KR20100030232A

KR20100030232A - 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20100030232A
Application number: KR1020080089088A
Authority: KR
Inventors: 김청근; 신상익
Original assignee: 르노삼성자동차 주식회사
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-18

Abstract

본 발명은 패킹부재 설치구조가 개선된 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 본 발명의 솔레노이드 밸브는 일단부에 패킹부재를 구비하며 전자기력에 의해 진퇴하는 플런저를 포함하며, 상기 플런저에는 상기 패킹부재의 체적증가로 인해 상기 플런저에 가해지는 압력을 완화시키는 보상부가 형성된다.

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}

본 발명은 패킹부재 설치구조가 개선된 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드 밸브는 전자기적력을 이용하여 관로를 개폐하는 밸브로서, 차량용 연료시스템을 포함하여 다양한 분야에 이용되고 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 밸브(1)를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 솔레노이드 밸브(1)는 전자기력에 의해 진퇴하며 밸브시트(2)에 형성된 오리피스(3)를 선택적으로 개폐하는 플런저(4)를 포함한다. 플런저(4)에는 상기 밸브시트(2)와 밀착되는 패킹부재(5)와, 패킹부재(5)가 플런저(4)에 의해 안정적으로 지지되도록 패킹부재(5)가 고정되는 설치홈(6)이 구비된다.

그런데, 종래의 솔레노이드 밸브(1)에서는, 밸브시트(2)와 접촉하는 면(5a)을 제외한 패킹부재(5)의 모든 면들이 설치홈(6)에 의해 빈틈없이 구속되는 바, 외부의 열 또는 물질에 의해 패킹부재(5)가 팽창하는 경우 플런저(4)에 과도한 압력이 가해져서 플런저(4)가 변형되거나, 패킹부재(5)가 파손되는 문제점이 있었다.

나아가, 플런저 또는 패킹부재의 변형 또는 파손은 솔레노이드밸브의 기능 불량을 야기할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 패킹부재 설치구조가 개선된 솔레노이드 밸브를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브는 일단부에 패킹부재를 구비하며 전자기력에 의해 진퇴하는 플런저를 포함하며, 상기 플런저에는 상기 패킹부재의 체적증가로 인해 상기 플런저에 가해지는 압력을 완화시키는 보상부가 형성된다.

이때, 상기 플런저에는 상기 패킹부재의 적어도 일부분이 삽입되는 설치홈이 형성되며, 상기 보상부는 체적이 증가된 패킹부재의 일부가 수용되도록 상기 설치홈에 형성된 캐비티를 구비할 수 있다.

또한, 상기 보상부는, 상기 캐비티 내부의 압력이 배출되도록 상기 플런저에 마련되는 연통유로를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캐비티는 패킹부재의 배면에 대향하는 설치홈의 면에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 LPLI 연료시스템은 상기의 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브에서는 패킹부재의 체적증가에 따른 플런저 또는 패킹부재의 손상이 방지되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 솔레노이드 밸브가 적용되는 LPLI 연료시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이 것과 같이, 본 실시예의 LPLI 연료시스템은 액상의 LPG 연료를 저장하는 연료탱크(10)와, 연료탱크(10)에서 공급된 고압의 연료를 엔진(미도시)의 각 실린더(미도시)로 분사시키기 위한 복수의 인젝터(20)와, 연료탱크(10)에서 인젝터(20)로 연료가 공급되는 연료가 유동하는 연료공급라인(30)과, 인젝터(20)에서 분사되지 못하고 연료탱크(10)로 회수되는 연료가 유동하는 연료리턴라인(40)과, LPLI 연료시스템의 각 구성요소를 엔진의 출력모드에 따라 자동으로 제어하는 ECU를 포함한다.

연료탱크(10)는 액상의 LPG를 가압하여 연료공급라인(30)으로 송출시키는 연료펌프(P)를 구비한다.

또한, 연료공급라인(30)에는 연료펌프(P)의 구동시 개방되는 밸브장치(50a, 50b)가 설치되고, 연료리턴라인(40)에는 리턴되는 연료의 연료압을 연료탱크(10) 내부의 연료압보다 높게 승압시키는 압력레귤레이터(50c)가 설치된다.압력레귤레이터(50c)는 밸브장치(50b)와 함께 압력조절유닛을 이룬다.

이하에서는, 밸브장치(50a)의 구조를 도면을 참조하여 설명하며, 특별한 언급이 없는 한 밸브장치(50a)의 구성은 밸브장치(50b)에도 적용이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브장치를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분을 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 4에 대응되는 도면으로서, 고무패킹의 체적이 증가된 상태의 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브장치를 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 밸브장치(50a)는 연료 내에 포함된 이물질이 여과되는 필터부(60)와, 필터부(60)로 공급되는 연료가 유입되는 유입포트(71) 및 여과된 연료가 토출되는 토출포트(72)를 구비하는 바디부(70)와, 유입포트(71) 및 토출포트(72)를 선택적으로 연통시키는 솔레노이드 밸브(100)를 포함한다. 참고로, 화살표는 밸브장치(50a)로 유입되어 토출되는 연료의 유동흐름을 나타낸다.

필터부(60)는 외관을 형성하는 필터커버(61)와, 필터커버(61)의 중공부(62)에 수용되어 이물질을 걸러내는 필터(63)와, 필터(63)에 의해 여과된 연료가 통과하는 내부유로(64)를 구비한다. 후술되는 바와 같이, 내부유로(64)는 밸브시트(160)에 형성된 오리피스(161)를 통해 토출포트(72)와 연통된다.

바디부(70)는 필터부(60)로 공급되는 연료가 유입되는 유입포트(71)와, 여과된 연료가 토출되는 토출포트(72)를 구비한다.

솔레노이드 밸브(100)는 중공의 플런저 가이드(110)와, 플런저 가이드(110)의 외측에 권취되어 전자기력을 발생하는 코일부재(120)와, 플런저 가이드(110)에 고정되는 고정철심(130)과, 플런저 가이드(110)의 중공부에 진퇴 가능하도록 설치되며 패킹부재(170)가 삽입되어 고정되는 설치홈(180)이 형성된 플런저(140)와, 플런저(140)를 일측으로 탄성지지하는 코일스프링(150)과, 바디부(70)의 유입포트(71)와 토출포트(72)를 연통시키는 오리피스(161)를 개폐하는 고무재질의 패킹부재(170)를 구비한다. 미설명부호 160은 오리피스(161)가 형성된 밸브시트를 나타내고, 미설명부호 141은 코일스프링(150)이 수용되도록 플런저(140)에 마련된 수용부를 나타낸다.

코일부재(120)에 전원이 인가되지 않는 경우, 플런저(140)는 코일스프링(150)에 의해 바디부(70)의 밸브시트(160) 측으로 탄성지지되고, 밸브시트(160)의 오리피스(161)는 플런저(140)의 패킹부재(170)에 의해 폐쇄된다.

그리고, 코일부재(120)에 전원이 인가되는 경우, 코일부재(120)는 여자되어 전자기력을 발생시키며, 이에 따라 플런저(140)는 코일스프링(150)의 탄성력에 대항하여 밸브시트의 반대측으로 이동되어 밸브시트(160)의 오리피스(161)는 개방된다.

또한, 본 실시예의 솔레노이드 밸브(100)는 패킹부재(170)의 체적증가로 인해 플런저(140)에 가해지는 압력이 완화되도록 플런저(140)에 형성되는 보상부(190)를 더 구비한다.

구체적으로, 보상부는 캐비티(191)와, 캐비티(191) 내부의 압력이 배출되도록 플런저(140)에 마련되는 연통유로(192)를 구비한다.

캐비티(191)는 패킹부재(170)의 배면(171)에 대향하는 설치홈(180)의 일면에 오목하게 형성되며, 열 또는 기타 물질에 의해 패킹부재(170)가 팽창할 경우(도 5 참조)에 패킹부재(170)의 일부(S)가 상기 캐비티(191)로 수용된다. 이때, 캐비티(191)는 연통유로(192)를 통해 플런저(140) 외부와 연통되므로, 패킹부재(170)의 팽창에 의한 캐비티(191) 내부의 압력 상승이 방지된다. 즉, 캐비티(191) 내부에서 상승된 압력의 연통유로(192)를 통한 배출이 가능해 진다.

본 실시예에서 연통유로(192)는 스프링 수용부(141) 및 플런저 측면(142) 모두에 연통되지만, 연통유로(192)는 스프링 수용부(141) 중 플런저 측면(142) 하나에 연통될 수 있다. 물론, 상기 부분 외의 부분과 연통될 수도 있다.

이러한 구조에 의해, 본 실시예의 솔레노이드 밸브(100)에서는, 패킹부재(170)가 설치홈(180)에 안정적으로 삽입되어 고정되면서도, 패킹부재(170)의 체적증가로 인해 플런저(140)에 가해지는 압력이 완화되므로, 플런저(140) 또는 패킹부재(170)의 변형 등의 손상이 방지된다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 나타내는 단면도이다. 참고로, 이하에서는 제1실시예에서 설명된 구성요소와 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략한다.

본 실시예에 따른 보상부(290)는 패킹부재(270)의 둘레면(272)에 대향하는 설치홈(280)의 면에 형성되는 캐비티(291)와, 캐비티(291) 내부의 압력이 배출되도록 플런저(240)에 형성되는 연통유로(292)를 구비한다.

이외에도, 본 발명은 다양한 형태로 변형실시 될 수 있다.

예를 들어, 본 명세서에서는 LPLI 연료 시스템을 예로 들어 본 발명의 솔레 노이드 밸브를 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 발명의 솔레노이드 밸브는 제동시스템, 냉각시스템 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 캐비티는 체적이 증가된 패킹부재의 일부가 수용되는 기능이 유지되는 한 그 형상 및 위치에는 제한이 없다.

또한, 본 명세서의 제1실시예와 제2실시예를 모두 적용하여, 본 발명의 보상부는 고무패킹의 배면에 대향하는 설치홈 및 둘레에 대향하는 설치홈 모두에 형성되는 캐비티를 구비할 수도 있다.

또한, 패킹부재는 그 전체가 설치홈에 삽입된 상태로 설치되지 아니하고, 일부분만 설치홈에 삽입되어 설치된 상태에서, 패킹부재의 일부분에 의해 설치홈에 가해지는 압력이 완화되도록 본 발명의 보상부가 적용될 수 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 밸브를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브장치가 적용되는 LPLI 연료시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브장치를 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3의 A부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 4에 대응되는 도면으로서, 패킹부재의 체적이 증가된 상태의 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브장치를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 나타내는 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100 솔레노이드 밸브 110 플런저 가이드

120 코일부재 130 고정철심

140 플런저 150 코일스프링

160 밸브시트 170 패킹부재

180 설치홈 190 보상부

191 캐비티 192 연통유로

Claims

일단부에 패킹부재를 구비하며 전자기력에 의해 진퇴하는 플런저를 포함하는 솔레노이드 밸브에 있어서,

상기 플런저에는 상기 패킹부재의 체적증가로 인해 상기 플런저에 가해지는 압력을 완화시키는 보상부가 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,

상기 플런저에는 상기 패킹부재의 적어도 일부분이 삽입되는 설치홈이 형성되며,

상기 보상부는 체적이 증가된 패킹부재의 일부가 수용되도록 상기 설치홈에 형성된 캐비티를 구비하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제2항에 있어서,

상기 보상부는, 상기 캐비티 내부의 압력이 배출되도록 상기 플런저에 마련되는 연통유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제3항에 있어서,

상기 캐비티는 패킹부재의 배면에 대향하는 설치홈의 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 내지 제3항의 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LPLI 연료시스템.