KR100470226B1

KR100470226B1 - 급수 단속을 위한 전자석 밸브

Info

Publication number: KR100470226B1
Application number: KR10-2002-0056353A
Authority: KR
Inventors: 김순태; 신성철
Original assignee: 우성전기공업 주식회사
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2005-02-07
Also published as: KR20040025764A

Abstract

본 발명은 밀폐된 저수조를 통한 용수의 공급, 예를 들어 세탁기,식기세척기,커피/라면 자동판매기의 용수나 냉장고의 제빙수 또는 냉수등의 용수 공급을 단속시키는 전자석 밸브를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 전자석 밸브는 입구부와 출구부를 양측에 가지며, 이들 중앙에 밸브시트를 갖는 밸브체스트를 갖추어 일측에 유로와 중앙에 오리피스가 구비되는 다이어프램과 누름쇠로 구성된 밸브페이스가 내장되고, 상기 밸브페이스상에 저수조의 수위감지센서에 의해 구동하는 전자석을 탑재하고 가동철심이 상기 밸브페이스의 유로를 개폐하는 것으로 저수조에 용수의 급수를 단속시키는 전자석 밸브로서, 상기 밸브시이트의 유로 직하부에 구비되는 제1수용공간에서 승강하며 상기 밸브페이스의 유로를 개폐하고, 적당한 탄성계수를 갖는 탄성부재를 이용해 탄력적으로 설치되는 니들과; 상기 제1수용공간의 직하부에 인접되어 구비되는 제2수용공간에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 상기 니들을 상시 하향으로 끌어당겨 잡아두는 자력을 제공하는 영구자석; 및 상기 제2수용공간의 하부에 연이어 설치되고, 상기 저수조의 이상급수시 작용하는 수두압에 의해 구동하여 상기 리들로부터 상기 영구자석을 자력범위 이외로 하강시키는 액추에이터를 포함하며, 여기서, 상기 저수조의 수위감지센서 이상으로 용수의 이상급수시 상기 저수조내에서 발생하는 수두압으로 상기 액추에이터가 구동하여 상기 영구자석을 하강시킴과 동시에 상기 리들이 탄성부재의 복원력에 의해 상승되어 상기 밸브페이스의 유로를 폐로하여서 용수의 급수가 정지된다.

Description

급수 단속을 위한 전자석 밸브{Electromagnetic valve for controlling water supply}

본 발명은 밀폐된 저수조를 통한 용수의 공급, 예를 들어 세탁기,식기세척기,커피/라면 자동판매기의 용수나 냉장고의 제빙수 또는 냉수등의 용수 공급을 단속시키는 전자석 밸브에 관한 것으로, 특히 저수조의 수위 또는 수두압 감지에 이상발생시 그 수두압을 이용해 급수를 자동적으로 차단시키도록하는 급수 단속을 위한 전자석 밸브에 관한 것이다.

세탁기,식기세척기,커피/라면 자동판매기 또는 냉장고의 용수 공급은 통상 기기내 적당한 위치에 저수조를 설치하고, 이 저수조에 상수도관을 직결하여 용수를 보충식으로 급수해 일시적으로 저장하고 있다 제어신호가 주어지면 저장되어 있는 용수를 부하측에 (일정량씩) 급수시키게 하고 있는 것이다.

용수의 공급(보충)제어는 상수도관과 저수조의 사이에 설치되는 전자석 밸브를 이용하고 있는데, 여기서, 용수의 급수를 단속하는 전자석 밸브는 저수조내에 설치되는 상,하위레벨 수위감지센서의 신호에 의해 구동하게 된다. 더 상세하게는 먼저 용수의 급수과정을 보면 저수조의 용수를 부하측에 계속 급수하여 수저조내의 용수가 하위 수위에 이르면 이를 하위레벨 감지센서에서 감지하게 되고 이와동시 하위레벨의 감지신호에 의해서 전자석 밸브를 개로 하여서 상수도관으로 부터 상수가 저수조에 급수된다.그리고 용수가 재급수되어 그 수위가 상위에 이르면 이를 상위레벨 감지센서가 감지하고 전자석 밸브를 폐로시켜 용수의 공급을 중단케하여서 용수의 안정된 급수를 이루게하고 있다.

그런데 이러한 용수의 급수제어에서 저수조내의 상위레벨 감지센서가 이상발생시, 예를 들어 전기적 또는 신호 전달체계인 선로의 단선 또는 파손등 외부적인 조건에 의한 손상으로 상위레벨 감지센서가 상위 수위를 감지하지 못하는 경우 기기에 치명적인 사고가 일어나는 즉, 용수가 제어되지 못하고 계속 급수되어 저수조에서 오버플로우현상이 일어나게 되고 이러한 현상은 쇼트등 누전을 일으키어서 기기에 치명적인 고장요인은 물론 안전사고가 발생하는등 제품의 안정성과 신뢰성을 떨어뜨리고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전자석 밸브의 밸브체스트 유출측에다 수위감지 이상발생시 저수조내의 수두압에 의해 물리적이고 기계적으로 작용하는 니들을 이용해 밸브페이스의 유로를 폐로시켜 용수의 급수가 자동적으로 차단되게 함으로서, 용수의 급수가 안정되고 제품의 신뢰성을 향상시키는 급수 단속을 위한 전자석 밸브를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 밀폐된 저수조를 통한 용수의 공급, 예를 들어 세탁기,식기세척기, 커피/라면 자동판매기의 용수나 냉장고의 제빙수 또는 냉수등의 용수 공급을 단속시키는 전자석 밸브를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 전자석 밸브는 입구부와 출구부를 양측에 가지며, 이들 중앙에 밸브시트를 갖는 밸브체스트를 갖추어 일측에 유로와 중앙에 오리피스가 구비되는 다이어프램과 누름쇠로 구성된 밸브페이스가 내장되고, 상기 밸브페이스상에 저수조의 수위감지센서에 의해 구동하는 전자석을 탑재하고 가동철심이 상기 밸브페이스의 유로를 개폐하는 것으로 저수조에 용수의 급수를 단속시키는 전자석 밸브로서, 상기 밸브시이트의 유로 직하부에 구비되는 제1수용공간에서 승강하며 상기 밸브페이스의 오리피스를 개폐하고, 적당한 탄성계수를 갖는 탄성부재를 이용해 탄력적으로 설치되는 니들과; 상기 제1수용공간의 직하부에 인접되어 구비되는 제2수용공간에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 상기 니들을 상시 하향으로 끌어당겨 잡아두는 자력을 제공하는 영구자석; 및 상기 제2수용공간의 하부에 연이어 설치되고, 상기 저수조의 이상급수시 작용하는 수두압에 의해 구동하여 상기 리들로부터 상기 영구자석을 자력범위 이외로 하강시키는 액추에이터를 포함하며, 여기서, 상기 저수조의 수위감지센서 이상으로 용수의 이상급수시 상기 저수조내에서 발생하는 수두압으로 상기 액추에이터가 구동하여 상기 영구자석을 하강시킴과 동시에 상기 리들이 탄성부재의 복원력에 의해 상승되어 밸브페이스의 유로를 폐로하여서 용수의 급수가 정지된다.

도 1은 본 발명 급수 단속을 위한 전자석 밸브의 전체적인 구성을 보여 주는 단면도,

도 2a, 2b는 본 발명 급수 단속을 위한 전자석 밸브의 작동상태를 보여주는 설명도로서,

도 2a는 정상적으로 경로가 개로되어 급수되는 모습을 보여 주는 설명도이고,

도 2b는 이상발생시 경로가 폐로되는 모습을 보여 주는 설명도,

도 3는 본 발명 급수 단속을 위한 전자석 밸브의 다른 실시예를 보여 주는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 :입구부 12 :출구부

14 :밸브시트 16 :밸브체스트

20 :오리피스 26 :밸브페이스

28 :전자석 30 :가동철심

32 :제1수용공간 34 :탄성부재

36 :니들 38 :제2수용공간

40 :영구자석 42 :액추에이터

41 :결속대 46 :다이어프램

50 :압력스위치

다음 본 발명 전자석 밸브는 도 1에서와 같이 양측에 입구부(10)와 출구부(12)를 구비하고, 이들의 중앙에 밸브시트(14)를 갖는 밸브체스트(16)를 갖추었다. 이렇게 구성되는 밸브체스트(16)에는 일측에 유로(18)와 중앙에 오리피스(20)가 구비되는 다이어프램(22)과 누름쇠(24)로 구성되어 밸브시트(14)에 접촉.이탈되면서 급수 유로를 개로.폐로하는 밸브페이스(26)가 내장되고, 상기 밸브페이스(26)상에 전자석(28)을 탑재하여 별도로 설치되는 저수조(도시되지 않음)의 수위감지센서에 의해 가동철심(30)이 밸브페이스(26)의 오리피스(20)를 개폐하는 것으로서, 저수조에 용수의 급수를 단속시키게하고 있다. 이러한 구성은 통상의 전자석 밸브와 동일한 구조이다.

본 발명의 핵심적이고 특징적인 기술은 저수조의 수위감지 이상시, 예를 들어 저수조의 상수위 감지센서가 이상발생으로 용수의 급수가 제어되지 못하고 계속적으로 진행되어 저수조에 오버플로우가 발생시 그 저수조내에서 발생되는 수두압을 이용해 니들을 구동시키어서 밸브페이스(26)의 오리피스(20)를 물리적이고 기구적인 방식으로 개로.폐로되게하여서 급수가 자동적으로 정지되도록한 용수의 급수 안전장치이다.

본 발명의 일 실시예를 도 1를 참조하여 구체적으로 설명하겠다. 본 발명 용수 급수를 위한 전자석 밸브는 밸브시이트(14)의 직하부에 전자석(28)의 가동철심(30)과 동일수직선상에 구비되는 제1수용공간(32)을 갖추고, 이 제1수용공간(32) 내에 적당한 탄성계수를 갖는 탄성부재(34)에 의해 탄력적으로 설치되는 니들(36)을 승강가능하게 설치하여서 상기 밸브페이스(26)의 오리피스(20)를 가동철심(30)과 상반되는 하부측에서 저수조의 수두압을 이용해 개폐되게하였다. 여기서, 니들(36)은 탄성부재(34)의 복원력으로 오리피스(20)를 폐로하게 될 것이다.

이렇게 니들(36)이 밸브페이스(26)의 오리피스(20)를 폐로하는 것은 종전 가동철심(30)이 오리피스(20)를 폐로하는 것과 같이 밸브페이스(26) 상면에 용수의 급수압이 작용되어 폐로동작를 이루게 된다.

니들(36)이 내장된 제1수용공간(32)의 직하부에는 제1수용공간(32)과 인접한 위치에서 격리 구성되는 제2수용공간(38)을 구비하고 이 제2수용공간(38)에 니들(36)을 상시 하향으로 끌어당겨 잡아두는 자력을 제공하는 영구자석(40)을 내장하고 있는데, 이러한 영구자석(40)은 니들(36)을 복원시켜 대기상태를 유지케 하기 위한 것이다. 이때 영구자석(40)은 니들(36)과 가장 인접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2수용공간(38)의 하부에는 액추에이터(42)가 연이어 설치되는데, 이 액추에이터(42)는 저수조의 수두압을 보다 효과적으로 받아 소기의 작용을 일으키게하는 구동기로서, 이러한 액추에이터(42)는 밸브의 하부에 별도 제작되어 설치될 수 있다.본 실시예에서는 밸브의 저면을 이용해 갖추고 있는데, 더 상세하게는 제2수용공간의 하부에 부가적으로 설치되어 소정 너비의 밀폐공간(43)을 이루게하는 케이스(44)와, 이 케이스(44)내에 밀폐공간(43) 중앙부를 수평방향으로 가로지나 설치되고 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(45)에 의해 탄력적으로 설치되어서 밀폐공간(43)을 상.하측으로 구획하는 다이어프램(46)을 갖추고, 이 다이어프램(46)의 상면 중앙에는 영구자석(40)을 결속시키는 결속대(41)가 구비되어 있으며, 그리고 다이어프램(46)에 의해 구획된 밀폐공간(43)의 상측(43a)에는 저수조의 수두압이 도관을 통해 유입되게 하는 유입구(48)를 갖추고 있다.

여기서, 밀폐공간(43)의 상측(43a)은 저수조의 수두압이 유입구(48)를 통해 유입되어 수두압력이 작용하게 되고, 이러한 수두압 작용은 다이어프램(46)을 하강시키어서 이후에 설명할 영구자석(40)을 니들(36)에 인접된 위치에서 그 자력이 미지치 않는 위치까지 하강시키는 작용을 일으키게 된다.

또 다이어프램(46)과 밀폐공간(43) 천정의 사이에 점접촉을 위한 적어도 3조이상의 돌조(47)를 어느 일측에 갖추어서 다이어프램(46)의 승강동작시 다이어프램(46)이 천정에 달라붙는 현상을 예방하게 하였다.

그러면 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명 급수를 위한 전자석 밸브의 작동을 설명하면, 도 2a는 용수가 저수조에 정상적으로 급수되는 모습을 보여 주고있는 것으로, 저수조의 하 수위레벨 감지센서의 신호에 의해 전자석(28)이 구동되어서 가동철심(30)이 밸브페이스(26)의 오리피스(20)로부터 분리되면 밸브페이스(26)는 급수압에 의해 밸브시트(14)와 이탈되고 급수경로를 개로하여서 용수를 저수조측에 급수하게 된다.

이와같이 용수가 정상적으로 급수되다. 저수조의 상 수위레벨 감지센서가 고장등으로 인한 이상발생으로 저수조에 급수가 계속적으로 이루어져 오버플로우현상이 일어나는 경우 즉, 저수조의 수두압이 설정값 이상으로 작용시 그 수두압이 액추에이터(42)의 유입구(48)를 통해 밀폐공간(43) 상측(43a)으로 전달되고, 이 수두압에 의해 다이어프램(46)과 영구자석(40)이 함께 하강하게된다.이때 영구자석(40)이 제2수용공간(38)내에서 하강하여 니들(36)로부터 일정거리 떨어짐과 동시, 다시설명하면 영구자석(40)의 자력범위 이외로 분리되면 영구자석(40)의 자력에 의해 대기위치를 유지하고 있던 니들(36)이 영구자석(40)의 자력으로부터 해제 됨과 동시 탄성부재(34)의 복원력에 의해 상승되어 밸브페이스(26)의 오리피스(20) 저면을 폐로하게되고, 밸브페이스(26)의 상면으로 용수의 급수압이 작용해 밸브페이스(26)를 밸브시트(14)상에 접속시키고 급수 경로를 폐로하여서 용수의 급수를 자동적으로 차단시키게 된다.

도 3에는 본 발명 급수 단속을 위한 전자석 밸브의 다른 실시예를 보여 주고 있다. 본 실시예에서 상기 실시예와 다르는 것은 압력스위치를 부가적으로 갖추고 있다. 여기서, 압력스위치는 종전 저수조의 수위감지센에 이상발생시 저수조의 수두압을 이용해 급수를 제어하기 위해 사용되고 있는데, 이러한 압력스위치에 이상발생 즉, 전기적인 접속 이상, 예를 들어 접속부분에 이물질이 끼이거나 오동작등의 전기적인 계통에 이상으로 압력스위치가 역할을 이루지 못할 경우 상기 실시예에서와 같이 니들(36)을 이용해 용수의 급수가 자동적으로 정지되게한 것이다.

이를 구체적으로 설명하면 상기 실시예와 동일한 구조의 설명은 생략하고 도면 부호는 동일하게 갖는다. 본 실시예에서는 액추에이터(42)에 압력스위치(50)을 갖추고 있다.

압력스위치(50)는 통상에서와 같이 기계식과 전자식을 들을 수 있는데, 본 실시예에서는 그들중 하나의 예로 기계식을 보이고 있다. 먼저 액추에이터(42)의 다이어프램(46)에 의해 구동하는 가동접속자(52)와 이 가동접속자(52)를 중앙에 두고 한쌍의 고정접속자(54a,54b)를 갖추고, 그리고 가동접속자(52)의 작동 설정값을 조정하기 위한 조정부재(56)를 갖는다. 이때 조정부재(56)의 탄성부재(58)를 이용해 액추에이터(42) 다이어프램(46)의 복원을 이루게 한다.

그리고 다이어프램(46)의 결속대(41)는 영구자석(40)과 유격을 가지는, 다시설명하면 압력스위치(50)의 정상적인 구동에서는 영구자석(40)에 영향을 끼치지 않도록하기 위한 간극을 가지게 하고 있다.

본 실시예의 작동을 설명하면 용수를 저수조에 급수하다 이상발생, 먼저 저수조내의 수위감지센서 경우는 상기 실시예와 동일하게 작동하게 되며, 그리고 저수조내의 수두압으로 구동하는 압력스위치(50)를 이용한 경우에서 그 압력스위치(50)의 가동접속자(52)와 고정접속자(54a,54b)들 사이에 이물질이 끼이거나 또는 그 이외 전기적인 선로 이상발생으로 압력스위치(50)가 작동되지 않을시 저수조내의 수두압 증가가 계속 진행되는 것으로 다이어프램(46)이 설정값 이하로 계속하강되면, 이때 결속대(41)가 영구자석(40)을 상기 실시예에서와 같이 니들(36)로부터 자력범위 이외로 하강시키게 되고 니들(36)은 영구자석(40)의 자력에서 해제됨과 동시에 탄성부재(34)의 복원력에 의해 상승하여 밸브페이스(26)의 오리피스(20)을 차단시키고 용수의 급수을 정지시키게 된다.

본 발명 급수 단속을 위한 전자석 밸브의 효과에 관해 설명하겠다. 본 발명은 수위 또는 수두압감지에 이상발생시 저수조내의 수두압에 의해 물리적이고 기계적으로 작용하는 니들을 이용해 밸브페이스의 오리피스를 폐로시켜 용수의 급수가 자동적으로 차단되게 함으로서, 이상급수로 저수조에 오버플로우가 일어나는 것을 완전히 방지하고 따라서, 용수의 급수가 안정되고 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

Claims

삭제
입구부와 출구부를 양측에 가지며, 이들 중앙에 밸브시트를 갖는 밸브체스트를 갖추어 일측에 유로와 중앙에 오리피스가 구비되는 다이어프램과 누름쇠로 구성된 밸브페이스가 내장되고, 상기 밸브페이스상에 저수조의 수위감지센서에 의해 구동하는 전자석을 탑재하고 가동철심이 상기 밸브페이스의 오리피스를 개폐하는 것으로 저수조에 용수의 급수를 단속시키는 전자석 밸브로서,

상기 밸브시이트의 직하부에 구비되는 제1수용공간에서 승강하며 상기 밸브페이스의 오리피스를 개폐하고, 적당한 탄성계수를 갖는 탄성부재를 이용해 탄력적으로 설치되는 니들;

상기 제1수용공간의 직하부에 인접되어 구비되는 제2수용공간에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 상기 니들을 상시 하향으로 끌어당겨 잡아두는 자력을 제공하는 영구자석; 및

상기 제2수용공간의 하부에 연이어 설치되고, 상기 저수조의 이상급수시 작용하는 수두압에 의해 구동하여 상기 니들로부터 상기 영구자석을 자력범위 이외로 하강시키는 액추에이터를 포함하며,

여기서, 상기 저수조의 수위감지센서 이상으로 용수의 이상급수시 상기 저수조내에서 발생하는 수두압으로 상기 액추에이터가 구동하여 상기 영구자석을 하강시킴과 동시에 상기 니들이 탄성부재의 복원력에 의해 상승되어 상기 밸브페이스의 오리피스를 폐로하여서 용수의 급수가 정지되도록한 것을 특징으로 하는 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
제2항에 있어서,

상기 액추에이터는 상기 제2수용공간의 하부에 부가적으로 설치되어 소정 너비의 밀폐공간을 이루게하는 케이스와, 이 케이스내에서 가로설치되어 상기 밀폐공간을 상하로 구획시키고 상면 중앙에는 상기 영구자석을 결속시키는 결속대를 갖추며, 소정의 탄성계수를 갖는 탄성부재에 의해 탄력적으로 설치되는 다이어프램, 그리고 밀폐공간 상측에 상기 저수조의 수두압이 도관을 통해 유입되게 하는 유입구를 갖추어서된 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
제3항에 있어서,

상기 다이어프램과 상기 밀폐공간 상측 천정사이에서 점접촉을 위한 돌조를 어느 일측에 갖는 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
입구부와 출구부를 양측에 가지며, 이들 중앙에 밸브시트를 갖는 밸브체스트를 갖추어 일측에 유로와 중앙에 오리피스가 구비되는 다이어프램과 누름쇠로 구성된 밸브페이스가 내장되고, 상기 밸브페이스상에 저수조의 수위감지센서에 의해 구동하는 전자석을 탑재하고 가동철심이 상기 밸브페이스의 오리피스를 개폐하는 것으로 저수조에 용수의 급수를 단속시키는 전자석 밸브로서,

상기 밸브시이트의 직하부에 구비되는 제1수용공간에서 승강하며 상기 밸브페이스의 오리피스를 개폐하고, 적당한 탄성계수를 갖는 탄성부재를 이용해 탄력적으로 설치되는 니들;

상기 제1수용공간의 직하부에 인접되어 구비되는 제2수용공간에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 상기 니들을 상시 하향으로 끌어당겨 잡아두는 자력을 제공하는 영구자석;

상기 제2수용공간의 하부에 연이어 설치되고, 상기 저수조의 이상급수시 작용하는 수두압에 의해 구동하여 상기 니들로부터 상기 영구자석을 자력범위 이외로 하강시키는 액추에이터: 및

상기 액추에이터의 하부에 연이어 설치되어서 상기 다이어프램에 의해 구동하여 부하측에 전기적인 신호를 전달하는 스위치를 포함하며,

여기서, 상기 저수조의 수위감지센서 이상으로 용수의 이상급수시 상기 저수조내에서 발생하는 수두압으로 상기 액추에이터가 구동하여 상기 영구자석을 하강시킴과 동시에 상기 니들이 탄성부재의 복원력에 의해 상승되어 상기 밸브페이스의 오리피스를 폐로하여서 용수의 급수가 정지되도록한 것을 특징으로 하는 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
제5항에 있어서,

상기 액추에이터는 상기 제2수용공간의 하부에 부가적으로 설치되어 소정 너비의 밀폐공간을 이루게하는 케이스와, 이 케이스내에서 가로설치되어 상기 밀폐공간을 상하로 구획시키고 상면 중앙에는 상기 영구자석을 결속시키는 결속대를 갖추며, 소정의 탄성계수를 갖는 탄성부재에 의해 탄력적으로 설치되는 다이어프램, 그리고 밀폐공간 상측에 상기 저수조의 수두압이 도관을 통해 유입되게 하는 유입구를 갖추어서된 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
제5항에 있어서,

상기 결속대는 저수조의 수두압에 의해 하강작용하는 상기 다이어프램의 하강 초기시에서는 하강력이 영구자석에 전달되지 않토록 유격을 가진 급수 단속을 위한 전자석 밸브.
제5항에 있어서,

상기 다이어프램과 상기 밀폐공간 상측 천정사이에서 점접촉을 위한 돌조를 어느 일측에 갖는 급수 단속을 위한 전자석 밸브.