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KR20200069707A - Fail safe device - Google Patents

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Publication number
KR20200069707A
KR20200069707A KR1020180157065A KR20180157065A KR20200069707A KR 20200069707 A KR20200069707 A KR 20200069707A KR 1020180157065 A KR1020180157065 A KR 1020180157065A KR 20180157065 A KR20180157065 A KR 20180157065A KR 20200069707 A KR20200069707 A KR 20200069707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
actuator unit
unit
electricity
mode
emergency
Prior art date
Application number
KR1020180157065A
Other languages
Korean (ko)
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KR102128106B1 (en
Inventor
전재두
윤연홍
Original Assignee
(주)에너토크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에너토크 filed Critical (주)에너토크
Priority to KR1020180157065A priority Critical patent/KR102128106B1/en
Publication of KR20200069707A publication Critical patent/KR20200069707A/en
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

A fail safe device of the present invention includes: an actuator unit that moves a valve using electricity as a power source; and a fail safe unit that supplies pre-charged emergency electricity to the actuator unit when supply of external electricity to the actuator unit is stopped. Moreover, the actuator unit can move the valve using the emergency electricity even when the external electricity is cut off.

Description

페일 세이프 장치{FAIL SAFE DEVICE}FAIL SAFE DEVICE

본 발명은 액추에이터에 대한 외부 전력의 공급이 제한되는 정전 또는 사고시 액추에이터를 긴급 구동시키는 페일 세이프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fail-safe device for urgently driving the actuator in the event of a power failure or accident in which the supply of external power to the actuator is limited.

통상적으로 밸브(valve)는 유량조절 및 흐름의 단속을 제어하기 위하여, 배관도중이나 기기 및 장치 등에 설치되는 것으로, 유로를 개폐할 수 있는 가동기구를 갖는 기기를 말한다. 주요 구성부분은 기본적으로 밸브 몸통, 밸브 시트 및 디스크로 이루어지며, 밸브에 의한 유로의 개폐는 디스크의 회전 또는 상하작용에 의해 이루어진다.Typically, a valve (valve) is to be installed in the pipe or equipment and devices, etc. to control the flow rate control and flow interruption, refers to a device having a movable mechanism capable of opening and closing the flow path. The main components are basically composed of a valve body, a valve seat, and a disc, and the opening and closing of the flow path by the valve is performed by rotation or up/down action of the disc.

이러한 유로의 개폐를 제어하는 방식에 따라 오퍼레이터에 의해 수동 조작되는 수동밸브(manual valve)와 자동조절장치인 제어장치에 의해 구동되는 자동밸브(automatic valve)로 분류된다.According to the method of controlling the opening and closing of the flow path, it is classified into a manual valve manually operated by an operator and an automatic valve driven by a control device that is an automatic regulating device.

자동밸브의 일종인 전동 밸브는 유체의 흐름을 전기적 제어가 가능한 밸브의 일종으로 이와 유사한 제어가 가능한 밸브는 공압 밸브, 솔레노이드 밸브 등이 있다. 통상적으로 전동 밸브는 모터를 이용하여 기계적인 방법으로 밸브를 개폐하여 유체의 흐름을 제어한다. 이와 같은 밸브는 다른 밸브와 달리 상태가 변경될 때만 에너지가 소모되며 상태를 유지하기 위해서는 에너지가 필요하지 않다. 또한 비교적 큰 밸브도 제어 가능하고 구성이 간단하여 산업 전반에 많이 사용된다.Electric valve, which is a kind of automatic valve, is a kind of valve that can electrically control the flow of fluid. Valves that can be controlled similarly include pneumatic valves and solenoid valves. Typically, the electric valve controls the flow of fluid by opening and closing the valve in a mechanical manner using a motor. Unlike other valves, energy is consumed only when the state is changed, and energy is not required to maintain the state. In addition, relatively large valves are controllable and simple to use, making them widely used throughout the industry.

그러나, 이러한 기존의 전동 밸브의 경우, 정전이나 단선/단락 등에 의해 외부전원이 차단되는 사고가 발생하였을 때 밸브는 모터를 구동할 수 있는 공급 전력 없어 밸브의 작동이 멈추는 상태를 유지하게 될 수밖에 없다.However, in the case of such an existing electric valve, when an external power is interrupted due to a power outage or disconnection/short circuit, the valve has no supply power to drive the motor, and thus the operation of the valve must be maintained. .

이 경우 사용자가 밸브를 제어할 수 없게 되므로 사고의 원인이 된다.In this case, the user cannot control the valve, which may cause an accident.

또한 비록 상기 전동밸브에서 전원이 차단되는 경우에 수동으로 밸브를 여닫을 수 있는 핸들을 사용할 수 있을지라도 이렇게 전원이 차단되었는지 여부를 사용자가 알 수 없는 경우에는 수동으로 작동시킬 수 없으므로 밸브제어가 불가능하게 된다.In addition, even though the handle to manually open and close the valve can be used when the power is cut off from the electric valve, the valve cannot be controlled because it cannot be operated manually if the user does not know whether the power is off. do.

한국등록특허공보 제1259450호에는 내부의 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 이용해서 밸브가 작동되도록 하는 기술이 나타나 있다.Korean Registered Patent Publication No. 1259450 discloses a technique to operate a valve using electric power stored in an internal energy storage device.

한국등록특허공보 제1259450호Korean Registered Patent Publication No. 1259450

본 발명은 비상 상황시 밸브를 긴급 작동시킬 수 있는 페일 세이프(fail safe) 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a fail safe device capable of urgently actuating a valve in an emergency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

본 발명의 페일 세이프 장치는 전기를 동력원으로 이용하여 밸브를 움직이는 액추에이터부; 상기 액추에이터부에 대한 외부 전기의 공급이 중단되면, 기충전된 비상 전기를 상기 액추에이터부에 공급하는 페일 세이프부;를 포함하고, 상기 액추에이터부는 상기 외부 전기의 차단시에도 상기 비상 전기를 이용해서 상기 밸브를 움직일 수 있다.The fail safe device of the present invention includes an actuator unit that moves a valve using electricity as a power source; When the supply of the external electricity to the actuator unit is stopped, a fail-safe unit for supplying the pre-charged emergency electricity to the actuator unit; includes, the actuator unit using the emergency electricity even when the external electricity is cut off The valve can be moved.

본 발명의 페일 세이프 장치는 모터를 작동시키는 외부 전기의 차단시에도 기설정된 위치로 밸브를 움직일 수 있다.The fail safe device of the present invention can move the valve to a predetermined position even when the external electricity that operates the motor is cut off.

본 발명의 페일 세이프 장치는 배터리를 이용해 밸브를 움직이므로 1회성이 아닌 다회성으로 동작 가능하다.Since the fail safe device of the present invention moves a valve using a battery, it can be operated in multiple times rather than in one time.

또한, 본 발명의 페일 세이프 장치는 밸브를 작동시키는 액추에이터부를 원격으로 제어하는 리모트 모드, 액추에이터부를 직접 만지면서 조작하는 로컬 모드를 구분하고, 각 모드에 최적화된 페일 세이프 기능을 제공할 수 있다.In addition, the fail-safe device of the present invention can distinguish between a remote mode for remotely controlling an actuator unit operating a valve, a local mode for operating while directly touching the actuator unit, and provide a fail-safe function optimized for each mode.

도 1은 본 발명의 페일 세이프 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 페일 세이프 장치 일부를 투시한 개략도이다.
도 3은 비교 실시예의 밸브 및 액추에이터부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 스프링 리턴 방식의 페일 세이프 기기를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 페일 세이프 장치를 나타낸 단면도이다.
1 is a perspective view showing a fail safe device of the present invention.
2 is a schematic view of a portion of the fail-safe device of the present invention.
3 is a schematic view showing a valve and an actuator portion of a comparative example.
4 is a schematic diagram showing a fail-safe device of a spring return method.
5 is a cross-sectional view showing a fail safe device of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 페일 세이프 장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 페일 세이프 장치 일부를 투시한 개략도이다. 도 3은 비교 실시예의 밸브(30) 및 액추에이터부(100)를 나타낸 개략도이다. 도 4는 스프링 리턴 방식의 페일 세이프 기기를 나타낸 개략도이다. 도 5는 본 발명의 페일 세이프 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a fail safe device of the present invention. 2 is a schematic view of a portion of the fail-safe device of the present invention. 3 is a schematic view showing a valve 30 and an actuator portion 100 of a comparative embodiment. 4 is a schematic diagram showing a fail-safe device of a spring return method. 5 is a cross-sectional view showing a fail safe device of the present invention.

도면에 도시된 페일 세이프 장치는 액추에이터부(100), 페일 세이프부(200)를 포함할 수 있다.The fail safe device illustrated in the drawing may include an actuator unit 100 and a fail safe unit 200.

액추에이터부(100)는 전기를 동력원으로 이용하여 밸브(30)를 움직일 수 있다. 일 예로, 액추에이터부(100)는 전기가 입력되면 회전하거나 직선 운동하는 모터(110)를 포함할 수 있다. 이때의 모터(110)는 기동 즉시 최대 토크에 도달하고, 전원 차단시 초과 회전이 거의 발생되지 않는 것이 좋다. 또한, 과열을 방지하기 위해 모터(110)에는 온도를 감지하는 서모 스탯(thermostat)이 마련될 수 있다.The actuator unit 100 may move the valve 30 using electricity as a power source. For example, the actuator unit 100 may include a motor 110 that rotates or linearly moves when electricity is input. It is preferable that the motor 110 at this time reaches the maximum torque immediately upon start-up and almost no excessive rotation occurs when the power is turned off. In addition, in order to prevent overheating, the motor 110 may be provided with a thermostat that senses temperature.

모터(110)의 축과 밸브(30) 사이에는 하나 이상의 기어가 구비된 기어 박스가 삽입될 수 있다.A gear box equipped with one or more gears may be inserted between the shaft of the motor 110 and the valve 30.

액추에이터부(100)의 정상 동작을 위해서는 외부 전기의 공급이 요구된다. 만약, 정전 등과 같이 외부 전기의 공급이 중단되는 비상 상황이 발생되면, 밸브(30)에 대한 후속 조치가 요구될 수 있다. 일 예로, 밸브(30)는 특정 관을 따라 흐르는 유체의 유량을 조절할 수 있다. 설정 유량만큼만 유체를 흐르게 하고 밸브(30)를 이용해 관을 폐쇄하고자 할 수 있다. 설정 유량의 유체가 흐르도록 밸브(30)가 개방된 상태에서 비상 상황이 발생되면, 밸브(30)를 작동시키는 액추에이터부(100)가 멈추게 된다. 따라서, 밸브(30) 역시 관을 개방한 상태에서 그대로 멈추며 유체는 설정 유량을 초과해서 계속해서 흐르게 된다. 이때, 설정 유량을 초과하는 유체로 인해 각종 문제가 발생될 수 있다. 반대로, 비상 상황의 발생 결과, 설정 유량을 만족하지 못한 상태에서 유체의 흐름이 막히는 경우도 발생될 수 있으며, 이 경우에도 각종 문제가 야기될 수 있다.For normal operation of the actuator unit 100, supply of external electricity is required. If an emergency situation in which the supply of external electricity is interrupted, such as a power failure, occurs, a follow-up action on the valve 30 may be required. For example, the valve 30 may adjust the flow rate of the fluid flowing along a specific tube. It is possible to flow the fluid only at a set flow rate and to close the pipe using the valve 30. When an emergency occurs in a state in which the valve 30 is opened so that a fluid having a set flow rate flows, the actuator unit 100 operating the valve 30 is stopped. Therefore, the valve 30 also stops as it is with the tube open, and the fluid continues to flow beyond the set flow rate. At this time, various problems may occur due to the fluid exceeding the set flow rate. Conversely, as a result of the occurrence of an emergency situation, a case in which the flow of fluid is blocked in a state in which the set flow rate is not satisfied may also occur, and in this case, various problems may be caused.

비상 상황에서 정상적으로 제어되지 못하는 밸브(30)로 인한 심각한 피해를 방지하기 위해 페일 세이프부(200)가 이용될 수 있다.The fail-safe unit 200 may be used to prevent serious damage due to the valve 30 that is not normally controlled in an emergency situation.

페일 세이프부(200)는 비상 상황 또는 기계가 고장났을 때 그대로 폭주해서 사고, 재해로 연결되는 일이 없이 안전을 확보하는 페일 세이프(fail safe) 기능을 수행할 수 있다.The fail-safe unit 200 may perform a fail-safe function to secure safety without being connected to an accident or a disaster by congestion in the event of an emergency or a machine failure.

일 예로, 페일 세이프부(200)는 액추에이터부(100)에 대한 외부 전기의 공급이 중단되면, 기충전된 비상 전기를 액추에이터부(100)에 공급할 수 있다. 비상 전기는 액추에이터부(100)를 비상 작동시킬 수 있는 전력을 포함할 수 있다. 일 예로, 비상 전기는 액추에이터부(100)에 마련된 모터(110) 등을 전기적으로 작동시킬 수 있다.For example, when the supply of the external electricity to the actuator unit 100 is stopped, the fail-safe unit 200 may supply pre-charged emergency electricity to the actuator unit 100. The emergency electricity may include electric power capable of emergency operation of the actuator unit 100. For example, the emergency electricity may electrically operate the motor 110 provided in the actuator unit 100.

따라서, 액추에이터부(100)는 외부 전기의 차단시에도 비상 전기를 이용해서 밸브(30)를 움직일 수 있다.Accordingly, the actuator unit 100 can move the valve 30 using emergency electricity even when the external electricity is cut off.

페일 세이프부(200)는 비상 전기가 충전된 배터리(170), 액추에이터부(100)와 배터리(170) 간의 전기적 연결을 제어하는 스위칭 수단을 포함할 수 있다.The fail-safe unit 200 may include a battery 170 charged with emergency electricity, and a switching means for controlling electrical connection between the actuator unit 100 and the battery 170.

스위칭 수단은 외부 전기가 액추에이터부(100)에 공급되면 액추에이터부(100)와 배터리(170) 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다.The switching means may block electrical connection between the actuator unit 100 and the battery 170 when external electricity is supplied to the actuator unit 100.

스위칭 수단은 외부 전기의 공급이 중단되면 액추에이터부(100)와 배터리(170)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The switching means may electrically connect the actuator unit 100 and the battery 170 when the supply of external electricity is stopped.

외부 전기와 달리 배터리(170)에 저장된 비상 전기는 제한적일 수밖에 없다. 용량이 제한된 비상 전기를 이용하는 액추에이터는 밸브(30)를 현재 위치로부터 기설정된 비상 위치까지 최단 거리 또는 최단 각도로 움직이는 1회성 동작을 수행하는 것이 좋다.Unlike external electricity, emergency electricity stored in the battery 170 is bound to be limited. It is preferable that the actuator using the emergency electricity with limited capacity moves the valve 30 from the current position to a predetermined emergency position at a shortest distance or shortest angle.

액추에이터부(100)는 외부 전기가 공급되면 외부 제어 신호에 따라 밸브(30)를 움직이는 정상 모드로 동작할 수 있다.The actuator unit 100 may operate in a normal mode in which the valve 30 is moved according to an external control signal when external electricity is supplied.

액추에이터부(100)는 외부 전기의 차단으로 인해 비상 전기가 공급되면 외부 제어 신호를 무시하고 기설정된 비상 위치로 밸브(30)를 움직이는 비상 모드로 동작할 수 있다.The actuator unit 100 may operate in an emergency mode in which the valve 30 is moved to a predetermined emergency position, ignoring the external control signal when emergency electricity is supplied due to blocking of external electricity.

비상 모드에서 밸브(30)가 비상 위치까지 움직이면, 페일 세이프부(200)는 액추에이터부(100)에 대한 비상 전기의 공급을 중단할 수 있다.When the valve 30 is moved to the emergency position in the emergency mode, the fail-safe unit 200 may stop supply of emergency electricity to the actuator unit 100.

액추에이터부(100)에 대한 비상 전기의 공급 중단에 의해, 밸브(30)는 외부 전기의 공급이 재개될 때까지 비상 위치를 유지할 수 있다.By stopping the supply of emergency electricity to the actuator unit 100, the valve 30 can maintain the emergency position until supply of external electricity is resumed.

페일 세이프부(200)는 액추에이터부(100)와 일체로 형성되거나, 액추에이터부(100)에 장착되는 인티그럴 유니트에 형성될 수 있다.The fail safe part 200 may be formed integrally with the actuator part 100 or may be formed in an integral unit mounted on the actuator part 100.

일 예로, 유체가 흐르는 관(90)에 밸브(30)가 설치되고, 밸브 축(31)이 관의 외부로 연장될 수 있다. 액추에이터부(100)에는 관의 외주면에 체결되는 베이스(101), 베이스(101)를 덮는 커버(103)가 마련될 수 있다. 이때, 밸브 축(31)에 대면되는 베이스(101)의 일면에는 밸브 축(31)에 연결되는 홈 등의 연결 수단(104)이 베이스(101)에 대해 이동 또는 회전 가능하게 설치될 수 있다.For example, the valve 30 is installed in the pipe 90 through which the fluid flows, and the valve shaft 31 may extend outside the pipe. The actuator unit 100 may be provided with a base 101 fastened to the outer circumferential surface of the tube, and a cover 103 covering the base 101. At this time, on one surface of the base 101 facing the valve shaft 31, connecting means 104 such as a groove connected to the valve shaft 31 may be installed to be movable or rotatable relative to the base 101.

베이스(101)에는 모터(110), 기어 박스, 개도계(130), 리미트 스위치(150), 배터리(170) 등이 설치될 수 있다. 모터(110), 기어 박스, 개도계(130), 리미트 스위치(150), 배터리(170) 등은 커버(103)에 의해 덮일 수 있다. 모터(110)의 축 또는 기어 박스는 연결 수단(104)에 링크될 수 있다.The base 101 may be provided with a motor 110, a gear box, an open gauge 130, a limit switch 150, a battery 170, and the like. The motor 110, the gear box, the open gauge 130, the limit switch 150, the battery 170, and the like may be covered by the cover 103. The shaft or gear box of the motor 110 can be linked to the connecting means 104.

개도계(130)는 밸브(30)의 정확한 위치를 백분율로 표시할 수 있다. 배터리(170)는 비상 전기가 저장되는 요소로, 액추에이터부(100)에 설치되거나 별도의 인티그럴 유니트에 설치될 수 있다. 도 1 및 도 2의 경우, 별도의 인티그럴 유니트에 페일 세이프부(200)의 일부가 형성되고, 페일 세이프부(200)를 형성하는 배터리(170)는 액추에이터부(100)에 형성되고 있다.The openness meter 130 may display the exact position of the valve 30 as a percentage. The battery 170 is an element in which emergency electricity is stored, and may be installed in the actuator unit 100 or may be installed in a separate integrated unit. 1 and 2, a portion of the fail safe unit 200 is formed in a separate integrated unit, and a battery 170 forming the fail safe unit 200 is formed in the actuator unit 100.

리미트 스위치(150)는 밸브 축(31)의 회전 범위 한계값을 결정할 수 있다.The limit switch 150 may determine a rotation range limit value of the valve shaft 31.

인티그럴 유니트(integral unit)는 전면 조작부와 내부가 완전히 분리된 비관통형 구조로 현장 조작반을 대체할 수 있다. 인티그럴 유니트에는 관리 서버와 액추에이터부(100)를 연결하는 유선 케이블 등이 연결될 수 있다.The integral unit can replace the field control panel with a non-penetrating structure in which the front control unit and the inside are completely separated. A wired cable connecting the management server and the actuator unit 100 may be connected to the integrated unit.

도 3의 (a)는 페일 세이프부(200)가 배제된 비교 실시예이고, 도 3의 (b)는 스프링 리턴부(8)가 적용된 비교 실시예이다. 도 3의 비교 실시예에는 인티그럴 유니트가 배제되었으나, 액추에이터부(100)의 제어 및 유지 보수를 위해 도 1 및 2와 유사하게 추가될 수 있다.3(a) is a comparative embodiment in which the fail safe part 200 is excluded, and FIG. 3(b) is a comparative embodiment in which the spring return part 8 is applied. In the comparative example of FIG. 3, the integral unit is excluded, but may be added similarly to FIGS. 1 and 2 for control and maintenance of the actuator unit 100.

스프링 리턴부(8)가 배제된 비교 실시예의 경우, 별도의 스프링 리턴부(8)가 배제된 만큼 소형화가 가능하다. 다만, 비상 상황시의 대처가 미흡하므로, 유체의 흐름 여부가 커다란 문제를 발생하지 않는 관(90)에 적용되는 것이 유리하다.In the case of the comparative embodiment in which the spring return unit 8 is excluded, it is possible to miniaturize as the separate spring return unit 8 is excluded. However, it is advantageous to apply to the tube 90 in which the flow of the fluid does not cause a big problem because the handling in case of an emergency is insufficient.

비상 상황의 대처를 위해 도 3의 (b)와 같이 별도의 스프링 리턴부(8)가 액추에이터부(100)에 추가될 수 있다. 스프링 리턴부(8)는 비상 상황시 스프링의 탄성력에 의해 밸브(30)를 설정 위치로 복원시킬 수 있다. 스프링 리턴부(8)는 일단 동작하면 스프링의 탄성력이 풀려버리기 때문에 1회의 사용만 가능하고 재사용을 위해서는 사용자에 의해 스프링을 되감는 동작이 필요한 문제가 있다. 또한, 액추에이터부(100) 및 인트그럴 유니트 외에 별도의 스프링 리턴부(8)가 요구되므로 소형화가 제한될 수 있다.To cope with the emergency situation, a separate spring return unit 8 may be added to the actuator unit 100 as shown in FIG. 3(b). The spring return unit 8 may restore the valve 30 to a set position by the elastic force of the spring in an emergency. Since the spring return unit 8 releases the elastic force of the spring once it is operated, it can be used only once, and there is a problem in that it is necessary to rewind the spring by the user for reuse. In addition, since a separate spring return unit 8 is required in addition to the actuator unit 100 and the integral unit, miniaturization may be limited.

본 발명의 페일 세이프 장치는 액추에이터부(100) 내부에 설치되고 평소 외부 제어 신호에 의해 밸브(30)를 움직이는 모터(110)를 그대로 이용하여 비상 상황에 대처할 수 있다. 이때, 페일 세이프부(200)의 구성 요소 중 배터리(170)를 제외한 제어 모듈, 통신 모듈 등은 기존 액추에이터부(100) 또는 인티그럴 유니트에 설치된 전기 보드에 탑재 가능하다. 따라서, 본 발명의 페일 세이프 장치는 외형적으로 액추에이터부(100) 또는 인티그럴 유니트에 배터리(170)만 추가된 것과 유사하다. 따라서, 소형화를 심각하게 제한하지 않으며, 배터리(170)의 재충전을 통해 페일 세이프 기능이 간단하게 복구되는 장점이 있다.The fail-safe device of the present invention is installed inside the actuator unit 100 and can respond to an emergency by using the motor 110 moving the valve 30 as usual by an external control signal. At this time, among the components of the fail-safe unit 200, a control module excluding the battery 170, a communication module, and the like can be mounted on an electric board installed in the existing actuator unit 100 or the integral unit. Therefore, the fail safe device of the present invention is similar to that in which only the battery 170 is added to the actuator unit 100 or the integral unit. Therefore, the miniaturization is not seriously limited, and the fail-safe function is easily restored through recharging of the battery 170.

페일 세이프부(200)는 배터리(170)가 방전되면, 외부 전기를 이용해서 배터리(170)를 충전할 수 있다. 비상 상황시 액추에이터를 긴급 구동시키는 과정에서 배터리(170)에 저장된 비상 전기가 모터(110)를 향해 방전될 수 있다. 이때, 방전된 비상 전기는 비상 상황 해제시 재공급되는 외부 전기에 의해 간단하게 충전될 수 있다.When the battery 170 is discharged, the fail-safe unit 200 may charge the battery 170 using external electricity. During an emergency operation of the actuator in an emergency situation, emergency electricity stored in the battery 170 may be discharged toward the motor 110. At this time, the discharged emergency electricity can be simply charged by external electricity that is re-supplied when the emergency situation is released.

한편, 평소 자연 방전 등에 의해 배터리(170)의 비상 전기가 부족해지면 비상 상황시 액추에이터부(100)를 긴급 작동시키는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 배터리(170)의 충전량은 적정값 이상으로 항상 유지될 필요가 있다. 충전량 유지를 위해 페일 세이프부(200)는 배터리(170)의 충전량이 설정값 이하가 되면 경고 신호를 생성하여 관리 서버로 전달할 수 있다.On the other hand, if the emergency electricity of the battery 170 is insufficient due to normal natural discharge or the like, it may be difficult to urgently operate the actuator unit 100 in an emergency situation. Therefore, the charge amount of the battery 170 needs to be always maintained at an appropriate value or higher. In order to maintain the charge amount, the fail-safe unit 200 may generate a warning signal and transmit it to the management server when the charge amount of the battery 170 is equal to or less than the set value.

한편, 액추에이터부(100)가 설치된 현장을 방문한 사용자가 현장에서 액추에이터부(100)를 직접 제어하는 방안이 마련되는 것이 좋다.On the other hand, it is preferable that a method for a user who visits a site where the actuator unit 100 is installed to directly control the actuator unit 100 in the field.

일 예로, 액추에이터부(100)를 제어하는 조절부(210)가 액추에이터부(100)(인티그럴 유니트 포함)에 함께 마련될 수 있다. 조절부(210)는 사용자가 조작 가능한 각종 버튼, 터치 스크린 등을 포함할 수 있다.For example, an adjustment unit 210 for controlling the actuator unit 100 may be provided together in the actuator unit 100 (including an integral unit). The control unit 210 may include various buttons and a touch screen that can be operated by a user.

조절부(210)는 액추에이터부(100)를 구성하는 베이스(101) 또는 커버(103) 외면에 설치될 수 있다. 조절부(210)는 액추에이터부(100)에 장착되는 인티그럴 유니트의 외면에 설치되어도 무방하다.The adjustment unit 210 may be installed on the outer surface of the base 101 or the cover 103 constituting the actuator unit 100. The adjustment unit 210 may be installed on the outer surface of the integral unit mounted on the actuator unit 100.

조절부(210)는 외부 전기 또는 비상 전기를 이용해서 액추에이터부(100)를 전기적으로 제어하거나 작동시킬 수 있다.The control unit 210 may electrically control or operate the actuator unit 100 using external electricity or emergency electricity.

밸브(30)를 직접 움직이는 핸들부(140), 액추에이터부(100) 또는 핸들부(140)에 밸브(30)를 선택적으로 링크시키는 절환부(120)가 마련될 수 있다.A switching unit 120 for selectively linking the valve 30 to the handle unit 140, the actuator unit 100, or the handle unit 140 that directly moves the valve 30 may be provided.

이때, 핸들부(140)는 사용자의 완력에 의해 전적으로 조작되는 것이 좋다. 따라서, 조절부(210)는 핸들부(140)는 그대로 두고 액추에이터부(100)를 제어할 수 있다. 이를 위해 액추에이터부(100)를 제어하는 조절부(210)는 액추에이터부(100)에 함께 마련되는 것이 좋다.At this time, the handle unit 140 is preferably operated entirely by the user's force. Therefore, the adjustment unit 210 can control the actuator unit 100 while leaving the handle unit 140 as it is. To this end, the adjustment unit 210 for controlling the actuator unit 100 is preferably provided together with the actuator unit 100.

조절부(210)에는 제1 조작 수단(211), 제2 조작 수단, 제3 조작 수단이 마련될 수 있다. 각 조작 수단은 외면에 노출된 버튼 등의 입력 장치를 포함할 수 있다.The adjusting unit 210 may be provided with a first operating means 211, a second operating means, and a third operating means. Each operation means may include an input device such as a button exposed on the outer surface.

제1 조작 수단(211)은 리모트 모드 또는 로컬 모드를 선택 가능하게 형성될 수 있다. 또는 제1 조작 수단(211)은 리모트 모드, 로컬 모드, 오프 모드 중 하나를 선택 가능하게 형성될 수 있다.The first operation means 211 may be formed to select a remote mode or a local mode. Alternatively, the first operation means 211 may be formed to select one of a remote mode, a local mode, and an off mode.

리모트 모드는 원거리의 관리 서버로부터 입수된 외부 제어 신호를 이용해서 액추에이터부(100)를 제어하는 동작 모드일 수 있다.The remote mode may be an operation mode for controlling the actuator unit 100 using an external control signal obtained from a remote management server.

로컬 모드는 제2 조작 수단을 이용해서 액추에이터부(100)를 제어하는 동작 모드일 수 있다. 로컬 모드는 현장을 방문한 사용자가 직접 액추에이터부(100)를 조작하거나 밸브(30)를 움직이도록 보장하는 모드일 수 있다.The local mode may be an operation mode in which the actuator unit 100 is controlled using the second operating means. The local mode may be a mode that ensures that a user visiting the site directly operates the actuator unit 100 or moves the valve 30.

페일 세이프부(200)는 리모트 모드 및 로컬 모드에 상관없이 외부 전기의 공급이 중단되면 비상 전기를 액추에이터부(100)에 공급할 수 있다.The fail-safe unit 200 may supply emergency electricity to the actuator unit 100 when supply of external electricity is interrupted regardless of the remote mode and the local mode.

외부 전기의 공급이 중단되면, 기본적으로 액추에이터부(100)는 리모트 모드 및 로컬 모드에 상관없이 비상 전기를 이용하여 기설정된 비상 위치로 밸브(30)를 움직일 수 있다. 이때의 비상 위치는 자유롭게 설정 가능하며 비상 상황 전에 설정되는 것이 좋다. 비상 상황시 강제되는 비상 위치의 제한을 해제하거나 액추에이터부(100)의 다양한 옵션을 설정하기 위해 오프 모드가 이용될 수 있다.When the supply of external electricity is stopped, basically, the actuator unit 100 may move the valve 30 to a preset emergency position using emergency electricity regardless of the remote mode and local mode. The emergency position at this time can be freely set and it is good to be set before the emergency. The off mode may be used to release the restriction of the forced emergency position in case of an emergency or to set various options of the actuator unit 100.

오프 모드는 액추에이터부(100)의 동작을 강제 중지시키는 모드일 수 있다.The off mode may be a mode for forcibly stopping the operation of the actuator unit 100.

외부 전기의 공급 중단시 액추에이터부(100)의 동작을 결정하는 옵션 메뉴가 오프 모드에서 제공될 수 있다. 이때, 제3 조작 수단은 옵션 메뉴를 조작하거나 설정할 수 있다.An option menu for determining the operation of the actuator unit 100 when the supply of external electricity is stopped may be provided in the off mode. At this time, the third operation means may operate or set the option menu.

비상 전기가 공급되는 상황에서 액추에이터부(100)의 동작을 설정하는 조절부(210)에는 리모트 스위치 및 로컬 스위치가 마련될 수 있다.A remote switch and a local switch may be provided in the control unit 210 for setting the operation of the actuator unit 100 in a situation where emergency electricity is supplied.

리모트 스위치는 외부 제어 신호를 이용해 액추에이터부(100)를 제어(리모트 모드)하는 도중에 발생된 비상 상황시 액추에이터부(100)의 동작을 설정할 수 있다.The remote switch may set the operation of the actuator unit 100 in an emergency situation generated while controlling (remote mode) the actuator unit 100 using an external control signal.

로컬 스위치는 조절부(210)에 마련된 제2 조작 수단을 이용해 액추에이터부(100)를 제어(로컬 모드)하는 도중에 발생된 비상 상황시 액추에이터부(100)의 동작을 설정할 수 있다.The local switch may set the operation of the actuator unit 100 in an emergency situation generated while controlling (local mode) the actuator unit 100 using the second operating means provided in the adjusting unit 210.

도 5에 옵션 메뉴를 나타내었다. 도 5에는 조절부(210)의 일 예로 딥 스위치를 나타내었으나, 조절부(210)는 옵션 메뉴를 선택, 조절, 설정할 수 있는 다양한 기구적 버튼, 터치 스크린 등으로 대체 가능하다.The option menu is shown in FIG. 5. 5 illustrates a dip switch as an example of the control unit 210, the control unit 210 can be replaced with various mechanical buttons, a touch screen, and the like to select, adjust, and set an option menu.

도 5의 제1 메뉴 ①은 밸브(30)의 운전 방향을 설정하는 메뉴일 수 있다.The first menu ① of FIG. 5 may be a menu for setting the operation direction of the valve 30.

제2 메뉴 ②는 리미트 정지 또는 토크 정비 여부를 결정하는 메뉴일 수 있다.The second menu ② may be a menu for determining whether to stop the limit or maintain the torque.

제3 메뉴 ③은 역상 감지 모드 또는 자동 상을 설정하는 메뉴일 수 있다.The third menu ③ may be a reverse phase detection mode or a menu for setting an automatic phase.

제4 메뉴 ④는 로컬 모드 도중 발생된 비상 상황의 동작을 설정할 수 있는 메뉴일 수 있다. 제4 메뉴 ④를 설정할 수 있는 버튼 또는 스위치가 앞의 로컬 스위치에 해당할 수 있다.The fourth menu ④ may be a menu for setting the operation of the emergency situation generated during the local mode. A button or switch capable of setting the fourth menu ④ may correspond to the previous local switch.

도 5의 실시예에서 제4 메뉴 ④가 오프되면 로컬 모드 중 비상 상황시 기본 모드가 작동될 수 있다. 기본 모드는 제5 메뉴 ⑤의 설정을 그대로 따라 액추에이터부(100)가 동작하는 모드일 수 있다.In the embodiment of FIG. 5, when the fourth menu ④ is turned off, a basic mode may be operated in an emergency among local modes. The basic mode may be a mode in which the actuator unit 100 operates according to the setting of the fifth menu ⑤.

제4 메뉴 ④가 온되면, 사용자가 액추에이터를 조절할 수 있는 로컬 모드가 유지될 수 있다. 즉, 액추에이터부(100)는 로컬 모드에 기초한 제어 신호에 따라 비상 전기를 이용해서 액추에이터 및 밸브(30)를 움직일 수 있다.When the fourth menu ④ is turned on, a local mode in which the user can adjust the actuator may be maintained. That is, the actuator unit 100 may move the actuator and the valve 30 using emergency electricity according to a control signal based on the local mode.

로컬 모드로 액추에이터부(100)를 조절하는 도중 비상 상황이 발생되면 사용자의 조작에 상관없이 밸브(30)는 비상 위치로 이동한다. 본 발명에 따르면 비상 위치로 밸브(30)가 이동한 후 액추에이터부(100)에 대한 비상 전기의 공급이 중단되므로, 현장의 사용자는 현장 상황에 맞게 밸브(30)를 조절하기 어렵다.If an emergency occurs while adjusting the actuator unit 100 in the local mode, the valve 30 moves to the emergency position regardless of the user's operation. According to the present invention, since the supply of emergency electricity to the actuator unit 100 is stopped after the valve 30 is moved to the emergency position, it is difficult for a user at the site to adjust the valve 30 according to the site situation.

본 실시예에 따르면, 현장 근무자의 판단에 따라 비상 상황시에도 기설정된 비상 위치와 다르게 밸브(30)를 조절하기 위한 방안이 제시될 수 있다.According to the present embodiment, a method for adjusting the valve 30 differently from the preset emergency position even in an emergency situation according to the judgment of a field worker may be presented.

사용자는 제1 조작 수단(211)을 이용하여 오프 모드를 선택한 후 옵션 메뉴를 통해 제4 메뉴 ④를 온시킬 수 있다.The user may turn off the fourth menu ④ through the option menu after selecting the off mode using the first manipulation means 211.

제4 메뉴 ④가 온되면 사용자는 제2 조작 수단을 이용해서 밸브(30)를 추가 개방하거나 추가 폐쇄할 수 있다.When the fourth menu ④ is on, the user can additionally open or close the valve 30 using the second operation means.

제5 메뉴 ⑤는 리모트 모드 도중 발생된 비상 상황의 동작을 설정할 수 있는 메뉴일 수 있다. 제5 메뉴 ⑤를 설정할 수 있는 버튼 또는 스위치가 리모트 스위치에 해당할 수 있다.The fifth menu ⑤ may be a menu for setting the operation of the emergency situation generated during the remote mode. A button or switch capable of setting the fifth menu ⑤ may correspond to a remote switch.

제5 메뉴 ⑤는 밸브(30)를 개방하도록 제어하는 개방 모드, 밸브(30)를 폐쇄하도록 제어하는 폐쇄 모드, 밸브(30)를 현 상태로 유지하는 유지 모드 중 하나를 설정할 수 있다.The fifth menu ⑤ may set one of an open mode for controlling to open the valve 30, a closed mode for controlling to close the valve 30, and a maintenance mode for maintaining the valve 30 in its current state.

본 발명의 구성 및 작동관계를 살펴보면, 본 발명의 페일 세이프 장치는 통상적인 전동 액추에이터의 제어 박스 내에 설치되어 밸브(30)가 전기 에너지에 의해 구동되도록 한다. 이때의 제어 박스는 액추에이터부(100) 케이스, 인티그럴 유니트 케이스를 포함할 수 있다.Looking at the configuration and operating relationship of the present invention, the fail safe device of the present invention is installed in a control box of a conventional electric actuator so that the valve 30 is driven by electric energy. At this time, the control box may include an actuator unit 100 case and an integral unit case.

본 발명의 페일 세이프 장치는 회전식으로 유로를 개폐할 수 있는 가동기구로써 밸브 축(31), 공급받는 전력에 의해 가동되는 모터(110), 감속 기어가 포함되어 있어 전동식 모터(110)의 회전 토크를 밸브 축(31)에 전달하는 기어 박스, 밸브 축(31)의 회전 범위를 제한하여 결정하는 리미트 스위치(150), 제어 신호선에 의해 수신받은 신호에 따라 모터(110)의 작동을 제어하는 제어 회로 및 외부 전원이 공급 중일 때 전력을 충전하고, 외부전원이 차단되면 저장된 전력을 공급하는 배터리(170)를 포함하여 외부전원이 차단되어도 저장된 전력을 이용하여 밸브(30)가 안정적인 상태로 변환/유지될 수 있도록 한다.The fail-safe device of the present invention includes a valve shaft 31, a motor 110 driven by electric power supplied, and a reduction gear as a movable mechanism capable of opening and closing a flow path in a rotational manner, thereby rotating torque of the electric motor 110 To the valve shaft 31, the limit box 150 to determine by limiting the rotation range of the valve shaft 31, the control to control the operation of the motor 110 according to the signal received by the control signal line The valve 30 is converted into a stable state by using the stored power even when the external power is cut off, including a battery 170 that charges power when the circuit and external power are being supplied and supplies the stored power when the external power is cut off/ To be maintained.

밸브 축(31)은 일반적으로 유로의 개폐를 단속하는 디스크(30)가 연결되어 있어 밸브 축(31)에서의 힌지 회동에 따라 디스크가 밸브(30)를 여닫도록 한다. 디스크가 닫히는 정도에 따라 관에 흐르는 유체의 유량 및 유속이 조절될 수 있다. 이러한 밸브 축(31)은 마찰이 거의 없는 상태에서 모터(110)에 의해 공급받는 회전 토크를 충분히 받아 작동할 수 있도록 함이 바람직하다.The valve shaft 31 is generally connected to the disc 30 to control the opening and closing of the flow path, so that the disc opens and closes the valve 30 according to the hinge rotation in the valve shaft 31. The flow rate and flow rate of the fluid flowing in the tube can be adjusted according to the degree of closing of the disc. The valve shaft 31 is desirably allowed to operate sufficiently under rotational torque supplied by the motor 110 in a state where there is little friction.

기어 박스는 전기적으로 작동하는 모터(110)에서 발생하는 회전력 및 스피드를 다수의 감속기어들을 이용하여 밸브 축(31)에 유로의 개폐에 적정하도록 전달한다. 기어 박스 내부에는 전동모터(110)의 회전축에 연결된 기어에 맞물리는 다양한 직경의 기어들이 존재하는데, 이는 모터(110)의 빠른 회전 스피드 및 작은 회전력을 느린 속도와 큰 회전력으로 전환시켜준다.The gearbox transmits the rotational force and speed generated by the electrically operated motor 110 to the valve shaft 31 appropriately for opening and closing the flow path using a plurality of reduction gears. Inside the gear box, there are gears of various diameters that mesh with gears connected to the rotating shaft of the electric motor 110, which converts the fast rotational speed and small rotational force of the motor 110 into slow and large rotational forces.

모터(110)는 일반적인 기계공업분야에서 활동되는 전동식 모터(110)로서 외부에서 공급받는 전력에 의해 가동되거나, 내부에 포함된 배터리(170)의 충전된 전력에 의해 가동되도록 한다. 이러한 모터(110)는 보통 인덕션 모터(110)가 사용될 수 있으며 회전력을 적절한 감속기어 및 동력전달 장치에 의하여 다양한 토크 및 스피드를 발생시키면서 밸브 축(31)을 회전시킨다. 따라서, 모터(110)의 회전축에 기어가 일체로 결합되어 형성되는 것이 바람직한데, 상기 기어 박스의 다양한 직경의 기어들과 맞물려 감속 및 강한 회전력으로의 변환을 실현한다.The motor 110 is an electric motor 110 that is active in the general mechanical industry, and is operated by electric power supplied from the outside or by charged power of the battery 170 included therein. The induction motor 110 may be used as the motor 110, and the valve shaft 31 is rotated while generating various torques and speeds by an appropriate reduction gear and a power transmission device. Therefore, it is preferable that the gear is integrally formed on the rotating shaft of the motor 110, and it is engaged with gears of various diameters of the gear box to realize deceleration and conversion to strong rotational force.

제어회로는, 제어 신호선에서 입력되는 신호에 따라 외부의 전원선 또는 내부의 배터리(170)로부터 공급되는 전력을 모터(110)에 공급하도록 제어한다. 따라서, 사용자가 밸브(30)의 작동을 위해 외부에서 제어 신호선을 통해 작동신호를 입력하는 경우뿐만 아니라, 일정조건 하에서 밸브(30)가 작동되어야 할 때 외부에서 자동으로 작동 신호가 입력되는 경우 제어회로가 전원선을 통해 공급되는 전력으로 모터(110)가 작동되도록 한다.The control circuit controls the power supplied from the external power line or the internal battery 170 to the motor 110 according to a signal input from the control signal line. Therefore, as well as when the user inputs an operation signal through a control signal line externally for the operation of the valve 30, when the valve 30 is to be operated under certain conditions, it is controlled when an operation signal is automatically input from the outside. The circuit 110 allows the motor 110 to operate with power supplied through a power line.

리미트 스위치(150)는 통상적으로 밸브 축(31)과 소정간격 이격되어 양측에 존재하게 되는데, 밸브 축(31)의 회전반경을 조절하는 기능을 한다. 리미트 스위치(150)가 밸브 축(31)을 중심으로 한 원주의 회전반경만큼 밸브 축(31)에 연결된 디스크 등이 회전하게 되면서 유로를 단속하게 된다.The limit switch 150 is normally spaced apart from the valve shaft 31 by a predetermined distance and is present on both sides, and serves to adjust the rotational radius of the valve shaft 31. As the limit switch 150 rotates a disk or the like connected to the valve shaft 31 by a radius of circumference around the valve shaft 31, the flow path is interrupted.

배터리(170)는 본 발명의 전동밸브(30) 제어장치 내부에서 공급되는 외부 전력을 충전할 수 있다. 이에 따라 외부에서 전원이 공급되는 경우 전력을 충분히 충전한 상태를 유지하고, 외부 전원이 차단되는 경우 당해 충전된 전력으로 전동모터(110)를 가동시킬 수 있다. 따라서, 에너지 저장장치는 전원선에 연결되어야 하며, 외부전원이 차단되는 경우 내부로 인입된 전원선을 통해 제어회로 및 전동모터(110)에 전력을 공급한다.The battery 170 may charge external power supplied from the control device of the electric valve 30 of the present invention. Accordingly, when power is supplied from the outside, a state in which the power is sufficiently charged is maintained, and when the external power is cut off, the electric motor 110 can be operated with the charged power. Therefore, the energy storage device must be connected to the power line, and when the external power is cut off, power is supplied to the control circuit and the electric motor 110 through the power line drawn therein.

이에 전원선에 전원이 공급되면 이에 연결되어 있는 배터리(170)에 전력이 저장된다. 정전 등의 이유로 전원의 공급이 끊겼을 경우 저장장치에 저장된 전력을 이용하여 밸브(30)가 안정적인 상태로 변환/유지될 수 있도록 제어회로가 모터(110)에 전력을 공급한다. 이때 사용자의 설정에 따라서 지연 타이머가 동작하여 공급 전원이 차단된 후 설정된 시간만큼 지난 뒤에 안정한 상태로 변환/유지할 수 있다.Accordingly, when power is supplied to the power line, power is stored in the battery 170 connected thereto. When the power supply is interrupted due to a power failure, the control circuit supplies power to the motor 110 so that the valve 30 can be converted/maintained in a stable state by using the power stored in the storage device. At this time, the delay timer operates according to the user's setting, and after the power supply is cut off, it can be converted/maintained to a stable state after a predetermined time.

따라서, 전동밸브(30)에 전원이 끊긴 경우 사용자의 설정에 따라 안정한 상태로 변환/유지할 수 있게 되어 전원 공급 소실로 인하여 폐쇄되어야 할 밸브(30)가 열려 있어 내부 유체가 유출되거나 개방되어야 할 밸브(30)가 닫혀 과압으로 폭발하는 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한 안전이 중요시되는 전동 밸브(30)의 설치에 효과적으로 채용될 수 있다.Therefore, when the power to the electric valve 30 is cut off, it is possible to convert/maintain in a stable state according to the user's setting, so that the valve 30 to be closed is opened due to the loss of power supply, so that the internal fluid is leaked or opened. (30) can be closed to prevent accidents such as explosion due to overpressure. In addition, it can be effectively employed in the installation of the electric valve 30 where safety is important.

본 발명의 일 실시예는 제어 신호선의 신호에 따라 제어회로에서 전원선으로 공급되는 전력을 모터(110)에 공급하는데, 모터(110)는 감속 기어가 포함된 기어 박스를 통하여 회전 토크를 밸브 축(31)에 전달하여 밸브(30)를 개폐하도록 한다. 이때 회전 범위는 리미트 스위치(150)에 의해서 결정된다. 배터리(170)는 전원선과 연결되어 있어, 공급되는 외부전력을 충전함과 동시에 외부전원 차단시 저장된 전력을 전동모터(110) 및 제어회로에 공급할 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, power supplied from the control circuit to the power line is supplied to the motor 110 according to the signal of the control signal line. The motor 110 rotates the torque through a gear box including a reduction gear. Transfer to (31) to open and close the valve (30). At this time, the rotation range is determined by the limit switch 150. The battery 170 is connected to the power line, so as to charge the external power supplied and to supply the stored power to the electric motor 110 and the control circuit when the external power is cut off.

외부공급 전원이 차단된 후 사용자의 설정에 따라 설정된 시간이 지난 뒤 안정한 상태로 변환/유지시켜주도록 하는 지연 타이머를 추가로 포함할 수 있다.After the external power supply is cut off, a delay timer to convert/maintain a stable state after a set time according to a user's setting may be additionally included.

지연 타이머는, 사용자가 미리 설정해 놓은 시간에 따라 외부전원이 차단된 후 설정된 일정시간이 지난 후에야 배터리(170)에 축전된 전력을 공급하도록 하는 기능을 수행한다.The delay timer performs a function of supplying the stored power to the battery 170 only after a predetermined period of time after the external power is cut off according to the time set by the user in advance.

밸브(30)는 지속적으로 유로의 개폐를 단속하는 것이 아니라 제어 신호선을 통해 밸브(30) 작동의 신호를 받는 경우 작동을 하게 되는데, 전력은 통상적으로 밸브(30)의 작동시에만 필요하게 된다. 이와 같이 정전 등의 외부전원이 차단되는 경우 일시적으로 외부전원이 차단될 수 있으므로 이 경우 배터리(170)로부터 전력을 공급받을 필요가 없게 된다. 따라서, 사용자가 일시적인 정전 등에 따른 외부전원 차단시를 고려하여 일정시간이 지난 후 내부의 배터리(170)가 전력을 공급하도록 설정할 수 있다.The valve 30 does not continuously regulate the opening and closing of the flow path, but operates when receiving a signal of the operation of the valve 30 through a control signal line, and power is usually required only when the valve 30 is operated. In this case, when an external power source such as a power outage is cut off, the external power source may be temporarily cut off. In this case, it is not necessary to receive power from the battery 170. Accordingly, the user can set the internal battery 170 to supply power after a certain period of time in consideration of the external power off due to a temporary power failure.

상기 지연 타이머는 제어회로에 연결되어 있는데, 외부전원이 차단된 경우 사용자가 설정한 일정시간이 지난 후 제어회로를 통해 배터리(170)로부터 전력을 공급받도록 한다.The delay timer is connected to the control circuit, and when external power is cut off, power is supplied from the battery 170 through the control circuit after a predetermined time set by the user.

본 발명은 외부 공급전원의 차단여부 감지하는 전원차단 감지장치를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 전원차단 감지장치는 외부로부터 공급되는 전원이 차단되는 경우 경보음을 울려 사용자가 인식할 수 있도록 하는 것도 가능하다.The present invention may further include a power-off detection device for detecting whether or not the external power supply is cut off. In addition, although not shown in the drawings, the power-off detection device may be configured to sound a warning sound so that the user can recognize when power supplied from the outside is cut off.

전원차단 감지장치는, 전원선을 통해 외부에서 공급되는 전력이 차단되는지 여부를 감지하는 장치로서 통상적으로 전원선과 제어회로에 연결된다.The power cut-off detection device is a device that detects whether power supplied from the outside is cut off through a power line, and is usually connected to a power line and a control circuit.

본 발명이 지연 타이머를 포함하고 있는 경우에는 상기 전원차단 감지장치는 지연 타이머에도 직접 연결될 수 있다. 즉, 지연 타이머에 외부전원의 차단 시점을 송신하고 상기 지연 타이머에서 사용자가 설정한 일정시간이 지난 후에 제어회로에 전원이 차단되었음을 송신하도록 한다.When the present invention includes a delay timer, the power-off detection device may be directly connected to the delay timer. That is, the timing of the external power supply is transmitted to the delay timer and the power is cut off to the control circuit after a predetermined time set by the user in the delay timer.

이와 같이, 별도의 전원차단 감지장치를 추가하여 외부 전력의 공급여부에 따라 외부 전력이 공급되는 경우 당해 외부전력으로 배터리(170)에 전력을 충전함과 동시에 전동밸브(30)를 작동시키도록 하고, 외부 전력이 차단되는 경우 배터리(170)로부터 전력을 공급받을 수 있도록 한다.As described above, when an external power is supplied according to whether or not external power is supplied by adding a separate power-off detection device, the electric power valve 30 is operated while charging the battery 170 with the external power. , When the external power is cut off, it is possible to receive power from the battery 170.

지연 타이머를 포함하고 있지 아니하는 경우에도 상기 전원차단 감지장치를 구비하여 외부전원의 차단 여부에 따라 내부 배터리(170)로부터 전력을 공급받을 것인지를 선택할 수 있도록 한다.Even if a delay timer is not included, the power cutoff detection device is provided to select whether to receive power from the internal battery 170 according to whether external power is cut off.

또한, 상기 전원차단 감지장치는, 별도로 외부로부터 공급되는 전원이 차단되는 경우 경보음을 울려 사용자가 인식할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 경보음은 별도의 경보장치를 통해 구현될 수도 있고, 전원차단 감지장치에 일체형으로 부착되어 구현될 수도 있을 것이다.In addition, the power-off detection device may separately sound an alarm when the power supplied from the outside is cut off so that the user can recognize it. The alarm sound may be implemented through a separate alarm device, or may be implemented by being integrally attached to the power cutoff detection device.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, they are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of the embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

30...밸브(디스크) 31...밸브 축
90...관 100...액추에이터부
101...베이스 103...커버
104...연결 수단 110...모터
120...절환부 130...개도계
140...핸들부 150...리미트 스위치
170...배터리 200...페일 세이프부
210...조절부 211...제1 조작 수단
30...Valve (disc) 31...Valve shaft
90...tube 100...actuator part
101...base 103...cover
104... connection means 110... motor
120...switch 130...open gauge
140...Handle 150...Limit switch
170...Battery 200...Pail safe part
210...Adjustment part 211...First operating means

Claims (11)

전기를 동력원으로 이용하여 밸브를 움직이는 액추에이터부;
상기 액추에이터부에 대한 외부 전기의 공급이 중단되면, 기충전된 비상 전기를 상기 액추에이터부에 공급하는 페일 세이프부;를 포함하고,
상기 액추에이터부는 상기 외부 전기의 차단시에도 상기 비상 전기를 이용해서 상기 밸브를 움직이는 페일 세이프 장치.
An actuator unit that moves the valve using electricity as a power source;
Includes; when the supply of external electricity to the actuator unit is stopped, the fail-safe unit for supplying the pre-charged emergency electricity to the actuator unit,
The actuator unit is a fail-safe device that moves the valve using the emergency electricity even when the external electricity is cut off.
제1항에 있어서,
상기 페일 세이프부는 상기 비상 전기가 충전된 배터리, 상기 액추에이터부와 상기 배터리 간의 전기적 연결을 제어하는 스위칭 수단을 포함하고,
상기 스위칭 수단은 상기 외부 전기가 상기 액추에이터부에 공급되면 상기 액추에이터부와 상기 배터리 간의 전기적 연결을 차단하며,
상기 스위칭 수단은 상기 외부 전기의 공급이 중단되면 상기 액추에이터부와 상기 배터리를 전기적으로 연결시키는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
The fail-safe portion includes a battery charged with the emergency electricity, and switching means for controlling an electrical connection between the actuator portion and the battery,
The switching means cuts off the electrical connection between the actuator part and the battery when the external electricity is supplied to the actuator part,
The switching means is a fail-safe device for electrically connecting the actuator and the battery when the supply of the external electricity is stopped.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터부는 상기 외부 전기가 공급되면 외부 제어 신호에 따라 상기 밸브를 움직이는 정상 모드로 동작하고,
상기 액추에이터부는 상기 외부 전기의 차단으로 인해 상기 비상 전기가 공급되면 기수신된 상기 외부 제어 신호를 무시하고 기설정된 비상 위치로 상기 밸브를 움직이는 비상 모드로 동작하는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
The actuator unit operates in a normal mode in which the valve is moved according to an external control signal when the external electricity is supplied,
The actuator unit is a fail-safe device that operates in an emergency mode that moves the valve to a preset emergency position, ignoring the external control signal received when the emergency electricity is supplied due to the blocking of the external electricity.
제3항에 있어서,
상기 비상 모드에서 상기 밸브가 상기 비상 위치까지 움직이면, 상기 페일 세이프부는 상기 액추에이터부에 대한 상기 비상 전기의 공급을 중단하고,
상기 액추에이터부에 대한 상기 비상 전기의 공급 중단에 의해, 상기 밸브는 상기 외부 전기의 공급이 재개될 때까지 상기 비상 위치를 유지하는 페일 세이프 장치.
According to claim 3,
When the valve moves to the emergency position in the emergency mode, the fail-safe unit stops supply of the emergency electricity to the actuator unit,
A fail-safe device in which the valve maintains the emergency position until the supply of the external electricity is resumed by stopping the supply of the emergency electricity to the actuator unit.
제1항에 있어서,
상기 비상 전기가 저장된 배터리가 마련되고,
상기 페일 세이프부는 상기 배터리가 방전되면, 상기 외부 전기를 이용해서 상기 배터리를 충전하며,
상기 페일 세이프부는 상기 배터리의 충전량이 설정값 이하가 되면 경고 신호를 생성하여 관리 서버로 전달하는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
A battery in which the emergency electricity is stored is provided,
When the battery is discharged, the fail safe unit charges the battery using the external electricity,
The fail-safe unit generates a warning signal when the charge amount of the battery is less than or equal to a set value, and transmits it to a management server.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터부를 제어하는 조절부가 상기 액추에이터부에 함께 마련되고,
상기 조절부는 상기 외부 전기 또는 상기 비상 전기를 이용해서 상기 액추에이터부를 전기적으로 제어하는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
The control unit for controlling the actuator unit is provided together with the actuator unit,
The control unit is a fail-safe device for electrically controlling the actuator unit using the external electricity or the emergency electricity.
제6항에 있어서,
상기 밸브를 직접 움직이는 핸들부, 상기 액추에이터부와 상기 핸들부 중 어느 하나에 상기 밸브를 선택적으로 링크시키는 절환부가 마련되고,
상기 조절부는 상기 핸들부는 그대로 두고 상기 액추에이터부를 제어하는 페일 세이프 장치.
The method of claim 6,
A switching part for selectively linking the valve to one of the handle part directly moving the valve, the actuator part and the handle part is provided,
A fail-safe device for controlling the actuator unit while leaving the handle unit intact.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터부를 제어하는 조절부가 상기 액추에이터부에 함께 마련되고,
상기 조절부에는 제1 조작 수단 및 제2 조작 수단이 마련되며,
상기 제1 조작 수단은 리모트 모드 또는 로컬 모드를 선택 가능하게 형성되고,
상기 리모트 모드는 외부 제어 신호를 이용해서 상기 액추에이터부를 제어하는 모드이며,
상기 로컬 모드는 상기 제2 조작 수단을 이용해서 상기 액추에이터부를 제어하는 모드인 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
The control unit for controlling the actuator unit is provided together with the actuator unit,
The control unit is provided with a first operating means and a second operating means,
The first operation means is formed to select a remote mode or a local mode,
The remote mode is a mode for controlling the actuator unit using an external control signal,
The local mode is a fail safe device that is a mode for controlling the actuator unit using the second operating means.
제8항에 있어서,
상기 페일 세이프부는 상기 리모트 모드 및 상기 로컬 모드에 상관없이 상기 외부 전기의 공급이 중단되면 상기 비상 전기를 상기 액추에이터부에 공급하고,
상기 외부 전기의 공급이 중단되면, 상기 액추에이터부는 상기 리모트 모드 및 상기 로컬 모드에 상관없이 상기 비상 전기를 이용하여 기설정된 비상 위치로 상기 밸브를 움직이는 페일 세이프 장치.
The method of claim 8,
The fail safe unit supplies the emergency electricity to the actuator unit when the supply of the external electricity is interrupted regardless of the remote mode and the local mode,
When the supply of the external electricity is stopped, the fail-safe device to move the valve to a predetermined emergency position using the emergency electricity regardless of the remote mode and the local mode.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터부에는 제1 조작 수단, 제2 조작 수단, 제3 조작 수단이 마련되고,
상기 제1 조작 수단은 리모트 모드, 로컬 모드, 오프 모드 중 하나를 선택 가능하게 형성되며,
상기 리모트 모드는 외부 제어 신호를 이용해서 상기 액추에이터부를 제어하는 모드이고,
상기 로컬 모드는 상기 제2 조작 수단을 이용해서 상기 액추에이터부를 제어하는 모드이며,
상기 오프 모드는 상기 액추에이터부의 동작을 강제 중지시키는 모드이고,
상기 외부 전기의 공급 중단시 상기 액추에이터부의 동작을 결정하는 옵션 메뉴가 상기 오프 모드에서 제공되며,
상기 제3 조작 수단은 상기 옵션 메뉴를 설정하는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
The actuator unit is provided with first operating means, second operating means, and third operating means,
The first operation means is formed to select one of a remote mode, a local mode, an off mode,
The remote mode is a mode for controlling the actuator unit using an external control signal,
The local mode is a mode for controlling the actuator unit using the second operating means,
The off mode is a mode for forcibly stopping the operation of the actuator unit,
When the supply of the external electricity is stopped, an option menu for determining the operation of the actuator unit is provided in the off mode,
The third safe means is a fail safe device for setting the option menu.
제1항에 있어서,
상기 비상 전기의 공급시 상기 액추에이터부의 동작을 설정하는 조절부가 마련되고,
상기 조절부에는 리모트 스위치 및 로컬 스위치가 마련되며,
상기 리모트 스위치는 외부 제어 신호를 이용해 상기 액추에이터부를 제어하는 도중에 발생된 비상 상황시 상기 액추에이터부의 동작을 설정하고,
상기 로컬 스위치는 상기 조절부에 마련된 제2 조작 수단을 이용해 상기 액추에이터부를 제어하는 도중에 발생된 비상 상황시 상기 액추에이터부의 동작을 설정하는 페일 세이프 장치.
According to claim 1,
When the emergency electricity is supplied, an adjustment unit for setting the operation of the actuator unit is provided,
The control unit is provided with a remote switch and a local switch,
The remote switch sets the operation of the actuator unit in an emergency situation generated while controlling the actuator unit using an external control signal,
The local switch is a fail-safe device for setting an operation of the actuator unit in an emergency situation generated while controlling the actuator unit using a second operating means provided in the adjusting unit.
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