KR100748212B1 - 오작동방지 솔레노이드펌프 - Google Patents

오작동방지 솔레노이드펌프 Download PDF

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KR100748212B1
KR100748212B1 KR1020060108790A KR20060108790A KR100748212B1 KR 100748212 B1 KR100748212 B1 KR 100748212B1 KR 1020060108790 A KR1020060108790 A KR 1020060108790A KR 20060108790 A KR20060108790 A KR 20060108790A KR 100748212 B1 KR100748212 B1 KR 100748212B1
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fluid
pipe
tube
solenoid pump
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KR1020060108790A
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곽남규
지경하
전세균
장기현
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린나이코리아 주식회사
김재현
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Abstract

본 발명은 플런저의 왕복운동에 의하여 유체를 송출하는 오작동방지 솔레노이드펌프에 관한 것으로서, 유체가 유입되는 유입관과 유체를 토출하는 토출관이 구비되며 외주에는 원통코일이 내설된 바디프레임과 상기 바디프레임의 중앙부 내측에 설치된 플런저관의 왕복운동에 의해 유입관 내측에 설치된 1차체크밸브와 플런저관 내측에 설치된 2차체크밸브가 순차적으로 개폐되어 유체를 송출하는 오작동방지 솔레노이드펌프에 있어서, 상기 플런저관의 상측에는, 상기 플런저관의 내측으로 유입된 유체가 토출관으로 배출될 수 있게 유로가 형성된 플런저캡이 구비되고, 상기 플런저캡의 상부면에는 플런저관의 왕복운동에 따라 토출관의 배출구를 개폐하는 컷오프밸브를 구비함으로써, 유체의 역류를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 솔레노이드펌프가 정지한 상태에서 유입관측에 추가적인 부압이 걸리는 경우에도 유체가 순방향으로 솔레노이드펌프를 통과하는 것을 차단할 수 있는 오작동방지 솔레노이드펌프에 관한 것이다.
솔레노이드, 체크밸브, 플런저, 유입관, 토출관

Description

오작동방지 솔레노이드펌프{The solenoid pump for a wrong operational prevention}
도 1은 본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프의 사시도,
도 2는 도 1의 분해사시도,
도 3은 도 1의 단면도,
도 4,5는 본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프의 작동상태를 나타낸 작동상태도,
도 6은 종래의 솔레노이드펌프의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1,100 : 바디프레임 3 : 원통코일
10,105 : 토출관 11 : 배출구
20 : 컷오프밸브 25 : 플런저캡
26 : 유로 30,73,117,137 : 밸브스프링
35,75 : 볼 40,120 : 2차체크밸브
50,115 : 플런저관 55 : 유입구
60,107 : 리턴스프링 70,135 : 콜릿
71 : 관통공 80,130 : 1차체크밸브
90 : 유입관 91 : O-RING
95,110 : 흡입구
본 발명은 플런저의 왕복운동에 의하여 유체를 송출하는 오작동방지 솔레노이드펌프에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플런저관의 상부에 컷오프밸브를 부설함으로써, 솔레노이드펌프가 정지된 상태에서 솔레노이드펌프의 유입관에 가해지는 유체의 부압에 의해 펌프 내측에 설치된 체크밸브가 개방되어 유체가 이송되는 오작동을 방지할 수 있는 오작동방지 솔레노이드펌프에 관한 것이다.
일반적으로 솔레노이드펌프는 내측에 체크밸브와 플런저를 구비하여 플런저의 왕복운동에 의해 유체를 송출하는 장치로서, 식기세척기 등에 세제나 린스를 투입하는 세제투입장치로서 사용될 수 있는 것이다.
종래의 솔레노이드펌프는 내측에 두개의 체크밸브와 플런저를 구비하여 플런저의 왕복운동에 의해 유체를 송출할 뿐 아니라, 역류를 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.
일례로 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 솔레노이드펌프를 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 솔레노이드펌프는 유입관(110)과 토출관(105)이 결합된 바디프레임(100)과, 바디프레임(100) 내측에 설치된 플런저관(115)과, 유입관(110) 내측에 설치되는 1차체크밸브(130) 및 플런저관(115) 내측에 설치되는 2차체크밸브(120)로 구성된다.
유입관(110)은 바디프레임(100)의 하측에 구비되며, 토출관(105)은 상측부에 삽입 결합된다.
한편, 플런저관(115)은 바디프레임(100) 내측에 슬라이딩 왕복운동이 가능하게 설치되며, 플런저관(115)의 내측에는 유입되는 유체의 흐름을 차단 또는 통과시킬 수 있는 2차체크밸브(120)가 설치된다.
이때, 플런저관(115)의 상부와 토출관(105)의 하부 사이에는 플런저관(115)이 상승 후 원위치될 수 있게 탄성력을 부가하는 리턴스프링(107)이 설치된다.
1차체크밸브(130)는 유입관(110)의 내측에 구비된 콜릿(135)을 개폐할 수 있게 설치된다.
이하, 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 플런저관(115)이 바디프레임(100)의 원통코일의 자력에 의해 상방향으로 이동하면 1차체크밸브(130)와 2차체크밸브(120) 사이의 공간이 급속히 확장되면서 압력이 떨어지게 되고, 1차체크밸브(130)는 유체의 압력에 의해 개방되게 된다.따라서, 유체는 1차체크밸브(130)와 2차체크밸브(120) 사이에 형성되는 공간으로 유입되게 된다.
이 상태에서 플런저관(115)이 리턴스프링(107)에 의해 다시 하강하게 되면, 1차체크밸브(130)는 하강하여 유체의 흐름을 차단하게 되고, 2차체크밸브(120)는 1차체크밸브(130)와 2차체크밸브(120) 사이의 공간에 차있던 유체의 압력에 의해 개방됨으로써, 유체는 상측으로 이동하게 되고 플런저관(115)이 재 상승할 때 토출관(105)을 통해 송출되게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 솔레노이드펌프는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 1,2차 체크밸브에 의해서 유체가 역류되는 것을 차단할 수는 있지만, 급수원이 펌프보다 높은 위치에 있거나, 또는 배출구 측에 추가적인 펌프가 설치되어 유체 흐름의 순방향으로 부압이 가해지는 경우 등에는 그 압력에 의해 1,2차체크밸브가 순차적으로 개방되어 솔레노이드펌프가 정지된 상태에서도 유체가 이송되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 2차체크밸브가 설치되는 플런저관의 상측부에 토출관의 배출구를 개폐할 수 있는 컷오프밸브를 부설하여 유입관에 가해지는 부압에 의해 체크밸브가 개방되어 유체가 유입되는 경우에도 유입된 유체가 토출관을 통해 배출되는 것을 방지함으로써, 솔레노이드펌프가 정지된 상태에서는 순방향으로 압력이 가해져도 유체가 이송되지 않게 하여 세제 등의 불필요한 낭비를 방지할 수 있는 오작동방지 솔레노이드펌프를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체가 유입되는 유입관과 유체를 토출하는 토출관이 결합되며 외주에는 원통코일이 내설된 바디프레임을 구비하고, 상기 바디프레임의 중앙부 내측에 설치된 플런저관의 왕복운동에 의해 유입관 내측에 설치된 1차체크밸브와 플런저관 내측에 설치된 2차체크밸브가 순차적으로 개폐되어 유체를 송출하는 오작동방지 솔레노이드펌프에 있어서, 상기 플런저관의 상측에는 상기 플런저관의 내측으로 유입된 유체가 토출관으로 배출될 수 있게 내측에 유로가 형성된 플런저캡이 구비되고, 상기 플런저캡의 상부면에는 플런저관의 왕복운동에 따라 토출관의 배출구를 개폐하는 컷오프밸브가 구비된다.
이때, 상기 컷오프밸브는 상기 플런저캡의 상부면에 돌출형성된 형성된 돌기부에 끼워지는 링 형태일 수 있다.
본 발명의 상기 플런저관은 상기 바디프레임의 관통공에 삽입결합된 토출관의 내측에 슬라이딩 가능하게 삽입하되, 하측부에 하향 돌출형성된 유입구가 상기 토출관의 하측부에 설치되는 콜릿의 중앙부에 형성된 관통공에 삽입되게 설치되며, 상기 유입구 외측에는 상기 플런저관의 하측면과 콜릿의 상측면 사이에 설치되어 하강된 플런저관을 상방향으로 다시 이동시킬 수 있는 리턴스프링이 구비된다.
본 발명의 상기 2차체크밸브는 상기 플런저관의 하측부에 형성된 유입구를 개폐할 수 있게 내측에 설치된 볼과, 상기 플런저캡의 저면과 상기 볼 사이에 설치되어 볼을 탄성적으로 지지하는 원추형의 밸브스프링으로 구성될 수 있다.
또, 상기 1차체크밸브는 상기 콜릿의 하측부가 삽입되게 상기 바디프레임의 하측부에 결합되는 유입관의 흡입구를 개폐하는 볼과 상기 콜릿의 관통공 내측에 형성된 단턱부에 지지되어 상기 볼을 탄성적으로 지지하는 원추형의 밸브스프링으로 구성될 수 있다.
또, 상기 플런저캡의 유로는 하측 중앙부에 수직 형성되는 통공의 상부와 연통되며, 상기 통공으로 유입된 유체가 토출관 내측으로 배출될 수 있게 횡방향으로 관통공이 형성되어 'T' 자형으로 이루어질 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프의 사시도를 나타낸 것이고, 도2는 도 1의 분해사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 도 1의 측단면도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프는 바디프레임(1), 바디프레임(1)의 상측과 하측에 각각 설치되는 토출관(10) 및 유입관(90), 바디프레임(1) 내측에 설치되는 플런저관(50), 유체의 흐름을 차단하는 1차체크밸브(80) 및 2차체크밸브(40)로 구성된다.
바디프레임(1)은 중앙부에 관통공(2)이 수직 형성되고 둘레에는 원통코일의 솔레노이드(3)가 구비된다.
토출관(10)은 유체를 외부로 토출시키는 것으로서, 원통형태의 상측부에는 상방향으로 돌출 형성된 직경이 작은 배출구(11)가 구비되며, 하측에는 외주면을 따라 외측으로 돌출된 걸림턱(12)이 형성되어 있다.
따라서, 토출관(10)은 바디프레임(1)의 관통공(2)의 하측에서 상방향으로 삽 입하여 결합한다.
이때, 걸림턱(12)의 상부면이 바디프레임(1)의 저면에 밀착되게 삽입한다.
한편, 플런저관(50)은 솔레노이드(3)의 원통코일의 자력에 의하여 왕복운동을 하면서 유체를 토출관(10)의 배출구(11)로 송출하는 것으로서, 하측부에는 하향 돌출 형성된 직경이 작은 유입구(55)가 형성되어 있다.
또한, 플런저관(50)은 외주면이 상기 토출관(10)의 내주면에 밀착될 수 있게 형성되어 토출관(10) 내측에서 기밀을 유지하며 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
이때, 플런저관(50)의 내측 공간부(51)에는 2차체크밸브(40)가 설치되고, 상측부에는 플런저캡(25)이 결합(나사결합 또는 접착 등)된다.
상기 플런저캡(25)은 원통형태로서, 상부면에는 상향 돌출된 돌기부(27)가 형성되고, 하측면에는 플런저관(50)의 상부에 결합되는 직경이 작은 원통부가 형성된다.
또한, 내측에는 유체가 통과할 수 있는 유로(26)가 형성되며, 이때, 유로(26)는 플런저캡(25)의 하측부에 수직형성되는 통공의 상측과 연통되는 관통공이직경이 큰 원통부에 횡방향으로 관통형성되어 'T' 자 형태로 이루어진다.
따라서, 플런저관(50) 내측으로 유입된 유체는 유로(26)를 따라 이동하여 토출관(10) 내측으로 이송된다.
한편, 플런저캡(25)의 상부면에 형성된 돌기부(27)에는 돌기부(27)의 높이보다 높이가 높은 링 형태의 컷오프밸브(20)가 끼워진다.
따라서, 컷오프밸브(20)는 플런저관(50)이 상승하면 상부면이 토출관(10)의 배출구(11)의 저면의 둘레에 밀착되게 되어 유체의 흐름을 차단하게 된다.
2차체크밸브(40)는 유체의 흐름을 차단 또는 통과시키는 볼(35)과, 이 볼(35)을 지지하는 밸브스프링(30)으로 구성된다.
볼(35)은 플런저관(50)의 내측에서 유입구(55)를 개폐할 수 있게 설치되고, 상기 플런저캡(25)의 저면에 지지된 원추형의 밸브스프링(30)은 볼(35)을 탄성적으로 지지하여 유입구(55)가 개폐될 수 있게 한다.
한편, 토출관(10)의 하측부에는 콜릿(70)의 상측부가 삽입결합되며, 이때, 콜릿(70)의 중앙에는 플런저관(50)의 유입구(55)가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 관통공(71)이 수직형성된다.
콜릿(70)은 상측부보다 하측부가 직경이 크게 형성된 원통형태로서, 중앙부에 형성된 관통공(71)도 하측부가 직경이 크게 형성되어 관통공(71) 내측에는 직경차이에 의해 단턱부(78)가 형성되어 있다.
또한, 플런저관(50)의 저면과 콜릿(70)의 상부면 사이에는 리턴스프링(60)이 유입구(55) 외측에 설치되어 플런저관(50)을 탄성적으로 지지함으로써, 플런저관(50)이 하강한 후, 다시 상승하여 원위치로 복원될 수 있게 한다.
이때, 리턴스프링(60)이 접하는 콜릿(70)의 상부면에는 와셔(61)가 구비될 수 있고, 콜릿(70)의 관통공(71) 상측 내주면에는 기밀을 유지하고 플런저관(50)의 유입구(55)가 용이하게 슬라이딩될 수 있게 O-RING(63)이 설치될 수 있다.
한편, 유입관(90)은 콜릿(70)의 하측부가 삽입되게 바디프레임(1)의 하측부에 결합되는 것으로서, 하측부에는 하향 돌출형성된 흡입구(95)가 형성된다.
따라서, 유입관(90)의 상부면에 형성된 결합부(92)를 바디프레임(1)에 나사(90a)를 이용하여 결합하며, 이때, 유입관(90)의 상측 내주면에는 토출관(10)의 걸림턱(12)과의 접촉부에서의 기밀을 유지하기 위해 O-RING(91)이 설치된다.
1차체크밸브(80)는 유입관(90)의 내측에서 흡입구(95)를 개폐할 수 있게 설치된 볼(75)과 콜릿(70)의 단턱부(78)에 저면이 지지되고 상측은 볼(75)을 탄성적으로 지지하는 원추형 밸브스프링(73)으로 구성된다.
따라서, 1차체크밸브(80)는 유입관(90)의 흡입구(95)를 개폐함으로써, 유체의 흡입을 차단 또는 통과시키게 되는 것이다.
이하, 본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프의 작동과정은 다음과 같다.
도 4는 플런저관(50)이 상승할 때 유체의 흐름을 나타낸 것이고, 도 5는 플런저관(50)이 하강할 때의 유체의 흐름을 나타낸 것이다.
본 발명의 오작동방지 솔레노이드펌프는 플런저관(50)의 상승과 하강에 따라 유체를 연속적으로 송출하는 작동을 하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플런저관(50)이 하강한 상태에서 상승을 하게 되면, 1차체크밸브(80)와 2차체크밸브(40) 사이의 공간이 급속히 확장되게 되고, 따라서, 압력이 떨어지게 됨으로써, 유체는 유입관(90)의 흡입구(95)를 통해 1차체크밸브(80)를 상방향으로 밀고 1차체크밸브(80)와 2차체크밸브(40) 사이의 공간으로 유입되게 된다.
이때, 2차체크밸브(40)는 플런저관(50)의 유입구(55)를 폐쇄한 상태를 유지하기 때문에 2차체크밸브(40)의 상측에 있는 유체는 플런저관(50)의 상승에 따라 플런저캡(25)의 유로(26)를 거쳐 배출구(11)로 배출되게 되는 것이다.
도 5는 상승한 플런저관(50)이 다시 하강할 때의 유체의 흐름을 나타낸 것으로서, 이때는 1차체크밸브(80)는 유입관(90)의 흡입구(95)를 폐쇄하게 되며, 1차체크밸브(80)와 2차체크밸브(40) 사이의 공간이 축소됨으로써, 플런저관(50) 상승시 유입되어 있던 1차체크밸브(80)와 2차체크밸브(40) 사에의 유체는 2차체크밸브(40)를 상방향으로 밀어올려 플런저관(50) 상측의 토출관(10) 내측으로 유입되게 된다.
따라서, 플런저관(50)이 재상승하면 도 4에 도시된 바와 같이 2차체크밸브(40)의 상측에 유입된 유체는 배출구(11)를 통해 외부로 송출되게 되는 것이다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 솔레노이드펌프가 정지된 상태에서는 플런저관(50)은 리턴스프링(60)에 의해 상승된 상태를 유지하게 됨으로써, 상부에 결합된 컷오프밸브(20)는 토출관(10)의 배출구(11)의 둘레에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
한편, 유체는 유입관(90)의 흡입구(95) 측에 밸브스프링(73)의 탄성력보다 큰 추가적인 부압(급수원이 펌프보다 높은 위치에 있거나, 배출구에 추가적인 펌프가 설치되는 경우 등)이 가해지게 되면 1차체크밸브(80)와 2차체크밸브(40)를 개방시키고 상부의 토출관(10)으로 이송되게 된다.
그러나, 토출관(10)으로 이송된 유체는 컷오프밸브(20)가 토출관(10)의 배출구(11)를 폐쇄하고 있기 때문에 배출구(11)를 통해 배출되지 않게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드펌프의 2차체크밸브가 설치되는 플런저관의 상측부에 토출관의 배출구를 개폐할 수 있는 컷오프밸브를 구비하여 솔레노이드펌프가 정지된 상태에서는 유입관에 가해지는 부압에 의해 순방향으로 압력이 가해져도 유체가 토출관을 통해 송출되는 것을 방지함으로써, 유체(세제, 린스 등)의 불필요한 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 유체가 유입되는 유입관(90)과 유체를 토출하는 토출관(10)이 결합되며 외주에는 원통코일이 내설된 바디프레임(1)을 구비하고, 상기 바디프레임(1)의 중앙부 내측에 설치된 플런저관(50)의 왕복운동에 의해 상기 유입관(90) 내측에 설치된 1차체크밸브(80)와 플런저관(50) 내측에 설치된 2차체크밸브(40)가 순차적으로 개폐되어 유체를 송출하는 오작동방지 솔레노이드펌프에 있어서,
    상기 플런저관(50)의 상부에는,
    상기 플런저관(50)의 내측으로 유입된 유체가 토출관(10)으로 배출될 수 있게 내측에 유로(26)가 형성된 플런저캡(25)이 구비되고, 상기 플런저캡(25)의 상부면에는 플런저관(50)의 왕복운동에 따라 토출관(10)의 배출구(11)를 개폐하는 컷오프밸브(20)가 구비된 것을 특징으로 하는 오작동방지 솔레노이드펌프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컷오프밸브(20)는,
    상기 플런저캡(25)의 상부면에 형성된 돌기부(27)에 끼워지는 링 형태인 것을 특징으로 하는 오작동방지 솔레노이드펌프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저관(50)은,
    상기 바디프레임(1)의 관통공(2)에 삽입결합된 토출관(10)의 내측에 슬라이딩 가능하게 삽입하되, 하측부에 하향 돌출형성된 유입구(55)가 상기 토출관(10)의 하측부에 설치되는 콜릿(70)의 중앙부에 형성된 관통공(71)에 삽입되게 설치되며,
    상기 유입구(55) 외측에는 상기 플런저관(50)의 하측면과 콜릿(70)의 상측면 사이에 설치되어 하강된 플런저관(50)을 상방향으로 다시 이동시킬 수 있는 리턴스프링(60)이 구비된 것을 특징으로 하는 오작동방지 솔레노이드펌프.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2차체크밸브(40)는 상기 플런저관(50)의 하측부에 형성된 유입구(55)를 개폐할 수 있게 내측에 설치된 볼(35)과, 상기 플런저캡(25)의 저면과 상기 볼(35) 사이에 설치되어 볼(35)을 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(30)으로 구성된 것을 특징으로 하는 오작동방지 솔레노이드펌프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 1차체크밸브(80)는 상기 콜릿(70)의 하측부가 삽입되게 상기 바디프레임(1)의 하측부에 결합되는 유입관(90)의 흡입구(95)를 개폐하는 볼(75)과 상기 콜릿(70)의 관통공(71)에 형성된 단턱부(78)에 지지되어 상기 볼(75)을 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(73)으로 구성된 것을 특징으로 하는 오작동방지 솔레노이드펌프.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플런저캡(25)의 유로는 하측 중앙부에 수직 형성되는 통공의 상부와 연통되며, 상기 통공으로 유입된 유체가 토출관(10)으로 배출될 수 있게 횡방향으로 관통공이 형성되어 'T' 자형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오동작방지 솔레노이드펌프.
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