KR20140005005A - 압력유체 순환용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 압력용기와 연결되어 유체의 흐름을 제어함과 동시에 밸브의 작동소음을 줄인 조용한 밸브장치에 관한 것으로서;
기존 솔레노이드 밸브에 있어, 작동상의 떨림과 진동, 영구자석의 자력 변화에 따른 오작동 문제, 전자석의 자력에 의한 충돌소음, 잔류 압력이 남아있는 상태에서 밸브를 임의로 닫을 수 없는 등의 정밀제어가 불가능한 문제점들이 있기에;
본 발명은 전동부의 외력을 활용하여 편캠의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 캠의 상사점에서 밸브가 열리고, 캠이 하사점에 이르면 충분한 압축스프링의 반발력을 이용하여 복귀가 가능토록 하여;
밸브의 작동 소음이 방지되어 작동상 정숙성을 요하는 제품에 활용될 수 있으며, 압력하에서 원하는 시간에 임의로 밸브를 열고 닫을 수 있어 정확한 제어를 필요로 하는 곳에 적용 가능하게 된다.

Description

압력유체 순환용 밸브장치{valve divice for circulation of pressurized fluids}

본 발명은 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력용기와 연결되어 유체의 흐름을 제어함과 동시에 밸브의 작동소음을 줄인 조용한 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 기존 유, 공압에 사용되고 있는 솔레노이드 밸브는 전자석의 일정한 자속 밀도하서에 순간적인 자력에 의존하여 간접적인 구동력으로 밸브를 작동시키는 구조이며 거리에 따른 자력의 변화가 발생하는 기술로서 작동 신뢰성이 떨어지며, 또한 작동 소음으로 인하여 정숙을 요하는 장소에서는 사용상 적절치 못하다.

도 1은 종래의 기술에 따른 밸브장치로서 전자석(1)의 일시적인 자력으로 밸브(2)가 열리고 이후 내부 유체압력에 의하여 밸브의 열림상태가 유지되어 압력유체가 밀고 나가는 구조이다, 즉 밸브의 작동을 일정상태로 유지할 수 없으며 전자석에 의한 밸브의 기동만 가능한 구조의 기술이다.이 경우 밸브의 복귀시에는 전자석의 자력범위 이내의 미약한 압축스프링(3)과 내부유체의 압력에 의존하기 때문에 내부 압력이 잔존하고 있는 상황에서는 밸브를 닫을 수 없으며 또한 내부 유체의 압력과 스프링의 반발력이 평행을 이루는 상태가 발생하여 떨림과 진동이 발생하고 원하는 시간에 닫히지 않는 등의 정밀한 제어가 불가능한 문제점이 있다.

도2는 상기 기존기술에 영구자석(4)을 조합하여 상기 문제점을 보완하여 사용되는 기술로서, 압력유체가 통과하는 일정 시간동안 밸브를 영구자석이 붙들고 있는 구조이다. 이 경우 밸브의 복귀시는 전자석의 전류의 방향을 바꾸어 자력의 작동방향 전환으로 영구자석의 자력을 극복하는 순간 복귀 스프링의 반발력과 함께 작동된다. 이 또한 상기 문제점과 더불어 영구 자석의 자력변화에 따라 밸브의 오작동을 수반하여 신뢰성이 저하되며, 특히 고온의 압력유체를 사용하는 환경에서는 영구자석의 탈자 현상으로 인하여 밸브의 작동이 정지되는 현상이 발생 되다.또한 상기 종래기술들은 공통적으로 밸브에 작용하는 유체의 압력에 비례하여 큰 자력이 필요하기 때문에 전자석이 커지거나 높은 전압이 필요하게 되며, 이에 따라 작동 소음도 비례하여 커지게 된다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 밸브의 작동을 전동부의 직접적인 외력으로 캠을 구동하여, 유량과 압력변화에 상관없이 밸브작동이 가능해지고, 밸브의 작동 거리를 일정하게 제어할 수 있어 유량제어가 가능해지고, 밸브의 구동력 또한 전동부의 회전 속도 변경만으로 캠의 토크변경이 용이하여 내부압력 변화에 능동적으로 대처가 가능하게 되다.또한, 전자석의 순간적인 충돌소음이 없는 조용한 밸브장치를 제공함을 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전동부의 외력을 이용하여 편심캠을 구동시키고 캠의 회전력을 직선운동으로 전환하여 밸브를 직접 구동시킨다.회전하는 각각의 캠은 각각의 밸브을 전동부의 회전, 정지에 따라 일정 시간동안 밸브의 작동 상태가 유지되어 압력유체의 원활한 흐름을 제어한다. 밸브의 복귀는 캠의 회전에 따라 압축 스프링의 복원력만으로 충분하다.

이렇게 함으로서 압력과 유량변화에 상관없이 정확하게 밸브를 제어할 수 있으며, 밸브의 오작동이 방지되고, 밸브의 작동 소음을 배제할 수 있다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 유량과 압력 변화에 상관없이 밸브의 정확한 제어가 가능하게 되어 신뢰성 높은 밸브를 제공한다.

둘째, 다수의 밸브를 사용하는 구조에 있어 솔레노이드 밸브는 각각의 솔레노이드가 필요하지만, 본 발명의 경우 하나의 구동부로 다수의 밸브를 제어 할수 있어 경제성을 제공한다. 셋째, 작동소음이 배제되어 가정용 기기나 수면환경 등에 사용할 수 있는 정숙성을 제공한다.

넷째, 저온,고온 등 압력유체의 온도에 영향을 받지 않는 전천후 밸브장치를 제공한다.

제1도는 종래기술에 따른 솔레노이드 밸브를 나타낸 개략적인 단면도.
제2도는 종래의 기술에 따른 영구자석 병행의 솔레노이드 밸브를 나타낸 개략적인 단면도.
제3도는 본발명의 일실시예에 따른 밸브의 조립 사시도.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 밸브의 작동을 나타내기 위한 조립 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력유체 순환 제어용 밸브장치를 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 밸브의 작동을 나타내기 위한 조립 단면도이다.

도4에서 보는 바와 같이 상기 밸브장치는 유체의 입구부 몸체(20), 출구부 몸체(30), 외력전달부 몸체(40), 편심캠(50), 전동부(60), 전동부 제어용 센서(61)로 크게 구분된다. 여기서 압력유체는 입구부 몸체(20)로 모이고 개폐부재(22)를 통과하여 출구부 몸체(30)로 빠져 나간다.

이때 압력유체의 개,폐기능을 수행하는 내부의 밸브 구조는, 스프링(21)이 장착된 개폐부재(22)가 연장축(31)에 구속되고 반대편 선단에 기밀유지용 탄성재료의 접이식 덮게(41)가 자리하며 이의 선단에 캠(50)의 회전력이 전달되는 로드(42)가 조립되어 진다.

여기서, 밸브의 작동을 설명하면; 전동부(60)와 연결된 캠(50)이 회전하여 상사점에 이르러 쎈서(51)의 감지로 회전 정지되고 동시에 로드(42)가 밀리면서 여기에 연결된 일체가 작동하여 밸브가 열리고 압력유체가 통과하다; 반대로 다시 캠(50)이 회전하여 하사점에 이르러 쎈서(51)의 감지로 회전 정지되고 스프링(21)의 복원력으로 개폐부재(22)가 출구부 몸체(30)에 도달하여 밸브가 닫히게 된다.

20:입구부 몸체, 21:압축 스프링, 22:개폐부재
30:출구부 몸체, 31:연장축, 32:O링
40:외력전달부 몸체, 41:접이식 덮게, 42:로드
50:편심캠붙이 샤프트, 51:쎈서
60:전동부

Claims (1)

1. 입구부 몸체(20), 출구부 몸체(30), 외력전달부 몸체(40)가 일체를 이루고 그 내부에 일련의 개,폐 장치가 구비되어 전동부(60)에 의해 편심캠 붙이 샤프트(50)의 회전으로 작동되는 압력유체 순환제어용 밸브장치.
   상기 일련의 개,폐 장치는 스프링(21), 개폐부재(22), 연장축(31), 접이식 덮게(41), 로드(42)와,
   상기 외력전달부 몸체(40)는 편심캠붙이 샤프트(50), 캠의 위치제어용 쎈서(51), 전동부(60)와,
   상기 편심캠붙이 샤프트(50)는 다수의 편심캠을 구비한 일체형 샤프트구조로 캠의 위치제어용 쎈서 감지부가 일체로 구비된 압력유체 순환 제어용 밸브장치.

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