KR20110003420U

KR20110003420U - 솔레노이브 밸브

Info

Publication number: KR20110003420U
Application number: KR2020090012783U
Authority: KR
Inventors: 조진걸; 김상욱; 김재현; 황계상
Original assignee: 주식회사 이룸지엔지; 김재현
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-06

Abstract

본 고안은 고압의 연료를 차단/개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것으로 플런저, 상기 플런저를 구동하기 위한 솔레노이드 코일을 포함하며 상기 플런저가 삽입되는 작동부, 연료 유입구와 연료 배출구를 포함하는 연료 공급 라인 및 상기 플런저와 결합되어 상기 연료 공급 라인을 선택적으로 차단하는 밸브 시트를 포함하되, 상기 밸브 시트는 제1 재질로 형성된 제1 부재 및 상기 제1 부재 내부에 삽입되는 제2 재질로 형성된 제2 부재를 포함한다.

솔레노이브 밸브(solenoid valve)

Description

솔레노이브 밸브{SOLENOID VALVE}

본 고안은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압의 연료를 차단/개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드에 전류가 흘러 자기장이 형성되면 근처의 철제 물체를 끌어당긴다. 이 성질을 이용하면 관의 개폐를 전기적 신호로 제어할 수 있는 밸브를 만들 수 있다.

압축공기 등의 유체를 제어하는 방법으로 솔레노이드 밸브가 널리 사용되고 있는데, 이러한 솔레노이드 밸브는 제어가 용이하며, 응답성이 빠른 장점이 있다.

LPG(liquid petroleum gas) 또는 CNG(compressed natural gas)는 유해가스가 상대적으로 적게 배출되는 화석에너지로 이를 운반/제어하는데 솔레노이드 밸브가 널리 이용되고 있으며, 특히 자동차 분야에서는 연료 공급 라인에 솔레노이드 밸브가 널리 이용되고 있다.

그런데, 특히 LPG 나 CNG를 연료로 이용하는 차량의 경우 통상 200bar 에서 250bar의 고압 연료를 안정적으로 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브가 요구되나, 일 반적인 솔레노이드 밸브는 고무나 테프론(Teflon) 또는 테프론이 코팅된 고무가 이용되는데, 열이나 장시간 사용에 의한 피로(fatigue)에 의하여 크랙이나 파손이 발생하여 솔레노이드 밸브를 수리 또는 교체하는 일이 발생하고 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 고안의 목적은 기밀 유지가 보장되고, 열이나 피로에 의한 파손이 방지될 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는 플런저, 상기 플런저를 구동하기 위한 솔레노이드 코일을 포함하며 상기 플런저가 삽입되는 작동부, 연료 유입구와 연료 배출구를 포함하는 연료 공급 라인 및 상기 플런저와 결합되어 상기 연료 공급 라인을 선택적으로 차단하는 밸브 시트를 포함하되, 상기 밸브 시트는 제1 재질로 형성된 제1 부재 및 상기 제1 부재 내부에 삽입되는 제2 재질로 형성된 제2 부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 재질은 금속 재질로 할 수 있다.

상기 제2 재질은 탄성 재질로 할 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브는 상기 제2 부재를 탄성 지지하도록 밸브 시트 스프링이 더 구비될 수 있다.

상기 밸브 시트 내에는 상기 연료 공급 라인을 열기 직전에 압력을 조절하기 위한 예비 압력 조절부가 구비될 수 있다.

상기 예비 압력 조절부는 미소 배출구가 형성되어 상기 제2 부재 내측에 구비되는 파이롯트 밸브 및 상기 미소 배출구를 막도록 상기 플런저에 구비되는 탄성 재질의 오리피스 시트를 포함할 수 있다.

상기 오리피스 시트가 구비된 상기 밸브 시트의 측면에는 압력 조절용 통공이 형성될 수 있다.

상기 플런저와 상기 밸브 시트의 결합은 상기 플런저와 상기 밸브 시트에 각각 상기 플런저와 상기 밸브 시트를 관통하는 결합 홀이 형성되어 상기 결합 홀에 결합 핀이 삽입되어 결합될 수 있다.

상기 플런저 또는 상기 밸브 시트에 형성된 결합 홀에는 설정된 크기의 유격이 형성될 수 있다.

상기 파이롯트 밸브와 상기 제2 부재 사이에는 밸브 시트 스프링이 더 구비될 수 있다.

상기 제1 부재는 그 일단이 내측으로 절곡 형성되고, 상기 파이롯트 밸브는 그 일단이 외측으로 절곡 형성되며, 상기 제2 부재는 상기 제1 부재 및 상기 파이롯트 밸브 내에 안착될 수 있다.

상기 작동부에는 고정 코어가 상기 플런저를 지지하도록 구비되며, 상기 플런저의 내부에는 상기 플런저를 탄성 지지하는 플런저 스프링이 삽입될 수 있다.

상기 플런저의 내부에는 상기 플런저의 작동을 원활하게 하도록 공기 배출구가 형성될 수 있다.

상기 연료 유입구와 연료 배출구 사이에는 돌출부가 형성되어 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와 접촉하여 연료를 차단할 수 있다.

상기 작동부에는 상기 플런저와 상기 밸브 시트를 안내하는 가이드부가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브에 의하면, 밸브시트를 2중으로 형성하고 다를 재질로 형성하여 열이나 피로에 의한 파손이 방지될 수 있다.

또한, 고압의 연료를 차단할 때, 충분한 강도를 보장할 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 단면도이고, 도2는 도1의 일부 단면도이다.

도3 및 도4는 각각 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 플런저와 밸브 시트부를 도시한 정면도와 사시도이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는 플런저(20), 상기 플런저(20)를 구동하기 위한 솔레노이드 코일(12)을 포함하며 상 기 플런저(20)가 삽입되는 작동부, 연료 유입구(82)와 연료 배출구(84)를 포함하는 연료 공급 라인(80) 및 상기 플런저(20)와 결합되어 상기 연료 공급 라인을 선택적으로 차단하는 밸브 시트(30)를 포함한다.

상기 밸브 시트(30)는 제1 재질로 형성된 제1 부재(32) 및 상기 제1 부재 내부에 삽입되는 제2 재질로 형성된 제2 부재(34)를 포함한다.

상기 제1 재질은 금속 재질 형성될 수 있고, 상기 제2 재질은 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 고무 재질로 형성할 수 있다.

여기서, 탄성 재질의 상기 제2 부재(34)는 유체의 기밀(sealing)이 보장되며, 금속 재질의 제1 부재(32)가 상기 제2 부재(34)을 감싸게 되어 상기 제2 부재(34)를 보호하게 되어 열이나 진동 또는 피로에 의한 파손을 방지할 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브는 상기 제2 부재(34)를 탄성 지지하도록 밸브 시트 스프링(36)이 구비된다.

상기 밸브 시트(30) 내에는 상기 연료 공급 라인(80)을 열기 직전에 압력을 조절하기 위한 예비 압력 조절부가 구비된다.

상기 예비 압력 조절부는 미소 배출구(72)가 형성되어 상기 제2 부재(34) 내측에 구비되는 파이롯트 밸브(70) 및 상기 미소 배출구(72)를 막도록 상기 플런저(20)에 구비되는 탄성 재질의 오리피스 시트(orifice seat; 60)를 포함한다.

상기 오리피스 시트(60)가 구비된 상기 밸브 시트(30)의 측면에는 압력 조절용 통공(38)이 형성된다.

상기 플런저(20)와 상기 밸브 시트(30)의 결합은 상기 플런저(20)와 상기 밸 브 시트(30)에 각각 상기 플런저(20)와 상기 밸브 시트(30)를 관통하는 결합 홀(36,40)이 형성되어 상기 결합 홀(26,40)에 결합 핀(50)이 삽입되어 결합된다.

상기 플런저(20)와 상기 밸브 시트(30)에 형성된 결합 홀(26,40)에는 설정된 크기의 유격이 형성된다.

상기 파이롯트 밸브(70)와 상기 제2 부재(34) 사이에는 상기 밸브 시트 스프링(36)이 구비된다.

상기 밸브 시트 스프링(36)이 상기 제2 부재(34)를 탄성 지지하여 상기 제2 부재(34)에 의한 기밀을 더욱 기대할 수 있으며, 상기 제2 부재(34)의 장기간 사용에 의한 변형이나 일부 파손에도 정상적인 작동을 기대할 수 있다.

상기 제1 부재(32)는 그 일단이 내측으로 절곡 형성되고, 상기 파이롯트 밸브(70)는 그 일단이 외측으로 절곡 형성되며, 상기 제2 부재(34)는 상기 제1 부재(32) 및 상기 파이롯트 밸브(70) 내에 안착되며, 이러한 구성에 의하여 상기 제2 부재(34)를 보다 더 보호할 수 있게 된다.

상기 작동부에는 고정 코어(14)가 상기 플런저(22)를 지지하도록 구비되며, 상기 플런저(20)의 내부에는 상기 플런저(20)를 탄성 지지하는 플런저 스프링(22)이 삽입된다. 여기서 상기 고정 코어(14)는 결합볼트(16)에 의하여 고정되며, 상기 플런저 스프링(22)이 상기 플런저(20)를 도면에서 아래 방향으로 밀게 된다.

상기 플런저(20)의 내부에는 상기 플런저(20)의 작동을 원활하게 하도록 공기 배출구(24)이 형성되며, 상기 플런저(20)의 작동시 연료 등의 누출에 의한 압력차로 오작동되는 것이 방지될 수 있다.

상기 연료 유입구(82)와 연료 배출구(84) 사이에는 돌출부(86)가 형성되어 상기 제1 부재(32)와 상기 제2 부재(34)와 접촉하여 연료를 차단할 수 있다.

상기 작동부(10)에는 상기 플런저(20)와 상기 밸브 시트(30)를 안내하는 가이드부(90)가 구비된다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 작동을 설명한다.

고압의 연료 특히 LPG나 CNG 등의 연료가 사용되는 차량의 경우 200bar 내지 250bar 의 연료를 차단하기 위한 솔레노이드 밸브는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 구비되며, 상기 플런저 스프링(22)의 탄성력에 의하여 상기 밸브 시트(30)가 상기 돌출부(86)를 막게 된다.

고압의 연료를 공급하는 신호로 인해 상기 코일(12)에 전기가 공급되면 상기 플런저(20)가 도면에서 윗방향으로 당겨지게 된다.

상기 플런저(20) 또는 상기 밸브 시트(30)의 결합 홀(26,40)에는 설정된 크기의 유격(도면에는 상기 플런저의 결합 홀(26)에만 유격이 표시되어 있으나, 상기 밸브 시트의 결합 홀(40)에 형성하는 것도 가능하다.)이 형성되어있어 상기 플런저(20)가 당겨지면 상기 오리피스 시트(60)가 함께 당겨져 먼저 상기 미소 배출구(72)를 열게 된다.

그러면 미도시한 상기 밸브 시트(30)와 상기 연료 공급 라인(80) 사이의 틈과 상기 통공(38)을 통해 연료 일부가 상기 연료 배출구(84)로 배출되어 상기 연료 유입구(82)와 상기 연료 배출구(84) 사이의 압력차를 일부 해소하게 되며, 따라서, 밸브 시트(30)가 작은 힘으로 용이하게 열리게 된다.

상기 플런저(20)가 완전히 당겨지면 상기 연료 유입구(82)와 상기 연료 배출구(84)는 연통되어 연료가 공급된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브는 금속 재질과 탄성 재질의 이중의 밸브 시트를 구성하여 기밀과 내구성이 증가하고, 예비 압력 조절부에 의하여 작은 힘으로 고압의 연료 제어가 가능해진다.

이상으로 본 고안에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 실시예로부터 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도1은 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 단면도이다.

도2는 도1의 일부 단면도이다.

도3은 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 플런저와 밸브 시트부를도시한 정면도이다.

도4는 본 고안의 실시예에 의한 솔레노이드 밸브의 플런저와 밸브 시트부를도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 작동부 12: 코일

14: 고정 코어 16: 결합볼트

20: 플런저 22: 플런저 스프링

24: 공기 배출구 26, 40: 결합 홀

30: 밸브 시트 32: 제1 부재

34: 제2 부재 36: 밸브 시트 스프링

38: 통공 50: 결합 핀

60: 오리피스 시트 70: 파이롯트 밸브

72: 미소 배출구 80: 연료 공급 라인

82: 연료 유입구 84: 연료 배출구

86: 돌출부 90: 가이드부

Claims

플런저;

상기 플런저를 구동하기 위한 솔레노이드 코일을 포함하며 상기 플런저가 삽입되는 작동부;

연료 유입구와 연료 배출구를 포함하는 연료 공급 라인; 및

상기 플런저와 결합되어 상기 연료 공급 라인을 선택적으로 차단하는 밸브 시트를 포함하되,

상기 밸브 시트는

제1 재질로 형성된 제1 부재; 및

상기 제1 부재 내부에 삽입되는 제2 재질로 형성된 제2 부재;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에서,

상기 제1 재질은 금속 재질인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에서,

상기 제2 재질은 탄성 재질인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에서,

상기 솔레노이드 밸브는 상기 제2 부재를 탄성 지지하도록 밸브 시트 스프링이 더 구비된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에서,

상기 밸브 시트 내에는 상기 연료 공급 라인을 열기 직전에 압력을 조절하기 위한 예비 압력 조절부가 구비된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제5항에서,

상기 예비 압력 조절부는

미소 배출구가 형성되어 상기 제2 부재 내측에 구비되는 파이롯트 밸브; 및

상기 미소 배출구를 막도록 상기 플런저에 구비되는 탄성 재질의 오리피스 시트;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제6항에서,

상기 오리피스 시트가 구비된 상기 밸브 시트의 측면에는 압력 조절용 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제6항에서,

상기 플런저와 상기 밸브 시트의 결합은

상기 플런저와 상기 밸브 시트에 각각 상기 플런저와 상기 밸브 시트를 관통하는 결합 홀이 형성되어 상기 결합 홀에 결합 핀이 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제8항에서,

상기 플런저 또는 상기 밸브 시트에 형성된 결합 홀에는 설정된 크기의 유격이 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제6항에서,

상기 파이롯트 밸브와 상기 제2 부재 사이에는 밸브 시트 스프링이 더 구비된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제6항에서,

상기 제1 부재는 그 일단이 내측으로 절곡 형성되고,

상기 파이롯트 밸브는 그 일단이 외측으로 절곡 형성되며,

상기 제2 부재는 상기 제1 부재 및 상기 파이롯트 밸브 내에 안착되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,

상기 작동부에는 고정 코어가 상기 플런저를 지지하도록 구비되며,

상기 플런저의 내부에는 상기 플런저를 탄성 지지하는 플런저 스프링이 삽입된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,

상기 플런저의 내부에는 상기 플런저의 작동을 원활하게 하도록 공기 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,

상기 연료 유입구와 연료 배출구 사이에는 돌출부가 형성되어 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와 접촉하여 연료를 차단하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,

상기 작동부에는 상기 플런저와 상기 밸브 시트를 안내하는 가이드부가 구비된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.