KR101270868B1 - 유체의 개폐 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 개폐 방법 및 장치로서, 압력을 가진 압력유체가 입력되는 입력포트에 연결된 솔레노이드 밸브가 먼저 열어서, 입력포트의 압력유체를 솔레노이드밸브의 출구로 보내고, 입력포트에 연결된 다량의 압력유체를 출력포트로 통과하게 하는 다수의 관통공들이 형성되어 있는 커플링의 관통공들을 개폐하는 플런저를 솔레노이드밸브의 출구로 출력되는 압력유체가 작동시켜서 입력포트의 압력유체가 다량으로 출력포트로 출력되도록 구성하여 실현한다.

솔레노이드, 오리피스, 플런저, 커플링, 유체통로, 면접촉

Description

유체의 개폐 방법 및 장치{Method and device for opening/shutting a Fluid flow}

본 발명은 유체의 개폐 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 많은 량의 유량을 제어하기에 적합하고 수명이 긴 유체의 개폐 방법 및 장치에 관한 것이다.

유체의 개폐 장치는 압력을 가진 유체(기체 및 액체)를 통과시키거나 차단하는 장치를 의미하며, 일반적으로 밸브라고 하고, 전기신호에 의하여 작동되게 할 때는 솔레노이드 밸브라고 한다.

본 출원인이 발명한 단위시간당 토출량을 증대시킴과 더불어 내진성, 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 차량용 솔레노이드 밸브가 특허 공개 공보 10-2008-0038768호에 공개되어 있는데, 이 솔레노이드 밸브는 코일, 코일의 내면에 전자력에 의해 이동가능하게 설치된 코어, 코어의 하단에 설치된 플런저, 이 플런저를 원래 위치로 복귀시키는 제1복귀스프링을 구비한 상부 몸체; 및 입력포트 및 하나 이상의 배출포트를 구비하고, 입력포트와 소통하는 작동유로를 구비하며, 작동유로의 단부에는 플런저의 하단면에 의해 개폐되는 제1밸브공이 형성되고, 제1밸브공과 소통하는 제2밸브공의 하부에는 상하 이동가능하게 피스톤이 설치되며, 피스톤의 하 부에는 피스톤의 작동에 연동하는 스풀이 설치된 하부 몸체를 포함하여 이루어지며, 상기 스풀은 그 외주면에 원주방향으로 형성된 홈을 복수개로 구비하고, 스풀의 홈에 의해 다수의 내측 오리피스가 형성되며, 상기 스풀의 외측에는 복수의 스풀가이드가 구비되고, 복수의 스풀가이드는 하부 몸체의 내경면에 마감캠에 의해 그 상하부면이 견고하게 지지되게 설치되며, 각 스풀가이드 사이에는 복수의 오링이 개별적으로 개재되고, 각 오링은 하부 몸체의 내경면에 밀착되어 지지되고, 각 스풀가이드와 하부 몸체의 내경면 사이에는 외측 오리피스가 형성되고, 각 스풀가이드는 그 외주면에 복수의 통공을 구비하며, 각 통공을 통해 내측 오리피스 및 외측 오리피스가 소통하도록 한 것이다.

일반적으로 2웨이와 3웨이를 겸할 수 있는 솔레노이드 공압밸브의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 몸체(1)와, 몸체(1)에 결합되는 시트(2)(Seat)와, 포핏(3)(Poppet)과, 탄성스프링(4) 및 솔레노이드(5)를 구비하여 이루어지는 구성이다. 즉, 몸체(1)는, 양방향 또는 3방향으로 유로가 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 것이다.

또한, 시트(2)는, 몸체(1)의 중공부에 나사결합되는 것으로서, 각 유로에 선택적으로 공기가 흐를 수 있도록 각 유로의 교차지점에 유로와 연통되는 확폭된 입구를 갖는 원통형 실린더(2a)가 형성되는 것이다.

또한, 포핏(3)은 몸체(1)의 실린더(2a)의 안내를 받아 전후진하면서 각 유로가 선택적으로 연결되도록 실린더(2a)의 확폭된 입구를 막는 원추형 경사면(3a)(3b)을 갖는 것이다.

여기서, 이러한 경사면(3a)(3b)은 탄성재질로 이루어져서 패킹의 역할을 할 수 있다.또한, 탄성스프링(4)은, 포핏(3)을 후진시키는 방향으로 복귀력이 작용하는 것이다.

솔레노이드(5)는, 전기적 신호에 따라 탄성스프링(4)의 복귀력을 이기고 포핏(3)을 전진 슬라이딩시키는 것이다. 즉, 종래의 솔레노이드 공압밸브는, 포핏(3)을 내장하기 위하여 몸체(1)와는 별도로 몸체(1)와 조립되는 시트(2)를 반드시 구비하는 구성이었다. 또한, 상기 실린더(2a)는, 제 1 유로와 연결되는 제 1 실(2a1), 제 2 유로와 연결되는 제 2 실(2a2), 제 3 유로와 연결되는 제 3 실(2a3)로 이루어지는 것으로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제 1 모드시(포핏의 전진시) 상기 제 1 원추형 경사면(3a)이 시트(2)의 제 2 실(2a2)의 확폭된 실린더 입구를 개방하고, 제 2 원추형 경사면(3b)이 제 3실(2a3)의 확폭된 실린더 입구를 막아 제 1 실(2a1)과 제 2 실(2a2)을 연결시키고, 제 2 모드시(포핏의 후진시) 제 1 원추형 경사면(3a)이 시트(2)의 제 2 실(2a2)의 확폭된 실린더 입구를 막고, 상기 제 2 원추형 경사면(3b)이 상기 제 3실(2a3)의 확폭된 실린더 입구를 개방하여 상기 제 1실(2a1)과 제 3 실(2a3)을 연결시키는 구성이였다.

이러한 공압밸브는, 포핏의 경사면 전체를 탄성재질로 제작함에 따라 재료비 및 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 몸체의 가공오차와 시트의 가공오차가 중첩되어 밸브의 정밀도가 떨어지고, 불량률이 증가하며, 오작동 및 고장으로 인한 내구성이 떨어지는 등 많은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것이 도 3에서 보인 바와 같 은 구조의 공압밸브인데, 도1의 구성에서 시트를 제거하고, 몸체에 직접 조립되는 다단식 슬라이딩 로드를 구비하여 단순한 링형상 패킹을 사용함으로써 재료 비를 절감하고, 제작비용을 절약할 수 있게 한 것이었다.

도 3에 도시된 밸브는 2웨이와 3웨이 밸브 등을 겸용할 수 있는 유니버셜 공압밸브의 구조로서, 크게 몸체(10)와, 슬라이딩 로드(30)와, 탄성스프링(40) 및 솔레노이드(50)를 포함하는데, 몸체(10)는 양방향 또는 3방향으로 유로가 형성되고, 각 유로에 선택적으로 공기가 흐를 수 있도록 각 유로의 교차지점에 유로와 연통되는 다단식 실린더 원주면을 갖는 원통형 실린더(10a)가 형성되고, 원통형 실린더(10a)는 제 1 유로와 연결되는 제 1 실(11), 제 2 유로와 연결되는 제 2 실(12), 제 3 유로와 연결되는 제 3 실(13)로 이루어지고, 각 실(11)(12)(13)들을 구분하기 위하여, 제 1 실(11)과 제 2 실(12)을 구분하는 제 1 단턱(111) 및 제 2 실(12)과 제 3 실(13)을 구분하는 제 2 단턱(112)이 형성되어 있다. 제 1 단턱(111)과, 제 2 단턱(112)은 제 1 중단 패킹(311) 및 제 2 중단 패킹(312)과 서로 접촉 밀착되어 제 1 실(11) 및 제 2 실(12)을 선택적으로 연결시키거나, 제 2 실(12) 및 제 3 실(13)을 선택적으로 연결시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

한편 슬라이딩 로드(30)는 몸체(10)의 실린더(10a)의 안내를 받아 전후진 슬라이딩하면서 슬라이딩 위치에 따라 각 유로가 선택적으로 연결되는 것으로서, 상기 다단식 실린더 내측 원주면에 대응하는 다단식 로드 원주면을 갖고, 상기 다단식 로드 원주면의 표면에 상기 다단식 실린더 원주면 중 특히, 상기 제 1 단턱(111) 또는 제 2 단턱(112)과 밀착되는 패킹부재(31a)(311)(312)(31b)를 구비하 여 이루어진다. 이러한, 상기 슬라이딩 로드(30)는, 막대형상의 축봉(31)과, 선단 패킹(31a), 후단 패킹(31b), 제 1 중단 패킹(311) 및 제 2 중단 패킹(312)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 축봉(31)은 상기 솔레노이드(50)의 작동축(50a)에 연결되는 것으로 원통형 막대 형상이고, 상기 축봉(31)은 상기 몸체(10)와 동일한 재질의 알루미늄 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 선단 패킹(31a)은, 상기 축봉(31)의 선단측에 설치되고, 상기 솔레노이드(50)와 제 1실(11)을 밀폐시키는 것으로서, 상기 실린더(10a)의 선단홀(10b)에 삽입되어 슬라이딩되는 일반적인 링형상의 패킹이다. 또한, 상기 후단 패킹(31b)은, 상기 축봉(31)의 후단측에 설치되고, 상기 제 3 실(13)과 스프링홀(10c)을 밀폐시키는 것으로서, 상기 실린더(10a)의 후단 스프링홀(10c)에 삽입되어 슬라이딩되는 일반적인 링형상의 패킹이다. 또한, 상기 제 1 중단 패킹(311)은, 상기 축봉(31)의 중단측에 설치되고, 제 1 모드시(슬라이딩 로드 전진시) 제 1 실(11)과 제 2 실(12)이 서로 연결되도록 상기 제 1 실(11)과 제 2 실(12)을 개방시키고, 제 2 모드시(슬라이딩 로드 후진시) 상기 제 1 실(11)과 제 2 실(12)을 밀폐시키는 것으로서, 상기 제 1 단턱(111)과 대응하는 형상의 일반적인 링형상의 패킹이다. 또한, 상기 제 2 중단 패킹(312)은, 상기 축봉(31)의 중단측에 설치되고, 상기 제 1 모드 시 상기 제 2 실(12)과 제 3실(13)을 밀폐시키고, 제 2 모드 시 상기 제 2 실(12)과 제 3 실(13)이 서로 연결되도록 상기 제 2 실(12)과 제 3 실(13)을 개방시키는 것으로서, 상기 제 2 단턱(112)과 대응하는 형상의 일반적인 링형상의 패킹이다. 이러한 상기 선단 패킹(31a), 후단 패킹(31b), 제 1 중단 패킹(311) 및 제 2 중단 패 킹(312)을 상기 축봉(31)에 고정시키기 위하여, 상기 축봉(31)에는 상기 패킹들이 삽입되어 고정되는 패킹홀(30a)이 형성된다. 이때, 상기 패킹홀(30a)은, 상기 제 1 중단 패킹(311)과 제 2 중단 패킹(312)의 거리는 상기 제 1 단턱(111)과 제2 단턱(112)의 거리보다 짧게 형성하여 상기 제 1 중단 패킹(311)과 제 2 중단 패킹(312)이 상기 제 1 단턱(111)과 제 2 단턱(112) 중 항상 어느 한 단턱과만 밀착되어 막을 수 있도록 제작한다. 한편, 상기 탄성스프링(40)은, 상기 슬라이딩 로드(30)를 후진시키는 방향으로 복귀력이 작용하는 것으로서, 상기 스프링홀(10c)에 삽입되어 스프링 레스트(10d)(Spring rest)에 의해 고정된다. 또한, 상기 솔레노이드(50)는, 전기적 신호에 따라 상기 탄성스프링(40)의 복귀력을 이기로 상기 슬라이딩로드(30)의 축봉(31)을 작동축(50a)으로 전진 슬라이딩시키는 것이다. 이러한, 상기 탄성스프링(40)과 솔레노이드(50)에 대한 기술은 이미 공지된 기술로서, 해당분야에 종사하는 당업자에있어, 수정 및 변경이 용이한 기술이다.

이러한 종래 기술의 솔레노이드 밸브는 노말 상태의 솔레노이드 밸브 위치를 작동상태로 만들기 위하여 원위치 스프링 힘을 이길 수 있는 파워를 가진 솔레노이드 코일에 전류가 흘러서 계속 부세되어 있어야 하고, 밸브 동작을 많이 동작시키면 유체(기름 또는 공기, 등)의 흐름을 제어하는 포핏의 경사면 (3a, 3b) 또는 패킹(311, 312, 31b)이 마모되거나 탄성을 상실하여 밸브 작용을 제대로 못하여 누설 현상이 발생하므로 수명이 짧은 결합이 있고, 따라서 예비용 밸브를 항상 확보하고 있어야 하며 운전의 불안이 항상 따른다.

이러한 종래 기술의 솔레노이드 밸브는 노말 상태의 솔레노이드 밸브 위치를 작동상태로 만들기 위하여 원위치 스프링 힘을 이길 수 있는 파워를 가진 솔레노이드 코일에 전류가 흘러서 계속 부세되어 있어야 하므로 전력소모가 많다.

또 밸브 동작을 많이 동작하게 되면 유체(기름 또는 공기, 등)의 흐름을 제어하는 포핏의 경사면 (3a, 3b) 또는 패킹(311, 312, 31b)이 마모되거나 탄성을 상실하여 밸브 작용을 제대로 못하여 누설 현상이 발생한다. 따라서 수명이 짧은 결합이 있고, 따라서 예비용 밸브를 항상 확보하고 있어야 하는 불편이 있다.

본 발명은 솔레노이드 밸브의 개폐 동작을 하는 부분에 종래와 같은 탄성체를 사용하지 아니하고 면접촉을 사용함으로써 밸브의 수명을 길게 하려는 것이다.

본 발명은 작은 유량의 솔레노이드 밸브가 먼저 열려서 대량의 유체를 통과시키는 메인밸브를 작동시키는 구조의 유체 개폐 방법과 장치를 실현한다. 따라서 본 발명에서는 작은 유량의 솔레노이드 밸브만 전기 구동하므로 사용 전력을 줄일 수 있다.

본 발명의 유체 개폐 장치는, 압력을 가진 압력유체가 입력되는 입력포트에 연결된 솔레노이드 밸브가 먼저 열어서, 입력포트의 압력유체를 솔레노이드밸브의 출구로 보내고, 입력포트에 연결된 다량의 압력유체를 출력포트로 통과하게 하는 다수의 관통공들이 형성되어 있는 커플링의 관통공들을 개폐하는 플런저를 솔레노 이드밸브의 출구로 출력되는 압력유체가 작동시켜서 입력포트의 압력유체가 다량으로 출력포트로 출력되도록 구성하여 실현한다.

본 발명의 유체 개폐 장치는: 입구로부터 소정의 압력으로 입력되는 유체를 전기신호에 의하여 출구로 흐르게 하거나 차단하는 동작을 하는 솔레노이드밸브와; 원형의 장구형 플런저로서, 양단의 일정한 부분은 잘 연마되어 있고, 양단의 지름보다 작은 지름을 가진 중간부가 일정한 길이만큼 형성되어 있으며, 상기 솔레노이드밸브의 출구로 나오는 유체의 압력에 의하여 일정한 거리만큼 이동하였다가 유체의 압력이 소멸하면 원위치로 이동하는 플런저와; 오링 홈이 다수 개 형성된 원통형 커플링으로서, 상기 플런저가 길이 방향으로 움직이도록 내부에 원형의 내부통로가 형성되고, 상기 내부통로와 상기 커플링의 외부를 관통하는 다수의 관통공이 층을 지어 상기 오링홈이 없는 개소에 다수 개 형성되어 있는 관통공층을 가진 커플링과; 압력을 가진 압력유체가 연결되는 입력포트와 상기 압력유체가 인출되는 출력포트가 형성되고, 상기 커플링이 내부에 삽입될 수용부가 형성되고, 상기 커플링과 결합될 때 상기 관통공층과 대응되는 위치에 원형의 내부홈이 형성되고 이 내부홈은 상기 입력포트와 상기 출력포트에 번갈아 가며 연결되고, 상기 입력포트에서 상기 솔레노이드 밸브의 입구로 연결되는 연결통로가 형성되어 있는 몸체를 포함한다.

여기서 플런저의 중간부는 커플링의 두 개의 관통공층을 연통시킬 만한 길이만큼 형성되어 있고, 플런저가 상기 솔레노이드밸브의 출구로 나오는 유체의 압력에 의하여 이동한 후 솔레노이드 밸브가 닫히면 원위치 시키는 힘을 가하는 스프링 을 추가로 설치된다.

특히 플런저 외면과 상기 커플링의 내면은 표면 조도가 20미크론 이하가 되도록 폴리싱하여 정밀한 면접촉을 이루도록 한다.

본 발명의 유체 개폐 방법은, 압력을 가진 압력유체가 입력되는 입력포트에 연결된 솔레노이드 밸브가 먼저 열어서, 입력포트의 압력유체를 솔레노이드밸브의 출구로 보내고, 입력포트에 연결된 다량의 압력유체를 출력포트로 통과하게 하는 다수의 관통공들이 형성되어 있는 커플링의 관통공들을 개폐하는 플런저를 솔레노이드밸브의 출구로 출력되는 압력유체가 작동시켜서 입력포트의 압력유체가 다량으로 출력포트로 출력되게 한다.

여기서 솔레노이드를 통과하는 압력 유체의 통로의 단면적은, 압력유체가 커플링의 관통공들을 통과할 때의 관통공들의 단면적의 합의 10% 이하로 하는 것이 좋다.

커플링에 대한 플런저의 상대적인 이동은 윤활유 없이 미끄러지면서 이동하도록 하여 수명을 길게 한다.

본 발명은 종래 기술보다 전력 소모가 적고 수명이 길며 신뢰성이 높다.

즉 종래의 솔레노이드 밸브는 많은 유량을 통과시키기 위한 밸브 구멍이 커야하고 따라서 이 구멍을 열고 차단하는데 센 스프링과 센 마그네트가 필요하므로 많은 에너지가 소요되지만 본 발명에서는 솔레노이드 밸브는 아주 작은 유량만 개폐하면 되므로 유체가 통과하는 구멍이 아주 작고 따라서 이 구멍을 개폐하는데 소 요되는 에너지는 작아도 된다.

또 밸브 동작을 많이 동작하게 되면 유체의 흐름을 제어하는 포핏이나 패킹들이 마모되거나 탄성을 상실하여 밸브 작용을 제대로 못하여 누설 현상이 되지만, 본 발명에서는 솔레노이드 밸브의 개폐 동작을 하는 부분에 종래와 같은 탄성체를 사용하지 아니하고 면접촉을 사용함으로써 마모가 적어서 밸브의 수명을 길게 된다.

도 4는 본 발명을 장치의 개략적 단면을 보인 도면이다. 이하에서 유체를 공기 또는 기체로 예를 들면서 설명한다.

본 발명에서 솔레노이드 밸브는 플라스틱 케이스 내에 코일(223), 플런저어셈블리(222, 221, 220, 219, 218, 217) 및 플런저스프링(232), 배기부(226, 227), 결합나사(225, 229),수동조작부(224, 230), 입력통로(210)와 출력통로(213)의 기밀을 위한 3개의 오링(214)과 오리피스가 형성되어 있는 하부커버(215)를 포함한다. 오링은 유체의 입력통로(210)와 출력통로(211)가 몸체(200)의 상부커버(233)에 기밀을 유지하며 잘 결합되도록 한다. 이 솔레노이드 밸브의 동작은. 전기가 인가되어 플런저어셈블리가 상향하면 입력통로로 인입된 유체가 오리피스를 통하여 플런저어셈블리가 있는 챔버로 나와 출력통로(211)로 나간다. 그리고 전기가 차단되면 플런저어셈블리가 스프링(232)의 힘으로 원위치하여 오리피스의 구멍을 막아서 입력되는 유체를 차단하고, 챔버 내의 유체는 배기부(226, 227)를 통하여 방출된다.

몸체(200)는 입력포트와 출력포트가 형성되어 있고, 플런저와 커플링이 내부에 설치되어 밸브기능을 수행하도록 되어 있다.

플런저(205)는 도 5에 단면과 측면이 도시되어 있는데, 원형의 장구형으로 되어 있고, 양단의 일정한 부분(234)은 표면 조도가 20마이크로미터 이하가 되도록 잘 연마되어 있고, 중간부(235)는 양단의 지름보다 작은 지름을 가지도록 일정한 길이만큼 형성되어 있으며, 솔레노이드밸브의 출구로 나오는 유체의 압력에 의하여 일정한 거리만큼 이동하였다가 유체의 압력이 소멸하면 원위치하도록 하는 스프링(204)이 삽입될 스프링구멍(236)이 일단에 형성되어 있다.

커플링(206)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 오링 홈(242)이 다수 개 형성된 원통형으로서, 플런저가 길이 방향으로 움직이도록 내부에 원형의 내부통로(243)가 형성되고, 내부통로(243)와 커플링의 외부를 관통하는 다수의 관통공들(244, 245, 246)이 층(도면에서는 3층)을 이루며 중심에서 방사상으로 다수 개 형성되어 있다.

몸체(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 커플링을 수용하기 위한 수용부(실린더)가 형성되어 있고, 압력을 가진 압력유체가 연결되는 입력포트(241)가 도면의 오른편에 형성되어 있고, 압력유체가 인출되는 출력포트(240)이 왼편에 형성되어 있다. 커플링(206)이 내부에 삽입될 수용부에는, 커플링과 결합될 때 커플링의 관통공들(244, 245, 246)이 형성된 각 층과 대응되는 위치에 원형의 3개의 내부홈(251, 252, 253)이 형성되고, 이 내부홈(251, 252, 253)은 입력포트와 출력포트에 번갈아 가며 연결되도록 연결통로가 형성되어 있다. 예로서 내부홈(252)는 출력포트(24)와 연결되어 있고, 내부홈(253)은 입력포트(241)와 연결되어 있다. 또 입 력포트에서는 솔레노이드 밸브의 입구로 연결되는 연결통로(211)가 형성되어 있다.

이들이 조립된 상태는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 플런저(205)가 커플링(206)에 끼워지고, 플런저의 스프링구멍(236)에 코일스프링(204)이 삽입되어서, 지지링(202)에 의하여 고정된 놉브(203)에 의하여 받혀져서 지지되고 있다. 플런저가 내부에 설치된 커플링(206) 역시 놉브에 받혀서 지지되고 있으며, 오링홈(242)에는 오링(207)이 결합되어 설치되어 있다. 이 오링은 내부홈(251, 252, 253)이 형성되어 있지 아니한 부분에 위치하도록 설정된다. 그래서 이 내부홈들은 커플링의 오링들에 의하여 공간적으로 직접연결되지 않도록 되어 있으며, 단지 커플링의 구멍들과 플런저의 중간부(235)를 통하여서 연통 될 수 있도록 되어 있다. 그러나 플런저가 코일스프링(204)에 의하여 상향으로 밀려 있기 때문에 정상적인 상태에서는 이 통로가 막혀 있게 된다. 즉 밸브가 닫혀져 있다.

지금 입력포트로 압축공기가 입력되고 있는 상태에서 동작상태를 설명한다.

솔레노이드밸브를 여는 신호 즉 전기가 인가되면 솔레노이드 플런저 어셈블리가 자력에 의하여 당겨져 올라가게 되고 오리피스가 열려서 입력포트의 압축공기가 챔버를 통하여 출력통로(213)로 출력되어 플런저의 상면에 압력을 가하여 코일스프링(204) 힘을 이기고 이동(도면에서는 하향)하여 그 중간부가 출력포트에 연통 된 내부홈(252)과 입력포트에 연통 된 내부홈(253)을 연결하는 위치로 이동하게 된다. 그러면 입력포트의 유체가 출력포트로 넓은 통로를 통하여 흐르게 된다. 즉 밸브는 열린다.

이때 솔레노이드를 여자하는 전기신호가 차단되면 솔레노이드 플런저 어셈블 리가 스프링(232)의 힘에 의하여 하향하게 되어 오리피스를 막아서 플런저를 미는 압력이 사라지게 되어 플런저는 코일스프링(204)에 의하여 다시 밀려 올라가고 그 중간부가 출력포트에 연통 된 내부홈(252)과 입력포트에 연통 된 내부홈(253)을 연결하는 위치를 벗어나 차단 위치로 이동하게 된다. 그러면 입력포트의 유체가 출력포트로 통하는 통로가 막히므로 밸브는 닫히게 된다.

그러나 솔레노이드를 여자하는 전기신호가 차단되며, 출력포트에 연통 된 내부홈(252)과 입력포트에 연통 된 내부홈(253)을 연결하는 통로는 막히지만, 내부홈(251)과 연통 된 제3의 포트가 형성되어 있어서(도시 안 함), 이 통로가 열리게 되므로 이 경우에는 3웨이 밸브로 동작하는 것이다.

즉 솔레노이드가 여자되면 출력포트와 입력포트가 연통되고 솔레노이드가 여자되지 아니할 때는 제3의 포트와 출력포트가 연통되는 것이다.

미설명된 도면 부호 208은 피스톤 링이고, 211은 실링용 다이아프램이다.

도 1 내지 3도는 종래의 솔레노이드 밸브를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 압력유체 개폐를 위한 솔레노이드 밸브의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 플런저 단면도이다.

도 6은 본 발명의 커플링 단면도이다.

도 7는 본 발명의 밸브 몸체 단면도이다.

Claims (8)

1. 유체를 개폐하기 위한 유체의 개폐 장치로서:

   입구로부터 소정의 압력으로 일력되는 유체를 전기신호에 의하여 출구로 흐르게 하거나 차단하는 동작을 하는 솔레노이드밸브와;

   원형의 장구형 플런저로서, 양단의 일정한 부분은 잘 연마되어 있고, 양단의 지름보다 작은 지름을 가진 중간부가 일정한 길이만큼 형성되어 있으며, 솔레노이드밸브의 출구로 나오는 유체의 압력에 의하여 일정한 거리만큼 이동하였다가 유체의 압력이 소멸하면 원위치로 이동하는 플런저와;

   오링 홈이 다수 개 형성된 원통형 커플링으로서, 플런저가 길이 방향으로 움직이도록 내부에 원형의 내부통로가 형성되고, 내부통로와 커플링의 외부를 관통하는 다수의 관통공이 층을 지어 오링홈이 없는 개소에 다수 개 형성되어 있는 관통공층을 가진 커플링과;

   압력을 가진 압력유체가 연결되는 입력포트와 압력유체가 인출되는 출력포트가 형성되고, 커플링이 내부에 삽입될 수용부가 형성되고, 커플링과 결합될 때 관통공층과 대응되는 위치에 원형의 내부홈이 형성되고 이 내부홈은 입력포트와 출력포트에 번갈아 가며 연결되고, 입력포트에서 솔레노이드 밸브의 입구로 연결되는 연결통로가 형성되어 있는 몸체를 포함하는 유체의 개폐 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   플런저의 중간부는 커플링의 두 개의 관통공층을 연통시킬 만한 길이만큼 형성되어 있는 것이 특징인 유체의 개폐 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   플런저가 솔레노이드밸브의 출구로 나오는 유체의 압력에 의하여 이동하려는 힘을 대항하는 스프링을 추가로 설치하는 것이 특징인 유체의 개폐 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   플런저 외면과 커플링의 내면은 표면 조도가 20 미크론 이하가 되도록 폴리싱한 것이 특징인 유체의 개폐 장치.
5. 압력을 가진 압력유체가 입력되는 입력포트에 연결된 솔레노이드 밸브가 먼저 열어서, 입력포트의 압력유체를 솔레노이드밸브의 출구로 보내고,

   입력포트에 연결된 다량의 압력유체를 출력포트로 통과하게 하는 다수의 관통공들이 형성되어 있는 커플링의 관통공들을 개폐하는 플런저를 솔레노이드밸브의 출구로 출력되는 압력유체가 작동시켜서 입력포트의 압력유체가 다량으로 출력포트로 출력되게 하는 것이 특징인 유체의 개폐 방법.
6. 청구항 5에 있어서

   솔레노이드를 통과하는 압력유체의 통로의 단면적은, 압력유체가 커플링의 관통공들을 통과할 때의 관통공들의 단면적의 합의 10% 이하인 것이 특징인 유체의 개폐 방법.
7. 청구항 5에 있어서

   커플링에 대한 플런저의 상대적인 이동은 윤활유 없이 미끄러지면서 이동하도록 한 것이 특징인 유체의 개폐 방법.
8. 삭제

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