KR102297671B1 - Solenoid velve for fuel cell, and device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a solenoid valve for a fuel cell and an apparatus including the same.
환경 오염에 대한 지구 온난화로 전세계가 환경 보호에 대한 관심이 많아지고 있다. 이 중에서 환경 오염 중 하나인 대기 오염은 다양한 요인으로 발생하며 화석 연료의 연소 과정에 형성되는 배기가스가 한 요인으로 지목되고 있다.BACKGROUND ART With global warming on environmental pollution, interest in environmental protection around the world is increasing. Among them, air pollution, which is one of environmental pollution, is caused by various factors, and exhaust gas formed during the combustion of fossil fuels is pointed out as one factor.
배기가스는 자동차, 난방 장치, 발전 설비 등 화석 연료를 주 연료로 사용하는 기기에서 주로 배출된다. 특히, 대부분의 자동차는 가솔린, 디젤 등의 화석 연료를 통해 생성된 동력을 이용하여 동작한다. 그러나, 상술한 화석 연료가 연소하는 과정에 질소산화물(NO-x), 일산화탄소(CO), 미세먼지 등의 배기가스를 형성하는 문제가 있다.Exhaust gas is mainly emitted from devices that use fossil fuels as main fuels, such as automobiles, heating devices, and power plants. In particular, most automobiles operate using power generated through fossil fuels such as gasoline and diesel. However, there is a problem of forming exhaust gases such as nitrogen oxides (NO -x ), carbon monoxide (CO), and fine dust in the process of burning the above-described fossil fuels.
이때, 상기 질소산화물은 오존(O3)을 형성하는 전구체 역할을 하며 산성비의 원인이 될 수 있어 환경에 치명적일 수 있다. 또한, 질소산화물은 각종 피부 질환과 호흡기 질환을 유발할 수 있어 사람과 각종 동식물에도 치명적일 수 있다. 또한, 상기 일산화탄소는 인화성이 강하며, 인체 내에서 헤모글로빈과 결합하여 체내 산소공급을 방해할 수 있어 치명적일 수 있다. 또한, 상기 미세먼지는 탄소, 유기 탄화수소, 질산염, 유해금속 성분 등을 포함하며 크기가 매우 작아 체내에 유입될 수 있고, 이로 인해 호흡기 질환을 유발할 수 있다.At this time, the nitrogen oxide serves as a precursor to form ozone (O 3 ) and may cause acid rain, which may be fatal to the environment. In addition, nitrogen oxides can cause various skin diseases and respiratory diseases, which can be fatal to humans and various animals and plants. In addition, the carbon monoxide is highly flammable, and may be fatal because it binds to hemoglobin in the human body and interferes with the oxygen supply in the body. In addition, the fine dust contains carbon, organic hydrocarbons, nitrates, toxic metal components, and the like, and may be introduced into the body due to its very small size, which may cause respiratory diseases.
이러한 문제로, 건강과 환경 보호 차원에서 새로운 친환경 자동차에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 최근에는 상술한 배기가스를 배출하지 않는 수소 연료전지 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Due to these problems, research on new eco-friendly vehicles is being conducted in terms of health and environmental protection. In particular, recently, research on a hydrogen fuel cell vehicle that does not emit the above-described exhaust gas has been actively conducted.
수소 연료전지 자동차는 물의 전기분해 역반응을 이용한 자동차로, 수소와 산소의 전기화학 반응으로 생성된 전기를 동력원으로 사용하는 자동차이다. 일반적으로 수소 연료전지 자동차는 전기화학 반응으로 전기를 형성하는 연료전지 스택, 상기 연료전지 스택에 수소를 공급하는 수소 공급부, 상기 연료전지 스택에 산소를 공급하는 공기 공급부, 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 생성된 물을 배출하는 배출부를 포함한다. 또한, 상기 배출부는 연료전지 스택 내부 연료극의 수소 농도를 관리하기 위한 퍼지 밸브, 연료전지 스택의 연료극으로부터 배출된 물을 포집하고 저장하는 워터 트랩, 워터 트랩에 모인 물을 감지하고 배출하기 위한 수위감지 센서와 드레인 밸브 등을 포함한다.A hydrogen fuel cell vehicle is a vehicle that uses the reverse reaction of water electrolysis, and uses electricity generated by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen as a power source. In general, a hydrogen fuel cell vehicle includes a fuel cell stack that forms electricity through an electrochemical reaction, a hydrogen supply unit that supplies hydrogen to the fuel cell stack, an air supply unit that supplies oxygen to the fuel cell stack, and an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. It includes a discharge unit for discharging the water generated through the. In addition, the discharge unit is a purge valve for managing the hydrogen concentration of the anode inside the fuel cell stack, a water trap for collecting and storing water discharged from the anode of the fuel cell stack, and a water level sensing for detecting and discharging the water collected in the water trap. including sensors and drain valves.
이러한, 수소 공급부는 수소 탱크로부터 수소를 공급하거나 차단하는 수소 차단 밸브를 포함할 수 있고, 상기 수소 차단 밸브와 연료전지 스택 사이에 배치된 수소 공급 밸브를 포함할 수 있다. 상기 수소 차단 밸브 및 상기 수소 공급 밸브는 인가되는 전원에 의해 밸브를 개폐하거나, 개방 정도를 조절하여 유동하는 유체의 유동량을 제어하는 솔레노이드(solenoid) 구동부를 포함할 수 있다.The hydrogen supply unit may include a hydrogen shutoff valve for supplying or blocking hydrogen from the hydrogen tank, and may include a hydrogen supply valve disposed between the hydrogen shutoff valve and the fuel cell stack. The hydrogen shutoff valve and the hydrogen supply valve may include a solenoid driving unit that opens and closes the valve by applied power or controls the amount of fluid flowing by adjusting the degree of opening.
일례로 상기 수소 공급 밸브에 전원이 인가될 경우(On 상태) 상기 밸브는 개방될 수 있다. 이때, 인가되는 전원에 따라 플런저와 코어 사이의 간격은 감소할 수 있고 상기 두 구성 사이의 흡인력은 증가할 수 있다. 또한, 상기 플런저와 상기 코어는 상기 두 구성이 결합한 스토르크(stroke) 0지점에서 솔레노이드 구동부의 최대 출력과 대응되는 흡인력으로 접하며 결합할 수 있다.For example, when power is applied to the hydrogen supply valve (on state), the valve may be opened. In this case, the distance between the plunger and the core may be decreased according to the applied power, and the suction force between the two components may be increased. In addition, the plunger and the core may be coupled in contact with a suction force corresponding to the maximum output of the solenoid driving unit at the zero point of the stroke where the two components are combined.
이로 인해, 상기 수소 공급 밸브가 개방된 상태(On 상태)에서 전원을 감소하여 개방된 정도를 감소하거나, 전원을 차단하여 밸브를 폐쇄할 경우(Off 상태), 상기 플런저가 상기 코어로부터 원활하게 이격되어 밸브를 폐쇄해야 하지만, 스프링 등의 탄성 부재의 복원력보다 큰 흡인력을 가진 두 구성 사이의 잔류 자속밀도에 의해 OFF 응답 속도가 지연되는 문제가 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브의 비례 제어가 어려운 문제점이 있다.For this reason, when the hydrogen supply valve is opened (On state) to reduce the degree of opening by reducing power or to close the valve by turning off the power (Off state), the plunger is smoothly separated from the core However, there is a problem in that the OFF response speed is delayed due to the residual magnetic flux density between the two components having an attraction force greater than the restoring force of an elastic member such as a spring. Accordingly, there is a problem in that proportional control of the solenoid valve is difficult.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 연료전지용 솔레노이드 밸브 및 이를 포함하는 장치가 요구된다.Accordingly, there is a need for a new solenoid valve for a fuel cell capable of solving the above problems and a device including the same.
실시예는 비례 제어 특성이 향상된 연료전지용 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.An embodiment is to provide a solenoid valve for a fuel cell with improved proportional control characteristics.
또한, 실시예는 응답 속도가 지연되는 것을 방지할 수 있는 연료전지용 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.In addition, the embodiment intends to provide a solenoid valve for a fuel cell capable of preventing the response speed from being delayed.
또한, 실시예는 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 연료전지용 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.In addition, the embodiment intends to provide a solenoid valve for a fuel cell capable of preventing a decrease in output.
실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브는 유체가 유입되는 유입구 및 상기 유체를 배출하는 배출구를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 유입구 및 상기 배출구 사이에 배치되는 연결부 및 상기 연결부 상에 배치되며 상기 연결부를 개폐하는 솔레노이드 구동부를 포함하고, 상기 솔레노이드 구동부는 인가되는 전원에 따라 자기장을 형성하는 코일부, 상기 코일부 상에 배치되며 상기 코일부에 의해 형성된 자기장에 자화되는 제1 코어, 상기 코일부의 중공 내에 배치되며 수직 방향으로 이동 가능하게 제공되는 플런저, 상기 플런저의 하면 상에 배치되며 상기 연결부를 개폐하는 개폐 부재, 상기 코일부 및 상기 플런저 사이에 배치되며 상기 플런저의 이동을 가이드하는 가이드 부재, 상기 플런저의 하면 상에 배치되는 지지 부재, 상기 가이드 부재 및 상기 지지 부재 사이에 배치되는 탄성 부재 및 상기 제1 코어 및 상기 플런저 사이에 배치되며 수지 재질을 포함하는 갭와샤를 포함하고, 상기 제1 코어는 상기 플런저와 마주하는 하면 상에 형성되는 제1 홈을 포함하고, 상기 갭와샤는 상기 제1 코어의 하면 및 상기 제1 홈 내에 배치될 수 있다.The solenoid valve for a fuel cell according to the embodiment includes a housing including an inlet through which a fluid is introduced and an outlet through which the fluid is discharged, a connection part disposed in the housing, and a connection part disposed between the inlet and the outlet port, and the connection part, and the a solenoid driving unit for opening and closing a connection unit, the solenoid driving unit forming a magnetic field according to applied power; a first core disposed on the coil unit and magnetized to the magnetic field formed by the coil unit; the coil unit A plunger disposed in the hollow of the pole and provided movably in the vertical direction, an opening/closing member disposed on the lower surface of the plunger and opening and closing the connection part, a guide member disposed between the coil part and the plunger to guide the movement of the plunger , a support member disposed on a lower surface of the plunger, an elastic member disposed between the guide member and the support member, and a gap washer disposed between the first core and the plunger and comprising a resin material; One core may include a first groove formed on a lower surface facing the plunger, and the gap washer may be disposed on a lower surface of the first core and in the first groove.
또한, 상기 제1 홈은 상기 제1 코어의 하면에 형성되는 제1-1 홈 및 상기 제1-1 홈의 끝단에 형성되는 제1-2 홈을 포함하고, 상기 제1-1 홈의 수평 방향 너비는 상기 제1-2 홈의 수평 방향 너비보다 작고, 상기 제1-1 홈의 높이는 상기 제1-2 홈의 높이보다 클 수 있다.In addition, the first groove includes a 1-1 groove formed on a lower surface of the first core and a 1-2 groove formed at an end of the 1-1 groove, and the 1-1 groove is horizontal. A width in a direction may be smaller than a width in a horizontal direction of the first-second groove, and a height of the first-first groove may be greater than a height of the first-second groove.
또한, 상기 제1-1 홈의 수평 방향 너비는 상기 제1 코어의 하면의 수평 방향 너비의 50% 이하일 수 있다.Also, the horizontal width of the 1-1 groove may be 50% or less of the horizontal width of the lower surface of the first core.
또한, 상기 제1-1 홈의 높이는 상기 제1 코어의 전체 높이의 50% 이하일 수 있다.Also, the height of the 1-1 groove may be 50% or less of the total height of the first core.
또한, 상기 갭와샤에 의해 상기 제1 코어 및 상기 플런저는 서로 이격될 수 있다.In addition, the first core and the plunger may be spaced apart from each other by the gap washer.
또한, 상기 갭와샤는 상기 제1 코어의 하면 상에 배치되는 하부 와샤, 상기 제1-1 홈 내에 배치되는 중간 와샤 및 상기 제1-2 홈 내에 배치되는 상부 와샤를 포함하고, 상기 하부 와샤는 상기 제1 코어의 하면과 동일한 수평 방향 너비를 가지고, 상기 중간 와샤는 상기 제1-1 홈과 동일한 수평 방향 너비를 가지고, 상기 상부 와샤는 상기 제1-2 홈과 동일한 수평 방향 너비를 가지고, 상기 하부 와샤의 높이는 상기 갭와샤의 전체 높이의 40% 이하일 수 있다.In addition, the gap washer includes a lower washer disposed on the lower surface of the first core, a middle washer disposed in the 1-1 groove, and an upper washer disposed in the 1-2 groove, wherein the lower washer includes has the same horizontal width as the lower surface of the first core, the middle washer has the same horizontal width as the 1-1 groove, and the upper washer has the same horizontal width as the 1-2 groove, The height of the lower washer may be less than or equal to 40% of the total height of the gap washer.
또한, 상기 가이드 부재는 상기 하우징 및 상기 코일부 사이에 배치되는 지지부 및 상기 코일부 및 상기 플런저 사이에 배치되는 연장부를 포함하고, 상기 제1 코어 및 상기 연장부 사이에 배치되는 밀폐 부재 및 상기 코일부 및 상기 제1 코어 사이에 배치되는 제2 코어를 더 포함하고, 상기 제2 코어의 최하단은 상기 제1 코어의 최하면보다 하부에 배치될 수 있다.In addition, the guide member includes a support portion disposed between the housing and the coil portion, and an extension portion disposed between the coil portion and the plunger, and a sealing member disposed between the first core and the extension portion and the nose It may further include a second core disposed between a portion and the first core, and a lowermost end of the second core may be disposed below a lowermost surface of the first core.
또한, 실시예에 따른 차량은 수소 공급 장치를 포함할 수 있고, 상기 수소 공급 장치는 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.In addition, the vehicle according to the embodiment may include a hydrogen supply device, and the hydrogen supply device may include the solenoid valve for the fuel cell.
실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브는 제1 코어와 플런저 사이에 배치되는 갭와샤를 포함할 수 있다. 이때, 상기 갭와샤는 설정된 너비 및 높이 등의 크기를 가질 수 있고, 이로 인해, 상기 제1 코어와 상기 플런저 사이의 비례 제어 특성을 향상시킬 수 있다. The solenoid valve for a fuel cell according to the embodiment may include a gap washer disposed between the first core and the plunger. In this case, the gap washer may have a size such as a set width and height, and thus, a proportional control characteristic between the first core and the plunger may be improved.
이에 따라, 실시예는 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 이후 다시 폐쇄될 때 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어 및 상기 플런저 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연되는 것을 방지할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브의 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실시예는 빠른 응답 속도를 가지며 연결부의 개폐를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.Accordingly, the embodiment can prevent the delay of the OFF response speed between the first core and the plunger due to the residual magnetic flux density when the solenoid valve is closed again after being opened, and It can prevent the output from dropping. Therefore, the embodiment has a fast response speed and can more precisely control the opening and closing of the connection part.
또한, 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브는 향상된 비례 제어 특성에 의해 상기 밸브의 개폐 시 유동하는 유체의 유량이 비선형적으로 증감하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the solenoid valve for a fuel cell according to the embodiment may prevent a non-linear increase/decrease in the flow rate of a fluid flowing when the valve is opened and closed due to improved proportional control characteristics.
도 1은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 하우징을 생략한 단면도이다.
도 3은 도 2의 솔레노이드 밸브의 일 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 솔레노이드 밸브에서 코어의 단면도이다.
도 5는 도 2의 솔레노이드 밸브에서 갭와샤의 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 하우징을 생략한 다른 단면도이다.
도 7은 도 6의 솔레노이드 밸브에서 코어의 단면도이다.
도 8은 도 6의 솔레노이드 밸브에서 갭와샤의 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 비교예 및 실시예의 솔레노이드 밸브에서 스트로크(stroke)에 따른 힘(force)의 변화에 대한 그래프이다.
도 12는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브가 적용된 차량의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view in which the housing is omitted in the solenoid valve according to the embodiment.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an area of the solenoid valve of FIG. 2 .
FIG. 4 is a cross-sectional view of a core in the solenoid valve of FIG. 2 .
FIG. 5 is a cross-sectional view of a gap washer in the solenoid valve of FIG. 2 .
6 is another cross-sectional view in which the housing is omitted in the solenoid valve according to the embodiment.
7 is a cross-sectional view of the core in the solenoid valve of FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a gap washer in the solenoid valve of FIG. 6 .
9 to 11 are graphs of changes in force according to strokes in the solenoid valves of Comparative Examples and Examples.
12 is a perspective view of a vehicle to which a solenoid valve according to an embodiment is applied.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term. And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or below (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “upper (upper) or lower (lower)”, a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 z축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 수평 방향은 제1 및 제2 방향(x축, y축 방향)의 평면 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 제3 방향(z축 방향)을 의미할 수 있다. In addition, before the description of the embodiment of the invention, the first direction may mean the x-axis direction shown in the drawings, the second direction may be a different direction from the first direction. For example, the second direction may mean a y-axis direction shown in the drawing in a direction perpendicular to the first direction. Also, the third direction may be different from the first and second directions. For example, the third direction may mean a z-axis direction shown in the drawing in a direction perpendicular to the first and second directions. In addition, the horizontal direction may mean a planar direction of the first and second directions (x-axis, y-axis direction), the vertical direction may mean a third direction (z-axis direction).
도 1은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 단면도이고, 도 2는 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 하우징을 생략한 단면도이다. 또한, 도 3은 도 2의 솔레노이드 밸브의 일 영역을 확대 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view in which a housing is omitted from the solenoid valve according to the embodiment. In addition, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an area of the solenoid valve of FIG. 2 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 수소 탱크(미도시)와 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 상기 수소 탱크 및 연료전지의 스택(미도시) 사이에 배치되어 두 구성을 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 솔레노이드 밸브(1000)는 수소 탱크와 연결되는 수소 차단밸브와 연료전지의 스택 사이에 배치될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 수소를 연료전지 스택에 공급하기 전에 수소의 압력을 낮추고, 공급량을 제어하는 수소 공급밸브일 수 있다.1 to 3 , the
상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 하우징(100), 솔레노이드 구동부(300) 및 커버 부재(400)를 포함할 수 있다. The
상기 하우징(100)은 상기 수소 탱크 및 상기 연료전지 스택 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(100)은 상기 수소 차단밸브 및 상기 연료전지 스택 사이에 배치될 수 있다.The
상기 하우징(100)은 소정의 강도를 가지며 신뢰성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 하우징(100)은 금속, 수지 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 하우징(100)은 수지 재질 예컨대 열가소성 수지 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(100)은 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지, 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지, 폴리올레핀(Polyolefine) 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer) 수지, TPU(Thermoplastic Urethane) 수지, 폴리아미드(Polyamide) 수지, PPA(Polyphthalamide) 수지, PPS(Polyphenylene sulfide) 수지, PEEK(Polyether ether ketone) 수지 및 LCP(Liquid Crystral Polymer) 수지 중 적어도 하나의 수지 재질을 포함할 수 있다.The
상기 하우징(100)이 수지 재질을 포함함에 따라 향상된 성형성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(100)은 이중 사출, 인서트 사출 등의 다양한 사출 공정으로 형성할 수 있어 다양한 크기, 형태로 제공되어 향상된 설계 자유도를 가질 수 있다. As the
상기 하우징(100)은 유입구(101) 및 배출구(102)를 포함할 수 있다. The
상기 유입구(101)는 유체가 공급되는 입구로 상기 수소 탱크와 연결될 수 있다. 또한, 상기 수소 탱크와 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000) 사이에 상술한 수소 차단밸브가 배치될 경우, 상기 유입구(101)는 상기 수소 차단밸브와 연결될 수 있다. 상기 유입구(101)는 상기 수소 차단밸브의 배출구와 연결될 수 있다. 상기 수소 차단밸브의 개방에 의해 공급된 유체는 상기 유입구(101)를 통해 상기 하우징(100) 내에 유입될 수 있다. The
상기 배출구(102)는 상기 유입구(101)와 연결될 수 있다. 상기 배출구(102)는 유체를 배출하는 출구일 수 있다. 상기 유입구(101)를 통해 유입된 유체는 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)를 유동한 이후 상기 배출구(102)를 통해 배출될 수 있다.The
상기 유입구(101) 및 상기 배출구(102)는 서로 이격되며 상기 하우징(100)의 외측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 유입구(101) 및 상기 배출구(102)는 서로 다른 상기 하우징(100)의 외측면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 유입구(101)는 상기 수소 차단밸브와 마주하는 상기 하우징(100)의 일측에 배치될 수 있고, 상기 배출구(102)는 상기 하우징(100)의 일측과 다른 타측에 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 유입구(101) 및 상기 배출구(102)는 상기 하우징(100)의 동일한 외측면 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 제한하지는 않는다.The
상기 하우징(100)은 연결부를 포함할 수 있다. 상기 연결부는 상기 유입구(101) 및 상기 배출구(102) 사이를 연결하는 통로일 수 있다. 상기 연결부는 상기 유입구(101)와 상기 배출구(102) 사이에 위치한 유체의 유동 경로일 수 있다. The
상기 연결부는 상기 하우징(100) 내에 복수 개가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 연결부는 제1 연결부(110), 제2 연결부(120) 및 제3 연결부(130)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 연결부들(110, 120, 130)은 상기 하우징(100) 내에서 파이프(pipe) 또는 수용 공간 중 선택되는 하나의 형태로 제공될 수 있다.A plurality of the connection parts may be provided in the
상기 제1 연결부(110)는 상기 유입구(101)와 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(110)의 일 끝단은 상기 유입구(101)와 연결될 수 있다. 상기 제1 연결부(110)의 일 끝단은 상기 유입구(101)와 대응되는 너비 또는 직경을 가질 수 있다. 상기 제1 연결부(110)의 일 끝단으로부터 연장되는 유로는 상기 유입구(101)와 같거나 상이한 너비 또는 직경을 가질 수 있다. 상기 제1 연결부(110)는 수평 방향 단면 형상이 원 또는 다각형인 파이프 형태로 제공될 수 있다. The
상기 제1 연결부(110)는 상기 하우징(100)의 내부 중심 영역으로 연장할 수 있다. 상기 제1 연결부(110)는 상기 유입구(101)에서 솔레노이드 구동부(300)를 향해 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연결부(110)는 상기 유입구(101)로부터 일방향으로 연장하다 절곡되어 수직 방향(z축 방향)으로 연장할 수 있고, 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단은 상기 플런저(330)와 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단은 상기 플런저(330)의 하부에 배치된 개폐 부재(335)와 수직 방향(z축 방향)으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 연결부(110)는 상기 유입구(101) 및 상기 개폐 부재(335) 사이에 배치될 수 있다.The
상기 제1 연결부(110)는 상기 개폐 부재(335)와 접하거나 이격할 수 있다. 자세하게, 상기 솔레노이드 구동부(300)의 구동력에 의해 상부 또는 하부로 이동하는 플런저(330)의 위치에 따라 상기 제1 연결부(110)의 끝단은 상기 개폐 부재(335)와 접하거나 이격할 수 있다. The
일례로, 인가되는 구동력에 의해 상기 플런저(330)가 상부로 이동할 경우, 상기 플런저(330)의 하부에 배치된 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단과 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 유입구(101) 및 상기 배출구(102)는 서로 연통될 수 있다. 따라서, 상기의 경우 상기 유입구(101)를 통해 유입된 유체는 상기 제1 연결부(110), 상기 제3 연결부(130) 및 상기 제2 연결부(120)를 통과하여 상기 배출구(102)로 배출될 수 있다.For example, when the
또한, 상기 플런저(330)가 상부로 이동하지 않아 폐쇄된 상태일 경우, 상기 플런저(330)의 하부에 배치된 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단과 접할 수 있다. 이 경우, 상기 유입구 및 상기 배출구(102)는 서로 연통되지 않으며, 상기 유입구(101)를 통해 유입된 유체는 상기 제1 연결부(110) 이외의 다른 연결부로 유동하지 못할 수 있다.In addition, when the
상기 제2 연결부(120)는 상기 배출구(102)와 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(120)의 일 끝단은 상기 배출구(102)와 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(120)의 일 끝단은 상기 배출구(102)와 대응되는 너비 또는 직경을 가질 수 있다. 상기 제2 연결부(120)의 일 끝단으로부터 연장하는 유로는 상기 배출구(102)와 같거나 상이한 너비 또는 직경을 가질 수 있다. 상기 제2 연결부(120)는 수평 방향 단면 형상이 원 또는 다각형인 파이프 형태로 제공될 수 있다. The
상기 제2 연결부(120)는 상기 하우징(100)의 내부 중심 영역으로 연장할 수 있다. 상기 제2 연결부(120)는 상기 배출구(102)에서 상기 솔레노이드 구동부(300)를 향해 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연결부(120)는 상기 배출구(102)로부터 일방향 연장하다 절곡되어 수직 방향(y축 방향)으로 연장할 수 있다. 상기 제2 연결부(120)는 제3 연결부(130)를 향해 연장할 수 있다. 상기 제2 연결부(120)는 상기 배출구(102) 및 상기 제3 연결부(130) 사이에 배치될 수 있다. The
상기 제3 연결부(130)는 상기 제1 연결부(110) 및 상기 제2 연결부(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 연결부(130)는 상기 하우징(100)의 내부 공간일 수 있다. 자세하게, 상기 제3 연결부(130)는 상기 하우징(100)의 제1 오픈 영역 및 상기 솔레노이드 구동부(300)와 대응되는 영역에 형성되는 공간일 수 있다. 여기서 상기 제1 오픈 영역은 상기 하우징(100)의 오픈된 상부 영역일 수 있다. The
상기 제3 연결부(130) 상에는 상기 솔레노이드 구동부(300)가 배치될 수 있다. 상기 제3 연결부(130)는 상기 솔레노이드 구동부(300)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 연결부(130)는 상기 솔레노이드 구동부(300)에 의해 상기 하우징(100)의 외측으로부터 차폐될 수 있다. 상기 제3 연결부(130) 내에는 상기 솔레노이드 구동부(300)가 부분적으로 삽입될 수 있다. 상기 솔레노이드 구동부(300)는 상기 제3 연결부(130) 내에 유입된 유체가 상기 제1 오픈 영역을 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 제3 연결부(130)는 상기 제1 연결부(110) 및 상기 제2 연결부(120)를 연결할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 연결부(130)는 상기 제2 연결부(120)와 연결되며, 상기 제1 연결부(110)와 선택적으로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 연결부(130)는 상기 플런저(330)의 이동에 따라 상기 제1 연결부(110)와 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 1 내지 제3 연결부들(110, 120, 130)는 상기 솔레노이드 구동부(300)의 구동력에 따라 전체 또는 부분적으로 연결될 수 있다.The
상기 솔레노이드 구동부(300)는 상기 하우징(100) 상에 배치되어 상기 연결부의 개폐를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 솔레노이드 구동부(300)는 인가된 전원에 의해 상기 플런저(330)의 위치를 제어할 수 있고, 상기 제1 연결부(110)를 선택적으로 개폐할 수 있다.The
상기 솔레노이드 구동부(300)는 코일부(310), 제1 코어(320), 플런저(330), 가이드 부재(340), 지지 부재(350), 탄성 부재(360) 및 갭와샤(washer)(370)를 포함할 수 있다.The
상기 코일부(310)는 보빈(311) 및 코일(312)을 포함할 수 있다. The
상기 보빈(311)은 내부에 수직 방향으로 연장하는 중공을 포함할 수 있다. 상기 보빈(311)의 중공은 상기 보빈(311)의 상면과 하면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 보빈(311)의 중공 내에는 후술할 제1 코어(320), 플런저(330) 가이드 부재(340) 등이 배치될 수 있다. The
상기 코일(312)은 상기 보빈(311) 상에 배치될 수 있다. 상기 코일(312)은 상기 보빈(311)의 외측 둘레 배치될 수 있다. 상기 코일(312)는 상기 보빈(311)의 외측에 권선되어 배치될 수 있다. 상기 코일(312)은 인가되는 전원에 따라 자기장을 형성할 수 있다.The
상기 제1 코어(320)는 상기 코일부(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 코어(320)는 상기 보빈(311) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 코어(320)는 일부가 상기 보빈(311)의 중공 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 제1 코어(320)는 자성체를 포함하며 상기 코일부(310)에 의해 형성된 자기장에 자화될 수 있다.The
상기 제1 코어(320)는 제1 홈(321)을 포함할 수 있다. 상기 제1 홈(321)은 상기 플런저(330)와 마주하는 상기 제1 코어(320)의 하면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 홈(321)은 상기 제1 코어(320)의 하면에서 상기 제1 코어(320)의 상면 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. The
상기 제1 홈(321)은 상기 제1 코어(320)의 하면 중심 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 코어(320)는 하면 중심 영역에 형성되는 상기 제1 홈(321)에 의해 발생하는 자력 및 자속밀도를 제어할 수 있다. 상기 제1 코어(320)에 형성된 제1 홈(321)은 후술할 도 4를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.The
상기 제1 코어(320)는 제2 홈(322)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 홈(322)은 상기 코일부(310)와 마주하는 상기 제1 코어(320)의 측면 상에 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 홈(322)은 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342)와 수평 방향으로 대응되는 상기 제1 코어(320)의 측면 상에 형성될 수 있다. 상기 제2 홈(322)은 상기 제1 코어(320)의 측면에서 중심 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 홈(322)은 후술할 제2 밀봉 부재(390)의 배치를 위한 공간으로 상기 제2 밀봉 부재(390)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.The
또한, 상기 솔레노이드 구동부(300)는 제2 코어(385)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 코어(385)는 자성체를 포함하며 상기 코일부(310)에 의해 형성된 자기장에 자화될 수 있다. In addition, the
상기 제2 코어(385)는 상기 제1 코어(320)와 상기 코일부(310) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 코어(385)는 상기 제1 코어(320) 외측 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제2 코어(385)는 상기 제1 코어(320)와 상기 보빈(311) 사이에서 수직 방향으로 연장할 수 있다. The
상기 제2 코어(385)의 일 영역은 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342)의 끝단(342a)과 상기 보빈(311) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)은 상기 제1 코어(320)의 최하면보다 하부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)은 후술할 갭와샤(370)의 최하면보다 하부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 코어(320) 및 상기 제2 코어(385)는 후술할 상기 플런저(330)를 효과적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)이 상기 제1 코어(320) 및 상기 갭와샤(370)보다 하부에 배치됨에 따라, 상기 코어(320, 385)는 전원 인가시 상기 플런저(330)가 균형을 유지하며 이동할 수 있도록 제어할 수 있다. One region of the
상기 플런저(330)는 상기 하우징(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 플런저(330)는 상기 하우징(100)의 제1 오픈 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 플런저(330)는 상기 제1 연결부(110)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 플런저(330)는 상기 코일부(310)의 중공 내에 배치되어 수직 방향(z축 방향)으로 이동 가능하게 제공될 수 있다. 상기 플런저(330)는 상기 제1 코어(320)의 자력에 의해 상하 방향(z축 방향)으로 이동 가능하게 제공될 수 있다.The
상기 플런저(330)는 상기 연결부(제1 연결부(110))를 개폐할 수 있다. 예를 들어, 상기 플런저(330)의 하면에는 상기 플런저(330)의 상면 방향으로 오목한 리세스가 형성될 수 있고, 상기 리세스 내에는 개폐 부재(335)가 배치될 수 있다. The
상기 개폐 부재(335)는 탄성력이 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 개폐 부재(335)는 폴리염화비닐, 실리콘, 폴리우레탄, EPDM(Ethylene Propylene), NBR(Nitrile Butadiene Rubber), FPM(Fluorinated Rubber), 실리콘 등과 같은 수지 재질, 탄성이 있는 고무 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The opening and closing
상기 개폐 부재(335)는 상기 플런저(330)의 하면 중심 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)와 수직 방향(z축 방향)으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단보다 큰 너비를 가지며 인가되는 자력에 의해 이동하는 상기 플런저(330)에 의해 상기 제1 연결부(110)를 개폐할 수 있다. The opening/closing
예를 들어, 상기 솔레노이드 구동부(300)가 동작하지 않을 경우(Off 상태), 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이에는 인력이 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 개폐 부재(335)는 상기 탄성 부재(360)의 탄성력에 의해 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단과 접하며 탄성 변형할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브(1000)는 폐쇄될 수 있다. For example, when the
또한, 상기 솔레노이드 구동부(300)가 동작하여 상기 제1 코어(320)가 자화될 경우(On 상태), 상기 플런저(330)는 상부 방향으로 이동하여 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단과 이격될 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(1000)는 개방될 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드 구동부(300)가 최대 출력으로 동작할 경우, 상기 플런저(330)는 상기 갭와샤(370)와 접촉할 수 있고, 상기 플런저(330)의 최상면은 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)보다 상부에 배치될 수 있다.In addition, when the
상기 플런저(330)는 적어도 하나의 관통홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플런저(330)는 제1 관통홀(331a) 및 제2 관통홀(331b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 관통홀(331a)은 상기 플런저(330)의 상면과 하면을 관통하는 홀일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 관통홀(331a)은 상기 플런저(330)의 상면과 상기 개폐 부재(335)가 배치된 상기 리세스의 하면을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제1 관통홀(331a)은 상기 플런저(330)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통홀(331a)은 상기 플런저(330)의 상면 중심과 상기 리세스의 하면 중심에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 관통홀(331b)은 상기 플런저(330)의 측면을 관통하는 홀일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 관통홀(331b)은 상기 제3 연결부(130)와 대응되는 영역에 배치된 상기 플런저(330)의 측면을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제2 관통홀(331b)은 수평 방향으로 연장하며 상기 제1 관통홀(331a)과 연통할 수 있다. 상기 제1 관통홀(331a) 및 상기 제2 관통홀(331b)은 서로 연통될 수 있다. 상기 플런저(330)는 상기 제1 관통홀(331a) 및 상기 제2 관통홀(331b)을 통해 상기 솔레노이드 밸브(1000) 내부의 압력을 제어할 수 있다.The
상기 가이드 부재(340)는 상기 하우징(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 가이드 부재(340)는 비자성체로 제공되며 상기 플런저(330)를 가이드할 수 있다.The
상기 가이드 부재(340)는 중공을 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재(340)의 중공은 상기 가이드 부재(340)의 중심 영역에 형성될 수 있다. 상기 중공은 상기 플런저(330)의 삽입을 위한 홀일 수 있다. 상기 가이드 부재(340)는 상기 플런저(330)의 이동을 가이드 할 수 있다.The
상기 가이드 부재(340)는 지지부(341) 및 연장부(342)를 포함할 수 있다. The
상기 지지부(341)는 상기 하우징(100) 및 상기 코일부(310) 사이에 배치될 수 있다. 상기 지지부(341)는 상기 하우징(100)의 제1 오픈 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 지지부(341)는 상기 제1 오픈 영역과 대응되는 형상, 크기를 가질 수 있다. 상기 지지부(341)는 상기 플런저(330)의 이동 시 상기 가이드 부재(340)가 설정된 위치에 배치되도록 지지할 수 있다.The
또한, 상기 연장부(342)는 상기 코일부(310) 및 상기 플런저(330) 사이에 배치될 수 있다. 상기 연장부(342)는 수직 방향(z축 방향)으로 연장할 수 있다. 상기 연장부(342)는 상기 코일부(310)의 중공, 예컨대 상기 보빈(311)의 중공 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 연장부(342) 중 최상부에 위치한 끝단(342a)은 상기 제1 코어(320)와 인접할 수 있다. 자세하게, 상기 연장부(342)의 끝단(342a)은 상기 제1 코어(320)와 상기 코일부(310) 사이에 배치되는 제2 코어(385)와 상기 제1 코어(320) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 연장부(342)의 끝단(342a)는 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)보다 상부에 배치될 수 있다. 즉, 비자성체인 상기 연장부(342)의 끝단(342a)은 두 자성체 사이에 배치될 수 있다.Also, the
상기 가이드 부재(340)는 지지홈(343)을 더 포함할 수 있다. 상기 지지홈(343)은 상기 하우징(100)과 마주하는 상기 지지부(341)의 내측면 상에 형성될 수 있다. 상기 지지홈(343)은 상기 지지부(341)의 내측면에서 외측면 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 지지홈(343)은 후술할 고정 부재(500)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 지지홈(343)에 의해 상기 고정 부재(500)는 설정된 위치에 고정될 수 있다.The
상기 가이드 부재(340)는 일부가 상기 제1 오픈 영역에 삽입되어 상기 하우징(100)의 제1 오픈 영역을 차폐할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(100) 및 상기 가이드 부재(340)의 지지부(341) 사이에는 제1 밀봉 부재(150)가 배치될 수 있다. 상기 제1 밀봉 부재(150)는 탄성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 밀봉 부재(150)는 NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene), FPM(Fluorinated Rubber), 실리콘 등과 같은 수지 재질, 탄성이 있는 고무 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A part of the
상기 제1 밀봉 부재(150)는 상기 하우징(100)과 상기 가이드 부재(340)가 결합하는 과정에 탄성 변형할 수 있다. 이에 따라, 외부 이물질이 상기 하우징(100)과 상기 가이드 부재(340)의 지지부(341) 사이의 영역을 통해 상기 솔레노이드 밸브(1000) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 상기 하우징(100) 내부의 유체, 예컨대 수소 가스가 상기 사이 영역을 통해 상기 솔레노이드 밸브(1000) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 지지 부재(350)는 상기 플런저(330) 상에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(350)는 상기 플런저(330)의 하면 상에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(350)는 상기 플런저(330)와 결합하여 상기 개폐 부재(335)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(350)는 상기 제1 연결부(110)의 타 끝단과 마주하는 상기 개폐 부재(335)의 하면 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(350)는 상기 개폐 부재(335)의 하면 가장자리 둘레 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(350)는 상기 개폐 부재(335)의 하면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 부재(350)는 상기 개폐 부재(335)가 상기 플런저(330)의 리세스에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 상기 지지 부재(350)는 수평 방향으로 연장하는 지지부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(350)의 지지부는 상기 가이드 부재(340)와 상기 지지 부재(350) 사이에 배치된 탄성 부재(360)와 수직 방향(z축 방향)으로 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(350)의 지지부는 상기 탄성 부재(360)의 하단을 지지할 수 있다.In addition, the
상기 탄성 부재(360)는 상기 지지 부재(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 탄성 부재(360)는 상기 가이드 부재(340) 및 상기 지지 부재(350) 사이에 배치될 수 있다. 상기 탄성 부재(360)의 상단은 상기 가이드 부재(340)의 하면과, 상기 탄성 부재(360)의 하단은 상기 지지 부재(350)의 상면과 접하며 배치될 수 있고, 상기 가이드 부재(340) 및 상기 지지 부재(350)에 의해 설정된 위치에 배치될 수 있다. The
상기 탄성 부재(360)는 상기 플런저(330)의 하부 둘레를 감싸며 배치되고 상부 또는 하부 방향으로 탄성 변형 가능하게 제공될 수 있다. 일례로, 상기 탄성 부재(360)는 코일 스프링 등을 포함할 수 있다. 인가되는 구동력에 의해 상기 플런저(330)가 상부로 이동할 경우, 상기 탄성 부재(360)는 상부 방향으로 탄성 변형하여 상기 연결부를 개방할 수 있다. 또한, 구동력이 인가되지 않을 경우, 상기 플런저(330)와 결합한 상기 지지 부재(350)를 하부 방향으로 밀어내 상기 연결부를 폐쇄할 수 있다. The
상기 갭와샤(gap washer)(370)는 상기 플런저(330) 상에 배치될 수 있다. 상기 갭와샤(370)는 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이에 배치될 수 있다. 상기 갭와샤(370)는 일부가 상기 제1 코어(320)의 하면 상에 배치될 수 있고, 다른 일부는 상기 제1 코어(320)의 제1 홈(321) 내에 삽입되어 배치될 수 있다. The
상기 갭와샤(370)는 경도와 강성이 높은 수지 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 갭와샤(370)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리프탈아미드(PPA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 중 적어도 하나의 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.The
상기 갭와샤(370)는 내부에 수직 방향으로 연장하는 중공을 포함할 수 있다. 상기 갭와샤(370)의 중공은 상기 갭와샤(370)의 상면과 하면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 갭와샤(370)의 중공을 통해 상기 플런저(300)의 상면과 마주하는 상기 제1 코어(320)의 제1 홈(321)의 표면이 노출될 수 있다.The
상기 갭와샤(370)는 상기 제1 코어(320)와 직접 접촉할 수 있다. 또한, 상기 갭와샤(370)는 상기 솔레노이드 구동부(300)에 인가되는 구동력에 따라 상기 플런저(330)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 솔레노이드 구동부(300)가 최대 출력으로 동작할 경우, 상기 갭와샤(370)는 상기 플런저(330)의 상면과 직접 접촉할 수 있다.The
즉, 상기 갭와샤(370)에 의해 상기 솔레노이드 구동부(300)에 구동력이 인가되어도 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330)는 서로 이격될 수 있다. 또한, 상기 갭와샤(370)는 설정된 위치에 배치되며 설정된 크기를 가짐에 따라 자속밀도를 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 상기 플런저(330)를 비례 제어할 수 있다. 상기 갭와샤(370)에 대해서는 후술할 도 5를 통해 설명하기로 한다.That is, even when a driving force is applied to the
상기 솔레노이드 구동부(300)는 가이드 필름(381)을 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 필름(381)은 상기 플런저(330) 및 상기 가이드 부재(340) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 가이드 필름(381)은 상기 플런저(330) 및 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342) 사이에 배치될 수 있다. 상기 가이드 필름(381)은 상기 플런저(330) 및 상기 가이드 부재(340) 사이의 얼라인(align) 특성, 마찰 특성 및 밀착 특성을 개선할 수 있다.The
상기 솔레노이드 구동부(300)는 적어도 하나의 요크를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 솔레노이드 구동부(300)는 상기 코일부(310)에서 발생한 자기력을 유도하는 제1 요크(383) 및 제2 요크(384)를 포함할 수 있다.The
상기 제1 요크(383)는 상기 코일부(310) 및 상기 플런저(330) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 요크(383)는 상기 보빈(311) 및 상기 가이드 부재(340) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 요크(383)의 최상단은 상기 제2 코어(385)와 이격되며 상기 제2 코어(385)보다 하부에 배치될 수 있다. 상기 제1 요크(383)는 내부에 수직 방향으로 연장하는 중공을 포함하는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 요크(383)의 중공은 상기 제1 요크(383)의 상면과 하면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제1 요크(383)의 중공 내에는 상기 플런저(330) 및 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342)가 배치될 수 있다.The
상기 제2 요크(384)는 상기 코일부(310) 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2 요크(384)는 상기 코일부(310) 및 후술할 커버 부재(400) 사이에 배치되며 상기 코일부(310) 둘레를 감싸며 배치될 수 있다.The
상기 솔레노이드 구동부(300)는 제2 밀봉 부재(390)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 밀봉 부재(390)는 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 밀봉 부재(390)는 상기 제2 홈(322) 내에 배치되며, 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 밀봉 부재(390)는 상기 제1 코어(320)와 상기 연장부(342)의 끝단(342a) 사이에 배치될 수 있다.The
상기 제2 밀봉 부재(390)는 탄성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 밀봉 부재(390)는 NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene), FPM(Fluorinated Rubber), 실리콘 등과 같은 수지 재질, 탄성이 있는 고무 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
상기 제2 밀봉 부재(390)는 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340)를 결합하는 과정에 탄성 변형할 수 있다. 이에 따라, 외부 이물질이 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340) 사이 영역을 통해 상기 솔레노이드 구동부(300) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드 구동부(300) 내부의 유체, 예컨대 수소 가스가 상기 사이 영역을 통해 상기 솔레노이드 밸브(1000) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340) 사이에 상기 제2 밀봉 부재(390)가 배치됨에 따라 상기 제1 코어(320)와 상기 가이드 부재(340) 사이의 용접(welding) 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 구동부(300)는 향상된 신뢰성을 가짐과 동시에 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(340) 사이에 배치되는 상기 갭와샤(370)를 다양한 형태, 다양한 재질로 제공할 수 있다.The
상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 고정 부재(500)를 포함할 수 있다. 상기 고정 부재(500)는 상기 솔레노이드 구동부(300)의 하부 영역에 배치될 수 있다. 상기 고정 부재(500)는 상기 제3 연결부(130) 내에 배치될 수 있다. 상기 고정 부재(500)는 상기 가이드 부재(340)와 결합할 수 있다. The fuel
예를 들어, 상기 고정 부재(500)의 일 끝단에는 상기 가이드 부재(340)이 지지홈(343)과 대응되는 고정 돌기(510)가 형성될 수 있다. 상기 고정 돌기(510)는 상기 지지홈(343)을 향해 돌출된 형상을 가지며, 상기 고정 돌기(510)가 상기 지지홈(343) 내에 거치되며 상기 고정 부재(500)는 상기 가이드 부재(340)에 고정될 수 있다.For example, a fixing
상기 고정 부재(500)는 소정의 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 고정 부재(500)의 수용 공간 내에는 상기 플런저(330)의 일부, 상기 지지 부재(350) 및 상기 탄성 부재(360)가 배치될 수 있다.The fixing
또한, 상기 고정 부재(500)는 상기 플런저(330)와 결합된 상기 지지 부재(350)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 부재(500)의 타 끝단은 절곡되어 상기 지지 부재(350)의 하면 상에 배치될 수 있다. In addition, the fixing
이에 따라, 상기 고정 부재(500)는 상기 지지 부재(350)를 지지할 수 있다. 자세하게, 상기 고정 부재(500)의 타 끝단이 상기 지지 부재(350)의 하면과 대응되는 영역에 배치됨에 따라, 상기 고정 부재(500)는 상기 지지 부재(350) 및 상기 지지 부재(350)와 결합된 상기 플런저(330)가 하부 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 고정 부재(500)에 의해 상기 지지 부재 및 상기 플런저(330)는 설정된 위치에 배치되어 상기 연결부를 개폐할 수 있다.Accordingly, the fixing
상기 고정 부재(500)는 소정의 강도를 가지며 탄성 변형이 가능한 재질로 제공될 수 있다. 일례로, 상기 고정 부재(500)는 수지 재질로 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 고정 부재(500)는 상기 가이드 부재(340)에 탈부착 가능하게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 부재(340)와 인접한 상기 고정 부재(500)의 상부 영역을 상기 플런지(330) 방향으로 가압할 경우, 상기 고정 부재(500)의 탄성에 의해 상기 고정 돌기(510)는 상기 가이드 부재(340)이 지지홈(343)으로부터 이탈 가능하게 제공될 수 있다. 따라서, 상기 솔레노이드 구동부(300)에 포함된 구성이 파손되거나, 내구성이 저하될 경우 상기 고정 부재(500)를 분리하여 해당 구성을 용이하게 교체할 수 있다.The fixing
상기 커버 부재(400)는 상기 하우징(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 커버 부재(400)는 오픈된 하부 영역을 포함하고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 솔레노이드 구동부(300)는 상기 커버 부재(400)의 하부 영역을 통해 삽입되어 상기 수용 공간 내에 배치될 수 있다.The
상기 커버 부재(400)는 소정의 강도를 가지며 외부 환경에 대한 신뢰성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(400)는 금속, 세라믹 및 수지 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 부재(400)가 수지 재질을 포함할 경우 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(400)는 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지, 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지, 폴리올레핀(Polyolefine) 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer) 수지, TPU(Thermoplastic Urethane) 수지, 폴리아미드(Polyamide) 수지, PPA(Polyphthalamide) 수지, PPS(Polyphenylene sulfide) 수지, PEEK(Polyether ether ketone) 수지 및 LCP(Liquid Crystral Polymer) 수지 중 적어도 하나의 수지 재질을 포함할 수 있다.The
상기 커버 부재(400)는 상기 하우징(100)과 결합할 수 있다. 상기 커버 부재(400)는 상기 솔레노이드 구동부(300)를 설정된 위치에 고정함과 동시에 상기 솔레노이드 구동부(300)가 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. The
이하 도 4 및 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 제1 코어(320) 및 갭와샤(370)에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the
도 4는 도 2의 솔레노이드 밸브에서 코어의 단면도이고, 도 5는 도 2의 솔레노이드 밸브에서 갭와샤의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the core in the solenoid valve of FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the gap washer in the solenoid valve of FIG.
먼저 도 4를 참조하면, 상기 제1 코어(320)는 상기 코일부(310)에 의해 형성된 자기장에 자화될 수 있다.Referring first to FIG. 4 , the
상기 제1 코어(320)는 제1 너비(d1) 및 제2 너비(d2)를 가질 수 있다. 상기 제1 너비(d1)는 상기 제1 코어(320)의 수평 방향 최대 너비로 상기 플런저(330)의 수평 방향 너비보다 클 수 있다. 상기 제2 너비(d2)는 상기 제1 코어(320)의 하면의 수평 방향 너비일 수 있다. 상기 제2 너비(d2)는 상기 제1 너비(d1)보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제2 너비(d2)는 상기 제1 코어(320)의 하면과 마주하는 상기 플런저(330)의 상면의 수평 방향 너비보다 크거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 너비(d2)는 상기 플런저(330) 상면의 수평 방향 너비와 동일할 수 있다.The
상기 제1 홈(321)은 제1-1 홈(321a) 및 제1-2 홈(321b)을 포함할 수 있다.The
상기 제1-1 홈(321a)은 상기 제1 코어(320)의 하면에 형성되는 영역일 수 있다. 상기 제1-1 홈(321a)은 상기 제1 코어(320)의 하면 중심 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1-1 홈(321a)은 상기 제1 코어(320)의 하면에서 연장하는 영역일 수 있다. 수평 방향을 기준으로 상기 제1-1 홈(321a)은 상기 제2 홈(322)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.The 1-1
상기 제1-1 홈(321a)은 수평 방향 너비로 정의하는 제3 너비(d3) 및 수직 방향 깊이로 정의하는 제2 높이(h2)를 가질 수 있다. 상기 제3 너비(d3)는 균일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 너비(d3)는 상기 제1 코어(320)의 하면에서 상기 제1 코어(320)의 상면 방향으로 갈수록 너비가 변화하지 않고 일정할 수 있다. 또한, 상기 제3 너비(d3)는 상기 제2 너비(d2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 너비(d3)는 상기 제2 너비(d2)의 약 50% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제3 너비(d3)는 상기 제2 너비(d2)의 약 20% 내지 약 50%일 수 있다. 상기 제3 너비(d3)가 상기 제2 너비(d2)의 약 20% 미만인 경우, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방되고 폐쇄될 경우, 큰 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연될 수 있다. 또한, 상기 제3 너비(d3)가 상기 제2 너비(d2)의 약 50%를 초과할 경우, 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 전체적인 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제3 너비(d3)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.The 1-1
또한, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 코어(320)의 전체 높이로 정의하는 제1 높이(h1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)의 약 50% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)의 약 25% 내지 약 50%일 수 있다. 상기 제2 높이(h2)가 상기 제1 높이(h1)의 약 25% 미만인 경우, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방되고 폐쇄될 경우, 큰 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연될 수 있다. 또한, 상기 제3 너비(d3)가 상기 제2 너비(d2)의 약 50%를 초과할 경우, 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 전체적인 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제2 높이(h2)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.Also, the second height h2 may be smaller than the first height h1 defined as the total height of the
상기 제1-2 홈(321b)은 상기 제1-1 홈(321a)의 끝단에서 형성되는 영역일 수 있다. 상기 제1-2 홈(321b)는 상기 제1-1 홈(321a)과 연통될 수 있다. 상기 제1-2 홈(321b)은 상기 제1-1 홈(321a)의 끝단에서 제1 코어(320)의 상면 방향으로 연장하는 영역일 수 있다. 수평 방향을 기준으로 상기 제1-2 홈(321b)은 상기 제2 홈(322)과 오버랩되지 않을 수 있다.The 1-2
상기 제1-2 홈(321b)은 수평 방향 너비로 정의하는 제4 너비(d4) 및 수직 방향 깊이로 정의하는 제3 높이(h3)를 가질 수 있다. 상기 제4 너비(d4)는 균일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제1 코어(320)의 상기 제1-1 홈(321a)의 끝단에서 상기 제1 코어(320)의 상면 방향으로 갈수록 너비가 변화하지 않고 일정할 수 있다. 또한, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제2 너비(d2)보다 작고, 상기 제3 너비(d3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제2 너비(d2)의 약 60% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제2 너비(d2)의 약 30% 내지 약 60%일 수 있다. 또한, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제3 너비(d3)의 120% 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제4 너비(d4)는 상기 제3 너비(d3)의 약 120% 내지 약 200%일 수 있다. 상기 제4 너비(d4)가 상기 제3 너비(d3)의 약 120% 미만인 경우, 상기 제1 홈(321) 내에 상기 갭와샤(370)가 효과적으로 배치되기 어려울 수 있다. 즉, 상기 제1-2 홈(321b)의 너비가 상기 제1-1 홈(321a)의 너비와 크게 차이가 나지 않아, 상기 갭와샤(370)가 상기 제1-1 홈(321a) 및 상기 제1-2 홈(321b)의 너비 차이에 의해 형성된 단차 구조에 효과적으로 지지되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제4 너비(d4)가 상기 제2 너비(d2)의 약 200%를 초과할 경우, 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 전체적인 출력과 상기 제1 코어(320)의 신뢰성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제4 너비(d4)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.The 1-2
또한, 상기 제3 높이(h3)는 상기 제1 높이(h1) 및 상기 제2 높이(h2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 높이(h3)는 상기 제1 높이(h1)의 약 50% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제3 높이(h3)는 상기 제2 높이(h2)의 약 20% 내지 약 50%일 수 있다. 상기 제3 높이(h3)가 상기 제2 높이(h2)의 약 20% 미만인 경우, 상기 갭와샤(370)가 상기 제1-1 홈(321a) 및 상기 제1-2 홈(321b)의 단차 구조에 효과적으로 지지되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제3 높이(h3)가 상기 제2 높이(h2)의 약 50%를 초과할 경우, 상기 갭와샤(370)를 지지하기 위한 공간을 확보할 수 있으나, 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 전체적인 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제3 높이(h3)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.Also, the third height h3 may be smaller than the first height h1 and the second height h2. For example, the third height h3 may be less than or equal to about 50% of the first height h1. In detail, the third height h3 may be about 20% to about 50% of the second height h2. When the third height h3 is less than about 20% of the second height h2, the
도 5를 참조하면, 상기 갭와샤(370)는 상기 제1 코어(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 갭와샤(370)에 의해 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 인력을 제어할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
상기 갭와샤(370)는 하부 와샤(371), 중간 와샤(372) 및 상부 와샤(373)를 포함할 수 있다. 상기 하부 와샤(371)는 상기 제1 코어(320)의 하면 상에 배치될 수 있고, 상기 중간 와샤(372)는 상기 제1 코어(320)의 제1-1 홈(321a) 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 상부 와샤(373)는 상기 제1 코어(320)의 제1-2 홈(321b) 내에 배치될 수 있다. 상기 하부 와샤(371), 상기 중간 와샤(372) 및 상기 상부 와샤(373)는 일체로 형성되며 상기 제1 코어(320)와 직접 접촉할 수 있다.The
상기 하부 와샤(371)는 수평 방향 너비로 정의하는 제5 너비(d5) 및 수직 방향 높이로 정의하는 제5 높이(h5)를 가질 수 있다. 상기 제5 너비(d5)는 상기 갭와샤(370)의 수평 방향 최대 너비로 상기 갭와샤(370)의 하면의 수평 방향 너비일 수 있다. 상기 제5 너비(d5)는 상기 제1 코어(320)의 너비보다 작거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 너비(d5)는 상기 제1 코어(320)의 제2 너비(d2)보다 작거나 동일할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 너비(d5)는 상기 제2 너비(d2)의 80% 이상일 수 있다. 바람직하게, 상기 제5 너비(d5)는 상기 제2 너비(d2)와 동일할 수 있다. 이 경우, 상기 제5 너비(d5)는 상기 갭와샤(370)와 마주하는 상기 플런저(330)의 상면의 수평 방향 너비와 동일할 수 있다.The
또한, 상기 제5 높이(h5)는 상기 갭와샤(370)의 전체 높이로 정의하는 제4 높이(h4)의 약 40% 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 높이(h5)는 상기 제4 높이(h4)의 약 10% 내지 약 30%일 수 있다. 상기 제5 높이(h5)가 상기 제4 높이(h4)의 약 10% 미만인 경우, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방되고 폐쇄될 경우, 큰 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연될 수 있다. 또한, 상기 제5 높이(h5)가 상기 제4 높이(h4)의 약 40%를 초과할 경우, 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 전체적인 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제5 높이(h5)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.Also, the fifth height h5 may be less than or equal to about 40% of the fourth height h4 defined as the total height of the
상기 중간 와샤(372)는 수평 방향 너비로 정의하는 제6 너비(d6) 및 수직 방향 높이로 정의하는 제6 높이(h6)를 가질 수 있다. 상기 제6 너비(d6)는 상기 제1-1 홈(321a)의 너비와 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 너비(d6)는 제3 너비(d3)와 동일할 수 있다.The
또한, 상기 제6 높이(h6)는 상기 제5 높이(h5)보다 클 수 있다. 상기 제6 높이(h6)는 상기 제2 높이(h2)와 동일할 수 있다. 상기 제6 높이(h6)는 상기 제4 높이(h4)의 약 80% 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 높이(h6)는 상기 제4 높이(h4)의 약 40% 내지 약 80%일 수 있다.Also, the sixth height h6 may be greater than the fifth height h5. The sixth height h6 may be the same as the second height h2. The sixth height h6 may be less than or equal to about 80% of the fourth height h4. For example, the sixth height h6 may be about 40% to about 80% of the fourth height h4.
또한, 상기 중간 와샤(372)는 수평 방향 너비로 정의하는 제7 너비(d7)를 더 가질 수 있다. 상기 제7 너비(d7)는 상기 중간 와샤(372)의 외측에서 상기 갭와샤(370)의 중공까지의 수평 방향 너비일 수 있다. 이때, 상기 제7 너비(d7)는 상기 갭와샤(370)의 중공의 수평 방향 너비로 정의하는 제8 너비(d8)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 너비(d7)는 상기 제8 너비(d8)의 약 55% 내지 약 95%일 수 있다. 자세하게, 상기 제7 너비(d7)는 상기 제8 너비(d8)의 약 65% 내지 85%일 수 있다. 상기 제7 너비(d7)가 상기 제8 너비(d8)의 약 55% 미만인 경우, 상기 중간 와샤(372)의 너비가 상대적으로 작아 상기 갭와샤(370)의 전체적인 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 제7 너비(d7)가 상기 제8 너비(d8)의 약 95%를 초과할 경우, 상기 갭와샤(370)의 중공의 너비(제8 너비(d8))가 상대적으로 작아 상기 중공을 이용한 상기 솔레노이드 구동부(300) 내의 압력 제어가 용이하지 않을 수 있다. 즉, 실시예에 따른 상기 갭와샤(370)는 신뢰성 및 비례 제어 특성을 고려하여 상술한 범위의 제6 너비(d6), 제6 높이(h6) 및 제7 너비(d7)를 만족하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 갭와샤(370)의 중공 너비인 상기 제8 너비(d8)는 일정한 너비를 가지며 상기 플런저(330)에 형성된 관통홀의 수평 너비, 예컨대 상기 제1 관통홀(331a)의 수평 방향 너비보다 작을 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 솔레노이드 구동부(300) 내의 압력을 용이하게 제어할 수 있다.In addition, the eighth width d8, which is the hollow width of the
상기 상부 와샤(373)는 수평 방향 너비로 정의하는 제9 너비(d9) 및 수직 방향 높이로 정의하는 제7 높이(h7)를 가질 수 있다. 상기 제9 너비(d9)는 상기 제1 홈(321)의 너비와 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 너비(d9)는 상기 제1-2 홈(321b)의 수평 방향 너비인 제4 너비(d4)와 동일할 수 있다. 또한, 상기 제7 높이(h7)는 상기 제1 홈(321)의 높이와 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 높이(h7)는 상기 제1-2 홈(321b)의 수직 방향 높이인 제3 높이(h3)와 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 와샤(373)는 상기 제1-2 홈(321b) 내에 삽입되어 고정될 수 있고, 상기 제1-2 홈(321b)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.The
그리고, 상기 제7 높이(h7)는 상기 갭와샤(370)의 전체 높이인 상기 제4 높이(h4)의 약 40% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제7 높이(h7)는 상기 제4 높이(h4)의 약 10% 내지 약 40%일 수 있다. 또한, 상기 제7 높이(h7)는 상기 제5 높이(h5)보다 클 수 있다. 상기 제7 높이(h7)는 상기 제5 높이(h5)의 120% 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제7 높이(h7)는 상기 제5 높이(h5)의 약 120% 내지 약 200%일 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 와샤(373)는 상기 제1 코어(320)의 제1 홈(321) 내에서 설정된 위치에 고정되어 배치될 수 있다.In addition, the seventh height h7 may be less than or equal to about 40% of the fourth height h4 that is the total height of the
즉, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 제1 코어(320) 및 갭와샤(370)는 설정된 수평 방향 너비 및 높이를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 갭와샤(370)는 상기 제1 코어(320) 상에서 설정된 위치를 유지하며 배치될 수 있고, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성을 향상시킬 수 있다.That is, as described above, the
따라서, 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방된 이후 폐쇄될 때, 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연되는 것을 방지할 수 있고, 출력이 저하되는 것을 방지하며 상기 연결부의 개폐를 제어할 수 있다.Therefore, when the
도 6은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 하우징을 생략한 다른 단면도이다.6 is another cross-sectional view in which the housing is omitted in the solenoid valve according to the embodiment.
도 6을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 솔레노이드 밸브와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.In the description using FIG. 6 , descriptions of the same and similar components as those of the solenoid valve described above are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same and similar components.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 솔레노이드 구동부(300)는 상술한 제2 밀봉 부재(390)를 생략할 수 있다. 또한, 상기 제1 코어(320)는 상기 제2 밀봉 부재(390)의 배치를 위한 제2 홈(322)을 생략할 수 있다.6 to 8 , the
상기 제1 코어(320)는 상기 플런저(330) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 코어(320)는 하면 상에 배치된 격벽부(320a)를 포함할 수 있다. 상기 격벽부(320a)는 상기 제1 코어(320)의 하면 가장자리 둘레에서 상기 플런저(330)를 향해 돌출된 형상을 가질 수 있다. The
상기 제1 코어(320)는 상기 격벽부(320a)에 의해 형성되는 리세스를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 코어(320)의 리세스는 상기 제1 코어(320)의 하면 중 상기 격벽부(320a)가 형성되지 않은 영역으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 인가되는 구동력에 의해 상기 플런저(330)가 상하 방향으로 이동할 경우, 상기 플런저(330)의 일부는 상기 제1 코어(320)의 리세스 내에 삽입될 수 있다. 이를 위해, 상기 리세스의 수평 방향 너비는 상기 플런저(330)의 수평 방향 너비보다 크거나 같을 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드 구동부(300)가 최대 출력으로 동작할 경우, 상기 플런저(330)는 상기 갭와샤(370)와 접촉할 수 있고, 상기 플런저(330)의 최상면은 상기 격벽부(320a)의 최하단보다 상부에 배치될 수 있다.The
상기 리세스의 중심 영역에는 상술한 제1 홈(321)이 형성되며, 상기 리세스 내에는 상술한 갭와샤(370)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 격벽부(320a)는 상기 하부 와샤(371)의 높이(제5 높이(h5))보다 높은 높이를 가질 수 있다. 또한, 상기 격벽부(320a)의 최하단은 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)보다 하부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 격벽부(320a)의 최하단은 상기 갭와샤(370)의 최하면보다 하부에 배치될 수 있다. The above-described
또한, 상기 제2 코어(385)는 상기 제1 코어(320)의 외측 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제2 코어(385)는 상기 코일부(310) 및 상기 제1 코어(320) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 코어(385)는 상기 제1 코어(320)와 상기 보빈(311) 사이에서 수직 방향으로 연장할 수 있다.In addition, the
상기 제2 코어(385)의 일 영역은 상기 보빈(311) 및 상기 제1 코어(320) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)는 상기 보빈(311) 및 상기 제1 코어(320) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)은 상기 격벽부(320a)의 최하단보다 상부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제2 코어(385)의 최하단(385a)은 상기 갭와샤(370)의 최하면보다 상부에 배치될 수 있고, 상기 갭와샤(370)의 최상부보다 하부에 배치될 수 있다. One region of the
이에 따라, 실시예는 상기 플런저(330)를 효과적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 코어(320)의 돌출부(320a) 및 상기 제2 코어(385)가 설정된 위치에 배치됨에 따라, 상기 코어(320, 385)는 전원 인가 시 상기 플런저(330)가 균형을 유지하며 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.Accordingly, the embodiment can effectively control the
상기 가이드 부재(340)는 상기 코일부(310) 및 상기 플런저(330) 사이에 배치될 수 있다. 상기 가이드 부재(340)는 상기 제1 코어(320)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 가이드 부재(340)의 연장부(342)의 끝단(342a) 상기 제1 코어(320)의 격벽부(320a)와 수직 방향(z축 방향)으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. The
상기 가이드 부재(340)는 상기 제1 코어(320)와 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 연장부(342)의 끝단(342a)은 상기 제1 코어(320)의 격벽부(320a)와 결합할 수 있다. 일례로, 상기 연장부(342)의 끝단(342a)은 상기 격벽부(320a)와 용접(welding) 등을 통해 물리적으로 연결될 수 있다. The
즉, 실시예에서 상기 연장부(342)의 끝단(342a) 및 상기 격벽부(320a)의 최하단은 상기 갭와샤(370)의 하면보다 하부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 연장부(342)와 상기 격벽부(320a) 경계를 용접 등으로 연결하는 과정에 상기 갭와샤(370)가 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.That is, in the embodiment, the
또한, 상기 제1 코어(320)는 상술한 너비(d1, d2, d3, d4) 및 상술한 높이(h1, h2, h3)을 가질 수 있고, 상기 갭와샤(370) 역시 상술한 너비(d5, d6, d7, d8, d9) 및 상술한 높이(h4, h5, h6, h7)을 가질 수 있다.In addition, the
이에 따라, 실시예는 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방된 이후 폐쇄될 때, 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연되는 것을 방지할 수 있고, 출력이 저하되는 것을 방지하며 상기 연결부의 개폐를 제어할 수 있다.Accordingly, in the embodiment, when the
도 9 및 도 10은 비교예에 따른 솔레노이드 밸브에서 스트로크(stroke)에 따른 힘(force)의 변화에 대한 그래프이고, 도 11은 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에서 스트로크(stroke)에 따른 힘(force)의 변화에 대한 그래프이다.9 and 10 are graphs of a change in force according to a stroke in a solenoid valve according to a comparative example, and FIG. 11 is a force according to a stroke in a solenoid valve according to an embodiment is a graph of the change in
이하 비교예 및 실시예를 통하여 본 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in more detail through comparative examples and examples.
비교예 1Comparative Example 1
연결부를 포함하는 하우징 상에 솔레노이드 구동부 및 커버 부재를 형성하여 연료전지용 솔레노이드 밸브를 제조하였다.A solenoid valve for a fuel cell was manufactured by forming a solenoid driving part and a cover member on a housing including a connection part.
이때, 상기 솔레노이드 구동부는 자기장을 형성하는 코일부, 형성된 자기장에 자화되는 제1 코어, 상기 제1 코어와 인력에 따라 상하 방향으로 이동하는 플런저, 상기 플런저를 가이드하는 가이드 부재를 포함한다. 또한, 상기 플런저와 마주하는 상기 제1 코어의 하면에는 홈(상술한 제1 홈)을 형성하지 않고 평평하게 제공하였다.In this case, the solenoid driving unit includes a coil unit forming a magnetic field, a first core magnetized to the formed magnetic field, a plunger moving up and down according to an attractive force with the first core, and a guide member for guiding the plunger. In addition, the lower surface of the first core facing the plunger was provided flat without forming a groove (the first groove described above).
이후, 상기 솔레노이드 구동부에 구동력을 인가하여 상기 제1 코어와 상기 플런저 사이의 스트로크(stroke) 거리에 따라, 두 구성 사이에 형성되는 힘(인력(force))을 측정하였다.Thereafter, a driving force was applied to the solenoid driving unit to measure a force (force) formed between the two components according to a stroke distance between the first core and the plunger.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1과 동일하게 솔레노이드 밸브를 제조하였다.A solenoid valve was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1.
이때, 상기 플런저와 마주하는 상기 제1 코어의 하면 중심 영역에는 홈(상술한 제1 홈(321))을 형성하였다.At this time, a groove (the
이후, 상기 솔레노이드 구동부에 구동력을 인가하여 상기 제1 코어와 상기 플런저 사이의 스트로크(stroke) 거리에 따라, 두 구성 사이에 형성되는 힘(인력(force))을 측정하였다.Thereafter, a driving force was applied to the solenoid driving unit to measure a force (force) formed between the two components according to a stroke distance between the first core and the plunger.
실시예Example
비교예 2와 동일하게 솔레노이드 밸브를 제조하였다.A solenoid valve was manufactured in the same manner as in Comparative Example 2.
이때, 상기 제1 코어와 상기 플런저 사이에 플라스틱 재질의 갭와샤(상술한 갭와샤(370))를 형성하였고, 상기 갭와샤가 상기 제1 코어의 하면 및 상기 홈 내에 배치되도록 솔레노이드 밸브를 형성하였다.At this time, a plastic gap washer (above-described gap washer 370) was formed between the first core and the plunger, and a solenoid valve was formed such that the gap washer is disposed on the lower surface of the first core and in the groove. .
이후, 상기 솔레노이드 구동부에 구동력을 인가하여 상기 제1 코어와 상기 플런저 사이의 스트로크(stroke) 거리에 따라, 두 구성 사이에 형성되는 힘(인력(force))을 측정하였다.Thereafter, a driving force was applied to the solenoid driving unit to measure a force (force) formed between the two components according to a stroke distance between the first core and the plunger.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 솔레노이드 구동부(300)에 구동력이 인가되지 않을 경우, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이 간격은 약 4mm이며, 상기 개폐 부재(335)는 상기 제1 연결부(110)의 끝단과 접하며 상기 제1 연결부(110)를 차폐할 수 있다.9 to 11, when no driving force is applied to the
또한, 상기 솔레노이드 구동부(300)에 구동력이 인가될 경우, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 인력에 의해 상기 플런저(330)는 상부 방향 예컨대 상기 제1 코어(320)를 향해 이동할 수 있다. 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 간격(Stroke)은 점점 작아질 수 있다. In addition, when a driving force is applied to the
이때, 비교예에 대한 도 9 및 도 10을 참조하면, 비교예에 따른 솔레노이드 밸브(1000)에서 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이가 인접할수록 상대적으로 큰 인력(Force)이 형성되는 것을 알 수 있다. 자세하게, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330)가 인접한 영역, 예컨대 두 구성(320, 330) 사이 스트로크 간격이 약 2mm 이하의 영역에서는 상기 두 구성(320, 330) 사이가 가까워질수록 인력(force)이 급격히 증가하는 것을 알 수 있다.At this time, referring to FIGS. 9 and 10 for the comparative example, in the
이 경우, 개방된 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 다시 폐쇄될 때(0 stroke(mm)에서 4 stroke(mm)로 변화), 상기 탄성 부재(360)의 복원력보다 큰 흡인력을 가지는 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연될 수 있다. 따라서, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성이 저하될 수 있다.In this case, when the opened
반면, 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(1000)는 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이에 도 6과 같이 배치되는 갭와샤(370)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330)가 인접하여도 상기 두 구성 사이(320, 330)에는 상대적으로 균일한 인력(Force)이 형성되는 것을 알 수 있다. On the other hand, referring to FIG. 11 , the
자세하게, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이에 소정의 두께(h5), 예컨대 약 2mm 두께(h5)를 가지는 상기 갭와샤(370)가 배치됨에 따라, 상기 두 구성(320, 330) 사이에 인력이 발생하여도 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330)는 소정의 간격 이격될 수 있다. In detail, as the
즉, 실시예는 비교예와 비교하여 인력(force)가 급격히 증가하는 영역에 상기 갭와샤(370)를 배치함에 따라, 스트로크(stroke)와 인력(force)에 대한 그래프에서 기울기 값이 급격히 증가하는 구간(도 11에서 패턴으로 표시된 0 stroke 내지 약 2 stroke(mm) 구간)을 제거할 수 있다. That is, in the embodiment, as compared with the comparative example, as the
이에 따라, 상기 플런저(330)가 상기 제1 코어(320)와 가까워지는 경우에도 두 구성 사이의 인력(force)이 급격히 증가하지 않고 상대적으로 균일할 수 있으며, 이로 인해, 두 구성 사이의 잔류 자속밀도를 제어할 수 있다. Accordingly, even when the
따라서, 실시예는 상기 솔레노이드 밸브(1000)가 개방되고 다시 폐쇄될 때, 잔류 자속밀도에 의해 상기 제1 코어(320) 및 상기 플런저(330) 사이의 오프(OFF) 응답 속도가 지연되는 것을 방지할 수 있고, 상기 제1 코어(320)와 상기 플런저(330) 사이의 비례 제어 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(1000)는 보다 빠른 응답 속도를 가지며 연결부의 개폐를 정밀하게 제어할 수 있다.Therefore, in the embodiment, when the
도 12는 실시예에 따른 연료전지용 통합 배출 밸브가 적용된 차량의 사시도이다.12 is a perspective view of a vehicle to which an integrated discharge valve for a fuel cell according to an embodiment is applied.
도 12를 참조하면, 실시예에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)는 수소 공급부를 포함하는 수소 공급 장치에 적용될 수 있고, 상기 수소 공급 장치는 차량(2000)에 적용될 수 있다. 상기 수소 공급 장치는 상술한 수소 탱크, 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000), 상기 수소 탱크와 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 유입구(101)를 연결하는 제1 배관(미도시), 상기 솔레노이드 밸브(1000)의 배출구(102)와 상기 연료전지 스택을 연결하는 제2 배관(미도시)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the
상기 수소 탱크로부터 수소는 상기 제1 배관을 통해 상기 연료전지용 솔레노이드 밸브(1000)에 제공될 수 있고, 상기 수소는 상기 솔레노이드 밸브(1000)를 유동한 이후 상기 제2 배관을 통해 상기 연료전지 스택에 제공될 수 있다. 상기 수소 공급 장치는 도 12와 같이 연료전지를 동력원으로 하는 차량(2000) 뿐만 아니라 연료전지를 기반으로 하는 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있다Hydrogen from the hydrogen tank may be provided to the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiment has been described above, it is merely an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
Claims (7)
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 유입구 및 상기 배출구 사이에 배치되는 연결부; 및
상기 연결부 상에 배치되며 상기 연결부를 개폐하는 솔레노이드 구동부를 포함하고,
상기 솔레노이드 구동부는,
인가되는 전원에 따라 자기장을 형성하는 코일부;
상기 코일부 상에 배치되며 상기 코일부에 의해 형성된 자기장에 자화되는 제1 코어;
상기 코일부의 중공 내에 배치되며 수직 방향으로 이동 가능하게 제공되는 플런저;
상기 플런저의 하면 상에 배치되며 상기 연결부를 개폐하는 개폐 부재;
상기 코일부 및 상기 플런저 사이에 배치되며 상기 플런저의 이동을 가이드하는 가이드 부재;
상기 플런저의 하면 상에 배치되는 지지 부재;
상기 가이드 부재 및 상기 지지 부재 사이에 배치되는 탄성 부재; 및
상기 제1 코어 및 상기 플런저 사이에 배치되며 수지 재질을 포함하는 갭와샤를 포함하고,
상기 제1 코어는 상기 플런저와 마주하는 하면 상에 형성되는 제1 홈을 포함하고,
상기 제1 홈은,
상기 제1 코어의 하면에 형성되는 제1-1 홈; 및
상기 제1-1 홈의 끝단에 형성되는 제1-2 홈을 포함하고,
상기 제1-1 홈의 수평 방향 너비는 상기 제1-2 홈의 수평 방향 너비보다 작고,
상기 갭와샤는 상기 제1 코어의 하면 및 상기 제1 홈 내에 배치되고,
상기 갭와샤는,
상기 제1 코어의 하면 상에 배치되는 하부 와샤;
상기 제1-1 홈 내에 배치되는 중간 와샤; 및
상기 제1-2 홈 내에 배치되는 상부 와샤를 포함하고,
상기 하부 와샤는 상기 제1 코어의 하면과 동일한 수평 방향 너비를 가지고,
상기 중간 와샤는 상기 제1-1 홈과 동일한 수평 방향 너비를 가지고,
상기 상부 와샤는 상기 제1-2 홈과 동일한 수평 방향 너비를 가지고,
상기 하부 와샤의 높이는 상기 갭와샤의 전체 높이의 40% 이하인 연료전지용 솔레노이드 밸브.a housing including an inlet through which a fluid is introduced and an outlet through which the fluid is discharged;
a connection part disposed in the housing and disposed between the inlet port and the outlet port; and
It is disposed on the connection part and includes a solenoid driving part for opening and closing the connection part,
The solenoid driving unit,
a coil unit that forms a magnetic field according to applied power;
a first core disposed on the coil unit and magnetized in a magnetic field formed by the coil unit;
a plunger disposed in the hollow of the coil unit and provided to be movable in a vertical direction;
an opening and closing member disposed on a lower surface of the plunger and opening and closing the connection part;
a guide member disposed between the coil unit and the plunger and guiding the movement of the plunger;
a support member disposed on a lower surface of the plunger;
an elastic member disposed between the guide member and the support member; and
and a gap washer disposed between the first core and the plunger and comprising a resin material,
The first core includes a first groove formed on a lower surface facing the plunger,
The first groove is
a 1-1 groove formed on a lower surface of the first core; and
and a 1-2-th groove formed at the end of the 1-1-th groove,
The horizontal width of the 1-1 groove is smaller than the horizontal width of the 1-2 groove,
The gap washer is disposed on a lower surface of the first core and in the first groove,
The gap washer,
a lower washer disposed on a lower surface of the first core;
an intermediate washer disposed in the 1-1 groove; and
and an upper washer disposed in the 1-2 groove;
The lower washer has the same horizontal width as the lower surface of the first core,
The middle washer has the same horizontal width as the 1-1 groove,
The upper washer has the same horizontal width as the 1-2 groove,
The height of the lower washer is 40% or less of the total height of the gap washer solenoid valve for a fuel cell.
상기 제1-1 홈의 높이는 상기 제1-2 홈의 높이보다 큰 연료전지용 솔레노이드 밸브.The method of claim 1,
A height of the 1-1 groove is greater than a height of the 1-2 groove solenoid valve for a fuel cell.
상기 제1-1 홈의 수평 방향 너비는 상기 제1 코어의 하면의 수평 방향 너비의 50% 이하이고,
상기 제1-1 홈의 수직 방향 높이는 상기 제1 코어의 전체 수직 방향 높이의 50% 이하인 연료전지용 솔레노이드 밸브.The method of claim 1,
The horizontal width of the 1-1 groove is 50% or less of the horizontal width of the lower surface of the first core,
The vertical height of the 1-1 groove is 50% or less of the total vertical height of the first core solenoid valve for a fuel cell.
상기 갭와샤에 의해 상기 제1 코어 및 상기 플런저는 서로 이격되는 연료전지용 솔레노이드 밸브.The method of claim 1,
The first core and the plunger are spaced apart from each other by the gap washer solenoid valve for a fuel cell.
상기 가이드 부재는 상기 코일부 및 상기 플런저 사이에 배치되는 연장부를 포함하고,
상기 연장부의 끝단은 상기 제1 코어 및 상기 코일부 사이에 배치되며 상기 제1 코어와 수평 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 연료전지용 솔레노이드 밸브.The method of claim 1,
The guide member includes an extension portion disposed between the coil portion and the plunger,
The end of the extension part is disposed between the first core and the coil part and is disposed in a region overlapping the first core in a horizontal direction.
상기 가이드 부재는,
상기 하우징 및 상기 코일부 사이에 배치되는 지지부; 및
상기 코일부 및 상기 플런저 사이에 배치되는 연장부를 포함하고,
상기 솔레노이드 구동부는,
상기 제1 코어 및 상기 연장부 사이에 배치되는 밀봉 부재; 및
상기 코일부 및 상기 제1 코어 사이에 배치되는 제2 코어를 더 포함하고,
상기 제2 코어의 최하단은 상기 제1 코어의 최하면보다 하부에 배치되는 연료전지용 솔레노이드 밸브.The method of claim 1,
The guide member,
a support part disposed between the housing and the coil part; and
An extension portion disposed between the coil portion and the plunger,
The solenoid driving unit,
a sealing member disposed between the first core and the extension; and
Further comprising a second core disposed between the coil unit and the first core,
The lowermost end of the second core is a solenoid valve for a fuel cell disposed below the lowermost surface of the first core.
상기 수소 공급 장치는 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 솔레노이드 밸브를 포함하는 차량.In a vehicle comprising a hydrogen supply device,
The hydrogen supply device is a vehicle including the solenoid valve for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6.
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