KR102394188B1

KR102394188B1 - 영구자석으로 개폐되는 밸브

Info

Publication number: KR102394188B1
Application number: KR1020200171452A
Authority: KR
Inventors: 임익수
Original assignee: 임익수
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-05-03
Also published as: CN116457596A; US20240019042A1; WO2022124645A1; EP4261444A1; JP2023553261A

Abstract

본 발명은 영구자석으로 개폐되는 밸브에 관한 것으로서,
더욱 상세하게는 영구자석들 간의 상호 대면 또는 분리를 통해 강력한 척력과 인력을 발생시키거나 소멸시켜서 저전력으로 밸브를 개폐시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 영구자석 자기력의 상호작용에 의해 신속한 유체의 유출과 차단이 이루어고, 지속적인 유출과 차단상태 유지에도 추가전력이 소요되지 않으며, 저전력으로 밸브를 구동함으로써 소비에너지를 절약할 수 있는 경제성과 사용상의 효용성을 제공할 뿐만 아니라 구동기기로서 소형의 서보모타 등을 적용하여 밸브 외형을 소형화함으로써 밸브의 유용성과 용도의 확장성을 제공하는 효과가 있다.

Description

영구자석으로 개폐되는 밸브 {Valve opened and closed by permanent magnets}

본 발명은 유체를 자동으로 공급하거나 배출하는 밸브에 있어서, 영구자석을 이용하여 밸브를 자동으로 개폐시키는 밸브에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 영구자석들 간의 상호 대면 또는 분리를 통해 강력한 척력과 인력을 발생시키거나 소멸시켜서 저전력으로 밸브를 개폐시킴으로써 소비전력을 절약하고 밸브의 외형을 소형화할 수 있도록 고안한 영구자석으로 개폐되는 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유체 중 물을 자동으로 공급하거나 배출하는 밸브 중 세탁기, 정수기, 식기세척기, 보일러 등에는 솔레노이드밸브가 사용되고 있고 수도배관 등에는 전동식볼밸브 등이 사용되고 있는데, 상기 솔레노이드밸브 중 일예로 상시 닫힘형식의 경우에는 코일의 전자기력으로 밸브를 열어 급수를 하는데, 급수 중에는 코일에 지속 전력을 공급하면서 전력을 소비하고 열이 발생하는 문제점이 있고, 밸브의 내부수압보다 큰 전자기력을 발생시키기 위해 코일이 커지고 높은 전압(12V~220V)과 전력이 사용되어 솔레노이드밸브의 전체 외형과 무게가 크다는 문제점이 있다.

한편 전동식볼밸브 경우에도 기밀성이 좋고 급수 동안에는 전력을 소비하지 않으나, 볼 회전의 내부마찰력과 밸브의 내부수압으로 인해 밸브를 완전히 개폐되기까지 일정시간이 소요되고, 높은 볼의 회전토크를 생성하기 위해 전동모터가 커지고 높은 전압(12V~220V)과 전력이 사용되면서 전동식볼밸브의 전체 외형과 무게도 역시 크다는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 고안으로서,

본 발명의 제1목적은 전자회로전원의 전압(5V)과 저전력으로도 밸브를 개폐시키면서 유체의 유출과 차단이 신속히 실행되고, 유출이나 차단 중인 상태에서도 전력이 소비되지 않고 발열이 없는 절전형 밸브로서 효용성과 소비전력을 절약하는 경제성을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2목적은 종래 밸브가 코일이나 전동모터 등을 적용하면서 밸브의 외형과 무게가 크다는 문제점을 개선하기 위해 저전력으로 구동하는 소형의 구동기기를 적용하여 밸브 외형을 소형화함으로써 밸브의 활용성과 적용범위를 확대시킬 수 있는 유용성을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 상기 과제를 달성하기 위하여,

본 발명의 일 실시예로서 도 2내지 도 4를 참조하여 영구자석으로 개폐되는 밸브를 설명한다.

일측에 형성된 유입관을 통해 유체를 공급받아 중앙에 형성된 오리피스를 경유하여 일측에 형성된 배출관을 통해 유체를 배출시키기 위한 밸브몸체(100)와;

일면이 상기 밸브몸체 상부의 환형홈에 압착되고, 하면은 상기 오리피스를 밀폐하면서 상면과 하면의 유체압차에 의해 상기 오리피스를 열고 닫기 위한 다이아프램(200)과;

상기 다이아프램 상면에 부착되고, 상면에서부터 상기 오리피스 내부와 연통되어 형성된 파이롯트홀이 열리고 닫힘으로써 상기 다이아프램 상면과 하면의 유체압차를 생성하기 위한 스템(300)과;

상기 밸브몸체 내 유체의 기밀을 유지시키기 위해 상기 다이아프램 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고, 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400a)과;

네오디뮴과 같은 강력 영구자석을 내장하고 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 열고 닫기 위한 개폐영구자석(500a)과;

네오디뮴과 같은 강력 영구자석으로서, 상기 캡의 상면에 접촉하면서 왕복 이동하여 일정위치에서 상기 개폐영구자석과 대면하면 인력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 위로 당겨서 상기 파이롯트홀을 열기 위한 인력영구자석(520A)과;

네오디뮴과 같은 강력 영구자석으로서, 상기 캡의 상면에 접촉하면서 왕복 이동하여 일정위치에서 상기 개폐영구자석과 대면하면 척력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 밀어서 상기 파이롯트홀을 닫게 하기 위한 척력영구자석(520B)과;

몸체에 형성된 복수의 원통에 각각 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 삽입하기 위한 홀더(600A)와;

상기 캡의 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 일정위치로 왕복 이동시키면서 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석의 일면을 각각 상기 개폐영구자석의 일면과 상하로 대면시켜서 척력과 인력을 발생시키는 소형이며 위치제어가 가능한 저전력으로 구동되는 서보모터와 같은 구동기기(700)와;

상기 캡의 일측의 홈에 결합되고, 상기 구동기기와 상기 홀더의 왕복이동을 외부로부터 보호하기 위한 커버(800); 등을 포함하여 구성함으로써 상기한 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브는,

초강력 영구자석들 간의 강력한 척력 및 인력, 그리고 분리 등 영구자석 자기력의 상호 작용에 의해 저전력으로 밸브를 개폐시킴으로써 신속히 유체를 유출하고 차단하며, 전력공급이나 발열없이 개폐상태를 지속 유지할 수 있음에 따라 밸브의 효용성과 전력을 절약할 수 있는 경제성을 제공하게 된다.

또한 본 발명의 구동기기의 일실시예로 전자회로 전원(5V)으로 구동되는 소형 서보모타 등을 적용하여 밸브 외형을 소형화할 수 있음에 따라 밸브의 공간 활용성과 유용성을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 파이롯트자성형의 외관사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 파이롯트자성형의 분해사시도
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 파이롯트자성형의 유체 차단형상을 도시한 단면사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 파이롯트자성형의 유체 유출형상을 도시한 단면사시도
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 파이롯트탄성형의 유체 차단형상을 도시한 단면사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 직동자성형의 유체 차단형상을 도시한 단면사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브 중 직동탄성형의 유체 유출형상을 도시한 단면사시도
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브의 파이롯트자성형과 직동자성형의 개폐영구자석 단면사시도
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브의 파이롯트탄성형과 직동탄성형의 개폐영구자석 단면사시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영구자석으로 개폐되는 밸브를 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 7에서와 같이 본 발명은 밸브몸체(100)의 오리피스를 개폐시키는 방식(간접방식 또는 직접방식)과 개폐영구자석을 하강시키는 복귀력 형태(영구자석의 자기력 또는 탄성력)에 따라 파이롯트자성형, 파이롯트탄성형, 직동자성형, 직동탄성형 등 4가지 유형으로 분류된다.

상기 4가지 유형의 실시예에 대하여 상세히 설명하면,

제 1 실시예인 파이롯트자성형은 상기 오리피스를 스템(300)의 파이롯트홀에 의해 간접적으로 개폐시키고, 개폐영구자석은 영구자석 자기력으로 밀어서 복귀시키는 방식이다.

즉, 도 2 내지 도 5에서와 같이 밸브의 높은 내부압(예: 0.7~10bar)으로 인해 간접적으로 상기 파이롯트홀의 개폐를 통해 다이아프램(200)으로 상기 오리피스를 개폐시키고, 상기 파이롯트홀을 개폐시키는 개폐영구자석(500a)은 영구자성체인 척력영구자석(520B)과의 상호 척력작용에 의해 아래로 복귀되는 방식이다.

위와 같은 파이롯트자성형이 유체를 유출하고 차단하는 과정을 설명하면,

도 4에서와 같이 구동기기(700)가 제어된 외부신호를 받아 홀더(600A)를 일정위치로 이동시켜서 인력영구자석(520A)을 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키면, 상호 상극으로 인력이 생성되어 상기 개폐영구자석이 위로 당겨지면서 상기 파이롯트홀이 열리고, 이 때 다이아프램(200)은 상면의 유체압이 상기 오리피스 내부압으로 낮아져서 하면의 유체압을 받아 상승하면서 상기 오리피스를 열게 되어 유체가 유출된다.

또한 도 3에서와 같이 상기 구동기기가 다시 상기 홀더를 원위치로 이동시켜 상기 척력영구자석(520B)을 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키면, 상호 같은 극으로 척력이 생성되어 상기 개폐영구자석이 하강하면서 복귀하여 상기 파이롯트홀을 닫고, 이 때 상기 다이아프램은 상하면의 유체압이 평형이 되면서 상면의 압력을 받고 하강하여 상기 오리피스를 닫으면서 유체가 차단된다.

위와 같은 상기 파이롯트자성형의 특징은 강력한 영구자석들 간의 대면으로 생성된 강력한 척력 및 인력으로 상기 개폐영구자석을 용이하게 상하로 이동시키고, 횡방향으로는 쉽게 자기력이 분리되어 상기 홀더를 용이하게 위치를 이동시킴으로써 전자회로전원의 전압(5V)과 저전력으로도 밸브를 개폐할 수 있고, 영구자석의 자기력으로 유출 및 차단상태가 유지되므로 추가 전력이 소요되지 않으며, 특히 밸브의 구동기기로서 상기 홀더의 정확한 왕복 위치이동의 제어가 가능한 소형 서보모터 등을 적용할 수 있으므로 소비전력을 절감하고 밸브를 소형화할 수 있는 것이다.

다음은 파이롯트자성형을 구성하는 요소에 대해 상세하게 설명한다.

파이롯트자성형을 구성요소는,

일측에 형성된 유입관으로 유체를 유입하고 중앙에 상하 원통으로 형성된 오리피스를 통해 유출시켜 일측에 형성된 배출관에서 유체를 배출시키는 밸브몸체(100)와;

상기 밸브몸체에 유입된 유체와 외부와의 기밀을 유지하기 위해 상기 밸브몸체 상부의 환형홈에 압착되고, 하면은 상기 오리피스를 밀폐시키며, 일면에 관통된 다수의 다이아프램홀을 통해 상면으로 유체를 유입시키고, 상하면의 유체압차에 의해 상하로 이동하면서 상기 오리피스를 개폐하는 다이아프램(200)과;

상기 다이아프램의 상면에 부착되고, 일면에 관통된 스템홀을 통해 상부로 유입시킨 유체의 압력에 의해 상기 다이아프램을 상기 오리피스에 밀폐시키도록 하며, 상면에서 부터 상기 오리피스 내부까지 연통되어 형성되어 있는 파이롯트홀의 개폐를 통해서 상기 다이아프램 상면과 하면의 유체압 차이가 발생될 수 있도록 하는 스템(300)과;

상기 밸브몸체 내 유체가 외부와의 기밀이 유지되도록 하기 위해 상기 다이아프램의 상면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고, 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400a)과;

상기 캡의 안내면을 타고 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 개폐시키고, 도 8의 단면사시도에서와 같이 유체로부터 강력한 영구자석(530a)의 부식을 방지하기 위해 전체표면을 보호재(550a)로 감싸고 상기 파이롯드홀과의 접촉부위는 기밀을 유지시키기 위해 고무소재인 고무팁(560a)을 부착시키는 개폐영구자석(500a)과;

네오디뮴과 같은 강력한 영구자석으로서, 일면이 상기 캡의 상면에 접촉하면서 이동하여 일정위치에서 상기 개폐영구자석의 일면과 상하로 대면되면 상호 상극으로 인력을 생성시켜 상기 개폐영구자석을 당겨서 위로 이동시키는 인력영구자석(520A)와;

또한 네오디뮴과 같은 강력한 영구자석으로서, 일면이 상기 캡의 상면에 접촉하면서 이동하여 일정위치에서 상기 개폐영구자석의 일면과 상하로 대면되면 상호 같은 극으로 척력을 생성시켜 상기 개폐영구자석을 아래로 밀어서 복귀시키는 척력영구자석(520B)와;

몸체에 형성된 복수의 원통에 각각 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 삽입하는 홀더(600A)와;

상기 캡의 돌출된 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 왕복하여 일정위치로 이동시켜서 상기 인력영구자석의 일면과 상기 척력영구자석의 일면을 각각 상기 개폐영구자석의 일면과 상호 대면시키거나 분리시키는 구동기기(700)와;

하단 일측의 돌기가 상기 캡의 일측에 형성된 홈에 결합되면서 상기 구동기기와 상기 홀더의 왕복 이동을 외부로부터 보호하는 커버(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 제 2 실시예인 파이롯트탄성형의 실시예에 대하여 설명하면,

파이롯트탄성형은 상기 밸브몸체(100)의 오리피스를 파이롯트홀에 의해 간접적으로 개폐시키고 개폐영구자석을 스프링의 탄성력으로 복귀시키는 방식이다.

즉, 도 5에서와 같이 상기 파이롯트탄성형은 상기 파이롯트자성형과 같이 밸브의 내부압이 높기 때문에 간접적으로 상기 스템(300)의 파이롯트홀을 개폐시켜 상기 다이아프램(200)으로 상기 오리피스를 개폐시키고, 상기 파이롯트홀을 개폐시키는 개폐영구자석(500b)은 인력영구자석(520C)과의 상호 인력에 의해 상승되지만, 스프링(570)의 탄성력에 의해 복귀되는 방식이다.

파이롯트탄성형의 유체 유출과 차단과정을 설명하면, 유출과정은 상기 구동기기(700)가 홀더(600B)를 일정위치로 이동시켜서 상기 인력영구자석을 상기 개폐영구자석과 대면시키면 인력이 생성되어 상기 개폐영구자석이 위로 당겨지면서 상기 파이롯트홀이 열리고, 이 때 파이롯트자성형과 같이 상기 다이아프램은 상면의 유체압이 낮아져서 하면의 유체압을 받아 상승하면서 상기 오리피스가 열려 유체가 유출된다.

한편, 탄성력에 의한 차단과정은 상기 구동기기가 상기 홀더를 일정위치로 이동하면서 상기 인력영구자석과 대면하는 상기 개폐영구자석을 분리시키면 상호 인력이 해제되고, 상기 개폐영구자석이 상기 스프링의 탄성력에 의해 하강하면서 복귀되어 상기 파이롯트홀을 닫게 되고, 이하 파이롯트자성형과 동일하게 상기 다이아프램에 의해 유체가 차단된다.

위와 같은 파이롯트탄성형의 특징은 고압용 3방밸브나 4방밸브 등 고압용 멀티밸브에 있어서, 각 밸브마다 개별적으로 위와 같은 파이롯트탄성형의 영구자석 자기력에 의한 유출기능과 스프링의 탄성력에 의한 차단기능을 적용하면, 한 개의 구동기기로 다수의 각 밸브를 영구자석 자기력으로 개폐할 수 있으므로 고압의 멀티밸브에 용도를 유용하게 확장할 수 있는 고안이다.

위와 같은 파이롯트탄성형의 구성요소에 대해 설명하면,

파이롯트자성형과 중복되는 구성요소에 대해서는 열거하되 자세한 설명은 생략하고 중복되지 않는 구성요소에 대하여 중점적으로 설명한다.

파이롯트탄성형의 구성요소는,

파이롯트자성형과 동일한 밸브몸체(100)와;

파이롯트자성형과 동일한 다이아프램(200)과;

파이롯트자성형과 동일한 스템(300)과;

상기 밸브몸체 내 유체와 외부와의 기밀을 유지시키기 위해 상기 다이아프램의 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고, 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400b)과;

상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 개폐시키고, 도 9의 단면사시도에서와 같이 하부 일측에 다수의 받침돌기가 돌출되어 있는 보호재(550b)가 유체로부터 부식을 방지하기 위해 영구자석(530a)의 전체 표면을 감싸고, 상기 파이롯드홀과의 기밀을 유지하기 위해 상기 보호재의 일단에 고무소재인 고무팁(560a)을 부착시키는 개폐영구자석(500b)과;

상기 캡의 하면과 상기 개폐영구자석(500b)의 받침돌기 사이에 탄성을 유지하며 삽입되어 상기 개폐영구자석을 탄성력으로 상기 오리피스에 밀착시키는 스프링(570)과;

네오디뮴과 같은 강력한 영구자석으로서, 일면이 상기 캡의 상면에 접촉하면서 이동하여 일정위치에서 상기 개폐영구자석의 일면과 상하로 대면되면 인력을 생성시켜 상기 개폐영구자석을 당겨서 위로 이동시키는 인력영구자석(520C)과;

몸체에 원통을 형성하고 상기 인력영구자석을 삽입하는 홀더(600B)와;

파이롯트자성형과 동일한 구동기기(700)와;

파이롯트자성형과 동일한 커버(800); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 제 3 실시예인 직동자성형에 대하여 설명하면,

직동자성형은 직접 개폐영구자석이 상기 밸브몸체의 오리피스를 개폐시키고 영구자석의 자기력으로 개폐영구자석을 복귀시키는 방식이다.

즉, 도 6에서와 같이 직동자성형은 밸브의 낮은 내부압(예: 0.7bar 미만)으로 개폐영구자석(500c)이 상기 오리피스를 직접 개폐하고, 상기 개폐영구자석의 복귀는 영구자성체인 척력영구자석(520B)과의 상호 척력 작용에 의해 실행되는 방식이다.

위와 같은 직동자성형의 유체를 유출하고 차단하는 과정을 설명하면,

상기 구동기기(700)가 상기 홀더(600A)를 일정위치로 이동시켜서 상기 인력영구자석(520A)을 상기 개폐영구자석과 대면시키면 인력에 의해 상기 개폐영구자석이 위로 당겨지면서 상기 오리피스가 열려서 유체가 유출되며, 상기 구동기기가 다시 상기 홀더를 원위치로 이동시켜서 상기 척력영구자석(520B)을 상기 개폐영구자석와 상하로 대면시키면 척력이 생성되어 상기 개폐영구자석이 하강하여 복귀하면서 상기 오리피스를 닫게 되고 유체가 차단된다.

위와 같은 직동자성형의 특징은 오리피스를 영구자석 자기력으로 직접 개폐함으로써 밸브의 유출 및 차단구조가 간단하고 유출과 차단이 신속히 이루어지며, 자기력에 의해 상기 오리피스의 개폐상태가 지속 유지되므로 저전력으로 유체가 낮은 압력으로 배출되는 밸브에 유용한 방식이다.

위와 같은 직동자성형의 구성요소에 대해 설명하면, 파이롯트자성형과 중복되는 구성요소에 대해서는 열거하되 자세한 설명은 생략하고 중복되지 않는 구성요소에 대하여 중점적으로 설명한다.

직동자성형의 구성요소는,

파이롯트자성형과 동일한 밸브몸체(100)와;

상기 밸브몸체의 상부의 환형홈에 압착되는 패킹(210)과;

상기 밸브몸체 내 유체의 기밀을 유지하기 위해 상기 패킹의 상면을 압착하면서 상기 밸브몸체의 상부에 체결되고, 하면에 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400a)과;

네오디뮴과 같은 강력한 영구자석으로서, 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 오리피스를 개폐시키고, 도 8의 단면사시도에서와 같이 유체로부터 부식을 방지하기 위해 영구자석(530b)의 전체 표면이 보호재(550c)로 감싸여지고 상기 보호재의 일단에는 상기 오리피스와의 기밀을 유지시키기 위해 고무소재인 고무팁(550b)를 부착시키는 개폐영구자석(500c)와;

파이롯트자성형과 동일한 인력영구자석(520A)와;

파이롯트자성형과 동일한 척력영구자석(520B)와;

파이롯트자성형과 동일한 홀더(600A)와;

파이롯트자성형과 동일한 구동기기(700)와;

파이롯트자성형과 동일한 커버(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 제 4 실시예인 직동탄성형에 대하여 설명하면,

직동탄성형은 개폐영구자석이 상기 밸브몸체의 오리피스를 직접 개폐시키고 개폐영구자석은 스프링의 탄성력으로 복귀되는 방식이다.

즉, 도 7에서와 같이 직동탄성형은 직동자성형과 같이 밸브의 내부압이 낮아서 개폐영구자석(500d)이 직접 상기 오리피스를 개폐시켜서 유체를 유출시키고 차단하지만, 상기 개폐영구자석은 인력영구자석(520C)의 인력에 의해 상승하고 스프링(570)의 탄성력에 의해 복귀되는 방식이다.

위와 같은 직동탄성형의 유체의 유출과 차단과정을 설명하면,

상기 구동기기(700)가 상기 홀더(600B)를 일정위치로 이동시켜서 상기 인력영구자석을 상기 개폐영구자석과 대면시켜서 인력에 의해 위로 당겨서 올리면 상기 오리피스가 열려서 유체를 유출시키고, 상기 구동기기가 다시 상기 홀더를 원위치로 이동시키면 상기 개폐영구자석이 상기 인력영구자석과의 인력이 해제되고 상기 스프링의 탄성력에 의해 아래로 복귀되면서 상기 오리피스를 닫아 유체가 차단된다.

위와 같은 직동탄성형의 특징은 위 파이롯트탄성형 특징에서와 같이 저압용 3방밸브나 4방밸브 등 저압용 멀티밸브에 있어서, 각 밸브마다 개별적으로 위와 같은 직동탄성형의 영구자석 자기력에 의한 유출기능과 스프링의 탄성력에 의한 차단기능을 적용하면, 한 개의 구동기기로 다수의 각 밸브를 영구자석 자기력으로 개폐할 수 있으므로 저전력 및 저압의 멀티밸브에 용도를 유용하게 확장할 수 있는 고안이다.

위와 같은 직동탄성형의 구성요소에 대해 설명하면, 파이롯트자성형, 파이롯트탄성형 및 직동자성형과 중복되는 구성요소에 대해서는 열거하되 자세한 설명은 생략하고 중복되지 않는 구성요소에 대하여 중점적으로 설명한다.

직동탄성형의 구성요소는,

파이롯트자성형과 동일한 밸브몸체(100)와;

직동자성형과 동일한 패킹(210)과;

상기 밸브몸체 내 유체의 기밀을 유지하기 위해 상기 밸브몸체의 상부에 체결되면서 상기 패킹의 일면을 압착하고, 하면에 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400b)과;

상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 밸브몸체의 오리피스를 개폐시키고, 도 9의 단면사시도에서와 같이 유체로부터 부식을 방지하기 위하여 하부 일측에 다수의 받침돌기가 돌출되어 있는 보호재(550d)가 영구자석(530b)의 전체 표면을 감싸고, 상기 오리피스와의 기밀을 유지하기 위해 상기 보호재의 일단에 고무소재인 고무팁(560b)을 부착시키는 개폐영구자석(500d)과;

파이롯트탄성형과 동일한 스프링(570)과;

파이롯트탄성형과 동일한 인력영구자석(520C)과;

파이롯트탄성형과 동일한 홀더(600B)와;

파이롯트자성형과 동일한 구동기기(700)와;

위와 같이 본 발명의 실시형태는 상기에 열거된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경이나 변형된 형태뿐만 아니라 동일한 작동효과를 이루는 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

100 : 밸브몸체
200 : 다이아프램 210 : 패킹
300 : 스템
400a, 400b : 캡
500a, 500b, 500c, 500d : 개폐영구자석
520A, 520C : 척력영구자석
520B : 인력영구자석
530a, 530b : 영구자석
550a, 550b, 550c, 550d : 보호재
560a, 560b : 고무팁
570 : 스프링
600A, 600B : 홀더
700 : 구동기기
800 : 커버

Claims

일측에 각각 유입관과 배출관을 형성하고 중앙에 원통형상의 오리피스를 형성하는 밸브몸체(100)와;
일면이 상기 밸브몸체의 상부 환형홈에 압착되고 하면은 상기 오리피스에 밀착되면서 상기 오리피스를 열고 닫는 다이아프램(200)과;
상기 다이아프램 상면에 부착되고, 파이롯트홀이 상면에서 부터 상기 오리피스 내부까지 연통되어 형성된 스템(300)과;
상기 다이아프램 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400a)과;
내부에 영구자석(530a)을 내장하고, 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 열고 닫는 개폐영구자석(500a)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 인력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 위로 이동시키는 인력영구자석(520A)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 척력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 아래로 이동시키는 척력영구자석(520B)과;
몸체에 형성된 복수의 원통에 각각 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 삽입하는 홀더(600A)와;
상기 캡의 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 일정위치로 왕복 이동시키면서 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 각각 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키거나 분리시키는 구동기기(700); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
일측에 각각 유입관과 배출관을 형성하고 중앙에 원통형상의 오리피스를 형성하는 밸브몸체(100)와;
일면이 상기 밸브몸체의 상부 환형홈에 압착되고 하면은 상기 오리피스에 밀착되면서 상기 오리피스를 열고 닫는 다이아프램(200)과;
상기 다이아프램 상면에 부착되고, 파이롯트홀이 상면에서 부터 상기 오리피스 내부까지 연통되어 형성된 스템(300)과;
상기 다이아프램 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400b)과;
내부에 영구자석(530a)을 내장하고, 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 열고 닫는 개폐영구자석(500b)과;
상기 캡의 하면과 상기 개폐영구자석의 받침돌기 사이에 삽입되어 상기 개폐영구자석을 탄성력으로 상기 오리피스에 밀착시키는 스프링(570)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 인력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 위로 이동시키는 인력영구자석(520C)과;
몸체에 형성된 원통에 상기 인력영구자석을 삽입하는 홀더(600B)와;
상기 캡의 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 일정위치로 왕복 이동시키면서 상기 인력영구자석을 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키거나 분리시키는 구동기기(700); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
일측에 각각 유입관과 배출관을 형성하고 중앙에 원통형상의 오리피스를 형성하는 밸브몸체(100)와;
상기 밸브몸체의 상부의 환형홈에 압착되는 패킹(210)과;
상기 패킹의 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고, 하면에는 상하로 원통형의 안내면을 형성하는 캡(400a)과;
내부에 영구자석(530b)을 내장하고, 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 열고 닫는 개폐영구자석(500c)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 인력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 위로 이동시키는 인력영구자석(520A)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 척력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 아래로 이동시키는 척력영구자석(520B)과;
몸체에 형성된 복수의 원통에 각각 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 삽입하는 홀더(600A)와;
상기 캡의 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 일정위치로 왕복 이동시키면서 상기 인력영구자석과 상기 척력영구자석을 각각 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키거나 분리시키는 구동기기(700); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
일측에 각각 유입관과 배출관을 형성하고 중앙에 원통형상의 오리피스를 형성하는 밸브몸체(100)와;
상기 밸브몸체의 상부의 환형홈에 압착되는 패킹(210)과;
상기 패킹의 일면을 압착하면서 상기 밸브몸체 상부에 체결되고, 하면에는 상하로 원통형 안내면을 형성하는 캡(400b)과;
내부에 영구자석(530b)을 내장하고, 상기 캡의 안내면을 따라 상하로 이동하면서 상기 파이롯트홀을 열고 닫는 개폐영구자석(500d)과;
상기 캡의 하면과 상기 개폐영구자석의 받침돌기 사이에 삽입되어 상기 개폐영구자석을 탄성력으로 상기 오리피스에 밀착시키는 스프링(570)과;
영구자석으로서, 상기 캡의 상면을 접촉하면서 왕복 이동하고, 상기 개폐영구자석과 대면하여 인력을 발생시켜 상기 개폐영구자석을 위로 이동시키는 인력영구자석(520C)과;
몸체에 형성된 원통에 상기 인력영구자석을 삽입하는 홀더(600B)와;
상기 캡의 일면에 고정되고, 상기 홀더를 구동축에 부착하고 일정위치로 왕복 이동시키면서 상기 인력영구자석을 상기 개폐영구자석과 상하로 대면시키거나 분리시키는 구동기기(700); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동기기(700)를 서보모터로 하는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡의 일측의 홈에 결합되는 커버(800)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
제 1항에 있어서,
상기 개폐영구자석(500a)은,
보호재(550a)가 영구자석(530a)의 전체 표면을 감싸고, 상기 보호재의 일단에는 상기 스템(300)의 파이롯트홀과 기밀을 유지하기 위한 고무팁(560a)이 부착되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.
제 4항에 있어서,
상기 개폐영구자석(500d)은,
일측에 받침돌기가 다수 돌출되어 있는 보호재(550d)가 영구자석(530b)의 전체 표면을 감싸고, 상기 보호재의 일단에는 상기 밸브몸체(100)의 오리피스와 기밀을 유지하기 위한 고무팁(560b)이 부착되는 것을 특징으로 하는 영구자석으로 개폐되는 밸브.