KR20040044651A - 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체의 흐름을 단속하는 플런저가 유체의 흐름방향과 일치하도록 그 구조가 개선된 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 그 구조는 밸브 몸체의 양측으로 마련되는 제 1,2라인압 포트와, 그 밸브 몸체 내부의 제 1,2라인압 포트 사이에 마련되며 유체가 흐르는 통로인 유체 유입공이 복수개 형성된 격벽과, 그 격벽의 일측으로 밀착되게 결합되며 수평으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 플런저와, 양단부가 그 플런저와 격벽에 각각 연결되어 플런저에 복원 탄성력을 부여하는 복원 스프링과, 그 플런저의 외측으로 마련되며 전기가 인가됨에 따라 플런저를 흡입 이동시키는 코일로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 플런저가 밸브 몸체 내부에 유체 흐름방향으로 설치되어 있으므로, 콤팩트한 단순 구조로 이루어져 공간 활용성이 증대되는 이점을 갖는다.

Description

솔레노이드 밸브{solenoid valve}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 특히 유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브의 플런저 장착 방향을 개선하여 공간활용성을 증대시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 솔레노이드 밸브는 유체가 흐르는 밸브 몸체에 설치되어 전자석의 흡입력을 이용하여 공기 또는 오일등의 흐름을 전환하는 유체 흐름 전환밸브로 사용되거나, 유체의 공급량을 단속하는 개폐밸브로 사용된다.

그리고, 일반 기계에서 솔레노이드 밸브는 유압 또는 공기압의 제어를 위해 전기 스위치등과 조합하여 원격 조작이 가능하며, 회로를 무부하로 만드는 등의 시퀀스 작용을 자동으로 수행할 수 있다.

이러한 기능을 수행하는 솔레노이드 밸브는 차량에서 유체의 제어를 위해 주로 사용되고 있으며, 특히 자동변속기의 유압을 제어하기 위해서 많이 채용되고, 또한 연료전지를 에너지원으로 하는 전기차량의 경우, 수소, 공기 및 물등의 유체 흐름을 제어하기 위해 많이 사용되고 있다.

그중 연료전지 차량에 사용되는 솔레노이드 밸브의 경우를 예를 들면, 종래 솔레노이드 밸브의 구조는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유체가 흐르는 밸브 몸체(10)내에 양측에 각각 마련되는 제 1,2라인압 포트(12,14)와, 그 제 1,2라인압 포트(12,14)의 사이에 수직으로 마련되는 제어압 포트(15)와, 그 제어압 포트(15)의 내부에 전기의 인가에 따라 승강 가능하게 수용되어 유체의 흐름을 제어하는 플런저(30)로 구성된다.

그외에도, 플런저(30)의 하부에는 제 1,2라인압 포트(12,14)를 밀봉하는 씰링재(30a)가 설치되어 있다.

그 플런저(30)는 전자석 기능을 갖는 코일(40)에 권회되어 전류가 인가됨에 따라 제 1,2라인압 포트(12,14)를 개방 또는 폐쇄시켜 유체의 흐름을 제어하도록 되어 있다.

상기한 종래 솔레노이드 밸브는 그 구조상 유체의 흐름방향에 대해 수직으로 플런저 및 제어압 포트가 설치되므로, 밸브 몸체의 수직으로 형성된 제어압 포트의 부피가 많은 공간을 차지하게 되고, 특히 앞서 말한 연료전지 차량의 경우 많은 수의 솔레노이드 밸브가 장착될 때 상호 간섭될 우려가 있으며, 또 구조 설계상 공간적 제약이 뒤따르게 되는 문제점이 있었다.

또한, 제 1,2라인압 포트 사이에 밀봉을 위한 별도의 씰링재가 요구되어 조립성이 저할될 뿐만 아니라, 부품 파손시 밸브 전체를 교체해야 하므로 비용상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 단순 구조로 밸브 몸체내에서 유체의 흐름을 제어하는 플런저가 유체의 흐름방향과 동일한 일직선상에 위치하도록 그 구조가 개선된 솔레노이드 밸브를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 작동 상태도.

도 3은 종래 솔레노이드 밸브를 나타낸 단면도.

도 4는 도 3의 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밸브 몸체12,14 : 제 1,2라인압 포트

20 : 격벽22 : 유체 유입공

30 : 플런저32 : 중공

40 : 코일50 : 복원 스프링

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 밸브 몸체 내에 흐르는 유체의 방향과 동일한 수평방향의 제 1,2라인압 포트와, 상기 제 1,2라인압 포트 사이에 마련되며 복수개의 유체 유입공이 형성된 격벽과, 상기 제 2라인압 포트에 상기 유체의 흐름방향과 동일선상에 위치하도록 수용 설치되고 중앙에 상기 유체의 흐름을 위해 중공이 형성되며 상기 격벽의 유체 유입공을 선택적으로 개폐시키도록 수평 슬라이딩 이동이 가능한 플런저와, 상기 플런저의 외측면에 마련되어 전기적 신호가 인가되면 상기 플런저를 흡입 이동시키는 코일과, 상기 플런저와 격벽에 각각 연결되어 상기 플런저에 복원 탄성력을 제공하는 복원 스프링을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 앞서 설명한 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호를 부여하며 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수평으로 제 1,2라인압 포트(12,14)가 마련되는 밸브 몸체(10)와, 그 밸브 몸체(10) 내부의 제 1,2라인압 포트(12,14) 사이에 마련되며 유체가 흐르는 통로인 유체 유입공(22)이 복수개 형성된 격벽(20)과, 그 격벽(20)의 일측으로 밀착되게 결합되며 수평으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 플런저(30)와, 양단부가 그 플런저(30)와 격벽(20)에 각각 연결되어 플런저(30)에 복원 탄성력을 부여하는 복원 스프링(50)과, 그 플런저(30)의 외측으로 마련되며 전기가 인가됨에 따라 플런저(30)를 흡입 이동시키는 코일(40)로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 그 플런저(30)는 제 2라인압 포트(14)의 내부에 유체의 흐름방향과 동일한 일직선상에 위치하도록 수용 설치되며, 중앙에 유체의 흐름을 위한 중공(32)이 수평방향으로 형성되어 있다.

그리고, 코일(40)은 밸브 몸체(10)의 외주면, 즉 제 2라인압 포트(14)의 외측에 마련되어 전기가 인가됨에 따라 자기장을 형성시키고, 그 자기장의 흡인력을 이용하여 플런저(30)를 수평 이동시키는 기능을 갖는다.

또한, 격벽(20)은 밸브 몸체(10)의 내부에 형성되어 제 1,2라인압 포트(12,14)를 구분하며, 플런저(30)와 밀착되는 일측 부위에 결합을 위해 돌출부(24)가 수평으로 형성되어 있다.

또, 플런저(30)는 일측면에 격벽(20)의 돌출부(24)와 대응되게 밀착되도록 중공(32) 입구측에 경사면(34)이 형성되어 있다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

유체의 흐름을 제어하기 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브는 평상시에는 플런저(30)가 복원 스프링(50)의 탄성력에 의해 격벽(20)에 밀착되어 유체 유입공(22)을 막아 유체의 통로를 폐쇄하도록 되어 있다.

이는, 유체의 흐르는 힘보다 복원 스프링(50)의 탄성력이 더 크므로, 플런저(30)가 격벽(20)에 밀착된 상태로 유체의 흐름을 차단하기 때문이다.

이때, 플런저(30)는 경사면(34)이 격벽(20)의 돌출부(24)에 밀착되어 중공(32)이 폐쇄된 상태로 결합된다.

한편, 제 2라인압 포트(14)측에 유체를 유입시키고자 할 때 코일(40)에 전기를 인가시키면, 플런저(30)가 도면에 도시된 좌측에서 우측으로 수평 이동됨과 동시에, 격벽(20)의 유체 유입공(22)과 플런저(30)의 중공(32)을 통해 제 1라인압 포트(12)에서 유체가 제 2라인압 포트(14)측으로 유입된다.

즉 코일(40)에 전기가 인가되면, 제 2라인압 포트(14) 내부에 자기장이 형성되고, 이 자기장은 플런저(30)가 격벽(20)으로부터 이탈되도록 흡인력을 제공하게 된다.

그 플런저(30)가 수평 이동됨에 따라, 격벽(20)의 유체 유입공(22)이 개방되면서 제 1라인압 포트(12) 내의 유체가 압력차에 의해 플런저(30)의 중공(32)을 통해 제 2라인압 포트(14) 내부로 유입된다.

이때, 복원 스프링(50)은 양단부가 플런저(30)와 격벽(20)에 각각 연결되어 있으므로, 플런저(30)의 이동에 의해 신장되고, 이 복원 스프링(50)의 신장력은 자기장이 제거된 후에 플런저(30)를 원래 위치인 격벽(20)에 밀착시키도록 복원력으로 작용하게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 유체의 흐름을 단속하는 플런저가 유체의 흐름방향과 일치하도록 그 구조가 개선된 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 플런저가 밸브 몸체 내부에 유체 흐름방향으로 설치되어 있으므로, 콤팩트한 단순 구조로 이루어져 공간 활용성이 증대되는 효과를 갖는다.

또한, 구조 특성상 제 1,2라인압 포트를 밀폐하는 씰링재등의 부품이 삭제할 수 있으므로, 조립성을 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있다.

Claims (1)

1. 밸브 몸체(10) 내에 흐르는 유체의 방향과 동일한 수평방향의 제 1,2라인압 포트(12,14)와,

   상기 제 1,2라인압 포트(12,14) 사이에 마련되며 복수개의 유체 유입공(22)이 형성된 격벽(20)과,

   상기 제 2라인압 포트(14)에 상기 유체의 흐름방향과 동일선상에 위치하도록 수용 설치되고 중앙에 상기 유체의 흐름을 위해 중공(32)이 형성되며 상기 격벽(20)의 유체 유입공(22)을 선택적으로 개폐시키도록 수평 슬라이딩 이동이 가능한 플런저(30)와,

   상기 플런저(30)의 외측면에 마련되어 전기적 신호가 인가되면 상기 플런저(30)를 흡입 이동시키는 코일(40)과,

   상기 플런저(30)와 격벽(20)에 각각 연결되어 상기 플런저(30)에 복원 탄성력을 제공하는 복원 스프링(50)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.