KR20210111476A - Valve actuator assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밸브 액츄에이터 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단전 등 비상사태 발생시 수동모드로 전환하여 구동수단의 동력 없이도 관리자 또는 사용자가 직접 적절한 개도량으로 조작하여 난방효율이 저하되거나, 과난방되는 것을 방지하되, 별도의 모드조절노브 없이 수동조절노브를 조정하여 사용함에 따라 사용 편의성을 향상시키고, 수동으로 조절 할 때 구동수단과의 연동이 해제됨에 따라 부하가 발생하지 않아 손쉽게 수동조절노브를 조작할 수 있는 밸브 액츄에이터 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a valve actuator assembly, and more particularly, when an emergency such as a power outage occurs, it is switched to a manual mode and a manager or a user directly manipulates an appropriate opening degree without power from a driving means to reduce heating efficiency or prevent overheating However, the convenience of use is improved by adjusting the manual control knob without a separate mode control knob and used. It relates to a valve actuator assembly capable of being used.
일반적으로, 일반주택이나 공공시설 및 사무실 등에는 실내의 온도를 항상 적정온도로 조절하기 위하여 난방시스템을 구축하고 있다.In general, in general houses, public facilities, offices, etc., a heating system is built in order to always adjust the indoor temperature to an appropriate temperature.
이러한 난방시스템은 통상 수온을 조절하여 그 내부온도를 적절하게 조절하게 되는데, 이를 위해 실내에는 온도를 감지하는 온도조절기를 구비하고 있으며, 상기 온도조절기로부터 전송된 제어신호는 밸브 구동기를 제어하여 밸브의 개도를 조절함으로써 온수의 유량을 조절하여 실내 온도를 조절하게 된다.Such a heating system usually adjusts the water temperature to properly adjust the internal temperature. For this purpose, a temperature controller for sensing the temperature is provided in the room, and the control signal transmitted from the temperature controller controls the valve actuator to control the valve. By adjusting the opening degree, the flow rate of hot water is adjusted to control the indoor temperature.
일반적으로 밸브 구동기는 신호에 따라 모터를 작동시켜 밸브스템의 승하강을 유도하여 밸브를 개방 또는 폐쇄하도록 이루어져 있다.In general, a valve actuator operates a motor according to a signal to induce elevation of the valve stem to open or close the valve.
그러나, 이러한 통상의 밸브 구동기는 전원이 공급되고 있는 정상상태에서는 모터의 구동에 의해 자동으로 밸브의 개도가 조절되지만, 모터로 공급되는 전원이 단전되거나, 모터가 장애 또는 고장 등으로 동력을 상실할 경우에는 단전된 순간 밸브스템이 정지한 위치에서 그대로 멈춰버리기 때문에 개도량이 커 너무 많은 난방수가 흘러 에너지 낭비를 초래하거나, 개도량이 너무 작아 난방이 안되는 문제를 초래할 수 있다.However, in this conventional valve actuator, the opening degree of the valve is automatically adjusted by driving the motor in a normal state in which power is supplied, but the power supplied to the motor may be cut off, or the motor may lose power due to failure or failure. In this case, when the power is cut off, the valve stem stops at the stopped position, so the opening degree is large, causing too much heating water to flow, resulting in wastage of energy, or the opening degree is too small, leading to problems with no heating.
따라서, 이를 해결하기 위하여 수동조작이 가능하도록 하는 종래기술들이 다양하게 제시되고 있는 실정이다.Therefore, in order to solve this problem, various conventional techniques for enabling manual operation have been proposed.
이러한 종래기술로는 등록특허 제10-0540158호 "밸브 구동기"(이하 종래기술1이라 함.)가 있는데,As such prior art, there is registered Patent No. 10-0540158 "Valve actuator" (hereinafter referred to as prior art 1),
상기 종래기술1은 전방에는 관통공이 형성된 상부케이스 및 상기 상부케이스의 하부에 결합되고, 하단부에 개폐밸브가 결합되는 결합부가 형성된 하부케이스가 분리가능하게 이루어진 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되고, 모터축에 구동기어가 설치되어진 모터와, 실내에 설치된 온도조절기의 신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어회로가 탑재된 인쇄회로기판과, 상기 구동기어의 동력을 전달받는 삽입부가 형성되고, 상기 삽입부의 타측은 축으로 이루어져 상기 상부케이스의 관통공에 지지되며, 상기 축상에 편심캠이 형성된 동력전달부와, 상기 동력전달부의 편심캠 외주면에 결합되도록 결합공이 형성된 판부재 및 상기 판부재에 일체로 형성되고, 상기 편심캠의 회전에 의해 승하강하여 개폐밸브를 개폐시키는 작동봉으로 이루어진 승강부재와, 상기 동력전달부의 축 단부에 결합되어 상기 본체의 외측에서 회전가능하게 설치되고, 상기 편심캠의 회전각도에 의해 개폐밸브에 흐르는 유체의 유량을 수동으로 조절가능하게 하는 수동레버로 구성된 기술을 제시하고 있다.In the prior art 1, the upper case having a through hole in the front and the lower case coupled to the lower part of the upper case, the lower case having a coupling part to which the on/off valve is coupled to the lower end is formed detachably, and installed inside the main body, A motor having a driving gear installed on the motor shaft, a printed circuit board on which a control circuit for controlling the driving of the motor is mounted according to a signal from a temperature controller installed in the room, and an insert receiving the power of the driving gear are formed, The other side of the insertion part is made of a shaft and supported by a through hole of the upper case, and a power transmission part having an eccentric cam formed on the shaft, a plate member having a coupling hole to be coupled to the outer peripheral surface of the eccentric cam of the power transmission part, and the plate member An elevating member formed integrally and comprising an operating rod that opens and closes the opening/closing valve by elevating and lowering by the rotation of the eccentric cam, coupled to the shaft end of the power transmission unit and rotatably installed from the outside of the main body, the eccentric cam Presents a technology composed of a manual lever that enables manual adjustment of the flow rate of the fluid flowing through the on/off valve by the rotation angle of the
또한 종래기술로 공개특허 제10-2009-0014609호 "유량조절이 가능한 전동밸브 구동기"(이하 종래기술2라 함.)가 있는데,In addition, there is a prior art Patent Publication No. 10-2009-0014609 No. "motorized valve actuator capable of controlling the flow rate" (hereinafter referred to as prior art 2),
상기 종래기술2는 구동기(7) 내부의 모터(10)로부터 동력을 전달받아 회전플랜지(11)가 회전되어 전동밸브(8)의 개폐디스크(27)가 회전하고, 상기 개폐디스크(27)는 하부측 시트디스크(30)의 조절공(140)을 개폐하는 전동밸브 구동기에 있어서, 상기 개폐디스크(27)의 회전량에 의해 시트디스크(30)의 조절공(140)에 대한 개방범위가 결정되도록 구성함으로써 별도의 유량조절밸브가 불필요하게 되고, 이로 인하여 비용절감 효과는 물론 시스템의 단순화를 기할 수 있을 뿐 아니라 프로그램에 의한 자동제어가 가능한 효과가 있는 기술을 제시하고 있다.In the prior art 2, the
또 다른 종래기술로 등록특허 제10-0972592호 "밸브 구동기"(이하 종래기술3이라 함.)가 있는데,As another prior art, there is registered Patent No. 10-0972592 "valve actuator" (hereinafter referred to as prior art 3),
상기 종래기술3은 케이스; 상기 케이스의 내부에 위치하고, 외부의 전원공급에 의해서 구동되는 모터; 상기 모터에 연결되어 회전하는 회전축; 상기 회전축에 형성되는 캠; 상기 캠에 의해 승강하여 밸브를 개폐하는 개폐체; 및 상기 모터의 구동을 제어하는 회로부를 포함하는 밸브 구동기에 있어서, 상기 케이스는 상부케이스와 하부케이스로 분리되고, 상기 하부케이스의 후면에는 절개부가 형성되고, 상기 절개부에 연장되어 상기 하부케이스의 하면에는 삽입공이 형성되며, 상기 상부케이스의 후면에는 상기 절개부에 대응하는 폐쇄부가 형성되어 상기 삽입공에 전원공급선이 형성된 밸브 구동기를 제시하고 있으며,The prior art 3 is a case; a motor located inside the case and driven by an external power supply; a rotating shaft connected to the motor to rotate; a cam formed on the rotating shaft; an opening and closing body for opening and closing a valve by lifting and lowering by the cam; and a circuit part for controlling the driving of the motor, wherein the case is divided into an upper case and a lower case, a cutout is formed on the rear surface of the lower case, and a cutout is formed on the rear surface of the lower case and extended to the cutout of the lower case An insertion hole is formed on the lower surface, and a closing portion corresponding to the cutout is formed on the rear surface of the upper case to provide a valve actuator in which a power supply line is formed in the insertion hole,
등록특허 제10-1095098호 "글로브 밸브 구동용 전동식 구동기"(이하 종래기술4라 함.)는 구동기 자체에서 고장 등의 문제가 발생되었을 경우 구조적으로 모터와의 동력을 차단하고 수동으로 밸브 자체의 개폐를 실시할 수 있는 기술을 제시하고 있다.Registered Patent No. 10-1095098 "Electric actuator for driving globe valve" (hereinafter referred to as prior art 4) is structurally cut off the power to the motor when a problem such as a failure occurs in the actuator itself and manually shuts off the valve itself. The technology that can open and close is presented.
그러나, 상기 종래기술1 내지 4의 경우에는 수동조작가능한 조절노브가 모두 구동원인 모터와 축결합되어 있는 구조이거나 혹은 모터의 축과 다수의 기어들이 기어결합된 상태로 축결합되어 있는 구조이므로 조절노브만 분리조작할 수 있는 구조가 아니어서 조작시 단전에 의해 구동정지해 있는 모터까지 인위적으로 회전조작해야 하는 어려움이 있고, 만약 모터가 고장난 경우에는 조절노브를 돌릴 수 없어 수동조작기능이 유명무실화될 뿐만 아니라, 다수의 기어들까지 함께 맞물려 있는 경우에는 웬만한 성인 남자도 조작하기 어려울 정도로 힘이 많이 들기 때문에 수동조작의 의미가 없어지는 한계를 가지고 있다.However, in the case of the prior art 1 to 4, all of the manually-operable control knobs are shaft-coupled to the motor, which is the driving source, or the shaft of the motor and a plurality of gears are shaft-coupled in a gear-coupled state. Since it is not a structure that can only be operated separately, there is a difficulty in artificially rotating even the motor that has been stopped due to a power failure during operation. In addition, if a number of gears are engaged together, there is a limit in that manual operation is meaningless because it takes a lot of force to be difficult for even an adult man to operate.
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,Therefore, the present invention has been devised to solve the above problem,
본체와, 상기 본체에 구비되는 구동수단, 밸브스템을 승하강동작을 통하여 개폐하는 작동캠이 구비되는 캠샤프트로 이루어지되, 동력전달수단을 더 구비하여 평상시에는 구동수단이 상기 캠샤프트와 연동되도록 하여 자동으로 작동캠을 회전시키되, 단전 등의 이유로 구동수단이 동작하지 않는 경우에는 수동조절노브를 통하여 캠샤프트를 수동으로 조작하여 밸브스템을 승강 또는 하강시킬 수 있는 밸브 액츄에이터 어셈블리를 제공함을 목적으로 한다.It consists of a main body, a driving means provided in the main body, and a camshaft provided with an actuating cam for opening and closing the valve stem through an elevating operation, and further comprising a power transmitting means so that the driving means interlocks with the camshaft in normal times. In order to provide a valve actuator assembly capable of automatically rotating the actuating cam by manually operating the camshaft through the manual adjustment knob to raise or lower the valve stem when the driving means does not operate due to a power outage, etc. do.
특히, 상기 밸브스템을 수동으로 동작하는 경우, 구동수단과 캠샤프트와의 연동을 해제함에 따라 적은 힘으로 상기 수동조절노브를 손쉽게 조작할 수 있는 밸브 엑츄에이터 어셈블리를 제공함을 목적으로 한다.In particular, when manually operating the valve stem, an object of the present invention is to provide a valve actuator assembly capable of easily manipulating the manual control knob with little force as the interlocking between the driving means and the camshaft is released.
나아가 스템체결구의 상부에 보강부재를 더 구비하여 작동캠이 상기 보강부재와 접지됨에 따라, 내구성을 향상시킬 수 있는 밸브 액츄에이터 어셈블리르 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.Furthermore, it is another object to provide a valve actuator assembly capable of improving durability by further providing a reinforcing member on the upper portion of the stem fastening member so that the operating cam is grounded with the reinforcing member.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리는In order to achieve the above object, the valve actuator assembly according to the present invention is
밸브스템을 구동시키는 밸브 액츄에이터 어셈블리에 있어서,A valve actuator assembly for driving a valve stem, comprising:
상호 조립되는 상부본체 및 하부본체로 이루어지는 본체;a body comprising an upper body and a lower body that are assembled together;
상기 본체에 내장되며 구동축이 형성된 구동모터와, 상기 구동축에 고정되는 구동기어를 포함하여 이루어지는 구동수단;a driving means embedded in the main body and including a driving motor having a driving shaft and a driving gear fixed to the driving shaft;
상기 구동기어에 맞물리며 중앙에 관통공이 형성되고 상기 관통공 주위에 결합돌기가 형성된 종동기어와, 상기 관통공을 통과하는 기둥부와 상기 기둥부 일측에 구비되며 상기 결합돌기가 끼워지는 결합공이 형성된 헤드부로 이루어지는 동력전달부재를 포함하여 이루어지는 동력전달수단;A driven gear that is engaged with the driving gear, a through hole is formed in the center, and a coupling protrusion is formed around the through hole, a column passing through the through hole, and a head provided on one side of the pillar portion and having a coupling hole into which the coupling protrusion is fitted Power transmission means comprising a power transmission member made of a part;
상기 관통공을 통과한 기둥부가 서로 연동 가능하게 인입되는 축공부가 형성되고, 작동캠이 구비되는 캠샤프트;a camshaft having a shaft portion through which the pillars passing through the through hole are introduced so as to be interlocked with each other and having an operating cam;
상기 축공부를 통과한 기둥부에 결합되는 수동조절노브;a manual control knob coupled to the column part passing through the shaft part;
상기 작동캠의 하측에 접지되고, 상기 밸브스템의 상단이 고정되어 작동캠의 동작에 따라 상기 밸브스템을 승강 또는 하강시키는 스템체결구;를 포함하여 이루어져,A stem fastening hole that is grounded on the lower side of the actuating cam, the upper end of the valve stem is fixed, and elevates or lowers the valve stem according to the operation of the actuating cam;
상기 결합돌기와 결합공이 체결되면, 상기 구동수단의 동작에 의해 종동기어와 동력전달부재가 함께 회전하여 자동으로 작동캠을 회전시키고,When the coupling protrusion and the coupling hole are engaged, the driven gear and the power transmission member rotate together by the operation of the driving means to automatically rotate the operating cam,
상기 모드조절노브를 가압하여 상기 결합돌기를 결합공으로부터 분리시키면, 상기 구동수단이 연동되지 않은 채 모드조절노브를 조작하여 수동으로 상기 작동캠을 회전시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.When the coupling protrusion is separated from the coupling hole by pressing the mode control knob, the operation cam can be manually rotated by manipulating the mode control knob without the driving means interlocked.
이상과 같이 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리는As described above, the valve actuator assembly according to the present invention is
본체, 구동수단, 캠샤프트 및 스템체결구로 이루어져 밸브스템의 개도를 조정함에 있어, 평상시에는 구동수단의 동력이 동력전달수단에 의해 캠샤프트를 회전시켜 자동으로 밸브스템의 개도를 조절할 수 있도록 이루어지고, 단전이나 정전 또는 구동수단의 모터의 고장시에는 사용자가 수동조절노브를 통하여 캠샤프트를 수동으로 회전시켜 밸브스템의 개도를 조절할 수 있도록 하여, 에너지 절감, 난방효율 향상에 기여하는 효과를 얻을 수 있다.In adjusting the opening degree of the valve stem consisting of a main body, a driving means, a camshaft and a stem fastener, the power of the driving means rotates the camshaft by the power transmission means in normal times so that the opening degree of the valve stem can be automatically adjusted. , in the event of a power outage, power failure, or motor failure of the driving means, the user can manually rotate the camshaft through the manual adjustment knob to adjust the valve stem opening, thereby contributing to energy saving and heating efficiency. have.
특히, 별도의 모드 조절 노브 등을 구비하지 않고 수동조절노브를 가압 및 회전시킴에 따라 수동으로 조작이 가능하도록 하여 사용의 편의성을 향상시키고,In particular, it improves the convenience of use by enabling manual operation by pressing and rotating the manual control knob without a separate mode control knob, etc.
수동으로 조작하는 경우에는 상기 동력전달수단의 동작에 의해 구동수단과 완전히 분리된 상태에서 조작할 수 있기 때문에, 조작의 편리성, 용이성을 확보하여 누구라도 쉽고 적은 힘으로 조작할 수 있는 효과가 있다.In the case of manual operation, since it can be operated in a state completely separated from the driving means by the operation of the power transmission means, there is an effect that anyone can easily and with little force by securing the convenience and ease of operation. .
아울러, 스템체결구의 상부에 보강부재를 구비하고, 이 보강부재가 작동캠의 하측에 접지되도록 구성함으로서, 스템체결구의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a reinforcing member on the upper part of the stem fastening member, and configuring the reinforcing member to be grounded under the operating cam, there is an effect that the durability of the stem fastening member can be improved.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 밸브 엑츄에이터 어셈블리의 사시도
도 3 은 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 내부 결합도
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 분해사시도
도 6은 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 동력전달수단 및 캠샤프트의 확대 결합도
도 7은 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 동력전달수단 및 캠샤프트의 확대 분해도
도 8은 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 단면도
도 9 및 도10은 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리의 동력전달수단 및 캠샤프트의 단면 실시도1 and 2 are perspective views of a valve actuator assembly according to the present invention;
3 is an internal coupling view of a valve actuator assembly according to the present invention;
4 and 5 are exploded perspective views of a valve actuator assembly according to the present invention;
6 is an enlarged coupling view of the power transmission means and the camshaft of the valve actuator assembly according to the present invention;
7 is an enlarged exploded view of the power transmission means and the camshaft of the valve actuator assembly according to the present invention;
8 is a cross-sectional view of a valve actuator assembly according to the present invention;
9 and 10 are cross-sectional views of the power transmission means and the camshaft of the valve actuator assembly according to the present invention;
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is intended to be described in detail in the text of the embodiment (態樣, aspect) (or embodiments) can be applied to various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each drawing, the same reference numerals, particularly the tens digit and the one digit, or the tens digit, the one digit, and the same alphabetic reference numerals indicate members having the same or similar functions, and, unless otherwise stated, each The member indicated by the reference sign may be understood as a member conforming to these standards.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, in each drawing, components are expressed in exaggeratedly large (or thick) or small (or thin) in size or thickness in consideration of convenience of understanding, or simplified, but the protection scope of the present invention is limited by this. it shouldn't be
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as comprises or consists of are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리(A)는 본체(10), 구동수단(20), 동력전달수단(30), 캠샤프트(40), 수동조절노브(50) 및 스템체결구(60)를 포함하여 이루어지는 것으로서, 도면을 참고하여 각각의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.The valve actuator assembly (A) according to the present invention includes a
먼저, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)는 상부본체(11)와 하부본체(13)가 상호 조립되어 하나의 본체(10)를 구성한다.First, as shown in FIGS. 1 and 2 , in the
상기 하부본체(13)에는 스템소켓(15) 및 체결구(16)가 구비되는데, 상기 스템소켓(15)은 밸브스템(밸브디스크를 승하강시키는 축)이 체결되는 부위를 지칭하는 것으로서, 상기 밸브스템과 나사결합을 할 수 있도록 이루어지며, 밀폐성 향상을 위해 오링(17)이 더 구비되는 것은 자명하며, 이러한 구조는 종래에 공지되어 있는 밸브 액츄에이터의 구조와 유사함에 따라 자세한 설명은 생략하도록 한다.The
상기 하부본체(13)의 하면 일측에는 케이블 배선을 위한 전선관(133)이 접속된다.A
상기 상부본체(11)와 하부본체(13)가 조립된 상태, 즉 본체(10)의 일측에는 수동조절노브(50)가 구비되며, 상기 수동조절노브(50)에는 별도의 눈금이 표시되어 밸브의 개도량을 정확하게 인지 및 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In a state in which the
도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10) 내부에는 다수의 격벽(131)에 의해 구획된 복수의 공간이 형성되는데, 이 공간에는 후술하는 구동모터(21), 구동기어(23) 등의 구성요소들이 안정적으로 안착되기 위한 공간이다.3 to 5, a plurality of spaces partitioned by a plurality of
먼저, 본 발명은 평상시에는 구동수단(20)을 통하여 밸브스템의 개도를 조절할 수 있도록 이루어지는 바, 상기 구동수단(20)은 구동모터(21)와, 상기 구동모터(21)에 결합되는 구동기어(23)를 포함하여 이루어져 있다.First, in the present invention, the opening degree of the valve stem can be adjusted through the driving means 20 in normal times, and the driving means 20 includes a driving
먼저, 상기 구동모터(21)는 상기 본체(10) 일측에 구비되는 것으로서, 모터축이 돌출되고, 이 모터축에는 구동기어(23)가 키 고정되어 일체를 이루도록 구성된다.First, the driving
상기 구동수단(20)은 동력전달수단(30)과 연결되고, 이 동력전달수단(30)이 캠샤프트(40)와 연결됨에 따라 구동모터(21)가 회전하면 상기 캠샤프트(40)가 연동하여 회전할 수 있도록 이루어지는 바,The driving means 20 is connected to the power transmission means 30 , and when the driving
상기 동력전달수단(30)은 상기 구동기어(23)와 맞물려 결합되도록 상기 구동기어(23) 상부에 위치하는 종동기어(31)와, 상기 종동기어(31)에 결합되는 동력전달부재(33)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 동력전달부재(33)가 후술하는 캠샤프트(40)와 연동되도록 결합되어 결과적으로 구동기어(23), 종동기어(31), 동력전달부재(33) 및 캠샤프트(40)가 상호간에 서로 연동하여 동작할 수 있도록 이루어진다.The power transmission means 30 includes a driven
먼저, 상기 종동기어(31)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 상기 구동기어(23)와 맞물림 결합 될 수 있도록 구비되는 것으로서, 상기 종동기어(31)의 중앙에는 관통공(315)이 형성되어 있는데, 보다 정확하게는 상기 중동기어에는 안착홈(311)이 형성되고, 이 안착홈(311)의 저면에는 관통공(315)이 형성된 내플랜지부(313)가 형성되어 있으며, 이 내플랜지부(313)에는 복수의 결합돌기(317)가 안착홈(311) 방향으로 돌출 구비되도록 이루어져 있다.First, the driven
상기 종동기어(31)에 연결되는 동력전달부재(33)에 대하여 설명하면, 상기 동력전달부재(33)는 크게 헤드부(331)와 기둥부(333)로 이루어져 있는데, 보다 정확하게는 상기 헤드부(331)에는 상기 결합돌기(317)가 결합될 수 있는 결합공(331A)이 형성되어 있으며, 상기 헤드부(331) 타측에 구비되는 기둥부(333)는 상기 관통공(315)을 통과할 수 있는 직경으로 이루어져 있으며, 상기 헤드부(331)의 직경은 상기 안착홈(311)에 내삽될 수 있는 직경으로 이루어져 있으며, 상기 헤드부(331)가 안착홈(311)에 인입되면 자연스럽게 상기 결합돌기(317)가 결합공(331A)에 끼워질 수 있도록 이루어진다.Referring to the
이 때 상기 결합돌기(317)와 이에 대응하는 결합공(331A)은 복수개가 방사형으로 이루어지며, 각각 일방향으로 긴 장공 및 장돌기의 형상으로 이루어져 종동기어(31)가 회전할 때 상기 동력전달부재(33)가 연동하여 함께 회전할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the
상기 동력전달부재(33)는 캠샤프트(40)와 연동될 수 있도록 이루어져 있으며, 그 결과 상기 종동기어(31)가 회전하면 상기 동력전달부재(33)가 회전하고, 이 동력전달부재(33)가 회전하면 상기 캠샤프트(40)가 회전하여 작동캠(43)을 회전시킬 수 있도록 동작한다.The
먼저, 상기 캠샤프트(40)에 대하여 설명하면, 상기 캠샤프트(40)는 작동캠(43)의 회전을 기준으로 회전축 방향으로 축공부(41)가 형성되어 있으며, 비원형의 작동캠(43)이 구비된 것으로서, 상기 작동캠(43)은 종래의 캠과 유사한 것으로서, 상기 작동캠(43)의 하방에는 이와 접촉되게 스템체결구(60)가 배치되는 것을 특징으로 한다.First, the
이 때 본 발명에 있어서, 상기 작동캠(43)에 테두리를 따라 홈부(431)를 더 형성하고, 이 홈부(431)에 구리스와 같은 윤활제를 도포하여, 스템체결구(60)와 접촉 시 마찰력을 감소시켜 내구성 향상 및 보다 부드러운 동작을 가능하게 할 수 있다.At this time, in the present invention, a
상기 동력전달부재(33)와 캠샤프트(40)와의 연동에 대하여 설명하면, 먼저, 상기 동력전달부재(33)의 기둥부(333)의 외면에는 길이방향으로 형성된 가이드홈(333A)이 구비되고, 상기 캠샤프트(40)의 축공부(41)에는 상기 가이드홈(333A)에 끼워지는 가이드돌기(411)가 구비되어 있으며, 상기 동력전달부재(33)가 회전축 방향으로 슬라이딩 이동한다 하더라도 상기 가이드홈(333A)과 가이드돌기(411)의 결합은 유지하여 상시로 연동하여 움직일 수 있도록 이루어져 있다.When explaining the linkage between the
아울러, 본 발명은 수동으로도 작동캠(43)을 조절할 수 있도록 고안된 것으로서, 상기 본체(10)에는 외측으로 돌출된 수동조절노브(50)가 구비되어 있으며, 이 때 상기 수동조절노브(50)는 상기 동력전달부재(33)의 가이드홈(333A)에 끼워질 수 있는 고정돌기(51)가 더 구비되어, 상기 수동조절노브(50)가 상기 동력전달부재(33)와 연동하여 회전할 수 있도록 구성된다.In addition, the present invention is designed to be able to manually adjust the
즉, 상기 기둥부(333)는 상기 종동기어(31)의 관통공(315)을 통과한 후, 상기 캠샤프트(40)의 축공부(41)를 통과하여 상기 수동조절노브(50)에 체결되게 된다.That is, the
그 결과, 관리자 또는 사용자가 상기 수동조절노브(50)를 회전시키면, 상기 동력전달부재(33)가 회전하게 되고, 이와 연동되는 캠샤프트(40)가 회전하여 작동캠(43)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.As a result, when the manager or the user rotates the
아울러 상기 캠샤프트(40)를 보호하기 위하여 상기 캠샤프트(40) 상부에는 캠브라켓(45)이 더 구비될 수 있으며, 상기 캠브라켓(45)과 상기 수동조절노브(50) 사이에는 리미트스위치(19)가 더 구비되어, 스위칭 동작을 안내할 수 있도록 이루어져 있다.In addition, in order to protect the
보다 구체적으로는 상기 리미트스위치(19) 하부에는 센서부(191)가 구비되고, 상기 캠샤프트(40) 외면에는 회전에 의해 상기 센서부(191)와 접촉하는 스위칭돌기(47)가 구비되게 되는데, 상기 스위칭돌기(47)의 위치는 상기 밸브스템이 최상단점(개방되는 점)에 위치할 때 센서부(191)와 접촉될 수 있는 위치에 형성되는 개방안내돌기(471)와, 상기 밸브스템이 최하단점에 위치할 때 센서부(191)와 접촉될 수 있는 위치에 형성되는 폐쇄안내돌기(473)로 이루어질 수 있으며, 상기 스위칭돌기(47)가 센서부(191)와 접촉하게 되면, 이를 외부로 모니터링하여 사용자가 조절기를 통하여 개방 또는 폐쇄 상태를 쉽게 확인할 수 있도록 이루어진다.More specifically, a
상기 작동캠(43)의 하부에는 스템체결구(60)가 구비되어 밸브스템을 승강 또는 하강시킬 수 있도록 이루어지는데, 도3 내지 도5 및 도8, 도9에 도시된 바와 같이, 상기 스템체결구(60)는 하측에 형성된 중공 내에서 밸브스템의 상단이 체결되며, 밸브스템은 자체 스프링에 의해 상하방향으로 탄성동작 가능하게 구성되는 것이 일반적이나, 본 발명은 상기 스템체결구(60) 내부에 완충스프링(66)을 더 구비하여 밸브스템을 보다 유연하게 가압하여 충격을 완화시킬 수 있도록 한다.A
상기 도8의 단면도를 기준으로 상기 스템체결구(60)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 스템체결구(60)는 내부에 완충스프링(66)이 내장되는 상부슬라이더(61) 및 하부슬라이더(62)로 이루어지고, 상기 하부슬라이더(62)에는 나사결합공(331A)이 형성되며, 이 나사결합공(331A)에 푸쉬부재(64)가 나사결합되는 것을 특징으로 한다.Referring to the cross-sectional view of FIG. 8, the
이 때 상기 상부슬라이더(61)의 상면이 상기 작동캠(43)의 하부와 접하게 되는데, 반복되는 사용으로 상기 상부슬라이더(61)의 상부면이 닳아 밸브의 개폐 동작이 부정확해지는 문제를 해결하기 위하여, 상기 상부슬라이더(61)의 상부면에는 철, 강철 등의 재질로 이루어지는 보강부재(67)를 더 구비하여, 내구성을 향상시키고 있으며,At this time, the upper surface of the
상기 하부슬라이더(62)에는 밸브스템을 실질적으로 가압하는 푸쉬부재(64)가 더 구비되되, 상기 푸쉬부재(64)가 나사결합되어 있는 이유는, 사용자가 푸쉬부재(64)의 나사결합정도를 조정하여 밸브스템을 가압하는 정도를 조절하기 위함이다.The
즉, 상기 푸쉬부재(64)가 완전 상승된 상태로 나사결합되면 개방 동작 시, 상기 밸브스템이 최상단으로 상승하여 완전 개방을 가능하게 하나, 푸쉬부재(64)를 조금 아래로 치우치도록 나사결합시키면, 개방 동작을 하여도 상기 밸브스템이 최상단으로 상승하지 않기 때문에 관을 일부 개방할 수 있도록 하여 난방비를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.That is, when the
아울러, 도9를 참조하여 본 발명에 따른 밸브 액츄에이터 어셈블리(A)의 자동 및 수동 조작에 대하여 설명하면,In addition, when describing the automatic and manual operation of the valve actuator assembly (A) according to the present invention with reference to FIG. 9,
먼저, 평상시에는 상기 구동모터(21)와 연결되는 구동기어(23)가 상기 종동기어(31)와 맞물리게 되고, 이 종동기어(31)의 안착홈(311)에 상기 동력전달부재(33)의 헤드부(331)가 인입되어 상기 결합공(331A)과 결합돌기(317)의 결합에 의해 상기 동력전달부재(33)가 연동되어 회전하고, 이 동력전달부재(33)는 캠샤프트(40)와 가이드돌기(411) 및 가이드홈(333A)의 결합관계에 의해 연동됨에 따라 캠샤프트(40)가 회전하여 상기 스템체결구(60)를 승하강시킬 수 있도록 한다.First, in normal times, the
이러한 상태를 나타낸 것이 도9[A]이고, 상기 도9[A]를 기준으로 상기 동력전달부재(33)의 헤드부(331) 좌측에는 상기 동력전달부재(33)가 수평방향으로 슬라이딩 이동할 수 있는 공간이 확보되어 있으며, 이 공간을 이격공간(35)이라 지칭하도록 하며, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 이격공간(35)에는 탄성부재를 더 구비하여 상기 동력전달부재(33)가 평상시에는 우측으로 탄성력을 받아 결합공(331A)과 결합돌기(317)의 결합관계가 임의로 분리되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.9 [A] shows this state, and the
도10은 수동동작을 도시한 것으로서, 단전, 정전 또는 구동모터(21)의 고장으로 인하여, 수동조작이 필요한 경우에는 사용자는 상기 도10을 기준으로 본체(10) 우측에 노출된 수동조절노브(50)를 좌측으로 가압하며, 상기 수동조절노브(50)가 가압되면 상기 동력전달부재(33)가 좌측으로 이동하고, 헤드부(331)는 이격공간(35)으로 이동하여 상기 탄성부재를 가압하되 상기 헤드부(331)의 결합공(331A)과 종동기어(31)의 결합돌기(317)가 서로 분리되어 구동수단(20)과 동력전달부재(33) 사이의 연동이 해제되게 된다.FIG. 10 shows manual operation, and when manual operation is required due to a power outage, a power failure, or a failure of the driving
이 때 상기 수동조절노브(50)를 회전시키면, 상기 동력전달부재(33)와 캠샤프트(40)와의 연동관계는 유지됨에 따라 종동기어(31)는 회전하지 않고 캠샤프트(40)와 동력전달부재(33)만 회전하여, 적은 힘을 이용하여 스템체결구(60)를 승하강시켜 결과적으로 밸브스템을 승하강 시킬 수 있다.At this time, when the
아울러, 상기 본체(10) 일측으로 노출된 수동조절노브(50)에 있어서, 상기 수동조절노브(50)와 본체(10) 틈새에는 별도의 패킹부재(53)를 더 구비하여, 누유, 누수 등을 미연에 방지하도록 하며, 상기 수동조절노브(50)가 가압된다 하더라도 상기 패킹부재(53)가 변형됨에 움직임에 따라 누수를 완벽하게 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 밸브 액츄에이터 어셈블리를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, in the above description of the present invention, with reference to the accompanying drawings, a valve actuator assembly having a specific shape, structure and configuration has been mainly described, but the present invention is capable of various modifications, changes and substitutions by those skilled in the art, and such modifications, changes and substitution should be construed as belonging to the protection scope of the present invention.
A : 밸브 액츄에이터 어셈블리
10 : 본체
11 : 상부본체
13 : 하부본체
131 : 격벽
133 : 전선관
15 : 스템소켓
16 : 체결구
17 : 오링
19 : 리미트스위치
191 : 센서부
20 : 구동수단
21 : 구동모터
211 : 구동축
23 : 구동기어
30 : 동력전달수단
31 : 종동기어
311 : 안착홈
313 : 내플랜지부
315 : 관통공
317 : 결합돌기
33 : 동력전달부재
331 : 헤드부
331A : 결합공
333 : 기둥부
333A ; 가이드홈
35 : 이격공간
40 : 캠샤프트
41 : 축공부
411 : 가이드돌기
43 : 작동캠
431 : 홈부
45 : 캠브라켓
47 : 스위칭돌기
471 : 개방안내돌기
473 : 폐쇄안내돌기
50 : 수동조절노브
51 ; 고정돌기
53 : 패킹부재
60 : 스템체결구
61 : 상부슬라이더
62 : 하부슬라이더
64 : 푸쉬부재
66 : 완충스프링
67 : 보강부재A: Valve actuator assembly
10: main body 11: upper body
13: lower body 131: bulkhead
133: conduit 15: stem socket
16: fastener 17: O-ring
19: limit switch 191: sensor unit
20: driving means 21: driving motor
211: drive shaft 23: drive gear
30: power transmission means 31: driven gear
311: seating groove 313: inner flange part
315: through hole 317: coupling protrusion
33: power transmission member 331: head part
331A: coupling hole 333: column part
333A; Guide home 35: separation space
40: camshaft 41: shaft part
411: guide projection 43: operation cam
431: groove 45: cam bracket
47: switching projection 471: opening guide projection
473: closing guide projection 50: manual adjustment knob
51 ; Fixing projection 53: packing member
60: stem fastener 61: upper slider
62: lower slider 64: push member
66: buffer spring 67: reinforcing member
Claims (4)
상호 조립되는 상부본체(11) 및 하부본체(13)로 이루어지는 본체(10);
상기 본체(10)에 내장되며 구동축(211)이 형성된 구동모터(21)와, 상기 구동축(211)에 고정되는 구동기어(23)를 포함하여 이루어지는 구동수단(20);
상기 구동기어(23)에 맞물리며 중앙에 관통공(315)이 형성되고 상기 관통공(315) 주위에 결합돌기(317)가 형성된 종동기어(31)와, 상기 관통공(315)을 통과하는 기둥부(333)와 상기 기둥부(333) 일측에 구비되며 상기 결합돌기(317)가 끼워지는 결합공(331A)이 형성된 헤드부(331)로 이루어지는 동력전달부재(33)를 포함하여 이루어지는 동력전달수단(30);
상기 관통공(315)을 통과한 기둥부(333)가 서로 연동 가능하게 인입되는 축공부(41)가 형성되고, 작동캠(43)이 구비되는 캠샤프트(40);
상기 축공부(41)를 통과한 기둥부(333)에 결합되는 수동조절노브(50);
상기 작동캠(43)의 하측에 접지되고, 상기 밸브스템의 상단이 고정되어 작동캠(43)의 동작에 따라 상기 밸브스템을 승강 또는 하강시키는 스템체결구(60);를 포함하여 이루어져,
상기 결합돌기(317)와 결합공(331A)이 체결되면, 상기 구동수단(20)의 동작에 의해 종동기어(31)와 동력전달부재(33)가 함께 회전하여 자동으로 작동캠(43)을 회전시키고,
상기 수동조절노브(50)를 가압하여 상기 결합돌기(317)를 결합공(331A)으로부터 분리시키면, 상기 구동수단(20)이 연동되지 않은 채 수동조절노브(50)를 조작하여 수동으로 상기 작동캠(43)을 회전시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터 어셈블리.In the valve actuator assembly (A) for driving the valve stem,
a body 10 comprising an upper body 11 and a lower body 13 that are assembled together;
a driving means 20 embedded in the main body 10 and including a driving motor 21 having a driving shaft 211 formed therein, and a driving gear 23 fixed to the driving shaft 211 ;
A driven gear 31 engaged with the driving gear 23 and having a through hole 315 formed in the center and a coupling protrusion 317 formed around the through hole 315, and a pillar passing through the through hole 315 Power transmission comprising a power transmission member 33 provided on one side of the portion 333 and the pillar portion 333 and comprising a head portion 331 having a coupling hole 331A into which the coupling protrusion 317 is fitted. means 30;
a camshaft 40 having a shaft portion 41 through which the column portion 333 passing through the through hole 315 is introduced so as to be interlocked with each other and provided with an actuating cam 43;
a manual control knob 50 coupled to the column 333 passing through the shaft portion 41;
A stem fastener 60 grounded to the lower side of the actuating cam 43, the upper end of the valve stem is fixed, and elevating or lowering the valve stem according to the operation of the actuating cam 43;
When the coupling protrusion 317 and the coupling hole 331A are engaged, the driven gear 31 and the power transmission member 33 rotate together by the operation of the driving means 20 to automatically activate the operating cam 43 . rotate,
When the coupling protrusion 317 is separated from the coupling hole 331A by pressing the manual control knob 50, the driving means 20 is not interlocked and the manual control knob 50 is operated to manually operate the operation. A valve actuator assembly, characterized in that made to be able to rotate the cam (43).
상기 축공부(41)의 내측에는 회전축 방향으로 형성된 가이드돌기(411)가 구비되고,
상기 기둥부(333)의 외측에는 상기 가이드돌기(411)가 인입되는 가이드홈(333A)이 구비되어, 상기 동력전달부재(33)가 캠샤프트(40)와 연동할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터 어셈블리.The method of claim 1,
A guide projection 411 formed in the direction of the rotation axis is provided inside the shaft portion 41,
A guide groove (333A) into which the guide projection (411) is introduced is provided on the outside of the pillar part (333) so that the power transmission member (33) can cooperate with the camshaft (40) valve actuator assembly.
상기 종동기어(31)에는 안착홈(311)이 형성되고, 이 안착홈(311)의 바닥면에 상기 결합돌기(317)가 형성된 내플랜지부(313)가 형성되며,
상기 동력전달부재(33)의 헤드부(331)가 상기 안착홈(311) 내에 인입되면, 상기 결합돌기(317)가 상기 결합공(331A)에 체결되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터 어셈블리.The method of claim 1,
A seating groove 311 is formed in the driven gear 31, and an inner flange portion 313 in which the coupling protrusion 317 is formed is formed on the bottom surface of the seating groove 311,
When the head portion (331) of the power transmission member (33) is drawn into the seating groove (311), the coupling protrusion (317) is configured to be fastened to the coupling hole (331A).
상기 스템체결구(60)의 상부에는 보강부재(67)가 더 구비되어, 이 보강부재(67)가 상기 작동캠(43)의 하측에 접지되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터 어셈블리.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A reinforcing member (67) is further provided on the upper portion of the stem fastening hole (60), and the reinforcing member (67) is grounded on the lower side of the actuating cam (43).
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