KR102020602B1

KR102020602B1 - 무소음 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR102020602B1
Application number: KR1020190028421A
Authority: KR
Inventors: 송택번
Original assignee: 송택번
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2019-09-10

Abstract

본 발명은 유체를 공급 또는 차단하는 플런저의 충격소음을 최소화할 수 있는 무소음 솔레노이드 밸브에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브는 유체가 지나는 유로가 형성된 밸브바디, 상기 밸브바디에 설치되어 상기 유로를 개방 또는 차단하는 플런저, 상기 플런저가 상기 유로를 향해 출몰하도록 상기 플런저를 감싸며 상기 플런저의 이동을 가이드하는 플런저하우징, 상기 플런저하우징에 둘레에 위치되어 자력에 의해 상기 플런저가 상기 유로에서 이격되어 개방하도록 인가되는 전기에 의해 자력을 발생하는 코일, 상기 플런저하우징에서 상기 플런저가 출몰하는 방향의 반대방향에 설치되어 상기 코일에서 자력의 소멸 시 상기 플런저가 상기 유로를 밀폐하도록 상기 플런저하우징에서 상기 플런저를 상기 유로를 차단하는 방향으로 탄성력에 의해 밀어내는 코어부, 상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 충전되어 상기 플런저의 작동에 저항을 발생하여 상기 플런저의 이동에 따른 접촉소음의 발생을 방지하는 완충유체, 상기 플런저하우징에서 상기 코어부가 위치된 반대방향에 상기 플런저하우징과 상기 플런저의 단부를 감싸 상기 유로를 개방하도록 상기 플런저가 상기 코어부에 접촉된 상태에서 상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 위치된 완충유체가 이동하여 수용되는 플랙시블커버, 및 상기 코어부에 형성되어 상기 플런저와 상기 코어부의 사이로 상기 완충유체를 충전하는 유체주입구를 포함한다. 따라서, 플런저의 충격소음을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 완충유체를 용이하게 충전할 수 있는 이점이 있다.

Description

무소음 솔레노이드 밸브{Noiseless solenoid valve}

본 발명은 유체를 공급 또는 차단하는 플런저의 충격소음을 최소화할 수 있는 무소음 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유체가 이동하는 경로에는 유체를 공급 또는 차단하기 위한 밸브가 설치되며, 밸브는 유체의 누출 또는 유체의 공급과 차단을 자동으로 수행하기 위해 솔레노이드 밸브가 개시된 바가 있다.

솔레노이드 밸브는 전자석에 의해 플런저가 출몰하여 플런저에 의해 유체가 공급되는 유로를 개방 또는 차단함으로써, 전기 또는 전자적인 제어에 의해 유체를 공급 또는 차단할 수 있었다.

그러나, 솔레노이드 밸브는 전자석에 의해 ON 또는 OFF 작동하기 때문에 플런저가 이동 시 플런저의 이동경로에 위치된 부품과 충돌하면서 충격소음이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-0421638호(2004.3.11.공고)의 "솔레노이드 밸브의 소음 감쇄 구조"가 개시된 바가 있다.

종래의 솔레노이드 밸브의 소음 감쇄 구조는 본 발명은 플런저의 상하운동에 의해 밸브가 개폐되는 솔레노이드 밸브의 플런저와 이 플런저의 상부에 위치한 헤드부 사이에 높은 점성을 가진 점성유체를 충진하여 플런저가 전자력 및 리턴스프링의 탄발력에 의해 승하강 운동을 할 경우에 플런저 혹은 플런저가 접촉하는 실린더 하우징(20)에 형성된 유로공를 통해 점성유체가 하부로 이동하면서 점성유체의 점성력에 의해 플런저의 이동 속도에 비례하는 저항을 발생시키도록 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래의 솔레노이드 밸브는 점성유체가 댐퍼(damper) 역할을 함에 따라 플런저가 헤드부에 부딪혀 발생하는 충격에 의한 소음을 감쇄(減殺)시킬 수 있었다.

하지만, 종래의 솔레노이드 밸브는 점성유체를 제품의 제작 시 충전한 상태에서 조립해야 하기 때문에 조립이 어려울 뿐만 아니라, 점성유체가 손실되어 충전할 경우에는 솔레노이드 밸브의 전체를 분해해야 하는 번거로움이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 플런저가 밸브를 폐쇄할 때 점성유체에 의해 플런저의 이동속도가 감속되어 신속하게 가스를 차단하지 못해 가스의 유출이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 점성유체에 의해 플런저의 작동소음을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부에서 점성유체를 용이하게 충전할 수 있으며, 조립 후에 점성유체를 충전하여 조립성이 우수하고, 부품수를 줄여 제작비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 밸브를 개방할 때보다는 폐쇄 시의 속도를 증가시켜 신속하게 폐쇄할 수 있는 무소음 솔레노이드 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브는 유체가 지나는 유로가 형성된 밸브바디, 상기 밸브바디에 설치되어 상기 유로를 개방 또는 차단하는 플런저, 상기 플런저가 상기 유로를 향해 출몰하도록 상기 플런저를 감싸며 상기 플런저의 이동을 가이드하는 플런저하우징, 상기 플런저하우징에 둘레에 위치되어 자력에 의해 상기 플런저가 상기 유로에서 이격되어 개방하도록 인가되는 전기에 의해 자력을 발생하는 코일, 상기 플런저하우징에서 상기 플런저가 출몰하는 방향의 반대방향에 설치되어 상기 코일에서 자력의 소멸 시 상기 플런저가 상기 유로를 밀폐하도록 상기 플런저하우징에서 상기 플런저를 상기 유로를 차단하는 방향으로 탄성력에 의해 밀어내는 코어부, 상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 충전되어 상기 플런저의 작동에 저항을 발생하여 상기 플런저의 이동에 따른 접촉소음의 발생을 방지하는 완충유체, 상기 플런저하우징에서 상기 코어부가 위치된 반대방향에 상기 플런저하우징과 상기 플런저의 단부를 감싸 상기 유로를 개방하도록 상기 플런저가 상기 코어부에 접촉된 상태에서 상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 위치된 완충유체가 이동하여 수용되는 플랙시블커버, 및 상기 코어부에 형성되어 상기 플런저와 상기 코어부의 사이로 상기 완충유체를 충전하는 유체주입구를 포함한다.

상기 유체주입구에 설치되어 상기 유체주입구를 밀폐하는 밀폐볼을 포함할 수 있다.

상기 코어부는 상기 유체주입구가 관통 형성되며 상기 플런저하우징을 밀폐하는 코어본체, 상기 코어본체에서 상기 플런저가 위치되는 방향으로 출몰하도록 상기 유체주입구에 설치되어 상기 코일에서 자력의 소멸 시 상기 플런저가 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 코어본체에서 상기 플런저를 밀어내는 코어핀, 및 상기 유체주입구에 설치되어 상기 코어핀을 상기 플런저가 위치된 방향으로 탄성력에 의해 지지하는 코어스프링을 포함할 수 있다.

상기 플런저는 상기 플런저하우징에서 상기 플런저의 이동 시 상기 완충유체가 상기 플런저의 이동방향과 반대방향으로 이동하도록 상기 플런저의 둘레에 형성되는 이동통로를 포함할 수 있다.

상기 플런저가 상기 유로를 개방하는 방향으로 이동하는 속도보다 상기 유로를 폐쇄하는 방향으로 이동하는 속도가 더 신속히 이동하여 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 플런저에 설치되어 상기 이동통로를 이동하는 상기 완충유체에 저항하는 속도제어부재를 포함할 수 있다.

상기 속도제어부재는 상기 이동통로를 일부 폐쇄한 상태에서 상기 플런저가 상기 유로를 개방하는 방향으로 이동할 때, 일부 막힌 상기 이동통로를 상기 완충유체의 저항에 의해 유연하게 휘어져 상기 이동통로를 개방하는 휨막이부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 플런저와 코어부의 사이에 완충유체가 충전되어 플런저의 이동속도를 감속시킴으로써, 플런저와 코어부의 충돌 또는 플런저와 개폐구의 충돌에 따른 충격소음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 코어부에 유체주입구 및 밀폐볼이 설치되어 조립 후에 외부에서 완충유체를 충전함으로써, 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라, 완충유체를 용이하게 충전할 수 있다.

또한, 하나의 코어스프링에 의해 밀폐볼 및 코어핀을 함께 지지하도록 구성되어 조립이 용이할 뿐만 아니라, 제작비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 플런저에 속도제어부재가 설치되어 플런저가 개폐구를 개방할 때보다 개폐구를 폐쇄할 때 더 빠르게 폐쇄함으로써, 신속하게 유체를 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브를 도시한 측단면도로서, 유로를 차단한 상태이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브를 도시한 측단면도로서, 유로를 개방한 상태이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브의 플런저를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브를 도시한 측단면도로서, 유로를 차단한 상태이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브를 도시한 측단면도로서, 유로를 개방한 상태이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 밸브바디(110)를 포함할 수 있다.

밸브바디(110)는 일단에는 유체가 유입되는 유입구(111)가 형성되며, 유입구(111)가 형성된 측면과는 다른 측면에는 유입된 유체가 배출되는 배출구(113)가 형성될 수 있다.

그리고, 밸브바디(110)는 유입구(111)에서 배출구(113)로 유체가 이동하는 유로(115)가 형성될 수 있으며, 유로(115)의 중간부분에는 유입구(111)와 배출구(113)의 사이를 구획하여 유입구(111)에서 배출구(113)로 이동하는 유체를 공급 또는 차단하기 위한 개폐구(117)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 플런저(120)를 포함할 수 있다.

이 플런저(120)는 막대형상으로 형성되어 개폐구(117)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

그리고, 플런저(120)의 단부에는 헤드부(121)가 형성되고, 헤드부(121)의 내부에 탄성시트(123)가 설치되어 플런저(120)의 이동에 따라 헤드부(121)의 탄성시트(123)가 개폐구(117)에 밀착되어 개폐구(117)를 폐쇄하거나, 개폐구(117)에서 이격되어 개폐구(117)를 개방할 수 있다.

한편, 플런저(120)의 둘레에는 하기에 설명할 완충유체(BF)가 이동하는 이동통로(125)가 형성될 수 있으며, 이동통로(125)는 플런저(120)의 길이방향을 따라 상하로 관통하거나, 플런저(120)의 외면에 길이방향을 따라 홈을 형성하는 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 이동통로(125)는 플런저(120)의 원주방향으로 복수 개가 형성될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 플런저하우징(130)을 포함할 수 있다.

플런저하우징(130)은 내부가 관통된 원통형상으로 형성될 수 있으며, 플런저(120)가 내부에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 플런저하우징(130)의 일단으로 플런저(120)가 출몰하여 개폐구(117)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

여기서, 플런저하우징(130)의 일단은 개폐구(117)와 마주하는 끝단일 수 있다.

그리고, 플런저하우징(130)은 플런저(120)가 유로(115)를 개방 또는 폐쇄하도록 슬라이딩 이동할 때 플런저(120)의 이동을 가이드할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 코일(140)을 포함할 수 있다.

이 코일(140)은 플런저(120)가 자력에 의해 플런저하우징(130)에서 슬라이딩 이동할 수 있도록 공급되는 전기에 의해 자력을 발생할 수 있다.

한편, 코일(140)은 플런저하우징(130)의 둘레에 플런저하우징(130)의 원주방향을 따라 권선하는 형태로 설치될 수 있으며, 코일(140)은 보빈에 권취되고, 보빈의 중앙에 플런저하우징(130)이 삽입되는 형태로 설치될 수 있다.

그리고, 코일(140)은 코일커버(141)에 감싸져 밸브바디(110)의 플런저(120)가 개폐구(117)와 대응되는 위치에 위치되도록 밸브바디(110)에 설치될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 코어부(150)를 포함할 수 있다.

이 코어부(150)는 플런저하우징(130)의 끝단을 밀폐하여 플런저하우징(130)에서 플런저(120)의 이탈을 방지할 수 있으며, 코어부(150)는 코일(140)에서 발생하는 자력에 의해 플런저(120)가 플런저하우징(130)의 내부로 삽입된 상태에서 코일(140)에 자력이 상실되면 탄성력에 의해 플런저(120)를 플런저하우징(130)에서 돌출시킬 수 있다.

예를 들어 코어부(150)는 플런저(120)가 유로(115)의 개폐구(117)를 밀폐한 상태에서 코일(140)에 자력이 발생하면, 플런저하우징(130)의 내부로 삽입되면서 개폐구(117)를 개폐하고, 자력이 소멸되면 플런저(120)가 개폐구(117)를 다시 밀폐하도록 코어부(150)가 탄성력에 의해 플런저(120)를 개폐구(117)가 위치한 방향으로 밀어낼 수 있다.

코어부(150)는 플런저하우징(130)에서 플런저(120)가 출몰하는 일단의 반대방향에 위치된 타단에 설치되어 플런저하우징(130)의 타단을 밀폐할 수 있다.

코어부(150)는 코어본체(151)를 포함할 수 있다.

코어본체(151)는 플런저하우징(130)의 타단에 끼워져 플런저하우징(130)을 밀폐할 수 있다.

코어본체(151)의 중앙에는 플런저하우징(130)의 길이방향으로 관통된 유체주입구(153)가 형성될 수 있다.

그리고, 코어본체(151)의 유체주입구(153)에는 플런저(120)를 탄성력에 의해 밀어내는 코어핀(155)이 플런저(120)를 향해 출몰하도록 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있다.

한편, 유체주입구(153)에서 코어핀(155)이 위치되는 방향의 반대방향에는 유체주입구(153)를 폐쇄하는 밀폐볼(157)이 유체주입구(153)를 밀폐하도록 압입되어 설치될 수 있다.

이때, 밀폐볼(157)이 위치되는 유체주입구(153)의 부분은 밀폐볼(157)이 압입되어 유체주입구(153)로 충전되는 완충유체와 유체주입구(153)에서 코어핀(155)을 지지하는 코어스프링(159)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 밀폐볼(157)이 위치되는 유체주입구(153)에는 밀폐볼(157)의 직경보다는 작은 직경을 가져 밀폐볼(157)이 강제적으로 압입되는 압입부(153b)와 밀폐볼(157)을 압입 시 밀폐볼(157)이 유체주입구(153)의 하부로 이탈을 방지하기 위해 밀폐볼(157)의 압입 위치를 제한하도록 내측에서 돌출되는 걸림턱(153a)이 형성될 수 있다.

코어핀(155)은 막대형상으로 형성될 수 있으며, 코어핀(155)의 끝단은 코어핀(155)의 둘레보다 더 큰 둘레를 가지도록 형성되어 유체주입구(153)에 끝단이 걸쳐져 코어본체(151)에서 코어핀(155)의 이탈을 방지할 수 있다.

코어부(150)는 코어스프링(159)을 포함할 수 있다.

코어스프링(159)은 유체주입구(153)에 설치된 밀폐볼(157)과 코어핀(155)의 사이에 설치되어 코어스프링(159)의 탄성력에 의해 지지할 수 있다.

그리고, 코어스프링(159)의 탄성력은 플런저(120)를 이동시키기 위한 자력보다는 작아 플런저(120)가 자력에 의해 이동 시 코어스프링(159)에 의해 이동이 저지되는 것을 방지할 수 있다.

물론, 코어핀(155)이 탄성력에 의해 플런저(120)을 지지하기 때문에 코어핀(155)은 플런저(120)의 이동속도를 감속시키는 기능을 완충유체(BF)와 함께 수행할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 완충유체(BF)를 포함할 수 있다.

이 완충유체(BF)는 완충유체(BF)의 저항에 의해 플런저(120)의 이동속도를 감소시켜 플런저(120)의 이동에 따라 발생하는 충돌소음의 발생을 방지할 수 있다.

완충유체(BF)는 유체주입구(153)를 통해 플런저(120)와 코어부(150)의 사이에 충전될 수 있다.

그리고, 완충유체(BF)는 점도에 따라 압축력 및 저항성이 달라져 플런저(120)의 이동속도를 조절할 수도 있으며, 완충유체(BF)는 실리콘 오일로 구현될 수 있다.

완충유체(BF)는 코어부(150)와 플런저(120)의 사이에 충전된 상태에서 자력의 발생으로 플런저(120)가 코어부(150)가 위치된 방향으로 이동하면 가압되면서 플런저(120)의 이동통로(125)를 통해 플런저(120)의 하부로 이동하여 플런저(120)에 저항을 발생시키는 형태로 플런저(120)의 이동속도를 감소시켜 플런저(120)와 코어부(150)와 맞닿으면서 발생하는 충격소음의 발생을 감소시킬 수 있다.

그리고, 자력이 소멸되어 코어핀(155)에 의해 코어부(150)에서 플런저(120)가 이격되면 하부에 위치된 완충유체(BF)가 플런저(120)의 이동통로(125)를 통해 다시 플런저(120)와 코어부(150)로 이동하면서 플런저(120)에 저항을 발생시켜 플런저(120)가 개폐구(117)에 안착되면서 발생하는 충격소음의 발생을 감소시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 플랙시블커버(135)를 포함할 수 있다.

이 플랙시블커버(135)는 유로(115)를 지나는 유체가 플런저하우징(130)과 플런저(120)의 사이로 유입되는 것을 방지함과 동시에 플런저(120)와 코어부(150)의 사이에 충전된 완충유체(BF)가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 플랙시블커버(135)는 탄성력을 갖는 재료로 형성될 수 있으며, 플런저하우징(130)에서 플런저(120)가 이동하는 거리를 확보하도록 플랙시블커버(135)부는 주름진 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 플랙시블커버(135)는 플런저하우징(130)에서 코어부(150)가 위치되는 방향의 반대방향에서 플런저하우징(130)과 플런저(120)를 연결하여 밀폐하도록 설치될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 다이어프램(160), 및 프램스프링(161)을 포함할 수 있다.

다이어프램(160)은 판의 형상으로 형성되어 밸브바디(110)와 유로(115)의 사이를 구획하도록 설치될 수 있다. 그리고 다이어프램(160)은 유로(115)를 지나는 유체가 역류하는 것을 방지하거나, 유체에 포함된 이물질을 걸러내어 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 다이어프램(160)에는 개폐구(117)가 설치되어 플런저(120)가 개폐구(117)에 밀착하여 위치할 때, 충격을 흡수할 수 있다.

그리고, 다이어프램(160)에서 개폐구(117)가 설치되는 부분에는 자력에 의해 플런저(120)가 개폐구(117)에서 이격될 때, 플런저(120)를 탄성력에 의해 밀어내어 용이하게 이격되도록 플런저(120)의 헤드부(121)를 탄성력에 지지하는 프램스프링(161)이 설치될 수 있다.

프램스프링(161)은 헤드부(121)가 개폐구(117)에 밀착한 경우, 압축되어 탄성력이 축적되고, 플런저(120)가 자력에 의해 개폐구(117)에서 이격되면, 축적된 탄성력에 의해 플런저(120)를 밀어낼 수 있다.

이때, 프램스프링(161)의 탄성력은 코어스프링(159)의 탄성력보다는 작은 탄성력을 가지도록 형성되어 코어스프링(159)이 코어핀(155)을 탄성력에 의해 플런저(120)를 밀어낼 때, 프램스프링(161)을 압축하며 플런저(120)가 개폐구(117)에 밀착하도록 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 밸브바디(110)의 개폐구(117)가 형성된 부분에 플런저(120)가 위치되고, 플런저(120)는 플런저하우징(130)에서 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 플런저하우징(130)의 일단에서 출몰하며, 플런저하우징(130)의 타단에는 플런저(120)의 이탈을 방지함과 동시에 플런저(120)를 탄성력에 의해 밀어내기 위한 코어부(150)가 설치된다.

플런저하우징(130)에서 개폐구(117)가 위치되는 단부에는 플랙시블커버(135)가 플런저(120)와 플런저하우징(130)의 사이를 밀폐하도록 설치된다.

그리고, 플런저하우징(130)의 둘레에는 코일(140)이 설치한 상태에서, 코일(140)은 플런저하우징(130)과코일커버(141)에 감싸져 밸브바디(110)에 결합된다.

한편, 코어부(150)는 코어본체(151)가 플런저하우징(130)의 단부를 밀폐하도록 설치되며, 코어본체(151)에는 외부로부터 플런저하우징(130)의 내부로 완충유체(BF)를 충전할 수 있도록 유체주입구(153)과 관통하여 형성된다.

그리고, 유체주입구(153)를 통해 코어본체(151)와 플런저(120)의 사이에 완충유체(BF)를 충전하고, 완충유체(BF)가 충전되면, 유체주입구(153)에 코어핀(155)과 코어스프링(159)을 차례로 삽입한 후, 밀폐볼(157)를 강제적으로 유체주입구(153)의 압입부(153b)에 압입하여 유체주입구(153)을 밀폐하는 동시에 코어핀(155)과 코어스프링(159)의 이탈을 방지한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 밸브바디(110)를 통해 유체를 공급하기 위해 코일(140)에 전기를 인가하면, 코일(140)에서 자력이 발생하고, 자력에 의해 플런저(120)가 코어부(150)가 위치된 방향으로 이동한다(도 1 참조).

이때, 코어부(150)와 플런저(120)의 사이에는 완충유체(BF)가 채워져 완충유체(BF)에 의해 플런저(120)의 이동속도가 감소하면서 코어부(150)에 밀착되어 코어부(150)와 플런저(120)의 밀착에 따른 충격소음의 발생을 방지할 수 있다.

그리고, 코어부(150)와 플런저(120)의 사이에 위치되는 완충유체(BF)는 플런저(120)에 의해 가압되면서, 플런저(120)에 형성된 이동통로(125)를 통해 플런저(120)의 하부로 이동하여 플랙시블커버(135)에 수용된다.

반면, 가스의 공급을 차단하기 위해 전기의 공급이 차단되면, 플런저(120)에 의해 코어본체(151)로 삽입된 코어핀(155)이 탄성력에 의해 코어본체(151)에서 돌출되면서, 개폐구(117)를 밀폐하는 방향으로 플런저(120)를 이동시킨다(도 2 참조).

이때, 플런저(120)에 의해 플랙시블커버(135)에 수용된 완충유체(BF)를 압축하면서 이동속도가 감소되어 개폐구(117)와 맞닿는 플런저(120)에 의해 발생하는 충격소음의 발생을 방지할 수 있다.

그리고, 플런저(120)에 의해 가압되는 완충유체(BF)는 플런저(120)의 둘레에 형성된 이동통로(125)를 통해 다시 플런저(120)와 코어부(150)의 사이로 위치된다.

한편, 플런저(120)가 코어핀(155)에 의해 코어부(150)에서 밀려나면 플런저(120)의 헤드부(121)가 개폐구(117)에 안착되어 유로(115)를 차단함으로써, 가스의 공급을 차단할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 코어부(150)와 플런저(120)의 사이에 완충유체(BF)가 충전되어 플런저(120)의 이동속도를 감소시켜 플런저(120)의 작동에 따른 충격소음의 발생을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)를 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 부호를 변기하고, 동일한 구성은 작용과 효과가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 속도제어부재(170)를 더 포함할 수 있다.

이 속도제어부재(170)는 완충유체(BF)에 의해 저항하여 이동하는 플런저(120)의 이동속도를 제어할 수 있다.

속도제어부재(170)는 유체를 공급하기 위해 개폐구(117)를 개방할 때보다 차단할 때, 플런저(120)가 더 신속히 이동하여 차단하도록플런저(120)의 이동속도를 제어할 수 있다.

한편, 속도제어부재(170)는 판의 형상으로 형성되어 코어부(150)와 마주하는 플런저(120)의 부분에 고정설치될 수 있으며, 속도제어부재(170)에는 플런저(120)의 이동통로(125)와 대응되는 부분에서 이동통로(125)를 일부 밀폐하는 휨막이부(171)가 돌출되어 형성될 수 있다.

휨막이부(171)는 속도제어부재(170)에서 탄성변형되어 휘어지거나, 휘어진 상태에서 초기형상으로 복귀되어 이동통로(125)를 이동하는 완충유체(BF)에 저항하여 플런저(120)의 이동속도를 제어할 수 있다.

한편, 휨막이부(171)는 속도제어부재(170)에서 이동통로(125)를 일부 폐쇄하도록 돌출되어 형성될 수 있으며, 휨막이부(171)는 이동통로(125)의 상부에 걸쳐질 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 외부에서 완충유체(BF)를 충전하거나, 보충하도록 구성될 수 있다.

제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)은 유체주입구(153)의 외측단부가 유체주입구(153)의 내측보다는 직경이 좁게 형성되고, 밀폐볼(157)이 유체주입구(153)에 압입되는 것이 아니라, 유체주입구(153)의 내측에 유체주입구(153)에서 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.

그리고, 코어스프링(159)은 일단이 코어핀(155)을 지지하고, 타단은 밀폐볼(157)을 지지하여 코어핀(155)을 플런저(120)가 위치된 방향으로 밀어내도록 탄성력에 의해 지지함과 동시에 밀폐볼(157)을 유체주입구(153)의 입구가 좁은 외측단을 향해 탄성력에 의해 밀착시키도록 설치된다.

그리고, 코어핀(155)의 둘레에는 유체주입구(153)으로 주입되는 유체를 코어부(150)와 플런저(120)의 사이로 주입할 수 있는 주입유로(미도시)가 형성될 수 있으며, 주입유로는 코어핀(155)의 길이방향을 따라 오목한 홈의 형태로 코어핀(155)의 둘레에 복수 개가 형성될 수 있다.

여기서, 코어스프링(159)은 하나의 코어스프링(159)이 밀폐볼(157)과 코어핀(155)을 탄성력에 의해 지지하여 구조가 간단하고 용이하게 제작할 수 있으며, 부품수를 감소시켜 제작비용을 감소시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 무소음 솔레노이드 밸브(100)는 플런저(120)가 가스의 공급을 차단하도록 개폐구(117)를 밀폐한 상태에서 유로(115)를 개방하기 위해 코일(140)에 전기가 인가되면, 코일(140)에서 발생하는 자력에 의해 코어부(150)가 위치된 방향으로 플런저(120)가 이동한다(도 5 참조).

이때, 플런저(120)와 코어부(150)의 사이에 위치되는 완충유체(BF)가 플런저(120)에 의해 가압되면서 플런저(120)의 이동속도를 감소시키고, 플런저(120)에 가압되는 완충유체(BF)는 이동통로(125)를 통해 플런저(120)의 하부로 이동하는데, 완충유체(BF)가 이동통로(125)로 진입할 때, 휨막이부(171)가 이동통로(125)의 일부를 폐쇄하기 때문에 이동통로(125)를 완전히 개방할 때보다 저항성을 증가시켜 플런저(120)의 이동속도를 더 감소시킨다.

이에 따라 코어부(150)와 플런저(120)가 맞닿는 충격소음의 발생을 제1 실시예보다 더 감소시킬 수 있다.

반면, 플런저(120)가 개폐구(117)를 개방한 상태에서 유체의 공급을 차단하기 위해 코일(140)에 공급되는 전기의 공급이 차단되면, 코일(140)에서 발생하는 자력이 소멸되고, 코어본체(151)의 내부에 플런저(120)에 의해 삽입되었던 코어핀(155)이 돌출되면서 플런저(120)를 코어부(150)에서 밀어낸다(도 4 참조).

한편, 코어핀(155)에 의해 밀려나는 플런저(120)는 하부에 위치되는 완충유체(BF)를 가압하여 이동속도가 감소되며, 플런저(120)에 의해 가압되는 완충유체(BF)는 이동통로(125)를 통해 플런저(120)의 상부로 이동하며 플런저(120)와 코어부(150)의 사이 위치된다.

이때, 이동통로(125)로 이동하는 완충유체(BF)는 이동통로(125)를 일부 밀폐하였던 속도제어부재(170)의 휨막이부(171)를 가압하고, 완충유체(BF)에 의해 저항하는 휨막이부(171)는 코어부(150)가 위치된 방향으로 휘어지며 휨막이부(171)에 의해 일부 막힌 휨막이부(171)를 완전히 개방하여 완충유체(BF)에 의한 저항성을 감소시킨다.

이에 따라 제2 실시예서는 속도제어부재(170)에 의해 플런저(120)의 이동속도를 제어하여 유로(115)를 개방시 보다는 폐쇄시 신속하게 폐쇄를 함으로써, 유체의 누출사고의 발생 시 신속히 대처할 수 있다.

제2 실시예에서는 이동통로(125)가 속도제어부재(170)에 의해 일부 막힌 상태이기 때문에 제1 실시예와 동일한 이동속도를 가질 수 있도록 완충유체(BF)의 점도가 제1 실시예의 완충유체(BF)의 점도보다 더 낮은 완충유체(BF)를 사용할 수 있다.

한편, 제2 실시예에서 완충유체(BF)의 보충이 필요할 경우, 유체주입구(153)에 강제적으로 완충유체(BF)를 주입하면, 완충유체(BF)를 주입하는 압력에 의해 밀폐볼(157)이 밀려나면서 유체주입구(153)를 개방하여 충전되고, 완충유체(BF)의 주입이 완료되면, 밀폐볼(157)이 코어스프링(159)의 탄성력에 의해 유체주입구(153)이 밀착되면서, 유체주입구(153)를 밀폐하기 때문에 완충유체(BF)를 용이하게 충전 또는 보충할 수 있다.

따라서, 제2 실시예는 플런저(120)의 이동에 따른 소음의 발생을 방지함과 동시에 플런저(120)의 이동속도를 제어하여 유로(115)를 개방할 때보다 유로(115)를 폐쇄할 때 더 신속히 폐쇄함으로써, 유체 유출사고의 발생에 신속히 대응할 수 있다.

또한, 코어부(150)에 유체주입구(153)가 형성되어 완충유체(BF)를 용이하게 충전 및 보충할 수 있으며, 조립 후에 완충유체(BF)를 충전하여 조립성이 우수한 이점이 있다.

또한, 코어스프링(159)이 밀폐볼(157) 및 코어핀(155)을 함께 지지하는 기능을 수행하여 부품수를 감소시킴으로써, 제작비용을 감소시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 무소음 솔레노이드 밸브 110: 밸브바디
111: 유입구 113: 배출구
115: 유로 117: 개폐구
120: 플런저 121: 헤드부
123: 탄성시트 125: 이동통로
130: 플런저하우징 135: 플랙시블커버
140: 코일 141: 코일커버
150: 코어부 151: 코어본체
153: 유체주입구 155: 코어핀
157: 밀폐볼 159: 코어스프링
160: 다이어프램 161: 프램스프링
170: 속도제어부재 171: 휨막이부
BF: 완충유체

Claims

유체가 지나는 유로가 형성된 밸브바디,
상기 밸브바디에 설치되어 상기 유로를 개방 또는 차단하는 플런저,
상기 플런저가 상기 유로를 향해 출몰하도록 상기 플런저를 감싸며 상기 플런저의 이동을 가이드하는 플런저하우징,
상기 플런저하우징에 둘레에 위치되어 자력에 의해 상기 플런저가 상기 유로에서 이격되어 개방하도록 인가되는 전기에 의해 자력을 발생하는 코일,
상기 플런저하우징에서 상기 플런저가 출몰하는 방향의 반대방향에 설치되어 상기 코일에서 자력의 소멸 시 상기 플런저가 상기 유로를 밀폐하도록 상기 플런저하우징에서 상기 플런저를 상기 유로를 차단하는 방향으로 탄성력에 의해 밀어내는 코어부,
상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 충전되어 상기 플런저의 작동에 저항을 발생하여 상기 플런저의 이동에 따른 접촉소음의 발생을 방지하는 완충유체,
상기 플런저하우징에서 상기 코어부가 위치된 반대방향에 상기 플런저하우징과 상기 플런저의 단부를 감싸 상기 유로를 개방하도록 상기 플런저가 상기 코어부에 접촉된 상태에서 상기 코어부와 상기 플런저의 사이에 위치된 완충유체가 이동하여 수용되는 플랙시블커버, 및
상기 코어부에 형성되어 상기 플런저와 상기 코어부의 사이로 상기 완충유체를 충전하는 유체주입구를 포함하고,
상기 코어부는
상기 유체주입구가 관통 형성되며 상기 플런저하우징을 밀폐하는 코어본체,
상기 코어본체에서 상기 플런저가 위치되는 방향으로 출몰하도록 상기 유체주입구에 설치되어 상기 코일에서 자력의 소멸 시 상기 플런저가 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 코어본체에서 상기 플런저를 밀어내는 코어핀, 및
상기 유체주입구에 설치되어 상기 코어핀을 상기 플런저가 위치된 방향으로 탄성력에 의해 지지하는 코어스프링을 포함하는 무소음 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 유체주입구에 설치되어 상기 유체주입구를 밀폐하는 밀폐볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 무소음 솔레노이드 밸브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 플런저는
상기 플런저하우징에서 상기 플런저의 이동 시 상기 완충유체가 상기 플런저의 이동방향과 반대방향으로 이동하도록 상기 플런저의 둘레에 형성되는 이동통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 무소음 솔레노이드 밸브.
제4항에 있어서,
상기 플런저가 상기 유로를 개방하는 방향으로 이동하는 속도보다 상기 유로를 폐쇄하는 방향으로 이동하는 속도가 더 신속히 이동하여 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 플런저에 설치되어 상기 이동통로를 이동하는 상기 완충유체에 저항하는 속도제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무소음 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 속도제어부재는
상기 이동통로를 일부 폐쇄한 상태에서 상기 플런저가 상기 유로를 개방하는 방향으로 이동할 때, 일부 막힌 상기 이동통로를 상기 완충유체의 저항에 의해 유연하게 휘어져 상기 이동통로를 개방하는 휨막이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무소음 솔레노이드밸브.