100)의 각각의 전기공압 제어모듈(110)에 접속될 수 있다.

이런 본 실시예에 따른 전기공압식 통합 제어 패널은 전기공압 제어모듈(110)의 작동에 대응하게 압축공기(P)의 양을 제어하여 컨트롤 밸브(90)의 밸브 포지션을 통합적으로 조종할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 : 패널 케이싱 110 : 전기공압 제어모듈
120 : 통합 직류 전원 공급장치 130 : 개별 온오프 스위치
140 : 메인 온오프 스위치 150 : 터미널 블록
160, 161, 162, 163 : 고정부 170 : 패널 온도 센서 모듈
180 : 냉각팬 190 : 압축공기 포트
200 : 작동 표시부 300 : 케이블 그랜드부
400 : 공압 튜브 500 : 통합 케이블

Claims (7)

1. 복수개의 컨트롤 밸브의 제어를 위한 복수개의 전기공압 제어모듈이 정면 상부에 배열된 패널 케이싱과,
   상기 컨트롤 밸브의 작동 상태를 각각 표시하기 위해 패널 케이싱의 정면 하부에 배열된 복수개의 작동 표시부와,
   상기 패널 케이싱의 저면에 돌출 배열된 복수개의 케이블 그랜드부를 포함하는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 패널 케이싱은
   상기 작동 표시부의 아래쪽에 상기 전기공압 제어모듈별 전원 공급 또는 차단을 위한 개별 온오프 스위치와, 상기 전기공압 제어모듈 전체의 전원 공급 또는 차단을 위한 메인 온오프 스위치를 더 구비하고 있는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 패널 케이싱은
   상기 전기공압 제어모듈에 전기적으로 연결된 복수개의 터미널 블록을 상기 케이블 그랜드부 주변으로 상기 패널 케이싱의 내측의 하부에 설치하고 있는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 패널 케이싱은
   상기 패널 케이싱의 외측 상부 테두리에 복수개의 폐쇄 구멍형 제1 고정부를 형성하고, 상기 패널 케이싱의 외측 저부 테두리에 복수개의 개방 구멍형 제2 고정부를 형성하고 있는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 패널 케이싱은
   상기 패널 케이싱의 내부 온도를 감지하는 온도 센서 모듈의 작동에 대응하게 모터를 작동시켜 외부 공기를 상기 패널 케이싱의 내부로 공급하는 냉각팬이 더 형성되어 있는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 작동 표시부는
   상기 컨트롤 밸브별 밸브 포지션 표시 램프 또는 알람 램프로 구성되는
   전기공압식 통합 제어 패널.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤 밸브용 센서와 외부 전원을 상기 복수개의 케이블 그랜드부에 통합적으로 연결시키도록, 전원용 케이블 및 복수개의 센서 시그널용 케이블을 일체형의 쉴드형 몸체로 합체시킨 통합 케이블을 더 포함하는
   전기공압식 통합 제어 패널.

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