KR101267200B1

KR101267200B1 - 인튜브 솔레노이드 가스 밸브

Info

Publication number: KR101267200B1
Application number: KR1020087009454A
Authority: KR
Inventors: 웨이 칭 왕; 치아 핑 왕
Original assignee: 웨이 칭 왕; 치아 핑 왕; 왕 유 칭
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2013-05-24
Also published as: CN101310135B; EP1969270A1; EP1969270B1; EP1969270A4; KR20080068667A; WO2007045067A1; CN101310135A

Abstract

솔레노이드 조립체와, 입구 피팅(2)과, 출구 피팅(3)을 갖는 솔레노이드 가스 밸브가 튜브의 내부에 설치된다. 밸브의 개폐는 자기장의 도움으로 압력차에 의해 작동된다. 이동식 솔레노이드 조립체(6)가 지지 원통체(4)의 내부에 위치되면서 압축 스프링(5)이 지지 원통체(4)에 부착되고 입구 단부 피팅(2)에 대해 유지된다. 멈춤쇠(9), 플랜지(10), 슬리브(8) 및 전기 코일(11)로 이루어진 이동식 솔레노이드 조립체(6)는 지지 원통체(4)의 내부에 부착되는 제2 압축 스프링(12)에 의해 유지된다. 소형 이동식 자기 로드(15)가 솔레노이드 조립체(6)의 슬리브(8) 내부에서 활주한다. 제3 압축 스프링(17)에 의해 작동되는 자기 로드(15)가 솔레노이드 조립체(6)의 플랜지(10) 상의 블리드 오리피스(33)를 통해 가스 출구를 밀봉한다.

인튜브 솔레노이드 가스 밸브, 밸브 튜브, 지지 원통체, 솔레노이드 조립체, 플랜지, 자기 로드

Description

인튜브 솔레노이드 가스 밸브 {IN-TUBE SOLENOID GAS VALVE}

명세서, 도면 및 요약서를 포함한 미국 특허출원 제10/924,789호의 개시 내용이 참조 문헌으로서 본 명세서에 통합되어 있다.

대체 연료 차량 내의 배관 시스템의 구조는 복잡하다. 천연 가스 또는 수소인 연료는 작동시 솔레노이드 가스 밸브에 의해 제어되는 고압 탱크 내에 통상 저장된다. 일반적으로, 차량 내의 공간은 제한되기 때문에, 소형 밸브 및 배관 시스템이 필요하다. 또한, 인라인(in-line) 입구 및 출구 포트를 갖는 것이 배관 시스템의 배치를 단순화할 것이다.

밸브는 특정 입구 압력하에서 연료의 유량을 제어하는데 사용된다. 입구 압력 제한 및 온도 변동 때문에, 배관 시스템의 요건을 모두 충족시키는 적절한 밸브를 설계하는 것이 어렵다. 적당한 크기의 솔레노이드는 통상, 고압 가스에 의해 차단되는 밸브를 탈착(unseat)시키는데 필요한 힘의 대략 1/100에 지나지 않는 견인력(pulling force)을 발생시킬 수 있다. 이를 극복하기 위해, 대부분의 가스 밸브는 소형의 "블리드(bleed)" 오리피스가 먼저 개방되는 2단 프로세스를 채용하는데, "블리드" 오리피스는 저장 탱크로부터의 고압 가스가 엔진으로 이어지는 "블리드" 오리피스를 통해 하류 출구 통로로 유입될 수 있게 한다. 하류 출구 통로가 가스로 채워짐에 따라, 압력이 상승하고, 후속적으로, 폐쇄된 밸브를 탈착시키는데 필요한 힘을 점진적으로 감소시킬 것이다. 결국, 상류 통로와 하류 통로 사이의 차압이 무한히 작아져, 솔레노이드 밸브의 비교적 약한 견인에 의해 밸브가 개방될 수 있어, 고압 가스가 저장 탱크로부터 차량 엔진으로 유동하게 한다.

통상적인 2단 밸브 조립체에서는, 2개의 피스톤, 즉, 제1 피스톤과 주 피스톤이 작동 솔레노이드 조립체에 필요하다. 제1 피스톤은 주 피스톤의 상부에 위치된다. 작동시, 제1 피스톤이 먼저 개방되어, 가스가 주 피스톤 상에 위치된 소형 블리드 오리피스를 통해 유동하여, 주 피스톤의 전방 측부와 후방 측부 사이에 압력차를 발생시킬 수 있다. 이러한 압력차로 인해 밸브가 개장되어 완전 가스 유동(full gas flow)을 달성한다. 양 피스톤의 이동은 서로 영향을 미치기 때문에, 제1 피스톤의 개방 행정(거리)은 필요한 작동을 제공하도록 주 피스톤의 개방 행정(거리) 이상이어야 한다. 전기 코일이 제1 피스톤을 개방시키는 자기장을 발생시키는데 사용되기 때문에, 제1 피스톤의 행정이 더 길어질수록 피스톤은 더 적은 힘을 받는다. 이는 입구 압력이 증가하는 경우 문제가 된다. 따라서, 제1 피스톤이 받는 자기 인력을 증가시키기 위해서는, 자기장 세기가 증가되어야 한다. 자기력을 증가시키기 위해서는, 입력 전류가 동일하게 유지되는 경우 전기 코일의 턴의 수가 증가되어야 한다. 코일의 턴의 수의 증가는 또한 솔레노이드 조립체의 크기를 증가시키는데, 이는 바람직하지 않다.

후술될 본 발명의 설계에서는, 등가의 주 피스톤이 솔레노이드 조립체와 함께 이동되는 반면, 등가의 소형 피스톤의 이동이 주 피스톤의 이동에 악영향을 미치지 않을 것이다. 이는 바람직하게는 밸브의 크기를 감소시키고 그리고/또는 가 스 유량을 증가시킬 수 있다.

신규하게 설계된 솔레노이드 밸브가 높은 가스 유동 및 고압 적용예에 사용될 수 있다. 본 발명은 높은 가스 유량을 제어하는 능력을 갖는 소형 크기의 솔레노이드 밸브에 가장 잘 적용될 수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 방지하고 종래 기술의 성능을 향상시키는 상술된 통상적인 유형의 인튜브(in-tube) 솔레노이드 가스 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 필요 전력을 경감하거나 밸브의 크기를 감소시키도록 자기 로드의 개방 행정(거리)를 감소시키는 고유 능력을 갖는 솔레노이드 가스 밸브를 제공하는 것이다. 솔레노이드 조립체의 이동이 스프링력 및 가스압에 의해 유발되므로, 상기 솔레노이드 조립체의 개방 거리가 전기 코일을 통한 전력에 의해 발생된 자기력의 크기에 의해 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명은 가스 유량을 바람직하게 증가시킬 수 있다.

이후에 명백하게 될 이러한 목적과 다른 목적과 일치하게, 본 발명은 입구 피팅을 갖는 가스 입구 통로, 출구 피팅을 갖는 가스 출구 통로 및 공공을 형성하는 밸브 튜브와, 압축 스프링에 의해 입구 피팅에 대해 유지되는, 출구 피팅 상에 삽입되는 지지 원통체를 갖는 솔레노이드 가스 밸브를 간단하게 특징으로 한다. 플랜지, 전기 코일, 멈춤쇠 및 슬리브를 포함하는 솔레노이드 조립체는 상기 지지 원통체의 챔버 내에서 축방향으로 이동할 수 있고, 압축 스프링에 의해 상기 출구 피팅의 시트에 대해 추진되어 가스 유동을 폐쇄한다. 상기 솔레노이드 조립체의 상기 플랜지 상의 O링은 상기 지지 원통체의 챔버를 전방 측부 챔버와 후방 측부 챔버로 분리한다.

출구 통로로의 2개의 가스 도관이 존재한다. 주 가스는 출구 피팅에 대한 부착구의 측부에 주연방향으로 위치된, 상기 지지 원통체의 구멍을 통해 지지 원통체 내의 후방 측부 챔버 내로 유동한다. 다른 가스 도관에 대하여, 가스 유동은 상기 지지 원통체 내의 극소형 구멍을 통해, 상기 멈춤쇠 내의 편심된 축방향 소형 구멍을 거쳐 상기 솔레노이드 조립체의 중공 공간으로 진행한다.

상기 솔레노이드 조립체의 상기 중공 공간 내에서 활주될 수 있는 자기 로드는 압축 스프링에 의해 상기 솔레노이드 조립체의 상기 플랜지의 블리드 오리피스에 대해 추진되어 가스 유동을 폐쇄한다. 상기 전기 코일 수단은 상기 자기 로드의 이동을 위한 가지장을 제공하도록 상기 멈춤쇠, 상기 슬리브, 상기 플랜지 및 상기 지지 원통체와 관련되어, 상기 전기 코일의 전원이 끊어질 때, 상기 원통형 자기 로드는 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시켜 가스 유동을 밀봉하고 압력 균등화를 유발하여, 상기 압축 스프링이 상기 솔레노이드 조립체를 추진시켜 밸브를 폐쇄할 수 있게 한다. 상기 전기 코일이 통전될 때, 상기 자기 로드는 상기 블리드 오리피스를 개방시켜 가스가 상기 출구 통로로 유동하게 하여 압력을 낮추는데, 이는 상기 솔레노이드 조립체의 전방 측부와 후방 측부 사이의 압력차를 유발하여, 밸브를 개방시키도록 상기 주 피스톤을 추진시킨다.

상기 전기 코일의 리드 와이어는 상기 밸브 튜브의 상기 공동 내부에서, 상기 지지 원통체 내의 내부 챔버, 내부 관통 플러그를 거쳐 전력을 공급하도록 외부 관통 커넥터로 연장된다.

따라서, 후술될 본 발명의 설계에 있어서, 자기 로드의 이동의 행정은 솔레노이드 조립체의 이동의 필요 행정에 의해 영향을 받지 않는다. 자기 로드의 행정과 솔레노이드 조립체의 행정은 동일한 입구 압력 및 동일한 전원을 갖는 동일한 조건하에서 전기 코일 크기를 감소시키고 최대 유량을 증가시키도록 최대화된다.

솔레노이드 가스 밸브가 본 발명에 따라 설계되는 경우, 종래 기술의 단점을 방지하고 상술된 이점을 제공한다.

본 발명의 특징으로서 간주되는 본 발명의 신규한 특징부가 첨부된 청구의 범위에 구체적으로 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 추가적인 목적 및 이점과 함께, 본 발명의 구성 및 작동 방법은 첨부한 도면을 참조하면 특정 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 것이다.

본 발명의 일 실시예가 첨부한 도면에 도시되고, 도면 내에서 동일한 도면부호는 몇몇 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다.

도1은 "폐쇄" 상태에 있는 밸브를 도시하는, 본 발명에 따라 구성된 밸브를 관통하는 축방향 단면도이다.

도2는 "폐쇄" 상태에 있는 밸브를 도시하는, 본 발명에 따라 구성된 밸브를 관통하는 도1의 상세도이다.

도3은 도2와 유사한 도면으로서, 소형 피스톤이 활성 자기장으로 블리드 오 리피스 개방시키는 것을 도시하는 상세도이다.

도4는 도2와 유사한 도면으로서, 주 피스톤이 활성 자기장으로 출구 통로를 개방시키는 것을 도시하는 상세도이다. 밸브는 "완전 개방" 상태에 있다.

도5는 도2와 유사한 도면으로서, 자기장이 감소된 후에 소형 피스톤이 블리드 오리피스를 폐쇄시키는 것을 도시하는 상세도이다.

먼저 도1과 도2를 참조하면, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브의 단면도가 도시되어 있다. 밸브 튜브(1)는 입구 피팅(2)과 출구 피팅(3) 양자 모두를 수용하도록 양 단부에 내부 나사를 갖춘 중공 구멍을 갖는다. 양 피팅은 배관 시스템의 어댑티브 피팅을 연결시키기 위한 내부 나사를 갖춘 축방향 구멍(34)을 갖는다. 챔버(7)를 갖는, 상기 출구 피팅(3)에 대하여 압축 스프링(5)에 의해 밀려지는 지지 원통체(4)는, 중공 슬리브(8), 멈춤쇠(9), 플랜지(10) 및 전기 코일(11)을 포함하는 솔레노이드 조립체(6)의 이동을 위해 공간을 제공한다.

압축 스프링(12)은 "폐쇄" 상태에서 상기 솔레노이드 조립체(6)를 상기 출구 피팅(3)의 시일 시트(13)를 향해 민다. 플라스틱 삽입체(14)가 시일을 제공하도록 상기 플랜지(10) 상으로 몰딩된다. 자기 로드(15)가 상기 솔레노이드 조립체(6)의 중공 공간(16) 내에서 축방향으로 이동하는 반면, 압축 스프링(17)은 "폐쇄" 상태에서 상기 플랜지(10)의 소형 시일 시트(18)에 대해 상기 자기 로드(15)를 민다. 고무 삽입체(19)가 시일을 제공하도록 상기 자기 로드(15) 상으로 몰딩된다.

지지 원통체(4)에 삽입되는 내부 관통 플러그(20)가 상기 전기 코일(11)로부 터 상기 지지 원통체(4)를 통해 상기 밸브 튜브(1)의 공동(22)으로 연장되는 코일의 리드 와이어(21)의 변형을 완화한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 코일의 리드 와이어(21)는 외부 관통 커넥터(23)의 단자 상으로 상기 커넥터(23)의 하부에서 납땜된다. 상기 외부 관통 커넥터(23)는 고압 가스를 밀봉하는 O링(24)과 함께 상기 입구 피팅(2) 내에 위치된다. 상기 밸브 튜브(1) 내의 고압 때문에, 중심 구멍을 갖는 금속 플러그(25)가 상기 입구 피팅(2)에 나사결합되어 상기 외부 관통 커넥터(23)를 유지시킨다.

고압 가스는 상기 입구 피팅(2)을 통해 상류 배관 시스템으로부터 상기 밸브 튜브(1)의 상기 공동(22)으로 진행한다. 가스는 극소형 구멍(27)을 통해 상기 지지 원통체(4)의 전방 내부 챔버(26) 내로 통과하고, O링(28)은 상기 지지 원통체(4)의 상기 챔버(7)를 2개의 챔버, 상기 전방 내부 챔버(26)와 후방 내부 챔버(29)로 분할한다. 상기 밸브 튜브(1)로부터의 가스는 상기 지지 원통체(4)의 상기 후방 내부 챔버(29) 내에 주연 방향으로 위치된 구멍(30)을 통해 유동한다. 상기 전방 내부 챔버(26) 내의 가스는 편심된 축방향 소형 구멍(31)을 통해 상기 솔레노이드 조립체(6)의 상기 중공 공간(16)을 채운다.

"폐쇄" 상태에서는, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 자기 로드(15)와 상기 솔레노이드 조립체(6)는 상기 압축 스프링(17)과 상기 압축 스프링(12)에 의해 각각 밀려진다. 시일 재료는 상기 자기 로드(15)와 상기 플랜지(10) 상으로 몰딩되기 때문에, 스프링력과 고압 가스가 상기 소형 시일 시트(18) 및 시일 시트(13)에 대해 시일을 밀어서, 가스가 출구 통로로 유동하는 것을 차단한다.

전원(32)으로부터의 와이어가 상기 나사식 금속 플러그(25)를 통해 상기 밸브 튜브(1)의 외부에서 상기 외부 관통 커넥터(25)의 단자 상으로 납땜되어, 밸브의 상기 자기 로드(15)와 상기 솔레노이드 조립체(6)의 이동을 위해 자기장을 제공하도록 상기 솔레노이드 조립체(6)와 통합되어 있는 상기 전기 코일(11)에 대한 입력 전류를 위한 채널을 제공한다. 이들 구성요소가 자기 루프를 형성하도록 멈춤쇠(9), 슬리브(8), 지지 원통체(4) 및 플랜지(10)용으로 적절한 재료가 선택되어야 한다. 제1 개방 단계에서는, 도3에 도시된 바와 같이 솔레노이드가 통전되고, 상기 자기 로드(15)는 자기력에 의해 견인되어 상기 중공 공간(16) 내의 가스 유동이 상기 플랜지(10) 내의 블리드 오리피스(33)와 축방향 구멍(35)을 통해 유동할 수 있게 한다. 상기 극소형 구멍(27)의 직경은 상기 블리드 오리피스(33)의 직경보다 작기 때문에, 상기 중공 공간(16) 내로의 가스 공급량은 방출된 가스의 양보다 적고, 자기 로드(15)의 전방 측부와 후방 측부 사이의 압력차는 동일하다. 상기 전기 코일(11)에 의해 생성된 자기력은 상기 자기 로드(15)를 활주시켜 "개방 상태"로 유지되게 한다.

상기 극소형 구멍(27)의 직경은 상기 관통구(30)의 직경보다 상당히 작고 상기 O링(28)은 상기 챔버(7)를 상기 전방 내부 챔버(26)와 상기 후방 내부 챔버(29)로 분리하기 때문에, 상기 전방 챔버(26) 내의 가스압이 상기 후방 내부 챔버(29) 내의 가스압보다 작아, 상기 솔레노이드 조립체(6)의 전방 측부와 후방 측부 사이에 압력차를 발생시킨다. 도4에 도시된 바와 같이 상기 솔레노이드 조립체(6)가 이동하여, 상기 출구 피팅(3)을 통한 유동을 허용한다.

도5에 도시된 바와 같이 상기 전기 코일(11)의 전원이 끊길 때, 상기 자기 로드(15)는 압축 스프링(17)에 의해 밀려진 소형 시일 시트(18)에 대해 이동한다. 고압 가스가 극소형 구멍(27)과 편심된 축방향 소형 구멍(31)을 통해 중공 공간(16)에 유입되는 동안, 상기 솔레노이드 조립체(6)의 상기 중공 공간(16) 내에 가스압이 축적된다. 상기 중공 공간(16) 내의 압력은 자기 로드(15) 상으로 고무 삽입체(19)를 압축시켜 블리드 오리피스(33)를 폐쇄한다.

상기 전방 내부 챔버(26) 내의 가스압의 증가는 압력 균등화를 유발하고, 그 결과 상기 압축 스프링(12)이 시일 시트(13)에 대해 상기 솔레노이드 조립체(6)를 민다. 이로 인해, 출구 통로로 누출되는 가스의 양이 지지 원통체(4)의 챔버(7) 내로 유동하는 양보다 작아지게 된다. 상기 솔레노이드 조립체(6)의 전방 측부와 후방 측부 사이의 돌출된 표면 영역의 차이 때문에, 전방 측부 챔버(26)에 대한 힘이 후방 측부 챔버(29)에 대한 힘보다 커진다. 따라서, 상기 플랜지(10)의 플라스틱 삽입체(14)가 시일 시트(13) 상으로 압축되어 가스 유동을 중지시킨다. 이러한 것이 도1에 도시된 바와 같은 "폐쇄" 상태이다.

Claims

밸브 튜브와, 지지 원통체와, 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체를 포함하는 인튜브 솔레노이드 가스 밸브이며,

상기 밸브 튜브는 가스 입구 통로와, 가스 출구 통로와, 공동과, 가스원과의 연통을 위해 상기 입구 통로에 나사결합되는 축방향 구멍을 갖는 입구 피팅과, 출구와의 연통을 위해 상기 출구 통로에 나사결합되는 축방향 구멍 및 시일 시트를 제공하는 출구 피팅을 형성하고,

상기 지지 원통체는, 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖고 상기 밸브 튜브 내에 고정된 챔버를 형성하는 원통체이고, 상기 지지 원통체의 상기 챔버의 축은 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍의 축에 평행하고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 플랜지, 전기 코일, 멈춤쇠, 슬리브, 자기 로드, 환형 플라스틱 삽입체 및 축방향 구멍을 포함하고, 상기 슬리브는 중공 공간을 갖고 상기 멈춤쇠와 상기 플랜지 사이에 연결되고, 상기 플랜지는 상기 슬리브 부근의 일단부에 소형 시일 시트 및 블리드 오리피스를 제공하는 원통형 디스크이고, 환형 플라스틱 삽입체는 시일을 제공하도록 출구에 인접한 측부에서 상기 플랜지 상으로 몰딩되고, 축방향 구멍은 상기 중공 공간으로부터 상기 출구로의 통기 통로로서 제공되도록 상기 블리드 오리피스에 연결되고, 상기 자기 로드는 상기 블리드 오리피스를 개폐하도록 상기 슬리브의 상기 중공 공간 내에서 활주될 수 있고, 상기 전기 코일은 자기장을 생성하도록 상기 슬리브 주위로 권취되고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 상기 지지 원통체의 상기 챔버 내에서 활주될 수 있고, 상기 지지 원통체, 상기 플랜지, 상기 멈춤쇠 및 상기 자기 로드는 강자성이고 상기 슬리브는 비강자성이어서, 상기 지지 원통체와 상기 이동가능한 솔레노이드 조립체가 상기 전기 코일이 통전될 때 자기 루프를 형성하고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는, 상기 지지 원통체의 상기 챔버를 전방 내부 챔버와 후방 내부 챔버로 분리하도록 상기 플랜지 내에 원주 방향으로 위치되는 O링과, 상기 지지 원통체의 극소형 구멍을 거쳐 상기 밸브 튜브의 상기 공동으로부터 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로 고압 가스를 진행시키기 위한 가스 도관과, 상기 멈춤쇠의 편심된 축방향 소형 구멍을 거쳐 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로부터 상기 슬리브의 상기 중공 공간으로 가스를 진행시키기 위한 제2 가스 도관과, 상기 플랜지의 상기 블리드 오리피스 및 상기 축방향 구멍을 거쳐 슬리브의 상기 중공 공간으로부터 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체의 출구로 가스를 진행시키기 위한 제3 가스 도관을 더 포함하고, 상기 극소형 구멍은 상기 솔레노이드 조립체의 상기 편심된 축방향 소형 구멍과 상기 블리드 오리피스 양자 모두보다 작은 직경을 갖고, 상기 전방 내부 챔버는 상기 지지 원통체의 상기 폐쇄 단부 부근에 존재하고 상기 후방 내부 챔버는 상기 지지 원통체의 상기 개방 단부 부근에 존재하고, 상기 O링은 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 사이의 가스 연통을 차단하고,

일 세트의 주연 구멍이 상기 지지 원통체의 상기 개방 단부 부근에서 상기 지지 원통체 상에 존재하여, 상기 밸브 튜브의 상기 공동 및 상기 후방 내부 챔버 내의 고압 가스를 방향 전환시키고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 작동되지 않을 때, 상기 자기 로드는 상기 플랜지의 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 상기 폐쇄 위치로 이동되고, 상기 플랜지의 상기 환형 플라스틱 삽입체는 상기 출구 피팅의 상기 시일 시트 상에 가압되어, 고압 가스가 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍을 통해 상기 공동 내로 유동하는 것을 정지시키는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제1항에 있어서, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체의 상기 자기 로드는 솔레노이드의 작동시 상기 블리드 오리피스를 개방시키도록 이동되어, 상기 슬리브의 상기 중공 공간과 상기 플랜지의 상기 축방향 구멍 사이의 가스 연통을 가능케 하고,

상기 이동가능한 솔레노이드 조립체의 상기 자기 로드는 솔레노이드의 비작동시 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 이동되어, 상기 슬리브의 상기 중공 공간과 상기 플랜지의 상기 축방향 구멍 내의 가스의 연통을 정지시키고,

상기 플랜지, 상기 전기 코일, 상기 멈춤쇠, 상기 슬리브 및 상기 자기 로드를 포함하는 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 상기 지지 원통체의 상기 챔버 내에 배치되고 상기 자기 로드의 이동시 상기 개방 위치로 이동하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제1항에 있어서, 상기 멈춤쇠의 상기 편심된 축방향 구멍을 거쳐, 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로부터 상기 솔레노이드 조립체의 상기 중공 공간으로 가스를 진행시키기 위한 가스 도관을 갖는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제2항에 있어서, 상기 출구를 폐쇄시키도록 상기 출구 피팅의 상기 시일 시트를 향해 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체를 밀기 위한 주 압축 스프링을 포함하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제2항에 있어서, 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 상기 플랜지의 상기 시일 시트를 향해 상기 자기 로드를 밀기 위한 압축 스프링을 더 포함하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브 튜브는 원통형 튜브이고, 상기 지지 원통체가 압축 스프링에 의해 상기 입구 피팅에 대해 밀려져서 상기 개방 단부에서 상기 출구 피팅에 삽입되고, 상기 압축 스프링은 상기 입구 피팅과 상기 지지 원통체의 상기 폐쇄 단부 사이에서 압축되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제5항에 있어서, 상기 자기 로드는 상기 슬리브의 상기 중공 공간 내에서 활주될 수 있고, 일단부에서 상기 압축 스프링에 의해 폐쇄 위치로 상기 플랜지의 상기 소형 시일 시트 상으로 밀려지고, 고무 삽입체가 시일을 제공하도록 타단부에서 상기 자기 로드 상에 몰딩되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제4항에 있어서, 상기 자기 로드가 상기 블리드 오리피스를 개방시키도록 이동될 때, 상기 전방 내부 챔버와 상기 중공 공간 내의 고압 가스가 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍 내로 유동하고, 방출 가스 유동 속도가 공급 가스 유동 속도보다 빨라서 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 사이에 가스 압력차를 유발하고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 상기 개방 위치로 이동하여, 가스가 상기 가스 입구 통로와 상기 가스 출구 통로 사이에서 유동하고,

상기 자기 로드가 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 이동될 때, 고압 가스가 상기 전방 내부 챔버와 상기 중공 공간 내로 유동하고, 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 내의 가스압이 평형 상태에 도달하고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 상기 주 압축 스프링에 의해 상기 폐쇄 위치로 이동하여, 상기 가스 입구 통로와 상기 가스 출구 통로 사이에서 가스가 유동하는 것을 정지시키는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제1항에 있어서, 상기 전기 코일의 연장된 리드 와이어가 상기 지지 원통체에 삽입되는 내부 관통 플러그의 구멍을 통해 상기 밸브 튜브의 상기 공동으로 이어지는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제9항에 있어서, 상기 전기 코일의 연장된 리드 와이어는 일단부에서 외부 관통 커넥터의 단자 상에 납땜되고, 전원으로부터의 외부 와이어가 중심 구멍을 갖는 나사식 금속 플러그를 통해 타단부에서 상기 외부 관통 커넥터의 단자 상에 납땜되고, 전류가 상기 전원으로부터의 외부 와이어 및 상기 외부 관통 커넥터를 통해 상기 전기 코일의 상기 리드 와이어로 흘러 상기 자기 로드의 축방향 이동을 위한 자기장을 생성하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제10항에 있어서, 상기 외부 관통 커넥터는 상기 밸브 튜브의 상기 공동 내의 내부 압력 가스를 밀봉하기 위한 O링을 포함하고, 상기 나사식 금속 플러그는 상기 입구 피팅 내에 상기 외부 관통 커넥터를 유지시키도록 상기 내부 피팅에 나사결합되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
밸브 튜브와, 지지 원통체와, 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체를 포함하는 인튜브 솔레노이드 가스 밸브이며,

상기 밸브 튜브는 가스 입구 통로와, 가스 출구 통로와, 공동과, 가스원과의 연통을 위해 상기 입구 통로에 나사결합되는 축방향 구멍을 갖는 입구 피팅과, 출구와의 연통을 위해 상기 출구 통로에 나사결합되는 축방향 구멍 및 시일 시트를 제공하는 출구 피팅을 형성하고,

상기 지지 원통체는, 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖고 상기 밸브 튜브 내에 고정된 챔버를 형성하는 원통체이고, 상기 지지 원통체의 상기 챔버의 축은 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍의 축에 평행하고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 플랜지, 전기 코일, 멈춤쇠, 슬리브, 자기 로드, 환형 플라스틱 삽입체 및 축방향 구멍을 포함하고, 상기 슬리브는 중공 공간을 갖고 상기 멈춤쇠와 상기 플랜지 사이에 연결되고, 상기 플랜지는 상기 슬리브 부근의 일단부에 소형 시일 시트 및 블리드 오리피스를 제공하는 원통형 디스크이고, 환형 플라스틱 삽입체는 시일을 제공하도록 출구에 인접한 측부에서 상기 플랜지 상으로 몰딩되고, 축방향 구멍은 상기 중공 공간으로부터 상기 출구로의 통기 통로로서 제공되도록 상기 블리드 오리피스에 연결되고, 상기 자기 로드는 상기 블리드 오리피스를 개폐하도록 상기 슬리브의 상기 중공 공간 내에서 활주될 수 있고, 상기 전기 코일은 자기장을 생성하도록 상기 슬리브 주위로 권취되고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 상기 지지 원통체의 상기 챔버 내에서 활주될 수 있고, 상기 지지 원통체, 상기 플랜지, 상기 멈춤쇠 및 상기 자기 로드는 강자성이고 상기 슬리브는 비강자성이어서, 상기 지지 원통체와 상기 활주가능한 솔레노이드 조립체가 상기 전기 코일이 통전될 때 자기 루프를 형성하고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는, 상기 지지 원통체의 상기 챔버를 전방 내부 챔버와 후방 내부 챔버로 분리하도록 상기 플랜지 내에 원주 방향으로 위치되는 O링과, 상기 지지 원통체의 극소형 구멍을 거쳐 상기 밸브 튜브의 상기 공동으로부터 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로 고압 가스를 진행시키기 위한 가스 도관과, 상기 멈춤쇠의 편심된 축방향 소형 구멍을 거쳐 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로부터 상기 슬리브의 상기 중공 공간으로 가스를 진행시키기 위한 제2 가스 도관과, 상기 플랜지의 상기 블리드 오리피스 및 상기 축방향 구멍을 거쳐 슬리브의 상기 중공 공간으로부터 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체의 출구로 가스를 진행시키기 위한 제3 가스 도관을 더 포함하고, 상기 극소형 구멍은 상기 솔레노이드 조립체의 상기 편심된 축방향 소형 구멍과 상기 블리드 오리피스 양자 모두보다 작은 직경을 갖고, 상기 전방 내부 챔버는 상기 지지 원통체의 상기 폐쇄 단부 부근에 존재하고 상기 후방 내부 챔버는 상기 지지 원통체의 상기 개방 단부 부근에 존재하고, 상기 O링은 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 사이의 가스 연통을 차단하고,

일 세트의 주연 구멍이 상기 지지 원통체의 상기 개방 단부 부근에서 상기 지지 원통체 상에 존재하여, 상기 밸브 튜브의 상기 공동 및 상기 후방 내부 챔버 내의 고압 가스를 방향 전환시키고,

상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 작동되지 않을 때, 상기 자기 로드는 상기 플랜지의 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 상기 폐쇄 위치로 이동되고, 상기 플랜지의 상기 환형 플라스틱 삽입체는 상기 출구 피팅의 상기 시일 시트 상에 가압되어, 고압 가스가 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍을 통해 상기 공동 내로 유동하는 것을 정지시키는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제12항에 있어서, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체의 상기 자기 로드는 솔레노이드의 작동시 상기 블리드 오리피스를 개방시키도록 이동되어, 상기 슬리브의 상기 중공 공간과 상기 플랜지의 상기 축방향 구멍 사이의 가스 연통을 가능케 하고,

상기 이동가능한 솔레노이드 조립체의 상기 자기 로드는 솔레노이드의 비작동시 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 이동되어, 상기 슬리브의 상기 중공 공간과 상기 플랜지의 상기 축방향 구멍 내의 가스의 연통을 정지시키고,

상기 플랜지, 상기 전기 코일, 상기 멈춤쇠, 상기 슬리브 및 상기 자기 로드를 포함하는 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체는 상기 지지 원통체의 상기 챔버 내에 배치되고 상기 자기 로드의 이동시 상기 개방 위치로 이동하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제12항에 있어서, 상기 멈춤쇠의 상기 편심된 축방향 구멍을 거쳐, 상기 지지 원통체의 상기 전방 내부 챔버로부터 상기 솔레노이드 조립체의 상기 중공 공간으로 가스를 진행시키기 위한 가스 도관을 갖는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제13항에 있어서, 상기 출구를 폐쇄시키도록 상기 출구 피팅의 상기 시일 시트를 향해 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체를 밀기 위한 주 압축 스프링을 포함하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제13항에 있어서, 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 상기 플랜지의 상기 시일 시트를 향해 상기 자기 로드를 밀기 위한 압축 스프링을 더 포함하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제12항에 있어서, 상기 밸브 튜브는 원통형 튜브이고, 상기 지지 원통체가 압축 스프링에 의해 상기 입구 피팅에 대해 밀려져서 상기 개방 단부에서 상기 출구 피팅에 삽입되고, 상기 압축 스프링은 상기 입구 피팅과 상기 지지 원통체의 상기 폐쇄 단부 사이에서 압축되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제16항에 있어서, 상기 자기 로드는 상기 슬리브의 상기 중공 공간 내에서 활주될 수 있고, 일단부에서 상기 압축 스프링에 의해 폐쇄 위치로 상기 플랜지의 상기 소형 시일 시트 상으로 밀려지고, 고무 삽입체가 시일을 제공하도록 타단부에서 상기 자기 로드 상에 몰딩되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제15항에 있어서, 상기 자기 로드가 상기 블리드 오리피스를 개방시키도록 이동될 때, 상기 전방 내부 챔버와 상기 중공 공간 내의 고압 가스가 상기 출구 피팅의 상기 축방향 구멍 내로 유동하고, 방출 가스 유동 속도가 공급 가스 유동 속도보다 빨라서 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 사이에 가스 압력차를 유발하고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 상기 개방 위치로 이동하여, 가스가 상기 가스 입구 통로와 상기 가스 출구 통로 사이에서 유동하고,

상기 자기 로드가 상기 블리드 오리피스를 폐쇄시키도록 이동될 때, 고압 가스가 상기 전방 내부 챔버와 상기 중공 공간 내로 유동하고, 상기 전방 내부 챔버와 상기 후방 내부 챔버 내의 가스압이 평형 상태에 도달하고, 상기 축방향으로 이동가능한 솔레노이드 조립체가 상기 주 압축 스프링에 의해 상기 폐쇄 위치로 이동하여, 상기 가스 입구 통로와 상기 가스 출구 통로 사이에서 가스가 유동하는 것을 정지시키는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제12항에 있어서, 상기 전기 코일의 연장된 리드 와이어가 상기 지지 원통체에 삽입되는 내부 관통 플러그의 구멍을 통해 상기 밸브 튜브의 상기 공동으로 이어지는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제20항에 있어서, 상기 전기 코일의 연장된 리드 와이어는 일단부에서 외부 관통 커넥터의 단자 상에 납땜되고, 전원으로부터의 외부 와이어가 중심 구멍을 갖는 나사식 금속 플러그를 통해 타단부에서 상기 외부 관통 커넥터의 단자 상에 납땜되고, 전류가 상기 전원으로부터의 외부 와이어 및 상기 외부 관통 커넥터를 통해 상기 전기 코일의 상기 리드 와이어로 흘러 상기 자기 로드의 축방향 이동을 위한 자기장을 생성하는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
제21항에 있어서, 상기 외부 관통 커넥터는 상기 밸브 튜브의 상기 공동 내의 내부 압력 가스를 밀봉하기 위한 O링을 포함하고, 상기 나사식 금속 플러그는 상기 입구 피팅 내에 상기 외부 관통 커넥터를 유지시키도록 상기 내부 피팅에 나사결합되는, 인튜브 솔레노이드 가스 밸브.
가스 입구 통로와, 가스 출구 통로와, 극소형 구멍(27)을 통해 가스 입구 통로와 연통하는 전방부(26) 및 관통구(30)를 통해 가스 입구 통로와 연통하는 후방부(29)에 의해 형성되는 내부 챔버(26, 29)를 형성하는 수단과,

중공 공간(16)과, 중공 공간(16)을 둘러싸는 전기 코일(11)과, 전방부(26)와 중공 공간(16) 사이의 연통을 제공하는 소형 구멍(31)과, 블리드 오리피스(33)를 갖는 솔레노이드 조립체로서,

솔레노이드 조립체는 내부 챔버(26, 29) 내에 밀봉되어, 솔레노이드 조립체가 가스 출구 통로를 밀봉하여 막는 폐쇄 위치와 가스 출구 통로가 관통구(30)를 통해 후방부(29)를 거쳐서 가스 입구 통로와 연통하는 개방 위치 사이에서 피스톤의 방식으로 그 내부에서 이동 가능하고,

블리드 오리피스(33)는 중공 공간(16)으로부터 솔레노이드 조립체의 주연으로 연장되고 솔레노이드 조립체가 폐쇄 위치에 있을 때 가스 출구 통로로부터 중공 공간(16)으로 이어지는, 솔레노이드 조립체와,

전기 코일(11)의 제어 하에 중공 공간 내에서, 블리드 오리피스(33)가 밀봉된 폐쇄 위치와 블리드 오리피스(33) 및 소형 구멍(31) 모두가 차단되지 않는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 파일럿 피스톤(15)과,

폐쇄 위치를 향해 솔레노이드 조립체를 편향시키는 압축 스프링(12)과,

폐쇄 위치를 향해 파일럿 피스톤(15)을 편향시키는 압축 스프링(17)을 포함하고,

상기 전기 코일이 통전될 때,

파일럿 피스톤은 블리드 오리피스(33)를 통한 유동을 허용하고,

극소형 구멍(27)이 블리드 오리피스(33) 보다 작기 때문에, 상기 전방 내부 챔버와 후방 내부 챔버 사이에 형성된 가스 압력차는 솔레노이드 조립체로 하여금 개방 위치로 이동하게 하여, 밸브를 통한 가스 유동을 허용하고,

상기 전기 코일이 통전되지 않을 때,

파일럿 피스톤(15)은 블리드 오리피스(33)를 폐쇄하고,

상기 전방 내부 챔버와 후방 내부 챔버 내의 가스압이 평형 상태에 도달하고,

상기 솔레노이드 조립체의 전방 측부와 후방 측부 사이의 돌출된 표면 영역의 차이 때문에, 전방 측부 챔버(26)에 대한 힘이 후방 측부 챔버(29)에 대한 힘보다 커짐으로써, 상기 솔레노이드 조립체를 폐쇄 위치로 이동시키고 밸브를 통한 유동을 막는 것을 특징으로 하는 가스 밸브.