KR200467277Y1 - 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 저전압에서도 안정적으로 구동이 됨에 따라 장시간 사용에 의해 전자기 코일이 가열이 된 경우에도 오작동이 일어나지 않고 효과적으로 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브{CONSTANT-VOLTAGE-OPERATED SOLENOID VALVES GIYONG}

본 고안은 저전압에서도 안정적으로 구동이 됨에 따라 장시간 사용에 의해 전자기 코일이 가열이 된 경우에도 오작동이 일어나지 않고 효과적으로 개폐시킬 수 있는 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기에 사용되고 있는 솔레노이드 밸브는 전원이 인가되지 않으면 폐쇄되며, 전원이 인가되면 개방되는 상시 폐쇄형이 대부분이다.

즉, 정수기에 전원이 연결된 상태에서는 개방된 상태로 되어 정수유로를 개방시키게 되지만, 정전 등의 이유로 전원이 차단되는 경우에는 유로를 차단시키는 1차적인 기능을 하게 된다.

일반 정수기에는 상대적으로 가격이 저렴한 일반 파워서플라이를 사용하였고, 일반 파워서플라이는 정격출력을 하지 못하기 때문에, 기준 전압에 일정한 오차 범위 내에서 작동이 될 수 있도록 솔레노이드 밸브를 제조하고 있는 실정이다.

나아가, 정수기의 빈번한 사용에 의해 솔레노이드 밸브의 전자기 코일이 가열되고, 전자기 코일이 가열이 되면 저전압에서 솔레노이드 밸브가 오작동할 우려가 높아지는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 저전압에서도 안정적으로 구동이 됨에 따라 장시간 사용에 의해 전자기 코일이 가열이 된 경우에도 오작동이 일어나지 않고 효과적으로 개폐시킬 수 있는 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 유입구와 유출구가 구비된 몸체와; 상기 몸체의 상부에 위치하며 전원공급에 의해 전자기력을 생성하는 원통의 전자기 코일과; 상기 전자기 코일의 내부에 위치되는 원통형의 플런저 가이드와; 상기 플런저 가이드의 내부에 위치하여 상기 전자기 코일의 전자기력에 의해 왕복운동하는 플런저와; 상기 플런저 가이드와 상기 플런저 사이에 배치되어 상기 플런저를 탄성지지하는 스프링;을 포함하여 이루어지는 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 플런저 가이드의 상부에는 자성재질의 코어가 설치되고, 상기 스프링은 상기 코어와 상기 플런저 사이에 배치되어 상기 플런저를 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브를 제공한다.

여기서, 상기 코어에는 상기 스프링을 삽입지지하는 삽입홈이 저면에 형성되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 코어의 외주면에 걸림턱이 형성되고, 상기 코어는 상기 걸림턱에 의해 상기 플런저 가이드의 상부에 억지끼움되어 고정되는 것이 바람직하다.

본 고안은 저전압에서도 안정적으로 구동이 됨에 따라 장시간 사용에 의해 전자기 코일이 가열이 된 경우에도 오작동이 일어나지 않고 효과적으로 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 코어에 삽입홈이 형성됨에 따라 본 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브의 소형화가 가능하고 플런저를 효과적으로 탄성지지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 코어를 플런저 가이드에 본딩고정하지 않고 억지끼움고정시킴으로서, 조립이 간편해지는 등 생산성이 향상될 수 있고, 제조비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예인 정수기 저전압 구동형 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 2 및 도 3은 코어와 플런저 사이의 이격거리를 개략적으로 각각 나타내는 단면도이고,
도 4는 몸체의 내부를 통과하는 물 등을 포함한 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 5는 플런저 가이드에서 코어가 분리된 상태를 개략적으로 나타내는 일부확대분리단면도이고,
도 6은 플런저 가이드에 코어가 설치되지 않은 상태의 전자기력변화를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 7은 플런저 가이드에 코어가 설치된 상태의 전자기력변화를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 고안의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예인 정수기 저전압 구동형 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

본 고안의 일실시예인 정수기 저전압 구동형 솔레노에드 밸브는 도 1에서 보는 바와 같이 크게,

하부 일측에 물 등을 포함한 유체가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 하부 타측에 물 등을 포함한 유체가 유출되는 유출구(120)가 수평구비되며, 하부 중심부 내부에 상기 유입구(110)를 통해 유입된 물 등을 포함한 유체를 상기 유출구(120)로 안내하는 안내구(130)가 수직형성되는 몸체(10)와;

상기 몸체(10)의 상부에 위치하며 전원공급에 의해 전자기력을 생성하는 원통의 전자기 코일(20)과;

상기 전자기 코일(20)의 내부에 위치되는 원통형의 플런저 가이드(30)와;

상기 플런저 가이드(30)의 내부에 위치하여 상기 전자기 코일(20)의 전자기력에 의해 상하왕복운동하고, 하단부에 상기 안내구(130)를 개폐시키는 다이어프램(410)이 수평구비되는 금속재질의 플런저(40)와;

상기 플런저 가이드(30)와 상기 플런저(40) 사이에 배치되어 상기 플런저(40)를 탄성지지하는 스프링(50);을 포함하여 이루어진다.

상기 몸체(10), 전자기 코일(20), 플런저 가이드(30), 플런저(40) 및 스프링(50)은 공지된 기술임과 동시에 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자라면 자명하게 이해하여 실시할 수 있는 사항임으로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.

단, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에는 코어(60)가 설치된다.

상기 코어(60)는 산화철, 산화크롬, 코발트 및 페라이트 등을 포함한 자성재질로 이루어진다.

그리고, 상기 스프링(50)은 상기 코어(60)와 상기 플런저(40) 사이에 수직배치되어 상기 플런저(40)를 탄성지지하게 된다.

도 2 및 도 3은 코어(60)와 플런저(40) 사이의 이격거리(m)를 개략적으로 각각 나타내는 단면도이다.

보다 구체적으로 일예로, 도 2에서 보는 바와 같이 상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40)의 상면 사이에는 상하길이가 긴 상기 스프링(50)이 수직으로 배치될 수 있다.

그러나, 일예의 경우, 상하길이가 긴 상기 스프링(50)을 상기 코어(60)와 상기 플런저(40) 사이에 수직배치시키기 위해 상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40)의 상면 사이의 이격거리(m)가 너무 커질 수 밖에 없고,

상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40)의 상면 사이의 이격거리(m)가 너무 커지게 되면, 상기 전자기코일(20)의 자기력에 의해 자성을 띄는 상기 코어(60)가 상기 플런저(40)에 미치는 자성력의 세기가 크게 저하되고, 이로 인해 상기 플런저(40)의 상하왕복운동 또한 저하되어 상기 다이어프램(410)이 상기 안내구(130)를 용이하게 개폐하기가 어려운 문제점이 있게 된다.

다른예로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40)의 상면 사이에는 상하길이가 상대적으로 짧은 상기 스프링(50)이 수직으로 배치될 수 있다.

그러나, 다른예의 경우, 상기 스프링(50)의 상하길이가 상대적으로 짧아 상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40) 사이의 상면 사이의 이격거리(m) 또한 너무 짧게 형성될 수 밖에 없고,

특히, 상기 스프링(50)의 상하길이가 짧은 관계로 상기 스프링(50)의 탄성력 또한 크게 저하되어 상기 스프링(50)이 상기 플런저(40)를 하부방향으로 강하게 탄성가압할 수 없게 되어 상기 플런저(40)의 다이어프램(410)이 상기 안내구(130)를 보다 안정적으로 폐쇄한 상태를 유지할 수 없게 되는 문제점이 있게 된다.

상기 플런저(40)의 상하왕복운동이 저하될 우려가 없음은 물론 상기 플런저(40)의 다이어프램(410)이 특히 상기 안내구(130)를 보다 안정적으로 폐쇄한 상태로 유지될 수 있도록 하기 위해,

바람직한 예로서, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 코어(60)에는 상기 스프링(50)을 삽입지지하는 하측이 개방된 삽입홈(610)이 형성되는 것이 좋다.

상기 삽입홈(610)은 상기 코어(60)의 저면에 형성되되, 상기 코어(60)의 저면에서 상기 코어(60)의 상면 방향으로 수직으로 일정깊이로 함몰형성될 수 있다.

상기 삽입홈(610)내에는 상하길이가 긴 상기 스프링(50)이 수직으로 삽입될 수 있다.

상기 스프링(50)이 평상시 상기 코어(60)의 저면과 상기 플런저(40)의 상면 사이에 이격거리(m)가 형성된 상태로 상기 플런저(40)를 하부방향으로 강하게 탄성가압할 수 있도록 팽창된 상태의 상기 스프링(50)의 상하길이는 상기 삽입홈(610)의 상하깊이보다 더 길게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 삽입홈(610)의 하부방향으로 노출된 상기 스프링(50)의 하부 노출길이(도 4의 H₂)는 상기 삽입홈(610)에 삽입된 상기 스프링(50)의 삽입길이(도 4의 H₁)보다 짧게 형성될 수 있다.

상기 코어(60)에 상기 삽입홈(610)이 형성됨에 따라 도 2에 비해 도 1에서 보는 바와 같이 본 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브의 소형화가 가능해 질 수 있음은 물론 상기 플런저(40)를 하부방향으로 보다 강하게 효과적으로 탄성지지할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.

도 4는 몸체(10)의 내부를 통과하는 물 등을 포함한 유체의 흐름을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

다음으로, 공지된 파워서플라이 등을 포함한 전원공급부(미도시)에서 상기 전자석 코일(20)로의 전원공급이 차단된 평상시 상태에서는,

도 1에서 보는 바와 같이 팽창된 상태인 상기 스프링(50)의 탄성력에 의해 상기 플런저(40)는 하부방향으로 하강된 상태를 이룸과 동시에 상기 플런저(40)의 다이어프램(410)은 상기 플런저(40)를 따라 하강하여 상기 안내구(130)의 상측과 접한 상태로 상기 안내구(130)의 상측을 폐쇄하게 된다.

이 상태에서, 공지된 파워서플라이 등을 포함한 상기 전원공급부(미도시)의 전원공급에 의해 상기 전자석 코일(20)에 전자기력이 생성될 경우,

상기 전자석 코일(20)에 생성된 전자기력의 영향을 받아 상기 코어(60)는 자성을 띄게 됨과 동시에 상기 코어(60)와 상기 플런저(40) 사이에 발생되는 인력에 의해 도 4에서 보는 바와 같이 상기 플런저(40)는 상기 코어(60) 방향으로 상승하게 된다.

이때, 상기 플런저(40)의 다이어프램(410)은 상기 플런저(40)를 따라 상승하여 상기 안내구(130)의 상측을 개방하게 된다.

상기 안내구(130)의 상측이 개방됨에 따라 상기 몸체(10)의 유입구(110)내로 유입된 물 등을 포함한 유체는 상기 안내구(130)와 유출구(120)를 순차적으로 통과하여 상기 몸체(10)의 외부로 유출될 수 있게 된다.(도 4의 실선 화살표 참조.)

도 5는 플런저 가이드(30)에서 코어(60)가 분리된 상태를 개략적으로 나타내는 일부확대분리단면도이다.

다음으로, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 코어(60)의 하측 외주면에는 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내주면 방향으로 수평돌출되는 환형의 걸림턱(620)이 일체형성될 수 있다.

그리고, 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내주면에는 상기 플런저 가이드(30)의 상부 외주면 방향으로 일정깊이로 수평으로 함몰형성되는 환형의 걸림홈(310)이 형성될 수 있다.

환형의 상기 걸림턱(620)이 환형의 상기 걸림홈(310)내에 작업자에 의해 억지끼움됨에 따라 상기 코어(60)가 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에 보다 용이하게 위치고정된 상태로 수용될 수 있다.

상기 코어(60)를 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에 본딩고정하지 않고 억지끼움고정시킴으로써, 조립이 간편해지는 등 생산성이 향상될 수 있고, 제조비용 또한 크게 줄일 수 있는 이점이 있게 된다.

도 6은 플런저 가이드(30)에 코어(60)가 설치되지 않은 상태의 전자기력변화를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 플런저 가이드(30)에 코어(60)가 설치된 상태의 전자기력변화를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6과 도 7에서 보는 바와 같이 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에 상기 코어(60)가 설치된 상태의 전자기력 세기(도 7 참조.)는,

상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에 상기 코어(60)가 설치되지 않은 상태의 전자기력 세기(도 6 참조.)보다 상대적으로 큼을 알 수 있다.

이와 같이 상기 플런저 가이드(30)의 상부 내부에 상기 코어(60)가 설치된 상태의 전자기력 세기가 상대적으로 큼에 따라 저전압에도 상기 플런저(40)가 보다 용이하고 원활하게 상하왕복운동할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안은, 저전압에서도 상기 플런저(40)가 안정적으로 상하왕복운동하면서 구동이 됨에 따라 장시간 사용에 의해 상기 전자기 코일(20)이 가열이 된 경우에도 오작동이 일어나지 않고 효과적으로 상기 몸체(10)의 안내구(130)를 보다 효과적으로 개폐시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

10; 몸체, 20; 전자기 코일,
30; 플런저 가이드, 40; 플런저,
50; 스프링, 60; 코어.

Claims (3)

1. 유입구(110)와 유출구(120)가 구비된 몸체(10)와; 상기 몸체(10)의 상부에 위치하며 전원공급에 의해 전자기력을 생성하는 원통의 전자기 코일(20)과; 상기 전자기 코일(20)의 내부에 위치되는 원통형의 플런저 가이드(30)와; 상기 플런저 가이드(30)의 내부에 위치하여 상기 전자기 코일(20)의 전자기력에 의해 왕복운동하는 플런저(40)와; 상기 플런저(40)를 탄성지지하는 스프링(50);을 포함하여 이루어지는 솔레노이드 밸브에 있어서,
   상기 플런저 가이드(30)의 상부에는 자성재질의 코어(60)가 설치되고, 상기 스프링(50)은 상기 코어(60)와 상기 플런저(40) 사이에 배치되어 상기 플런저(40)를 탄성지지하고,
   상기 코어(60)에는 상기 스프링(50)을 삽입지지하는 삽입홈(610)이 저면에 형성되고,
   상기 코어(60)의 외주면에 걸림턱(620)이 형성되고, 상기 코어(60)는 상기 걸림턱(620)에 의해 상기 플런저 가이드(30)의 상부에 억지끼움되어 고정되고,
   상기 삽입홈(610)의 하부방향으로 노출된 상기 스프링(50)의 하부 노출길이(H₂)는 상기 삽입홈(610)에 삽입된 상기 스프링(50)의 삽입길이(H₁)보다 짧고,
   상기 전자기 코일(20)로의 전원공급이 차단된 경우, 상기 스프링(50)의 탄성력에 의해 상기 플런저(40)는 하강하고,
   상기 전자기 코일(20)로 전원이 공급되어 상기 코어(60)가 저성을 띄게 된 경우, 자성을 띄는 상기 코어(60)와 상기 플런저(40) 사이에 발생되는 인력에 의해 상기 플런저(40)가 상승하는 것을 특징으로 하는 정수기용 저전압 구동형 솔레노이드 밸브.
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