KR20040064748A - 전자식 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 밸브의 개폐방법에 있어서, 상기 전자식 밸브는 스프링을 플런저의 내측에 배설하지 아니하고 밸브유출입포트내에 배설에 의한 탄성력과 영구자석의 자성력에 의한 폐쇄 유지함으로써 밸브폐쇄상태에서의 밸브의 신뢰성을 증대하며 전원 인가시 코일에 의해 유도된 자기장과 더불어 영구자석의 자성을 이용하여 개방 유지함으로써 전기에너지 절약과 아울러 과열로 인한 화재위험을 제거하여 밸브의 신뢰성과 수명을 연장시키는 전자식 밸브를 제공한다.

또한, 본 발명은 정전 시 또는 비상시 수동으로 조작가능하고 정전해제시 전원이 인가된 경우 수동조작 없이 자동으로 전자적 밸브 상태로 복귀하여 전자적 제어가능하게 하여 정전 해제 시 원격으로도 밸브의 개폐를 제어할 수 있는 전자식 밸브를 제공한다.

Description

전자식 밸브 {Electronic Valve}

본 발명은 전자식 밸브에 관한 것으로, 특히 스프링을 플런저의 내측에 배설하지 아니하고 밸브유출입포트내에 배치함으로써, 탄성력의 증대로 인한 밸브 폐쇄상태에서 밸브의 신뢰성을 증대하고 전원 인가시 코일에 의해 유도된 자성과 영구자석의 자성을 이용하여 개방 상태 유지함으로써, 유도코일 사용에 의한 밸브에 비하여 전기에너지 절약과 아울러 과열로 인한 화재위험을 제거하여 밸브의 신뢰성과 수명을 연장시키는 전자식밸브에 관한 것이다.

또한 본 발명은 정전시 수동 개폐조작기능과 정전 해제시 전원인가로 인한 자동복귀기능을 가지고 있는 전자식 개폐 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전원이 차단되거나 전자밸브에 문제가 발생할시 별도의 작동레버를 수동전환으로 개폐를 유지하며 정전해제 시 전원 인가로 자동적으로 작동레버가 자동복귀로 개방상태를 유지할 수 있도록 하는 자동복귀기능유지에 특징이 있는 전자식 계폐장치에 관한 것이다.

종래의 전자식 밸브는 도 1과 같은 기본 구조를 갖고 있는 바, 도시된 바와 같이 원형 코어로 코어의 둘레에 코일(20)이 감겨있어 인가되는 정격전압에 따라 자기장을 발생하는 상기 코일(20)과 상기 코일(20)의 내측에서 전압의 인가에 따라자기장에너지가 유도되는 고정자(21)와 상기 고정자(21)를 그 중앙 플런저요홈(23)에 내삽된 연결핀(24)에 스프링(25)을 사이에 두고 삽입되어 전압의 인가 여부에 따라 고정자와 밀착 및 이격되는 플런저(22)와 상기 플런저의 상하이동의 플런저하우징과 결착되고 유체가 유출입되는 밸브유출입포트(10)와 상기 플런저(22)의 이동에 따라 밸브유출입포트(10)를 개폐하는 다이아프램 셀(12)로 구성되어 있다.

상기와 같은 전자식 밸브의 구동원리는, 먼저 코일(20)에 전류를 흘리면 상기 코일(20)의 중앙에 자기장이 발생되어 코일(20) 내측 중앙에 있는 고정자(21)가 전자석이 되며, 스프링(25)에 의해 이격되어 있던 플런저(22)가 코일(20)의 자기장의 힘에 의해 이동하여 전자석이 된 고정자(21)에 밀착하게 된다. 이때 이동하는 힘으로 다이아프램 셀(12)이 이동되어 밸브를 열게 되며 전원인가가 없는 경우 스프링의 탄성력에 의해 밸브의 폐쇄상태가 유지된다.

이때 상기와 같은 구조 하에서는 스프링(25)의 탄성력에 의해서만 닫아주는 구조에서 상기 스프링(25)의 힘과 밸브유출입포트(10)에 흐르는 유체의 압력에 의해 밸브를 개방할 시에 코일에 흐르는 전류의 양을 증가시켜야 한다.

상기 플런저(22)에 내삽되어 있는 스프링(25)의 구조 하에서는 스프링의 탄성력이 밸브유출입포트(10)에 흐르는 유체의 압력에 의해 충분히 폐쇄상태를 유지할 수없다는 문제점이 있다.

즉 코일에 전원을 인가시에 상기 구조에서는 스프링에 의한 불안전한 탄성력에 저항하여 전자기력에 의한 플런저의 상승이동으로 개방하지만 전원인가가 없을 시에 밸브폐쇄의 불완전한 유지상태로 미세한 누출이 발생하여 밸브의 신뢰성에 문제가 나타난다.

그러므로 미세한 누출을 방지를 위해 스프링(25)의 탄성력을 높이게 되며 밸브를 개방시에는 이에 상응하는 탄성에 반발한 전자기력을 얻기 위하여 전기에너지만을 높여 이용한다. 즉 코일에 흐르는 전류의 양을 증가로 인한 코일이 과열되어 제품의 수명이 단축됨과 아울러 밸브의 신뢰성 등에도 많은 영향을 초래한다.

따라서 종래의 전자식 밸브는 기계식 밸브에 비해 제어가 쉽고, 원격 제어가 가능하다는 장점을 지니고 있지만, 상기 구조 하의 전자식 밸브는 스프링의 탄성력을 충분히 제공하지 못하여 폐쇄상태를 유지할 수 없어 밸브의 신뢰성에 문제가 있으며 충분한 탄성 상태를 유지한다 하더라도 많은 전기에너지가 필요하며 이에 전류의 크기가 커지며 이때 열발생으로 인한 전자식 밸브의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고 밸브폐쇄의 신뢰성 문제로 인한 스프링의 교환 시에 밸브전체의 분해를 요구하며 이는 밸브부속품의 교환내지 수리에 있어 불편함을 초래한다.

또한 상기 전자적 밸브구조 하에 있어서는 밸브를 개방하고 있어야 하는 기기에서는 밸브개방상태에서는 항상 코일에 전류를 흘러야 개방되는 단점이 있다. 이에 밸브를 열고 있는 상태는 같은 전압을 유지하므로 매우 많은 소비전류가 발생하고, 이로 인한 코일의 열 발생으로 제품수명이 단축과 밸브의 신뢰성 등 많은 영향을 초래한다.

그리고 정전시 밸브에 전원이 공급되지 아니하면 밸브를 개방할 수가 없다. 이는 상기 밸브는 스프링의 탄성력에 의한 폐쇄유지로 수동으로 밸브제어를 할 수없다는 문제점이 있다. 또한 수동으로 밸브를 유지한다하더라도 강제 수동으로 개방된 상태에서 전원이 다시 공급되는 경우 다시 코일에 전류가 인가되어도 이미 수동으로 개방된 상태에서 전자적 밸브제어를 하지 못하는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해소하기 위한 것으로 본 발명은 스프링을 플런저의 내측에 배설하지 아니하고 밸브유출입포트내에 배설함과 더불어 영구자석의 자성력에 의한 폐쇄유지로 인한 밸브 폐쇄상태에서 밸브의 신뢰성의 증대하며 전원 인가시 코일에 의해 유도된 자성과 더불어 영구자석의 자성을 이용하여 개방 유지함으로써 전기에너지 절약과 아울러 과열로 인한 화재위험을 제거하여 밸브의 신뢰성과 수명을 연장시키는 전자식밸브장치를 제공하는데 목적이 있다. 또한 정전시 또는 밸브장치에 문제가 생길경우 수동 개폐조작기능과 정전 해제시 전원이 인가된 경우 자동복귀기능을 가지게 되여 전자식 개폐 장치의 외부에서 제어가 가능한 전자식 밸브장치를 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 전자식 밸브의 구조를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 밸브의, 초기 상태에 있어서 단면도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 밸브의, 전원으로 작동된 경우 밸브가 개방상태의 단면도이고,

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 밸브의, 수동수단에 의한 밸브개방상태의 단면도이고,

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 밸브의, 수동수단에 의한 밸브개방상태의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의

20: 코일 25: 스프링

40: 차단부재 45: 고무차단막

50: 제 1영구자석 55: 제 1철재부재

60: 이동플런저 65: 고정플런저

70: 제 2영구자석 75: 제 2철재부재

80: 수동수단 81,81＇: 작동레버

82,82＇: 리턴스프링 90: 내부 브래킷

100: 외부 브래킷

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 외부로부터 인가된 전류에 따라 자기장을 발생하여 밸브를 폐쇄, 개방 및 유지 시키는 전자식 밸브에 있어서:

밸브의 유입구와 유출구를 형성하는 밸브유입포트와 상기 밸브유출입포트 내에서 다아아프램과 일체화 된 샤프트를 상방으로 탄성지지 하는 스프링과 상기 스프링에 의해 상방으로 지지된 샤프트의 상단에서 배설되어 자성된 상태로 제1철재부재와 인력(引力)이 작용된 차단부재와 상기 차단부재에 가해지는 자력에 의해 상기 차단부재가 제 1철재부재와 인력이 작용되도록 상기 제1철재부재상단에 배설된 제 1영구자석과 상기 제 1영구자석에 의하여 일정하게 자화되는 상기 철재부재상단에 배설된 고정플런저와 상기 고정플런저상단에 배설되어 상기 스프링의 탄성력에 반발하여 전류를 인가시 전자기력을 발생하는 코일과 상기 코일에 의해서 형성된 전자기력에 의하여 하부로 이동하여 밸브의 개방상태를 유지하도록 상기 코일의 내측에 배설된 이동플런저 그리고 상기 이동플런저의 상부에 일체적으로 배설된 제 2철재부재를 자화하는 제 2영구자석을 포함하고 상기 스프링 의해 형성되는 탄성력에 반발하여, 상기 이동플런저 하부로 이동할 수 있도록 이동플런저상단에 배치된 수동수단으로 이루어진 전자식 밸브이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예인 초기 상태의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예인 전원으로 작동된 밸브가 열린 상태의 단면도로서, 밸브유출입포트를 전후로 유입구(15)와 유출구(15)를 형성하고 그 사이에 다이아프램(42)과 일체형으로 샤프트를 상부로 저항하는 스프링(25)과 차단부재와 영구자석(50.70)과 고정플런저(65)와 이동플런저(60) 그리고 코일(20)이 구성되며 수동수단(80)으로 구성되어 있다.

상기 밸브에 유입구(15)와 유출구(15＇)를 형성하는 밸브유출입포트(50)사이에 밸브시트면(53)위로 유체가 흐를 수 있는 통로가 마련되어 있다.

상기 통로의 개폐는 다이아프램(12)의 상하부이동으로 밸브가 개폐된다. 상기 다이아프램(42)의 상하부이동은 일체적으로 결부되어 있는 샤프트(30)의 상하부 이동에 의해 밸브가 개폐된다.

도 1에서는 전원이 인가되지 아니한 상태에서 밸브유출입포트내에 있는 스프링(25)의 탄성력에 의해서 샤프트를 상부로 저항하는 체로 밸브가 폐쇄된 상태이다.

상기 샤프트 상단에 차단부재를 배설하며 상기 차단부재는 제 1영구자석에 의하여 자성된 자성체(41)와 밸브 유출입포트내로 흐르는 유체가 상기 코일로 인입되는 것을 막는 고무차단막(45)으로 이루어져 있다.

상기 구조하에서는 샤프트(30) 상단에 자성체로서의 차단부재(40)를 배설하여 제 1철재부재(55) 상단에 배설된 제 1영구자석(50)에 의해 자성되도록 한다. 이에 제 1영구자석(50)에 의한 자력에 의해서 자화된 차단수단이 인력에 의해 제 1철재부재(55)에 부착된다.

또한 샤프트(30)도 금속성 재질로 상기 차단부재(40)에 자성력에 의한 인력에 의해 상기 샤프트(30)는 상기 차단부재(40)에 안착되어 밸브의 폐쇄상태를 강하게 한다.

이는 밸브유출입포트내의 스프링(25)에 의한 샤프트(30)의 상부이동의 저항력뿐만 아니라 제 1철재부재(55)와 고정플런저(65) 사이에 배설된 제 1영구자석(50)의 자성에 의한 인력에 의해 밸브는 폐쇄상태를 유지한다.

그리고 밸브를 개방하기 위해서는 코일에 전원을 인가하면 직류의 극성에 따라 제 1영구자석(60)에 의해 자화된 고정플런저(31)의 상부 자극과 반대되는 자극이 이동플런저의 하부에 아래쪽에 발생하며 자력에 의하여 이동플런저(31)와 고정플런저(20)는 서로 당기는 힘, 즉 인력이 작용한다.

이에 폐쇄상태를 유지하던 이동플런저(60)는 고정플런저에 밀착하게 되며 이에 상기 이동플런저(31)의 하부이동으로 차단부재(40)가 동시에 하부이동하며 이에 차단부재의 하단에 배설된 샤프트(30)도 하부 이동하게 되어 밸브시트면에 다아아프램(12)이 이격시 밸브는 개방된다.

즉, 상기 이동플런저(60)의 하부이동은 전류가 인가된 경우에 자기장을 발생하는 코일이 자기장을 발생하며 상기 자기장에 자화된 이동플런저는 제 1영구자석(50)에 의해 일정한 자화상태인 고정플런저(65)에 다른 극성으로 밀착되어 진다. 상기 이동플런저(60)의 하부이동하며 샤프트의 하부 이동으로 인한 다이아프램이 밸브시트면과 이격시 밸브는 개방된다.

실시예로 다음과 같이 한다. 제 1영구자석(50)에 의해 자성된 고정플런저(65)의 상부가 S극인 경우 코일에 의해 자성된 이동플런저(60)의 하부는 N극으로 자성되게 직류전류를 인가하며 제1영구자석(50)에 의해 자성된 고정플런저(65)의 상부가 N극인 경우 코일에 의해 자성된 이동플런저(60)의 하부는 S 극으로 자성되게 직류전류를 인가한다.

또한 제 2영구자석은 이동플런저(60)상부 일체적으로 배설된 제 2철재부재(75)의 상단에 구성되어 상기 영구자석(70)의 자성으로 제 2철재부재를 자화시키다. 상기 전원인가시 전자기력에 의하여 이동플런저가 하부로 이동함에 자화된 제 2철재부재(75)는 자성체의 성질을 가지고 있는 내부 브래킷(90)과 인력이 점점 증가하게 된다.

따라서 상기 전자기력에 의한 이동플런저와 고정플런저의 밀착뿐만 아니라 상기 제 2영구자석에 의한 자성력에 의하여 상기 제 2철재부재는 내부 브래킷(90)과 상호 인력이 작용하여 상호 근접내지 밀착되어지려하여 밸브의 개방상태를 유지하려 한다.

그리고 밸브를 다시 폐쇄하고자 하는 경우는 직류의 인가가 없을 시 상기 코일(20)에 의하여 역기전력이 발생한다. 이 역기전력에 의하여 반대의 자기장이 발생되어 이동플런저의 하부자극은 상기 제 1영구자석(50)에 의해 자화된 고정플런저(65)의 상부자성과 같은 자성이 된다. 또한 스프링(25)의 반발력, 제 1영구자석(50)에 의해 자화된 차단부재(40)가 제 1철재부재(55)에 밀착되려는 힘이 합력으로 작용하여 이동플런저(60)는 상부이동하고 밸브는 폐쇄상태를 유지한다.

즉, 상기 이동플런저(60)의 상부이동은 전류가 차단된 경우에 역기전력에 의해 코일(20)이 반대의 자기장을 발생하며 상기 자기장에 자화된 이동플런저(60)는 제 1영구자석(50)에 의해 일정한 자화상태인 고정플런저(65)에 같은 극성으로 상기 이동플런저(60)를 상부로 밀어낸다. 상기 이동플런저(60)의 상부이동하며 샤프트(30)의 상부 이동으로 인한 다아아프램(12)이 밸브시트면(11)에 인착되어 밸브는 폐쇄된다.

따라서, 기존에 방식인 코일에서 발생되는 전자기력만으로 열고 닫는 방식에서 필요한 힘을 상기 영구자석이 반씩 나누어 같은 힘을 나타낸다. 이에 작은 전류로서 밸브의 개폐가 가능하다. 따라서 매우 낮은 전력으로 매우 안정된 동작을할 수 있다.

즉, 상기 코일(20)의 자기력뿐만 아니라 제 1영구자석(50)의 의해 고정플런저(65)에 자성을 유도시켜 2중의 자기력을 가지게 하여 밸브의 개폐작용, 그리고 제 2영구자석(70)에 의한 자성력으로 개폐상태를 유지하도록 하여 코일만 이용할 경우에 비하여 적은 양의 소비로 전력의 효율성이 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라 폐쇄사태의 유지에는 스프링의 탄성에만 의존하지 아니하고 제 1영구자석(50)의 자기력에 의하여 밸브의 신뢰성을 증대시킬 수 있다.

그리고 정전시에는 도 4a는 본 발명의 일 실시예인 수동수단에 의해 밸브가 개방 상태의 단면도로서, 상기 수동수단에 있어 작동레버를 중심축일측에서 이동시켜 이동플런저의 상부에 형성된 캠을 하부로 밀치고 아울러 이동플런저를 하부 이동시킴으로써 밸브를 개방시킨다.

상기 수동수단(80)은 이동플런저(60)상단의 중심에 요홈나선형 캠(61)을 형성하고 외부브래킷에 지지된 캠타임 형식의 작동레버(81)로 구성된 수동개폐기능과 자동 복귀기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 수동개방기능은 상기 이동플런저의 상부일측을 중심으로부터 나선형 캠을 갖는 구조로 형성되고 작동레버(81)를 중심축일측에서 이동시켜 상기 캠(61)을 밀치는 구조를 이룬다.

이와 같은 구조 하에서 도 2및 도 4a에서 도시한 바와 같이 상기 도 2의 초기 밸브폐쇄상태에서 외부 브래킷(100)에 의해 지지된 작동레버(81)를 180°회전시키면 이 작동레버(81)의 일측에 형성된 나선형 곡면이 이동플런저의 상부 일측에형성된 캠(61)을 밀치면서 상기 이동플런저를 하부 이동시켜, 상기 이동플런저(60)의 하부이동으로 차단부재(40)가 동시에 하부이동하며 이에 차단부재의 하단에 배설된 샤프트(30)도 하부 이동하게 되어 밸브시트면에 다아아프램(12)이 이격시 밸브는 개방된다.

이러한 작용으로 밸브유입포트에 갇혀있던 유체가 밸브유출입포트의 압력의 차에 의해서 유체가 밸브시트면을 통하여 밸브유출포트로 흐를 수 있게 된다.

도 4a의 세부도 A에서 보듯이 작동레버(81)를 180°회전시키면 상기 작동레버(81)가 이동플런저(60) 상부의 일측중심으로 나선형 곡면을 형성하는 캠의 돌출부(62)의 요홈(63)과 결착이 되어 정지하게 된다. 이는 스프링(25)의 상부이동에 대한 힘과 작동레버(81)의 회전으로 인한 밀치는 힘이 같아진다. 이에 상기 이동플런저하부이동은 나선곡면의 차만큼의 이동한 상태로 밸브의 개방상태가 유지된다.

따라서 상기 수동수단은 정전시 전기에너지에 의한 제어가 아닌 수동제어를 하기 위한 방법으로 전원의 공급의 없는 경우 작동레버(81)를 회전시켜 폐쇄상태의 밸브를 개방상태로 전환하여 유체를 밸브유출입포트를 통해 흐를 수 있게 하는 것이다.

다만 도 3에서 도시한바와 같이 전원유입으로 인한 코일의 전자기장에 의한 개방상태에서는 이동플런저(60)와 고정플런저(65)의 밀착으로 양 플런저사이의 간격은 없으나 상기 도4a에서 도시한바와 같이 작동레버의 수동조작으로 인한 이동으로 수동개방상태에서는 상기 이동플런저와 고정플런저가 일정한 간격을 유지한 상태로 개방한다. 상기 이동플런저(60)와 고정플런저(65)사이의 간격은 0.3~ 1.5mm의 정도로 유지한다.

또한, 상기 자동복귀기능에 있어서 도 4a의 세부도 B는 상기 전원인가시 작동레버가 회전된 상태를 도시한 도면으로 수동개방상태에서 상기 코일에 전원인가시 이동플런저(60)가 하부이동으로 상기 작동레버는 상기 이동플런저의 캠(61)과 상기 간격과 동일한 간격이 형성되며 작동레버(81)와 이동플런저의 캠(61)과의 결착이 해제되어 리턴스프링(82)의 탄성력에 의해 상기 작동레버(81)를 중앙으로 회전하는 구조로 이루어진다.

이는 정전 해제시 상기 전자식 밸브에 전원이 공급되면 고정플런저는 전자석이 되어 상기 이동플런저를 밀착시켜며 작동레버로 인한 수동조작으로 이동플런저와 고정플런저의 간격은 없어진다.

따라서 상기 전원인가로 이동플런저와 고정플런저가 밀착되어 상기 작동레버는 상기 이동플런저의 상부의 캠과 0.3~ 1.5mm의 정도의 간격을 가지게 되며 상기 이동플런저와 작동레버사이에 결착된 구조는 해제되어 상기 작동레버의 리턴스프링에 의해서 중앙으로 작동레버는 복귀된다.

따라서 전원이 인가로 인하여 이동플런저가 고정플런저와의 밀착으로 인하여 간격이 조성되고 상기 간격조성으로 인하여 상기 작동레버는 이동플런저의 캠과 결착이 해제되어 리턴스프링에 의해 작동레버는 복귀된 상태가 된다.

즉, 수동개방상태에서 전원인가로 인하여 도 3과 같이 밸브는 개방상태를 유지하며 이후 전원이 인가되지 아니하거나 전원을 차단하는 경우에는 초기폐쇄상태인 도 2와 같이 스프링에 의한 폐쇄상태를 유지한다.

이에 수동으로 개방상태를 유지하여도 별도의 수동조작이 없어도 전원인가로 인하여 자동으로 밸브의 개폐제어가 가능하여 진다.

또한 도 4b는 본 발명의 일 실시예인 작동레버(81＇)를 이용한 수동수단에 의해 밸브가 개방 상태의 단면도이다. 상기 수동수단에 있어 작동레버를 중심축일측에서 이동시켜 이동플런저의 상부에 형성된 캠을 하부로 밀치고 아울러 이동플런저를 하부 이동시킴으로써 밸브를 개방시킨다. 아울러 전술한 본 발명의 일실시예인 작동레버를 이용한 수동수단에 의한 밸브의 개방상태도면인 도 4a와 동일한 부분에 대하여서는 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이동플런저(60)상부를 중심서 양일측에 돌출부를 형성하는 캠으로 구성하고 외부 브래킷(100)에 지지된 막대 타임형식의 작동레버(81＇)로 구성된 수동개폐기능과 자동 복귀기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 수동개방기능은 상기 이동플런저(60)의 상부일측을 중심으로부터 돌출형 요홈을 갖는 캠으로 형성하고 막대형 작동레버(81＇)를 중심에서 회전시켜 캠(61＇)의 돌출부(62＇)를 밀치는 구조를 이룬다.

이와 같은 구조에서 상기 도 4b에 세부도 A에서 도시한바와 같이 외부 브래킷에 의해 지지된 작동레버(81＇)를 중심축으로부터 회전하여 작동레버(81＇)의 하단이 이동플런저(60)상단의 캠(61＇)의 돌출부(62＇)로 15°~35°각도에서 안착될 수 있게 한다.

따라서 이동플런저 상부 일측의 양가에 형성된 돌출형 캠(61＇)을 밀치면서상기 이동플런저를 하부 이동시켜, 상기 이동플런저(60)의 하부이동으로 차단부재(40)가 동시에 하부이동하며 이에 차단부재의 하단에 배설된 시프트(30)도 하부 이동하게 되어 밸브시트면(11)에 다아아프램(12)이 이격시 밸브는 개방된다.

다만 상기 작동레버(81＇)에 의한 개방상태유지는 일정한 간격을 지닌 상태로 개방 유지된다. 상기 간격은 이동플런저(60)와 고정플런저(65)사이의 간격이며 0.3~ 1.5mm의 정도로 유지한다.

또한, 상기 간격에 의하여 전원이 공급된 경우 도 3a로 이미 설명한바와 같이 자동복귀기능을 가지게 된다. 본 실시예에 의한 수동개방상태라 하더라도 상기 이동플런저(60)와 고정플런저(65)가 일정간격을 두고 있어 전원의 인가로 인하여 코일(20)의 자기력에 의한 이동플런저(60)가 상기 간격을 타고 하부로 이동하여 상기 고정플런저(65)에 밀착한 상태가 된다.

즉, 상기 자동복귀기능은 도 4b에 세부도 B는 상기 전원인가시 작동레버가 회전된 상태를 도시한 도면이다. 상기 전원인가로 코일의 전자기력에 의하여 상기 간격은 이동플런저가 고정플런저에 밀착되어 상기 작동레버는 상기 이동플런저의 상부의 캠과 0.3~ 1.5mm의 정도의 간격을 가지게 된다.

즉 상기 작동레버는 상기 이동플런저와의 간격을 가지게 되어 상기 이동플런저(60)와 작동레버(81＇)사이에 결착된 상태에서 작동레버(81＇)의 리턴스프링(82＇)의 탄성력에 인해 작동레버는 캠(61＇)의 돌출부(62＇)에서 탈착되어 캠(61＇)의 요홈(63＇)내로 작동레버는 복귀된다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전자식 밸브는, 스프링을 플런저의 내측에 배설하지 아니하고 밸브유출입포트내에 배설함과 더불어 영구자석의 자성력에 의한 폐쇄유지로 인한 밸브 폐쇄상태에서 밸브의 신뢰성을 증대하고 전원 인가시 코일에 의해 유도된 자기력과 영구자석의 자성을 이용하여 개방 유지함으로써 전기에너지 절약과 아울러 과열로 인한 화재위험을 제거하여 밸브의 신뢰성과 수명을 연장시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 정전 시 또는 비상시 수동으로 조작가능하고 정전해제 시 전원이 인가된 경우 수동조작 없이 자동으로 전자적 밸브 상태로 복귀하여 전자적 제어가 가능하고 정전 해제 시 원격으로도 밸브의 개폐를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 외부로부터 인가된 전류에 따라 자기장을 발생하여 밸브를 폐쇄, 개방 및 유지 시키는 전자식 밸브에 있어서:

   밸브의 유입구(15)와 유출구(15＇)를 형성하는 밸브유입포트(10)와;

   상기 밸브유출입포트 내에서 다아아프램(12)과 일체화 된 샤프트(30)를 상방으로 탄성지지 하는 스프링(25)과;

   상기 스프링(25)에 의해 상방으로 지지된 샤프트(30)의 상단에서 배설되어 자성된 상태로 제 1철재부재(55)와 인력(引力)이 작용된 차단부재(40)와;

   상기 차단부재(40)에 가해지는 자력에 의해 상기 차단부재(40)가 제 1철재부재(55)와 인력이 작용되도록 상기 제 1철재부재(55)상단에 배설된 제 1영구자석(50)과;

   상기 제 1영구자석(50)에 의하여 일정하게 자화되는 상기 제 1철재부재(55)상단에 배설된 고정플런저(65)와;

   상기 고정플런저(65)상단에 배설되어 상기 스프링(25)의 탄성력에 반발하여 전류를 인가시 전자기력을 발생하는 코일(20)과;

   상기 코일(20)에 의해서 형성된 전자기력에 의하여 하부로 이동하여 밸브의 개방상태를 유지하도록 상기 코일(20)의 내측에 배설된 이동플런저(60); 그리고

   상기 이동플런저의 상부에 일체적으로 배설된 제 2철재부재를 자화하는 제 2영구자석(70)을 포함하고;

   상기 스프링(25) 의해 형성되는 탄성력에 반발하여, 상기 이동플런저(60) 하부로 이동할 수 있도록 이동플런저상단에 배치된 수동수단(80)으로 구성되는 특징으로 하는 전자식 밸브
2. 청구항 1항에 있어서,

   상기 스프링(25)은 밸브유출입포트의 내측에서 샤프트를 상방으로 탄성을 가하고 상기 샤프트와 일체화된 다이어 프램으로 밸브시트면에 탄성에 의한 압력을 가해 상기 코일에 전류가 인가하거나 상기 수동수단에 의한 개방되지 아니하는 한 밸브의 폐쇄상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전자식 밸브.
3. 청구항 1항에 있어서,

   상기 차단부재(40)는 상기 제1영구자석에 의하여 자성된 자성체(41)와 밸브유출입포트내로 흐르는 유체가 상기 코일로 인입되는 것은 막는 고무차단막(45)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 밸브.
4. 청구항 1항에 있어서,

   상기 수동수단(80)은 이동플런저(60) 상단에서 스프링의 탄성력에 반발하여 작동레버(81)를 통한 이동플런저를 하부로 이동하도록 하는 수동개방기능과 코일(20)에 전원인가시에 있어서 이동플런저의 하부이동과 동시에 수동개방이전의 상태로 자동복귀기능을 갖는 것을 특징으로 하는 전자식 밸브.
5. 청구항 4항에 있어서,

   상기 수동개방기능은 상기 스프링의 탄성력에 반발하여 이동플런저를 이동할 수 있도록 상기 이동플런저의 상부일측을 중심으로부터 캠(61,61＇)을 갖는 구조로 형성되고 작동레버(81,81＇)를 중심축일측에서 이동시켜 캠의 돌출부(62,62＇)를 하부로 밀치는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 밸브.
6. 청구항 4항에 있어서,

   상기 자동복귀기능은 수동개방상태에서 상기 코일(20)에 전원인가시 이동플런저(60)의 하부이동으로 상기 이동플런저는 상기 작동레버와 간격이 형성되고 리턴스프링(82,82＇)에 의해 상기 작동레버(81,81＇)를 수동개방이전의 상태로 이동시키는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 밸브.
7. 청구항 6항에 있어서,

   상기 이동플런저와 상기 작동레버의 간격은 0.3㎜~1.5㎜정도인 것을 특징으로 하는 전자식 밸브