KR200379895Y1 - 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 솔레노이드밸브에 관한 것이다. 본 고안에 의하면, 밸브바디(40)는, 물이 유입되는 입구와, 상기 입구와 연통하도록 형성되는 출구, 그리고 중간부분에는 상방으로 연장된 베리어(41)를 구비하고 있다. 그리고 솔레노이드부(30)는, 상기 밸브바디의 일측에 설치되며, 플런저(34)를 구비하고 있다. 상기 솔레노이드부의 플런저에 의하여 개폐되는 중앙통공과, 외측부분에 형성된 외측통공을 구비하는 홀더와, 상기 홀더의 하부에 결합되어 중앙통공과 외측통공이 상하를 연통시킬 수 있는 다이어프램이 밸브바디의 일측에 설치되어 있다. 그리고 상기 외측통공으로 공급되는 물은 필터링되고, 입구에서 출구로 흐르는 물은 직접 통과하도록 상기 밸브바디의 입구측에 설치되는 통형상의 필터(50)가 설치되어 있다.

Description

솔레노이드밸브{Solenoid valve}

본 고안은 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이물질의 필터링이 가능하여 밸브내부의 오동작을 방지할 수 있음과 동시에 원활한 물의 흐름을 형성할 수 있도록 구성되는 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

현재 세탁기, 냉장고, 정수기, 이온수기, 소변기, 자판기 등에서 널리 사용되는 파이롯밸브(pilot valve)는 솔레노이드를 이용하여 내부의 유체의 흐름을 단속하는 것이다. 이러한 솔레노이브밸브 자체의 구성은 이미 공지된 것이어서, 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 기본적인 구조만을 도 1에 기초하면서 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 솔레노이드밸브(10)는 유체가 흐르는 파이프 상에 설치되어, 입구(In)로 들어온 유체를 출구(Out)를 통하여 배출시키는 단속여부를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

개략적인 구성을 보면, 솔레노이드밸브(10)의 내부에 설치되어 있는 플런저(14)는 전기적 자기력에 의하여 상승할 수 있도록 구성되며, 스프링(18)에 의하여 하방으로 탄성적으로 지지되어 있다. 그리고 다이어프램(12)은 입구(In)와 출구(Out)의 막혀 있는 배리어(17)의 상부에 설치되어, 그것을 통하여 파이프 내부의 유체의 흐름을 단속하게 된다.

상기 솔레노이드밸브(10)에 전기적 신호가 인가되어, 플런저(14)가 상방으로 상승하게 되면, 중심통공(16)이 열리게 되어 다이어프램홀더(12a)의 상부의 공간(A)에 차있던 유체가 통공(16)을 통하여 빠지게 되면서 공간(A)의 압력이 떨어지게 된다. 즉 평형을 유지하고 있는 압력은 플런저(14)의 상부 이동에 의하여, 다이어프램홀더(12a)의 중심통공(16)을 열게 되어, 유체가 중앙통공(16)을 통하여 하방으로 이동하게 된다. 그리고 유체가 중앙통공(16)을 통하여 하방으로 이동하는 동안에, 가장자리에 있는 측면통공(16a)을 통하여 입구(In)에서의 물이 상기 공간(A)으로 유입되지만, 실제로 중심통공(16)의 크기가 측면통공(16a) 보다 크기 때문에, A부분에서 출구측으로 흐르는 물의 양이 많게 되고, 입구(In)에서 A부분으로 흐르는 물의 양은 적게 된다. 따라서 상하 유동하는 다이어프램(12b)은 이러한 압력의 차이에 의하여 상부로 이동하게 되고, 물은 입구(In)에서 출구(Out)로 직접 흐를 수 있게 된다.

그리고 상기 플런저(14)가 하방으로 이동하게 되면, 플런저(14)의 하단부가 상기 통공(16)을 막게 되면서, 측면통공(16a)을 통하여 상기 공간(A) 내부로 공급된 유체의 압력이 다이어프램홀더(12a)의 상면에 작용시켜 유체가 출구(Out)로 공급되지 않는 차단상태를 유지하게 된다.

이와 같은 기본적인 구성을 가지는 솔레노이드밸브에서, 입구에서 출구로 흐르는 물에 포함된 이물질을 필터링하기 위하여, 입구측에 필터(F)를 설치하고 있다. 이러한 필터(F)를 설치하는 것은, 실질적으로 물에 포함된 이물질이 상기 통공(16 또는 16a)을 막는 것을 방지하기 위한 것이다.

그러나 상기와 같은 필터(F)를 설치하게 되면, 필터에서의 저항으로 인하여 입수량에 비하여 유량이 급격하게 감소하게 된다. 실질적으로 상기 통공(16,16a)의 직경을 고려하면, 필터는 매우 미세한 메쉬를 가지는 망으로 형성하여야 하는데, 이렇게 미세한 필터를 사용하는 경우에는 저항으로 인하여 유량이 40% 정도 감소하는 단점이 있다. 그리고 상기 필터에 이물질이 축적되면 물이 통과하기 어려울 정도가 될 수도 있기 때문에, 필터를 자주 세척하지 않으면 안되는 단점도 있다. 따라서 이물질이 많은 물을 이용하는 경우에는 상기와 같은 필터를 사용하는 것이 불가능한 경우도 발생한다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유량의 공급을 확실하게 보장할 수 있음과 동시에 이물질에 의한 다이어프램의 통공이 막히는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 솔레노이드밸브를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 솔레노이드밸브는, 물이 유입되는 입구와, 상기 입구와 연통하도록 형성되는 출구, 그리고 중간부분에는 상방으로 연장된 베리어를 구비하는 밸브바디와; 상기 밸브바디의 일측에 설치되는 플런저를 포함하는 솔레노이드부; 상기 솔레노이드부의 플런저에 의하여 개폐되는 중앙통공과, 외측부분에 형성된 외측통공을 구비하는 홀더; 상기 홀더의 하부에 결합되어 중앙통공과 외측통공이 상하를 연통시킬 수 있는 다이어프램; 그리고 상기 외측통공으로 공급되는 물은 필터링되고, 입구에서 출구로 흐르는 물은 직접 통과하도록 상기 밸브바디의 입구측에 설치되는 통형상의 필터를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밸브바디는 상기 입구측에서의 물이 상기 외측통공으로 안내될 수 있도록 방사상으로 형성된 도입로를 구비하고 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 2는 본 고안에 의한 솔레노이드밸브의 단면도이고, 도 3은 솔레노이드밸브의 분해 상태 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 솔레노이드밸브에는 내부에 물이 흐를 수 있는 유로가 형성된 밸브바디(40)와, 상기 밸브바디(40)의 일측에 장착되어 물의 흐름을 단속하기 위한 솔레노이드부(30)를 포함하고 있다.

상기 밸브바디(40)에는 물이 유입되는 입구(In)와 물이 나가는 출구(Out)가 형성되어 있으며, 중간부분에는 베리어(41)가 상부로 연장 성형되어 있다. 그리고 상기 베리어(41)가 설치되어 있는 부분에 설치되는 솔레노이드부(30)는, 내부에 코일(32)이 권취되어 있는 보빈체(31)와, 상기 코일(32)의 중앙에 설치되어 자력의 생성여부에 따라서 상하방향으로 이동하는 플런저(34)를 포함하고 있다. 이와 같은 솔레노이드부(30) 자체의 구성은 실질적으로 공지된 것임은 당연하다.

도 3에 더욱 명백하게 도시된 바와 같이, 상기 보빈체(31)의 내부에 설치되는 플런저(34)는 스프링(33)에 의하여 하향 지지되는데, 상기 스프링(33)은 플런저캡(35)에 내부에 설치되어 있다.

그리고 상기 플런저(34)의 하부에 해당하는 밸브바디(40)에는 다이어프램(44)이 설치되고, 상기 다이어프램(44)의 상부에는 홀더(42)가 설치되어 있다. 그리고 상기 다이어프램(44)의 상부에 설치되어 그것을 지지하는 홀더(42)의 중심부분에는 중앙통공(42a)이 형성되어 있다. 상기 홀더(42)의 중앙통공(42a)이 형성된 부분은 실질적으로 상기 다이어프램(44)을 중앙공(44a)을 관통한 상태로 결합되어 있어서, 상기 중앙통공(42)을 통하여 다이어프램(44)의 상하로 물이 이동할 수 있게 된다.

그리고 상기 다이어프램(44)의 외측부분에는 외측공(44b)이 형성되어 있다. 상기 외측공(44b)에 해당하는 부분에는 사이드홀더(47)가 결합되어 있다. 상기 사이드홀더(47) 역시 홀더(42)와 동일하게 홀더(42)의 외측부분을 지지하는 기능을 수행하는 것으로, 상기 외측통공(44b)의 내부로 삽입되는 부분에 외측통공(47a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 외측통공(47a)에 해당하는 밸브바디(40)에는, 외측통공(47a)과 연통하는 도입로(52)가 형성되어 있다. 상기 도입로(52)는 실질적으로 입구(In)와 연통하는 부분이고, 더욱이 상기 입구(In)에서 사이드홀더(47)의 외측통공(47a)을 연결하는 부분이다. 따라서 상기 도입로(42)를 통하여 유입되는 물은, 상기 다이더프램(44)의 상부의 공간으로 유입된다. 그리고 상기 입구(In)에서 도입로(42)로 유입되는 물 이외의 물은, 상기 도입로(42)의 하류측에 형성되어 있는 베리어(41)를 넘어서 화살표(B)로 도시한 바와 같이 출구(Out)로 흐르게 된다.

본 고안에 의하면, 상기 입구(In) 부분에는 통형상의 필터(50)가 설치된다. 상기 필터(50)는 입구(In)에서 내측으로 삽입되는 통상, 예를 들면 원통상으로 형성되어 있는 것으로, 양측단부가 개구되어 있고 방사상으로 흐르는 물만이 필터링될 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 상기 필터(50)는, 밸브바디(40)의 내측으로는 적어도 상기 도입로(42)가 형성되어 있는 부분까지 설치될 수 있어서, 상기 도입로(42)로 유입되는 물은 반드시 상기 필터(50)에 의하여 여과될 수 있도록 구성되어 있다.

본 고안에서는 실질적으로 다이어프램(44)의 외측공(44b)을 통하여 다이어프램의 상부로 흐르는 물은 반드시 필터(50)에 의하여 필터링될 수 있도록 구성됨을 알 수 있다. 그리고 통상의 필터(50)를 경유할 때, 입구(In)에서 직접 출구(Out)로 흐르는 물은 필터링을 하지 않음으로써 저항의 발생을 방지하여 충분한 물의 흐름을 확보할 수 있도록 구성됨을 알 수 있다. 따라서 본 고안에 의하면, 다이어프램(44) 및 홀더(42)의 구멍을 통과하는 물은 상기 필터(50)에 의하여 필터링이 수행될 수 있도록 구성되고 있으며, 입구(In)에서 출구(Out)로 흐르는 물은 필터를 통하지 않고 흐를 수 있도록 구성되어 있음을 알 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 실질적으로 다이어프램(44) 및 홀더(42)에 이물질이 끼워져서 고장나는 것을 방지함과 동시에 충분한 물의 흐름도 확보할 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고 도시한 실시예에 있어서는, 상기 외측통공(47a)으로 흐르는 물은 밸브바디(40)의 도입로(52)를 통하여 안내될 수 있도록 구성하고 있으나, 이러한 실시예에 한정될 수 없음은 자명하다고 할 것이다. 즉, 본 고안의 실질적인 구성은, 통상의 필터를 이용하되, 입구에서 출구로 흐르는 것과 같이 동축상으로 흐르는 물은 필터의 저항을 받지 않도록 하고, 다이어프램(44) 및 홀더(42)의 구멍을 통과하는 물(즉 방사상으로 흐르는 물)은 필터를 경유하도록 구성하는 것을 요지로 하고 있다. 따라서 이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 여러가지 변형이 가능함은 당연하다고 할 수 있다.

예를 들면 도시한 실시예에서와 같이, 밸브바디(40)에서 방사상으로 형성되는 도입로의 구성을 생략하더라도, 상기 원통상의 필터에 의하여 필터링된 물이 상기 다이어프램(44) 및 홀더(42)의 구성을 통과하도록 구성하는 것이면 충분히 본 고안을 실시할 수 있을 것이다. 즉, 종래의 솔레노이드밸브의 구조를 보이는 도 1에 있어서도, 원통상의 필터를 이용하여 다이어프램의 외측의 구멍(16a)으로 들어가는 물만을 필터링할 수 있도록 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

그리고 본 고안에 의한 원통상의 필터(50)는, 실질적으로 베리어(41)의 이전의 위치까지 삽입되도록 설치되어야 하고, 상기 베리어를 타고 넘어서 출구로 배출되는 물은 필터링되지 않도록 구성되어야 한다.

다음에는 이와 같은 구성을 가지는 본 고안의 솔레노이드밸브의 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저 플런저(34)가 하강하여 중앙통공(42a)을 막고 있는 상태에서는 입구(In)에서의 물이 베리어(41) 및 다이어프램에 의하여 차단되기 때문에, 출구(Out)로 배출되지 않는다. 그리고 솔레노이드부(30)에 전원이 인가되어 상기 플런저(34)가 상승하게 되면 다이어프램(44) 및 홀더(42) 상부에 있는 물은 중앙통공(42a)을 통하여 하방으로 흘러내려서 그 부분의 압력이 낮아지기 때문에 실질적으로 다이어프램(44)이 상방으로 상승하게 된다.

이렇게 되면 상기 입구에서의 물은 베리어(41)를 타고 넘으면서, 화살표(B)로 도시한 방향으로 물이 흐르게 된다. 이렇게 화살표(B) 방향으로 흐르는 물은 실질적으로 필터(50)에 의한 저항을 받지 않게 되는 것은 당연하다고 할 것이다. 그리고 화살표(A)로 표시한 물의 흐름은 실질적으로 다이어프램(44) 및 홀더(42)의 외측통공(47a) 및 중앙통공(42a)을 통과하게 된다. 이러한 물의 흐름은 실질적으로 원통상의 필터를 통과하면서 여과된 물이기 때문에, 물속의 이물질이 필터링되어 있다. 따라서 상기 다이어프램(44) 및 홀더(42)를 통과하는 물은 실질적으로 필터링되어 있기 때문에, 이물질에 의하여 중앙통공 및 외측통공이 막히게 되는 것을 충분히 방지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본원은 다이어프램(44) 및 홀더(42)를 통과하는 물은 필터링을 수행하여 이물질에 의한 부작용을 방지하고, 입구에서 출구로 흐르는 물은 필터에 의한 저항을 받지 않도록 양단이 개구된 필터를 이용하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 여러가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 고안은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

이상과 같은 본 고안에 의하면 다음과 같은 장점을 기대할 수 있다. 본 고안의 필터에 의하면 입구에서 출구로 나가는 물은 필터에 의한 저항을 받지 않는다. 따라서 입구에서 출구로 배출되는 물의 흐름을 보다 원활하게 하는 것이 가능하다. 또한 다이어프램 및 홀더의 구멍을 통과하는 물은, 통형상의 필터를 경유하면서 여과되기 때문에, 이물질이 이와 같은 구멍을 막는 것을 방지할 수 있게 되어, 솔레노이드밸브의 신뢰성을 더욱 확보할 수 있게 되는 장점이 기대된다.

도 1은 일반적인 솔레노이드밸브의 단면 예시도.

도 2는 본 고안의 솔레노이드밸브의 단면 예시도.

도 3은 본 고안의 솔레노이드밸브의 분해 사시도.

Claims (2)

1. 물이 유입되는 입구와, 상기 입구와 연통하도록 형성되는 출구, 그리고 중간부분에는 상방으로 연장된 베리어를 구비하는 밸브바디와;

   상기 밸브바디의 일측에 설치되는 플런저를 포함하는 솔레노이드부;

   상기 솔레노이드부의 플런저에 의하여 개폐되는 중앙통공과, 외측부분에 형성된 외측통공을 구비하는 홀더;

   상기 홀더의 하부에 결합되어 중앙통공과 외측통공이 상하를 연통시킬 수 있는 다이어프램;

   그리고 상기 외측통공으로 공급되는 물은 필터링되고, 입구에서 출구로 흐르는 물은 직접 통과하도록 상기 밸브바디의 입구측에 설치되는 통형상의 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브바디는 상기 입구측에서의 물이 상기 외측통공으로 안내될 수 있도록 방사상으로 형성된 도입로를 구비하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.