KR200191669Y1 - 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브 - Google Patents

Abstract

밸브가 열린 상태에서도 전원이 차단되거나 전자밸브에 문제가 발생했을 때 영구자석의 힘으로 열린 상태를 유지할 수 있고, 비상시에 간단하게 밸브를 개폐할 수 있는 수동 개폐조작 기능이 부여된 전자밸브를 제공하는데 있다.

그러한 전자밸브는, 유입구와 유출구가 형성된 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 설치되어 상기한 유입구와 유출구 사이를 개폐하는 다이어프램과, 상기한 밸브몸체의 상부 일측에 설치되는 수동조작레버와, 코일에 발생하는 전자력에 의해 직선 이동하는 플런저와, 이 플런저의 이동에 저항하는 탄성부재와, 상기한 플런저를 자력으로 유지시켜 주기 위한 영구자석과, 상기한 코일에서 발생하는 전자력의 극성을 변환시키기 위한 누름버튼스위치로 이루어진다.

상기한 영구자석은 밸브사용시 전원이 차단되어도 다이어프램을 열린 상태로 유지시켜주며, 밸브에 이상이 발생하였을 경우 수동조작레버를 회전시켜 플런저를 소정거리만큼 상승시켜 다이어프램을 상승시켜 유체가 계속 흐를 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브

본 고안은 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밸브가 열린 상태에서 전원이 차단되거나 전자밸브에 문제가 발생했을 때, 영구자석의 힘으로 열린 상태를 유지할 수 있고, 비상시 수동으로 조작시키는 수동조작레버를 마련하여 수동조작으로 간단하게 밸브를 개폐할 수 있도록 이루어진 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브에 관한 것이다.

일반적으로 전자밸브는 도 8에 도시된 바와 같이, 유입구(80)와 유출구(82)가 형성된 밸브몸체(84)와, 이 밸브몸체(84)의 내부에 설치되어 상기한 유입구(80)와 유출구(82)를 개폐하는 다이어프램(86)과, 로드(88)에 의하여 캡(90)의 상부면에 고정부재(92)로 고정되며 플런저(94)가 내장되는 플런저하우징(96)과, 이 플린저하우징(96)의 외주면에 권취되는 코일(98) 및 탄성부재(100)를 갖는 구조로 이루어진다.

이러한 구조의 전자밸브는, 코일(98)에 전원을 공급하면 코일(98)이 자화되고, 이 자화력에 의해 플런저(94)가 탄성부재(100)의 탄성력을 극복하고 소정거리 상승하게되어, 유입구(80)와 유출구(82)가 연통되어 유체가 이동되게 된다.

그러나, 이러한 구조의 전자밸브는 열린 상태에서 전원이 차단되면, 플런저 스프링의 복원력에 의하여 다이어프램이 하강하면서 유입구와 유출구를 차단하게 되므로, 열린 상태로 계속 유지될 필요가 있는 급수라인에 사용하였을 때 급수가 중단된다.

따라서, 종래에는 비상시에 급수할 수 있는 라인을 별도로 설치하고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 급수라인을 사용시 전원이 차단되어도 영구자석의 힘으로 플런저를 유지시켜주기 때문에, 다이어프램이 열린 상태가 계속 유지되어 급수가 중단되지 않으며, 비상시에도 정상적인 급수라인으로 급수를 행할 수 있는 전자밸브를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 유입구와 유출구가 형성된 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 설치되어 상기한 유입구와 유출구 사이를 개폐하는 다이어프램과, 상기한 밸브몸체의 상부 일측에 설치되는 수동조작레버와, 코일에 발생하는 전자력에 의해 직선 이동하는 플런저와, 이 플런저의 이동에 저항하는 탄성부재와, 상기한 플런저를 자력으로 유지시켜 주기 위한 영구자석과, 상기한 코일에서 발생하는 전자력의 극성을 변환시키기 위한 누름버튼스위치로 이루어진 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브를 제공한다.

상기한 영구자석은, 밸브사용시 전원이 차단되어도 다이어프램을 열린 상태로 유지시켜주며, 상기한 수동조작레버는 전자밸브의 고장이나 비상시에 사용되며, 일정각도로 회전시켜 이 조작레버에 형성된 반원형상의 곡면부가 플런저를 상승시켜 다이어프램이 열리게 되어 유체가 흐를 수 있도록 이루어지고, 수동조작레버를 원래의 위치로 회전복귀 시키면 플런저에 탄력 설치된 탄성부재의 힘으로 플런저가 복귀되어 다이아프램이 닫혀 유체의 흐름이 중단될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 전자밸브의, 초기 상태의 종단면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 전자밸브가, 수동 조작레버를 이용하여 밸브가 열린 상태의 종단면도이고,

도 3은 본 고안에 의한 전자밸브의, 수동조작레버를 도시한 정면도 및 측면도이고,

도 4는 본 고안에 의한 전자밸브가, 전원으로 작동된 상태의 종단면도이고,

도 5 내지 도 7은 본 고안에 의한 전자밸브가, 누름버튼스위치와 수동조작레버를 이용하여 작동시키는 것을 나타낸 도면이고,

도 8은 종래 전자밸브의 종단면도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 전자밸브가 닫힌 상태의 종단면도이고, 도 2는 본 고안에 의한 전자밸브가 열린 상태의 단면도이며, 도 3은 수동개폐 조작레버의 측면도 및 정면도이고, 도 4는 전원을 투입하여 밸브를 열은 상태의 단면도로서, 유입구(2)와 유출구(4)가 형성된 밸브몸체(6)에는 유입구(2)와 유출구(4) 사이를 개폐하는 다이어프램(8)이 설치된다.

상기한 유입구(2)와 유출구(4) 사이에는 다이어프램(8)이 안착되는 격벽(10)이 밸브몸체(6)와 일체로 형성되고, 이 격벽(10) 위쪽으로 유체가 흐를 수 있는 통로(12)가 마련된다.

실질적으로 이 통로(12)를 개폐하는 다이어프램(8)이 승강작용할 수 있도록 다이어프램(10)이 설치된 상부에는 공간부(14)를 형성하는데 이 공간부(14)에 파일롯유로(16)를 형성하여 유입구(2)에 연결된다.

이러한 파일롯유로(16)가 연결된 공간부(14)는 일측이 유체가 유입되는 통로(12)와 연결되고, 이 통로의 타단은 다이어프램(8)이 설치된 위쪽으로 형성된 공간(18)에 연결된다.

이 공간(18)의 저면 중앙부는 위쪽으로 돌출된 돌출부(20)를 갖는 구조로 이루어진다.

이러한 돌출부(20)에 상기한 공간(18)으로 유입된 유체를 배출할 수 있는 홀(22)이 마련되는데, 이 홀(22)은 커버(24)에 고정시키는 플러그(26)와 기밀유지하며 연결 접속된 배수로(28)와 연결되며, 이 배수로(28)는 연통되는 배출구(30)와 연결되어 유출구(4)와 통하게 된다.

그리고, 상기한 홀(22)이 형성된 위쪽으로, 이 홀(22)의 상단과 면접촉을 하는 형태로 유체를 배출 또는 차단할 수 있는 개폐부재(32)가 플런저(34)의 하단에 결합된다.

상기한 개폐부재(32)는 적당한 탄력을 구비하여 홀(22) 입구를 완벽하게 차단할 수 있는 재질이면 더욱 바람직하다.

상기한 플런저(34)는 내측 중앙부로 탄성부재(36)를 개재하고 그 위쪽으로 고정철심(38)을 위치시키며, 이 고정철심(38)의 외주면에 코일(40)이 권취된다.

실질적으로 밸브를 개폐할 수 있는 것은, 상기한 플랜저(34)가 작동하여 이루어지며, 이러한 작동은 코일(40)에 전압을 인가하면 상기한 코일(40)에서 발생한 전자력에 의하여 플런저(34)가 가이드(44)면으로 직선이동을 하게되고, 이때 플런저(34)와 결합된 개폐부재(32)가 함께 이동하면서 배수로(28)와 연결된 홀(22)을 개방 또는 차단한다.

상기한 플런저는(34)는 플런저 하우징(42)에 수납되며, 상기한 고정철심(38)은 길이방향으로 연속된 로드(46)와 연결되어 고정부재(48)로 캡(50)의 상면에 고정된다.

이러한 고정철심(38)이 연결된 로드(46)의 외측으로 자력으로 플런저(34)를 이동시키기 위한 영구자석(52)이 마련된다.

이 영구자석(52)은 밸브사용시 전원이 차단되어도 자력의 힘으로 상기한 플런저(34)를 유지시켜 주어 다이어프램(8)이 열린 상태를 보존하기 위한 것이다.

상기한 영구자석(52)이 위치한 맞은편으로 코일(40)에 공급되는 전원의 극성을 바꾸어주는 누름버튼스위치(54)가 캡(50)에 고정된다.

상기한 누름버튼스위치(54)는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 상시 공급되는 (+),(-)단자(L1,L2)와 또다른 (-)단자(L3)와 연결 접속되는데, 상시 공급되는 (+)단자(L1)를 공통으로 사용하고 (-)단자(L2,L3)를 누름버튼스위치(54)로 선택적으로 연결 접속하여, 코일(40)에 인가되는 전원의 극성을 변환시키면 플랜저(34)와 결합된 개폐부재(32)가 함께 직선으로 이동하면서 상기한 플런저(34)의 하단에 형성된 홀(22)을 개방 또는 차단하여 유체압으로 다이어프램(8)이 이동하여 유체의 흐름을 차단하거나 유지시켜 준다.

그리고, 다이어프램(8)이 설치된 밸브몸체(6)의 상부 일측에는 비상시에 간단하게 밸브를 개폐할 수 있도록 형성된 수동조작레버(56)가 커버(24)에 고정부재(58)로 고정시켜 설치된다.

이 수동조작레버(56)는 도 3에 도시된 바와 같이 플런저(34)의 저면과 접촉되는 부분을 반원 형태의 곡면(60)으로 형성하고, 그 반대면은 평면(62)으로 이루어진 구조를 갖는다.

이러한 구조의 수동조작레버(56)는, 평상시 평면(62)이 플런저(34)의 저면에 형성된 공간(18)과 기밀을 유지하며 위치하고, 비상시는 도 2에 도시한 바와 같이 드라이버와 같은 회전시킬 수 있는 도구를 사용하여 180°회전시키면, 곡면(60)이 플런저(34)를 상승시켜 상기한 공간(18)과 연결된 홀(22)을 개방하여 유출구(4)측으로 유체가 흐를 수 있도록 하여준다.

유체의 흐름을 차단코자 할 때는, 수동조작레버(56)를 원래의 위치로 회전시키면 플런저(34)에 탄력 설치된 탄성부재(36)의 힘으로 상기한 플런저(34)가 복귀되어 유체압으로 다이어프램(8)이 닫혀 유체의 흐름을 중단시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 수동 개폐조작기능을 갖춘 전자밸브는, 평상시에는 코일(40)에 전원이 인가되지 않은 상태로서, 도 1에서와 같이 플런저(34)는 탄성부재(36)에 의하여 하강되어 홀(22)을 차단하는 상태로 되며, 이때 유입구(2)로 유입되는 유체는 공간부(14)로 유입되어 다이어프램(8)을 유체압으로 아래쪽으로 누르게되어 유입구(2)와 유출구(4) 사이에는 다이어프램(8)에 의하여 차단된 상태로 유지된다.

이때, 공간부(14)로 유입된 유체는 통로(12)를 통하여 플런저(34)의 하단에 형성된 공간(18)으로 유입되며, 이 공간(18)으로 유입된 유체는 플런저(34)에 형성된 개폐부재(32)가 홀(22)을 막고 있으므로 유출구(4)측으로 빠져나오지 못하고 갇힌 상태로 된다.

이러한 상태에서 스위치(SW)를 온 시키게 되면 상기한 코일(40)에 전원이 인가되어, 도 4에 도시된 바와 같이 그 자력에 의하여 플런저(34)가 상승하게 되고, 이에 따라 막혀 있던 홀(22)이 개방되어 플런저(34)의 저면에 형성된 공간(18)에 갇혀있던 유체가, 배수로(28)를 통하여 배출구(30)를 거쳐 유출구(4)측으로 빠져나가게 된다.

이에 따라 공간부(14)는, 통로(12)와 플런저(34)의 하단에 형성된 공간(18)과 홀(22)이 배수로(28)를 통하여 배출구(30)와 연결되어 유출구(4)와 연통하게 되므로, 공간부(14)의 압력이 저하되어 유입구(2)로 공급되는 유체압에 의하여 다이어프램(8)이 상승하여, 유입구(2)와 유출구(4)가 통하게 되어 유체가 유입구(2)로부터 유출구(4)측으로 유동하게 된다.

이때 플런저(34)는 로드(46)를 통하여 작용하는 영구자석(52)의 자력에 의하여 고정철심(36)에 흡착된 상태를 유지하고 있기 때문에, 코일(40)에 공급되는 전원이 차단되더라도 열린 상태를 유지하게 된다.

또한, 유체의 흐름을 차단코자 할 때는 누름버튼스위치(54)를 누르면 도 6에 점선으로 도시한 바와 같이, 접점이 바뀌면서 코일(40)에 흐르는 전류의 흐름방향이 바뀌게 되어 플런저(34)의 자극과 영구자석(52)의 자극이 동일하게 된다.

따라서, 다이어프램(8)을 개방 위치로 이동시킬 때와는 반대로 플런저(34)에는 반발력이 생기면서 도면에서 보아 아래 측으로 이동하게 된다.

그리고 비상시에는 도 2 및 도 7에 도시한 바와 같이, 수동조작레버(56)를 180°회전시키면, 이 수동조작레버(56)의 일측에 형성된 반원형의 곡면이 플런저(34)와 결합된 개폐부재(32)를 함께 수직 이동시켜, 상기한 플런저(34)하단에 공간(18)과 연결된 홀(22)을 개방시키게 된다.

이러한 작용으로 공간(18)에 갇혀있던 유체가 홀(22)을 통하여 배수로(28)와 연결된 배출구(30)로 빠져나가면, 공간부(14)와 유출구(4)사이에 유체 압력 차이가 생겨 다이어프램(8)이 상승하여 유체가 흐를 수 있게 된다.

유체의 흐름을 차단코자 할 때는 상기한 수동조작레버(56)를 원래 위치로 회전복귀 시키면 플런저(34)에 탄력 설치된 탄성부재(36)의 힘으로 상기한 플런저(34)가 복귀되어 상기한 바와 같은 반대의 유체압이 발생하여 다이어프램(8)이 닫혀 유체의 흐름이 중단된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐기능을 갖춘 전자밸브는, 열린 상태에서 전원이 차단되어도 영구자석의 힘으로 열린 상태를 유지할 수 있고, 비상시에는 수동으로 조작시키는 수동조작레버가 마련되어 수동조작으로 간단하게 밸브를 개폐할 수 있으며, 전자밸브의 고장시 유체를 흘려 보낼 수 있는 라인을 별도로 마련하지 않아도 되므로 설비비용을 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 유입구와 유출구가 형성된 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 설치되어 상기한 유입구와 유출구 사이를 개폐하는 다이어프램과, 상기한 밸브몸체의 상부 일측에 설치되는 수동조작레버와, 코일에 발생하는 전자력에 의해 직선 이동하는 플런저와, 이 플런저의 이동에 저항하는 탄성부재와, 상기한 플런저를 자력으로 유지시켜 주기 위한 유지수단과, 상기한 코일에서 발생하는 전자력의 극성을 변환시키기 위한 누름버튼스위치를 포함하는 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐기능을 갖춘 전자밸브.
2. 청구항 1에 있어서, 수동개폐기능은 일측이 중심으로부터 큰 직경을 갖는 구조로 형성되고 그 반대편은 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐기능을 갖춘 전자밸브.
3. 청구항 1에 있어서, 유지수단은 영구자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전시 복귀방지 기능과 수동 개폐기능을 갖춘 전자밸브.