KR20180072384A - 저발열 밸브 구동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2선식 온도조절기에 사용되는 밸브 구동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 사용하지 않고, 간단한 회로를 이용하여 밸브의 온/오프를 감지하고 이를 통해 밸브 구동기의 모터를 제어할 수 있는 저발열 밸브 구동기에 관한 것이다. 본 발명을 이용하면, PTC 소자를 이용하지 않고 간단하고 효율적으로 온도조절기의 밸브 구동기를 구현함으로써, PTC 소자의 발열에 의한 화재의 위험을 줄일 수 있다. 또한, 모터 제어를 위하여 별도의 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않기 때문에, 제조 비용을 절감할 뿐만 아니라 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

저발열 밸브 구동기{Low Temperature Valve Driver}

본 발명은 2선식 온도조절기에 사용되는 밸브 구동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 사용하지 않으면서, 간단한 회로를 이용하여 구현한 저발열 밸브 구동기에 관한 것이다.

주택이나 아파트 등의 주거용 건물에서 실내 난방을 위하여 사용되는 보일러는 일반적으로 난방이나, 온수, 타이머 등의 조작이 가능한 온도조절기를 사용하고 있다. 이러한 온도조절기는 밸브의 구동을 위하여 릴레이(Relay) 회로를 사용하여 모터를 제어하고 있는데, 릴레이 회로를 구동하기 위해서는 교류 전원을 교차 방식으로 제공할 필요가 있으므로 일반적으로 3개의 배선을 사용하는 방식이 많이 사용되었다. 그러나, 3선식 온도조절기는 3개의 배선이 요구되는 관계로 부품의 수가 증가하게 되고, 3개의 배선에 의한 복잡성이 증가하는 문제가 발생하였다. 이에 따라, 최근에는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용하여 2개의 배선으로 처리하는 2선식 온도조절기에 많이 사용되고 있다.

도 1은 종래의 2선식 온도조절기에 사용되는 밸브 구동기의 회로도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 2선식 온도조절기(화면에 도시되지 않음)는 교류 전원으로부터 인가되는 N(Neutral) 라인과 L(Load) 라인 중에서 L 라인만 연결되고, C(Common) 라인은 밸브 구동기(10)와 공유한다. 밸브 구동기(10)는 교류전원의 N 라인과 C 라인이 각각 PTC 소자의 일단에 연결되고, 이들 N 라인과 C 라인은 PTC 소자와 병렬 형태로 직류 공급부(12)를 구성한다. PTC 소자는 정(＋)의 온도계수를 가지고 있는 저항으로서, 온도가 증가함에 따라 저항값이 상승하는 소자이다. 직류 공급부(12)는 커패시터(C3)와 저항(R2)이 직렬로 연결되고 여기에 브릿지 다이오드(BD2)와 전해 커패시터(C4)와 제너다이오드(ZD2)가 병렬로 연결되는 구성을 가질 수 있다. 이에 따라, 커패시터(C3)와 저항(R2), 및 브릿지 다이오드(BD2)를 거치며 직류 전원이 생성되고, 전해 커패시터(C4)를 통해 리플 전압(Ripple Voltage)을 제거하며, 제너다이오드(ZD2)를 통해 정전압을 유지하게 된다.

온도조절기에 설치된 밸브 구동 스위치가 오프 상태인 경우, 밸브 구동기(10)의 C 라인과 N 라인에는 낮은 값의 교류 전원이 인가된다. 이 때, 인가되는 교류 전원은 낮은 값에 해당하기 때문에, 밸브 구동기(10)의 PTC 소자를 트리거시키지 못하고 PTC 소자는 통상적인 저항 값(수 kΩ)을 유지하게 되어 열을 발생시키지 않는다. PTC 소자의 저항 값이 낮기 때문에 PTC 소자 양단의 전압 값도 낮은 값을 유지하게 되고, 그 결과 모터 제어부(14)에 인가되는 직류 공급부(12)의 전압도 낮은 값을 유지하게 된다. 따라서, 모터 제어부(14)와 연결된 모터는 밸브(16)를 차단 상태로 유지하게 된다.

반면, 온도조절기의 밸브를 구동시키기 위해 밸브 구동 스위치가 온 상태로 켜지면, 밸브 구동기(10)의 C 라인과 N 라인에 인가되는 전압이 증가하게 되고, 이에 따라 직류 공급부(12)를 통해 PTC 소자의 양단에 전달되는 전압 값도 높아지게 된다. PTC 소자의 양단 전압이 높아지게 되면, 전류가 증가하여 열을 발생하게 되고 이로 인해 저항 값이 커지게 되고, 모터 제어부(14)에 인가되는 전압도 높아지게 된다. 그 결과, 모터 제어부(14)를 통해 모터에 전원이 공급되면서 밸브(16)를 온 상태로 동작시키게 된다. 한국 등록특허공보 제10-0920167호(온도조절기의 밸브 구동 회로, 선행기술문헌 1)는 이와 같이, PTC 소자를 이용하여 밸브 구동기를 구성한 기술의 예시를 나타내고 있다.

그러나, PTC 소자는 특정한 온도 범위에서는 저항 값이 급격히 상승하는 특성을 나타낸다. 따라서, PTC 소자를 사용하여 밸브 구동기(10)를 구성하는 경우에는 PTC 소자의 발열 온도가 매우 높기 때문에, PTC 소자의 내구성이 악화될 수도 있으며, 더 나아가서는 밸브 구동기에 화재가 발생할 위험도 있다. 도 2는 밸브 구동 스위치의 조작에 따라 밸브 구동기(10)가 오프인 상태에서 온 상태로 천이하는 과정에서, 밸브 구동기(10)와 온도 조절기(C 라인과 N 라인 양단)의 전압 값을 나타낸 그래프이고, 도 3은 밸브 구동기(10)가 온 상태에서 PTC 소자가 과열된 경우의 적외선 사진이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국 공개특허공보 제10-2015-0007900호(밸브 구동기의 전자회로, 선행기술문헌 2)는 PTC 소자를 제거한 밸브 구동기 회로를 제시하고 있다. 도 4는 이러한 종래의 선행기술문헌 2의 대표 도면을 나타낸 것이다. 그러나, 종래의 선행기술문헌 2에서는 기존의 밸브 구동기 회로에서 PTC 소자를 제거하였을 뿐, PTC 소자를 대신하여 밸브 구동 스위치가 온 상태인지 아니면 오프 상태인지를 감지하기 위한 구체적인 방법을 제시하지 못하고 있다. 또한, 모터를 제어하기 위하여 고가의 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)를 사용함으로써 밸브 구동기의 가격을 증가시키는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0920167호 (2009.09.28) 공개특허공보 제10-2015-0007900호 (2015.01.21)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, PTC 소자를 사용하지 않고, 간단한 회로를 이용하여 밸브 구동 스위치의 온/오프를 감지하고 이를 통해 밸브 구동기의 모터를 제어함으로써, 화재의 위험을 줄이고 제조 비용을 절감할 뿐만 아니라 소비 전력이 낮은 저발열 밸브 구동기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 온도 조절기 용 밸브 구동기는 밸브의 온/오프를 상태를 조절하는 모터와, 온도 조절기에 공통으로 사용되는 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 직류 공급부와, 상기 직류 공급부로부터 인가되는 직류 전원을 이용하여, 상기 모터의 동작을 제어하는 모터 제어부와, 밸브 스위치의 동작 여부에 따라 변동하는 교류 전원의 전압 크기를 감지하여, 상기 모터 제어부의 동작을 제어하는 밸브 스위치 동작 감지부를 포함할 수 있다.

상기 직류 공급부는 교류 전원의 크기를 감쇠시키는 감쇠부와, 상기 감쇠부를 통해 전달된 교류 전원을 정류하는 제 1 정류부와, 상기 정류부를 통해 정류된 직류 전원을 안정화 시키는 안정화부를 포함할 수 있다.

상기 감쇠부는 직렬 연결된 커패시터와 저항으로 이루어질 수 있다.

상기 제 1 정류부는 브릿지 다이오드로 이루어질 수 있다.

상기 안정화부는 병렬 연결된 커패시터와 제너 다이오드로 이루어질 수 있다.

상기 모터 제어부는 상기 직류 공급부의 직류 전원을 선택적으로 상기 모터에 공급하기 위한 스위칭부와, 상기 밸브 스위치 동작 감시부의 출력 신호에 따라 상기 스위칭부의 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.

상기 스위칭부는 릴레이 회로로 이루어질 수 있다.

상기 스위칭 제어부는 상기 밸브 스위치 동작 감시부의 출력 신호에 따라 상기 스위칭부의 동작을 제어하는 트랜지스터로 이루어질 수 있다.

상기 밸브 스위치 동작 감시부는 상기 교류 전원을 직류 전원으로 정류하기 위한 제 2 정류부와, 상기 제 2 정류부를 통해 정류된 직류 전압이 기준 전압 이상인 경우에, 상기 모터 제어부를 구동하기 위한 구동 전압을 전달하는 비교부를 포함할 수 있다.

상기 제 2 정류부는 다이오드와 커패시터로 이루어진 반파 정류기일 수 있다.

상기 비교부는 항복 전압을 기준 전압으로 사용할 수 있는 제너 다이오드로 이루어질 수 있다.

상기 비교부는 반전 입력 단자의 전압을 기준 전압으로 사용할 수 있는 연산 증폭기로 이루어질 수 있다.

본 발명을 이용하면, PTC 소자를 이용하지 않고 효율적으로 온도조절기의 밸브 구동기를 구현함으로써, PTC 소자의 발열에 의한 화재의 위험을 줄일 수 있다. 또한, 모터 제어를 위하여 별도의 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않기 때문에, 제조 비용을 절감할 뿐만 아니라 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 2선식 온도조절기에 사용되는 밸브 구동기의 회로도,
도 2는 밸브 구동기가 오프인 상태에서 온 상태로 천이하는 과정에서, 밸브 구동기와 온도 조절기 양단의 전압 값을 나타낸 그래프,
도 3은 밸브 구동기가 온 상태에서 PTC 소자가 과열된 경우의 적외선 사진,
도 4는 종래의 한국 공개특허 제10-2015-0007900호의 밸브 구동기 회로도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저발열 밸브 구동기의 블록도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저발열 밸브 구동기의 회로도,
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 저발열 밸브 구동기의 회로도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 온도조절기에 사용되는 저발열 밸브 구동기를 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저발열 밸브 구동기(100)의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 밸브 구동기(100)는 2선식 온도조절기와 교류 전원을 공유한다. 직류 공급부(110)는 교류 전원 중에서 N 라인과 C 라인을 입력으로 받아 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여, 모터 제어부(130)로 공급한다. 본 발명의 밸브 구동기(100)에서는 직류 공급부(110)에서 기존에 사용되던 PTC 소자를 제거하고, 교류 전원 중 C 라인과 L 라인 사이의 전압 값에 따라 밸브 구동 스위치의 온/오프 상태를 판단할 수 있는 밸브 구동 스위치 감지부(120)를 별도의 회로로 구성한다. 모터 제어부(130)는 직류 공급부(110)로부터 제공되는 직류 전원을 입력으로 받아 밸브 위치 감지부(14)를 통해 모터(150)의 구동을 제어하도록 구성하되, 그 동작은 밸브 구동 스위치 감지부(120)에서 밸브 구동 스위치의 온/오프 상태를 감지한 결과 값에 따라 제어된다. 따라서, 모터 제어부(130)는 밸브 구동 스위치 감지부(120)로부터 밸브 구동 스위치가 온 상태라는 결과 값이 입력되는 경우에는, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에 의해 모터 제어부(130)는 온 상태로 되고, 교류 전원(L 라인 및 N 라인)이 모터 제어부(130)와 밸브 위치 감지부(140)를 따라 전원이 모터(150)에 인가되어 밸브(160)의 구동 축이 돌기 시작하고, 밸브 위치 감지부(140)의 온 스위치가 오프되면 전원이 차단되어 모터(150)는 멈추게 된다. 밸브 위치 감지부(140)의 온 스위치가 오프 상태로 변경되는 때는 밸브(160)가 온 상태로 되었다는 것을 나타낸다.

그리고, 밸브 구동 스위치 감지부(120)로부터 오프 상태라는 결과 값이 입력되는 경우에는 모터 제어부(130), 밸브 위치 감지부(140)에 의해 교류 전원이 모터(150)에 인가되어 밸브 위치 감지부(140)의 스위치가 오프될 때까지 밸브(150)의 구동 축(회전표시)이 돌기 시작하고, 밸브 위치 감지부(140)의 오프 스위치가 오프되면 전원이 차단되어 모터는 멈추게 된다. 밸브 위치 감지부(140)의 오프 스위치가 오프되는 때는 밸브(150)가 오프 상태로 되었다는 것을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 저발열 밸브 구동기의 회로도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 저발열 밸브 구동기에서 직류 공급부(110)는 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키기 위해서, 커패시터(C5)와 저항(R3)을 직렬로 연결하고 여기에 브릿지 다이오드(BD3)를 연결할 수 있다. 여기에서, 커패시터(C5)와 저항(R3)은 교류 전원의 전류를 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator)의 역할을 한다. 또한, 여기에서는 소비전력이 높고 변압기에서 발생할 수 있는 손실을 줄일 수 있으므로 브릿지 다이오드(BD3)를 사용하는 경우를 예로 들었지만, 필요에 따라 변압기와 2개의 다이오드를 연결하는 정류기의 형태로 구성하는 것도 가능할 것이다. 브릿지 다이오드(BD3)에는 직류 전원의 리플 전압을 제거하고 안정적인 전압을 유지하기 위해서, 전해 커패시터(C6)와 제너 다이오드(ZD3)를 병렬로 연결할 수 있다.

밸브 구동 스위치 감지부(120)는 교류 전원을 정류하기 위한 다이오드(D1)와 정류된 전원을 평활시키기 위하여, 다이오드(D1)에 평활 커패시터(C7)를 연결하여 반파 정류기(Half-wave Rectifier)를 구성하였다. 즉, 밸브 구동 스위치 감지부(120)의 입력 전압이 다이오드(D1)와 순방향일 때는 전원을 공급하고, 역방향일 때는 전원을 차단한다. 물론, 밸브 구동기(100)의 구성이나 동작 상황에 따라 필요한 경우에는 반파 정류기가 아닌 전파 정류기(Full wave Rectifier)의 형태로 구성하는 것도 가능할 것이다.

이와 같이, 정류된 직류 전원은 제너 다이오드(ZD4)의 역 바이어스를 이용하여 모터 제어부(130)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 역방향으로 연결되는 제너 다이오드(ZD4)로 인하여, 직류 전압의 값이 제너 다이오드(ZD4)의 항복 전압보다 높은 경우에만 모터 제어부(130)에 전원을 인가하게 되는 것이다. 여기에서는, 밸브 구동 스위치 감지부(120)의 직류 전압이 특정 전압을 초과하는 경우에 릴레이 회로(RL2)를 구동할 수 있도록 제너 다이오드(ZD4)를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 트랜지스터나 다른 형태로 회로를 이용하여 이를 구현하는 것도 가능할 것이다.

모터 제어부(130)는 고가의 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않고, 스위칭 역할을 위해 릴레이 회로(RL2)를 사용한다. 이 때, 스위칭 역할을 하는 릴레이 회로(RL2)를 제어하기 위해서, 밸브 구동 스위치 감지부(120)의 출력 신호에 따라 릴레이 회로(RL2)의 베이스(Base) 단자에 커패시터(C8)가 연결된 NPN 트랜지스터(Q1)을 공통 에미터(Common Emitter) 회로로 사용할 수 있다. 다시 말해서, 온도조절기에서 밸브 구동 스위치를 온 상태로 누르면, 밸브 구동기(100)의 C 라인과 N 라인 사이의 전압이 오프 상태보다 증가하게 되고, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에서 반파 정류된 직류 전압이 제너 다이오드(ZD4)의 제너 전압 이상이 되는 시점에 모터 제어부(130)에 있는 NPN 트랜지스터(Q1)를 구동하게 된다. 그 결과, 직류 공급부(110)를 통해 인가되는 직류 전원에 의해 릴레이 회로(RL2)가 온 상태로 되어 밸브 위치 감지부(140)를 통해 모터(150)를 구동하여 밸브 구동기(100)의 밸브(160)를 온 상태로 전환시키는 것이다. 반면에, 밸브 구동 스위치가 오프 상태인 경우에는, 밸브 구동기(100)의 C 라인과 N 라인 사이의 전압이 낮은 값을 가지게 되므로, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에서 반파 정류된 직류 전압이 제너 다이오드(ZD4)의 항복 전압을 넘어서지 못하게 된다. 그 결과, 모터 제어부(130)에 있는 NPN 트랜지스터(Q1)는 오프 상태를 유지하게 되어 릴레이 회로(RL2)는 오프 상태로 된다.

온 상태라는 결과 값이 입력되는 경우에는, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에 의해 릴레이 회로(RL2)의 접점이 온 상태로 되고, 교류 전원(L 라인과 N 라인)이 릴레이 회로(RL2)의 접점과 온 스위치(SW4)를 따라 전원이 모터(150)에 인가되어 밸브(160)의 구동 축(회전표시)이 모터(150)에 의해 돌기 시작하고 온 스위치(SW4)가 단선되면 전원이 차단되어 모터(150)는 멈추게 된다. 온 스위치(SW4)가 단선되었다는 것은 밸브(160)가 온 상태로 되었다는 것이다.

그리고, 밸브 구동 스위치 감지부(120)로부터 오프 상태라는 결과 값이 입력되는 경우에는 오프된 릴레이 회로(RL2) 접점과 오프 스위치(SW3)에 의해 교류 전원이 모터(150)에 인가되어 오프 스위치(SW3)가 단선될 때까지(도 6의 상태) 밸브(160)의 구동 축이 회전하게 되어 밸브(160)가 오프 상태로 된다. 오프 스위치(SW3)가 단선되었다는 것은 밸브(160)가 오프 상태로 되었다는 것이다.

이와 같이, 밸브 구동 스위치 감지부(120)를 교류 전원의 C 라인과 N 라인 사이의 전압 크기를 감지할 수 있는 간단한 회로로 구성함으로써, PTC 소자에 의한 발열을 차단하고 밸브 구동기(100)의 소비 전력도 낮출 수 있다.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 저발열 밸브 구동기의 회로도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 저발열 밸브 구동기에서 직류 공급부(110)는 도 6의 경우와 마찬가지로, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키기 위해서, 커패시터(C9)와 저항(R6)을 직렬로 연결하고 여기에 브릿지 다이오드(BD4)를 연결할 수 있다. 마찬가지로, 커패시터(C9)와 저항(R6)은 교류 전원의 전류를 감쇠시키는 감쇠기(Attenuator)의 역할을 하며, 브릿지 다이오드(BD4)는 필요에 따라 변압기와 2개의 다이오드를 연결하는 정류기의 형태로 구성하는 것도 가능할 것이다. 또한, 브릿지 다이오드(BD4)에는 직류 전원의 리플 전압을 제거하고 안정적인 전압을 유지하기 위해서, 전해 커패시터(C10)와 제너 다이오드(ZD5)를 병렬로 연결할 수 있다.

밸브 구동 스위치 감지부(120)는 교류 전원을 정류하기 위한 다이오드(D2)와 정류된 전원을 평활시키기 위한 평활 커패시터(C11)가 연결된다. 여기에서도 교류 전원의 정류를 위하여, 반파 정류기(Half-wave Rectifier)의 형태로 다이오드(D2)와 커패시터(C11)를 구성하였으나, 필요에 따라 전파 정류기(Full wave Rectifier)의 형태로 구성하는 것도 가능할 것이다.

평활된 직류 전원은 연산 증폭기(Operational AMPlifier, U1A)의 비반전 입력단자로 인가된다. 연산 증폭기(U1A)의 비반전 입력 단자로 인가되는 입력 전압의 반전 입력단자의 기준 전압과 비교하여, 기준 전압보다 높은 경우에는 연산 증폭기(U1A)의 출력단자를 통해 출력 전압을 발생한다. 이 때, 연산 증폭기(U1A)의 비반전 입력단자와 반전 입력단자에는 각각 입력 전압과 기준 전압의 크기를 조절하기 위한 저항(R7, R8, R9, R10)이 각각 연결된다. 특히, 반전 입력 단자에 연결되는 저항(R9, R10)은 입력 전압의 크기에 따라 연산 증폭기(U1A)의 동작을 제어하기 위하여 기준 전압의 크기를 결정하는데 이용된다. 즉, 연산 증폭기(U1A)는 입력 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기(Comparator)의 역할을 하며, 입력 전압이 기준 전압보다 높은 경우에는 풀-업(Pull-Up) 저항(R11)을 통해 모터 제어부(130)를 구동하기 위한 전원을 공급하게 된다.

여기에서는 입력 전압과 기준 전압을 비교하여, 입력 전압이 기준 전압보다 큰 경우에 출력 신호를 발생하는 비교기로서의 연산 증폭기를 사용하는 경우를 한 가지 예로써 설명하였지만, 연산 증폭기를 다양한 형태로 변형하여 사용하는 것뿐만 아니라, 연산 증폭기 이외에 다른 IC(Integrated Chip)이나 회로를 사용하는 것도 가능할 것이다.

모터 제어부(130)는 도 6의 경우와 마찬가지로, 고가의 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않고, 스위칭 역할을 위해 릴레이 회로(RL3)를 사용하였으며, 릴레이 회로(RL3)의 동작을 제어하기 위하여, 베이스(Base) 단자에 커패시터(C12)가 연결된 NPN 트랜지스터(Q2)을 공통 에미터(Common Emitter) 회로로 사용하였다. 따라서, 온도 조절기에서 밸브 구동 스위치를 켜는 경우, 밸브 구동기(100)의 C 라인과 N 라인 사이의 전압이 오프 상태의 전압보다 증가하게 되고, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에서 반파 정류된 직류 전압이 연산 증폭기(U1A)의 기준 전압보다 크게 되어 모터 제어부(130)에 있는 NPN 트랜지스터(Q2)를 구동하게 된다. 그 결과, 직류 공급부(110)를 통해 인가되는 직류 전원에 의해 릴레이 회로(RL3)가 온 상태로 되어 모터(140)가 구동하게 되어 밸브 구동기(100)의 밸브(150)를 온 상태로 전환시키는 것이다. 그러나, 밸브 구동 스위치가 오프 상태인 경우에는, 밸브 구동기(100)의 C 라인과 N 라인 사이의 전압이 낮은 값을 가지게 되므로, 밸브 구동 스위치 감지부(120)에서 반파 정류된 직류 전압이 연산 증폭기(U1A)의 기준 전압보다 낮아서 (-)의 출력 값이 발생하게 되고, 그 결과, 모터 제어부(130)에 있는 NPN 트랜지스터(Q2)는 동작을 하지 않게 된다. 그로 인해, 릴레이 회로(RL3)는 오프상태가 된다.

그 밖에, 밸브 구동 스위치 감지부(120)의 온/오프 상태에 따라 밸브(160)의 구동 축(회전표시)이 모터(150)에 의해 회전함으로써 밸브(160)를 온 상태 또는 오프 상태로 제어하는 과정은 도 6에서 설명한 내용과 동일하게 이루어진다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10, 100: 밸브 구동기 12, 110: 직류 공급부
14, 130: 모터 제어부 120: 밸브 구동 스위치 감지부
140: 밸브 위치 감지부 150: 모터
16, 160: 밸브

Claims (13)

1. 온도 조절기 용 밸브 구동 장치에 있어서,
   밸브의 온/오프를 상태를 조절하는 모터;
   온도 조절기에 공통으로 사용되는 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 직류 공급부;
   상기 직류 공급부로부터 인가되는 직류 전원을 이용하여, 상기 모터의 동작을 제어하는 모터 제어부; 및
   밸브 구동 스위치의 동작 여부에 따라 변동하는 교류 전원의 전압 크기를 감지하여, 상기 모터 제어부의 동작을 제어하는 밸브 구동 스위치 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 직류 공급부는 교류 전원의 크기를 감쇠시키는 감쇠부;
   상기 감쇠부를 통해 전달된 교류 전원을 정류하는 제 1 정류부; 및
   상기 정류부를 통해 정류된 직류 전원을 안정화 시키는 안정화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 감쇠부는 직렬 연결된 커패시터와 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 정류부는 브릿지 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 안정화부는 병렬 연결된 커패시터와 제너 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 모터 제어부는
   상기 직류 공급부의 직류 전원을 선택적으로 상기 모터에 공급하기 위한 스위칭부; 및
   상기 밸브 스위치 동작 감시부의 출력 신호에 따라 상기 스위칭부의 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 스위칭부는 릴레이 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 스위칭 제어부는 상기 밸브 구동 스위치 감지부의 출력 신호에 따라 상기 스위칭부의 동작을 제어하는 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 구동 스위치 감지부는
   상기 교류 전원을 직류 전원으로 정류하기 위한 제 2 정류부; 및
   상기 제 2 정류부를 통해 정류된 직류 전압이 기준 전압 이상인 경우에, 상기 모터 제어부를 구동하기 위한 구동 전압을 전달하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 정류부는 다이오드와 커패시터로 이루어진 반파 정류기인 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 비교부는 항복 전압을 기준 전압으로 사용할 수 있는 제너 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 비교부는 반전 입력 단자의 전압을 기준 전압으로 사용할 수 있는 연산 증폭기로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.
13. 제 1 항에 있어서,
    밸브의 온/오프 상태에 따라 밸브의 위치를 감지하는 밸브 위치 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 구동기.

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