KR20120033046A - 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업기계를 포함하는 정유 및 화학공장, 발전설비, 배수산업 등을 비롯하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브의 개폐를 위해 사용되는 전동 엑츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동모터 및 감속기 등이 구비된 엑츄에이터를 이용하는 기존의 전동식 엑츄에이터에 전원공급이 차단되었을 때 사용자가 밸브를 개폐할 수 있도록 수동 조작이 가능한 수동 노브를 구비하여 필요에 따라 자유롭게 밸브를 개폐할 수 있는 수동 개폐노브를 구비한 전동 엑츄에이터에 관한 것이다.

Description

수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터 {A motor actuator comprising hand-operated knob }

본 발명은 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터에 관한 것으로 산업기계를 포함하는 정유 및 화학공장, 발전설비, 배수산업 등에서 밸브를 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 엑츄에이터에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 전동모터 및 감속기 등이 구비된 엑츄에이터를 이용하는 기존의 전동식 엑츄에이터에 전원 공급이 차단되었을 때 사용자가 수동으로 밸브를 개폐할 수 있도록 수동 조작이 가능한 수동 노브를 구비한 전동 엑츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로 유체를 이송하는 파이프는 수로나 보일러, 정유 및 화학공장등 산업계 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있는데, 이러한 유체 파이프의 유로를 자동적으로 제어하기 위하여 전동 엑츄에이터를 구비한 밸브가 사용되어 왔다..

하지만 이러한 종래의 전동 엑츄에이터에 의한 밸브는 정전이나 화재로 인해 전원 공급이 중단되는 비상시에는 전동 엑츄에이터의 동작이 중지되어 밸브를 임의로 개폐할 수 없는 위험한 상황이 발생하였다.

또한 이러한 종래의 유로 파이프를 구비하는 보일러나 배수 파이프라인과 같은 곳에서는 장비의 수리, 교체 작업이 자주 발생하는데, 이때에도 항상 전동 엑츄에이터에 전원을 공급하여야만 하기 때문에 작업자가 감전되는 사고도 발생한다.

이러한 문제를 해결하고자 종래에는 밸브를 개폐하기 위하여 엑츄에이터 내부에서 밸브와 연결된 기어의 축을 바닥쪽 외부로 연장시켜 조작하는 방법과 밸브와 연결된 축의 측면에 핀을 꽂아 조작하였으나 모두 불편하고 사용자의 큰 힘을 필요로 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적은 전동 엑츄에이터를 구비한 밸브에 수동으로 밸브를 개폐할 수 있도록 수동개폐 노브를 전동 엑츄에이터에 마련하여 노브 조작을 통해 필요에 따라 편리하고 자유롭게 밸브를 개폐할 수 있는 수동 개폐노브를 구비한 전동 엑츄에이터에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

전기로 구동되는 모터와 상기 모터의 회전구동을 감속기에 연결하고 상기 감속기에 의해 전달된 회전력을 이용하여 밸브의 개폐를 담당하는 회전축 그리고 상기 구성들을 수납하는 하우징으로 이루어진 전동 엑츄에이터에 상기 감속기와 구동가능하게 연결하여 수동으로 밸브의 개폐를 조절할 수 있는 노브를 특징으로 한다.

상기 하우징의 측면에는 상기 노브가 설치되어 상기 노브를 수동으로 회전시키는 것으로 상기 회전축을 움직여 모터와 별도로 수동으로 밸브를 개폐할 수 있는 수동개폐 노브가 구비한 전동 엑츄에이터에 의해 달성할 수 있다.

또한 상기 노브는 베벨기어가 형성된 노브 회전축으로 상기 감속기와 연결되어 상기 노브를 회전으로 감속기를 움직여 밸브를 개폐할 수 있으며 이때 상기 노브 회전축에 탄성수단이 구비되어 상기 감속기와 노브가 선택적으로 연결되어 밸브를 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 상기 목적을 달성한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 밸브를 개폐하는 개폐축과 연결된 감속기어부와 선택적으로 연결될 수 있는 노브가 엑츄에이터의 측면에 형성되어 사용자의 필요에 따라 상기 노브를 조작하여 수동으로 밸브를 신속하고 용이하게 개폐할 수 있는 효과가 있다. 또한 모터 전원공급선(212)이 직각벽이 아닌 경사 격벽에 의해 모터의 단자대까지 자연스럽게 유도되어 단자대에 손쉽게 연결할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성을 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성에서 하우징과 노브를 도시한 부분 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성에서 노브를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성에서의 작동상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성에서 경사격벽을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 수동개폐 노브가 구비된 전동 엑츄에이터가 작동되는 상태를 도시한 상태도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구성에서 하우징과 노브를 살펴보기 위해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 구성에서 노브 회전축과 베벨기어를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성에서의 노브의 작동상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 구성에서 경사격벽을 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 설치가 완료된 상태를 도시한 상태도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터는 엑츄에이터의 외관을 형성하는 하우징(200)과 커버(202)로 이루어지며 상기 하우징(200)과 커버(202)의 결합시 기밀을 더 높여주는 기밀링(308)을 구비한다.

상기 하우징(200)은 모터(300)와 상기 모터의 회전력을 전달하는 모터 회전축(302), 상기 회전축의 회전을 감속하고 토크를 향상시키는 감속기(304)와 감속기(304)의 움직임으로 밸브를 개폐하는 밸브 회전축(306)으로 이루어지며, 상기 모터(300)를 상기 하우징(200)에 고정하고 상기 감속기(304)를 커버하며 분리시키는 플레이트(208)로 이루어진다.

본 실시예에서는 상기 감속기(304)를 다수의 평행기어들로 구성된 스퍼기어(Spur gear)로 구성하였으며 이에 한정하여 설명한다.

상기 감속기(304)는 상기 모터(300)의 회전운동을 상기 모터 회전축(302)을 통해 전달받고, 그 결과로 상기 모터(300)의 회전수가 감소하는 대신 토크(torque)가 향상되어 밸브와 연결된 밸브 회전축(306)을 회전시켜 밸브를 개폐한다. 이로써 모터의 적은 힘만으로도 밸브를 개폐할 수 있게 이루어진다.

함께 도시된 노브(100)는 노브 회전축(106)이 연결되고, 상기 노브 회전축(106)은 하우징(200)의 측면과 가이드 격벽(210)을 관통하고 진입한 그 말단에 베벨기어(104)(106)가 형성되어 상기 감속기(304)와 구동가능하게 연결된다.

또한 상기 모터(300)에 전원을 공급하는 전선이 유입될 수 있도록 전선출입구(204)(205)가 측면에 형성된다.

도 2를 참조하면, 상기 하우징(200)은 일측면에 노브(100)와 연결된 노브 회전축(106)이 측면을 관통하도록 설치된다. 관통한 노브 회전축(106)은 상기 노브가 가압될 때 하우징 내부로 진행하는 상기 노브 회전축이 그 말단에 형성된 베벨기어(102)(104)가 서로 맞물려 감속기와 연결되도록 하는데 이때 상기 노브 회전축의 진행방향을 가이드하는 가이드 격벽(210)을 상기 노브 회전축이 관통하며 지나도록 하여 그 말단에 형성된 베벨기어(102)(104)가 서로 맞물려 상기 감속기(304)와 구동가능하게 연결되도록 이루어진다.

이러한 구성으로 상기 하우징(200)의 외부에 설치된 노브(100)를 가압하면 연결된 노브 회전축(106)이 하우징 내부로 상기 가이드 격벽(210)이 안내하는 방향으로 진입할 수 있게 된다. 진입한 상기 노브 회전축(106)의 말단에 형성된 베벨기어(102)는 감속기(304)와 연결된 베벨기어(104)와 만나면서 서로 치합되고 상기 노브(100)를 회전시키면 서로 치합된 베벨기어(102)(104) 역시 회전하게 되고, 결과적으로 상기 감속기(304)로 상기 노브(100)의 회전력이 전달되어 감속기(304)와 연결된 밸브 회전축(306)을 회전시켜 밸브를 적은 힘만으로 수동 개폐할 수 있게 된다.

도 3은 도 2에서 본 발명의 일 실시예를 따라 이루어진 구성을 절개선 A를 따라 절개한 절개도이다. 상술한 바와 같이 상기 모터(300)는 플레이트(208)의 상부에 고정되어 하우징(200)과 결합하고, 상기 플레이트(208)의 하방에는 상기 모터(300)와 된 감속기(304)와 상기 감속기와 연결된 베벨기어(104) 및 밸브 회전축(306)이 위치하여 이루어질 수 있다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 노브(100)는 하우징의 측면에 설치되며, 연결된 노브 회전축(106)은 하우징의 측면을 관통하여 가이드 격벽(210)도 관통하게 설치되며, 그 말단에는 베벨기어(102)가 상기 감속기(미도시)와 연결된 베벨기어(104)와 치합될 수 있게 형성되며, 상기 노브(100)를 전진시켜 상기 베벨기어(102)(104) 가 서로 치합 되면서 상기 노브의 회전운동이 감속기에 전달되도록 이루어진다. 이때 상기 노브(100)와 가이드 격벽(210) 사이에는 스프링과 같은 탄성체가 위치하여 상기 노브의 가압 이후 다시 제 위치로 회복되게 한다. 이로써 사용자는 모터에 전원이 공급되지 않거나 비상시에 상기 노브(100)를 가압하고 회전시키는 것으로 밸브를 개폐할 수 있고, 상기 탄성체에 의해 노브가 평상시에는 감속기와 이격된 상태를 유지하게 되므로 오작동으로 인하여 밸브가 개폐되는 것을 막을 수 있게 된다.

한편 도 5는 도 2에서 본 발명의 일 실시예를 따라 이루어진 구성을 절개선 B를 따라 절개한 절개도이다. 이를 참조하면 상기 하우징(200)에는 경사격벽(206)이 형성되어 상기 전선출입구(204)를 통해 하우징 내로 유입된 전선이 완만한 경사를 따라 유도되어 서로 엉키지 않고 용이하게 출입 가능하게 설치되도록 한다. 상기 경사격벽(206)은 도 5에서 보여지는 바와 같이 전선출입구(204)로부터 모터에 이르기까지 완만한 경사도를 가지는 격벽으로 이루어진다.

도 6은 본 발명의 일 실시예로 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터가 배수관에 장착되어 작동되는 상태를 도시한 것으로, 모터에 전원 공급이 차단된 되고 급박하게 밸브를 조작하여야 하는 상황에서 본 발명의 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터면는 하우징의 측면에 노출 형성된 노브(100)를 사용자가 가압하여 돌리는 것으로 신속하고 편리하게 밸브를 개폐조작할 수 있다.

아울러 모터에 전원을 공급하기 위해 하우징 내로 유입된 전선은 엉키지 않고 용이하게 인출 되도록 완만한 경사를 따라 유도하는 경사격벽(206)으로 모터의 단자대까지 자연스럽게 유도되어 단자대에 손쉽게 연결되는 효과가 있다.

100 : 노브 102 : 베벨기어
104 : 베벨기어 106 : 노브 회전축
108 : 스프링 200 : 하우징
202 : 커버 204 : 전선출입구
205 : 전선출입구 206 : 경사격벽
208 : 플레이트 210 : 가이드 격벽
212 : 전원공급선 300 : 모터
302 : 모터 회전축 304 : 감속기
306 : 밸브 회전축 308 : 기밀링

Claims (4)

1. 모터, 상기 모터와 연결되고 밸브의 개폐를 담당하는 회전축, 상기 회전축과 연결된 감속기와 이것들을 수납하는 하우징으로 이루어진 전동 엑츄에이터에 있어서,
   상기 감속기와 구동가능하게 연결되고 상기 하우징의 측면에 형성된 노브를 수동으로 회전시켜 상기 모터와 별개로 밸브를 수동으로 개폐할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노브의 회전축 내측에는 베벨기어가 형성되고,
   상기 감속기는 스퍼기어의 세트로 이루어져 일 스퍼기어의 회전축에 형성된 베벨기어에 맞물리되,
   상기 노브 회전축에는 탄성수단이 구비되어 상기 감속기와 선택적으로 연결될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 노브 회전축이 관통하고 상기 탄성수단이 지지되게 형성된 가이드 격벽을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징은 일측면에 형성된 전선출입구와,
   상기 전선출입구로부터 모터에 이르기까지 유입된 전원 공급선을 완만하게 유도하는 경사격벽을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동개폐 노브를 구비한 전동 엑츄에이터.
   

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