KR101891393B1 - 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤, 씰링 플러그 - Google Patents

전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤, 씰링 플러그 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트, 및, 피스톤 및 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트의 씰링 플러그가 제공된다. 상기 피스톤은 상기 피스톤 컴포넌트의 씰링 플러그를 배치하기 위한 마운팅 그루브가 제공되고, 상기 피스톤은 상기 마운팅 그루브의 맨 아래 부분과 함께 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 소통하기 위한 피스톤 통로가 제공된다. 본 발명에 따른 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트, 상기 전자기 밸프 피스톤 컴포넌트의 상기 피스톤 및 상기 씰링 플러그는 각각 상기 씰링 플러그 및 상기 피스톤 사이의 간격으로 하여금 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 상기 전자기 밸브의 상기 밸브 캐비티와 소통하도록 하고, 상기 간격에서 매개물은 상기 시스템의 극도의 조건과 마주치고, 상기 매개물은 상기 피스톤 컴포넌트의 외부로 유동할 수 있고, 상기 씰링 플러그는 높은 온도 및 높은 압력 때문에 급격하게 확장하지 않고 변형하지 않을 것이고, 이로 인해 전자기 밸브의 유동 능력을 보장하고, 내부 누설을 감소시키고, 상기 전자기 밸브의 정상 작동을 유지한다.

Description

전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤, 씰링 플러그{ELECTROMAGNETIC VALVE PISTON COMPONENT AND PISTON, SEALING PLUG THEREOF}
본원은 발명의 명칭이 "전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤, 씰링 플러그"인 중국 특허 출원 번호 201510489760.8에 대한 우선권의 이익을 청구하고, 상기 중국 특허 출원은 2015년 8월 11일에 중국특허청(Chinese State Intellectual Property Office)에 출원되었고, 상기 출원의 전체는 여기 참조로 포함된다.
상기 출원은 전자기 밸브들의 기술 분야에 관한 것이고, 더욱 특별하게는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤 및 씰링 플러그에 관한 것이다.
현재, 전자기 밸브들의 몇몇 종류들에서, 밸브 포트(valve port)는 피스톤 내 장착되는 씰링 플러그(sealing plug)에 의하여 밀봉된다. 상기 피스톤이 상기 밸브 포트를 개방 또는 밀봉하기 위한 밸브 캐비티(valve cavity) 내 움직임에 따라 상기 씰링 플러그가 움직인다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 도 1은 넓은 구경(caliber)을 구비하는 전형적인 전자기 밸브의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 전자기 밸브는 두 부분, 즉 밸브 본체(2) 및 코일(13)로 구성된다. 상기 밸브 본체(2) 및 상기 코일(13)은 아래 방향으로 나사로 죈(screwed down) 볼트에 의하여 연결된다. 상기 밸브 본체(2)는 주로 밸브 시트(valve seat, 1), 제1 연결 파이프(2a), 제2 연결 파이프(2b), 피스톤 컴포넌트(3), 단 커버(end cover, 4), 메인 밸브 스프링(5), 파일럿 밸브 코어 철(pilot valve core iron, 6), 파일럿 밸브 스프링(7), 슬리프(8), 및 씰 헤드(seal head, 9)로 구성된다.
상기 제1 연결 파이프(2a)로부터 냉각제가 유입한다. 코일에 전류를 통하지 않는 경우에, 냉각제의 통로는: 메인 밸브 챔버(1a) → 균형 구멍(3a) + 피스톤 간격(piston clearance, 1b) → 밸브 본체 후방 캐비티(1c) → 유동 구멍(1d) → 파일럿 밸브 캐비티(1e) → 파일러 밸브 후방 캐비티(1f)이고, 이는 메인 밸브 챔버(1a), 밸브 본체 후방 캐비티(1c), 파일럿 밸브 캐비티(1e), 파일럿 밸브 후방 캐비티(1f) 내 압력들로 하여금 균형을 이루도록 한다. 피스톤 컴포넌트(3)는 밸브 본체 후방 캐비티(1c)의 압력 차이에 의하여 닫히고(피스톤 밸브 본체 후방 캐비티는 넓은 응력 단면적(stressed area)을 구비함), 메인 밸브 포트(1g)는 피스톤 컴포넌트(3) 상에서 씰링 플러그(3c)와 함께 밀봉된다. 파일럿 밸브 코어 철(6)은 파일럿 밸브 스프링(7)의 작용 하에 닫히고, 전자기 밸브는 닫힌 상태에 있다. 코일에 전류가 흐르는 경우에, 코일(13) 내에서 자기장이 발생하고, 이는 씰 헤드(9)로 하여금 파일럿 밸브 코어 철(6)이 위쪽으로 움직이도록 파일럿 밸브 코어 철을 당기고, 강철 볼(6a)은 파일럿 밸브 포트(1h)로부터 떨어져 움직이고, 파일럿 밸브 캐비티(1e) 내 냉각제는 파일럿 밸브 포트(1h)를 통하여 제2 연결 파이프(2b)로 유동한다. 균형 구멍(3a)의 단면적 및 피스톤 간격(1b)의 단면적의 합은 작은 파일럿 밸브 포트(1h)의 단면적보다 작고, 밸브 본체 후방 캐비티(1c)로 유입하는 냉각제의 부피는 유출하는 냉각제의 부피보다 작고, 피스톤 컴포넌트(3)의 좌측에서 냉각제의 압력이 감소된다. 피스톤 컴포넌트(3)는 좌측 및 우측을 건너 압력 차의 작용하에 급격하게 왼쪽으로 움직이고, 메인 밸브 포트(1g)는 개방된다. 전자기 밸브는 개방된다.
도 2 및 도 3을 계속하여 참조한다. 도 2는, 주로 피스톤의 전방부를 도시하는, 도 1에서 피스톤 컴포넌트의 구조를 도시하는 개략도이고, 구별되게 나타내기 위하여, 씰링 플러그가 검은색으로 도시된다. 도 3은 변형된 상태에서 도 2에서 피스톤 컴포넌트 내 씰링 플러그의 구조를 도시하는 개략도이다.
씰링 컴포넌트(3)는 피스톤(31) 및 씰링 플러그(32)를 포함한다. 피스톤(31)은 일 단(end)에서 마운팅 그루브가 제공되고, 씰링 플러그(32)는 상기 마운팅 그루브 내 배치되고, 상기 마운팅 그루브는 중앙부에서 돌출부가 제공되고, 상기 돌출부는 씰링 플러그(32)의 중앙부 내 관통 구멍(through hole)으로 삽입된다. 씰링 플러그(32)가 상기 마운팅 그루브 바깥으로 움직이는 것을 방지하기 위하여, 위치-제한 시트(position-limiting sheet, 33)가 더 제공되고, 상기 씰링 플러그(32)가 장착된 후, 상기 위치-제한 시트(33)는 상기 돌출부에 리벳결합(rivet)되고, 이는 씰링 플러그(32)가 상기 마운팅 그루브의 트인 구멍(opening) 바깥으로 움직이는 것을 제한한다.
그러나, 상기 씰링 컴포넌트(3)는 실제 사용시 다음의 단점들을 가진다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 전자기 밸브가 사용되는 과정에서, 씰링 플러그(32)는 상기 마운팅 그루브의 측벽 및 위치-제한 시트(33) 사이의 트인 구멍 바깥으로 변형하고 밀려날 수 있고, 이는 직접적으로 씰링 및 플러깅(plugging) 수행에 영향을 미치고, 내부 누설의 결과를 낳는다. 게다가, 메인 밸브 포트(1g)가 개방된 후, 유동 면적 또한 영향을 받고, 유동 능력이 감소하고, 결국은 비정상적인 시스템 작동을 야기한다.
이러한 관점에서, 통상의 기술자에 의하여 다루어야 할 기술적인 문제는 피스톤 컴포넌트를 개선하는 것이고, 이는 씰링 플러그의 변형 현상을 개선하고, 시스템 작동의 비정상을 감소시킨다.
상기 기술적 문제들을 다루기 위하여, 본 발명에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트, 및 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트의 피스톤 및 씰링 플러그가 제공된다. 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트는 씰링 플러그의 변형 문제를 다룰 수 있고 시스템의 비정상적 작동을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트의 피스톤은 마운팅 그루브가 제공되고, 상기 마운팅 그루브는 피스톤 컴포넌트의 씰링 플러그를 배치하도록 구성된다. 상기 피스톤은 상기 마운팅 그루브의 맨 아래 부분과 함께 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 소통하기 위한 피스톤 통로(piston passage)가 제공된다.
선택적으로, 상기 피스톤 통로는, 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 상기 전자기 밸브의 상기 밸브 캐비티와 함께 소통되기 위한 상기 피스톤의 피스톤 캐비티와 함께 상기 마운팅 그루브의 상기 맨 아래 부분과 소통한다.
선택적으로, 상기 피스톤 통로는 상기 피스톤의 측벽을 통하여 확장하고, 상기 마운팅 그루브의 상기 맨 아래 부분과 함께 소통된다.
선택적으로, 상기 마운팅 그루브의 상기 맨 아래 부분의 가장자리는 피스톤 고리형상의 그루브(piston annular-shaped groove)가 제공되고, 상기 피스톤 통로는 상기 피스톤의 상기 측벽으로부터 상기 피스톤 고리형상의 그루브로 확장한다.
본 발명에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트의 씰링 플러그는, 상기 피스톤 컴포넌트 내 피스톤의 마운팅 그루브 내로 배치된다. 상기 씰링 플러그는, 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 상기 씰링 플러그의 맨 아래 부분과 소통하기 위한 씰링 플러그 통로가 제공된다.
선택적으로, 상기 씰링 플러그 통로는 측 그루브(side groove) 및 맨 아래 그루브(bottom groove)를 포함한다. 상기 맨 아래 그루브는 상기 피스톤과 마주하는, 상기 씰링 플러그의 상기 맨 아래 부분에서 형성되고, 상기 측 그루브는 상기 씰링 플러그의 측벽을 통하여 위로 및 아래로 확장한다.
선택적으로, 상기 맨 아래 그루브는 적어도 하나의 방사상 그루브(radial groove)를 포함하고, 상기 측 그루브의 수와 상기 적어도 하나의 방사상 그루브의 수는 상응한다.
선택적으로, 상기 맨 아래 그루브는 적어도 하나의 씰링 플러그 고리형상의 그루브를 포함하고, 상기 방사상 그루브는 상기 씰링 플러그 고리형상의 그루브를 통하여 확장한다.
선택적으로, 상기 맨 아래 그루브는 상기 씰링 플러그의 맨 아래 표면으로부터 바깥으로 나선을 그리는(spiraled outward) 나선형 그루브(spiral groove)를 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 나선형 그루브들이 제공되고, 바깥으로 나선을 그리는 상기 나선형 그루브의 일 단(end)은 상기 측 그루브와 함께 소통된다.
본원에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트는 피스톤 및 전자기 밸브의 밸프 포트를 밀봉하기 위한 씰링 플러그를 포함한다. 피스톤은 마운팅 그루브가 제공되고, 상기 씰링 플러그는 상기 마운팅 그루브 내 배치된다. 상기 마운팅 그루브의 맨 아래 부분 및 상기 씰링 플러그의 맨 아래 부분 사이의 간격이 제공되고, 상기 간격은 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 상기 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통된다.
선택적으로, 상기 피스톤은 상기 항목(item)들 중 어느 하나의 피스톤이고, 상기 간격은 상기 피스톤 통로를 통하여 상기 피스톤 컴포넌트의 외부와 함께 소통; 및/또는 상기 씰링 플러그는 상기 항목들 중 어느 하나의 씰링 플러그이고, 상기 간격은 상기 씰링 플러그 통로를 통하여 상기 피스톤 컴포넌트의 외부와 함께 소통된다.
본원에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트, 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트의 피스톤 및 씰링 플러그는 각각 상기 씰링 플러그 및 상기 피스톤 사이의 간격으로 하여금 상기 피스톤 컴포넌트 외부로 상기 전자기 밸브의 상기 밸브 캐비티와 함께 소통되도록 하고, 상기 간격에서 매개물(medium)은 상기 시스템의 극도의 조건과 마주치고, 상기 매개물은 상기 피스톤 컴포넌트의 외부로 유동할 수 있고, 상기 씰링 플러그는 높은 온도 및 높은 압력 때문에 급격하게 확장하지 않고 변형하지 않을 것이고, 이는 상기 전자기 밸브의 유동 능력을 보장하고, 내부 누설을 감소시키고, 상기 전자기 밸브의 정상 작동을 유지한다.
본 발명의 효과는 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 넓은 구경(caliber)을 구비하는 전형적인 전자기 밸브의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 2는 도 1 내 피스톤 컴포넌트의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 3은 변형된 상태에서 도 2에서 상기 피스톤 컴포넌트 내 씰링 플러그의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 4는 본원에 따른 피스톤의 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 4에서 상기 피스톤 및 씰링 플러그에 의해 조립된 피스톤 컴포넌트의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 6은 본원에 따른 상기 피스톤 컴포넌트의 또 다른 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 7은 본원에 따른 씰링 플러그의 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다;
도 8은 도 7에서 상기 씰링 플러그의 씰링 표면을 도시하는 개략도이다;
도 9는 도 7에서 상기 씰링 플러그가 제공되는 상기 피스톤 컴포넌트를 도시하는 개략도이다; 및
도 10은 본원에 따른 상기 씰링 플러그의 또 다른 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 1 내지 도 3에서의 참조 번호들:
2 : 밸브 본체
13 : 코일
1 : 밸브 시트
2a : 제1 연결 파이프
2b : 제2 연결 파이프
3 : 피스톤 컴포넌트
3a : 균형 구멍
31 : 피스톤
32 : 씰링 플러그
33 : 위치-제한 시트
4 : 단 커버(end cover)
5 : 메인 밸브 스프링
6 : 파일럿 밸브 코어 철
7 : 파일럿 밸브 스프링
8 : 슬리브
9 : 씰 헤드 어셈블리
1a : 메인 밸브 챔버
1b : 피스톤 간격
1c : 밸브 본체 후방 캐비티
1d : 유동 구멍
1e : 파일럿 밸브 캐비티
1f : 파일럿 밸브 후방 캐비티
1g : 메인 밸브 포트
1h : 파일럿 밸브 포트
도 4 내지 도 10에서의 참조 번호들:
10 : 피스톤 컴포넌트
11 : 피스톤
111 : 돌출
112 : 균형 구멍
113 : 피스톤 통로
114 : 피스톤 고리형상의 그루브
115 : 마운팅 그루브
115a : 마운팅 그루브 외측벽
115a-1 : 내부로 버클로 잠긴 단(inward buckled end)
115b : 마운팅 그루브 맨 아래 부분
116 : 피스톤 캐비티
12 : 씰링 플러그
12a : 관통 구멍
121 : 방사상 그루브
122 : 측 그루브
123 : 씰링 플러그 고리형상의 그루브
124 : 나선형 그루브
13 : 위치-제한 시트
통상의 기술자가 본원의 기술적 해결책들을 더 잘 이해하기 위하여, 본원은 첨부된 도면들 및 구체적인 실시예들에서 이하 상세하게 더 기술된다.
도 4를 참조한다. 도 4는 본원에 따른 피스톤의 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 5는 도 4의 피스톤 및 씰링 플러그에 의하여 조립된 피스톤 컴포넌트의 구조를 도시하는 개략도이다.
전자기 밸브의 피스톤 컴포넌트(10)는 피스톤(11) 및 씰링 플러그(12)를 포함한다. 피스톤(11)은 씰링 플러그(12)를 장착하기 위한 마운팅 그루브(115)가 제공된다. 구체적으로는, 피스톤(11)의 마운팅 그루브(115)는 고리형상을 구비할 수 있고, 피스톤(11)은 마운팅 그루브(115)의 중앙부에서 돌출부(111)가 더 제공된다. 상대적으로, 관통 구멍(12a)은 씰링 플러그(12)의 중앙부에서 제공된다. 씰링 플러그(12)가 마운팅 그루브(115) 내로 장착된 후, 돌출부(111)는 씰링 플러그(12)를 더 고정시키기 위한 관통 구멍(12a) 내로 삽입된다. 씰링 플러그(12)가 마운팅 그루브(115)의 트인 구멍으로부터 이동되는 것을 방지하기 위하여, 고리모양의 위치-제한 시트(13)가 더 제공된다. 돌출부(111)가 씰링 플러그(12)의 관통 구멍(12a) 내로 삽입된 후, 위치-제한 시트(13)가 삽입되고, 위치-제한 시트(13)가 돌출부(111)에 리벳결합(rivet)되고, 씰링 플러그(12)는 위치-제한 시트(13)에 의하여 마운팅 그루브(115) 내로 제한된다.
피스톤(11)이 밸브 캐비티를 따라 움직일 때, 씰링 플러그(12)는 또한 전자기 밸브의 밸브 포트를 밀봉하기 위하여 움직이거나 밸브 포트로부터 떨어져 움직일 수 있어서 밸브 포트를 개방한다. 씰링 성능의 관점에서, 씰링 플러그(12)는 착용에 견디고 좋은 씰링 성능을 구비하는 물질로 만들어질 수 있고, 피스톤(11)은 특정 압력 차에 기초하여 움직이고, 씰링 플러그(12)는 일반적으로 금속 물질(예를 들어, 황동(brass))로 만들어지고, 그러므로, 씰링 플러그(12)는 피스톤(11) 내 분리되어 배열되고, 그렇게 함에 따라 피스톤 컴포넌트(10)를 형성한다. 전자기 밸브 내 피스톤 컴포넌트(10)의 작동 원리는 배경 기술 내 밸브 본체의 구조에 대해 참조가 이루어질 수 있다. 다른 밸브 본체들 내 밸브 포트들이 구별하여 개방 또는 닫히도록 동력이 공급될 수 있더라도, 밸브 포트를 개방하거나 또는 닫히도록 밸브 캐비티를 따라 움직이기 위하여 피스톤(11)에 의하여 움직이는 씰링 플러그(12)의 작동 원리들은 실질적으로 동일하다.
예를 들어, 도 1은 파일럿 밸브가 제공되는 전자기 밸브를 도시하고, 피스톤은, 그러나, 밸브 본체에 관하여 압력 차에 의하여 움직이고, 상기 밸브 본체 내 씰링 플러그는 코어 철이 움직임에 따라 직접적으로 움직이고, 그러한 경우에 코어 철은 그 안에서 씰링 플러그가 제공된다. 명백하게는, 코어 철은 여기 기재된 그저 피스톤인데, 즉 씰링 플러그가 장착되고 씰링 플러그가 개방되고 닫히도록 제어하는 밸브 캐비티를 따라 움직이는 컴포넌트는 여기에서 기재된 피스톤 컴포넌트(10)로 여겨진다.
상기 실시예에서, 피스톤(11)은, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)와 함께 피스톤 컴포넌트(10)의 외부와 소통하는 피스톤 통로(113)가 제공된다. 씰링 플러그(12)는 밸브 포트를 마주하는 씰링 표면이 제공되고 씰링 표면에 정반대의 또 다른 표면은 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분이다. 상대적으로, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)은 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분에 정반대이고, 그 사이에 일반적으로 간격이 형성될 수 있거나, 작동하는 과정에 간격이 형성될 수 있고, 유동하는 매개물은 마운팅 그루브(115)의 맨 아래 부분 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격으로 불가피하게 흐를 수 있다. 연구에 의하여, 씰링 플러그(12)의 변형에 대한 주요 이유가: 시스템의 극도의 조건에서, 고온 및 고압과 함께 매개물이 간격으로 유동하고, 확장되고, 상기 영역에서 간격은 작고, 그러므로 씰링 플러그(12)의 변형을 야기하는 것으로 밝혀진다.
피스톤 컴포넌트(10)의 외부와 함께 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)과 소통하기 위한 피스톤 통로(113)가 제공되는 경우, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격에서 매개물이 시스템의 극도의 조건과 마주치더라도, 매개물은 피스톤 통로(113)에 의하여 유출될 수 있고, 씰링 플러그는 고온 및 고압 때문에 급격하게 확장하거나 변형하지 않을 것이다. 그러므로, 피스톤 통로(113)의 디자인은 간격에서 매개물에 관한 압력 유출 통로(pressure releasing passage)를 제공하는 것이고, 이는 씰링 플러그(12)의 변형을 방지하고, 전자기 밸브의 유동 능력을 보장하고, 내부 누설을 감소시키고, 전자기 밸브의 정상 작동을 유지한다.
씰링 플러그(12)는 밸브 포트를 밀봉하기 위하여 사용되기 때문에, 피스톤 통로(113)는 피스톤 컴포넌트(10)의 비밸브 포트(non-valve port)의 일 측에서 외부와 함께 소통되도록 요구된다는 점에 주목하라. 도 5를 예를 들면, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격은 피스톤 컴포넌트(10)의 측면 주변 및 씰링 플러그(12)의 씰링 표면이 제공되는 일 단이라기 보다는, 피스톤 캐비티(116)가 제공되는 일 단(end) 주변의 영역과 함께 소통될 수 있고, 이는 매개물로 하여금 통로를 통하여 내부로 누설되는 것을 방지한다. 요컨대, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격은 (도 1을 예를 들어, 메인 밸브 챔버, 밸브 본체 후방 캐비티, 피스톤 간격, 파일럿 밸브 캐비티, 파일럿 밸브 후방 캐비티 등, 즉, 전자기 밸브가 닫혀있는 경우에 매개물이 도달할 수 있는 밸브 본체의 모든 캐비티들 및 간격들을 포함하여) 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 오로지 소통되는 것이고, 밸브 포트의 씰링 일측에서 공간에 소통되는 것이 아니다.
구체적으로는, 피스톤 통로(113)는 피스톤(11)의 측벽을 통하여 확장할 수 있고 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)와 함께 소통될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤 통로(113)는 피스톤(11)의 외부 벽으로부터 피스톤(11)의 내부로 확장하고, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)과 함께 소통된다. 상기의 경우, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격은 피스톤(11)의 외부에서 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통될 수 있고, 이는 압력 릴리스(release)를 용이하게 한다. 간격은 구체적으로 일반적인 전자기 밸브 내 메인 밸브 챔버와 함께 소통될 수 있다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 도 6은 본원에 따른 피스톤 컴포넌트의 또 다른 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다.
피스톤 통로(113)는 또한 피스톤(11)의 피스톤 캐비티(116)와 함께 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)와 직접적으로 소통할 수 있다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 피스톤 통로(113)는 길이 방향으로 직접적으로 확장하고, 이는 간격 및 피스톤 컴포넌트(10)의 외부 사이의 소통을 달성한다. 피스톤(11)은, 피스톤 캐비티(116)와 함께 메인 밸브 챔버와 소통하기 위한 측벽 내에서 균형 구멍(112)이 더 제공된다. 이는 배경 기술을 참조하여 이해될 수 있고, 피스톤(11)의 피스톤 캐비티(116)는 전자기 밸브의 밸브 본체의 후방 캐비티와 함께 소통되고, 메인 밸브 챔버, 인입관(inlet pipe), 파일럿 밸브 캐비티, 및 간격은 실제로 전자기 밸브 시스템의 내부와 함께 소통될 수 있다.
각각 두 개의 실시예들에서, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)과 함께 피스톤 통로(113)와 소통하기 위한 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)에서 피스톤 고리형상의 그루브(114)가 제공될 수 있다. 도 4에서, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)의 가장자리에서 고리형상의 그루브가 제공되고, 피스톤 통로(113)는 피스톤(11)의 외부 벽으로부터 고리형상의 그루브로 확장한다. 도 6에서, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)의 중앙부에서 고리 형상의 그루브가 제공되고, 피스톤 통로(113)는 고리형상의 그루브와 함께 길이 방향으로 소통되고, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격에 소통된다. 그러한 경우, 일 측에 따르면, 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)에서 간격이 확대되고, 이는 압력 릴리스를 용이하게 한다. 또 다른 일측에 따르면, 피스톤 통로(113)의 소통이 용이하게 된다.
두 개의 피스톤 통로(113)들은 도 4에 도시되고, 오직 하나의 피스톤 통로(113)가 도 6에 도시된다. 이는 피스톤 통로(113)들이 피스톤(11)의 원주 방향을 따라 바람직하게는 균일하게 분배되고, 이는 압력을 균일하게 릴리스할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 피스톤 통로(113)들의 수는 피스톤(11)의 일반적인 기능에 영향을 받지 않는 한 제한되지 않는다. 게다가, 피스톤 통로(113)의 배열은 또한 상기 두 개의 종류들, 즉 수평 방향(길이 방향에 대해 수직인 방향) 및 길이 방향(피스톤(11)의 축 방향에 평행한 방향)의 배열들에 제한되지 않고, 피스톤 통로는 또한, 피스톤 통로가 피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)와 소통할 수 있고 압력 릴리스를 달성할 수 있는 한, 경사지거나 또는 구부러지도록 지정될 수 있다.
피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 피스톤(11)의 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격의 소통을 달성하고 압력 릴리스를 용이하게 하기 위하여, 피스톤(11) 내 제공되는 피스톤 통로(113) 외에도 개선된 디자인이 씰링 플러그(12)에 이루어질 수 있고, 이는 또한 압력 릴리스를 달성할 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조한다. 도 7은 본원에 따른 씰링 플러그의 구체적인 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 8은 도 7에서 씰링 플러그의 씰링 표면을 도시하는 개략도이다. 도 9는 도 7에서 씰링 플러그가 제공되는 피스톤 컴포넌트를 도시하는 개략도이다.
씰링 플러그(12)는, 피스톤 컴포넌트(10)의 외부와 함께 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분과 소통하는 씰링 플러그 통로가 제공된다. 구체적으로는, 씰링 플러그 통로는 서로 함께 소통되는 측 그루브(122) 및 맨 아래 그루브를 포함한다. 맨 아래 그루브는 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분에서 형성되고 피스톤(11)에 마주하고, 측 그루브(122)는 씰링 플러그(12)의 외부 측벽을 통하여 위로 및 아래로 확장하도록 형성된다. 도 7에서, 맨 아래 그루브는 씰링 플러그(12)의 중앙부에서 내부 가장자리로부터 씰링 플러그(12)의 외부 가장자리로 확장하는 네 개의 방사상 그루브(121)들을 포함하고, 상대적으로, 네 개의 방사상 그루브들과 함께 각각 소통되는 네 개의 측 그루브(122)들이 제공된다. 그러한 경우, 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 및 피스톤(11)의 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 사이의 간격은 명백히 방사상 그루브(121)들 및 측 그루브(122)들을 통하여 피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통될 수 있다. 배경 기술 내 밸브 본체를 예로 들면, 맨 아래 부분에서 간격은 직접적으로 메인 밸브 챔버와 함께 소통되고, 이렇게 압력 릴리스를 달성한다.
압력 릴리스가 목적이라면 오직 측 그루브(122)들이 제공될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 여기에서는, 상기 기재한 바와 같이 피스톤(11) 내 피스톤 고리형상의 그루브(114)를 제공하는 것과 유사하게, 방사상 그루브(121)들을 제공하는 것은 맨 아래에서 간격을 확대할 수 있고 일측에 따르면 압력 릴리스를 용이하게 할 수 있고, 또 다른 일측에 따르면 측 그루브(122)들과 함께 맨 아래에서 간격의 소통을 용이하게 할 수 있다.
상기에 기초하여, 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)는 씰링 플러그(12)의 맨 아래에서 또한 제공될 수 있다. 방사상 그루브(121)들은 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)를 통하여 확장하고, 도 7에 도시된 바와 같이, 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)는 또한 측 그루브(122)와 함께 소통된다. 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)는 맨 아래에서 간격을 더 확대할 수 있고, 이는 맨 아래에서 간격의 압력 릴리싱(pressure releasing) 속도를 개선한다. 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)는 씰링 플러그(12)와 함께 동심으로(concentrically) 배열될 수 있고, 방사상 그루브(121)들은 또한 씰링 플러그(12)의 원주 방향을 따라 균일하게 분배될 수 있고, 이는 맨 아래에서 간격으로 하여금 고르게(evenly) 형성되도록 하고 압력 릴리스 통로들로 하여금 고르게 분배되도록 하고, 씰링 플러그(12)의 구조가 변형하지 않도록 더 보장한다.
네 개의 방사상 그루브(121)들 및 네 개의 측 그루브(122)들이 제공되고, 하나의 씰링 고리형상의 그루브(123)가 제공된다. 방사사 그루브(121), 측 그루브(122), 및 씰링 고리형상의 그루브(123)는 수에 제한되지 않고, 적어도 하나의 측 그루브(122), 적어도 하나의 방사상 그루브(121), 및 적어도 하나의 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)가 제공될 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 씰링 플러그(12)의 내구성(strength) 및 장착 안정성(mounting stability) 및 그와 같은 것이 보장될 때, 더 많은 방사상 그루브(121)들, 더 많은 측 그루브(122)들 및 더 많은 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)들이 적절하게 제공될 수 있다. 명백하게는, 상기 기재한 바와 같이, 오직 방사상 그루브(121) 및 측 그루브(122)가 제공될 수 있거나 오직 측 그루브(122)만이 제공될 수 있다.
씰링 플러그(12)의 씰링 플러그 통로는 상기 배열들외에도 도 10에 도시된 바와 같이 배열될 수도 있다. 도 10은 본원에 따른 씰링 플러그의 또 다른 구체적 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다.
상기 실시예에서, 측 그루브(122)는 여전히 제공되고, 맨 아래 그루브는 구체적으로는, 씰링 플러그(12)의 중앙부로부터 바깥쪽으로 나선형을 그린 나선형 그루브(124)이고, 적어도 하나의 측 그루브(122)들이 제공된다. 네 개의 측 그루브(122)들이 도면에서 도시되고, 측 그루브(122)들 중 하나는 나선형 그루브(124)의 출구와 함께 소통되고 씰링 플러그(12)의 외부 가장자리 상의 출구로 나선형을 그리고, 다른 세 개의 측 그루브(122)들은 맨 아래에서 간격에서 매개물에게 직접적으로 방출(discharge)되도록 제공될 수 있다. 나선형 그루브(124)의 기능은 상기 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)의 기능과 유사하고, 이는 더 이상 여기에서 기재하지 않는다. 여기에서 "중앙부(central portion)"은 나선형 그루브(124)의 일 단(end)의 구체적인 위치에 제한되지 않고, 이는 오직 예시적 도시라는 점에 주목해야 한다. 나선형 그루브(124)는 중앙부로부터 바깥쪽으로 나선형을 그리는 것으로 제한되지 않고, 나선형 그루브(124)의 수는 하나로 제한되지 않고, 더 많이 제공될 수 있다는 점이 이해될 수 있다.
씰링 플러그(12)는 중합체(polymeric material)를 소결(sinter) 또는 사출 성형(injection-mold)함으로써 형성될 수 있고, 상기의 경우, 통로가 씰링 플러그(12)에서 형성되고, 이는 씰링 플러그(12) 및 전자기 캐비티의 밸브 캐비티를 구비한 피스톤(11) 사이의 간격의 소통을 달성하는 데 더 편리하다.
게다가, 상기 실시예들에 관하여, 피스톤(11)의 마운팅 그루브 외측벽(115a)의 일 단 부분(end portion)은 내부로 버클로 잠길(buckle) 수 있고, 이는, 도 9에 도시된 바와 같이, 버클로 잠금 방식으로, 예를 들어, 리벳 결합(riveting) 방식으로, 씰링 플러그(12)를 누르기(press) 위하여 내부로 버클로 잠긴 단(115a-1)을 형성하고, 결국 위치-제한 시트(position-limiting sheet, 13)과 함께 내부 위치 및 외부 위치로부터 각각 씰링 플러그(12)를 제한하고, 씰링 플러그(12)로 하여금 마운팅 그루브(115) 바깥으로 움직이는 것을 방지하고, 이는 씰링 플러그(12)의 마운팅 신뢰도(reliability)를 보장하고, 밸브 포트를 봉쇄(seal off)함에 있어서 씰링 플러그(12)의 씰링 성능을 보장한다. 마운팅 그루브 외측벽(115a)은, 마운팅 그루브(115) 내로 씰링 플러그(12)가 장착된 후 버클로 잠김 방식으로 씰링 플러그(12)를 눌러서, 씰링 플러그(12)의 매끄러운 마운팅으로 하여금 간섭(interfere)되는 것을 방지한다.
상대적으로, 버클로 잠김 방식으로 씰링 플러그(12)에 대해 마운팅 그루브 외측벽(115a)의 누름을 용이하게 하기 위하여, 씰링 플러그(12)의 외부 가장자리는 경사가 진 비탈(slope) 형상으로 고안될 수 있고, 마운팅 그루브 외측벽(115a)의 일 단 부분(end portion)은, 경사진 비탈에 적합한 내부로 버클로 잠긴 단(115a-1)을 형성하도록 내부로 버클로 잠기고, 씰링 플러그(12)를 버클로 잠김 방식으로 누른다.
피스톤(11) 및 씰링 플러그(12)외에도, 본원에 따른 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트(10)가 더 제공되고, 이는 전자기 밸브의 밸브 포트를 씰링하기 위하여 피스톤(11) 및 씰링 플러그(12)를 포함한다. 피스톤(11)은 마운팅 그루브(115)가 제공되고, 씰링 플러그(12)는 마운팅 그루브(115) 내에 배치된다. 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b) 및 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이의 간격이 제공되고, 간격은 피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통된다. 구체적으로는, 피스톤(11)은 상기 실시예들에서 어느 하나의 피스톤이고, 간격은 피스톤 통로(113)들을 통하여 피스톤 컴포넌트 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통된다. 및/또는, 씰링 플러그(12)는 상기 실시예들에서 어느 하나의 씰링 플러그이고, 간격은 씰링 플러그 통로를 통하여 피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 소통된다. 여기에서 기재되지 않은, 이로운 효과들에 관한 상기 실시예들의 기재에 대해 참조가 이루어질 수 있다. 실제로, 피스톤(11) 및 씰링 플러그(12) 중 어느 하나는, 전자기 밸브 외부의 밸브 캐비티와 함께 맨 아래에서 간격을 소통하기 위한 통로가 제공될 수 있고, 명백히 통로가 제공되는 피스톤(11) 및 씰링 플러그(12)의 각각이 또한 실현 가능할 수 있다는 점이 이해될 수 있다.
상기 기재된 실시예들은 본원의 오직 바람직한 실시예들이고, 통상의 기술자에게, 본원의 구조(principle)로부터 벗어남이 없이 다양한 개선들 및 변경들이 더 이루어질 수 있고 상기 개선들 및 변경들은 또한 본원의 보호 범위에 속할 운명이라는 점이 주목되어야 한다.
10 : 피스톤 컴포넌트
11 : 피스톤
12 : 씰링 플러그
113 : 피스톤 통로
115 : 마운팅 그루브

Claims (14)

  1. 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트에 있어서,
    상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트는 피스톤(11) 및 전자기 밸브의 밸브 포트를 씰링하기 위한 씰링 플러그(12)를 포함하고,
    상기 피스톤(11)에는 마운팅 그루브(115)가 제공되고, 상기 씰링 플러그(12)는 상기 마운팅 그루브(115) 내 배치되고,
    상기 마운팅 그루브(115)의 맨 아래 부분 및 상기 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분 사이에 간격이 제공되고,
    피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 소통하기 위하여 피스톤 통로(113)는 피스톤(11)의 피스톤 캐비티(116)와 마운팅 그루브(115)의 맨 아래 부분을 소통시키고,
    피스톤 통로(113)와 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)을 소통시키기 위하여 피스톤 고리형상의 그루브(114)가 마운팅 그루브 맨 아래 부분(115b)에 제공되는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 통로(113)는 상기 피스톤(11)의 측벽을 통하여 확장하고, 상기 마운팅 그루브(115)의 상기 맨 아래 부분과 소통하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마운팅 그루브(115)의 상기 맨 아래 부분의 가장자리는 피스톤 고리형상의 그루브(114)가 제공되고,
    상기 피스톤 통로(113)는, 상기 피스톤(11)의 상기 측벽으로부터 상기 피스톤 고리형상의 그루브(114)로 확장하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 씰링 플러그(12)는, 상기 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트(10) 내 피스톤(11)의 마운팅 그루브(115)로 배치되고,
    상기 씰링 플러그(12)는, 상기 피스톤 컴포넌트(10) 외부로 전자기 밸브의 밸브 캐비티와 함께 상기 씰링 플러그(12)의 맨 아래 부분과 소통하기 위한 씰링 플러그 통로가 제공되는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 씰링 플러그 통로는 측 그루브(122) 및 맨 아래 그루브를 포함하고,
    상기 맨 아래 그루브는 상기 씰링 플러그(12)의 상기 맨 아래 부분에서 형성되고, 상기 피스톤(11)을 마주보고,
    상기 측 그루브(122)는 상기 씰링 플러그(12)의 측벽을 통하여 위로 및 아래로 확장하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 맨 아래 그루브는 적어도 하나의 방사상 그루브(121)를 포함하고,
    상기 측 그루브(122)의 수는 상기 적어도 하나의 방사상 그루브(121)의 수와 상응하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 맨 아래 그루브는 적어도 하나의 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)를 더 포함하고,
    상기 방사상 그루브(121)는 상기 씰링 플러그 고리형상의 그루브(123)를 통하여 확장하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 맨 아래 그루브는 상기 씰링 플러그(12)의 맨 아래 표면으로부터 바깥쪽으로 나선형을 그린 나선형 그루브(124)를 포함하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  10. 제9항에 있어서,
    적어도 하나의 나선형 그루브(124)가 제공되고,
    바깥쪽으로 나선형을 그린 상기 나선형 그루브(124)의 단은 상기 측 그루브(122)와 소통하는, 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020160055327A 2015-08-11 2016-05-04 전자기 밸브 피스톤 컴포넌트 및 이의 피스톤, 씰링 플러그 KR101891393B1 (ko)

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