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KR101740337B1 - Electrical driving ball valve for controlling precise quantity of flow - Google Patents

Electrical driving ball valve for controlling precise quantity of flow Download PDF

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KR101740337B1
KR101740337B1 KR1020170006307A KR20170006307A KR101740337B1 KR 101740337 B1 KR101740337 B1 KR 101740337B1 KR 1020170006307 A KR1020170006307 A KR 1020170006307A KR 20170006307 A KR20170006307 A KR 20170006307A KR 101740337 B1 KR101740337 B1 KR 101740337B1
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closing
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KR1020170006307A
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신규재
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부산외국어대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention discloses an electric ball valve capable of precisely controlling a flow wirelessly, including: a valve body (10); an opened/closed shaft (12); a speed reduction gear box (20); a driving motor (30); a potentiometer (40); a cam (50); a pair of limit switches (60); a wireless transmitter/receiver (90); a microcomputer (300); a servo amp (200); and a power supply (400). The present invention can precisely control a flow in a manner that controls an operation of a driving motor by detecting a displacement of a rotation angle in real time, and that precisely controls a desired opening/closing value.

Description

무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브{Electrical driving ball valve for controlling precise quantity of flow}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric ball valve,

본 발명은 전동 볼 밸브에 관한 것으로, 상세하게는 무선으로 볼의 개폐각을 감지하여 개폐각을 제어함으로써 정밀하게 유량을 제어할 수 있는 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric ball valve, and more particularly, to an electric ball valve capable of precisely controlling a flow rate by controlling an opening / closing angle by detecting an opening / closing angle of a ball wirelessly.

일반적으로 볼 밸브는 나사에 의해 소정 형상의 볼을 밸브 시트에 밀착하여 회전함으로써 유로를 개폐하거나 유체의 흐름을 조절하는 밸브이다. 상기 볼 밸브는 밸브의 개폐 속도가 빠르고 내압성이 있어 상수관이나 가스관 등에 주로 사용되고 있다.In general, a ball valve is a valve that opens and closes a flow path or controls a flow of a fluid by rotating a ball of a predetermined shape by a screw in close contact with a valve seat. The ball valve is mainly used for a water pipe, a gas pipe or the like because of its high valve opening and closing speed and its pressure resistance.

상기 볼 밸브는 내장된 볼의 형상에 따라 구의 형태를 갖는 구형 밸브, 볼에 노치가 형성된 노치형 밸브 및 반구의 형태를 갖는 반구형 밸브 등으로 구별된다.The ball valve is classified into a spherical valve having a spherical shape, a notched valve having a notch formed in the ball, and a hemispherical valve having a hemispherical shape according to the shape of the ball embedded therein.

도 1은 종래 수동 볼 밸브의 단면도이다.1 is a sectional view of a conventional manual ball valve.

도시된 바와 같이, 일반적인 볼 밸브는 핸들(1)과 볼(2)이 샤프트 (3)을 통해 연결되어 있으며, 상기 볼(2)은 상기 본체(4)의 내부에 마련된 볼 안착구에 구비된다. 상기 핸들(1)이 회전되면 그 회전력이 샤프트(3)를 통해 볼(2)에 전달된다. 따라서, 상기 볼(2)이 90도 회전되어 볼(2)의 중심에 형성된 구멍(2a)의 중심선이 본체(4)에 형성된 유로(4a, 4b)의 중심선과 일치되면 유로가 개방되고, 그 반대로 볼(2)에 형성된 구멍(2a)의 중심선이 본체(4)에 형성된 유로(4a, 4b)의 중심선과 90도 각을 이루게 되면 유로가 차단된다.As shown in FIG. 1, a conventional ball valve has a handle 1 and a ball 2 connected to each other through a shaft 3, and the ball 2 is provided in a ball seat provided in the main body 4 . When the handle (1) is rotated, its rotational force is transmitted to the ball (2) through the shaft (3). Therefore, when the ball 2 is rotated 90 degrees and the center line of the hole 2a formed at the center of the ball 2 coincides with the center line of the flow paths 4a and 4b formed in the main body 4, Conversely, when the center line of the hole 2a formed in the ball 2 forms an angle of 90 degrees with the center line of the flow paths 4a and 4b formed in the main body 4, the flow path is blocked.

이와 같이 종래의 수동 볼 밸브는 핸들로 볼의 회전을 조절하여 유로를 개방 또는 차단함으로써 유로를 통해 흐르는 유체의 흐름을 단속한다.As described above, the conventional manual ball valve controls the rotation of the ball with the handle to open or shut off the flow path, thereby interrupting the flow of the fluid flowing through the flow path.

수동의 불편함 때문에 개발된 자동 볼 밸브(Automatic Ball Valve)는 볼 밸브에 엑츄에이터를 결합하여 유체 유로의 온오프(On/Off)를 동력(전동식, 공압식, 유압식)에 따라 제어하는 볼 밸브를 말한다.An automatic ball valve developed for the inconvenience of manual control means a ball valve that controls the on / off of fluid flow by power (electric type, pneumatic type, hydraulic type) by connecting an actuator to ball valve .

도 2는 종래 자동 볼 밸브의 구성품 간의 결합도이다.2 is a coupling diagram of the components of a conventional automatic ball valve.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 자동 볼 밸브는 바디(101)와 캡의 결합체인 하우징의 상부에 볼(110)을 회전시키기 위한 제어부재 즉, 액츄에이터(150)가 결합되는 구조를 갖는다.2, the conventional automatic ball valve has a structure in which a control member for rotating the ball 110, that is, an actuator 150 is coupled to an upper portion of a housing, which is a body of a body 101 and a cap.

상기 하우징(100)과 액츄에이터(150)는 브라켓(130)을 통해 연결되고, 상기 하우징(100)내의 스템(120)은 볼(110)을 회전시키기 위해 일단은 볼(110)과 연결되고 타단은 축(140)을 통해 액츄에이터(150)와 연결된다.The housing 100 and the actuator 150 are connected to each other through a bracket 130. The stem 120 in the housing 100 is connected to the ball 110 at one end for rotating the ball 110, And is connected to the actuator 150 through the shaft 140.

이때, 상기 브라켓(130)과 축(140)은 결합부재(180)로 칭한다. 또한, 상기 브라켓(130)과 바디(101)는 볼트 및 너트와 같은 고정수단(170)에 의해 결합되고, 그랜드 플렌지(160)은 바디(101)와 결합된다. 따라서, 유체 압력과 마찰에 의해 밸브에 조작 부하가 발생되면 액츄에이터 (150)는 구동력을 발생하여 일단에 연결된 스템(120)을 회전시키고, 스템(120)의 회전에 의해 스템(120)의 타단에 연결된 볼(110)이 회전하여 밸브가 개방된다. 그 결과 상기 밸브의 개방에 의해 유로가 개방되어 내부의 유체가 상기 개방된 유로를 통하여 일방향으로 유동된다.At this time, the bracket 130 and the shaft 140 are referred to as a coupling member 180. The bracket 130 and the body 101 are coupled by a fixing means 170 such as a bolt and a nut and the ground flange 160 is engaged with the body 101. Accordingly, when an operation load is generated in the valve due to the fluid pressure and friction, the actuator 150 generates a driving force to rotate the stem 120 connected at one end, and rotates the stem 120 at the other end of the stem 120 The connected ball 110 rotates and the valve is opened. As a result, the flow path is opened by opening the valve, and the fluid inside the fluid flows in one direction through the open flow path.

그러나 상기와 같은 자동 볼 밸브도 단순히 자동으로 볼의 개폐만 가능할 뿐 정밀한 개폐 작동을 통해 유량을 조절하기는 어려운 구조이다.However, the automatic ball valve as described above can only automatically open and close the ball, and it is difficult to control the flow rate through precise opening and closing operations.

그리고 액츄에이터의 오작동으로 인한 급정지 수단도 없는 문제가 있다.Further, there is a problem that there is no sudden stop means due to malfunction of the actuator.

뿐만 아니라, 원격에서 모니터링 및 제어가 불가능하여 실시간 대응이 어려운 단점도 있다.In addition, remote monitoring and control is impossible, which makes it difficult to respond in real time.

대한민국 등록특허 10-1225531(2013.1.17)"볼 밸브 모듈"Korean Registered Patent No. 10-1225531 (Feb. 17, 2013) "Ball Valve Module" 대한민국 공개실용신안 20-2013-0004067(2013.7.4)"볼 밸브 제어장치"Korea Public Utility Model 20-2013-0004067 (Feb. 3, 2013) "Ball Valve Control Device" 대한민국 공개실용신안 20-2010-0002921(2010.3.12)"압축기용 전자식 밸브"Korea public utility model 20-2010-0002921 (2010.3.12) "Electronic valve for compressor"

따라서, 본 발명의 목적은 현재 회전각 변위를 실시간으로 감지하여 구동모터의 작동을 제어하고 원하는 개폐값을 정밀하게 제어함으로써 정밀한 유량제어가 가능한 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric ball valve capable of precisely controlling the flow rate by controlling the operation of the drive motor by sensing the current rotational angular displacement in real time and precisely controlling the desired opening / closing value, .

그리고 비정상 상황에서 리미트 스위치가 작동하여 구동모터의 오작동을 예방할 수 있는 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브를 제공하는 것이다. 또한, PC나 모바일로 원격에서 제어 및 모니터링이 가능한 전동 볼 밸브를 제공하는 것이다.And to provide a motorized ball valve which can precisely control the flow rate by preventing the malfunction of the drive motor by operating the limit switch in an abnormal state. In addition, it is possible to provide an electrically operated ball valve that can be remotely controlled and monitored by a PC or a mobile.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브는, 내부에 유로를 개폐하는 개폐볼을 포함하는 밸브 몸체(10); 상기 개폐볼의 상부에 결합되는 개폐축(12); 내부에 감속기어세트가 구비되고 상하로 관통하는 구동축(22) 하단이 상기 개폐축(12)과 연동되는 감속기어박스(20); 상기 감속기어박스(20)에 정방향 또는 역방향 구동력을 전달하여 상기 개폐축(12)을 통해 개폐볼을 회전시켜 밸브를 개폐하는 구동모터(30); 상기 감속기어박스(20)의 구동축 상단에 결합되어 상기 구동축(22)의 회전각 변위를 실시간으로 감지하는 포텐셔미터(40); 상기 구동축(22)의 하단과 개폐축(12) 사이에 구비되어 상기 구동축(22)과 개폐축(12)을 결합시키면서 외주면에 90도 이격된 2단 돌기가 형성된 캠(50); 상기 캠(50)의 일측에 2단으로 구비된 한 쌍의 리미트 스위치(60); PC나 모바일 기기로부터 전송된 상기 개폐축(12)의 목표 회전각 변위를 수신하고, 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 현재 회전각 변위를 송신하는 무선송수신기(90); 상기 개폐축(12)의 목표 회전각이 입력되면 상기 포텐셔미터(40)에서 감지한 구동축(22)의 현재 회전각 변위와 같아질 때까지 상기 구동모터(30)를 제어하고 상기 무선송수신기(90)를 통해 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 상기 개폐축(12)의 회전각 변위를 수신하여 상기 회전각 변위나 구동각도가 0도 또는 90도의 제한각도가 되는 경우 상기 리미트 스위치(60)가 각각 작동되어 상기 구동모터(30)의 작동을 중지하도록 제어하는 마이컴(300); 상기 마이컴(300)으로부터 전달받은 지령에 의해 상기 구동모터(30)가 동작되도록 여자전류를 흐르게 하는 서보앰프(200); 및 상기 구동모터(30), 상기 무선송수신기(90), 상기 서보앰프(200), 상기 마이컴(300), 및 상기 제한각도를 감지하는 제한각도 감지회로에 전력을 공급하는 전원공급기(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric ball valve capable of precisely controlling a flow rate by radio, comprising: a valve body (10) having an opening / closing ball for opening / closing a flow path; An opening / closing shaft (12) coupled to an upper portion of the opening / closing ball; A reduction gear box (20) having a reduction gear set therein and a lower end of a drive shaft (22) penetrating up and down is interlocked with the opening and closing shaft (12); A driving motor 30 for transmitting a forward or reverse driving force to the reduction gear box 20 to open and close the valve by opening and closing the ball through the opening and closing shaft 12; A potentiometer (40) coupled to an upper end of a drive shaft of the reduction gear box (20) to sense a rotational angular displacement of the drive shaft (22) in real time; A cam 50 provided between the lower end of the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12 and having a two-stepped protrusion 90 degrees apart from the outer circumference of the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12; A pair of limit switches (60) provided on one side of the cam (50) in two stages; A wireless transceiver 90 for receiving a target rotational angular displacement of the opening and closing shaft 12 transmitted from a PC or a mobile device and for transmitting a current rotational angular displacement sensed in real time by the potentiometer 40; When the target turning angle of the opening and closing shaft 12 is inputted, the driving motor 30 is controlled until the current turning angle of the driving shaft 22 sensed by the potentiometer 40 becomes equal to the current turning angle of the driving shaft 22, Closing axis 12 detected by the potentiometer 40 in real time, and when the rotation angle displacement or the driving angle becomes a limit angle of 0 degree or 90 degrees, the limit switch 60 is turned on, A microcomputer 300 for controlling the operation of the driving motor 30 to be stopped; A servo amplifier 200 for causing an exciting current to flow so that the driving motor 30 is operated by a command received from the microcomputer 300; And a power supply 400 for supplying power to the driving motor 30, the wireless transceiver 90, the servo amplifier 200, the microcomputer 300, and the limiting angle sensing circuit for sensing the limiting angle. .

상기 리미트 스위치(60)는 상단의 제1리미트스위치(62)와 하단의 제2리미트스위치(64)로 구성되고, 상기 캠(50)의 돌기는 상단의 제1돌기(52)와 하단의 제2돌기(54)로 구성되며, 상기 캠(50)이 정방향으로 회전하다가 90도에 도달 시 상기 제1돌기(52)가 상기 제1리미트스위치(62)를 on 시키면 제1다이오드(D1)에 의해 회로가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지하고, 상기 캠(50)이 역방향으로 회전하다가 0도에 도달시 상기 제2돌기(54)가 상기 제2리미트스위치(64)를 on 시키면 제2다이오드(D2)에 의해 회로가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지되는 것을 특징으로 한다.The limit switch 60 is composed of a first limit switch 62 at the upper end and a second limit switch 64 at the lower end and the protrusion of the cam 50 is connected to the first protrusion 52 at the upper end, 2 protrusion 54. When the first protrusion 52 turns on the first limit switch 62 when the cam 50 rotates in the forward direction and reaches 90 degrees, If the second protrusion 54 turns on the second limit switch 64 when the cam 50 rotates in the reverse direction and reaches 0 ° C, The circuit is cut off by the second diode D2, and the drive motor 30 is stopped.

상기 마이컴(300)은 상기 무선송수신기(90)을 통해 원격한 PC나 모바일 기기에서 무선으로 상기 구동모터(30)의 제어가 가능하고 상기 리미트스위치(60)가 작동되어 상기 구동모터(30)가 정지하면 경고 신호를 상기 PC나 모바일 기기로 보내주는 것을 특징으로 한다.The micom 300 can control the driving motor 30 wirelessly from a PC or a mobile device remotely through the wireless transceiver 90 and the limit switch 60 is operated so that the driving motor 30 And when it stops, sends a warning signal to the PC or the mobile device.

상기 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브를 이용하여 무선으로 전동 볼 밸브의 정밀한 유량제어를 수행하는 방법으로서, 개폐볼의 원하는 개폐값을 입력하는 제1단계; 상기 구동모터(30)가 작동하는 제2단계; 상기 개폐축(12)이 회전하는 제3단계; 상기 포텐셔미터(40)가 상기 개폐축(12)에 연동된 상기 구동축(22)의 회전각 변위를 실시간으로 감지하는 제4단계; 목표값인 목표 회전각 변위가 현재값인 현재 회전각 변위와 일치하는지를 비교하는 제5단계; 상기 목표값과 상기 현재값이 일치하지 않는 경우 상기 제2단계로 되돌아가고, 상기 목표값과 상기 현재값이 일치하는 경우 상기 구동모터(30)를 정지시키는 제6단계; 상기 제4단계에서 실시간으로 감지되는 현재 회전각 변위와 일치하는 상기 구동축(22)의 구동각도를 무선으로 수신 및 송신하는 제7단계; 상기 현재 회전각 변위가 제한각도에 도달했는지를 확인하는 제8단계; 및 상기 현재 회전각 변위가 상기 제한각도에 도달하지 않은 경우 상기 제2단계로 되돌아가고, 상기 현재 회전각 변위가 상기 제한각도에 도달한 경우 상기 구동모터(30)를 정지시키는 제9단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for precise flow rate control of an electrically operated ball valve by radio using an electrically operated ball valve capable of precise flow control by radio, comprising: a first step of inputting a desired opening / closing value of an opening / closing ball; A second step of operating the drive motor (30); A third step in which the opening and closing shaft 12 rotates; A fourth step in which the potentiometer (40) senses the rotational angular displacement of the drive shaft (22) interlocked with the opening / closing shaft (12) in real time; A fifth step of comparing whether the target rotational angular displacement, which is a target value, coincides with a current rotational angular displacement which is a current value; Returning to the second step when the target value does not match the current value, and stopping the drive motor (30) when the target value and the current value match; A seventh step of wirelessly receiving and transmitting the driving angle of the driving shaft (22) coinciding with the current rotational angular displacement sensed in real time in the fourth step; An eighth step of confirming whether the current rotational angular displacement has reached a limit angle; And a ninth step of returning to the second step when the current angular displacement has not reached the limit angle, and stopping the drive motor (30) when the current angular displacement reaches the limit angle .

상기 제한각도는 0도 또는 90도인 것을 특징으로 한다.And the limiting angle is 0 degrees or 90 degrees.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면 포텐셔미터에서 현재 회전각 변위를 실시간으로 감지하여 구동모터의 작동을 제어하기 때문에 원하는 개폐값을 정밀하게 제어할 수 있어서 정밀한 유량제어가 가능하다.According to the present invention described above, since the potentiometer senses the current angular displacement in real time and controls the operation of the driving motor, the desired opening / closing value can be precisely controlled, and precise flow control is possible.

그리고 비정상 상황에서 리미트 스위치가 작동되기 때문에 구동모터의 오작동을 예방할 수 있다.In addition, since the limit switch is operated in an abnormal condition, malfunction of the drive motor can be prevented.

또한, PC나 모바일로 제어 가능하여 관리자가 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is controllable by PC or mobile, which enables an administrator to monitor and control remotely.

도 1은 종래 볼 밸브를 나타내는 단면도.
도 2는 종래 자동 볼 밸브의 구성품 간의 결합도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브의 구조를 나타내는 결합 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 분해 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 마이컴과 무선송수신기를 포함하는 구성요소들의 관계를 나타내는 블록도.
도 6는 도 3에 도시된 본 발명의 측면도.
도 7은 본 발명의 캠과 리미트 스위치 구조를 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 원격 제어과정을 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 제한각도 감지회로를 나타내는 도면.
1 is a sectional view showing a conventional ball valve;
Fig. 2 is a joint view of the components of a conventional automatic ball valve. Fig.
3 is a perspective view illustrating a structure of an electrically operated ball valve capable of precisely controlling a flow rate by radio according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of the present invention shown in Fig.
FIG. 5 is a block diagram showing the relationship between the components including the microcomputer and the wireless transceiver of FIG. 3; FIG.
Figure 6 is a side view of the invention shown in Figure 3;
7 is a plan view showing a cam and a limit switch structure of the present invention.
8 is a flowchart showing a remote control process of the present invention.
9 shows a limiting angle sensing circuit of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브의 구조를 나타내는 결합 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 분해 사시도, 도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 마이컴과 무선송수신기를 포함하는 구성요소들의 관계를 나타내는 블록도를 나타낸다.FIG. 3 is an exploded perspective view showing a structure of an electrically operated ball valve capable of precise flow control by radio according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is an exploded perspective view of the present invention shown in FIG. 1 is a block diagram showing the relationship between components including a microcomputer and a wireless transceiver according to the present invention.

도시된 바를 참조하면, 본 발명은 크게, 밸브몸체(10), 개폐축(12), 감속기어박스(20), 구동모터(30), 포텐셔미터(40), 마이컴(미도시), 캠(50), 리미트 스위치(60), 무선송수신기(90), 마이컴(300), 서보앰프(200), 및 제한각도 감지회로에 전력을 공급하는 전원공급기(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.The present invention mainly relates to a valve control apparatus for a vehicle including a valve body 10, an opening and closing shaft 12, a reduction gear box 20, a drive motor 30, a potentiometer 40, a microcomputer A limit switch 60, a wireless transceiver 90, a microcomputer 300, a servo amplifier 200, and a power supply 400 for supplying power to the limit angle sensing circuit.

먼저, 상기 밸브몸체(10)는 유체가 유입되는 유입구와 유출되는 유출구가 구비되어 유로를 형성하고, 내부에 유로를 개폐하기 위한 개폐볼(미도시)이 구비된다.First, the valve body 10 is provided with an inlet through which the fluid flows and an outlet through which the fluid flows, and an opening and closing ball (not shown) for opening and closing the flow passage is provided in the valve body 10.

상기 개폐볼은 일측에서 타측으로 관통된 형상을 가지며 외주는 구형상을 이루어지 상기 밸브몸체(10) 내부에 안착되어 회전가능하다.The opening / closing ball has a shape penetrating from one side to the other side, and the outer periphery has a spherical shape, and is seated in the valve body (10) and rotatable.

이때, 상기 밸브몸체(10)의 유입구와 유출구 측에는 상부 브라켓(14)과 하부 브라켓(16)이 더 결합될 수 있다. 상기 상,하부 브라켓은 각각 상기 유입구와 유출구의 외주를 둘러싸도록 결합되고 상부면에 하부 플레이트(70)가 고정된다. 따라서, 상기 상부 브라켓(14)의 상면은 평평한 구조를 가질 수 있다.At this time, the upper bracket 14 and the lower bracket 16 may be further coupled to the inlet and outlet sides of the valve body 10. The upper and lower brackets are coupled to surround the outer periphery of the inlet and outlet, respectively, and the lower plate 70 is fixed to the upper surface. Therefore, the upper surface of the upper bracket 14 may have a flat structure.

다음으로 상기 개폐축(12)은 상기 개폐볼의 상부와 결합되어 회전함으로써 상기 개폐볼의 회전을 유도한다.Next, the opening / closing shaft 12 is engaged with the upper portion of the opening / closing ball and rotates thereby to induce rotation of the opening / closing ball.

상기 개폐축(12)은 하단이 상기 개폐볼의 상부와 결합하고, 상단은 상기 밸브몸체(10)의 상측으로 돌출되도록 삽입되는 형태이다. 이때, 상기 개폐축(12)이 회전 가능하도록 베어링이 내삽될 수 있다.The opening and closing shaft 12 has a lower end coupled to an upper portion of the opening and closing ball and an upper end inserted into the valve body 10 so as to protrude upward. At this time, the bearing can be inserted so that the opening and closing shaft 12 is rotatable.

그리고 상기 감속기어박스(20)는 상기 개폐축(12)의 상측에 위치하는 것으로 내부에 복수개의 기어가 연동되도록 구비되어 입력대비 출력의 속도를 감소시키는 감속기어세트가 내장된다. 도시된 바와 같이 상하로 출력 구동축(22)이 관통하도록 구비되고, 상기 구동축(22)의 하단은 상기 개폐축(12)의 상단과 결합되어 연동된다.The reduction gear box 20 is located on the upper side of the opening and closing shaft 12 and includes a plurality of gears interlocked therein to reduce the speed of the input and output. As shown in the drawing, the output drive shaft 22 is vertically passed through and the lower end of the drive shaft 22 is engaged with the upper end of the opening and closing shaft 12 and interlocked.

이때, 상기 구동축(22)과 개폐축(12)은 후술하는 캠(50)에 의해 상호 축이음 결합된다.At this time, the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12 are coupled to each other by a cam 50, which will be described later.

본 발명에서 정밀한 유량제어를 위해 최적의 감속비를 도출한 결과 상기 감속기어박스에 의해 대략 900:1 내지 1100:1 정도로 감속되도록 구성하는 것이 바람직하며, 1000:1로 감속했을 때 밸브 개폐축(12)이 1회전시 약 3분 정도 소요될 수 있다.In the present invention, it is preferable to reduce the speed to about 900: 1 to about 1100: 1 by the reduction gear box as a result of deriving the optimum reduction ratio for accurate flow control. When the speed is reduced to 1000: 1, ) Can take about three minutes in one rotation.

다음으로 상기 감속기어박스(20)의 입력측에는 구동모터(30)가 결합되어 구동력을 전달한다. 상기 구동모터(30)는 정회전, 역회전 가능하고 속도 제어가 가능한 DC모터인 것이 적절하다.Next, a driving motor 30 is coupled to the input side of the reduction gear box 20 to transmit the driving force. The drive motor 30 is preferably a DC motor capable of forward rotation, reverse rotation, and speed control.

상기 구동모터(30)가 구동력을 상기 감속기어박스(20)로 전달하면 회전속도는 감속되어 상기 구동축(22)에 전달되고 상기 구동축(22)과 연결된 개폐축(12)이 회전하여 상기 개폐볼을 개폐하게 된다.When the driving motor 30 transmits the driving force to the reduction gear box 20, the rotational speed is reduced to be transmitted to the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12 connected to the driving shaft 22 rotates, Respectively.

다음으로 본 발명에서 상기 구동축의 상측에는 포텐셔미터(40)가 직접 연결된다. 상기 포텐셔미터(potentiometer)는 전위차계, 각도센서, 분압계, 가변저항이라고도 불리며, 기계적인 변위량에 비례하여 전압 출력을 얻는 변위 센서이다.In the present invention, a potentiometer 40 is directly connected to the upper side of the driving shaft. The potentiometer is also called a potentiometer, an angle sensor, a potentiometer, and a variable resistance, and is a displacement sensor that obtains a voltage output proportional to a mechanical displacement amount.

저항체와 와이퍼(브러쉬)를 기본 구성으로 하여 저항체와 와이퍼의 상대적 변위량을 전압출력으로 변환한다. 저항체와 브러쉬가 회전형이면 회전각을 측정하고, 직선형이면 단순 변위를 측정할 수 있다.The resistor and the wiper (brush) are the basic constitution, and the relative displacement amount of the resistor and the wiper is converted into the voltage output. If the resistor and the brush are rotating type, the rotation angle is measured, and if it is linear, the simple displacement can be measured.

본 발명에서 상기 포텐셔미터(40)는 회전각 변위를 측정하는 센서이며 상기 구동축과 1:1로 직접 결합되어 상기 구동축(22)의 회전각 변위를 실시간으로 감지하게 된다. 즉, 실제로 구동축과 이에 연결된 개폐축이 회전한 회전각만큼 바로 상기 포텐셔미터(40)에서 측정되는 것이다.In the present invention, the potentiometer 40 is a sensor for measuring a rotational angular displacement and is directly coupled with the drive shaft 1: 1 to detect the rotational angular displacement of the drive shaft 22 in real time. That is, the potentiometer 40 measures the rotational angle of the driving shaft and the opening / closing shaft connected thereto.

이때, 상기 구동축(22)과 포텐셔미터(40)는 커플링(42)으로 결합할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the drive shaft 22 and the potentiometer 40 may be coupled by the coupling 42, but the present invention is not limited thereto.

상기 무선송수신기(90)은 PC나 모바일 기기로부터 전송된 상기 개폐축(12)의 목표 회전각 변위를 수신하고, 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 현재 회전각 변위를 송신하는데, 지지빔(76)의 내측면에 부착되어 있다.The wireless transceiver 90 receives the target angular displacement of the opening and closing shaft 12 transmitted from the PC or the mobile device and transmits the current angular displacement detected in real time by the potentiometer 40, (Not shown).

상기 무선송수신기(90)는 상기 구동모터(30)의 작동을 원격에서 무선으로 제어하기 위한 구성으로서, 관리자의 PC나 모바일 기기로부터 전송된 상기 개폐축(12)의 목표값인 목표 회전각 변위를 수신하고 데이터화하여 처리하고, 상기 포텐셔미터(40)에서 감지된 현재값인 현재 회전각 변위를 데이터화하여 송신하게 된다.The wireless transceiver 90 has a configuration for wirelessly controlling the operation of the driving motor 30 and includes a target rotation angle displacement which is a target value of the opening and closing shaft 12 transmitted from a manager's PC or a mobile device Receives data, processes the data, processes the current angular displacement, which is the current value sensed by the potentiometer 40, and transmits the data.

그리고 상기 구동모터(30)의 구동을 제어할 뿐 아니라, 만일 비상시 상기 리미트 스위치(60)가 작동되어 구동모터(30)가 정지하면 경고 신호를 PC나 모바일 기기로도 전송해 주는 기능을 가질 수 있다. 따라서, 관리자는 PC나 모바일 기기에서 앱을 통해 원격에서 무선으로 본 발명의 밸브 개폐, 정밀한 유량제어 및 비정상 작동 상태의 인지가 가능하다.In addition to controlling the drive of the drive motor 30, if the limit switch 60 is operated in an emergency and the drive motor 30 stops, a warning signal may be transmitted to the PC or the mobile device have. Therefore, the manager can open and close the valve of the present invention, precise flow control, and recognize the abnormal operating state from a remote or wireless manner via an app on a PC or a mobile device.

다음으로 상기 마이컴에 대해 설명한다.Next, the microcomputer will be described.

상기 마이컴(300)은 상기 포텐셔미터(40), 구동모터(30), 리미트 스위치(60)의 작동을 제어하는 제어수단에 해당하는데, PCB 형태로 구비될 수 있으며, 상기 개폐축(12)이 원하는 만큼 개폐되도록 하기 위해 목표 회전각 변위를 입력할 수 있는 수단이 내장된다. 참고로 상기 마이컴은 상기 하우징 내에 임의의 위치에 부착될 수 있다.The microcomputer 300 corresponds to a control means for controlling the operation of the potentiometer 40, the driving motor 30 and the limit switch 60. The microcomputer 300 may be provided in the form of a PCB, A means for inputting the target rotational angular displacement is built in. For reference, the micom may be attached to an arbitrary position in the housing.

상기 목표 회전각 변위 입력수단은 디지털 방식으로 입력할 수도 있고, 아날로그식으로 입력할 수도 있다.The target rotational angular displacement input means may be input in a digital manner or in an analog manner.

이렇게 목표 회전각 변위가 입력되면 상기 포텐셔미터(40)에서 실시간으로 감지한 구동축(22)의 현재 회전각 변위와 비교를 수행하고 같아질 때까지 상기 구동모터(30)를 구동시키도록 제어한다. When the target rotational angular displacement is inputted, the current rotational angular displacement of the drive shaft 22 detected by the potentiometer 40 in real time is compared with the current rotational angular displacement, and the drive motor 30 is controlled to be driven until the same is obtained.

또한, 상기 마이컴(300)은 개폐축(12)의 목표 회전각이 입력되면 포텐셔미터(40)에서 감지한 구동축의 현재 회전각 변위와 같아질 때까지 구동모터(30)를 제어하고 무선송수신기(90)를 통해 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 개폐축(12)의 회전각 변위를 수신하여 회전각 변위나 구동각도가 0도 또는 90도가 되는 경우 리미트 스위치(60)가 각각 작동되어 구동모터(30)의 작동을 중지하도록 제어한다. 자세한 제어과정은 이후에 설명하기로 한다.When the target turning angle of the opening and closing shaft 12 is inputted, the microcomputer 300 controls the driving motor 30 until it becomes equal to the current rotational angle displacement of the driving shaft sensed by the potentiometer 40, The limit switch 60 is operated when the rotational angular displacement or the driving angle becomes 0 degree or 90 degrees, respectively, so that the limit switch 60 is operated And controls the motor 30 to stop operating. The detailed control process will be described later.

상기 서보앰프(200)는 마이컴(300)으로부터 전달받은 지령에 의해 상기 구동모터(30)가 동작되도록 여자전류를 흐르게 한다.The servo amplifier 200 causes an exciting current to flow so that the driving motor 30 is operated by a command received from the microcomputer 300.

다음으로 도 6 및 도 7을 함께 참조하여 상기 캠과 리미트 스위치에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 캠과 리미트 스위치 구조를 나타내는 평면도이다.Next, the cam and the limit switch will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig. 7 is a plan view showing the cam and limit switch structure of the present invention.

상기 캠(50)은 원기둥 형상을 이루면서 상기 구동축(22)과 개폐축(12)을 축이음 결합시키면서 동시에 외주면에 한 쌍의 돌기가 형성된다.The cam 50 has a cylindrical shape, and the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12 are coupled to each other while a pair of protrusions are formed on the outer circumferential surface.

구체적으로, 캠(50)은 구동축(22)의 하단과 개폐축(12) 사이에 구비되어 상기 구동축(22)과 개폐축(12)을 결합시키면서 외주면에 90도 이격된 2단 돌기가 형성되어 있다. Specifically, the cam 50 is provided between the lower end of the drive shaft 22 and the opening / closing shaft 12, and a two-stepped projection 90 degrees apart from the outer circumferential surface of the drive shaft 22 and the opening / have.

상기 돌기는 도시된 바와 같이 하나는 캠(50)의 상측에 제1돌기(52)가 형성되고, 하측에 제2돌기(54)가 형성되어 2단으로 구비되며, 상기 캠(50)의 중심을 기준으로 90도를 이루도록 이격 배치된다.As shown in the figure, one of the protrusions has a first protrusion 52 formed on the upper side of the cam 50 and a second protrusion 54 formed on the lower side of the cam 50, As shown in FIG.

여기서, 상기 캠(50)의 측면에 리미트 스위치(60) 두 개가 상하로 2단 배치되는데, 제1리미트 스위치(62)는 상기 제1돌기(52)와 동일한 높이에 구비되고, 제2리미트 스위치(64)는 상기 제2돌기(54)와 동일한 높이에 구비된다.Two limit switches 60 are vertically disposed at two sides of the cam 50. The first limit switch 62 is provided at the same height as the first protrusion 52, (64) are provided at the same height as the second projections (54).

따라서, 상기 구동축(22)이 회전함에 따라, 상기 캠(50)이 회전하면 상기 제1돌기(52) 또는 제2돌기(54)도 회전하면서 상기 리미트 스위치(60)를 각각 터치함으로써 온-오프 시킬 수 있다. 상기 리미트 스위치(60)의 작동은 이후 회로도를 참조하여 상세히 설명한다.Accordingly, when the cam 50 rotates as the drive shaft 22 rotates, the first protrusions 52 or the second protrusions 54 rotate to touch the limit switches 60, . The operation of the limit switch 60 will be described later in detail with reference to a circuit diagram.

덧붙여, 본 발명의 구성은 별도의 하우징(80) 내에 모든 구성들이 수용될 수 있는 형태이다.In addition, the configuration of the present invention is a form in which all the configurations can be accommodated in a separate housing 80.

이를 위해, 상기 상부 브라켓(14) 상면에 하부 플레이트(70)가 고정되고 상기 하부 플레이트(70) 상측에 일정 높이 이격되어 중간 플레이트(72)가 배치되며, 상기 중간 플레이트(72) 상측에 일정 높이 이격되어 상부 플레이트(74)가 배치된다. 이때, 상기 각 플레이트는 다수개의 지지빔(76)으로 지지되면서 결합된다.A lower plate 70 is fixed to the upper surface of the upper bracket 14 and an intermediate plate 72 is disposed at a predetermined height above the lower plate 70. A predetermined height So that the upper plate 74 is disposed. At this time, the plates are supported while being supported by a plurality of support beams 76.

상기 하부 플레이트(70) 위에는 상기 개폐축(12)이 상측으로 관통되어 돌출되고, 상기 개폐축(12)과 구동축(22)을 연결하는 상기 캠(50)이 구비되며, 상기 캠(50) 일측에 상기 리미트 스위치(60)가 각각 배치될 수 있다.The cam 50 is provided on the lower plate 70 so as to allow the opening and closing shaft 12 to pass through the opening and closing shaft 12 and to connect the opening and closing shaft 12 and the drive shaft 22, The limit switch 60 may be disposed at each position.

그리고 상기 중간 플레이트(72) 위에는 구동모터(30)와 감속기어박스(20)가 설치되고, 상기 감속기어박스(20)의 구동축(22)이 상기 중간 플레이트(72)를 관통하여 상기 개폐축(12)과 연결된다. 또 상기 구동축(22)의 상단은 커플링(42)에 의해 포텐셔미터(40)와 결합된다.A driving motor 30 and a reduction gear box 20 are installed on the intermediate plate 72. A driving shaft 22 of the reduction gear box 20 penetrates the intermediate plate 72 to rotate the opening / 12). The upper end of the drive shaft 22 is coupled to the potentiometer 40 by a coupling 42.

상기 상부 플레이트(74)의 위에는 포텐셔미터(40)가 설치될 수 있다.A potentiometer (40) may be provided on the top plate (74).

상술한 바와 같이 포텐셔미터(40), 구동축(22), 개폐축(12)이 동일 축선상에 배치되어 연동되므로 정확한 회전각 변위 감지가 가능한 구조이다.Since the potentiometer 40, the driving shaft 22, and the opening and closing shaft 12 are disposed on the same axis line and interlocked as described above, accurate angular displacement detection is possible.

이하에서 도 8과 도 9를 참조하여 본 발명의 작동과정에 대해 좀 더 설명하고자 한다. 도 8은 본 발명의 제어과정을 나타내는 순서도, 도 9는 본 발명의 제한각도 감지회로를 나타내는 도면이다. 참고로 도 9(a)는 구동모터의 정회전 경우, (b)는 구동모터의 역회전 경우를 나타낸다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the control process of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing a limit angle sensing circuit of the present invention. 9 (a) shows a case where the drive motor rotates normally, and Fig. 9 (b) shows a case where the drive motor rotates reversely.

상기 제한각도 감지회로는 상기 구동모터(30)가 위치하는 전원라인(65), 상기 전원라인(65)으로부터 분기되고 제1다이오드(D1)가 위치하는 제1 분기라인(66), 상기 전원라인(65)으로부터 분기되고 제2다이오드(D2)가 위치하는 제2 분기라인(67), 상기 전원라인(65) 또는 상기 제1 분기라인(66)과 스위치 연결될 수 있는 제1리미트스위치(62), 및 상기 전원라인(65) 또는 상기 제2 분기라인(67)과 스위치 연결될 수 있는 제2리미트스위치(64)를 포함한다.
관리자가 개폐볼의 원하는 개폐값(목표 회전각 변위 또는 목표값)을 입력하면, 상기 마이컴(300)은 상기 구동모터(30)를 구동시킨다.
The limit angle sensing circuit includes a power supply line 65 in which the drive motor 30 is located, a first branch line 66 branched from the power supply line 65 and in which the first diode Dl is located, A first limit switch 62 which can be switched-connected to the power supply line 65 or the first branch line 66, a second branch line 67 branched from the second branch line 65 and in which the second diode D2 is located, And a second limit switch 64 that can be switched-connected to the power supply line 65 or the second branch line 67. [
When the manager inputs a desired opening / closing value (target rotational angular displacement or target value) of the opening / closing ball, the microcomputer 300 drives the driving motor 30.

상기 구동모터(30)의 구동은 상기 감속기어박스(20)를 통해 감속되어 상기 구동축(22)과 연결된 상기 개폐축(12)을 회전시켜 상기 개폐볼을 원하는 만큼 개폐한다.The driving motor 30 is decelerated through the reduction gear box 20 to rotate the opening / closing shaft 12 connected to the driving shaft 22 to open / close the opening / closing ball as desired.

이때, 상기 구동축(22)에 연동된 상기 포텐셔미터(40)가 실시간으로 현재 개폐축(12)의 회전각 변위나 구동축(22)의 구동각도를 감지하게 되며, 상기 마이컴은 상기 현재 회전각 변위와 입력된 목표 회전각 변위값이 동일한지 비교하여 동일하면 상기 구동모터(30)를 정지하여 개폐를 완료하고, 동일하지 않으면 계속 구동시킨다. 물론, 비교할 때 허용오차를 설정하여 그 이내이면 정지하도록 할 수 있다.At this time, the potentiometer 40 interlocked with the driving shaft 22 senses the rotational angle displacement of the current opening and closing shaft 12 or the driving angle of the driving shaft 22 in real time, and the microcomputer detects the current rotational angle displacement If the inputted target rotational angular displacement values are equal to each other or are the same, the drive motor 30 is stopped to complete opening and closing. Of course, the tolerance can be set for comparison, and it can be stopped if the tolerance is within that range.

여기서, 상기 리미트 스위치(60)는 구동모터나 마이컴의 예상치 못한 고장으로 인해 상기 구동모터(30)가 정지하지 못하고 계속 구동되는 비상적인 상황에서 구동모터(30)를 정지시키기 위한 것이다.Here, the limit switch 60 is for stopping the drive motor 30 in an emergency situation where the drive motor 30 can not be stopped due to an unexpected failure of the drive motor or the microcomputer and continues to be driven.

상기 마이컴(300)은 개폐축(12)의 목표 회전각, 즉 개폐각이 입력되면 포텐셔미터(40)에서 감지한 구동축의 현재 회전각 변위와 같아질 때까지 구동모터(30)를 제어하고 무선송수신기(90)를 통해 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 구동축(22)에 연동된 개폐축(12)의 회전각 변위나 구동축(22)의 구동각도를 무선으로 수신하여 회전각 변위나 구동각도가 0도 또는 90도의 제한각도가 되는 경우 리미트 스위치(60)가 각각 작동되어 구동모터(30)의 작동을 중지하도록 제어한다.The microcomputer 300 controls the driving motor 30 until the target rotation angle of the opening and closing shaft 12, that is, the opening and closing angle, is equal to the current rotation angle displacement of the drive shaft sensed by the potentiometer 40, (12) interlocked with the drive shaft (22) sensed in real time by the potentiometer (40) via the drive shaft (90) or the drive angle of the drive shaft (22) The limit switch 60 is operated to stop the operation of the drive motor 30 when the limit angle becomes 0 degree or 90 degrees.

도 9의 제한각도 감지회로를 나타내는 도면을 참조하여 상세하게 설명하자면, 상기 리미트 스위치(60)는 상단의 제1리미트 스위치(62)와 하단의 제2리미트 스위치(64)로 구성되고, 도 9(a)와 같이 상기 캠(50)이 정방향(시계방향)으도 회전하다가 예상치 못한 고장으로 목표 회전각 변위를 지나 90도에 도달시, 상기 제1돌기(52)가 상기 제1리미트 스위치(62)를 on 시키면(적색) 상기 제1리미트스위치(62)가 상기 제1 분기라인(66)에 스위치 연결되어져 상기 제1다이오드(D1)에 의해 상기 제한각도 감지회로의 전류가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지한다.9, the limit switch 60 is composed of a first limit switch 62 at the upper end and a second limit switch 64 at the lower end, when the cam 50 rotates in the forward direction (clockwise direction) as shown in FIG. 5A, when the first cam 52 rotates 90 degrees beyond the target angular displacement due to an unexpected failure, the first protrusion 52 pushes the first limit switch The first limit switch 62 is switched to the first branch line 66 to turn off the current of the limit angle sensing circuit by the first diode D1, The motor 30 is stopped.

반대로 도 9(b)와 같이 상기 캠(50)이 역방향(반시계방향)으로 회전하다가 0도에 도달시 상기 제2돌기(54)가 상기 제2리미트 스위치(64)를 on 시키면(적색) 상기 제2리미트스위치(64)가 상기 제2 분기라인(67)에 스위치 연결되어져 상기 제2다이오드(D2)에 의해 상기 제한각도 감지회로의 전류가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지된다.Conversely, when the cam 50 rotates in the opposite direction (counterclockwise) as shown in FIG. 9 (b) and the second projection 54 turns on the second limit switch 64 (red) when the angle reaches 0, The second limit switch 64 is connected to the second branch line 67 and the current of the limit angle sensing circuit is cut off by the second diode D2 to stop the drive motor 30. [

상기 전원공급기(400)는 구동모터(30), 무선송수신기(90), 서보앰프(200), 마이컴(300), 및 상기 제한각도를 감지하는 제한각도 감지회로에 전력을 공급한다. The power supply 400 supplies power to the driving motor 30, the wireless transceiver 90, the servo amplifier 200, the microcomputer 300, and the limit angle sensing circuit for sensing the limit angle.

본 발명의 다른 실시 예로 상기 마이컴(300)이 무선송수신기(90)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서도 상기 무선송수신기(90)는 상기 구동모터(30)의 작동을 원격에서 무선으로 제어하기 위한 구성으로서, 상기 마이컴에 포함되어 관리자의 PC나 모바일 기기로부터 전송된 상기 개폐축(12)의 목표값인 목표 회전각 변위를 수신하고 데이터화하여 처리하고, 상기 포텐셔미터(40)에서 감지된 현재값인 현재 회전각 변위를 데이터화하여 송신하게 된다.In another embodiment of the present invention, the microcomputer 300 may include a wireless transceiver 90. In this embodiment as well, the wireless transceiver 90 is configured to wirelessly control the operation of the driving motor 30, and the wireless transceiver 90 includes the opening / closing shaft 12, which is included in the microcomputer, Which is a target value of the target angular position, and processes the data, and transmits the current angular displacement, which is the current value sensed by the potentiometer 40, as data.

그리고 상기 구동모터(30)의 구동을 제어할 뿐 아니라, 만일 비상시 상기 리미트 스위치(60)가 작동되어 구동모터(30)가 정지하면 경고 신호를 PC나 모바일 기기로도 전송해 주는 기능을 가질 수 있다. 따라서, 관리자는 PC나 모바일 기기에서 앱을 통해 원격에서 무선으로 본 발명의 밸브 개폐, 정밀한 유량제어 및 비정상 작동 상태의 인지가 가능하다.In addition to controlling the drive of the drive motor 30, if the limit switch 60 is operated in an emergency and the drive motor 30 stops, a warning signal may be transmitted to the PC or the mobile device have. Therefore, the manager can open and close the valve of the present invention, precise flow control, and recognize the abnormal operating state from a remote or wireless manner via an app on a PC or a mobile device.

참고로, 또 다른 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(80)의 상부면에 부착될 수 있거나 지지빔(76)의 내측면이 아닌 하우징 내부의 임의의 다른 곳에 설치될 수도 있다.For reference, in another embodiment, it may be attached to the upper surface of the housing 80 as shown in FIG. 4, or it may be installed at any other location inside the housing rather than the inner side of the support beam 76.

이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

10 : 밸브 몸체 12 : 개폐축
14 : 상부 브라켓 16 : 하부 브라켓
20 : 감속기어박스 22 : 구동축
30 : 구동모터 40 : 포텐셔미터
42 : 커플링 50 : 캠
52 : 제1돌기 54 : 제2돌기
60 : 리미트 스위치 62 : 제1리미트 스위치
64 : 제2리미트 스위치 70 : 하부 플레이트
72 : 중간 플레이트 74 : 상부 플레이트
76 : 지지빔 80 : 하우징
90 : 무선송수신기 200 : 서보앰프
300 : 마이컴 400 : 전원공급기
D1 : 제1다이오드 D2 : 제2다이오드
10: valve body 12: opening / closing shaft
14: upper bracket 16: lower bracket
20: reduction gear box 22: drive shaft
30: drive motor 40: potentiometer
42: coupling 50: cam
52: first projection 54: second projection
60: limit switch 62: first limit switch
64: second limit switch 70: lower plate
72: intermediate plate 74: upper plate
76: support beam 80: housing
90: Wireless transceiver 200: Servo amplifier
300: Microcomputer 400: Power supply
D1: first diode D2: second diode

Claims (5)

내부에 유로를 개폐하는 개폐볼을 포함하는 밸브 몸체(10); 상기 개폐볼의 상부에 결합되는 개폐축(12); 내부에 감속기어세트가 구비되고 상하로 관통하는 구동축(22) 하단이 상기 개폐축(12)과 연동되는 감속기어박스(20); 상기 감속기어박스(20)에 정방향 또는 역방향 구동력을 전달하여 상기 개폐축(12)을 통해 개폐볼을 회전시켜 밸브를 개폐하는 구동모터(30); 상기 감속기어박스(20)의 구동축 상단에 결합되어 상기 구동축(22)의 회전각 변위를 실시간으로 감지하는 포텐셔미터(40); 상기 구동축(22)의 하단과 개폐축(12) 사이에 구비되어 상기 구동축(22)과 개폐축(12)을 결합시키면서 외주면에 90도 이격된 2단 돌기가 형성된 캠(50); 상기 캠(50)의 일측에 2단으로 구비된 한 쌍의 리미트 스위치(60); PC나 모바일 기기로부터 전송된 상기 개폐축(12)의 목표 회전각 변위를 수신하고, 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 현재 회전각 변위를 송신하는 무선송수신기(90); 상기 개폐축(12)의 목표 회전각이 입력되면 상기 포텐셔미터(40)에서 감지한 구동축(22)의 현재 회전각 변위와 같아질 때까지 상기 구동모터(30)를 제어하고 상기 무선송수신기(90)를 통해 상기 포텐셔미터(40)에 의하여 실시간으로 감지되는 상기 개폐축(12)의 회전각 변위를 수신하여 상기 회전각 변위나 구동각도가 0도 또는 90도의 제한각도가 되는 경우 상기 리미트 스위치(60)가 각각 작동되어 상기 구동모터(30)의 작동을 중지하도록 제어하는 마이컴(300); 상기 마이컴(300)으로부터 전달받은 지령에 의해 상기 구동모터(30)가 동작되도록 여자전류를 흐르게 하는 서보앰프(200); 및 상기 구동모터(30), 상기 무선송수신기(90), 상기 서보앰프(200), 상기 마이컴(300), 및 상기 제한각도를 감지하는 제한각도 감지회로에 전력을 공급하는 전원공급기(400)를 포함하고,
상기 제한각도 감지회로는 상기 구동모터(30)가 위치하는 전원라인(65), 상기 전원라인(65)으로부터 분기되고 제1다이오드(D1)가 위치하는 제1 분기라인(66), 상기 전원라인(65)으로부터 분기되고 제2다이오드(D2)가 위치하는 제2 분기라인(67), 상기 전원라인(65) 또는 상기 제1 분기라인(66)과 스위치 연결될 수 있는 제1리미트스위치(62), 및 상기 전원라인(65) 또는 상기 제2 분기라인(67)과 스위치 연결될 수 있는 제2리미트스위치(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브.
A valve body (10) having an opening / closing ball for opening and closing a flow path therein; An opening / closing shaft (12) coupled to an upper portion of the opening / closing ball; A reduction gear box (20) having a reduction gear set therein and a lower end of a drive shaft (22) penetrating up and down is interlocked with the opening and closing shaft (12); A driving motor 30 for transmitting a forward or reverse driving force to the reduction gear box 20 to open and close the valve by opening and closing the ball through the opening and closing shaft 12; A potentiometer (40) coupled to an upper end of a drive shaft of the reduction gear box (20) to sense a rotational angular displacement of the drive shaft (22) in real time; A cam 50 provided between the lower end of the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12 and having a two-stepped protrusion 90 degrees apart from the outer circumference of the driving shaft 22 and the opening and closing shaft 12; A pair of limit switches (60) provided on one side of the cam (50) in two stages; A wireless transceiver 90 for receiving a target rotational angular displacement of the opening and closing shaft 12 transmitted from a PC or a mobile device and for transmitting a current rotational angular displacement sensed in real time by the potentiometer 40; When the target turning angle of the opening and closing shaft 12 is inputted, the driving motor 30 is controlled until the current turning angle of the driving shaft 22 sensed by the potentiometer 40 becomes equal to the current turning angle of the driving shaft 22, Closing axis 12 detected by the potentiometer 40 in real time, and when the rotation angle displacement or the driving angle becomes a limit angle of 0 degree or 90 degrees, the limit switch 60 is turned on, A microcomputer 300 for controlling the operation of the driving motor 30 to be stopped; A servo amplifier 200 for causing an exciting current to flow so that the driving motor 30 is operated by a command received from the microcomputer 300; And a power supply 400 for supplying power to the driving motor 30, the wireless transceiver 90, the servo amplifier 200, the microcomputer 300, and the limiting angle sensing circuit for sensing the limiting angle. Including,
The limit angle sensing circuit includes a power supply line 65 in which the drive motor 30 is located, a first branch line 66 branched from the power supply line 65 and in which the first diode Dl is located, A first limit switch 62 which can be switched-connected to the power supply line 65 or the first branch line 66, a second branch line 67 branched from the second branch line 65 and in which the second diode D2 is located, And a second limit switch (64) switchable with the power supply line (65) or the second branch line (67).
제 1 항에 있어서,
상기 리미트 스위치(60)는 상단의 제1리미트스위치(62)와 하단의 제2리미트스위치(64)로 구성되고, 상기 캠(50)의 돌기는 상단의 제1돌기(52)와 하단의 제2돌기(54)로 구성되며,
상기 캠(50)이 정방향으로 회전하다가 90도에 도달 시 상기 제1돌기(52)가 상기 제1리미트스위치(62)를 on 시키면 상기 제1리미트스위치(62)가 상기 제1 분기라인(66)에 스위치 연결되어져 상기 제1다이오드(D1)에 의해 상기 제한각도 감지회로의 전류가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지하고,
상기 캠(50)이 역방향으로 회전하다가 0도에 도달시 상기 제2돌기(54)가 상기 제2리미트스위치(64)를 on 시키면 상기 제2리미트스위치(64)가 상기 제2 분기라인(67)에 스위치 연결되어져 상기 제2다이오드(D2)에 의해 상기 제한각도 감지회로의 전류가 차단되어 상기 구동모터(30)가 정지되는 것을 특징으로 하는 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브.
The method according to claim 1,
The limit switch 60 is composed of a first limit switch 62 at the upper end and a second limit switch 64 at the lower end and the protrusion of the cam 50 is connected to the first protrusion 52 at the upper end, Two protrusions 54,
When the cam 50 rotates in the forward direction and the first protrusion 52 turns on the first limit switch 62 when the first protrusion 52 reaches 90 degrees, the first limit switch 62 is turned on the first branch line 66 ), The current of the limit angle sensing circuit is interrupted by the first diode (D1), the drive motor (30) is stopped,
When the cam 50 rotates in the reverse direction and the second projection 54 turns on the second limit switch 64 when the angle reaches 0 degree, the second limit switch 64 is turned on the second branch line 67 And the electric current of the limiting angle sensing circuit is cut off by the second diode (D2), so that the driving motor (30) is stopped.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 마이컴(300)은 상기 무선송수신기(90)을 통해 원격한 PC나 모바일 기기에서 무선으로 상기 구동모터(30)의 제어가 가능하고 상기 리미트스위치(60)가 작동되어 상기 구동모터(30)가 정지하면 경고 신호를 상기 PC나 모바일 기기로 보내주는 것을 특징으로 하는 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브.
3. The method according to claim 1 or 2,
The micom 300 can control the driving motor 30 wirelessly from a PC or a mobile device remotely through the wireless transceiver 90 and the limit switch 60 is operated so that the driving motor 30 And a warning signal is sent to the PC or the mobile device when the vehicle is stopped.
제 1 항의 무선으로 정밀한 유량제어가 가능한 전동 볼 밸브를 이용하여 무선으로 전동 볼 밸브의 정밀한 유량제어를 수행하는 방법으로서,
개폐볼의 원하는 개폐값을 입력하는 제1단계;
상기 구동모터(30)가 작동하는 제2단계;
상기 개폐축(12)이 회전하는 제3단계;
상기 포텐셔미터(40)가 상기 개폐축(12)에 연동된 상기 구동축(22)의 회전각 변위를 실시간으로 감지하는 제4단계;
목표값인 목표 회전각 변위가 현재값인 현재 회전각 변위와 일치하는지를 비교하는 제5단계;
상기 목표값과 상기 현재값이 일치하지 않는 경우 상기 제2단계로 되돌아가고, 상기 목표값과 상기 현재값이 일치하는 경우 상기 구동모터(30)를 정지시키는 제6단계;
상기 제4단계에서 실시간으로 감지되는 현재 회전각 변위와 일치하는 상기 구동축(22)의 구동각도를 무선으로 수신 및 송신하는 제7단계;
상기 현재 회전각 변위가 제한각도에 도달했는지를 확인하는 제8단계; 및
상기 현재 회전각 변위가 상기 제한각도에 도달하지 않은 경우 상기 제2단계로 되돌아가고, 상기 현재 회전각 변위가 상기 제한각도에 도달한 경우 상기 구동모터(30)를 정지시키는 제9단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선으로 전동 볼 밸브의 정밀한 유량제어를 수행하는 방법.
A method of precisely controlling the flow rate of an electrically operated ball valve by radio using the electrically operated ball valve capable of precise flow control by radio of claim 1,
A first step of inputting a desired opening / closing value of the opening / closing ball;
A second step of operating the drive motor (30);
A third step in which the opening and closing shaft 12 rotates;
A fourth step in which the potentiometer (40) senses the rotational angular displacement of the drive shaft (22) interlocked with the opening / closing shaft (12) in real time;
A fifth step of comparing whether the target rotational angular displacement, which is a target value, coincides with a current rotational angular displacement which is a current value;
Returning to the second step when the target value does not match the current value, and stopping the drive motor (30) when the target value and the current value match;
A seventh step of wirelessly receiving and transmitting the driving angle of the driving shaft (22) coinciding with the current rotational angular displacement sensed in real time in the fourth step;
An eighth step of confirming whether the current rotational angular displacement has reached a limit angle; And
And returning to the second step when the current angular displacement has not reached the limit angle, and stopping the drive motor (30) when the current angular displacement reaches the limit angle Wherein the control unit is operable to control the flow rate of the electric ball valve.
제 4 항에 있어서,
상기 제한각도는 0도 또는 90도인 것을 특징으로 하는 무선으로 전동 볼 밸브의 정밀한 유량제어를 수행하는 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the limit angle is 0 degrees or 90 degrees. ≪ Desc / Clms Page number 20 >
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