KR20060034415A - 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

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Abstract

마그네트 래치 타입의 솔레노이드(Magnet Latch Type Solenoid)를 이용하는 저 소비 전력형 밸브로서, 전기 배선 없이 배터리로 작동 가능하며, 자동 소변기나 좌변기 등에 적용되어 물의 출입을 제어하기 위한 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브가 개시된다. 자동 변기용 솔레노이드 밸브는 일측이 개방되는 제 1, 2, 3 유로가 내부에 구비되며, 상기 제 2 유로의 일측으로부터 상기 제 3 유로로 길게 연결되도록 제 1 우회로가 구비되며, 상기 제 3 유로의 일측에는 제 1 오리피스가 제공되는 밸브 바디를 포함한다. 다이아프램 조립체는 상기 밸브 바디의 상기 제 2 유로에 구비되어 상기 제 1 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어한다. 바디 커버는 상기 제 2 유로의 개방된 단부에 결합되며, 중앙 부위에 제 2 오리피스가 제공되며, 상기 제 2 오리피스로부터 상기 밸브 바디의 제 1 우회로와 연결되도록 제공된다. 솔레노이드는 상기 바디 커버의 일측면에 결합되고 자체의 플런저에 의해 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어한다. 이러한 구성으로 인하여, 이물질에 강하며, 수격 현상의 방지에 따른 소음 방지 및 배관 충격 최소화의 효과를 얻을 수 있는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브에 적용할 수 있다.
배터리, 자동 소변기, 자동 대변기, 솔레노이드 및 밸브.

Description

배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브 {SOLENOID VALVE FOR WATER USING A BETTERY}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브의 분해 사시도;
도 2는 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 인체의 무접근 신호를 감지하여 내부의 유로가 폐쇄된 상태의 도면;
도 3은 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 인체의 접근 신호를 감지하여 내부의 유로가 개방된 상태의 도면;
도 4는 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 유로가 폐쇄되는 순간 완충변의 작동 상태를 보여주는 도면; 및
도 5는 종래 기술에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 솔레노이드 밸브 210 : 밸브 바디
212 : 제 1 유로 214 : 제 2 유로
216 : 제 3 유로 218 : 제 3 우회로
219 : 완충 안내실 220 : 다이아프램 조립체
222 ; 다이아프램 224 : 다이아프램 홀더
230 : 바디 커버 232 : 제 2 우회로
234 : 제 2 필터 240 : 솔레노이드
250 : 완충변 252 : 완충볼
254 : 완충 스프링
본 발명은 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마그네트 래치 타입의 솔레노이드(Magnet Latch Type Solenoid)를 이용하는 저 소비 전력형 밸브로서, 전기 배선 없이 배터리로 작동 가능하며, 자동 소변기나 좌변기, 싱크대의 절수장치 등에 적용되어 물의 출입을 제어하기 위한 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
현재, 대표적으로 널리 사용되고 있는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브는 첨부된 도면 도 5를 참조하여 개략적으로 설명하기로 한다. 도 5는 종래 기술에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브의 단면도로, 내부의 유로가 폐쇄된 상태를 보여주고 있다.
이에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 솔레노이드 밸브(100)는 밸브 바디(110), 그 밸브 바디(110)의 바닥에 설치되는 다이아프램 조립체(120), 상기 밸브 바디(110)의 개방된 일측에 설치되어 상기 다이아프램 조립체(120)를 보호하 기 위한 바디 커버(130) 및 그 바디 커버(130)의 바깥면에 제공되는 솔레노이드(140)로 이루어진다. 여기서, 솔레노이드 밸브(140)는 2 방향 밸브를 지칭하여 설명되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
밸브 바디(110)의 내부에는 제 1 유로(112), 제 2 유로(114) 및 제 3 유로(116)가 제공된다. 밸브 바디(110)의 제 1 유로(112)의 단부에는 입구(112a)가 위치되며, 제 2 유로(114)의 단부에는 바디 커버(130)가 위치되며, 제 3 유로(116)의 단부에는 출구(116a)가 위치된다. 그 출구(116a)와 대향된 위치의 제 3 유로(116)의 단부에는 제 1 오리피스(114a)가 제공된다.
다이아프램 조립체(120)는 다이아프램(122)과 다이아프램 홀더(124)가 포함된다. 플렉시블한 다이아프램(122)은 제 1 오리피스(114a)의 개방 또는 폐쇄를 제어하도록 제 2 유로(114)에 제공된다. 다이아프램 홀더(124)는 다이아프램(122)의 상면에 밀착 고정된다. 다이아프램 홀더(124)의 중앙 부위에는 상단으로 제 2 오리피스(124a)를 갖는 보조 유로(124b)가 구비된다. 다이아프램 홀더(124)의 일측에는 다이아프램(122)을 관통하는 보조 통공(124c)이 제공된다.
솔레노이드(140)는 한쪽면이 개방되며 바디 커버(130)의 상면과 밀착 고정되는 중공의 케이스(142), 그 케이스(142)의 내벽을 따라 연이어 상,하로 구비되는 자성 코일(144)과 마그네트(146), 그 자성코일(144)의 중심에 위치되는 코어(148), 상기한 마그네트(146) 및 자성코일(144)의 중심을 따라 수직 이동되며 바디 커버(130)의 중앙 부위를 관통하여 다이아프램 홀더(124)의 제 2 오리피스(124a)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 플런저(149)가 제공된다. 이때, 플런저(149)의 미는 힘 은 다이아프램(122)으로 하여금 제 1 오리피스(114a)를 개방 또는 폐쇄시키는 역할을 수행한다.
이와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 솔레노이드 밸브(100)는, 자성 코일(144)에 전류가 인가되면, 코어(148)에 의해 자성 코일(144)을 둘러싸고 있는 자기회로에 자속이 흐르게 되고, 그 자기 회로에 의해 플런저(149)는 작동된다.
센서(도시안됨)에 의해 인체의 근접 신호가 감지되면, 그 신호에 따라 솔레노이드(140)에 순간적으로 정방향 극성(+,-)의 전원이 인가되고, 이때 발생된 자속에 의해 플런저(149)는 소정 거리(L1) 만큼 이동되어 후방의 코어(148)에 순간적으로 이동 접촉된다. 이후, 플런저(149)의 일단은 코어(148)에 접촉된 상태를 유지하는 바, 이는 코어(148)로부터 발생된 자기적 성질에 의해 인력이 발생되기 때문이다. 이와 동시에, 플런저(149)의 타단은 다이아프램 홀더(124)의 제 2 오리피스(124a)로부터 소정간격(L1) 만큼 코어(148)를 향하여 이격된 상태로 된다.
이에 따라, 밸브 바디(110)의 입구(112a)로 유입된 유체는 제 1 유로(112)를 거쳐 제 2 유로(114) 내에 유입된 후, 플런저(149)와 자성코일(144) 사이의 틈새는 물론 플런저 스프링(149a) 사이의 공간까지 흘러 들어간다. 이후, 제 2 유로(114)의 유체 압력은 차츰 낮아지게 되고, 결국은 제 1 유로(114)의 유체 압력 보다 더 낮아지게 된다. 이 상태가 되면, 제 1 유로(114)를 통해 유입되는 유체는 다이아프램(122) 및 다이아프램 홀더(124)를 제 2 유로(114)의 방향으로 밀게 된다. 따라서, 다이아프램(122)은 밸브 바디(110)의 제 1 오리피스(114a)로부터 이격되어 그 제 1 오리피스(114a)가 개방된다.
이때, 제 1 유로(112) 내의 유체 중 일부는 제 2 유로(114)의 방향으로 계속 전진되어 제 2 오리피스(114a)를 통해 제 3 유로(116)로 배출되면서, 나머지 유체의 일부는 밸브 바디(110)의 제 1 오리피스(114a)를 통해 제 3 유로(116)로 배출된다. 이와 같이 제 3 유로(116)에서 합쳐진 유체는 외부로 배출되어 도시되지 않은 변기 등의 이물질을 청소하는 것이다.
반대로, 센서(도시안됨)에 의해 인체의 미근접 신호가 감지되면, 그 신호에 따라 솔레노이드(140)에 순간적으로 역방향 극성(-,+)의 전원이 인가되고, 이때 발생된 자속에 의해 플런저(149)는 소정 거리(L1) 만큼 이동되어 전방에 있던 다이아프램 홀더(124)의 제 2 오리피스(124b)와 순간적으로 접촉된다. 이후, 그 접촉된 상태는 플런저 스프링(149a)의 탄성력에 의해 제 1 오리피스(114a)는 폐쇄된 상태로 있게 된다.
따라서, 제 2 유로(114) 내의 유체는 제 2 오리피스(114a)를 통하지 못하여 제 3 유로(116)로 배출되지 못하고 제 2 유로(114)의 내부에서 정지된 상태로 있게 된다. 그러면, 제 2 유로(114)의 유체 압력은 제 1 유로(112)와 동일하게 유지된다. 이에 따라, 다이아프램(122)은 제 2 유로(114) 및 제 1 유로(112)에서 동일한 압력으로 밀게 되는바, 그 결과, 다이아프램(122)은 밸브 바디(110)의 제 1 오리피스(114a)를 폐쇄한다.
이렇게 되면, 밸브 바디(110)의 입구(112a)로 유입된 유체는 제 1 유로(112)를 경유한 상태에서 제 2 유로(114)에서 더 이상 전진하지 못하고 머므르게 된다. 다시말해, 유체의 진행 압력은 갑작스런 진행 정지로 인해, 그 진행 압력은 흡수되 지 않고 밸브 바디(110)의 입구(112a)와 연결된 배관라인(도시안됨)에 전달되어 수격 현상에 의한 소음이 발생된다. 뿐만 아니라, 이러한 수격 현상으로 인하여 배관라인의 손상이 발생하였다.
게다가, 이물질이 포함된 유체는 밸브 바디(110)의 입구(112a)에 설치된 필터(112b)에 의해 일차적으로 여과되나, 그 필터(112b)를 통과한 이물질에 의해 다이아프램(122)의 보조 통공(124c)의 막힘으로 인한 밸브 기능이 제대로 수행되지 못하는 등의 문제가 있었다.
또한, 종래 기술에 따른 솔레노이드 밸브(100)는 밸브 바디(110)와 솔레노이드(140)가 따로 제작되는 것이 일반적이다. 이중 밸브 바디(110)의 경우, 특히, 밸브 바디(110)의 깊이(L3) 제작시 오차가 발생되면 플런저(149)의 일단과 코어(148)와의 간격(L1)이 맞지 않아 성능 저하의 문제가 발생했었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브의 유로를 급격하게 폐쇄할 때 발생하는 수격 현상을 방지함으로써, 소음의 발생 및 배관 파이프의 손상을 예방할 수 있는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 밸브 바디의 제 2 유로의 제작상의 부정확으로 인한 밸브 성능의 저하를 미연에 방지할 수 있는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸브 바디의 유로로 유입되는 이물질을 효과적으 로 여과할 수 있는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은
일측이 개방되는 제 1, 2, 3 유로가 내부에 구비되며, 상기 제 2 유로의 일측으로부터 상기 제 3 유로로 길게 연결되도록 제 1 우회로가 구비되며, 상기 제 3 유로의 일측에는 제 1 오리피스가 제공되는 밸브 바디;
상기 밸브 바디의 상기 제 2 유로에 구비되어 상기 제 1 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어하기 위한 다이아프램 조립체;
상기 제 2 유로의 개방된 단부에 결합되며, 중앙 부위에 제 2 오리피스가 제공되며, 상기 제 2 오리피스로부터 상기 밸브 바디의 제 1 우회로와 연결되도록 제공되는 바디 커버; 및
상기 바디 커버의 일측면에 결합되고 자체의 플런저에 의해 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어하기 위한 솔레노이드를 포함하고,
상기 솔레노이드는 전기가 도통된 후 센서에 의해 인체의 근접 신호가 감지되었을 때 상기 플런저가 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 방향으로 이동되게 하고, 인체의 이탈 신호가 감지되었을 때 상기 플런저가 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 반대 방향으로 이동되게 한 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브를 제공하는 데 있다.
바람직하게는, 상기 밸브 바디의 제 1 유로의 내벽에는 양측 단면이 개방된 완충 안내실이 구비되고, 상기 완충 안내실에는 상기 바디 커버의 제 1 오리피스가 폐쇄되었을 때 유체의 진행 압력을 흡수하기 위한 완충변을 제공한다.
바람직하게는, 상기 완충변은 상기 완충 안내실의 일측 개방된 단면에 밀폐 또는 개방하기 위한 완충볼; 및 상기 완충볼과 상기 완충 안내실의 일측 내벽 사이에 설치되어 상기 완충볼이 상기 완충 안내실의 일측 개방된 단면을 폐쇄하기 위한 완충 스프링을 포함한다.
바람직하게는, 상기 바디 커버의 일면에는 유체의 이물질을 제거하기 위한 제 2 필터를 제공한다.
본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 하기의 바람직한 실시 예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브의 분해된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 인체의 무접근 신호를 감지하여 유로가 폐쇄된 상태를 보여주는 도면이다. 더 상세히는, 인체의 무접근 신호가 감지되면, 솔레노이드(240)에 역방향 극성(-,+)을 갖는 순간적인 전원이 인가된다. 이에 플런저(249)는 코어(248)의 인력을 극복하고 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)의 방향을 향하여 순간적으로 이동 접촉된다. 이후, 플런저(249)는 플런저 스프링(249a)의 미는 힘에 의하여 제 2 오리피스(230b)의 폐쇄 상태를 유지한다. 이렇게 되면, 제 2 유로(214)의 물은 제 2 오리피스(230b)를 통과하지 못한다.
도 3은 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 인체의 접근 신호를 감지하여 유로가 개방된 상태를 보여주는 도면이다. 더 상세히는, 앞서 설명된 도 2와는 반대 로, 인체의 접근 신호가 감지되면, 솔레노이드(240)에 정방향 극성(+,-)을 갖는 순간적인 전원이 인가된다. 그러면, 플런저(249)는 플런저 스프링(249a)의 탄성력을 극복하여 코어(248)에 접촉된다. 이후, 플런저(249)는 코어(248)의 인력에 의해 접촉 상태를 유지한다. 즉, 이때에는 제 2 오리피스(230b)가 개방된 상태이기 때문에 제 2 유로(214)의 유체는 제 2 오리피스(230b)를 통하여 제 3 유로(216)로 배출된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 솔레노이드 밸브(200)는 밸브 바디(210), 그 밸브 바디(210)의 개방된 일측에 설치되는 다이아프램 조립체(220), 그 밸브 바디(210)의 개방된 일측에 설치되어 다이아프램 조립체(220)를 보호하기 위한 바디 커버(230) 및 그 바디 커버(230)의 바깥면에 제공되는 솔레노이드(240)가 제공된다.
밸브 바디(210)의 내부에는 제 1 유로(212), 제 2 유로(214), 제 3 유로(216) 및 제 1 우회로(218)가 제공된다. 밸브 바디(210)의 제 1 유로(212)의 단부에는 입구(212b)가 위치되며, 제 2 유로(214)의 단부에는 바디 커버(230)가 위치되며, 제 3 유로(216)의 단부에는 출구(216a)가 위치된다. 그 출구(216a)와 대향된 위치의 제 3 유로(216)의 단부에는 제 1 오리피스(216b)가 구비된다. 제 1 우회로(218)는 추후에 설명될 바디 커버(230)의 제 2 유회로(232)와 연결되어 제 3 유로(216)로 관통 형성됨이 바람직하다. 종래 기술에서와 마찬가지로, 밸브 바디(210)의 제 1 유로(212)에는 제 1 필터(212a)가 제공된다.
다이아프램 조립체(220)는 다이아프램(222)과 다이아프램 홀더(224)를 포함 한다. 플렉시블한 다이아프램(222)은 제 1 오리피스(216b)와 선택적으로 접촉되도록 제 2 유로(212)에 제공된다. 다이아 프램(222)에는 제 1 통공(222a)이 관통되나, 이는 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다. 다이아프램 홀더(224)는 다이아프램(222)의 상면에 밀착 고정된다. 다이아프램 홀더(224)의 일측에는 다이아프램(222)을 관통하는 제 2 통공(224a)이 제공된다. 다이아프램(222)의 제 1 통공(222a)의 직경은 다이아프램 홀더(224)의 제 2 통공(224a)과 같거나 이 보다 더 크게 형성됨이 바람직하다. 이는 제 1 통공(222a)을 통과한 유체가 제 2 통공(224a)을 통과할 때 이물질이 걸러지도록 하기 위한 것이다.
바디 커버(230)는 다이아프램(222)의 사방 둘레를 따라 누르면서 개방된 제 2 유로(214)를 폐쇄하도록 결합된다. 바디 커버(230)에는 제 3 통공(230a)이 제공된다. 바디 커버(230)의 중앙 부위에는 밸브 바디(210)의 제 1 우회로(218)에 연이어 통하도록 상단으로 제 2 오리피스(230b)를 갖는 제 2 우회로(232)가 제공된다. 제 2 우회로(232)는 바디 커버(230)의 중앙 부위에서부터 수직 하방향으로 내려와 다시 우측 상방향으로 경사상으로 관통된 후, 다시 수직 하방향으로 관통 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바디 커버(230)의 저면에는 제 2 오리피스(230b)가 막히지 않도록 걸러주는 제 2 필터(234)가 제공된다.
특히, 밸브 바디(210)에는 일측에 밸브시트(219a)를 갖는 완충 안내실(219)이 구비되고, 그 완충 안내실(219)에는 완충변(250)이 된다. 완충변(250)은 밸브시트(219a)를 폐쇄시키는 완충볼(252), 그 완충볼(252)이 밸브시트(219a)의 방향으로 미는 힘이 작용하도록 제 3 유로(216)에 제공되는 완충 스프링(254)을 갖는다.
솔레노이드(240)는 한쪽면이 개방되며 바디 커버(230)의 상면과 밀착 고정되는 중공의 케이스(242), 그 케이스(242)의 내벽을 따라 연이어 상,하로 구비되는 마그네트(246)와 자성코일(244), 그 자성코일(244)의 중심에 위치되는 코어(248), 마그네트(246) 및 자성코일(244)의 중심을 따라 수직 이동되며 바디 커버(230)의 중앙 부위를 관통하여 다이아프램 홀더(224)의 제 2 오리피스(230b)를 개방 또는 폐쇄시키는 플런저(249)가 제공된다. 플런저(249)의 내부에는 플런저 스프링(249a)이 구비되어 일단이 코일과 접촉된다. 이때, 플런저(249)의 미는 힘은 다이아프램(222)으로 하여금 제 1 오리피스(216b)를 개방 또는 폐쇄시키는 역할도 수행한다.
상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
다시 도 2를 참조하면, 자성 코일(244)에 전류가 인가되면, 코어(248)에 의해 자성 코일(248)을 둘러싸고 있는 자기회로에 자속이 흐르게 되고, 그 자기 회로의 자석은 플런저(249)에 자기력을 발생시킨다. 이때, 도시안된 센서에 의해 인체의 미접근 신호가 감지되면, 솔레노이드(240)에 순간적인 역방향의 극성(-,+)을 갖는 전원이 인가된다. 이에, 플런저(249)는 순간적으로 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)를 향해 이동 접촉된다. 이와 같이 한 번 이동된 플런저(249)는 플런저 스프링(249a)의 탄성력으로 제 2 오리피스(230b)의 폐쇄 상태를 유지한다. 여기서, 플런저(249)는 이동 거리(L2) 만큼 정상 이동된다.
이 상태가 되면, 밸브 바디(210)의 입구(212b) 및 제 1 유로(212)를 통해 제 2 유로(214)로 유입된 유체는 플런저(249) 및 플런저 스프링(249a)의 힘을 극복하지 못하여 더 이상 진행하지 못하고 제 2 유로(214)에서 머므르게 된다. 이 때문에, 유체는 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)를 통해 제 2 우회로(232)로 배출되지 못한다. 이와 동시에, 밸브 바디(210)의 제 2 유로(214)의 압력은 제 3 유로(216)와 동일하여 다이아프램(222)이 제 1 오리피스(216b)를 계속해서 폐쇄된 상태를 유지한다.
다시 도 3을 참조하면, 상술한 도 2에서와 같이 밸브 바디(210)의 제 1 오리피스(216b)와 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)가 폐쇄된 상태에 있다가, 센서(도시안됨)에 의해 인체의 접근 신호를 감지하면, 솔레노이드밸브(240)에 정방향 극성(+,-)의 전원이 순간적으로 인가된다. 이에, 플런저(249)는, 앞서 설명된 도 2에서와는 반대로, 스트로크(L2) 만큼 이동되어 코어(248)와 접촉된다. 그 접촉되는 순간 코어(248)의 자성은 플런저(249)를 잡아 당겨 접촉된 상태를 계속해서 유지된다. 이때, 플런저 스프링(249a)은 압축된 상태로 있게 된다. 이에 따라, 플런저(249)에 의해 폐쇄되어 있던, 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)는 개방된다.
그러면, 밸브 바디(210)의 입구(212b)를 통해 제 1 유로(212) 및 제 2 유로(214)로 유입된 유체는 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)를 통과하여 제 2 우회로(232)로 유입된다. 이와 같이 제 2 우회로(232)에 유입된 유체는 제 1 우회로(218)를 거쳐 제 3 유로(216)로 유입된다. 마지막으로, 제 3 유로(216)에 있던 유체는 밸브 바디(210)의 출구(216a)를 통해 외부로 배출된다. 그 배출된 물은 소변 등과 함께 외부로 배출된다.
이와 동시에, 소정량의 유체가 제 2 오리피스(230b)를 통과하여 제 2 우회로(232)로 유입될 경우, 제 2 유로(214)의 압력은 제 1 유로(216) 보다 낮게 변한다. 이에 따라, 다이아 프램(222) 및 다이아 프램 홀더(224)는 제 1 오리피스(216b)로부터 이격되어 제 1 오리피스(216b)는 개방된 상태가 된다. 그 결과, 밸브 바디(210)의 입구(212b)를 통해 제 1 유로(212)에 유입된 유체는 제 1 오리피스(216b)를 경유하여 제 3 유로(216)로 유입된다. 그 유체는 앞서 제 1 우회로(218)를 통해 유입된 유체와 함께 출구(216a)를 통해 외부로 배출된다.
참고로, 밸브 바디(210)의 제 1 오리피스(216b)와 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)의 개방 순서를 볼 때, 먼저, 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)가 개방되고 난 이후, 제 2 유로(214)와 제 1 유로(212)의 압력차에 의해 바디 커버(230)의 제 1 오리피스(216b)가 개방된다.
이 과정에서, 유체에 포함된 이물질은 먼저 제 1 유로(212)에 설치된 제 1 필터(212a)에 의해 일차적으로 여과된다. 이어, 제 1 필터(212a)를 통과하여 제 2 유로(214)에 유입된 유체의 이물질은 바디 커버(230)에 설치된 제 2 필터(234)에 의해 이차적으로 여과된다.
한편, 도 2에서와 같이 밸브 바디(210)의 제 1 오리피스(216b)를 통과하는 유체와, 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)를 통과하는 유체는 제 3 유로(216)에서 합류하여 출구(216a)를 통해 밸브 바디(210)의 외부로 배출된다. 이와 같이 유체가 외부로 배출되는 과정에서, 인체가 변기로부터 이탈된 신호를 센서(도시안됨)에 의해 감지하면, 그 감지된 신호를 입력받은 컨트롤러(도시안됨)는 구동장치( 도시안됨)에 제어 신호를 출력한다. 그 제어 신호를 입력받은 솔레노이드 밸브(200)는, 도 2에서와 같이, 플런저(249)를 작동시켜 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)를 폐쇄시킨다.
이 상태가 되면, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브(200)는 도 4와 같이 작동되는데, 도 4는 도 1의 A - A 선에 따른 단면도로, 전류를 통할 때 완충변의 작동 상태를 보여주고 있다.
이에 도시된 바와 같이, 플런저(249)에 의해 바디 커버(230)의 제 2 오리피스(230b)가 갑작스럽게 폐쇄되면, 우선적으로, 밸브 바디(210)의 제 2 유로(214)의 압력이 서서히 높아져 결국은 제 1 유로(212)의 압력과 동일하게 된다. 이에 따라, 다이아프램(222)은 다시 제 1 오리피스(216b)를 폐쇄한다. 이에 따라, 소정 압력으로 유입되던 유체는 더 이상 진행하지 못하고, 그 충격이 밸브 바디(210) 및 그 밸브 바디(210)에 연결된 배관 파이프(도시안됨)에 전달되어 수격 현상(Water Hammer)에 따른 소음 발생 및 파손 등의 결과가 초래된다. 그렇지만, 본 발명에서는 유체의 진행 압력은 밸브 바디(210)의 완충 안내실(219)에 설치된 완충변(250)에 전달되어 충격을 흡수하게 된다. 이를 상세히 설명하면, 유체는 완충볼(252)을 밀어 완충 안내실(219)을 통해 제 3 유로(216)로 배출된다. 이렇게 함으로써, 유체의 진행 압력을 효과적으로 흡수한다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브에 있어서, 밸브 바디에는 제 1 우회로를 제공하며 바디 커버에 는 제 2 우회로를 제공함으로써, 사용자가 용소변 등의 용무를 본 이후, 밸브 바디의 제 1 오리피스가 다이아프램에 의해 급격히 폐쇄될 때 생기는 수격현상을 완충변에 의해 완충시킴에 따라, 소음 발생이나 기타 배관의 파손 등을 예방할 수 있다.
또한, 밸브 바디 대신 바디 커버에 제 2 오리피스를 제공함으로써, 밸브 바디와 바디 커버가 서로 별개로 제작됨으로 인한 밸브 바디의 제 3 유로의 크기에 오차가 발생했을 경우, 플런저와 다이아프램 홀더와의 간격이 맞지 않아 밸브 기능을 원활히 수행할 수 없었던 문제를 해결할 수 있었다. 다시말해, 밸브 바디의 깊이(L3)의 제작 오차에 따른 플런저와 코어의 간격(L2)를 정상적으로 유지할 수 있게 되어 밸브 성능 저하를 예방할 수 있다.
게다가, 밸브 바디의 제 1 유로에는 제 1 필터를 제공하고 바디 커버의 저면에는 제 2 필터를 제공함으로써, 유체에 포함된 이물질이 제 1 필터 및 제 2 필터를 통과시켜 보다 세밀하게 여과될 수 있게 하여 밸브 기능이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상에서는, 본 발명을 상기한 실시 예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 통상의 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (4)

  1. 일측이 개방되는 제 1, 2, 3 유로가 내부에 구비되며, 상기 제 2 유로의 일측으로부터 상기 제 3 유로로 길게 연결되도록 제 1 우회로가 구비되며, 상기 제 3 유로의 일측에는 제 1 오리피스가 제공되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 상기 제 2 유로에 구비되어 상기 제 1 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어하기 위한 다이아프램 조립체;
    상기 제 2 유로의 개방된 단부에 결합되며, 중앙 부위에 제 2 오리피스가 제공되며, 상기 제 2 오리피스로부터 상기 밸브 바디의 제 1 우회로와 연결되도록 제공되는 바디 커버; 및
    상기 바디 커버의 일측면에 결합되고 자체의 플런저에 의해 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 개방 또는 폐쇄를 제어하기 위한 솔레노이드를 포함하고,
    상기 솔레노이드는 인체의 근접 신호가 감지되었을 때 역방향 극성(-,+)의 전원이 인가되어 상기 플런저가 상기 바디 커버의 제 2 오리피스의 방향으로 순간적으로 이동되게 하고, 인체의 이탈 신호가 감지되었을 때 정방향 극성(+,-)의 전원이 인가되어 상기 플런저가 상기 코어의 방향으로 이동 접촉될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 바디의 제 1 유로의 내벽에는 밸브시트를 갖는 완충 안내실이 구비되고, 상기 완충 안내실에는 상기 바디 커버의 제 1 오리피스가 폐쇄되었을 때 수격을 흡수하기 위한 완충변을 제공한 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 완충변은
    상기 완충 안내실의 일측 개방된 단면에 밀폐 또는 개방하기 위한 완충볼; 및
    상기 완충볼과 상기 완충 안내실의 일측 내벽 사이에 설치되어 상기 완충볼이 상기 완충 안내실의 일측 개방된 단면을 폐쇄하기 위한 완충 스프링
    을 포함한 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 바디 커버의 일면에는 유체의 이물질을 제거하기 위한 제 2 필터를 제공한 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 물용 솔레노이드 밸브.
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KR102212770B1 (ko) * 2019-08-30 2021-02-05 주식회사 엔비엘 소형 다이어프램 래치 밸브

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