KR19980016504U - 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 코일의 구성을 변경함으로서 코일을 손상시키지 않도록하여 코일의 교체에 따른 비용을 줄임은 물론 밸브의 가동율을 향상시키고 전력 유지비를 적게들이도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 제 1 유로(1a) 및 제 2 유로(1b)가 형성된 밸브 몸체(1)와, 상기 밸브 몸체의 중심부에 결합되어 제 1 유로(1a)와 제 2 유로(1b)를 연통시켜 주는 슬리브 튜브(3)와, 상기 슬리브 튜브내에 상, 하로 이동가능하도록 탄력설치된 플런저(5)와, 상기 플런저의 하부에 탄력설치되어 플런저(5)의 상, 하 이동시 제 1 유로(1a)와 제 2 유로(1b)의 연통부(1c)를 선택적으로 개폐시켜주는 디스크(6)와, 상기 슬리브 튜브(3)를 감싸도록 보빈(7)에 감겨져 기자력을 발생시킴에 따라 플런저(5)에 상부 이동력을 부여하는 1차 코일(11) 및 플런저(5)의 상부 이동 상태를 유지시켜 주는 2차 코일(12)과, 상기 보빈(7)의 상부에 압입되어 플런저(5)의 상부 이동거리를 제한하는 스토퍼(9)와, 상기 스토퍼에 설치되어 플런저(5)의 상, 하부 이동에 따라 온, 오프되면서 1차 코일(11) 및 2차 코일(12)에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하는 스위칭 수단으로 구성하여서 된 것이다.

Description

솔레노이드 밸브

본 고안은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 유로를 개폐시키는 플런저의 구동원인 코일의 구성을 변경함으로서 코일의 발열에 의한 화재방지 및 소비전력이 감소되도록 한 솔레노이드 벨브에 관한 것이다.

일반적으로 흐름을 유도하기 위한 유로에는 상기 유로를 개폐시키도록 하기 위해 콕크나 솔레노이드 밸브 및 기타 밸브를 사용하는데, 상기 밸브중 솔레노이드의 작동원리를 이용한 밸브의 구성을 보면 첨부된 도 1과 같다.

도 1은 일반적인 솔레노이드 밸브를 나타낸 종단면도로서, 일측에는 물 등이 유입되는 통로인 제 1 유로(1a)가 형성되고 타측에는 상기 유입되는 물 등이 유출되는 통로인 제 2 유로(1b)가 형성되며 상기 제 1 유로(1a)와 제 2 유로(1b)의 중심부에는 제 1 유로(1a)와 제 2 유로(1b)를 연통시켜 주기 위해 연통부(1c)가 형성된 솔레노이드 밸브 몸체(1)와, 상기 몸체의 중심부에 링(2)으로 압입된 원통형상의 슬리브 튜브(3)와, 상기 슬리브 튜브내에 이동가능하게 스프링(4)에 의해 탄력설치된 플런저(5)와, 상기 플런저의 하부에 고정되어 플런저의 상, 하 이동시 제 1 유로(1a)와 제 2 유로(1b)를 선택적으로 개폐시켜 주는 고무재질의 원형상을 가진 디스크(6)와, 상기 슬리브 튜브(3)의 외측둘레에 끼워진 보빈(7)과, 상기 보빈 외측둘레면에 감겨져 전류를 공급받음에 따라 플런저(5)의 상부 이동력을 부여하는 코일(8)과, 상기 보빈(7)의 상부에 압입되어 플런저(5)의 상부 이동 거리를 제한하는 스토퍼(9)와, 상기 코일(8)을 감싼 커버(10)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 솔레노이드 밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

물 등이 유입되는 통로인 몸체(1)의 제 1 유로(1a)내에는 물 등이 항상 꽉 차있는 상태인데, 이는 밸브 개방시 유량이 신속히 흐르도록 하기 위함이다.

상기 유량이 흐르도록 하기 위해서는 먼저 조작반(도시는 생략함) 등에서 전류를 인가하면 이 전류는 코일(8)에 흐르게 되는데, 이때 상기 코일에는 기자력이 형성되므로 이 힘을 받은 플런저(5)가 스프링(4)의 탄력을 받으며 슬리브 튜브(3)의 안내를 받아 도 1에 도시한 화살표와 같이 상부로 상승하게 된다.

이와 같이 플런저(5)가 상승하면 디스크(6)에 의해 막혀있던 몸체(1)의 연통부(1c)가 개방되므로 제 1 유로(1a)내에 차있던 물 등이 도 1에 도시한 화살표와 같이 연통부(1c)를 통과하여 제 2 유로(1b)를 통해 외부로 유출된다.

한편 상기 플런저(5)는 스프링(4)에 탄력을 받으며 상승을 계속하다가 스토퍼(9)에 의해 상승을 멈추게 되는데, 이때 상기 플런저(5)를 기동시키던 코일(8)에 전류를 계속 흐르게 하면 플런저(5)는 스토퍼(9)에 의해 상승을 멈춘 상태에서 지속적으로 상승된 상태인 자속을 유지하게 된다.

한편, 상기 플런저(5)가 상승된 상태에서는 연통부(1c)가 개방된 상태이므로 원하는 양만큼의 유량이 제 1 유로(1a)를 통해 연통부(1c)를 거쳐 제 2 유로(1b)로 흐르게 되면 작업자가 조작반 등을 작동시켜 유로의 흐름을 차단하여야 한다.

이를 위해 먼저 조작반 등을 조작하여 전류의 흐름을 차단시키면 코일(8)에는 전류가 흐르지 않게되므로 플런저(5)의 상태를 유지시키는 자속이 없어지게 되어 플런저는 스프링(4)의 반발력으로 슬리브 튜브(3)의 안내를 받으며 하강하게 되는데, 이때 플런저(5)의 하부에 고정된 디스크(6)가 연통부(1c)를 막게 되므로 제 1 유로(1a)를 거쳐 연통부(1c)를 통해 제 2 유로(1b)를 흐르던 물들은 연통부(1c)를 폐쇄한 디스크(6)에 의해 차단되어 제 1 유로(1a)내에서 흐르지 않고 멈추게 되는 것이다.

그러나 상기 플런저를 작동시키기 위해서는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫째, 하나의 코일만으로 플런저를 기동 및 유지시키므로 상기 코일이 시간이 지남에 따라 발열량이 많아지게 되어 손상되거나 화재가 발생하게 되는 등 이에 따른 코일의 교체로 작업이 번거로울 뿐만 아니라 교체하는데 따른 작업의 중지로 밸브의 가동율이 저하되었다.

둘째, 상기 코일이 손상됨에 따른 새로운 코일의 교체로 비용이 추가되었다.

셋째, 하나의 코일만으로 플런저의 기동 및 유지를 시킴으로 발열에 따른 전력 소모량이 많아지게 되어 전력유지비가 많아지게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 코일의 구성을 변경함으로서 코일을 손상시키지 않도록 하여 코일의 교체에 따른 비용을 줄임은 물론 밸브의 가동율을 향상시키고 전력 유지비를 적게 들이도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 제 1 유로 및 제 2 유로가 형성된 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 중심부에 결합되어 제 1 유로와 제 2 유로를 연통시켜 주는 슬리브 튜브와, 상기 슬리브 튜브내에 상, 하로 이동가능하도록 탄력설치된 플런저와, 상기 플런저의 하부에 탄력설치되어 플런저의 상, 하 이동시 제 1 유로와 제 2 유로의 연통부를 선택적으로 개폐시켜 주는 디스크와, 상기 슬리브 튜브를 감싸도록 보빈에 감겨져 기자력을 발생시킴에 따라 플런저에 상부 이동력을 부여하는 1차 코일 및 플런저의 상부 이동 상태를 유지시켜 주는 2차 코일과, 상기 보빈의 상부에 압입되어 플런저의 상부 이동 거리를 제한하는 스토퍼와, 상기 스토퍼에 설치되어 플런저의 상, 하부 이동에 따라 온, 오프되면서 1차 코일 및 2차 코일에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하는 스위칭 수단으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브가 제공된다.

도 1은 일반적인 솔레노이드 밸브를 나타낸 종단면도

도 2는 본 고안 장치를 갖는 솔레노이드 밸브를 나타낸 종단면도

도 3은 본 고안 장치의 작동 상태를 나타낸 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 몸체1a : 제 1 유로

1b : 제 2 유로1c : 연통부

3 : 슬리브 튜브5 : 플런저

6 : 디스크7 : 보빈

9 : 스토퍼11 : 1차 코일

12 : 2차 코일14 : 마이크로 스위치

이하, 본 고안을 일실시예로 도시한 첨부된 도 2 및 도 3을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안 장치를 갖는 솔레노이드 밸브를 나타낸 종단면도이고, 도 3은 본 고안 장치의 작동 상태를 나타낸 회로도로서, 본 고안의 구성중 상술된 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 고안은 슬리브 튜브(3)를 감싼 보빈(7)에 감겨져서 전류를 공급받아 기자력을 발생시킴에 따라 플런저(5)에 상부 이동력을 부여하는 1차 코일(11) 및 상기 1차 코일에 감겨져서 플런저(5)의 상부 이동력을 유지시켜 주는 2차 코일(12)과, 상기 플런저(5)의 상부에 일부가 압입되어 스프링(4)이 끼워진 푸시바(13)와, 상기 푸시바가 관통되도록 플런저(5)의 상부에 압입되며 관통공(9a)이 형성된 스토퍼(9)와, 상기 스토퍼의 상부에 설치되어 플런저(5)의 상, 하부 이동에 따라 푸시바(13)의 누름으로 온, 오프되면서 1차 코일(11) 및 2차 코일(12)에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하는 마이크로 스위치(14)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 몸체(1)의 1차 유로(1a) 내에 물 등이 꽉찬 상태, 즉 플런저(5)의 디스크(6)가연통부(1c)를 폐쇄한 상태에서 조작반 등을 조작하여 1차 코일(11)에 전류를 흐르도록 하면 상기 1차 코일에 기자력이 발생되므로 플런저(5)가 슬리브 튜브(3)의 안내를 받으며 스프링(4)의 탄력을 받아 도 2에 도시한 화살표와 같이 상승하게 된다.

이때, 플런저(5)의 하부에 고정된 디스크(6)는 몸체(1)의 연통부(1c)를 폐쇄한 상태에서 플런저(5)가 상승함에 따라 몸체(1)의 연통부(1c)를 개방하게 되므로 몸체(1)의 제 1 유로(1a)에 있던 물등은 도 2에 도시한 화살표와 같이 연통부(1c)가 개방됨에 따라 제 1 유로(1a)에서 연통부(1c)를 거쳐 제 2 유로(1b)로 흐르게 된다.

한편, 상기 1차 코일(11)의 기자력으로 상승되는 플런저(5)는 상부에 푸시바(13)가 압입되어 있으므로 상기 푸시바도 플런저(5)의 상승으로 스토퍼(9)의 관통공(9a)을 통해서 함께 상승하게 되는데, 이때 상기 푸시바(13)는 스토퍼(9)의 상부에 설치된 마이크로 스위치(14)를 누르게 되고, 이 눌려진 마이크로 스위치는 1차 코일(11)에 흐르는 전류를 차단함과 동시에 2차 코일(12)에 전류가 흐를 수 있도록 상기 2차 코일에 차단됐던 전류를 열어주게 되므로 상기 2차 코일(12)에 전류가 흐르게 되는 것이다.

이와 같이 2차 코일에 전류가 흐르게 되어 플런저(5)가 상승된 상태에서는 제 1 유로(1a)→연통부(1c)→제 2 유로(1b)를 통해 일정한 유량이 흐르게 되는데, 이러한 원하는 양 만큼의 유량이 흐르게 되면 상기 연통부(1c)를 폐쇄하여 물 등이 흐르지 못하도록 하여야 한다.

이는 푸시바(13)에 의해 눌려지는 마이크로 스위치(14)가 푸시바(13)에 의해 눌려지는 일정한 시간 동안 2차 코일(12)에 전류를 흐르도록 하고 있으므로 상기 일정한 시간이 지나면 상기 마이크로 스위치(14)는 2차 코일(12)에 흐르는 전류를 차단하게 되는데, 이때 상기 플런저(5)의 자속 상태 즉, 상승된 상태를 유지하는 2차 코일(12)에 전류가 차단되므로 플런저(5)는 스프링(4)의 반발력으로 하부로 하강하게 된다.

이때, 하강되는 플런저(5)에 의해 하부에 고정된 디스크(6)가 연통부(1c)를 폐쇄하게 되므로 상기 연통부를 통하던 유량의 흐름이 정지하게 된다.

이와 같이 유량의 흐름을 정지 또는 유지시키기 위해서는 상술한 바와 같은 작동을 첨부된 도 3의 회로도와 같이 되풀이하면 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 2개의 코일을 번갈아 가며 플런저의 기동 및 유지에 사용하게 되므로 발열에 의한 손상이나 화재 등의 위험을 방지할 수 있으며, 상기 코일의 수명이 길어지므로 교체하는데 따른 시간이 절약되어 장비의 가동율이 향상될 뿐만 아니라 코일을 교체하지 않아도 장시간 사용할 수 있으며 교체에 따른 추가비용이 들지않게 되고, 코일이 발열하지 않게 되므로 전력 소비량이 적게 드는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 제 1 유로 및 제 2 유로가 형성된 밸브 몸체와,

   상기 밸브 몸체의 중심부에 결합되어 제 1 유로와 제 2 유로를 연통시켜 주는 슬리브 튜브와,

   상기 슬리브 튜브내에 상, 하로 이동가능하도록 탄력설치된 플런저와,

   상기 플런저의 하부에 탄력설치되어 플런저의 상, 하 이동시 제 1 유로와 제 2 유로의 연통부를 선택적으로 개폐시켜 주는 디스크와,

   상기 슬리브 튜브를 감싸도록 보빈에 감겨져 기자력을 발생시킴에 따라 플런저에 상부 이동력을 부여하는 1차 코일 및 플런저의 상부 이동 상태를 유지시켜 주는 2차 코일과,

   상기 보빈의 상부에 압입되어 플런저의 상부 이동 거리를 제한하는 스토퍼와,

   상기 스토퍼에 설치되어 플런저의 상, 하부 이동에 따라 온, 오프되면서 1차 코일 및 2차 코일에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하는 스위칭 수단으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   스위칭 수단은 플런저의 상부에 일부가 압입되어 스프링으로 탄력설치된 푸시바와, 상기 푸시바의 상부에 설치되어 푸시바의 작동에 따라 눌려지도록 마이크로 스위치로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.