KR102207580B1 - 2연전자밸브 - Google Patents

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KR102207580B1
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Abstract

밸브체(21, 22)를 일단에 연결한 각 가동철심(31, 32)과, 가동철심이 슬라이딩자유롭게 삽입된 가이드통(41, 42)과, 가이드통의 타단부 내주에 배치된 고정철심(51, 52)과, 가이드통을 둘러싸는 전자코일(71, 72)과, 가이드통의 타단측에 배치된 자성판(81)을 구비하는 전자밸브에 있어서, 전자코일에 무리한 압력하중을 작용시키는 일 없이 고정철심의 자성판 대향면(5a)을 자성판에 맞닿을 수 있도록 한다.
가이드통(41, 42)에, 고정철심(51, 52)의 외주면의 凹홈(5b)에 계합(係合)하여, 고정철심의 자성판 대향면(5a)이 가이드통의 타단과 면일 또는 가이드통의 타단으로부터 돌출하는 상태에서 고정철심을 고정하는 코킹부(4b)를 형성한다. 바람직하게는, 자성판 대향면(5a)의 일부에, 자성판(81)에 형성된 투공(8a)에 삽통(揷通)되는 돌기(5c)를 돌출설치하고, 돌기의 선단부에 설치된 스프링수용부(5c)와 자성판(81)의 사이에 스프링(9)을 개설한다.

Description

2연전자밸브{Solenoid Valve}
본 발명은, 주로 연소장치에서 사용하는 전자밸브에 관한 것이다.
종래, 이와 같은 종류의 전자밸브는, 밸브체와, 밸브체를 일단에 연결한 가동철심과, 가동철심이 슬라이딩자유롭게 삽입된 가이드통과, 가동철심의 타단에 대향하도록 가이드통의 타단부 내주에 배치된 고정철심과, 가동철심을 고정철심으로부터 이격하는 방향으로 부세(付勢)하는 밸브스프링과, 가이드통을 덮도록 배치된 전자코일과, 가이드통의 타단측에 배치된 자성판을 구비하고, 전자코일로의 통전에 의해 자성판을 통하여 고정철심에 전달되는 자력에 의해 가동철심을 고정철심에 흡착시키도록 하고 있다.
여기에서, 자성판으로부터 고정철심에 효율 좋게 자력이 전달되도록, 고정철심의 자성판에 대향하는 자성판 대향면을 자성판에 맞닿게 할 필요가 있다. 그런데, 종래는, 고정철심의 자성판 대향면의 일부에, 자성판에 형성된 투공(透孔)에 삽통(揷通)되는 돌기를 돌출설치하고, 투공으로부터 돌출하는 돌기의 선단부를 코킹함으로써 자성판 대향면을 자성판에 맞닿게 하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
그러나, 상기 종래예의 것에서는, 돌기선단부의 코킹을 위해 자성판이 전자코일측에 눌려지기 때문에, 코킹이 너무 강한 경우, 전자코일에 무리한 압축하중이 작용하고, 전자코일의 보빈의 변형이 발생할 우려가 있다.
JP 2010-164104 A
본 발명은, 이상의 점을 감안하여, 전자코일에 무리한 압축하중을 작용시키지 않고 고정철심의 자성판 대향면을 자성판에 맞닿을 수 있게 한 전자밸브를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 제1과 제2의 각 밸브체와, 제1과 제2의 각 밸브체를 일단에 연결한 제1과 제2의 각 가동철심과, 제1과 제2의 각 가동철심이 슬라이딩 자유롭게 삽입된 제1과 제2의 각 가이드통과, 제1과 제2의 각 가동철심의 타단에 대향하도록 제1과 제2의 각 가이드통의 타단부 내주에 배치된 제1과 제2의 각 고정철심과, 제1과 제2의 각 가동철심을 제1과 제2의 각 고정철심으로부터 이격하는 방향에 부세(付勢)하는 제1과 제2의 각 밸브스프링과, 제1과 제2의 각 가이드통을 둘러싸도록 배치된 제1과 제2의 각 전자코일과, 제1과 제2의 양 가이드통의 타단측에 제1과 제2의 양 고정철심에 걸치도록 배치된 제1자성판과, 제1과 제2의 양 가이드통의 일단측에 양 가이드통에 걸치도록 배치된 제2자성판을 구비하는 2연 전자밸브에 있어서,
제1과 제2의 양 자성판을 연결하는 자성측판을 생략하여, 제1가동철심으로부터 제1 고정철심과 제1자성판과 제2고정철심과 제2가동철심과 제2자성판을 경유하여 제1가동철심으로 되돌아 오는 공용자기통로를 형성하여, 제1전자코일과 제2전자코일에 서로 역방향의 전류를 흘려, 제1과 제2의 각 가동철심을 제1과 제2의 각 고정철심에 흡착시키도록 함과 동시에,
제1과 제2의 각 가이드통에 제1과 제2의 각 고정철심의 외주면에 형성된 凹홈에 계합(係合)하여 제1과 제2의 각 고정철심을 고정하는 코킹부를 형성하고, 코킹부에 의해 제1과 제2의 각 고정철심을 고정한 상태에는, 제1과 제2의 각 고정철심의 제1자성판에 대향하는 자성판 대향면이 제1과 제2의 각 가이드통의 타단과 면일 또는 제1과 제2의 각 가이드통으로 부터 돌출하고, 제1과 제2의 양 가이드통의 타단측에 제1 자성판을 배치함으로써, 제1과 제2의 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1자성판에 맞닿는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제1과 제2의 각 고정철심이 제1과 제2의 각 가이드통에 고정되기 때문에, 제1과 제2의 각 가이드통의 타단측에 제1 자성판을 배치하면, 각 가이드통의 타단과 면일 또는 이것으로부터 돌출하는 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1 자성판에 맞닿는다. 따라서, 제1 자성판을 전자코일측에 누르도록 코킹을 실시하는 것과 다르고, 전자코일에 무리한 압축하중을 작용시키는 일이 없이 각 고정철심의 자성판 대향면을 제1 자성판에 맞닿게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 제1과 제2의 고정철심의 자성판 대향면의 일부에, 제1 자성판에 형성한 투공에 삽통(揷通)되는 돌기가 돌출설치되고, 투공으로부터 돌출하는 돌기의 선단부에 마련된 스프링수용부와 제1 자성판과의 사이에 스프링이 개설되고, 이 스프링의 부세력(付勢力)으로 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1 자성판에 맞닿은 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 전자밸브조립시에, 제1과 제2의 각 가이드통에 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1 자성판으로부터 이격하는 방향의 힘이 작용하더라도, 이 힘보다 스프링의 부세력(付勢力)이 강하면, 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1 자성판으로부터 이격하는 일이 없이, 신뢰성이 향상된다.
본 발명에 따르면, 고정철심이 가이드통에 고정되기 때문에, 가이드통의 타단측에 자성판을 배치하면, 가이드통의 타단과 면일 또는 이것으로부터 돌출하는 고정철심의 자성판 대향면이 자성판에 맞닿는다. 따라서, 자성판을 전자코일측에 누르도록 코킹을 실시하는 것과 다르고, 전자코일에 무리한 압축하중을 작용시키는 일이 없이 고정철심의 자성판 대향면을 자성판에 맞닿게 할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예의 전자밸브를 내장한 제로가버너의 단면도이다.
도 2는, 도 1의 전자밸브의 부분 확대단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제2실시예의 전자밸브의 단면도이다.
도 1을 참조하여, 1은, 버너로의 가스공급로에 개설하는 제로가버너(100)에 내장된 본 발명의 실시예의 전자밸브인 2연전자밸브를 나타내고 있다. 제로가버너(100)는, 입구실(101)과, 입구실(101)에 대해서 제1밸브시트(102)로 구획된 중간실(103)과, 중간실(103)에 대해서 제2밸브시트(104)로 구획된 제1압력실(105)과, 중간실(103)에 대해서 제3밸브시트(106)로 구획된 출구실(107)과, 출구실(107)에 대해서 제1다이어프램(108)으로 구획된, 제1압력실(105)에 연통로(109)를 통하여 연통하는 제2압력실(110)과, 제2압력실(110)에 연통하는 연통로(111)에 대해서 제4밸브시트(112)로 구획된, 출구실(107)에 연통로(113)를 통하여 연통함과 동시에 제1압력실(105)에 도면 표시를 생략한 연통로를 통하여 연통하는 제3압력실(114)과, 제3압력실(114)에 대해서 제2다이어프램(115)으로 구획된 대기압실(116)과, 제1밸브시트(102)에 형성된 제1밸브홀(102a)을 개폐하는 2연전자밸브(1)의 제1밸브체(21)와, 제2밸브시트(104)에 형성된 제2밸브홀(104a)을 개폐하는 2연전자밸브(1)의 제2밸브체(22)와, 제1다이어프램(108)에 연결되고, 제3밸브시트(106)에 형성된 제3밸브홀(106a)을 개폐하는 제1다이어프램밸브(117)와, 제2다이어프램(115)에 연결되고, 제4밸브시트(112)에 형성된 제4밸브홀(112a)을 개폐하는 제2다이어프램밸브(118)와, 제1다이어프램밸브(117)를 하방의 폐색측에 부세(付勢)하는 제1스프링(119)과, 제2다이어프램밸브(118)를 하방의 폐색측에 부세(付勢)하는 제2스프링(120)을 구비하고 있다. 그리고, 제1과 제2의 양 밸브체(21, 22)를 밸브열림상태로 하면, 공지된 바와 같이 입구실(101)로부터 출구실(107)에 가스가 흐르고, 입구실(101)의 가스압(1차압)이 변동하더라도, 출구실(107)의 가스압(2차압)은 대기압으로 유지된다.
도 2도 참조하여, 2연전자밸브(1)는, 상술한 제1과 제2의 각 밸브체(21, 22)와, 제1과 제2의 각 밸브체(21, 22)를 일단(하단)에 연결한 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)과, 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)이 슬라이딩자유롭게 삽입된 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)과, 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)의 타단(상단)에 대향하도록 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)의 상단부 내주에 배치된 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)과, 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)을 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)으로부터 이격하는 방향에 부세(付勢)하는 제1과 제2의 각 밸브스프링(61, 62)을 구비하고 있다. 그리고, 제1과 제2의 각 밸브체(21, 22)는, 제1과 제2의 각 밸브홀(102a, 104a)를 폐색하는 폐색측에 제1과 제2의 각 밸브스프링(61, 62)으로 부세(付勢)되는 상시폐색형이다.
2연전자밸브(1)는, 추가로, 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)을 둘러 싸도록 배치된 제1과 제2의 각 전자코일(71, 72)과, 제1과 제2의 양 가이드통(41, 42)의 상단측에 제1과 제2의 양 고정철심(51, 52)에 걸치도록 배치된 제1자성판(81)과, 제1과 제2의 양 가이드통(41, 42)의 하단측에 양 가이드통(41, 42)에 걸치도록 배치된 제2자성판(82)을 구비하고 있다. 여기에서, 일반적으로는, 제1과 제2의 양 자성판(81, 82)을 연결하는 자성측판이 설치되지만, 본 실시예에서는 자성측판을 생략하여, 제1가동철심(31)으로부터 제1고정철심(51)과 제1자성판(81)과 제2고정철심(52)과 제2가동철심(32)과 제2자성판(82)을 경유하여 제1가동철심(31)으로 되돌아오는 공용자기통로가 구성되도록 하고 있다. 그리고, 제1전자코일(71)과 제2전자코일(72)에 서로 역방향의 전류가 흘렀을 때, 제1자성판(81)을 통하여 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)에 전달되는 자력에 의해, 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)이 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)에 흡착되고, 그 후, 제1전자코일(71)과 제2전자코일(72)의 일방, 예를 들면, 제1전자코일(71)에만 전류가 흐르는 것 만으로, 제1과 제2의 각 가동철심(31, 32)이 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)에 흡착한 상태, 즉, 제1과 제2의 각 밸브체(21, 22)가 개변한 상태로 유지되고, 전력절약화를 도모할 수 있도록 하고 있다.
또한, 제2자성판(82)은, 제로가버너(100)의 상면에 취부되는 덮개판(121)상에 재치되어 있고, 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)의 하단부를 제2자성판(82) 및 덮개판(121)에 관통시키고 있다. 그리고, 각 가이드통(41, 42)의 하단에 플랜지부(4a)를 형성하여, 덮개판(121)의 하면의 패킹(122)을 플랜지부(4a)의 상면에 밀착시키고, 밀봉성을 확보할 수 있도록 하고 있다. 상술한 제1밸브스프링(61)은, 제1가이드통(41)의 하단의 플랜지부(4a)와 제1밸브체(21)와의 사이에 개설되고, 제2밸브스프링(62)은, 제2고정철심(52)과 제2가동철심(22)과의 사이에 개설되어 있다. 또한, 제1과 제2의 각 전자코일(71, 72)의 보빈(7a)과 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)과의 사이에는, 중간에 스프링(7b)을 끼워서 상하 한 쌍의 칼라(collar)(7c, 7c)가 끼워져서 삽입되어 있다.
그런데, 제1자성판(81)과 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)과의 사이에서 자력이 효율 좋게 전달되도록 하기 위해서는, 각 고정철심(51, 52)의 상단의 제1자성판(81)에 대향하는 자성판 대향면(5a)을 제1자성판(81)에 맞닿게 할 필요가 있다. 여기에서, 각 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)을 종래예와 같은 이것에 돌출설치하는 돌기의 코킹에 의해 제1자성판(81)에 맞닿게 한 것에서는, 코킹을 위해 제1자성판(81)이 제1과 제2의 각 전자코일(71, 72)측에 눌려지고, 코킹이 너무 강한 경우, 전자코일(71, 72)에 무리한 압축하중이 작용하여, 전자코일(71, 72)의 보빈(7a)의 변형을 발생시킬 우려가 있다.
그런데, 본 실시예에서는 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)에, 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)의 외주면에 형성된 凹홈(5b)에 계합(係合)하여 각 고정철심(51, 52)을 고정하는 코킹부(4b)를 형성하고 있다. 그리고, 코킹부(4b)에 의해 고정철심(51, 52)을 고정한 상태에서는, 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 가이드통(41, 42)의 상단과 면일하게 되고, 가이드통(41, 42)의 상단측에 제1자성판(81)을 배치함으로써, 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 제1자성판(81)에 맞닿도록 하고 있다. 그리고, 코킹부(4b)에 의해 고정철심(51, 52)을 고정한 상태로, 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 가이드통(41, 42)의 상단으로부터 어느 정도 돌출하도록 해도 좋다. 또한, 제1자성판(81)은, 덮개판(121)상에 취부되는 역U자형상의 누름부재(123)에 의해 상방으로부터 눌려 있다.
본 실시예에 따르면, 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)이 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)에 고정되기 때문에, 가이드통(41, 42)의 상단측에 제1자성판(81)을 배치하면, 가이드통(41, 42)의 상단과 면일 또는 이것으로부터 돌출하는 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 제1자성판(81)에 맞닿는다. 따라서, 제1자성판(81)을 전자코일(71, 72)측에 누르도록 코킹을 실시하는 것과 달리, 전자코일(71, 72)에 무리한 압축하중을 작용시키는 것이 없이 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)을 제1자성판(81)에 맞닿게 할 수 있다.
단, 제1과 제2의 각 가이드통(41, 42)의 플랜지부(4a)가 패킹(122)의 압축반력에 의해 하방으로 휜 경우, 가이드통(41, 42)이 하방으로 벗어나서, 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 제1자성판(81)으로부터 분리되어 버린다.
이어서, 이러한 결점을 해소한, 도 3에 나타내는 제2실시예에 대해서 설명한다. 제2실시예의 기본적인 구성은 상기 제1실시예의 것과 특별히 다르지 않고, 제1실시예와 동일한 부재, 부위에는 상기와 동일한 부호를 붙이고 있다. 제2실시예의 제1실시예와의 차이점은, 이하와 같다.
즉, 제2실시예에서는, 제1과 제2의 각 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)의 일부에, 제1자성판(81)에 형성된 투공(8a)에 삽통(揷通)되는 돌기(5c)를 돌출설치하고, 투공(8a)으로부터 돌출하는 돌기(5c)의 선단부(상단부)에 스프링수용부(5d)를 설치하여, 스프링수용부(5d)와 제1자성판(81)과의 사이에 스프링(9)을 개설하여, 고정철심(51, 52)을 제1자성판(81)에 대하여 스프링(9)에 의해 상방으로 부세(付勢)하고 있다. 그리고, 도 3에 나타내는 것에서는, 스프링(9)으로서 판스프링을 이용하고 있지만, 코일스프링을 이용해도 좋다. 또한, 스프링수용부(5d)를 돌기(5c)에 일체로 형성한 차양부로 구성되어 있지만, 돌기(5c)의 선단부에 장착하는 스냅링으로 스프링수용부(5d)를 구성하는 것도 가능하다.
제2실시예에 따르면, 스프링(9)의 부세력(付勢力)을 플랜지부(4a)가 패킹(122)의 압축반력에 의해 하방으로 휘는 것을 저지할 수 있는 강도로 설정함으로써, 가이드통(41, 42)이 하방으로 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 스프링(9)의 부세력(付勢力)에 의해, 고정철심(51, 52)의 자성판 대향면(5a)이 제1자성판(81)에 맞닿은 상태로 유지된다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시예의 전자밸브는, 제로가버너(100)용의 2연전자밸브(1)이지만, 다른 용도의 2연전자밸브나 밸브체가 1개의 통상의 전자밸브에도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 제1자성판(81)과 제2자성판(82)을 연결하는 자성측판이 생략되어 있지만, 자성측판을 갖는 전자밸브에도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.
1: 2연전자밸브 (전자밸브) 밸브 21, 22: 밸브체
31, 32: 가동철심 41, 42: 가이드통
4b: 코킹부 51, 52: 고정철심
5a: 자성판 대향면 5b: 凹홈
5c: 돌기 5d: 스프링수용부
61, 62: 밸브스프링 71, 72: 전자코일
81: 제1자성판 (자성판) 9: 스프링

Claims (2)

  1. 제1과 제2의 각 밸브체와, 제1과 제2의 각 밸브체를 일단에 연결하는 제1과 제2의 각 가동철심과, 제1과 제2의 각 가동철심이 슬라이딩 자유롭게 삽입된 제1과 제2의 각 가이드통과, 제1과 제2의 각 가동철심의 타단에 대향하도록 제1과 제2의 각 가이드통의 타단부 내주에 배치된 제1과 제2의 각 고정철심과, 제1과 제2의 각 가동철심을 제1과 제2의 각 고정철심으로 부터 이격하는 방향에 부세(付勢)하는 제1과 제2의 각 밸브스프링과, 제1과 제2의 각 가이드통을 둘러싸도록 배치된 제1과 제2의 각 전자코일과, 제1과 제2의 양 가이드통의 타단측에 제1과 제2의 양 고정철심에 걸치도록 배치된 제1자성판과, 제1과 제2의 양 가이드통의 일단측에 양 가이드통에 걸치도록 배치된 제2자성판을 구비하는 2연 전자밸브에 있어서,
    제1과 제2의 양 자성판을 연결하는 자성측판을 생략하여, 제1가동철심으로부터 제1 고정철심과 제1자성판과 제2고정철심과 제2가동철심과 제2자성판을 경유하여 제1가동철심으로 되돌아 오는 공용자기통로를 형성하여, 제1전자코일과 제2전자코일에 서로 역방향의 전류를 흘려, 제1과 제2의 각 가동철심을 제1과 제2의 각 고정철심에 흡착시키도록 함과 동시에,
    제1과 제2의 각 가이드통에 제1과 제2의 각 고정철심의 외주면에 형성된 凹홈에 계합(係合)하여 제1과 제2의 각 고정철심을 고정하는 코킹부를 형성하고, 코킹부에 의해 제1과 제2의 각 고정철심의 제1자성판에 대향하는 자성판대향면이 제1과 제2의 각 가이드통의 타단과 면일 또는 제1과 제2의 각 가이드통의 타단으로부터 돌출하고, 제1과 제2의 양 가이드통의 타단측에 제1자성판을 배치함으로써, 제1과 제2의 각 고정철심의 자성판대향면이 제1자성판에 맞닿는 것을 특징으로 하는 2연 전자밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1과 제2의 각 고정철심의 상기 자성판대향면의 일부에, 상기 제1 자성판에 형성된 투공에 삽통(揷通)되는 돌기가 돌출설치되고, 투공으로부터 돌출하는 돌기의 선단부에 설치된 스프링수용부와 제1 자성판과의 사이에 스프링이 개설되며, 이 스프링의 부세력(付勢力)에 의해 제1과 제2의 각 고정철심의 자성판 대향면이 제1 자성판에 맞닿은 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 2연 전자밸브.
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