KR19990011664U - 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기의 순간적인 극성 신호에 의하여 유체통로의 개폐시 가동철심이 고정철심에 붙고난 다음에 전원을 차단하여도 영구자석의 힘에 의하여 자기유지가 되어 밥솥 내부에 발생되는 증기압을 마이컴 제어 방식에의해 자동으로 배출하는 기능을 제공하고, 가동철심 작동부와 유체의 통로를 다이아푸렘임으로 분리하여 점성이있는 유체가 작동부에 간섭을 주지않는 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레로이드 밸브로서 그 구성은 대략 코일부, 영구자석, 작동부, 몸체부로 이루어진다.

압력솥의 증기배출 용으로서 몸체에는 수평으로 설치된 오리피스와 증기압력의 입구측과 출구측을 설치하여 순간적인 전기신호에 의하여 다이아푸렘 시트가 오리피스를 개폐하게되는 영구자석식 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.

Description

취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브

본 고안은 취사용 압력솥(마이컴 방식)의 증기 배출용 솔레노이드에 관한 것으로, 다이아푸렘방식을 적용하여 동작의 원활성과 기밀성, 신뢰성을 향상시키고, 특히 영구자석을 이용 순간적인 전기 신호를 받아 자기유지 하여 저 전력형의 영구자석식 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

음식물을 빠른시간내에 맛있게 증숙하기 워하여 마이컴 제어방식이 보편화 되고 있으나 취사용 압력솥의 경우에는 증기 배출방법, 근본적인 누설차단 방법이 가장 중요한 사항이 되고 있다.

종래에는 압력솥내부의 증기압력을 자동배출 시키기위하여 전기적인 신호가 가해지지 않은 상태로, 상시 닫힘형과 상시 열림형 솔레노이드 밸브를 사용하여 왔으나, 이는 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫번째 상시 닫힘형에서 증기압을 스프링의 힘에 의존해서 밀폐작용을 하고 있으므로 누설문제가 야기되었으며, 스프링 제조 방법도 매우 정밀해야 하므로 부품관리도 어렵고, 약간의 진동이나 충격에도 밸브가 열려 버리며, 누설을 막기 위해 힘을 키우면 코일부의 크기도 같이 커져야 하는 문제점이 뒤따랐다.

두번째 상시 열림형 솔레노이드 밸브에서는 상시 닫힘형과는 반대로 취사도중 연속통전을 하여야만 음식물조리가 이루어지므로 압력솥 주위의 발열, 코일부의 연속통전에 의한 발열등으로 흡인력이 저하되어, 역시 누설문제가 야기되었으며, 다른 한편으로는 열발생에 대한 상당한 내열등급의 코일을 사용하지 않으면 안되었다. 이 또한 내열과 누설문제를 해결하기 위해서는 코일부가 커져야 하고, 소비전력도 상시 닫힘형에 비해 상당량이 필요하게 되었다. 이것은 전원공급장치인 트랜스 용량이 커져서 밥솥외형치수가 커지고, 다른 제어부분에 전력공급도 원활하지 못할뿐더러 전체적인 제조 원가가 상승하게 되었다.

본 고안은 이와같은 문제점을 해소하기 위해 영구자석을 이용한 솔레노이드 밸브로서, 본고안의 주된목적은 짧은 전기적 신호에 의해 밸브의 열림과 닫힘이 자기유지되는 독특한 구조를 채택하여 극히 적은 소비전력만으로도 취사가 가능하며 코일부가 현격하게 작아져 밥솥내부공간 활용이 충분하며, 유체가 통과하는 부를 작동부와 분리시켜 점성이 있고 유체가 작동부의 운동을 구속하지 못하게 하여 원활한 작동성을 기하였고, 내부구조도 대폭적으로 단순화하여 고장 발생율이 적고 제조관리가 편리한 영구자석식 솔레노이드 밸브를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기위한 본 고안은 영구자석식 작동부, 코일부, 몸체부로 이루어지고 압력솥의 증기 배출용으로서 몸체부에 오리피스를 설치하고 작동부에 다이아푸렘 시트를 설치하고 마이컴 제어에서의 전기적인 극성 신호를 코일부에서 받고 그 극성신호를 인력과 척력으로 분별하여 밸브의 개폐기능을 하는 영구자석으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안에서 솔레노이드에 순간적인 신호를 가하고 끊었을 때 배출증기가 외부로 유출되는 상태를 나타낸 단면도.

도 2 는 본 고안에서 솔레노이드 밸브에 순간적인 전기적 신호를 극성과 반대로 가하고 끊었을때 밸브가 닫힌 상태를 나타낸 단면도.

도 3 은 작동원리를 설명한 확대 단면도.

[도면의 주요부분에 대한 간단한 설명]

1 : 외함뚜껑 2 : 압력솥뚜껑 3 : 몸 체 부

3a : 오리피스 3b : 다이아프렘매립부 3c : 입 구 측

3d : 출 구 측 4 : 코일부 5 : 이방성 영구자석

6 : 가동철심(작동부) 7 : 너트 8 : 오링

41 : 고정철심 41a : 중 앙 통 로 42 : 프 레 임

43 : 프레임 덮게 44 : 스 토 퍼 45 : 조임 볼트

61 : 복귀스프링 62 : 미끄럼축 63 : 다이아프레임

63a : 시트

이하 본 고안에서 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

마이콤 제어방식의 전자제어용 압력솥은 대체로 내부에 압력용기와 이 압력 용기를 둘러싸고있는 외함으로 되어있고, 상부의 외함뚜껑(1)과 압력솥 뚜껑(2) 사이에는 증기배출 장치인 증기배출용 솔레노이드 밸브가 도 1 및 도 2 와 같이 장착되어 있고, 도 3은 작동원리를 설명하고 있다.

즉 도 1 은 본 고안에서 솔레노이드 밸브에 순간적인 신호를 가하고 끊었을 때 배출증기와 외부로 유출되는 상태를 나타낸 단면도를 나타내고, 도 2 는 본고안에서 솔레노이드밸브에 전기적인 신호를 극성을 바꾸어가하고 끊었을때 밸브가 닫힌 상태로 증기의 외부 유출을 차단하는 상태를 나타내고 있다.

상기도면에 의하는 바와 같이 본 고안된 솔레노이드 밸브는 크게 4부분으로 코일부(4), 작동부(6), 영구자석부(5), 몸체부(3)로 이루어져있다. 코일부(4)는 먼저 프레임(42)내에 영구자석(5)을 장착한후 고정철심(41)으로 영구자석(5)중앙통로에 삽입하여 압착시키고, 코일부(4)를 고정철심(41)에 삽입하여 안착시킨후 작동부인 가동철심(6)을 복귀스프링(61)에 조립하여 코일부(4)내측에 삽입한다.

그리고, 프레임 덮게(43)를 코일부(4)에 삽입하여 프레임(42)부의 날개와 끼워 맞춤하여 코오킹 처리한다.

이와같이 처리된 프레임덮게(43)위에 작동부 운동을 제한하는 스토퍼(44)를 장착한다.

다시 작동부인 미끄럼축(62)에 다이아프레임(63)을 조립하여 조립압착된 고정철심(41)의 중앙통로(41a)에 삽입하고, 몸체부의 매립부(3b)에 다이아프레임을 매립시키고 스토퍼(44)에서부터 프레임덮게(43)프레임(42)을 관통하는 구멍에 조임볼트(45)를 넣어 체결한다.

완성된 솔레노이드 밸브는 입구축과 출구측의 나사부에 너트(7)을 통하여 내함과 외함 사이에 오링(8)을 넣고 고정완료 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 영구자석식 솔레노이드 밸브는 외부에서 전기적인 신호를 순간적으로 주고 끊으면, 도 3의 닫힘 기능과 같이 코일부(4)의 전자력에 의해 작동부인 가동철심(6)은 순간적으로 N 극과 S 극의 극성을 띠게 되는데 이때 고정철심(41)에서 기구적으로 연결되어있던 이방성영구자석의 극성이 서로 잡아 당기는 극성으로 맞추어져 작동부인 가동철심(6)이 고정철심(41)에 붙게되며 이때 전기적인 신호가 계속 주어지지 않더라도 영구자석(5)의 힘이 고정철심(41)에 전달된 상태에서 가동철심(6)을 흡착하게 되어 계속 자기 유지를 시키게되며 취사를 할 수 있는 준비가 되어진다.

이때 영구자석은 가동철심(6)과 최대한 밀착하려는 힘이 발생되고 이힘은 미끄럼축(62)과 다이아푸렘 시트(63a)부에 그대로 전달되어 몸체부의 오리피스(3a)를 더욱 강하게 밀착하여 완벽한 누설차단을 기할수 있게 된다.

다시 반대로 압력솥 내부에 취사가 완료되어 증기를 배출시키려면, 마이컴에서 그 신호를 취사시작의 반대 극성으로 코일부에(4) 순간적으로 보내게 된다. 도 3의 열림기능과 같이 이때의 순간적인 신호는 작동부의 가동철심(6)이 전자석 원리에 의해 N 극과 S 극이 뒤바뀌게 되고 이 뒤바뀐 극성은 영구자석(5)과 극성이 같은 방향이 되어 척력으로 작용하게 되며 몸체부(3)의 오리피스(3a)에서 밀어내는 증기압의 힘과 더불어 다이아푸렘시트(63a)부가 오리피스(3a)에서 떨어지고, 이때압력솥내부에 있던 입구측(3c)증기는 몸체부의 출구측(3d)을 통하여 외부로 분출된다.

이때, 작동부의 가동철심(6)은 운동을 제한하는 스토퍼(44)면에 부딪혀 정지가 되어있는 상태가 되며 영구자석(5)의 흡인력은 복귀 스프링(61)의 힘에 의해 차단되어 자기유지를 시킨다.

결국, 코일부(4)에 가해진 전기적인 신호를 끊게 되더라도 영구자석(5)의 힘과 복귀스프링(61)의 힘에의해 각각 자기유지가 되므로 소비전력을 극소화 시킬수 있는 잇점이 있어, 마이컴 제어에 원활한 전력공급을 제공함과 동시에 유체의 차단시에는 긴밀한 밀착이 유지되고 유체의 개방시에는 다이아프렘(63a)을 미는 힘과 영구자석(5)의 밀어내는 힘, 즉 척력의 힘으로 즉시 개방할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 코일부에 가해진 순간적인 신호는 전기를 끊고 난 다음에도 영구자석(5)과 복귀스프링(61)의 힘에 의해 각각 자기유지가 되므로 소비전력을 극소화 할 수 있어 마이컴 제어에 원활한 전력공급을 할수 있을 뿐 아니라, 유체통로와 다이아프렘(63)으로 분리하여 고장 발생율이 적고 누설문제를 근본적으로 해결할 수 있어 마이컴 제어에의한 취사용 압력솥에서 그 기능을 더욱 발휘할수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 본 솔레노이드 밸브는 코일부, 영구자석, 작동부, 몸체부로 이루어진다.

   압력솥의 증기배출용으로서 몸체부에 오리피스를 설치하고, 작동부에 다이아푸램과 시트를 일체화하여 작동부와 유체통로를 분리하고 순간적인 전기신호에 의해 다이아푸렘 이 개폐 자기유지되는 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브.
2. 청구항 1에 있어서 몸체부(3)에 오리피스(3a)를 입구측(3c)과 출구측(3d)의 수평방향으로 설치하고, 다이아푸렘 매립부(3b)를 형성한 것을 특징으로 하는 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브.
3. 청구항 1에 있어서 코일부(4)내에 이방성영구자석(5)을 프레임(42)과 고정철심(41)사이에 극성을 마주보게 장착하고 그중심에 고정철심(41)의 중앙통로(41a)를 설치하여 프레임(42)과 결합한 구조를 갖는 것을 특징으로 한 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브
4. 청구항 1에 있어 점성이 있는 유체가 작동부에 전달되지 않도록 다이아푸렘(63)과 시트부(63a)를 일체화 하여 유체통로와 작동부를 분리시키고 다이아푸렘(63)은 미끄럼축(62)에 조립되어 가동철심(6)의 운동에 따라 오리피스(3a)를 개폐하는 작용을 특징으로 한 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브.
5. 청구항 1에 있어서 작동부인 가동철심(6)이 필요이상 운동거리를 제한하는 스토퍼(44)를 사출부재로 설치하여 그 전체적인 이음방법을 스토퍼(44) 프레임덮게(43) 프레임(42)을 관통하는 구멍을 설치하여 몸체부(3)에 2개 이상의 조임볼트로 체결한 구조를 갖는 취사용 압력솥의 영구자석식 솔레노이드 밸브