KR101030673B1 - 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일시적인 전원 인가에 의해 작동하여 유로의 차단 위치로 이동한 후, 전원의 인가가 중단되어도 유체의 압력에 의해 유로의 차단 상태를 계속 유지하다가 유체의 압력 감소시 탄성복원력에 의해 유로를 개방하는 처음 상태로 자동 복귀하는 방식의 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

본 발명의 솔레노이드 밸브는 유체의 유입구와 배출구가 서로 상반되는 방향에 구비되며, 하부가 개방된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 개방된 하부를 밀폐하는 상태로 결합되며, 그 내면의 일측에 한 쌍의 힌지브라켓이 구비되고, 중앙부로부터 플런저 안내관이 내면과 통하는 상태로 하향 연장되는 밸브커버와, 상기 밸브하우징의 배출구를 폐쇄할 수 있는 형태로 형성되어 그 일단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓 사이에 회전 가능하게 결합되며, 그 타단의 방향으로 걸림돌기를 형성한 탄성전달부가 하면에 구비되는 개폐플레이트와, 길이 방향의 일단이 상기 밸브커버의 내면 중 상기 힌지브라켓의 반대쪽에 고정되며, 길이 방향의 중앙을 기준으로 고정되지 않은 타측이 하측 방향으로 절곡되어 절곡부를 형성하되, 상기 절곡부는 그 선단이 상기 탄성전달부의 걸림돌기 아래쪽에 위치해 상측 방향으로 외력 작용시 탄성 변형되면서 상기 걸림돌기를 밀어 상기 개폐플레이트에 상향 회전력을 전달하고, 상기 유입구를 통해 밸브하우징에 유입되는 유체의 압력이 해제되면 자체 탄성에 의해 복원되면서 상기 탄성전달부를 아래쪽으로 밀어 상기 개폐플레이트에 하향 회전력을 전달하는 판스프링과, 상기 밸브커버의 플런저 안내관에 삽입되고, 상측 방향으로 외력 작용시 밀어 올려지면서 그 상단이 상기 판스프링의 절곡부를 밀어 올리는 종동플런저와, 상기 밸브커버의 하부에 결합되며, 내측에 구동플런저가 구비되어 전원 인가시 상기 구동플런저가 상측 방향으로 이동하면서 상기 종동플런저를 상측 방향으로 밀어 올리는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

솔레노이드 밸브, 구동플런저, 종동플런저, 판스프링

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일시적인 전원 인가에 의해 작동하여 유로의 차단 위치로 이동한 후, 전원의 인가가 중단되어도 유체의 압력에 의해 유로의 차단 상태를 계속 유지하다가 유체의 압력 감소시 탄성복원력에 의해 유로를 개방하는 처음 상태로 자동 복귀하는 방식의 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 솔레노이드 밸브는 전자석의 원리를 이용하는 밸브로써, 전자석의 원리를 이용하여 일정한 방향으로 물리적인 힘을 발생시키고, 이렇게 일정한 방향으로 작용하는 물리적인 힘에 의해 실린더와 플런저 사이의 출입구를 변환해 유로(流路)를 개폐하도록 이루어진 장치이다. 이러한 솔레노이드 밸브는 통상 수동 밸브를 대신하거나 원격 제어가 요구되는 장치나 시설 등에 사용되며, 전기, 전자, 기계장치 등과 같은 여러 산업 분야에서 매우 광범위하게 사용되고 있다.

도 1은 통상적인 솔레노이드 밸브의 구성을 도시한 것으로서, 솔레노이드 밸브의 기본적인 구성은 이미 공지된 것이므로, 도 1을 참조해 간략하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(10)는 유체가 흐르는 파이프(P) 상에 설치되는 것으로서, 상기 파이프(P)의 입구로 유입된 유체를 파이프(P)의 출구를 통하여 배출시키는 단속 여부를 제어하도록 구성되어 있다.

개략적인 구성을 보면, 솔레노이드 밸브(10)는 내부에 플런저(11)가 설치되며, 플런저(11)는 보빈(12)의 통전(通電)시 형성되는 자기장의 방향으로 상승할 수 있도록 구성되며, 또한 플런저(11)는 스프링(11a)에 의하여 하측 방향으로 탄성적으로 지지되어 있다. 그리고, 다이어프램(13)은 파이프(P)의 입구와 출구의 막혀있는 배리어(14)의 상부에 설치되어 파이프(P) 내부의 유체의 흐름을 단속하게 된다.

솔레노이드 밸브(10)에 전기적 신호가 인가되어 플런저(11)가 상승하게 되면, 통공(12a)이 개방되어 다이어프램(13) 상부의 공간에 차있던 유체가 통공(13a)을 통하여 빠지게 되면서 공간의 압력이 떨어지게 된다. 이러한 압력 저하에 따라, 다이어프램(13)이 실질적으로 상부로 들어올려지는 동시에, 파이프(P)의 입구에서 유입되는 유체가 파이프(P)의 출구를 통하여 배출될 수 있다. 그리고, 플런저(11)가 하측 방향으로 이동하게 되면, 플런저(11)의 하단부가 상기 통공(13a)을 차단하게 되면서, 파이프(P)의 입구를 통하여 공간 내부로 유입된 유체는 소정의 압력을 다이어프램(13)의 상면에 가하고, 그 결과 유체가 파이프(P)의 출구로 배출되지 않는 차단 상태를 유지하게 된다.

다음에는 솔레노이드 밸브(10)의 상하 동작에 대해여 설명하면, 보빈(12)에는 일방향으로 권취되는 코일이 설치되며, 이러한 코일을 따라 전류가 흐르게 된다. 플런저(11)를 상부로 이동시키기 위해서는 보빈(12)의 코일에 일방향으로 전류 를 흘려서 코일의 상측에 N극이 하측에 S극이 형성되도록 한다. 여기서, 자성체로 성형되고 보빈(12)의 정중앙에 설치되어 있는 플런저(11)는 코일에 의하여 형성되는 자력의 방향에 의하여 상부의 헤드(15)로 이동하게 된다.

여기서, 파이롯트 밸브 구조에서는 파이프의 입구가 개방되어 유체가 흐르게 되고, 이후 전원을 오프하더라도 플런저는 헤드의 자력에 의하여 지속적으로 개방된 상태를 유지한다. 이에 비하여, 직동형 밸브에서는 밸브의 열린 상태를 유지하기 위해 전류를 지속적으로 흘려주어야 한다.

그리고, 유체를 차단하기 위하여 플런저(11)를 하방으로 이동시키는 동작에 대하여 설명한다. 보빈(12)의 코일에 전류를 반대 방향으로 인가하여 코일의 상측에 S극이 하측에 N극이 형성되도록 한다. 여기서, 상측에 설치된 헤드(15)는 N극이 영구자석(16)에 의하여 형성되어 있으나, 코일의 상측에 S극이 형성되기 때문에 전류가 인가되고 있는 시간 동안에는 극성이 상충하게 되어 자극 및 자력이 소실된다. 이러한 상태에서, 헤드(15)와 플런저(11)는 자력에 의하여 붙어있는 성질이 없어져서 스프링(11a)에 의하여 플런저(11)는 하방으로 이동하게 되고, 유체의 흐름이 차단된다.

그러나, 상기한 종래의 솔레노이드 밸브는 그 작동시 지속적으로 전원의 인가를 필요로 하는 형태이므로, 전기에너지를 많이 소모하는 형태인 동시에 관의 차단이나 유로 변경 등 그 기능을 위해서는 항상 작동 상태를 유지해야 함에 따라 정상적인 작동을 할 수 있는 유효 수명이 짧아지는 문제가 있다.

그리고, 종래의 솔레노이드 밸브는 다이어프램을 구비함에 따라 구조가 비교 적 복잡하며, 이로 인해 생산 원가가 비교적 비싸다.

또한, 종래의 솔레노이드 밸브는 그 작동전에는 관을 폐쇄하여 유체의 흐름을 차단하는 상태에 있고, 그 작동시에는 관을 개방하는 상태로 동작하여 유체의 흐름을 허용한다.

하지만, 식기세척기의 급수관이나 기타 장치에서 상기 종래의 솔레노이드 밸브와 반대의 방식으로 작동하는 솔레노이드 밸브가 필요하며, 특히 다이어프램을 구비하지 않는 비교적 간단한 구조이면서도 관의 개폐 성능이 우수한 솔레노이드 밸브가 요구된다. 이에 더하여, 그 작동시에 전기에너지의 소모가 적은 솔레노이드 밸브가 요구된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 순간적인 전원 인가에 의해 작동하면서 더 이상의 전원 인가를 필요로 하지 않으면서 유체의 이동하는 물리적인 힘을 통해 관의 폐쇄 상태로 이동 및 유지되고, 유체에 의한 압력이 해소되면 탄성에 의한 복원력에 의해 관을 개방하는 최초 상태로 자동 복귀되는 방식의 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 그 작동시 순간적인 전원 공급만을 필요로 함에 따라, 전원 소모가 적어 에너지 절약형인 동시에 관의 개폐시 솔레노이드의 작용이 순간적으로만 이루어져 그 유효 수명이 보다 연장될 수 있는 솔레노이드 밸브를 제 공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다이어프램을 구비하지 않아 비교적 단순한 형태여서 생산 공정의 단순화 및 생산 원가의 절감을 구현할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브는 유체의 유입구와 배출구가 서로 상반되는 방향에 구비되며, 하부가 개방된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 개방된 하부를 밀폐하는 상태로 결합되며, 그 내면의 일측에 한 쌍의 힌지브라켓이 구비되고, 중앙부로부터 플런저 안내관이 내면과 통하는 상태로 하향 연장되는 밸브커버와, 상기 밸브하우징의 배출구를 폐쇄할 수 있는 형태로 형성되어 그 일단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓 사이에 회전 가능하게 결합되며, 그 타단의 방향으로 걸림돌기를 형성한 탄성전달부가 하면에 구비되는 개폐플레이트와, 길이 방향의 일단이 상기 밸브커버의 내면 중 상기 힌지브라켓의 반대쪽에 고정되며, 길이 방향의 중앙을 기준으로 고정되지 않은 타측이 하측 방향으로 절곡되어 절곡부를 형성하되, 상기 절곡부는 그 선단이 상기 탄성전달부의 걸림돌기 아래쪽에 위치해 상측 방향으로 외력 작용시 탄성 변형되면서 상기 걸림돌기를 밀어 상기 개폐플레이트에 상향 회전력을 전달하고, 상기 유입구를 통해 밸브하우징에 유입되는 유체의 압력이 해제되면 자체 탄성에 의해 복원되면서 상기 탄성전달부를 아래쪽으로 밀어 상기 개폐플레이트에 하향 회전력을 전달하는 판스프링과, 상기 밸브 커버의 플런저 안내관에 삽입되고, 상측 방향으로 외력 작용시 밀어 올려지면서 그 상단이 상기 판스프링의 절곡부를 밀어 올리는 종동플런저와, 상기 밸브커버의 하부에 결합되며, 내측에 구동플런저가 구비되어 전원 인가시 상기 구동플런저가 상측 방향으로 이동하면서 상기 종동플런저를 상측 방향으로 밀어 올리는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판스프링의 탄성 복원시 그 아래쪽으로 미는 힘을 전달받기 위한 경사면이 상기 탄성전달부에 형성되되, 상기 경사면은 상기 걸림돌기의 상단으로부터 상측 방향으로 경사지게 형성되는 형태인 것일 수 있다.

또한, 상기 힌지브라켓 반대쪽의 상기 밸브커버 내면에 상기 판스프링의 길이 방향 일단을 고정하기 위한 탄성부재 고정부가 구비되며, 상기 탄성부재 고정부는 상기 판스프링의 길이 방향과 나란한 방향으로 서로 이격되며 형성되어 그 사이에 판스프링의 일단이 삽입되는 한 쌍의 회전방지턱과, 상기 한 쌍의 회전방지턱 사이에 볼트홀을 형성한 상태로 형성되는 볼트고정면과, 상기 판스프링의 일단을 관통하여 상기 볼트고정면의 볼트홀에 나사 결합되는 볼트를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기 솔레노이드는, 상기 밸브커버의 하면에 결합되고 중앙에 상기 밸브커버의 플런저 안내관이 삽입되는 삽입홀이 형성된 상판과, 상기 상판의 일측 둘레로부터 하향 연장되는 측판과, 상기 측판의 하단으로부터 상기 상판과 나란한 방향으로 연장되고 중앙에 삽입홀이 형성된 하판과, 상기 상판의 삽입홀 및 하판의 삽입홀 내면에 각각 고정되는 한 쌍의 보빈과, 상기 한 쌍의 보빈의 외측 둘레면에 각각 감기는 한 쌍의 코일과, 상기 한 쌍의 보빈 중 아래쪽 보빈의 내측에 삽입되는 플런저와, 상기 코일에 전원을 인가하는 전원단자와, 상기 상판과 하판의 사이에 상기 전원단자의 일부와 전자석(미도시)을 가리는 상태로 설치되는 코일하우징을 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기 코일하우징은, 상기 한 쌍의 보빈과 코일을 내측에 수용하는 본체 하우징부와, 상기 본체 하우징부의 하부에 연결되고 상기 전원단자의 선단을 외부에 노출하는 상태로 전원단자를 내측에 수용하는 단자 하우징부를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 솔레노이드 밸브에 의해서 일시적인 전원 인가에 의해 작동하여 유로의 차단 위치로 이동한 후, 전원의 인가가 중단되어도 유체의 압력에 의해 유로의 차단 상태를 계속 유지하다가 유체의 압력 감소시 탄성복원력에 의해 유로를 개방하는 처음 상태로 자동 복귀하는 방식으로 이루어져 전원 소모의 절감 및 동작 가능한 유효 수명 기한이 길어지는 효과가 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 보인 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 밸브하우징이 분리된 상태를 보인 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 개폐플레이트의 저면을 보인 사시도이다. 도 6은 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 작동 상태를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(100)는 밸브하우징(110), 밸브커버(120), 개폐플레이트(130), 판스프링(140), 종동플런저(150), 솔레노이드(160)를 포함하여 형성된다.

상기 밸브하우징(110)은 유체의 유입을 위한 유입구(111) 및 유입된 유체의 배출을 위한 배출구(112)를 구비하되, 상기 유입구(111)와 배출구(112)는 서로 상반되는 방향에 각각 형성된다. 그리고, 밸브하우징(110)은 하부를 개방한 형태로 형성된다.

상기 밸브커버(120)는 밸브하우징(110)의 개방된 하부를 밀폐하는 상태로 밸브하우징(110)에 결합된다.

이러한 밸브커버(120)는 커버 플레이트(121), 힌지브라켓(122), 플런저 안내관(124)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 밸브커버(120)는 탄성부재 고정부(125)를 더 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 탄성부재 고정부(125)에 대해서는 후술되는 판스프링(140)에 대한 설명에서 덧붙여 설명한다.

상기 커버 플레이트(121)는 밸브하우징(110)의 개방된 하부를 밀폐하는 상태 로 밸브하우징(110)에 결합되며, 이러한 커버 플레이트(121)의 중앙에 관통홀(123)이 형성된다.

상기 힌지브라켓(122)은 상기 커버 플레이트(121)의 내면에 각각 구비되는 한 쌍으로 이루어지며, 여기서 힌지브라켓(122)은 커버 플레이트(121)의 내면 중, 밸브하우징(110)의 배출구(112) 하측에 위치하는 영역에 돌출된 형태로 형성된다. 다시 말해, 힌지브라켓(122)은 커버 플레이트(121)의 내면에 관통홀(123)을 중심으로 일측에 형성된다. 이러한 한 쌍의 힌지브라켓(122)은 그 사이에 상기 개폐플레이트(130)를 회전 가능하게 결합하기 위한 용도이며, 이에 따라 한 쌍의 힌지브라켓(122)에는 각각 힌지홀(122a)이 형성된다. 또한, 힌지브라켓(122)은 커버 플레이트(121)와 동시에 사출 성형되거나 또는 별도로 제작되어 커버 플레이트(121)의 일면에 결합되는 형태일 수 있다.

상기 플런저 안내관(124)은 커버 플레이트(121) 외면의 관통홀(123) 주연으로부터 연장되며, 이러한 플런저 안내관(124)은 내측에 종동플런지(150) 및 구동플런저(165)를 삽입시켜 구동플런저(165)의 상하 이동 및 그에 따라 연동하는 종동플런저(150)의 상하 이동을 안내하는 기능을 한다.

상기 개폐플레이트(130)는 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 선택적으로 개폐하기 위한 용도이며, 따라서 개폐플레이트(130)는 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 폐쇄할 수 있는 크기와 형태로 형성된다. 이러한 개폐플레이트(130)는 커버 플레이트(121)에 구비되는 한 쌍의 힌지브라켓(122)에 회전 가능하게 결합되는 것으로서, 다시 말해 개폐플레이트(130)는 반구형의 힌지돌기(131)를 상반되는 양측에 서로 대칭되는 형태로 구비하며, 이러한 힌지돌기(131)가 한 쌍의 힌지 브래킷(122)에 형성된 힌지홀(122a)에 각각 삽입됨으로써, 개폐플레이트(130)는 커버 플레이트(121)의 상부에 회전 가능한 상태로 설치된다.

그리고, 개폐플레이트(130)는 상기 구성에 의해서, 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 폐쇄하는 위치 및 커버플레이트(121)의 상부로 회전되어 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 개방하는 위치 사이를 왕복 이동하게 된다.

상기 판스프링(140)은 커버 플레이트(121)의 상부에 설치되어 개폐플레이트(130)에 탄성을 제공한다. 즉, 판스프링(140)은 길이 방향의 일단이 커버 플레이트(121)의 내면 양측 중 힌지브라켓(122)의 반대쪽에 위치하는 내면에 고정되며, 길이 방향의 중앙을 기준으로 고정되지 않은 타측이 하측 방향으로 절곡되어 절곡부(142)를 형성한 형태이다.

여기서, 커버 플레이트(121)의 내면에 판스프링(140)을 고정하기 위한 탄성부재 고정부(125)가 형성되는 것으로써, 이러한 탄성부재 고정부(125)는 커버 플레이트(121)의 내면 중, 밸브하우징(110)의 유입구(111) 하측에 위치하는 영역에 형성된다. 다시 말해, 탄성부재 고정부(125)는 커버 플레이트(121)의 내면에 관통홀(123)을 중심으로 힌지브라켓(122)의 반대쪽에 형성된다.

그리고, 탄성부재 고정부(125)는 회전방지턱(125a), 볼트고정면(125b), 볼트(126)를 포함하는 형태로 형성된다.

상기 회전방지턱(125a)은 판스프링(140)의 길이 방향과 나란한 방향으로 서로 이격되며 형성되는 한 쌍으로 이루어지고, 이러한 한 쌍의 회전방지턱(125a)의 사이에 판스프링(140)의 관통홀(141)을 형성하고 있는 일측이 삽입된다. 이에 따라, 판스프링(140)은 그 폭 방향의 양측이 한 쌍의 회전방지턱(125a)의 내면에 각각 걸려 지지됨으로써, 후술되는 회전방지턱(125a)에 대한 볼트 결합부위를 중심으로 회전할 수 있는 가능성이 근본적으로 방지된다.

상기 볼트고정면(125b)은 한 쌍의 회전방지턱(125a)의 사이에 볼트홀(125c)을 형성한 상태로 형성된다.

상기 볼트(126)는 판스프링(140)의 관통홀(141)을 통해 볼트고정면(125b)의 볼트홀(125c)에 나사 결합되는 것으로서, 즉 볼트(126)는 나사고정면(125b)의 볼트홀(125c)에 결합되어 그 머리부로 판스프링(140)의 관통홀(141) 주연을 눌러 지지하며, 이에 따라 판스프링(140)은 관통홀(141)을 형성하고 있는 일측을 볼트고정면(125b)에 고정시킨다.

또한, 개폐플레이트(130)의 하면에 탄성전달부(132)가 형성된다. 도 5를 참조하여 탄성전달부(132)에 대해 더 구체적으로 설명하면, 탄성전달부(132)는 개폐플레이트(130)의 하면으로부터 돌출된 형태로 형성되며, 탄성전달부(132)가 힌지브라켓(122)에 고정되는 쪽을 일단으로 정했을때, 개폐플레이트(130)의 타단을 향하는 탄성전달부(132)의 일면에 걸림돌기(132b)가 형성되고, 이러한 걸림돌기(132b)의 아래쪽에 판스프링(140)의 절곡부(142)의 선단이 위치한다. 그리고, 걸림돌기(132b)의 상단으로부터 상기 개폐플레이트(130)의 일단 방향으로 상향 경사지게 형성되는 경사면(132a)이 탄성전달부(132)에 구비된다.

상기 종동플런저(150) 밸브커버(120)의 플런저 안내관(124) 내측에 설치되 며, 이러한 종동플런저(150)는 상측 방향으로의 힘이 작용시, 상측 방향으로 이동하면서 판스프링(140)의 절곡부(142)를 상측으로 밀어 올린다.

상기 솔레노이드(160)는 밸브커버(120)의 하부에 결합되며, 내측에 구동플런저(165)가 설치되어 전원 인가시 상기 구동플런저(165)는 상측 방향으로 이동하면서 종동플런저(150)를 상측 방향으로 밀어 올린다. 즉, 구동플런저(165)는 그 상단에 종동플런저(150)의 하단을 접촉시키는 상태로 솔레노이드(160)의 내측에 설치된다.

이러한 솔레노이드(160)는 상판(161), 측판(162), 하판(163), 보빈(164a)(164b), 코일(미도시), 구동플런저(165), 전원단자(166), 코일하우징(167)을 포함하는 형태로 형성된다.

상기 상판(161)은 밸브커버(120)의 하면에 결합되며, 그 중앙에 보빈(164a)의 상단을 삽입시켜 고정하기 위한 상판 삽입홀(161a)이 형성된다.

상기 측판(162)은 상판(161)의 일측 둘레로부터 하향 연장되며, 이러한 측판(162)의 하단으로부터 상기 하판(163)이 상판(161)과 나란한 방향으로 절곡된다. 그리고, 하판(163)의 중앙에 보빈(164b)의 하단을 삽입시켜 고정하기 위한 하판 삽입홀(163a)이 형성된다.

상기 보빈(164a)(164b)은 한 쌍으로 제공되며, 하나의 보빈(164a)은 그 상단을 상판(161)의 상판 삽입홀(161a)에 삽입시키는 상태로 상판(161)에 결합되며, 나머지 하나의 보빈(164b)은 그 하단을 하판(163)의 하판 삽입홀(163a)에 삽입시키는 상태로 하판(163)에 결합된다.

상기 코일은 한 쌍으로 제공되는 보빈(164a)(164b)의 외측 둘레를 따라 각각 감겨지며, 이러한 보빈(164a)(164b)에 상기 전원단자(166)로부터 전원이 인가된다.

상기 구동플런저(165)는 한 쌍의 보빈(164a)(164b) 중 하판(163)에 결합되는 하부의 보빈(164b)에 삽입되며, 이러한 구동플런저(165)는 코일에 전원 인가시 형성되는 자기장에 의해 상측 방향으로 이동하여 종동플런저(150)를 상측 방향으로 밀어 올린다.

상기 전원단자(166)는 솔레노이드(160)에 전원을 공급하는 것으로서, 다시 말해 코일에 전류가 흘러 보빈(164a)(164b)의 주변에 자기장이 형성되도록 한다.

상기 코일하우징(167)은 보빈(164a)(164b)과 코일을 내측에 수용하는 상태로 상판(161)과 하판(163)의 사이에 설치된다. 여기서, 코일하우징(167)은 보빈(164a)(164b)과 코일을 내측에 수용하는 본체하우징부(167a)와, 상기 본체하우징부(167a)의 하부에 연결되어 전원단자(166)를 내측에 수용하되, 전원단자(166)의 선단이 외부에 노출되는 상태로 전원단자(166)를 내측에 수용하는 단자하우징부(176b)를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.

상기 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 작용을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 6은 솔레노이드 밸브(100)가 작동되기 전의 상태를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 개폐플레이트(130)는 커버 플레이트(121)의 상부에 위치하여 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 개방하는 상태이다.

이러한 도 6의 상태에서 밸브하우징(110)의 유입구(111)를 통해 유체가 유입되는 동시에, 솔레노이드 밸브(100)의 솔레노이드(160)에 전원이 인가되면, 솔레노이드(160)의 코일에 전류가 흘러 코일 및 보빈(164a)(164b)의 주변에 자기장이 형성되고, 구동플런저(165)는 상측 방향으로 이동한다. 이에 따라, 구동플런저(165)의 상측 방향으로 이동하는 힘에 의해서 종동플런저(150)가 연동하여 상측 방향으로 밀어 올려지면서, 종동플런저(150)는 판스프링(140)의 절곡부에 상측 방향으로 미는 힘을 가하게 된다. 이로 인해, 판스프링(140)의 절곡부(142)는 상측 방향으로 탄성 변형되면서 개폐플레이트(130)의 탄성전달부(132)에 형성된 걸림돌기(132b)를 상측으로 밀어 올리고, 그 힘에 의해 개폐플레이트(130)는 힌지 결합 부위를 중심으로 상측 방향으로 회전된다.

이어서 상측 방향으로 회전된 개폐플레이트(130)에는 하면에 유입구(111)를 통해 유입되는 유체의 압력이 작용하고, 그 결과 개폐플레이트(130)는 밸브하우징(110)의 배출구(112) 방향으로 회전되면서 배출구(112)를 폐쇄하는 상태로 위치하고, 이러한 개폐플레이트(130)에 의한 배출구(112)의 폐쇄 상태를 밸브하우징(110)의 유입구(111)를 통해 유체가 유입되는 동안에는 지속된다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이 판스프링(140)의 절곡부(142)는 개폐플레이트(130)의 회전시 연동하여 회전하는 탄성전달부(132)에 걸려 종동플런저(150)에 의해 상측 방향으로 탄성 변형된 것보다 더 상측으로 탄성 변형된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 밸브하우징(110)의 유입구(111)를 통한 유체의 유입이 중단되면, 개폐플레이트(130)에 가해지는 유체의 압력이 사라지고, 이에 따라 개폐플레이 트(130)는 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 폐쇄하는 상태에서 판스프링(140)의 탄성 복원력에 의해 하측 방향으로 회전되면서 커버 플레이트(121)의 상부에 위치하는 상태로 복귀된다. 다시 말해, 개폐플레이트(130)는 유체의 압력이 사라짐과 동시에, 판스프링(130)의 탄성에 의해 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 개방하는 상태로 복귀된다. 여기서, 판스프링(140)의 탄성 복원력은 개폐플레이트(130)의 하향 회전과 함께 탄성전달부(132)의 경사면(132a)을 통해 전달되며, 이러한 판스프링은(140)은 탄성 복원시 탄성전달부(132)의 걸림돌기(132b) 아래쪽에 위치하는 상태로 복원된다.

즉, 본 고안의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(100)는 개폐플레이트(130)가 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 폐쇄하는 위치로 회전하도록 솔레노이드(160)에 일시적으로 전원을 인가하면, 이후 솔레노이드(160)에 대한 전원 인가를 중지하더라도 밸브하우징(110)에 유입되는 유체의 물리적인 압력에 의해 밸브하우징(110)의 배출구(112)를 계속 폐쇄 상태로 유지시킬 수 있다. 따라서, 솔레노이드 밸브(100)의 선택적인 개폐 동작이 지속적인 전원 인가가 아닌 일시적인 전원 인가에 의해 구현될 수 있고, 이는 솔레노이드 밸브(100)가 소모하는 에너지를 감소시키는 결과로 이어질 뿐만 아니라, 솔레노이드 밸브(100)의 작동 시간이 줄어들면서 그 수명이 연장되는 결과로 나타난다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래의 통상적인 솔레노이드 밸브를 보인 단면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 보인 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 밸브하우징이 분리된 상태를 보인 사시도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 분해사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 개폐플레이트의 저면을 보인 사시도

도 6은 도 1의 A-A선 단면도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 작동 상태를 보인 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 솔레노이드 밸브 110 : 밸브하우징

111 : 유입구 112 : 배출구

120 : 밸브커버 121 : 커버 플레이트

122 : 힌지브라켓 122a : 힌지홀

123 : 관통홀 124 : 플런저 안내관

125 : 탄성부재 고정부 125a : 회전방지턱

125b : 볼트고정면 125c : 볼트홀

126 : 볼트 130 : 개폐플레이트

131 : 힌지돌기 132 : 탄성전달부

132a : 경사면 132b : 걸림돌기

140 : 탄성부재 141 : 관통홀

142 : 절곡부 150 : 종동플런저

160 : 솔레노이드 161 : 상판

161a : 삽입홀 162 : 측판

163 : 하판 163a : 삽입홀

164a,164b : 보빈 165 : 구동플런저

166 : 전원단자 167 : 코일하우징

167a : 본체하우징부 167b: 단자하우징부

Claims (5)

1. 유체의 유입구와 배출구가 서로 상반되는 방향에 구비되며, 하부가 개방된 밸브하우징;

   상기 밸브하우징에 개방된 하부를 밀폐하는 상태로 결합되며, 그 내면의 일측에 한 쌍의 힌지브라켓이 구비되고, 중앙부로부터 플런저 안내관이 내면과 통하는 상태로 하향 연장되는 밸브커버;

   상기 밸브하우징의 배출구를 폐쇄할 수 있는 형태로 형성되되, 일단은 상기 한 쌍의 힌지브라켓 사이에 회전 가능하게 결합되며, 타단에 방향으로 걸림돌기를 형성한 탄성전달부가 하면에 구비되는 개폐플레이트;

   길이 방향의 일단이 상기 밸브커버의 내면 중 상기 힌지브라켓의 반대쪽에 고정되며, 길이 방향의 중앙을 기준으로 고정되지 않은 타측이 하측 방향으로 절곡되어 절곡부를 형성하되, 상기 절곡부는 그 선단이 상기 탄성전달부의 걸림돌기 아래쪽에 위치해 상측 방향으로 외력 작용시 탄성 변형되면서 상기 걸림돌기를 밀어 상기 개폐플레이트에 상향 회전력을 전달하고, 상기 유입구를 통해 밸브하우징에 유입되는 유체의 압력이 해제되면 자체 탄성에 의해 복원되면서 상기 탄성전달부를 아래쪽으로 밀어 상기 개폐플레이트에 하향 회전력을 전달하는 판스프링;

   상기 밸브커버의 플런저 안내관에 삽입되고, 상측 방향으로 외력 작용시 밀어 올려지면서 그 상단이 상기 판스프링의 절곡부를 밀어 올리는 종동플런저;

   상기 밸브커버의 하부에 결합되며, 내측에 구동플런저가 구비되어 전원 인가시 상기 구동플런저가 상측 방향으로 이동하면서 상기 종동플런저를 상측 방향으로 밀어 올리는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 판스프링의 탄성 복원시 압축되었던 판스프링의 복원력을 전달받기 위한 경사면이 상기 탄성전달부에 형성되되, 상기 경사면은 상기 걸림돌기의 상단으로부터 상측 방향으로 경사지게 형성되는 형태인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 힌지브라켓 반대쪽의 상기 밸브커버 내면에 상기 판스프링의 길이 방향 일단을 고정하기 위한 탄성부재 고정부가 구비되며, 상기 탄성부재 고정부는 상기 판스프링의 길이 방향과 나란한 방향으로 서로 이격되며 형성되어 그 사이에 판스프링의 일단이 삽입되는 한 쌍의 회전방지턱과, 상기 한 쌍의 회전방지턱 사이에 볼트홀을 형성한 상태로 형성되는 볼트고정면과, 상기 판스프링의 일단을 관통하여 상기 볼트고정면의 볼트홀에 나사 결합되는 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔레노이드는, 상기 밸브커버의 하면에 결합되고 중앙에 상기 밸브커버의 플런저 안내관이 삽입되는 삽입홀이 형성된 상판과, 상기 상판의 일측 둘레로부터 하향 연장되는 측판과, 상기 측판의 하단으로부터 상기 상판과 나란한 방향으로 연장되고 중앙에 삽입홀이 형성된 하판과, 상기 상판의 삽입홀 및 하판의 삽입홀 내면에 각각 고정되는 한 쌍의 보빈과, 상기 한 쌍의 보빈의 외측 둘레면에 각각 감기는 한 쌍의 코일과, 상기 한 쌍의 보빈 중 아래쪽 보빈의 내측에 삽입되는 플런저와, 상기 코일에 전원을 인가하는 전원단자와, 상기 상판과 하판의 사이에 상기 전원단자의 일부와 전자석(미도시)을 가리는 상태로 설치되는 코일하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 코일하우징은, 상기 한 쌍의 보빈과 코일을 내측에 수용하는 본체 하우징부와, 상기 본체 하우징부의 하부에 연결되고 상기 전원단자의 선단을 외부에 노출하는 상태로 전원단자를 내측에 수용하는 단자 하우징부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.

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