KR102249295B1 - 방폭형 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방폭형 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 내부에 작동실이 형성되는 하우징과, 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 작동실의 일측과 연통되며, 통로와 연통되도록 유로가 형성되는 밸브 블럭과, 작동실의 내부에서 유로를 개폐시키는 개폐유닛 및, 작동실의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 개폐유닛의 개폐 상태를 전환시키는 방폭 코일을 포함하며, 개폐유닛은 작동실의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드와, 방폭 코일의 자기력 형성 및 소멸에 의해 유로의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저 및, 작동실에 설치되며, 방폭 코일의 자기력 소멸시 로드를 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함한다.

Description

방폭형 솔레노이드 밸브{EXPLOSION-PROOF TYPE SOLENOID VALVE}

본 발명은 방폭형 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스풀이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있고, 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 스풀을 유로 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이한 방폭형 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 유체 이송관의 유로의 개폐를 자동으로 제어하기 위하여 유체 이송관의 적소에 여러 가지 타입의 개폐밸브가 설치되어 사용된다. 이러한 개폐밸브는 전기-공압식 밸브 액츄에이터의 작동에 의해 개폐작동을 한다.

그리고, 밸브 액츄에이터는 솔레노이드밸브에서 선택적으로 제공되는 공압 파이롯 신호에 의해 작동하면서 개폐밸브를 개폐 작동시킨다.

이러한 솔레노이드 밸브는, 전기적으로 작동하게 되므로, 작동 중에 전기부품에서 스파크(spark)가 발생하는 경우가 있는데, 이 경우 스파크에 의해 인화성 유체가 점화되어 폭발할 위험성이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 솔레노이드 밸브에는 방폭(폭발방지) 구조를 갖추고 있으며, 이러한 액츄에이터는 상부 케이스의 하부 끝단을 하부 케이스의 내측벽에 밀착하게 결하여 내부 공간을 밀폐하는 구조 등이 적용된다.

종래의 방폭형 솔레노이드 밸브는, 케이스와, 케이스의 내부에 설치되어, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시키는 코일과, 코일의 자기력에 의해 유로를 개폐시키기 위한 개폐유닛 등으로 구성된다.

그런데, 종래의 방폭형 솔레노이드 밸브 구조는 개폐유닛의 양 방향 개폐 동작(개방 및 폐쇄)을 제어해야 하므로, 전원 소모량이 많고, 개폐유닛의 개방 및 폐쇄 동작을 개별적으로 제어하는데 어려움이 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록실용 제20-0204737호(2000년09월18일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 방폭 밸브가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 방폭 코일의 자기력 형성시 스풀이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일의 자기력 소멸시 스풀이 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있고, 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 스풀을 유로 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이한 방폭형 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는, 내부에 작동실이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 유로가 형성되는 밸브 블럭과, 상기 작동실의 내부에서 상기 유로를 개폐시키는 개폐유닛 및, 상기 작동실의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛의 개폐 상태를 전환시키는 방폭 코일을 포함하며, 상기 개폐유닛은 상기 작동실의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드와, 상기 방폭 코일의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 유로의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저 및, 상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 작동실은 내부에 상기 플런저가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부 및, 상기 제1공간부의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 상기 탄성부재가 설치되는 제2공간부가 형성될 수 있으며, 상기 플런저의 전단은 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후퇴하여 상기 제1공간부의 전면으로부터 이격 위치되고, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 상기 제1공간부의 전면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.

또한, 상기 플런저는 상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동될 수 있으며, 상기 탄성부재는 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.

또한, 상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔가 결합되며, 상기 방폭 와셔는 상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 밀폐할 수 있다.

또한, 상기 제1공간부의 전면과 상기 플런저의 전단은 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는 내부에 작동실이 각각 형성되며, 전후측에 대응되게 배치되는 한 쌍의 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 유로가 형성되는 밸브 블럭과, 상기 작동실들의 내부에 각각 설치된 상태로 대응되게 연동되어 상기 유로를 개폐시키는 한 쌍의 개폐유닛과, 상기 작동실들의 내부에 각각 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛들의 개폐 상태를 전환시키는 한 쌍의 방폭 코일을 포함하며, 상기 개폐유닛들은 상기 작동실들의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드와, 상기 방폭 코일들의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 유로의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저 및, 상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 작동실은 내부에 상기 플런저가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부 및, 상기 제1공간부의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 상기 탄성부재가 설치되는 제2공간부가 형성될 수 있으며, 상기 플런저의 전단은 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후퇴하여 상기 제1공간부의 전면으로부터 이격 위치되고, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 상기 제1공간부의 전면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.

또한, 상기 플런저는 상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동될 수 있으며, 상기 탄성부재는 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.

또한, 상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔가 결합되며, 상기 방폭 와셔는 상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 밀폐할 수 있다.

또한, 상기 제1공간부의 전면과 상기 플런저의 전단은 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 개폐유닛들의 스풀은 상기 로드의 전단에 각각 형성되며, 마주보는 일단이 상호 연결된 상태에서 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 동시에 이동될 수 있다.

본 발명은 방폭 코일의 자기력 형성시 스풀이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일의 자기력 소멸시 스풀이 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 일 방향의 개폐 상태만을 제어할 수 있어 제어시 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 스풀을 유로 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 개방 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 하우징과 개폐유닛 및 방폭 코일을 밸브 블럭의 양측에 한 쌍으로 적용한 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 4는 3에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 개방 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 하우징과 개폐유닛 및 방폭 코일을 밸브 블럭의 양측에 한 쌍으로 적용한 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 4는 3에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브의 개폐유닛이 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는, 유압 회로에서 작동 유체의 흐름 방향을 전환하여, 엑츄에이터(미도시)의 시동, 정지 및 운동 방향의 변환 등을 제어하기 위해 사용하는 장치이다

또한, 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는 내압방폭(Ex d IIC, IP66등급이상)구조의 요구사항에 적합하게 설계된 것으로, 유압의 흐름과 속도를 조절하여 속도를 제어 할 수 있고, 압력을 설정하여 설정값의 이상이 되면 설정한 압력 이외에는 더 이상 압력이 상승 못하게 제어 하는 기능을 갖는다.(릴리프 기능)

도 1과 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는 하우징(100)과, 밸브 블럭(200)과, 개폐유닛(300) 및, 방폭 코일(400)을 포함한다.

먼저, 하우징(100)의 내부에는 작동실(110)이 일정 넓이로 형성되며, 하우징(100)의 일측에는 단자부(120)가 형성될 수 있다.

작동실(110)은, 후술 될 개폐유닛(300)과 방폭 코일(400)들을 설치하기 위한 공간으로, 작동실(110)은 하우징(100)의 전후 방향을 따라 일정 길이로 형성될 수 있다.

여기서, 작동실(110)의 길이 방향측 일단은 하우징(100)의 일측으로 개방되어 후술 될 밸브 블럭(200)의 통로(210)와 동일 선상으로 연통될 수 있다.

단자부(120)는, 내부에 일정 공간이 형성되며, 단자부(120)의 내부 공간에는 후술 될 개폐유닛(300)의 구동을 제어하기 위한 제어 회로(미도시) 등이 설치될 수 있다.

그리고, 단자부(120)의 내부를 통해 외부의 전원 공급부(미도시)가 전기적으로 연결 될 수 있고, 전원 공급부는 후술 될 방폭 코일(400)과 전기적으로 연결될 수 있다.

더 상세히 설명하면, 작동실(110)은 내부에 후술 될 플런저(320)가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부(111) 및, 제1공간부(111)의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 후술 될 탄성부재(330)가 설치되는 제2공간부(112)가 형성될 수 있다.

제1공간부(111)는, 도 1과 2에서처럼 전면이 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

밸브 블럭(200)은, 하우징(100)의 일측에 결합되는 것으로, 밸브 블럭(200)의 내부에는 작동실(110)의 길이 방향측 일단과 연통되도록 통로(210)가 전후 방향을 따라 형성된다.

그리고, 밸브 블럭(200)에는 일정 압력의 유체가 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 유로(220)가 형성되며, 유로(220)는 통로(210)와 연통된 상태로 형성될 수 있다.

통로(210)는, 작동실(110)과 동일 선상으로 연결될 수 있으며, 통로(210)의 내부에는 후술 될 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치된다.

유로(220)는, 일정 압력의 유체를 공급하기 위한 압력 공급용 유로와, 일정 압력의 유체를 외부로 이동시키기 위한 배출용 유로 등이 형성될 수 있다.

이와 같은 유로(220)는, 하나 또는 다수의 개수로 형성될 수 있으며, 후술 될 스풀(311)의 위치 변경에 의해 선택으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.

한편, 제2공간부(112)와 통로(210)의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔(500)가 결합되며, 상기 방폭 와셔(500)는 상기 로드(310)가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 밀폐할 수 있다.

개폐유닛(300)은, 작동실(110)의 내부에서 유로(220)를 개폐시키기 위한 구성으로, 개폐유닛(300)은 로드(310)와, 플런저(320) 및, 탄성부재(330)로 구비될 수 있다.

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로드(310)는, 작동실(110)의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 것으로, 로드(310)는 작동실(110)의 길이 방향을 따라 일정 길이를 갖는다.

여기서, 로드(310)의 전단은 밸브 블럭(200)의 통로(210)에 삽입된 상태로 배치되고, 로드(310)의 전단에는 스풀(311)이 결합된다.

스풀(311)은, 통로(210)의 내부에서 유로(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치되는 것으로, 스풀(311)의 위치 변경에 의해 유로(220)가 개폐된다.

예를 들어, 스풀(311)이 통로(210)의 유로(220) 개방 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 이격 위치될 수 있고, 반대로 스풀(311)이 통로(210)의 유로(220) 폐쇄 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 접촉될 수 있다.

플런저(320)는, 방폭 코일(400)의 자기력 형성 및 소멸에 의해 유로(220)의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 구성으로, 플런저(320)는 자기력에 형성에 의해 이동될 수 있도록 코어 소재를 이용해 제작할 수 있다.

여기서, 플런저(320)는 로드(310)의 일부분에 결합되는 것으로, 반경 방향이 원통 형상을 가질 수 있고, 로드(310)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.

그리고, 플런저(320)의 외주면은 제1공간부(111)의 내주면에 밀착된 상태에서 전후로 이동될 수 있고, 제1공간부(111)는 플런저(320)가 이동될 수 있는 길이를 갖는다.

또한, 플런저(320)의 전단은 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동하는 경우, 제1공간부(111)의 전면으로부터 후방으로 이격 위치될 수 있다.

반면, 플런저(320)는 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 제1공간부(111)의 전면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.

아울러, 제1공간부(111)의 전면과 플런저(320)의 전단은 대응되는 형상을 가질 수 있는데, 제1공간부(111)의 전면과 플런저(320)의 전단은 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 경우, 플런저(320)의 전단은 제1공간부(111)의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치될 수 있다.

이때, 플런저(320)는 제1공간부(111)의 전면과 밀착되는 위치에 걸림 위치되므로, 스풀(311)이 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치될 수 있다.

탄성부재(330)는, 제2공간부(112)에 설치된 상태에서 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)를 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 구성이다.

여기서, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태를 사용할 수 있는데, 이 경우 탄성부재(330)의 일단은 제2공간부(112)의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 로드(310)에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.

그리고, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태뿐 아닌 다양한 형태로도 적용이 가능하며, 탄성부재(330)를 코일 스프링 형태로 적용하는 경우, 탄성부재(330)의 내부 공간에 로드(310)가 관통된 상태로 결합될 수 있다.

이와 같은 탄성부재(330)는, 후술 될 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)에 복귀 탄성력을 작용시켜 스풀(311)을 유로(220)의 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.

방폭 코일(400)은, 작동실(110)의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 개폐유닛(300)의 개폐 상태를 전환시키기 위한 구성이다.

여기서, 방폭 코일(400)은 플런저(320)의 반경 방향을 외부에서 감싸는 형태로 설치될 수 있고, 방폭 코일(400)에는 단자부(120)를 통해 외부의 전원 공급부(미도시)가 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 플런저(320)는 방폭 코일(400)에 전원이 인가되는 경우, 자기력 형성에 의해 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된다.

그리고, 탄성부재(330)는 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)에 탄성력을 작용시켜, 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.

즉, 방폭 코일(400)에 의한 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축 또는 이완되면서 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치로 이동될 수 있다.

반면, 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 탄성부재(330)가 이완 또는 압축되면서 로드(310)를 이동시키고, 스풀(311)이 유로(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.

이와 다르게, 탄성부재(330)의 압축 또는 인장 탄성력에 의해 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치에 대기할 수 있다.

반면, 방폭 코일(400)에 의한 자기력 형성시 탄성부재(330)기 로드(310)의 이동에 의해 압축되면서 스풀(311)이 유로(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 형태에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브는, 도 3과 4에서처럼 한 쌍의 하우징(100)과, 밸브 블럭(200)과, 한 쌍의 개폐유닛(300) 및, 한 쌍의 방폭 코일(400)을 포함한다.

한 쌍의 하우징(100)은, 전후 방향에 대응되게 배치되는 것으로, 하우징(100)들의 내부에는 작동실(110)이 일정 넓이로 형성되고, 하우징(100)의 일측에는 단자부(120)가 형성될 수 있다.

작동실(110)은, 후술 될 개폐유닛(300)과 방폭 코일(400)들을 설치하기 위한 공간으로, 작동실(110)은 하우징(100)의 전후 방향을 따라 일정 길이로 형성될 수 있다.

여기서, 작동실(110)의 길이 방향측 일단은 하우징(100)의 일측으로 개방되어 후술 될 밸브 블럭(200)의 통로(210)와 동일 선상으로 연통될 수 있다.

단자부(120)는, 내부에 일정 공간이 형성되며, 단자부(120)의 내부 공간에는 후술 될 개폐유닛(300)의 구동을 제어하기 위한 제어 회로(미도시) 등이 설치될 수 있다.

그리고, 단자부(120)의 내부를 통해 외부의 전원 공급부(미도시)가전기적으로 연결 될 수 있고, 전원 공급부는 후술 될 방폭 코일(400)과 전기적으로 연결될 수 있다.

더 상세히 설명하면, 작동실(110)은 내부에 후술 될 플런저(320)가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부(111) 및, 제1공간부(111)의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 후술 될 탄성부재(330)가 설치되는 제2공간부(112)가 형성될 수 있다.

제1공간부(111)는, 도 3과 4에서처럼 전면이 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

밸브 블럭(200)은, 하우징(100)들의 대응면에 전후측 양단이 각각 결합되는 것으로, 밸브 블럭(200)을 기준으로 양 방향에 하우징(100)들이 대응되게 결합될 수 있다.

여기서, 밸브 블록(200)의 내부에는 통로(210)가 전후 방향을 따라 형성되며, 밸브 블록(200)의 통로(210)는 양측의 작동실(210)들에 각각 연통될 수 있다.

그리고, 밸브 블록(200)에는 일정 압력의 유체가 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 유로(220)가 형성되며, 유로(220)는 통로(210)와 연통된 상태로 형성될 수 있다.

통로(210)는, 작동실(110)과 동일 선상으로 연결될 수 있으며, 통로(210)의 내부에는 후술 될 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치된다.

유로(220)는, 일정 압력의 유체를 공급하기 위한 압력 공급용 유로와, 일정 압력의 유체를 외부로 이동시키기 위한 배출용 유로 등이 형성될 수 있다.

이와 같은 유로(220)는, 하나 또는 다수의 개수로 형성될 수 있으며, 후술 될 스풀(311)의 위치 변경에 의해 선택으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.

한편, 제2공간부(112)와 상기 통로(210)의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔(500)가 결합되며, 상기 방폭 와셔(500)는 상기 로드(310)가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 밀폐할 수 있다.

한 쌍의 개폐유닛(300)은, 하우징(100)들의 내부에 각각 설치되는 것으로, 개폐유닛(300)들은 작동실(110)들의 내부에서 유로(220)를 개폐시키기 위한 구성이다.

삭제

여기서, 개폐유닛(300)들은 하우징(100)들의 내부에 각각 설치된 상태에서 후술 될 방폭 코일(400)들에 의해 상호 연동되는 것으로, 개폐유닛(300)들은 로드(310)와, 플런저(320) 및, 탄성부재(330)로 구비될 수 있다.

로드(310)는, 작동실(110)의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 것으로, 로드(310)는 작동실(110)의 길이 방향을 따라 일정 길이를 갖는다.

여기서, 로드(310)의 전단은 밸브 블록(200)의 양측을 통해 통로(210)에 각각 삽입된 상태로 배치되고, 로드(310)들의 전단에는 스풀(311)이 각각 결합될 수 있다.

스풀(311)은, 통로(210)의 내부에서 유로(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치되는 것으로, 스풀(311)의 위치 변경에 의해 유로(220)가 개폐된다.

예를 들어, 스풀(311)이 통로(210)의 유로(220) 개방 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 이격 위치될 수 있고, 반대로 스풀(311)이 통로(210)의 유로(220) 폐쇄 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 접촉될 수 있다.

플런저(320)는, 방폭 코일(400)의 자기력 형성 및 소멸에 의해 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 구성으로, 플런저(320)는 자기력에 형성에 의해 이동될 수 있도록 코어 소재를 이용해 제작할 수 있다.

여기서, 플런저(320)는 로드(310)의 일부분에 결합되는 것으로, 반경 방향이 원통 형상을 가질 수 있고, 로드(310)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.

그리고, 플런저(320)의 외주면은 제1공간부(111)의 내주면에 밀착된 상태에서 전후로 이동될 수 있고, 제1공간부(111)는 플런저(320)가 이동될 수 있는 길이를 갖는다.

또한, 플런저(320)의 전단은 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동하는 경우, 제1공간부(111)의 전면으로부터 후방으로 이격 위치될 수 있다.

반면, 플런저(320)는 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 제1공간부(111)의 전면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.

아울러, 제1공간부(111)의 전면과 플런저(320)의 전단은 대응되는 형상을 가질 수 있는데, 제1공간부(111)의 전면과 플런저(320)의 전단은 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 개폐유닛(300)들의 로드(310)가 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 경우, 플런저(320)의 전단은 제1공간부(111)의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치될 수 있다.

이때, 플런저(320)는 제1공간부(111)의 전면과 밀착되는 위치에 걸림 위치되므로, 스풀(311)이 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치될 수 있다.

탄성부재(330)는, 제2공간부(112)에 설치된 상태에서 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)를 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 구성이다.

여기서, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태를 사용할 수 있는데, 이 경우 탄성부재(330)의 일단은 제2공간부(112)의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 로드(310)에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.

그리고, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태뿐 아닌 다양한 형태로도 적용이 가능하며, 탄성부재(330)를 코일 스프링 형태로 적용하는 경우, 탄성부재(330)의 내부 공간에 로드(310)가 관통된 상태로 결합될 수 있다.

한 쌍의 방폭 코일(400)은, 작동실(110)의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 개폐유닛(300)의 개폐 상태를 전환시키기 위한 구성이다.

여기서, 방폭 코일(400)들은 플런저(320)의 반경 방향을 외부에서 감싸는 형태로 설치될 수 있고, 방폭 코일(400)들에는 단자부(120)를 통해 외부의 전원 공급부(미도시)가 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 플런저(320)는 방폭 코일(400)에 전원이 인가되는 경우, 자기력 형성에 의해 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된다.

그리고, 탄성부재(330)는 방폭 코일(400)들의 자기력 소멸시 로드(310)에 탄성력을 작용시켜, 유로(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.

즉, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축 또는 이완되면서 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치로 이동될 수 있다.

반면, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 소멸시 탄성부재(330)가 이완 또는 압축되면서 로드(310)를 이동시키고, 스풀(311)이 유로(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.

이와 다르게, 탄성부재(330)의 압축 또는 인장 탄성력에 의해 스풀(311)이 유로(220)의 개방 위치에 대기할 수 있다.

반면, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 형성시 탄성부재(330)기 로드(310)의 이동에 의해 압축되면서 스풀(311)이 유로(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 방폭 코일(400)의 자기력 형성시 스풀(311)이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 스풀(311)이 탄성부재(330)의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀(311)이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 일 방향의 개폐 상태(개방 또는 폐쇄)만을 제어할 수 있어 제어시 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 탄성부재(330)의 복귀 탄성력에 의해 스풀(311)을 유로 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이하다.

지금까지 본 발명에 따른 방폭형 솔레노이드 밸브에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 하우징 110: 작동실
111: 제1공간부 112: 제2공간부
120: 단자부 200: 밸브 블럭
210: 통로 220: 유로
300: 개폐유닛 310: 로드
311: 스풀 320: 플런저
330: 탄성부재 400: 방폭 코일
500: 방폭 와셔

Claims (13)

1. 내부에 작동실이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 유로가 형성되는 밸브 블럭과, 상기 작동실의 내부에서 상기 유로를 개폐시키는 개폐유닛 및, 상기 작동실의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛의 개폐 상태를 전환시키는 방폭 코일을 포함하며,
   상기 개폐유닛은, 상기 작동실의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드와, 상기 방폭 코일의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 유로의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저 및, 상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하며;
   상기 작동실은, 내부에 상기 플런저가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부 및, 상기 제1공간부의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 상기 탄성부재가 설치되는 제2공간부가 형성되며;
   상기 플런저의 전단은, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후퇴하여 상기 제1공간부의 전면으로부터 이격 위치되고, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 상기 제1공간부의 전면에 대응되는 형상으로 밀착되며;
   상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔가 결합되며;
   상기 방폭 와셔는, 상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 제2공간부를 밀폐하며;
   상기 제1공간부의 전면과 상기 플런저의 전단은, 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상이며;
   상기 플런저의 전단은 상기 제1공간부의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치되는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 플런저는,
   상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되며,
   상기 탄성부재는,
   상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는,
   일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
5. 삭제
6. 삭제
7. 내부에 작동실이 각각 형성되며, 전후측에 대응되게 배치되는 한 쌍의 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 유로가 형성되는 밸브 블럭과, 상기 작동실들의 내부에 각각 설치된 상태로 대응되게 연동되어 상기 유로를 개폐시키는 한 쌍의 개폐유닛과, 상기 작동실들의 내부에 각각 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛들의 개폐 상태를 전환시키는 한 쌍의 방폭 코일을 포함하며,
   상기 개폐유닛들은, 상기 작동실들의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드와, 상기 방폭 코일들의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 유로의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저 및, 상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 유로를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하며;
   상기 작동실은, 내부에 상기 플런저가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부 및, 상기 제1공간부의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 상기 탄성부재가 설치되는 제2공간부가 형성되며,
   상기 플런저의 전단은, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후퇴하여 상기 제1공간부의 전면으로부터 이격 위치되고, 상기 로드가 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 상기 제1공간부의 전면에 대응되는 형상으로 밀착되며;
   상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔가 결합되며;
   상기 방폭 와셔는, 상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되어 제2공간부를 밀폐하며;
   상기 제1공간부의 전면과 상기 플런저의 전단은, 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 테이퍼 형상이며;
   상기 플런저의 전단은 상기 제1공간부의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치되는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 플런저는,
   상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되며,
   상기 탄성부재는,
   상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.
11. 삭제
12. 삭제
13. 청구항 7에 있어서,
    상기 개폐유닛들의 스풀은,
    상기 로드의 전단에 각각 형성되며, 마주보는 일단이 상호 연결된 상태에서 상기 유로의 개방 또는 폐쇄 위치로 동시에 이동되는 것을 특징으로 하는 방폭형 솔레노이드 밸브.

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