KR100972742B1 - 온수 조절밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수 조절밸브에 관한 것으로, 유체의 흐름을 개폐하도록 배관에 장착되는 밸브부와, 하우징의 내부에 장착되어 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 따라 회전되는 구동모터와, 하우징의 외부에 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하는 수동 핸들과, 구동모터와 수동 핸들 중 어느 하나로부터 발생하는 구동력을 상기 밸브부로 전달하는 동력 전달부를 포함하는 밸브 구동부를 포함하되, 동력 전달부가, 수동 핸들의 조작력을 전달하는 베벨기어와, 베벨기어에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 회전축에 형성되어 회전축의 회전에 따라 회전하면서 밸브부를 작동시키는 구동캠과, 구동모터의 구동축에 고정되는 제1기어와, 회전축에 고정되는 제2 기어와, 제1 기어와 제2 기어에 기어 물림되는 중간기어와, 중간기어를 상하방향으로 직선 이동 가능하게 지지하는 슬라이더와, 슬라이더에 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 기어부를 포함한다.

Description

온수 조절밸브{HOT-WATER CONTROL VALVE}
본 발명은 온수를 조절하는 온수 조절밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기적인 신호에 의한 자동 조작과 더불어 수동으로 조작할 수 있도록 한 온수 조절밸브에 관한 것이다.
일반적으로 온수 조절밸브는 난방 면적이 상기한 각 실별 난방제어를 효율적으로 하기 위해 각 실별로 온수를 분배 공급하는 실내 난방배관에 설치되어 난방용 온수의 온도 또는 실내 온도의 변화에 따라 자동으로 물의 흐름을 단속하여 적정한 온도가 유지되도록 하는 밸브이다.
이러한 온수 조절밸브는 난방수의 흐름을 적절하게 개폐하여 유량의 불필요한 공급에 따른 난방 불균형을 해소하고 에너지소비를 최소화할 수 있으며 쾌적한 난방을 이룩할 수 있도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 온수 조절밸브의 단면도이다.
종래에 사용되는 온수 조절밸브는 유체가 흐르는 배관에 설치되어 유체의 흐름을 단속하는 밸브부(10)와, 이 밸브부(10)의 상측에 설치되어 외부에서 인가되는 신호에 따라 밸브부(10)를 구동시키는 밸브 구동부(30)로 구성된다.
밸브부(10)는 양쪽 끝부분에 유체가 흐르는 배관(16)이 연결되고 내부에 밸브시트(14)가 형성되는 밸브바디(12)와, 이 밸브바디(12)에 수직방향으로 직선 이동 가능하게 배치되어 밸브 구동부(30)의 구동에 따라 직선 이동되는 밸브로드(18)와, 이 밸브로드(18)의 끝부분에 장착되어 밸브시트(14)에 접촉되거나 밸브시트(14)에서 분리되어 밸브의 개폐작용을 하는 밸브판(20)으로 구성된다.
밸브로드(18)의 외주면에는 밸브로드(18)를 원상태로 복귀시키는 리턴 스프링(22)이 장착된다.
밸브 구동부(30)는 밸브바디(12)에 장착되는 하우징(32)과, 이 하우징(32) 내부에 장착되어 구동력을 발생시키는 구동모터(34)와, 이 구동모터(34)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 밸브로드(18)를 직선 운동시키는 동력 전달부(40)를 포함한다.
동력 전달부(40)는 구동모터(34)에 연결되어 구동모터(34)의 구동에 따라 회전 운동되는 회전축(42)과, 이 회전축(42) 상에 일체로 형성되는 구동캠(44)과, 이 구동캠(44)과 접촉되어 구름 운동되는 롤러(46)와, 이 롤러(46)가 회전 가능하게 지지되고 구동캠(44)의 회전에 따라 직선 이동되는 작동로드(48)와, 작동로드(48)가 삽입되고 작동로드(48)의 작동에 따라 상하 직선 이동되면서 밸브로드(18)를 작동시키는 플런저(50)로 구성된다.
작동로드(48)와 플런저(50) 사이에는 스프링(52)이 장착되어 작동로드(48)의 작동력을 플런저로(50)로 전달한다.
이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 온수 조절밸브는 사용자가 외부 조절기를 조작하여 외부 조절기에서 발생된 전기적인 신호에 따라 구동모터(34)로 전원이 인가되어 구동모터(34)가 구동된다.
구동모터(34)의 구동에 의해 회전축(42)이 회전되고 이 회전축(42) 상에 형성된 구동캠(44)이 회전되면서 플런저(50)를 직선 이동시키고, 플런저(50)가 밸브 로드(18)를 밀어주면 밸브판(20)이 밸브시트(14)에 밀착되어 유로가 폐쇄된다.
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 온수 조절밸브는 외부 조절기에서 발생되는 전기적인 신호에 의해서만 구동모터가 작동되어 밸브가 작동되기 때문에 비상 상황이 발생되거나 전기적인 신호에 의한 조작이 어려울 때 밸브를 개폐할 수 없어 비상 상황에 적절하게 대처할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 밸브 구동기에 밸브를 수동으로 조작할 수 있는 수동 조작부를 설치하여 비상 상황이 발생되거나 전기적인 신호에 의한 밸브조작이 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있도록 하는 온수 조절밸브를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 온수 조절밸브는 유체의 흐름을 개폐하도록 배관에 장착되는 밸브부와, 상기 밸브부를 구동시키는 밸브 구동부로 구성되고, 밸브 구동부는 밸브 부의 일측에 장착되는 하우징과, 하우징에 내장되어 전기적인 신호에 따라 구동되는 구동모터와, 하우징의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하는 수동 핸들과, 구동모터와 수동 핸들 중 어느 하나에서 발생되는 구동력을 밸브부로 전달하는 동력 전달부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 동력 전달부는 수동 핸들의 조작력을 전달하는 베벨기어와, 베벨기어에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 회전축에 형성되어 회전축의 회전에 따라 회전하면서 밸브부를 작동시키는 구동캠과, 구동모터의 구동축에 고정되는 제1 기어와, 회전축에 고정되는 제2 기어와, 제1 기어와 제2 기어에 기어 물림되는 중간기어와, 중간기어를 상하방향으로 직선 이동 가능하게 지지하는 슬라이더와, 슬라이더에 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 기어부를 포함한다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명의 온수 조절밸브는 밸브 구동부에 수동 핸들 을 설치하고, 수동핸들을 조작할 때에는 구동모터와의 동력을 차단하여 수동핸들의 조작이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 비상 상황이 발생되거나 전기적인 신호에 의한 밸브조작이 어려울 때 밸브를 수동으로 조작할 수 있도록 하는 장점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 조절밸브의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 조절밸브의 단면도이다.
본 발명에 따른 온수 조절밸브는 유체가 통과하는 배관(160)이 양단에 장착되고 유체의 흐름을 단속하는 밸브부(100)와, 이 밸브부(100)의 상측에 설치되어 밸브부(100)를 구동시키는 밸브 구동부(200)로 구성된다.
밸브부(100)는 양쪽 끝부분에 유체가 흐르는 배관(160)이 연결되고 내부에 밸브시트(190)가 형성되는 밸브바디(110)와, 이 밸브바디(110)에 수직방향으로 직선 이동 가능하게 배치되어 밸브 구동부(200)의 구동에 따라 직선 이동되는 밸브로드(120)와, 이 밸브로드(120)의 끝부분에 장착되어 밸브시트(190)에 접촉되거나 밸브시트(190)에서 분리되어 밸브의 개폐작용을 하는 밸브판(130)으로 구성된다.
밸브바디(110)의 양쪽 끝부분에는 배관(160)이 밀봉 가능하게 장착되는 소켓(140)이 나사 결합되고 밸브바디(110)의 일측에는 밸브 구동부(200)와 연결되는 제1연결부(150)가 형성되고, 이 제1연결부(150)의 내부에는 밸브로드(120)가 직선 이동 가능하게 지지되는 지지부(170)가 장착된다.
그리고, 지지부(170)의 내부에는 밸브로드(120)를 원상태로 복귀시키는 리턴 스프링(180)이 장착된다.
밸브 구동부(200)는 밸브바디(110)에 형성되는 제1연결부(150)에 장착되는 하우징(210)과, 이 하우징(210) 내부에 장착되어 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 따라 구동력을 발생시키는 구동모터(220)와, 작업자가 직접 수동으로 조작하여 구동력을 발생시키는 수동 핸들(230)과, 상기 구동모터(220)와 수동 핸들(230) 중 어느 하나에서 발생되는 구동력을 밸브부(100)로 전달하는 동력 전달부(300)를 포함한다.
하우징(210)의 일측에는 밸브부(100)에 형성되는 제1연결부(150)에 체결되는 제2연결부(240)가 형성되고, 제1연결부(150)와 제2연결부(240)는 소켓(250)에 의해 상호 체결될 수 있다.
구동모터(220)는 외부 조절기에서 전기적인 신호가 발생되면 전원이 인가되고 이에 따라 구동되면서 구동력을 발생시키며, 일방향으로만 회전되는 단방향 회전형 모터가 사용될 수 있다.
수동 핸들(230)은 하우징(210)의 외부로 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하고, 하우징(210)에 회전 가능하게 지지된다.
동력 전달부(300)는 하우징(210)에 수평방향으로 배치되어 회전 가능하게 지지되고 구동모터(220)와 수동 핸들(230) 중 어느 하나로부터 전달되는 구동력에 의 해 회전되는 회전축(310)과, 이 회전축(310) 상에 형성되는 구동캠(320)과, 이 구동캠(320)과 접촉되어 구름 운동되는 롤러(330)와, 이 롤러(330)가 회전 가능하게 지지되고 구동캠(320)의 회전에 따라 직선 이동되는 작동로드(340)와, 작동로드(340)가 삽입되고 작동로드(340)의 작동에 따라 상하 직선 이동되면서 밸브로드(120)를 작동시키는 플런저(350)로 구성된다.
여기에서, 작동로드(340)와 플런저(350) 사이에는 스프링(360)이 장착되어 작동로드(340)의 작동력이 스프링(360)을 통해 플런저(350)로 전달될 수 있도록 한다.
수동 핸들(230)과 회전축(310) 사이에는 베벨기어(380a,380b)가 설치되어 수동 핸들(230)의 구동력을 회전축(310)으로 전달한다. 이 베벨기어(380a,380b)는 수동 핸들(230)에 연결되어 수평하게 배치되는 제1베벨기어(380a)와, 이 제1베벨기어(380a)와 기어 물림되고 회전축(310)의 일측단에 고정되어 수직하게 배치되는 제2베벨기어(380b)로 구성된다.
회전축(310)과 구동모터(220) 사이에는 구동모터(220)의 구동력을 회전축(310)으로 전달하고 수동 핸들(230)이 조작될 때 회전축(310)과 구동모터(220) 사이의 동력 전달을 차단하는 기어부(400)가 설치된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어부를 나타낸 일부 사시도이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어부의 측면도이다.
기어부(400)는 구동모터(220)의 구동축 상에 장착되는 제1기어(410)와, 회전축(310) 상에 장착되는 제2기어(420)와, 제1기어(410)와 제2기어(420) 사이에 기어 물림되어 제1기어(410)의 회전력을 제2기어(420)로 전달하는 중간기어(430)로 구성된다.
여기에서, 중간기어(430)는 하우징(210) 내부에 상하방향으로 직선 이동 가능하게 장착되는 슬라이더(440)에 지지되고 상기 슬라이더(440)에는 슬라이더(440)를 상측방향으로 밀어주는 탄성력을 제공하는 스프링(450)이 장착된다.
따라서, 상기 중간기어(430)는 슬라이더(440)에 의해 상하방향으로 직선 이동 가능하게 지지되어 구동모터(220)가 구동되면 스프링(450)의 탄성력에 의해 제1기어(410)와 제2기어(420) 사이에 기어 물림된 상태를 유지하여 제1기어(410)의 회전력을 제2기어(420)로 전달하고, 수동 핸들(230)을 조작하게 되면 스프링(450)의 탄성력을 극복하고 하측으로 이동되어 제1기어(410)에서 분리되어 구동모터(220)와 회전축(310) 사이의 동력을 차단시키는 역할을 한다.
상기한 바와 같이 구성되는 온수 조절밸브의 작용을 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 외부 조절기가 작동되어 밸브를 닫아주는 방향으로 전기적인 신호를 인가하면 구동모터(220)로 전원이 인가되어 구동모터(220)가 구동되어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 기어(410)가 화살표 A 방향으로 회전되고 제1 기어(410)와 기어 물림된 중간기어(430)가 화살표 B방향으로 회전되고 중간기어(430)와 기어 물림된 제2 기어(420)가 화살표 C방향으로 회전된다. 이때, 회전축(310)은 시계 방향으로 회전된다. 회전축(310)은 시계 방향으로 회전하면, 회전축(310)에 형성된 구동캠(도3의 참조부호 320)이 회전되면서 롤러(도3의 참조부호 330)를 눌러주고 롤러(330)가 연결된 작동로드(도3의 참조부호 340)의 작용력이 스프링(도3의 참조부호 360)을 통해 플런저(도3의 참조부호 350)로 전달되어 플런저(350)가 하강된다.
그러면 플런저(350)와 접촉된 밸브로드(도3의 참조부호 120)가 하강되면서 밸브로드(도3의 참조부호 120)의 끝부분에 장착된 밸브판(도3의 참조부호 130)이 밸브시트(도3의 참조부호 190)에 밀착되어 유로를 차단한다. 이때, 회전축(310)은 180도 회전되어 밸브가 닫힌 상태를 유지할 수 있도록 한다
그리고, 밸브를 열어주는 방향으로 전기적인 신호가 구동모터(220)에 인가되면 제1 기어(410)가 화살표 A′방향으로 회전되고 제1 기어(410)와 기어 물림된 중간기어(430)가 화살표 B′방향으로 회전되고 중간기어(430)와 기어 물림된 제2 기어(420)가 화살표 C′방향으로 회전된다. 이때 회전축(310)이 시계 방향으로 180도 회전되어 밸브로드(도3의 참조부호 120)가 상승되면서 밸브판(도3의 참조부호 130)이 밸브시트(도3의 참조부호 190)에서 분리되어 밸브가 열린 상태를 유지하도록 한다.
그리고, 수동 핸들(도3의 참조부호 230)을 조작하여 밸브를 개폐할 경우, 사용자가 수동 핸들(230)을 돌리면 수동 핸들(230)에 연결된 제1베벨기어(380a)가 회전되고 제1베벨기어(380a)와 기어 물림된 제2베벨기어(380b)가 회전되면서 회전축(310)을 회전시킨다. 그러면 구동캠(320)이 회전되면서 위에서 설명한 바와 같이, 밸브를 닫아주거나 열어주는 동작을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 조절밸브의 기어부의 작동상태를 나타낸 작동 상태도이다.
일 실시예에 있어서, 구동모터(220)가 도 5에 도시한 바와 같이 시계방향으로만 회전되는 단방향 회전형 모터로 구현되거나, 구동모터가 손상되거나, 비상상황이 발생되어 구동모터로 전원공급이 차단되는 경우, 수동 핸들(도3의 참조부호 230)을 조작할 때에는 구동모터(220)와 회전축(310) 사이의 동력전달은 차단된다.
좀 더 자세히 설명하면, 수동 핸들(도3의 참조부호 230) 조작에 따라 제2 기어(420)가 화살표 D 방향으로 회전하면 중간기어(430)는 E 방향으로 회전을 한다. 이때, 중간기어(430)와 기어 물림된 제1 기어(410)는 구동모터(220)가 시계방향으로만 회전되는 단방향 회전형 모터이기 때문에 시계 반대방향으로 회전되지 않는다. 이에, 제2 기어(420)와 기어 물림된 중간기어(430)는 화살표 F방향으로 힘이 발생된다. 또한, 중간기어(430)를 지지하는 슬라이더(440) 역시 중간기어(430)에서 발생하는 F방향으로 힘을 받게 되어 스프링(450)의 탄성력을 극복하게 된다. 이에 따라, 중간기어(430)는 제1 기어(410)에서 분리되면서 회전하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 온수 조절밸브는 평소에 외부 조절기로부터 인가되는 전기신호에 따라 구동모터로 전원이 인가되어 밸브의 개폐작용을 수행하고, 구동모터가 손상되거나 비상상황이 발생되어 구동모터로 전원 공급이 어려울 때에는 사용자가 직접 수동 핸들을 조작하여 밸브의 개폐작용을 수행할 수 있도록 한다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 수온 조절밸브의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 기어부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온 조절밸브의 기어부의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어부의 작동 상태도이다.

Claims (6)

  1. 유체의 흐름을 개폐하도록 배관에 장착되는 밸브부와;
    하우징, 상기 하우징의 내부에 장착되어 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 따라 회전되는 구동모터, 상기 하우징의 외부에 노출되게 설치되어 사용자가 직접 조작하는 수동 핸들, 상기 구동모터와 수동 핸들 중 어느 하나로부터 발생하는 구동력을 상기 밸브부로 전달하는 동력 전달부를 포함하는 밸브 구동부를 포함하며,
    상기 동력 전달부가:
    상기 수동 핸들의 조작력을 전달하는 베벨기어;
    상기 베벨기어에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전축;
    상기 회전축에 형성되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 밸브부를 작동시키는 구동캠;
    상기 구동모터의 구동축에 고정되는 제1기어와, 상기 회전축에 고정되는 제2 기어와, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어에 기어 물림되는 중간기어와, 상기 중간기어를 상하방향으로 직선 이동 가능하게 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더에 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 기어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 조절밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동모터는 한쪽 방향으로만 회전되는 단방향 회전형 모터인 것을 특징으로 하는 온수 조절밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베벨기어가:
    상기 수동 핸들에 연결되는 제1 베벨기어; 및
    상기 제1 베벨기어와 기어 물림되고, 상기 회전축의 일측단이 고정되는 제2 베벨기어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 조절밸브.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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