KR20220138256A - 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치 - Google Patents

동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개폐장치의 동작 상태를 감지할 수 있는 감지장치를 포함하는 개폐장치에 관한 것으로, 배관에 설치되어 상기 배관을 개폐하는 개폐수단(100), 상기 개폐수단에 연결되어, 상기 개폐수단을 구동시키는 모터(200), 상기 개폐수단(100) 또는 상기 모터(200)의 물리적인 동작에 따라 ON 또는 OFF되고, ON 또는 OFF됨에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 감지부(300) 및 상기 감지부(300)에서 발생한 상태신호를 수신해 출력하는 출력부(400)를 포함한다.

Description

동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치{Switch including device for detecting operation status}
본 발명은 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 개폐여부 및 개폐여부와 같이, 현재 개폐장치의 동작 상태를 감지하고 이에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 개폐장치에 관한 것이다.
특허문헌 001은 밸브 및 작동 장치 모니터링 시스템을 위한 가이드 상태 평가 모듈이며, 데이터 취득 시스템에 의해 발전기를 구동하는 회전자 어셈블리를 구비하는 터빈 내의 밸브 스핀들의 누출 및 가이드 변형을 평가하는 방법으로서, 복수의 센서에서 복수의 운전 파라미터를 수신하는 것과 상기 회전자 어셈블리에 의한 상기 발전기의 구동 중에 상기 복수의 운전 파라미터에 기반하여 마찰 히스테리시스 곡선을 생성하는 것과 상기 마찰 히스테리시스 곡선에 기반하여 마찰 특징을 결정하는 것과 상기 마찰 특징을 이전의 마찰 특징과 비교하는 것과 상기 마찰 특징이 증가하고 있는 및/또는 소정 값을 초과할 경우, 상기 터빈의 운전 안전성이 증가하도록, 상기 복수의 운전 파라미터 중 하나 또는 복수를 변경하고 상기 터빈에 의한 상기 발전기의 구동을 지속하는 것을 함 봐, 상기 복수의 센서는 스핀들 유압 압력을 감지하는 압력 센서, 스핀들 위치를 감지하는 위치 센서 및 상기 밸브의 진동을 감지하는 진동 센서를 포함하고 상기 방법은 추가로 진동 파라미터가 소정 값을 초과할 경우, 상기 밸브가 진동 상태에서 운전하고 있던 시간을 결정하는 것과 상기 밸브가 진동 상태에 있던 시간의 합계 운전 시간과 허용할 수 있는 진동 시간의 합계 운전 시간의 비에 기반하여 중대도 팩터를 결정하는 것과 상기 중대도 팩터에 기반하여 상기 복수의 터빈 및 밸브의 운전 파라미터 중 하나 또는 복수를 변경하고 상기 터빈에 의한 상기 발전기의 구동을 지속하는 것에 관한 것을 개시하고 있다.
특허문헌 002는 자가발전 가스밸브 무선원격 개폐 모니터링 시스템으로, 가스배관에 연결되어 가스밸브의 개폐에 따라 자가발전을 통해 작동되는 자가발전이 가능한 자가발전 가스밸브 개폐 감지기, 상기 자가발전 가스밸브 개폐 감지기의 동작에 따라 가스밸브의 개폐상황을 무선 통신으로 전달받아 모니터링하는 수신부 및 상기 수신부를 통해 전달된 신호를 실시간으로 알려줄 수 있도록 하는 어플리케이션부를 포함하며, 상기 자가발전 가스밸브 개폐 감지기는, 가스배관에 연결되는 바디홀더부, 상기 바디홀더부의 상부에 연결되는 바디부, 상기 바디부를 관통하여 바디홀더부와 연결되어 회전을 통해 가스배관을 개폐시킬 수 있도록 하는 밸브개폐부, 상기 바디부의 내부에 설치되어 밸브개폐부의 개폐 동작에 따라 작동되는 로테이터 및 상기 바디부의 내부에 설치되어 로테이터의 회전 동작에 따라 자가 발전되는 방진/방수형 자가발전 감지부를 포함하는 자가발전 가스밸브 무선원격 개폐 모니터링 시스템에 관하여 개시하고 있다.
특허문헌 003는 밸브 동작의 모니터링 방법 및 밸브 동작 이상 징후 감지 방법으로, 밸브를 포함하는 플랜트 설비의 밸브 동작의 모니터링 방법으로서, 자기 센서에 의해 상기 밸브가 닫힌 상태일 경우와 개방 상태일 경우로 다른 값을 출력하는 센싱 공정과 상기 자기 센서의 출력값에 기반하여 상기 밸브가 닫힌 상태에서 개방 상태가 될 때까지의 시간 데이터 및/또는 개방 상태에서 닫힌 상태가 될 때까지의 시간 데이터를 각각 취득해 축적하는 데이터 축적 공정과 상기 데이터 축적 공정에서 축적된 시간 데이터를 세로축을 시간 데이터, 횡축을 데이터 번호로 한 이차원 좌표 공간상에서 플롯하는 플롯 공정과 상기 플롯 공정에서 얻은 플롯상에서 복수의 데이터점을 하나 또는 복수 개의 직선으로 직선 유사한 직선 근사 공정를 포함하고 추가로 상기 플롯 공정에서 추가로 새로 취득된 하나 또는 복수의 데이터점도 플롯하고 상기 직선 근사 공정에서 최소 제곱법에 의해 상기 이차원 좌표 공간상의 전 데이터점을 대상으로서 하나 또는 복수 개의 직선에 의한 직선 근사를 함과 동시에, 상기 직선 근사에 의해 얻어진 각 직선에 대해 결정계수값을 산출하고 상기 직선 근사 공정에서 얻어진 하나 또는 복수의 상기 결정계수값 중 최소값이 소정의 임계값 이하가 된 경우에 이상 징후로서 알리는, 이상 징후 통지 공정을 포함하는, 밸브 동작의 모니터링 방법에 관하여 개시하고 있다.
특허문헌 004는 공압 밸브 장치 및 공압 밸브 모니터링 방법에 관한 것으로, 구동 에어를 공급하는 에어 공급 유닛, 상기 구동 에어에 의해 작동하는 밸브 몸체, 상기 에어 공급 유닛으로부터 상기 밸브 몸체로 구동 에어를 제공하는 에어 배관 및 상기 에어 배관 상에 설치되어 상기 에어 배관을 통해 구동 에어가 흐를때 회전되는 회전체를 포함하는 공압 밸브 장치에 관하여 개시하고 있다.
JP 6828167 (2021년01월22일) KR 10-2203286 (2021년01월14일) JP 6802025 (2020년12월16일) KR 10-2020-0126709 (2020년11월09일)
본 발명은 배관과 같은 유로를 개폐하도록 설치되는 개폐장치의 동작 상태를 감지할 수 있는 장치에 관한 것이다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 배관에 설치되어 상기 배관을 개폐하는 개폐수단(100), 상기 개폐수단에 연결되어, 상기 개폐수단을 구동시키는 모터(200), 상기 개폐수단(100) 또는 상기 모터(200)의 물리적인 동작에 따라 ON 또는 OFF되고, ON 또는 OFF됨에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 감지부(300) 및 상기 감지부(300)에서 발생한 상태신호를 수신해 출력하는 출력부(400)를 포함한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치는, 상기 개폐수단(100)과 상기 모터(200)를 연결하는 감속기어(500);를 포함한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 개폐수단(100)은, 상기 모터(200)와 연결되는 샤프트(110) 및 상기 샤프트(110)에서 외측으로 연장 형성되는 개도량 알림부재(120)를 포함하고, 상기 감지부(300)는, 상기 샤프트(110)의 회전반경에 설치되어, 상기 샤프트(110)의 회전에 따라 상기 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 복수개의 트리거부(310) 및 상기 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 상기 트리거부(310)의 설치 위치에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 신호발생부(320)를 포함한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 감지부(300)는 무선통신모듈을 포함하여, 발생시킨 상기 상태신호를 무선으로 상기 출력부(400)로 송신한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 감지부(300)는 상기 모터(200)의 전력원과 개별적으로 동작하는 배터리를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 개폐수단(100)은, 샤프트에 결합되어 회전해 상기 배관을 막거나 여는 개폐부재(130)를 포함하고, 상기 감지부(300)는, 상기 개폐부재(130)의 끝단에 설치되는 자석(330) 및 상기 배관에 설치되어, 상기 개폐부재(130)의 회전에 따라 상기 자석(330)이 접근하면 상태신호를 발생시키는 마그네틱 스위치(340)를 포함한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 마그네틱 스위치(340)는 적어도 두개 이상이 일정 간격 이격되어 배치되며, 복수개의 상기 마그네틱 스위치(340) 각각은, 상기 자석(330)이 접근하면 설치된 위치에 따라 상기 개폐부재(130)의 개도정도에 따른 상태신호를 각각 발생시킨다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치는, 상기 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지장치를 포함하고, 상기 전류 감지장치는 상기 모터(200)의 구동전류가 기준범위를 벗어나면, 이상신호를 생성해 상기 출력부(400)로 송신한다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치에서 상기 개폐수단(100)은, 상기 모터(200)와 연결되는 샤프트(110) 및 샤프트에 결합되어 회전해 상기 배관을 막거나 여는 개폐부재(130)를 포함하되, 상기 샤프트(110)와 상기 개폐부재(130)는 결합 및 분리 가능하게 구성된다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 개폐수단(100) 또는 감속기어(500)와 연동되어 개폐수단(100)의 ON 또는 OFF에 따라 상태신호를 생성 및 송신하는 감지부(300)를 통해, 사용자가 원격에서 개폐수단(100)의 상태정보를 용이하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 감지부(300)가 복수로 구성되고, 출력부(400)에서 모든 감지부(300)에서 생성 및 송신되는 상태정보가 동일할 때에만, 개폐수단(100)의 상태정보를 출력하므로, 특정 감지부(300)의 오작동 및 고장을 방지할 수 있고, 보다 정확하게 개폐수단(100)의 상태를 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 개폐수단(100)이 샤프트(110), 개도량 알림부재(120)를 포함하고, 감지부(300)가 샤프트(110)의 회전반경에 걸쳐 설치되는 트리거부(310) 및 각각의 트리거부(310)에 연동되는 신호발생부(320)를 포함해, 샤프트(110)의 회전각도에 따라 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 트리거부(310)가 상태신호를 발생시키기 때문에, 개폐수단(100)의 개도량을 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 감지부(300)가 자석(330)과 마그네틱 스위치(340)를 포함하여 구성되어, 동작 신뢰성이 높고, 물리적인 스위치 동작 방식에 비해 부재의 마모를 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 복수개의 마그네틱 스위치(340)가 개폐부재(130)의 회전반경에 따라 설치되어, 개폐부재(130)의 회전각도에 따라 각각의 마그네틱 스위치(340)가 신호를 발생시키므로, 개폐수단(100)의 개도량을 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고, 전류 감지부는 모터(200)의 구동전류가 기준범위를 벗어나면 이상신호를 생성하므로, 개폐수단(100)에 이물질이 끼었는지 여부를 확인할 수 있는 효과가 있다.
상기 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고, 상기 전류 감지부는 상기 모터(200)의 구동전류가 기준범위를 벗어나면, 이상신호를 생성해 상기 출력부(400)로 송신한다.
도 1은 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치의 개폐수단이 동작하지 않았을 때의 개략도.
도 2는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치의 개폐수단이 동작했을 때의 개략도.
도 3은 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에서 감지부가 복수개일 때의 개략도.
도 4는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에서 모터가 스텝모터로 구성되어 개폐수단과 동축으로 연결될 때의 개략도.
도 5는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에서 개도량을 측정하기 위한 개도량 알림부재, 트리거부, 신호발생부의 개략도.
도 6은 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에서 감지부가 자석과 마그네틱 스위치로 구성될 때의 개략도.
도 7은 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치에서 감지부가 자석과 마그네틱 스위치로 구성될 때의 다른 형태의 개략도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 배관에 설치되어 상기 배관을 개폐하는 개폐수단(100), 상기 개폐수단에 연결되어, 상기 개폐수단을 구동시키는 모터(200), 상기 개폐수단(100) 또는 상기 모터(200)의 물리적인 동작에 따라 ON 또는 OFF되고, ON 또는 OFF됨에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 감지부(300) 및 상기 감지부(300)에서 발생한 상태신호를 수신해 출력하는 출력부(400)를 포함한다.
배관(10)은 다양한 종류의 유체가 이동하는 유로를 형성할 수 있으며, 배관(10)으로 유동하는 유체의 몇몇 예로, 공기 또는 물이 있을 수 있다.
개폐수단(100)은 배관(10)에 설치되어 배관(10)을 개폐하는 수단을 통칭한다. 즉, 개폐수단(100)은 공조시설 등에 사용되는 댐퍼(damper) 또는 밸브(valve)일 수 있다.
모터(200)는 개폐수단(100)을 동작시키기 위해 개폐수단(100)과 연결될 수 있다. 모터(200)는 다양한 종류의 모터가 사용될 수 있으며, 모터(200) 종류의 일예로 DC모터 또는 스텝모터가 있을 수 있다. 본 발명은 모터(200)에 구동신호르 구동신호 인가부를 더 포함할 수 있다.
감지부(300)는 개폐수단(100) 또는 모터(200)의 물리적인 동작에 따라 ON 또는 OFF될 수 있으며, ON 또는 OFF된 상태에 따라 서로 다른 상태신호를 생성하고, 생성된 상태신호를 외부로 송신한다. 즉, 감지부(300)는 상술한 개폐수단(100)의 동작을 감지하기 위한 일종의 센서 역할을 한다. 감지부(300)는 개폐수단(100)의 회전위치, 즉 ON 또는 OFF에 따라 물리적으로 눌리거나 다른 방법을 통해 신호를 발생시키거나, 발생시키지 않도록 구현될 수 있다. 감지부(300)는 다양한 방식을 통해 구현될 수 있으며, 감지부(300)의 일예로, 감지부(300)는 마이크로스위치로, 개폐수단(100) 또는 개폐수단(100)에 연결된 장치를 통해 ON 또는 OFF되었을 때, 물리적으로 눌려, 상태신호를 발생시키는 방식으로 구현될 수 있다.
출력부(400)는 상술한 감지부(300)에서 생성 및 송신한 상태신호를 수신해 출력한다. 출력부(400)는 일종의 출력장치에 상기한 상태신호에 따라 현재 개폐수단(100)이 ON 또는 OFF상태인지를 출력할 수 있다. 출력장치는 시각적 수단 또는 청각적 수단으로 구현될 수 있으며, 시각적 수단의 경우, 단순한 두 개의 LED로 구현되거나, 일종의 디스플레이장치로 구현될 수 있다.
본 발명은 상술한 감지부(300)와 출력부(400)의 동작을 통해 사용자가 직접 개폐수단(100)의 동작여부를 판단하는 등의 문제점 없이, 원격에서 개폐수단(100)의 동작여부를 판단하여, 최종적으로는 배관(10)의 상태를 판단할 수 있다.
(실시예 1-2) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 감지부(300)가 복수개 설치되고, 출력부(400)는 모든 감지부(300)에서 동일한 상태신호를 생성하면, 해당 상태신호를 출력한다.
본 발명에서 감지부(300)가 단일개만 설치될 경우, 해당 감지부(300)가 오작동하면 배관(10)의 상태를 정상적으로 판단하기 어렵다. 이를 방지하기 위해, 감지부(300)는 복수개 설치될 수 있으며, 출력부(400)는 모든 감지부(300)에서 동일한 상태신호를 생성하면, 배관(10)의 상태신호를 출력하고, 모든 감지부(300)에서 서로 다른 상태신호를 생성하거나 일부 감지부에서 상태신호를 생성하지 않으면, 감지부(300) 중 하나가 고장났다는 신호를 출력할 수 있다.
(실시예 1-3) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 단일의 출력부(400)가 배관(10)에 설치된 다수개의 감지부(300)에서 수신한 상태정보를 출력한다.
출력부(400)는 다수개의 감지부(300)로부터 상태정보를 수신할 수 있으며, 각각의 감지부(300)에는 별도의 ID부여될 수 있고, ID별로 각각의 감지부(300)가 설치된 장치를 포함하는 정보가 저장되어, 관리될 수 있다. 즉, 사용자는 출력부(400)에서 출력되는 ID별 감지부(300)의 상태정보를 통해, 특정 위치에 설치된 개폐수단(100)의 동작 상태를 확인할 수 있다.
(실시예 2-1) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 개폐수단(100)과 모터(200)를 연결하는 감속기어(500)를 포함한다.
감속기어(500)는 개폐수단(100)과 모터(200)를 서로 연결하여, 모터(200)의 회전축에서 발생하는 회전력을 개폐수단(100)으로 전달하되, 회전속도를 낮추는, 즉 감속시키는 역할을 한다. 이는 일반적으로 개폐수단(100)에 포함되는 개폐부재가 최하 90도만을 회전하더라도 배관(10)을 막거나 열 수 있으며, 감속기어(500)를 통해 토크를 향상시킬 수 있기 때문이다. 즉, 감속기어(500)는 모터(200)가 DC모터와 같이 높은 RPM을 가질 때 필요할 수 있으며, 상술한 감지부(300)는 감속기어(500)와 연동될 수 있다. 즉, 감속기어(500)에 의해 감지부(300)가 물리적으로 ON되거나, OFF될 수 있다.
(실시예 2-2) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 모터(200)는 스텝모터일 수 있다.
상술한 실시예 2-1과 달리, 모터(200)가 스텝모터일 경우, 실시예 2-2는 감속기어를 포함하지 않으며, 모터(200)의 회전축과 개폐수단(100)의 샤프트는 서로 동축으로 연결되어, 모터(200)의 회전력이 개폐수단(100)으로 직접 연결될 수 있다. 스텝모터는 저속에서 DC모터보다 상대적으로 토크 효율이 좋고, 보다 정밀하게 회전정도를 제어할 수 있기 때문에, 정밀한 개폐수단(100)의 제어가 필요한 분야에서 보다 효율적으로 사용될 수 있다.
(실시예 3-1) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 개폐수단(100)은 모터(200)와 연결되는 샤프트(110) 및 샤프트(110)의 외측으로 연장 형성되는 개도량 알림부재(120)를 포함하고, 감지부(300)는 샤프트(110)의 회전반경에 설치되어, 샤프트(110)의 회전에 따라 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 복수개의 트리거부(310) 및 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 트리거부(310)의 설치 위치에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 신호발생부(320)를 포함할 수 있다.
개폐수단(100)은 모터(200)와 연결되는 샤프트(110), 샤프트(110)와 결합되어 배관(10)의 내부를 개폐하는 개폐부재(130)를 포함한다. 즉, 개폐수단(100)은 모터(200)가 동작하여 샤프트(110)가 회전하면, 개폐부재(130) 또한 회전하여 배관(10)을 막거나 개방하는 방식이다. 개폐부재(130)는 일종의 판 형상으로 구현되어 배관(10)을 막거나 개방할 수 있다. 개폐수단(100)은 이 외에도 샤프트(110)의 외측으로 연장 형성되는 개도량 알림부재(120)를 포함할 수 있다. 개도량 알림부재(120)는 일종의 트리거 역할을 하는 부재로, 후술할 감지부(300)와 연동된다.
감지부(300)는 샤프트(110)의 회전반경 안쪽에 설치되어, 샤프트(110)의 회전에 따라 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 트리거부(310)와 신호발생부(320)를 포함할 수 있다. 트리거부(310)는 복수개가 샤프트(110)의 회전반경, 즉 90도 이내에 설치될 수 있다. 일예로, 트리거부(310)는 샤프트(110)의 0도 회전 위치, 30도 회전 위치, 60도 회전위치, 90도 회전위치 각각에 설치될 수 있으며, 샤프트(110)가 0도 회전했을 때, 개도량 알림부재(120)는 0도 회전위치에 설치된 트리거부(310)와 접촉하고, 이에 따라 신호발생부(320)는 개폐수단(300)이 전부 개방되어 있다는 상태신호(OFF신호)를 생성해 송신하고, 샤프트(110)가 30도 회전했을 때, 개도량 알림부재(120)는 30도 회전위치에 설치된 트리거부(310)와 접촉하고, 이에 따라 신호발생부(320)는 개폐수단이 30도만큼 닫혔다는 상태신호를 생성해 송신하며, 샤프트(110)가 60도 회전했을 때, 개도량 알림부재(120)는 60도 회전위치에 설치된 트리거부(310)와 접촉하고, 이에 따라 신호발생부(320)는 개폐수단이 60도만큼 닫혔다는 상태신호를 생성해 송신하고, 샤프트(110)가 90도 회전했을 때, 개도량 알림부재(120)는 90도 회전위치에 설치된 트리거부(310)와 접촉하고, 이에 따라 신호발생부(320)는 개폐수단이 90도만큼 닫혔다는 상태신호(ON신호)를 생성해 송신할 수 있다. 사용자는 신호발생부(320)에서 생성되어 출력부(400)에서 수신하는 상태신호에 따라 현재 배관(10)이 얼마나 닫혀있는지, 즉 개도량 정보를 확인할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 감지부(300)는 무선통신모듈을 포함하여, 생성한 상태신호를 출력부(400)로 무선방식을 통해 송신할 수 있다.
본 발명이 사용되는 배관(10)은 유체가 흐르는 환경이므로, 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는 상대적으로 단순한 구조일수록 설치/유지/보수가 용이하며, 상술한 감지부(300)는 무선통신모듈을 포함하여, 생성한 상태신호를 출력부(400)로 무선방식을 이용하여 송신할 수 있다. 이때, 출력부(400) 또한 무선통신모듈을 포함해, 상기한 상태신호를 수신할 수 있다.
감지부(300)에서 출력부(400)로 상태신호를 송신하는 무선방식은 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 몇몇 예로, 무선인터넷(Wi-fi), 이동통신망, 근거리 무선통신 방식 등을 사용할 수 있다. 감지부(300)가 설치된 위치와 출력부(400)가 설치된 위치 각각이 무선통신 방식을 통해 신호의 송수신이 어려운 위치일 경우, 감지부(300)와 출력부(400)는 직접적으로 무선통신방식을 통해 신호를 송수신하지 않고, 일종의 중계기를 통해 송수신할 수도 있다. 이때, 감지부(300)와 중계기, 또는 중계기와 출력부(400) 중 어느 하나는 유선으로 연결될 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명인 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 감지부(300)는 모터(200)의 전력원과 개별적으로 동작하는 배터리를 포함한다.
상황에 따라, 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부는 고장날 수 있다. 다만, 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부가 고장 나더라도, 현재 배관(10)상태 정보를 아는 것은, 사용자에게 중요하다. 다만, 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부와 감지부(300)가 동일한 전원으로 동작하면, 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부가 고장남에 따라 감지부(300) 또한 동작하지 않을 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 감지부(300)는 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부와 별개의 전원, 즉 배터리를 포함해, 모터(200)와 독립적으로 동작하여, 모터(200)를 포함하는 개폐수단(100)의 구동부가 고장나 오작동 또는 동작하지 않더라도, 배관(10)에 설치된 개폐수단(100)의 동작 상태를 감지할 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 개폐수단(100)은 상기 개폐수단(100)은, 샤프트 및 샤프트에 결합되어 회전해 상기 배관을 막거나 여는 개폐부재(130)를 포함하고, 상기 감지부(300)는, 상기 개폐부재(130)의 끝단에 설치되는 자석(330) 및 상기 배관에 설치되어, 상기 개폐부재(130)의 회전에 따라 상기 자석(330)이 접근하면 상태신호를 발생시키는 마그네틱 스위치(340)를 포함한다.
앞서 설명한 실시예에서 감지부(300)는 개폐부재(130)의 동작에 따라 물리적으로 눌리는 방식으로 구현되었지만, 본 실시예에서 감지부(300)는 마그네틱 스위치(340)와 자석(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 마그네틱 스위치(340)는 자성이 변화하면 신호를 발생시키는 스위치이다. 본 실시예에서 자석(330)는 감지부(300)에 포함되는 개폐부재(130)의 끝단에 배치될 수 있으며, 마그네틱 스위치(340)는 배관(10)상에 설치될 수 있다. 개폐부재(130)의 동작에 따라 자석(330)이 마그네틱 스위치(340)에 근접하면, 마그네틱 스위치(340) 주변의 자기장이 변화하게 되고, 마그네틱 스위치(340)는 자기장의 변화에 따라 신호를 발생시킬 수 있다.
마그네틱 스위치(340)는 자기장의 변화를 감지하는 일종의 센서를 포함할 수 있고, 센서의 일종으로, 전자기 유도 현상을 이용할 수 있다. 즉, 마그네틱 스위치(340)는 권선된 코일을 포함하며, 일정한 자기장이 형성되어 있을 수 있다. 이 상태에서 자석(330)이 접근하면 마그네틱 스위치(340)상에 형성되는 자기장은 변화하게 되고, 마그네틱 스위치(340)에 포함되는 코일에는 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 전류가 흐르게 되며, 마그네틱 스위치(340)는 코일에 전류가 발생하면 상태신호를 생성하여 출력부(400)로 송신할 수 있다.
감지부(300)가 자석(330)과 마그네틱 스위치(340)를 포함하면, 물리적으로 스위치를 누르는 방식의 감지부보다 동작 신뢰성이 높고, 서로 다른 부재간의 접촉으로 인한 스위치의 마모를 방지할 수 있는 효과가 있다.
(실시예 6-2) 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 6-1에 있어서, 상기 마그네틱 스위치(340)는 적어도 두개 이상이 일정 간격 이격되어 배치되며, 복수개의 상기 마그네틱 스위치(340) 각각은, 상기 자석(330)이 접근하면 설치된 위치에 따라 상기 개폐부재(130)의 개도정도에 따른 상태신호를 각각 발생시킨다.
마그네틱 스위치(340)는 배관(10)상에 서로 일정 간격 이격되어 배치되어, 자석(330)이 접근함에 따라 설치된 위치에 따라 개폐부재(130)의 개도 정도에 따른 상태신호를 발생시킬 수 있다. 즉, 마그네틱 스위치(340)는 개폐수단(100)이 ON되어 배관(10)이 막혔을 때를 기준으로 개폐수단(100)이 OFF되는 방향으로 일정 간격 이격되어 매설되어 설치되고, 각각의 마그네틱 스위치(340)가 설치된 위치에 따라 서로 다른 배관(10)의 상태에 관한 상태신호를 생성해 외부로 송신하여, 배관(10)의 개도량 정보를 사용자에게 알릴 수 있다.
(실시예 7-1) 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 1-1에 있어서, 상기 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고, 상기 전류 감지부는 상기 모터(200)의 구동전류가 기준범위를 벗어나면, 이상신호를 생성해 상기 출력부(400)로 송신한다.
배관(10) 내에 설치된 개폐수단(100)의 경우, 개폐수단(100)의 주변에 이물질이 끼어, 회전과 같은 동작이 원활하지 않을 수 있다. 본 발명은 이를 감지하기 위해, 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지부를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 이물질이 낄 경우, 개폐수단(100)의 동작을 위해 모터(200)의 구동전류는 급격하게 상승하는 등의 변화가 일어날 수 있다. 본 발명은 전류 감지부를 통해 이를 감지하여, 개폐수단(100)에 이물질이 꼈는지 여부를 판단할 수 있다.
(실시예 8-1) 본 발명에 의한 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치는, 상기한 실시예 6-1에 있어서, 샤프트(110)와 개폐부재(130)가 서로 결합 및 분리 가능하게 구성된다.
샤프트(110)와 개폐부재(130)가 서로 일체화될 경우, 두 부재 중 하나만 고장나더라도, 모두 교환해야 하는 등의 불편함이 있을 수 있으며, 본 발명은 이를 방지하기 위해, 샤프트(110)와 개폐부재(130)를 서로 결합 / 분리가 가능하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 개폐부재(130)의 내부에는 샤프트(110)가 삽입될 수 있는 홀이 관통 형성될 수 있고, 샤프트(110)를 고정할 수 있는 결합수단 또한 형성될 수 있다. 샤프트(110)를 개폐부재(130)에 고정하는 결합수단은 다양한 방식을 통해 구현될 수 있으며, 일예로 샤프트(110)가 삽입되는 홀에 별도의 나사홀이 수직한 방향으로 형성되고, 나사홀에 볼트가 나사 결합되어, 샤프트(110)를 고정시킬 수 있다.
10 : 배관 100 : 개폐수단
110 : 샤프트 120 : 개도량 알림부재
130 : 개폐부재 200 : 모터
300 : 감지부 310 : 트리거부
320 : 신호 발생부 330 : 자석
340 : 마그네틱 스위치 400 : 출력부
500 : 감속기어

Claims (9)

  1. 배관에 설치되어 상기 배관을 개폐하는 개폐수단(100);
    상기 개폐수단에 연결되어, 상기 개폐수단을 구동시키는 모터(200);
    상기 개폐수단(100) 또는 상기 모터(200)의 물리적인 동작에 따라 ON 또는 OFF되고, ON 또는 OFF됨에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 감지부(300); 및
    상기 감지부(300)에서 발생한 상태신호를 수신해 출력하는 출력부(400);
    를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐수단(100)과 상기 모터(200)를 연결하는 감속기어(500);를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개폐수단(100)은,
    상기 모터(200)와 연결되는 샤프트(110); 및
    상기 샤프트(110)에서 외측으로 연장 형성되는 개도량 알림부재(120);
    를 포함하고,
    상기 감지부(300)는,
    상기 샤프트(110)의 회전반경에 설치되어, 상기 샤프트(110)의 회전에 따라 상기 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 복수개의 트리거부(310); 및
    상기 개도량 알림부재(120)와 접촉하는 상기 트리거부(310)의 설치 위치에 따라 서로 다른 상태신호를 발생시키는 신호발생부(320);
    를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부(300)는 무선통신모듈을 포함하여, 발생시킨 상기 상태신호를 무선으로 상기 출력부(400)로 송신하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지부(300)는 상기 모터(200)의 전력원과 개별적으로 동작하는 배터리를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 개폐수단(100)은,
    샤프트에 결합되어 회전해 상기 배관을 막거나 여는 개폐부재(130);를 포함하고,
    상기 감지부(300)는,
    상기 개폐부재(130)의 끝단에 설치되는 자석(330); 및
    상기 배관에 설치되어, 상기 개폐부재(130)의 회전에 따라 상기 자석(330)이 접근하면 상태신호를 발생시키는 마그네틱 스위치(340);
    를 포함하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마그네틱 스위치(340)는 적어도 두개 이상이 일정 간격 이격되어 배치되며,
    복수개의 상기 마그네틱 스위치(340) 각각은, 상기 자석(330)이 접근하면 설치된 위치에 따라 상기 개폐부재(130)의 개도정도에 따른 상태신호를 각각 발생시키는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모터(200)의 구동전류를 감지하는 전류 감지장치를 포함하고,
    상기 전류 감지장치는 상기 모터(200)의 구동전류가 기준범위를 벗어나면, 이상신호를 생성해 상기 출력부(400)로 송신하는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개폐수단(100)은,
    상기 모터(200)와 연결되는 샤프트(110); 및
    샤프트에 결합되어 회전해 상기 배관을 막거나 여는 개폐부재(130);를 포함하되,
    상기 샤프트(110)와 상기 개폐부재(130)는 결합 및 분리 가능하게 구성되는 동작 상태 감지장치를 포함하는 개폐장치.

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