WO2012070745A1 - 스트로크 가변형 밸브구동기 - Google Patents

스트로크 가변형 밸브구동기 Download PDF

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WO2012070745A1
WO2012070745A1 PCT/KR2011/006116 KR2011006116W WO2012070745A1 WO 2012070745 A1 WO2012070745 A1 WO 2012070745A1 KR 2011006116 W KR2011006116 W KR 2011006116W WO 2012070745 A1 WO2012070745 A1 WO 2012070745A1
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WO
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stroke
valve
stopper
push rod
variable
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/006116
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English (en)
French (fr)
Inventor
민태식
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주식회사 경동나비엔
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F16K31/52408—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • F16K31/047—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
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    • F16K37/0008—Mechanical means
    • F16K37/0016—Mechanical means having a graduated scale

Definitions

  • the present invention relates to a variable stroke valve actuator, and more particularly, to a variable stroke valve actuator that makes it possible to easily set the maximum opening amount of the valve by varying the stroke of the valve through a simple operation by the left and right rotation of the adjustment knob. will be.
  • air conditioners, boilers, water heaters, such as air-conditioning equipment is provided with a valve for controlling the supply flow rate of the heat medium for heat exchange.
  • the boiler system is provided with a heating water distributor for distributing the heating water in each room requiring heating, the heating water distributor is provided with a valve for regulating the amount of heating water in each room Connected.
  • valve driver for driving the respective room control valve is installed in each room is configured to receive the drive signal from the control unit of the heating water distributor to operate each valve driver.
  • Figure 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional valve driver
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the push rod used in the conventional valve driver.
  • the valve shown in FIG. 1 converts the rotational motion of the motor 11 into a reciprocating motion to control the opening degree of the flow path by receiving the power of the valve driving part 10 and the valve driving part 10. It includes a valve unit 20.
  • the valve driving unit 10 is coupled to a motor 11, a rotation shaft 11a of the motor 11, an eccentric shaft 12 driven integrally with the rotation shaft 11a, and the eccentric shaft 12. It comprises a housing (14) in which the push rod (13) to move up and down in conjunction with the drive, and the motor (11), the eccentric shaft (12) and the push rod (13) are mounted therein.
  • the push rod 13 has a structure in which an elastic member 13c is interposed between the upper case 13a and the lower case 13b.
  • the valve portion 20 is coupled to the lower portion of the housing 14 by the coupling member 15 and the inlet port 21a and the outlet port 21b of the fluid are formed on both sides, and the inlet port 21a and the outlet port 21b.
  • the valve body 21 is formed with an opening 25 is opened and closed by the up and down movement of the valve body 24, the upper end is coupled to the bottom surface of the push rod 13 inside the valve body 21
  • a shaft 22 having a lower end coupled to the valve body 24, and a guide member 23 for guiding the vertical movement of the shaft 22.
  • the conventional valve configured as described above has a structure in which a stroke in which the valve body 24 moves up and down is constantly set, and thus a maximum flow rate control of the fluid passing through the opening 25 is impossible.
  • each control valve the structure that can control the maximum opening amount of the valve in the state that each valve actuator is operated at the same time is insufficient, and the user cannot freely set the flow rate according to the heating load that the user wants to set in each room. It is.
  • the present invention has been made to solve the above problems, it is possible to vary the stroke of the valve by a simple rotational operation from the outside of the valve housing so that the user can easily set the flow rate of the fluid passing through the valve
  • the purpose is to provide a stroke variable valve actuator.
  • Stroke variable valve actuator of the present invention for realizing the object as described above, is coupled to the motor, the eccentric shaft coupled to the rotary shaft of the motor and integrally driven with the rotary shaft, and moved up and down in conjunction with the drive of the eccentric shaft
  • the valve driver having a push rod for moving the valve body up and down, and a housing in which the motor, the eccentric shaft and the push rod is mounted therein, the push rod is provided with a stopper; A stroke adjuster for limiting an upward movement range of the stopper; And a stroke adjuster fixture for fixing the stroke adjuster.
  • the push rod the upper case is formed with a first flange portion protruding inwardly at the lower end;
  • a lower case having an upper portion open and having a second flange portion protruding outward and positioned at an upper side of the first flange portion;
  • an elastic member having both ends fixed to the upper inner surface of the upper case and the lower inner surface of the lower case.
  • the stopper may be configured to protrude outward along the outer peripheral surface of the upper case.
  • the stroke adjustment port is provided with a locking jaw for limiting the upward movement of the stopper, the upper end of the stopper is hooked to the lower end of the locking jaw when the push rod is moved from the bottom dead center to the top dead center, the stroke of the valve body It can be configured to be adjusted.
  • the stroke adjustment mechanism and the stroke adjustment fixture is connected by screwing, when the stroke adjustment mechanism, the stroke adjustment mechanism may be configured to move up and down of the stroke adjustment fixture.
  • the stroke adjustment mechanism the threaded cylindrical port is screwed with the stroke adjustment fixture; A connector connected to one side of the cylindrical port and extending out of the housing through a slot cut in one side of the housing; And a handle provided at an end portion of the connector extending outwardly of the housing.
  • the stroke control knob may be configured to rotate left and right around the stroke control fixture fixture and at the same time the locking jaw of the stroke control mechanism moves up and down.
  • variable stroke valve actuator the flow rate of fluid passing through the valve is varied by varying the stroke of the valve by a simple operation of rotating the handle of the stroke adjusting mechanism extending outwardly of the valve housing to the left or the right. Since the user can easily set according to the heating and cooling load, there is an effect that can prevent unnecessary loss of energy and improve the cooling and heating efficiency.
  • the stroke can be adjusted by the valve drive unit of the simple structure consisting of a push rod provided with a stopper and a stroke adjusting mechanism for limiting the movement of the stopper, thereby simplifying the valve structure by reducing the number of parts for stroke adjustment.
  • the manufacturing cost of the valve can be lowered and the productivity of the product can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional valve driver
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a push rod used in a conventional valve driver
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a variable stroke valve actuator according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a stroke adjusting mechanism used in the variable stroke valve actuator according to the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the stroke adjustment mechanism shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the handle of the stroke adjustment mechanism protrudes out of the housing in the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • FIGS. 8 to 10 are views for explaining a state in which the stroke is adjusted in the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • Figure 8 is the stroke is 100%
  • Figure 9 is the stroke 50%
  • Figure 10 Each case shows a stroke of 0%.
  • stopper 131b first flange portion
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the push rod used in the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • Figure 5 is used in the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • 6 is a vertical cross-sectional view of the stroke control mechanism shown in Figure 5
  • Figure 7 is a view showing a state in which the handle of the stroke control mechanism protrudes out of the housing in the variable stroke valve actuator according to the present invention.
  • variable stroke valve driver the valve driving unit 100 for transmitting power by converting the rotational movement of the motor 110 into a reciprocating motion, and receives the power of the valve driving unit 100 is heated It includes a valve unit 200 for opening and closing the water flow path.
  • the valve driving unit 100 is coupled to the motor 110, the rotary shaft 111 of the motor 110, the eccentric shaft 120 and integrally driven with the rotary shaft 111, and the eccentric shaft 120
  • the push rod 130 for moving the valve body 240 to move up and down to open and close the flow path in conjunction with the driving of the up and down, and the motor 110, the eccentric shaft 120 and the push rod 130 therein It is configured to include a housing 140 to be mounted, a stroke control device 150 for limiting the upward movement range of the push rod 130 and a stroke control device fixing device 160 for fixing the stroke control device 150 .
  • the push rod 130 includes an upper case 131, a lower case 132, and an elastic member 133.
  • the upper case 131 has a stopper 131a protruding outwardly along an outer circumferential surface, a lower portion of the upper case 131 is open, and a first flange portion 131b protruding inwardly at a lower end thereof. Is formed.
  • the lower case 132 is provided with a shaft contact portion 132a in contact with an upper end of the shaft 220 at a bottom thereof, an upper portion of the lower case 132 is opened, and the first flange portion 131b is disposed at an upper end thereof. Located on the upper side of the second flange portion 132b protruding outward is formed.
  • the elastic member 133 is fixed to the upper inner surface of the upper case 131 and the lower inner surface of the lower case 132, respectively, the direction in which the upper end of the upper case 131 and the lower end of the lower case 132 are far from each other Will act as an elastic force.
  • the elastic member 133 has a shaft 220 and a valve body connected to the lower case 132 and the lower side of the power transmitted to the upper case 131 through the eccentric shaft 120 in accordance with the drive of the motor 110. At the same time as the delivery to 240, in the state in which the valve is completely closed serves to absorb the vertical gap of the upper case 131 and the lower case 132 by the rotation of the eccentric shaft (120).
  • the center portion of the lower end of the housing 140 is provided with a stroke adjuster fixture 160 is accommodated in the push rod 130 to guide the vertical movement of the push rod (130).
  • the stroke adjustment fixture 160 is formed in a cylindrical shape protruding upward from the bottom surface of the housing 140, the stopper 131a of the push rod 130 is the inner surface of the stroke adjustment fixture 160 In contact with the sliding up and down, the threaded portion 162 is formed on the outer surface of the stroke adjustment fixture (160).
  • the stroke adjuster 150 has a thread 152 formed on an inner side of the threaded portion 162 that is engaged with the thread 162 formed on the outer side of the stroke adjuster fixture 160.
  • Cylindrical portion 151 which is screwed with the stroke adjustment fixture 160, and through the slot 141, which is connected to one side of the cylindrical portion 151 and is laterally cut on one side of the housing 140, the housing It consists of a connector 154 extending to the outside of the 140, and a handle 155 provided at the end of the connector 154 extending to the outside of the housing 140.
  • a numerical value indicating a stroke from 100% to 0% may be written on the outer surface of the housing 140 in which the slot 141 is formed, together with the phrases indicating the maximum opening and the minimum opening of the valve.
  • valve unit 200 is coupled to the lower portion of the housing 140 by the coupling member 170, and both sides of the inlet 201 and the outlet 202 of the heating water are formed on both sides of the inlet port ( Between the 201 and the water outlet 202 is provided with a valve body 210 having an opening 250 that is opened and closed by the vertical movement of the valve body 240, the inside of the valve body 210 is the push rod 130 The upper end is coupled to the shaft contact portion 132a formed on the bottom surface and the shaft 220 is coupled to the lower end to the valve body 240, and the guide member 230 for guiding the vertical movement of the shaft 220 is provided do.
  • An elastic member 235 is provided in the guide member 230 to provide an elastic force to press the shaft 220 toward the push rod 130, so that the eccentric shaft 120 and the push rod 130 are mutually different.
  • the stopper 131a of the push rod 130 is in a state of being caught by the locking jaw 153 of the stroke adjustment port 150.
  • FIG. 8 to 10 are views for explaining a state in which the stroke is adjusted in the variable stroke valve actuator according to the present invention
  • Figure 8 is the stroke is 100%
  • Figure 9 is the stroke 50%
  • Figure 10 A case where the stroke is 0% is shown, respectively
  • the AA line reference cross-sectional view is shown in FIG. 3,
  • (a) is a state in which the handle 155 of the stroke adjuster 150 is positioned, and
  • (b) is at a top dead center.
  • C) shows the state of the valve actuator at the bottom dead center.
  • the upper case 131 and the lower case 132 are formed by the rotation of the eccentric shaft 120 in the elastic member 133 inside the lump bundle 130 in a state where the valve is located at the bottom dead center and completely closed. Absorbs the top and bottom play of) is shown.
  • the stroke adjuster 150 is the stroke adjuster fixture 160. Since it moves to the lower side of the locking jaw 153 of the stroke adjuster 150 is also moved to the lower side by half of the interval when the stroke 100%.
  • the stopper 131a is limited to move beyond the height at which the locking step 153 is located, and as shown in FIG. 9 (b), the pusher 130 is located in the vicinity of the top dead center.
  • the 130 and the eccentric shaft 120 are spaced apart from each other so that the power of the motor 110 is blocked without being transmitted to the push rod 130.
  • the stroke is 100%, 50%, or 0%.
  • the stroke may be varied within a range of 0 to 100%. to be.
  • the user of the valve through the simple operation of rotating the handle 155 of the stroke adjuster 150 to the left or right, the stroke of the valve outside of the housing 140, that is, of the valve Since the maximum opening amount can be easily set, in the case of each room control valve, the flow rate of the heating water supplied to each room can be individually set according to the heating load of each room, thereby improving the heating efficiency.
  • the stroke variable valve actuator according to the present invention may be applied to various valve actuators installed on the flow path to control the flow rate of the fluid in addition to the angular control valve, and such modifications are also within the scope of the present invention. Should be interpreted.

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Abstract

본 발명은 밸브 하우징의 외부에서 간단한 회전 조작에 의해 밸브의 스트로크를 가변할 수 있도록 하여 밸브를 통과하는 유체의 정유량을 사용자가 용이하게 설정할 수 있는 스트로크 가변형 밸브구동기를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명은, 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 일체로 구동되는 편심축과, 상기 편심축의 구동에 연동하여 상하로 이동되어 밸브체를 상하로 이동시키는 밀대뭉치와, 상기 모터와 편심축 및 밀대뭉치가 내부에 장착되는 하우징을 구비한 밸브구동기에 있어서, 상기 밀대뭉치에는 스토퍼가 구비되고; 상기 스토퍼의 상향 이동 범위를 제한하는 스트로크 조절구; 및 상기 스트로크 조절구를 고정시키는 스트로크 조절구 고정구;를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

스트로크 가변형 밸브구동기
본 발명은 스트로크 가변형 밸브구동기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조절손잡이의 좌우 회전에 의한 간단한 조작을 통해 밸브의 스트로크를 가변시킴으로써 밸브의 최대 열림량을 용이하게 설정할 수 있도록 하는 스트로크 가변형 밸브구동기에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨, 보일러, 온수기 등의 냉난방기기에는 열교환을 위한 열매체의 공급 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치된다.
상기 냉난방기기용 밸브의 일례로, 보일러시스템에는 난방을 필요로 하는 각방에 난방수를 분배하는 난방수 분배기가 설치되고, 상기 난방수 분배기에는 각 방에 난방수의 공급량을 조절하기 위한 각방조절밸브가 연결된다.
통상 각 방마다 설치되는 각방조절밸브를 구동하는 밸브구동기는 난방수 분배기의 제어부로부터 구동신호를 입력받아 각각의 밸브구동기가 작동되도록 구성되어 있다.
도 1은 종래 밸브구동기의 구조를 보여주는 단면도, 도 2는 종래 밸브구동기에 사용되는 밀대뭉치의 단면도이다.
도 1에 도시된 밸브는, 모터(11)의 회전운동을 왕복운동으로 변환하여 동력을 전달하는 밸브구동부(10)와, 상기 밸브구동부(10)의 동력을 전달받아 유로의 개도량을 조절하는 밸브부(20)를 포함한다.
상기 밸브구동부(10)는, 모터(11)와, 상기 모터(11)의 회전축(11a)에 결합되어 상기 회전축(11a)과 일체로 구동되는 편심축(12)과, 상기 편심축(12)의 구동에 연동하여 상하로 이동되는 밀대뭉치(13)와, 상기 모터(11)와 편심축(12) 및 밀대뭉치(13)가 내부에 장착되는 하우징(14)을 포함하여 구성된다.
상기 밀대뭉치(13)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부 케이스(13a)와 하부 케이스(13b) 사이에 탄성부재(13c)가 개재된 구조로 이루어져 있다.
상기 밸브부(20)는, 하우징(14)의 하부에 결합부재(15)에 의해 결합되고 양측에는 유체의 입수구(21a)와 출수구(21b)가 형성되며 상기 입수구(21a)와 출수구(21b) 사이에는 밸브체(24)의 상하운동에 의해 개폐되는 개구부(25)가 형성된 밸브몸체(21)가 구비되고, 상기 밸브몸체(21)의 내측에는 상기 밀대뭉치(13)의 저면에 상단이 결합되고 상기 밸브체(24)에 하단이 결합되는 샤프트(22)와, 상기 샤프트(22)의 상하운동을 가이드하기 위한 가이드부재(23)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 종래의 밸브는 밸브체(24)가 상하로 이동하는 스트로크(Stroke)가 일정하게 설정된 구조로 이루어져 있어, 개구부(25)를 통과하는 유체의 최대 유량 조절이 불가능한 단점이 있다.
특히 각방조절밸브의 경우에는 각각의 밸브구동기가 전체적으로 동시에 작동되는 상태에서 밸브의 최대 열림량을 조절할 수 있는 구조가 미비하여 사용자가 각 방마다 설정하고자 하는 난방부하에 따른 정유량을 자유롭게 설정할 수 없는 구조로 되어 있다.
이 경우 난방을 요하지 않거나 난방부하가 작게 요구되는 방의 경우에도 밸브가 완전히 열려서 난방수가 모든 방으로 공급될 경우에는 난방에너지가 불필요하게 낭비되고, 난방을 요하는 방으로 난방수가 집중적으로 공급되지 못하므로 요구되는 난방조건에 도달하기까지 시간이 지연되어 난방 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 종래의 밸브 중에는 스트로크 가변 장치가 밸브에 장착된 구조로 이루어진 것이 있으나, 그 구조가 복잡하고 많은 수의 부품으로 구성되어 있어, 사용자가 밸브의 스트로크를 용이하게 조절하기가 어렵고 밸브의 제작 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브 하우징의 외부에서 간단한 회전 조작에 의해 밸브의 스트로크를 가변할 수 있도록 하여 밸브를 통과하는 유체의 정유량을 사용자가 용이하게 설정할 수 있는 스트로크 가변형 밸브구동기를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 스트로크 가변형 밸브구동기는, 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 일체로 구동되는 편심축과, 상기 편심축의 구동에 연동하여 상하로 이동되어 밸브체를 상하로 이동시키는 밀대뭉치와, 상기 모터와 편심축 및 밀대뭉치가 내부에 장착되는 하우징을 구비한 밸브구동기에 있어서, 상기 밀대뭉치에는 스토퍼가 구비되고; 상기 스토퍼의 상향 이동 범위를 제한하는 스트로크 조절구; 및 상기 스트로크 조절구를 고정시키는 스트로크 조절구 고정구;를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 밀대뭉치는, 하부가 개방되고 하단에는 내측으로 돌출된 제1플랜지부가 형성된 상부 케이스; 상부가 개방되고 상단에는 상기 제1플랜지부의 상측에 위치하며 외측으로 돌출된 제2플랜지부가 형성된 하부 케이스; 및 상기 상부 케이스의 상단 내측면과 상기 하부 케이스의 하단 내측면에 각각 양단이 고정된 탄성부재;로 구성될 수 있다.
또한 상기 스토퍼는 상기 상부 케이스의 외주면을 따라 외측으로 돌출 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 스트로크 조절구에는, 상기 스토퍼의 상향 이동을 제한하는 걸림턱이 구비되어, 상기 밀대뭉치가 하사점에서 상사점으로 이동시 상기 스토퍼의 상단은 상기 걸림턱의 하단에 걸려 상기 밸브체의 스트로크가 조절되는 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 스트로크 조절구와 스트로크 조절구 고정구는 나사결합으로 연결되어, 상기 스트로크 조절구의 회전시, 상기 스트로크 조절구는 상기 스트로크 조절구 고정구의 상하로 이동하는 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 스트로크 조절구는, 상기 스트로크 조절구 고정구와 나사결합되는 나사산이 형성된 원통구; 상기 원통구의 일측에 연결되어 상기 하우징의 일측에 절개된 슬롯을 관통하여 상기 하우징의 외측으로 연장되는 연결구; 및 상기 하우징의 외측으로 연장된 상기 연결구의 단부에 구비된 손잡이;로 구성될 수 있다.
또한 상기 스트로크 조절구의 손잡이를 좌우로 회전시, 상기 스트로크 조절구가 상기 스트로크 조절구 고정구를 중심으로 좌우로 회전함과 동시에 상기 스트로크 조절구의 걸림턱이 상하로 이동하는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에 의하면, 밸브 하우징의 외부로 연장된 스트로크 조절구의 손잡이를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 간단한 조작에 의해 밸브의 스트로크를 가변시켜 밸브를 통과하는 유체의 정유량을 요구되는 냉난방 부하에 맞추어 사용자가 용이하게 설정할 수 있게 되므로, 에너지의 불필요한 손실을 방지하고 냉난방 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 스토퍼가 구비된 밀대뭉치와, 상기 스토퍼의 이동을 제한하는 스트로크 조절구로 이루어진 간단한 구조의 밸브구동부에 의해 스트로크의 조절이 가능하므로 스트로크 조절을 위한 부품수를 줄여 밸브 구조를 단순화함으로써 밸브의 제작 단가를 낮추고 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 밸브구동기의 구조를 보여주는 단면도,
도 2는 종래 밸브구동기에 사용되는 밀대뭉치의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기의 구조를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에 사용되는 밀대뭉치의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에 사용되는 스트로크 조절구의 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 스트로크 조절구의 종단면도,
도 7은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에서 하우징의 외측으로 스트로크 조절구의 손잡이가 돌출된 모습을 보여주는 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에서 스트로크가 조절되는 상태를 설명하기 위한 도면으로, 도 8은 스트로크가 100%인 경우, 도 9는 스트로크가 50%인 경우, 도 10은 스트로크가 0%인 경우를 각각 나타낸 것이다.
** 부호의 설명 **
10,100 : 밸브구동부 11,110 : 모터
11a,111 : 회전축 12,120 : 편심축
13,130 : 밀대뭉치 13a,131 : 상부 케이스
13b,132 : 하부 케이스 13c,133 : 탄성부재
14,140 : 하우징 15,170 : 결합부재
20,200 : 밸브부 21,210 : 밸브몸체
21a,201 : 입수구 21b,202 : 출수구
22,220 : 샤프트 23,230 : 가이드부재
24,240 : 밸브체 25,250 : 개구부
131a : 스토퍼 131b : 제1플랜지부
132a : 샤프트 접촉부 132b : 제2플랜지부
141 : 슬롯 150 : 스트로크 조절구
151 : 원통구 152 : 나사산
153 : 걸림턱 154 : 연결구
155 : 손잡이 160 : 스트로크 조절구 고정구
162 : 나사산 235 : 탄성부재
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기의 구조를 보여주는 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에 사용되는 밀대뭉치의 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에 사용되는 스트로크 조절구의 사시도, 도 6은 도 5에 도시된 스트로크 조절구의 종단면도, 도 7은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에서 하우징의 외측으로 스트로크 조절구의 손잡이가 돌출된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기는, 모터(110)의 회전운동을 왕복운동으로 변환하여 동력을 전달하는 밸브구동부(100)와, 상기 밸브구동부(100)의 동력을 전달받아 난방수 유로를 개폐하는 밸브부(200)를 포함한다.
상기 밸브구동부(100)는, 모터(110)와, 상기 모터(110)의 회전축(111)에 결합되어 상기 회전축(111)과 일체로 구동되는 편심축(120)과, 상기 편심축(120)의 구동에 연동하여 상하로 이동되어 유로를 개폐하는 밸브체(240)를 상하로 이동시키는 밀대뭉치(130)와, 상기 모터(110)와 편심축(120) 및 밀대뭉치(130)가 내부에 장착되는 하우징(140)과, 상기 밀대뭉치(130)의 상향 이동 범위를 제한하는 스트로크 조절구(150) 및 상기 스트로크 조절구(150)를 고정시키는 스트로크 조절구 고정구(160)를 포함하여 구성된다.
상기 밀대뭉치(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132) 및 탄성부재(133)로 구성된다.
상기 상부 케이스(131)는 외주면을 따라 외측으로 스토퍼(131a)가 돌출 형성되어 있고, 상부 케이스(131)의 하부는 개방되어 있으며, 그 하단에는 내측으로 돌출된 형상의 제1플랜지부(131b)가 형성되어 있다.
상기 하부 케이스(132)는 그 저면에 샤프트(220)의 상단과 접하는 샤프트 접촉부(132a)가 마련되고, 하부 케이스(132)의 상부는 개방되어 있으며, 그 상단에는 상기 제1플랜지부(131b)의 상측에 위치하며 외측으로 돌출된 제2플랜지부(132b)가 형성되어 있다.
상기 탄성부재(133)는 상부 케이스(131)의 상단 내측면과 하부 케이스(132)의 하단 내측면에 각각 고정되어, 상부 케이스(131)의 상단과 하부 케이스(132)의 하단이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하게 된다.
상기 탄성부재(133)는 모터(110)의 구동에 따라 편심축(120)을 통해 상부 케이스(131)로 전달되는 동력을 하부 케이스(132)와 그 하측에 연결되는 샤프트(220) 및 밸브체(240)로 전달함과 동시에 밸브가 완전히 닫힌 상태에서는 편심축(120)의 회전에 의한 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)의 상하 유격을 흡수하는 역할을 한다.
상기 하우징(140)의 하단 중앙부에는 상기 밀대뭉치(130)가 내측에 수용되어 상기 밀대뭉치(130)의 상하 이동을 가이드하는 스트로크 조절구 고정구(160)가 구비된다.
상기 스트로크 조절구 고정구(160)는 상기 하우징(140)의 바닥면으로부터 상측으로 돌출된 원통형상으로 이루어지고, 상기 밀대뭉치(130)의 스토퍼(131a)는 스트로크 조절구 고정구(160)의 내측면에 접촉되어 상하로 슬라이딩되며, 스트로크 조절구 고정구(160)의 외측면에는 나사산(162)이 형성되어 있다.
상기 스트로크 조절구(150)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스트로크 조절구 고정구(160)의 외측면에 형성된 나사산(162)에 치합되는 나사산(152)이 내측면에 형성되어 상기 스트로크 조절구 고정구(160)와 나사결합되는 원통부(151)와, 상기 원통부(151)의 일측에 연결되어 상기 하우징(140)의 일측에 횡방향으로 절개된 슬롯(141)을 관통하여 하우징(140)의 외측으로 연장되는 연결구(154)와, 상기 하우징(140)의 외측으로 연장된 연결구(154)의 단부에 구비된 손잡이(155)로 구성된다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 원통구(151)의 상단에는 하측으로 돌출된 걸림턱(153)이 구비되어, 상기 밀대뭉치(130)가 하사점에서 상사점을 향해 이동할 때 스토퍼(131a)의 상면이 걸림턱(153)의 하단에 걸려 밀대뭉치(130)의 상향 이동이 제한하게 된다.
도 7을 참조하면, 상기 슬롯(141)이 형성된 하우징(140)의 외측면에는 밸브의 최대 열림과 최소 열림을 나타내는 문구와 함께 100% ~ 0% 까지 스트로크를 표시하는 수치가 기입될 수 있다.
상기 슬롯(141)의 외측으로 돌출된 손잡이(155)를 좌측으로 회전하게 되면, 손잡이(155)와 연결구(154)를 통해 연결되는 원통구(151)는 나사결합에 의한 상대운동을 통해 스트로크 조절구 고정구(160)의 상측으로 이동하게 되어, 상기 원통구(151)에 구비된 걸림턱(153)이 상향 이동하게 되므로 밀대뭉치(130)의 스토퍼(131a)의 상향 이동 가능한 높이가 높아져 스트로크가 커지게 된다.
이와 반대로, 손잡이(155)를 우측으로 회전하게 되면, 스트로크 조절구(150)의 원통구(151)는 스트로크 조절구 고정구(160)의 하측으로 이동하게 되어, 상기 원통구(151)에 구비된 걸림턱(153)이 하향 이동하게 되므로 밀대뭉치(130)의 스토퍼(131a)의 상향 이동 가능한 높이가 그만큼 낮아져 스트로크가 감소하게 된다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 밸브부(200)는 하우징(140)의 하부에 결합부재(170)에 의해 결합되고 양측에는 난방수의 입수구(201)와 출수구(202)가 형성되며 상기 입수구(201)와 출수구(202) 사이에는 밸브체(240)의 상하운동에 의해 개폐되는 개구부(250)가 형성된 밸브몸체(210)가 구비되고, 상기 밸브몸체(210)의 내측에는 상기 밀대뭉치(130) 저면에 형성된 샤프트 접촉부(132a)에 상단이 결합되고 상기 밸브체(240)에 하단이 결합되는 샤프트(220)와, 상기 샤프트(220)의 상하운동을 가이드하기 위한 가이드부재(230)가 구비된다.
상기 가이드부재(230)의 내부에는 상기 샤프트(220)를 밀대뭉치(130) 측으로 가압하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(235)가 설치되어, 상기 편심축(120)과 밀대뭉치(130)가 서로 이격된 위치에 있을 경우에는 상기 밀대뭉치(130)의 스토퍼(131a)는 스트로크 조절구(150)의 걸림턱(153)에 걸려 있는 상태가 된다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 스트로크 가변형 밸브구동기에서 스트로크가 조절되는 작용을 설명한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기에서 스트로크가 조절되는 상태를 설명하기 위한 도면으로, 도 8은 스트로크가 100%인 경우, 도 9는 스트로크가 50%인 경우, 도 10은 스트로크가 0%인 경우를 각각 나타낸 것으로, 도 3에서 A-A 선 기준 단면도를 나타낸 것이며, (a)는 스트로크 조절구(150)의 손잡이(155)가 위치된 상태, (b)는 상사점에서의 밸브구동기의 모습, (c)는 하사점에서의 밸브구동기의 모습을 나타낸 것이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 스트로크 조절구(150)의 손잡이(155)를 좌측으로 완전히 회전시키면, 스트로크 조절구(150)가 스트로크 조절구 고정구(160)의 상측으로 이동하게 되어 스트로크 조절구(150)의 걸림턱(153) 또한 상측으로 이동하게 되므로 (b)에 도시된 상사점과 (c)에 도시된 하사점 사이의 스트로크는 100%가 된다.
이 경우 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 밸브가 상사점에 위치한 상태에서는 개구부(250)를 통과하는 유량의 최대 열림 상태가 되며, 모터(110)의 구동에 의한 편심축(120)의 회전에 연동하여 상기 밀대뭉치(130)와 샤프트(220) 및 밸브체(240)는 100% 스트로크 범위에서 상하로 운동하게 된다.
도 8의 (c)에는 밸브가 하사점에 위치하여 완전히 닫힌 상태에서 밀대뭉치(130) 내부의 탄성부재(133)에서 편심축(120)의 회전에 의한 상부 케이스(131)와 하부 케이스(132)의 상하 유격을 흡수하는 모습이 도시되어 있다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 스트로크 조절구(150)의 손잡이(155)가 스트로크 50%인 위치가 되도록 우측으로 회전시키면, 스트로크 조절구(150)가 스트로크 조절구 고정구(160)의 하측으로 이동하게 되어 스트로크 조절구(150)의 걸림턱(153) 또한 스트로크 100%일 때 간격의 절반 만큼 하측으로 이동하게 된다.
이 경우 스토퍼(131a)는 걸림턱(153)이 위치한 높이 이상으로는 이동이 제한되며, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 밀대뭉치(130)가 상사점 근방에 위치된 상태에서는 밀대뭉치(130)와 편심축(120)이 서로 이격되어 모터(110)의 동력이 상기 밀대뭉치(130)로 전달되지 않고 차단된다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 스트로크 조절구(150)의 손잡이(155)를 우측으로 완전히 회전시켜 스트로크 0%에 위치하게 되면, 모터(110)가 구동되어 편심축(120)이 회전하게 되더라도 상사점과 하사점에 관계없이 밸브체(240)가 개구부(250)를 완전히 닫고 있는 상태가 유지된다.
도 8 내지 도 10에서는 스트로크가 100%, 50%, 0%인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 손잡이(155)의 회전 정도를 달리할 경우 스트로크는 0~100% 범위 내에서 가변될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 밸브의 스트로크를 스트로크 조절구(150)의 손잡이(155)를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 간단한 조작을 통하여 사용자가 하우징(140)의 외부에서 밸브의 스트로크, 즉 밸브의 최대 열림량을 용이하게 설정할 수 있게 되므로, 각방조절밸브의 경우 각 방으로 공급되는 난방수의 유량을 각 방의 난방부하에 맞추어 개별적으로 설정할 수 있게 되고, 이에 따라 난방 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 스트로크 가변형 밸브구동기는, 각방조절밸브 이외에 유체의 정유량을 조절하기 위해 유로 상에 설치되는 각종 밸브구동기에도 적용되어 실시될 수 있으며, 이러한 변형 실시 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축과 일체로 구동되는 편심축과, 상기 편심축의 구동에 연동하여 상하로 이동되어 밸브체를 상하로 이동시키는 밀대뭉치와, 상기 모터와 편심축 및 밀대뭉치가 내부에 장착되는 하우징을 구비한 밸브구동기에 있어서,
    상기 밀대뭉치에는 스토퍼가 구비되고;
    상기 스토퍼의 상향 이동 범위를 제한하는 스트로크 조절구; 및
    상기 스트로크 조절구를 고정시키는 스트로크 조절구 고정구;
    를 구비한 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀대뭉치는,
    하부가 개방되고 하단에는 내측으로 돌출된 제1플랜지부가 형성된 상부 케이스;
    상부가 개방되고 상단에는 상기 제1플랜지부의 상측에 위치하며 외측으로 돌출된 제2플랜지부가 형성된 하부 케이스; 및
    상기 상부 케이스의 상단 내측면과 상기 하부 케이스의 하단 내측면에 각각 양단이 고정된 탄성부재;로 이루어진 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 상부 케이스의 외주면을 따라 외측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스트로크 조절구에는, 상기 스토퍼의 상향 이동을 제한하는 걸림턱이 구비되어, 상기 밀대뭉치가 하사점에서 상사점으로 이동시 상기 스토퍼의 상단은 상기 걸림턱의 하단에 걸려 상기 밸브체의 스트로크가 조절되는 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스트로크 조절구와 스트로크 조절구 고정구는 나사결합으로 연결되어,
    상기 스트로크 조절구의 회전시, 상기 스트로크 조절구는 상기 스트로크 조절구 고정구의 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스트로크 조절구는,
    상기 스트로크 조절구 고정구와 나사결합되는 나사산이 형성된 원통구;
    상기 원통구의 일측에 연결되어 상기 하우징의 일측에 절개된 슬롯을 관통하여 상기 하우징의 외측으로 연장되는 연결구; 및
    상기 하우징의 외측으로 연장된 상기 연결구의 단부에 구비된 손잡이;로 이루어진 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스트로크 조절구의 손잡이를 좌우로 회전시, 상기 스트로크 조절구가 상기 스트로크 조절구 고정구를 중심으로 좌우로 회전함과 동시에 상기 스트로크 조절구의 걸림턱이 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 스트로크 가변형 밸브구동기.
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