KR20140113544A

KR20140113544A - 일정한 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브

Info

Publication number: KR20140113544A
Application number: KR1020140030392A
Authority: KR
Inventors: 네프 매튜; 피. 잰슨 에릭
Original assignee: 맥 밸브즈, 인크.
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-09-24
Also published as: JP6175388B2; ES2577121T3; CN104048090B; KR101858449B1; IN2014DE00491A; US9022069B2; BR102014006337A2; AU2014201069B2; MX2014002917A; MX339918B; CA2843926A1; JP2014181818A; EP2778489B1; PL2778489T3; CN104048090A; EP2778489A1; TW201447152A; AU2014201069A1; TWI616607B; CA2843926C

Abstract

압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브가 코일을 가지는 솔레노이드 부분을 포함한다. 밸브 부재 부분이 솔레노이드 부분에 연결된다. 밸브 부재 부분이 본체를 가지고, 상기 본체는: 제 1 및 제 2 밸브 안착부들; 상기 제 1 밸브 안착부와 밸브 배출구 포트 사이에 배치된 제 1 공동을 포함한다. 상기 본체 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 밸브 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 탄성 밸브 요소를 구비하고, 상기 탄성 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트가 상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 배출구 포트 사이에서 상기 본체 내에 형성되고 그리고 상기 제 1 공동 내로 개방되어 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제 2 밸브 안착부에 존재하는 가압 유체가 상기 밸브 배출구 포트를 통해서 계속적으로 외부로 유동하도록 하는 유동 경로를 제공한다.

Description

일정한 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브{SOLENOID OPERATED VALVE WITH CONSTANT BLEED PORT}

본원 개시 내용은 솔레노이드 동작형 밸브들에 관한 것이다.

본 섹션은 반드시 종래 기술이지 않을 수 있는 본원 개시 내용과 관련된 배경 정보를 제공한다.

분류기들(sorters), 포장 기계들, 음식물 처리기들, 등과 같은 동작하는 부가적 장비 내에서 가압 공기와 같은 유체의 제어를 제공하는 솔레노이드 동작형 밸브들이 공지되어 있다. 솔레노이드가 탈-에너지화될(de-energized) 때 솔레노이드 동작형 밸브를 폐쇄 위치에서 유지하기 위해서, 스프링들과 같은 편향 부재들이 이용된다. 또한, 예를 들어, Chorkey 등에게 허여된 미국 특허 제 4,598,736 호에서, 폐쇄된 위치와 개방된 위치 사이에서 밸브 부재를 이동시키는데 필요한 솔레노이드 힘을 감소시키기 위해서, 유체 압력이 밸브 내에서 밸런싱될 수 있는 것이 공지되어 있다.

압력 밸런싱된 솔레노이드 동작형 밸브 디자인들을 포함하는 공지된 솔레노이드 동작형 밸브 디자인들은 단점들을 가진다. 밸브 부재가 변위될 때 압력 균등화를 보조하기 위해서, 밸브 부재를 통한 중앙 통로들이 일반적으로 제공된다. 유체 배압이 유체 시스템을 크리닝(clean)하기 위해서 인가되는 적용예들에서, 수분 및 먼지가 밸브 배출 포트에서 진입될 수 있고 그리고 중앙 통로를 통해서 솔레노이드 조립체까지 이동할 수 있으며, 이는 솔레노이드를 오염시켜, 밸브 고착, 밸브 파워 감소, 또는 지연된 동작 시간들을 초래할 수 있다.

본 섹션은 개시 내용의 일반적인 요약을 제공하고, 그리고 개시 내용의 전체 범위의 설명 또는 그 특징들 모두를 포괄하는 것은 아니다.

몇몇 실시예들에 따라서, 연속적인 가압된 유체 브리드 유동을 제공하는 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브가 솔레노이드 부분을 포함한다. 밸브 부재 부분이 솔레노이드 부분에 연결되고, 상기 밸브 부재 부분은 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 그리고 배출구 포트를 포함하는 본체를 구비한다. 밸브 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 밸브 요소(element)를 구비하는 상기 본체 내에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 상기 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트가 상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 포트 사이에서 상기 본체 내에 생성되고, 상기 브리드 포트를 통해서 폐쇄 위치의 밸브에서 밸브 본체 유입구 포트에 존재하는 가압된 유체의 브리드 유동이 배출구 포트로 계속적으로 유동한다.

추가적인 실시예들에 따라서, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브가 코일을 가지는 솔레노이드 부분을 포함한다. 밸브 부재 부분이 솔레노이드 부분에 연결된다. 밸브 부재 부분이 본체를 가지고, 상기 본체는: 제 1 및 제 2 밸브 안착부들; 상기 제 1 밸브 안착부와 밸브 배출구 포트 사이에 배치된 제 1 공동을 포함한다. 상기 본체 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 밸브 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 탄성 밸브 요소를 구비한다. 상기 탄성 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트가 상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 배출구 포트 사이에서 상기 본체 내에 형성되고 그리고 상기 제 1 공동 내로 개방되어 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제 2 밸브 안착부에 존재하는 가압 유체가 상기 밸브 배출구 포트를 통해서 계속적으로 외부로 유동하도록 하는 유동 경로를 제공한다.

다른 실시예에 따라서, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템이 솔레노이드 동작형 밸브를 포함하고, 상기 솔레노이드 동작형 밸브는: 외부 나사산들(threads)을 가지는 솔레노이드 부분 및 상기 솔레노이드 부분에 연결된 밸브 부재 부분을 포함한다. 상기 밸브 부재 부분이 본체를 가지고, 상기 본체는 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 그리고 배출구 포트를 포함한다. 상기 밸브 부재는, 상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 탄성 밸브 요소를 가지는 본체 내에 슬라이딩식으로 배치된다. 상기 탄성 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트가 상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 배출구 포트 사이에서 상기 본체 내에 형성되고, 상기 브리드 포트를 통해서 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 본체 유입구 포트에 존재하는 가압된 유체의 브리드 유동이 배출구 포트로 계속적으로 유동한다. 적어도 부분적으로 나사산이 형성된 보어(bore)를 갖는 매니폴드(manifold)는 상기 솔레노이드 동작형 밸브를 상기 매니폴드에 결합시키기 위해서 상기 솔레노이드 부분의 외부 나사산들을 수용한다. 보어 벽을 갖는 제 1 매니폴드 보어는 가압 유체가 브리드 포트로 진입하기에 앞서서 통과하여 유동하는 매니폴드 공동의 하나의 범위(one extent)를 형성한다.

추가적인 적용 가능 분야들이 여기에서 제공된 설명으로부터 자명해질 것이다. 이러한 요약에서의 설명 및 구체적인 예들은 단지 설명의 목적을 위해서 의도된 것이고 그리고 본원 개시 내용의 범위를 제한하기 위해서 의도된 것이 아니다.

여기에서 설명되는 도면들은 선택된 실시예들을 단지 설명하기 위한 목적들을 가진 것이고 그리고 모든 가능한 구현예들에 대한 것은 아니고, 그리고 본원 개시 내용의 범위를 제한하는 것으로 의도된 것이 아니다.
도 1은 밸브 매니폴드 내에 장착된 본원 개시 내용의 일정한 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브의 부분적 횡단면적 정면도이다.
도 2는 명료함을 위해서 밸브만을 도시한 도 1의 섹션 2에서 취한 횡단면적인 입면도이다.
도 3은 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 부재를 도시한 도 2의 지역 3에서 취한 횡단면적인 입면도이다.
도 4는 밸브 개방 위치에서 밸브 부재를 도시한 도 3과 유사한 횡단면적인 입면도이다.
도 5는 일정한 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브의 다른 양태의, 도 2와 유사한 횡단면적인 입면도이다.
도 6은 일정한 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브의 다른 양태의, 도 5와 유사한 횡단면적인 입면도이다.
도면들 중 몇몇을 통해서, 상응하는 참조 번호들은 상응하는 부분들을 나타낸다.

이제, 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들을 보다 전반적으로 설명할 것이다.

도 1을 참조하면, 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 밸브 부재 부분(14)에 연결된 솔레노이드 부분(12)을 포함한다. 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 결합 부재(18)를 이용하여 매니폴드(16)에 해제가능하게 연결되고, 상기 결합 부재(18)는, 예를 들어, 렌치와 같은 공구에 의한 접촉을 위해서 구성된 복수의 면들을 가질 수 있고, 상기 공구는, 결합 부재(18)를 매니폴드(16)의 외부 외측 벽(20)과 직접적으로 접촉하도록 변위시키기 위해서, 솔레노이드 부분(12)으로 축방향 토크가 인가될 수 있게 한다. 솔레노이드 부분(12)은 매니폴드(16)의 부분적으로 나사산을 가지는 보어(24)의 암놈형 나사산으로 나사식으로 수용되고 결합되는 복수의 본체 나사산들(22)을 포함한다.

밸브 부재 부분(14)은 솔레노이드 부분(12)과 접촉지지되는(abut) 제 1 밸브 부재 슬리브(26)를 가지는 본체(25)를 포함한다. 제 1 밸브 부재 슬리브(26) 및 솔레노이드 부분(12)의 추가적인 일체형으로 연결된 비-나사산형 부분(27) 모두가, 매니폴드(16) 내에 생성되고 그리고 나사산형 보어(24)의 보어 길이방향 축(35)과 공통-축방향으로 정렬된 제 1 매니폴드 보어(28) 내에 수용된다. O-링 또는 D-링과 같은, 제 1 본체 밀봉 부재(30)가 제 1 밸브 부재 슬리브(26)의 외주방향 슬롯(31) 내에 수용되고 그리고 제 1 매니폴드 보어(28)의 내측 보어 벽과의 접촉으로 인한 탄성 변형에 의해서 유체 경계를 생성한다.

밸브 부재 부분(14)은 도한 제 2 밸브 부재 슬리브(32)를 일체로 포함하고, 상기 제 2 밸브 부재 슬리브는 매니폴드의 제 2 매니폴드 보어(34) 내에 슬라이딩식으로 수용된다. 제 1 및 제 2 매니폴드 보어들(28, 34) 모두가 보어 길이방향 축(35)에 대해서 동축적으로 정렬된다. 매니폴드(16) 내에 수용될 때, 솔레노이드 부분(12) 및 밸브 부재 부분(14) 모두를 포함하는 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 보어 길이방향 축(35)에 대해서 동축적으로 정렬된다. 제 1 밸브 부재 슬리브(26)와 유사하게, 제 2 밸브 부재 슬리브(32)가 또한, 제 2 밸브 부재 슬리브(32)의 밀봉 홈 또는 외주방향 슬롯(37) 내에 배치되는, O-링 또는 D-링과 같은 제 2 본체 밀봉 부재(36)를 포함한다. 제 2 본체 밀봉 부재(36)는 제 2 매니폴드 보어(34)의 내측 보어 벽과의 접촉으로 인한 탄성 변형에 의해서 유체 경계를 생성하고, 그에 의해서, 매니폴드(16) 내에 각각 생성되는, 유체 공급 통로(38) 및 유체 배출 통로(40) 사이에 유체 경계를 추가적으로 생성한다.

밸브 부재 부분(14)은, 매니폴드(16)의 제 2 매니폴드 보어(34) 내에 자유롭게 수용되는 밸브 부재 부분(14)의 자유 단부를 형성하는 제 3 밸브 부재 슬리브(42)를 일체로 더 포함한다. 제 3 밸브 부재 슬리브(42)는 또한 보어 길이방향 축(35)에 대해서 동축적으로 정렬된다. 밸브 부재 부분(14)의 설치된 위치 내의 제 3 밸브 부재 슬리브(42)가 보어 단부 벽(46)에 근접하여 배치되나, 상기 제 3 밸브 부재 슬리브(42)와 보어 단부 벽(46) 사이에 간극 갭(44)을 제공하고, 상기 간극 갭을 통해서 유체 배출 통로(40)가 생성되고, 그에 의해서 유체 배출 통로(40)를 통해서 유체 배출이 제 3 밸브 부재 슬리브(42)를 통과하도록 허용한다.

솔레노이드 밸브 조립체(10)는 또한 솔레노이드 부분(12)으로부터 연장하는 전기 연결 부분(48)을 포함한다. 전기 연결 부분(48)은 전력을 솔레노이드 부분(12)으로 공급하는 전력 공급 연결을 제공한다. 와이어링 또는 와이어링 하니스(wiring hrness)(미도시)가 전기 연결 부분(48)에 일반적으로 연결되고 그리고 전원(미도시)으로 루트 연결된다.

도 2를 그리고 다시 도 1을 참조하면, 밸브 부재 부분(14)의 상응하는 나사산들(51)에 의해서 나사식으로 결합되는 솔레노이드 부분(12)의 복수의 내부 본체 나사산들(50)을 이용하여, 밸브 부재 부분(14)이 솔레노이드 부분(12)에 대해서 해제가능하게 나사식으로 결합되고, 상기 내부 본체 나사산(50)은 상기 솔레노이드 부분(12)의 본체 연장부(52) 상에 생성된다. 밸브 부재(53)가 밸브 부재 부분(14) 내에 축방향을 따라 슬라이딩식으로 배치되고 그리고 솔레노이드 부분(12) 내로 부분적으로 연장한다. 도시된 밸브 폐쇄 위치에서, 압축 스프링과 같은 편향 부재(54)가, 밸브 부재(53)를 제 1 변위 방향("A")으로 편향시키기 위해서 계속적으로 작용하는 편향력을 제공한다. 밸브 부재(53)를 밸브 개방 위치로 이동시키기 위해서, 솔레노이드 부분(12)이 에너지화되고, 그에 의해서 편향 부재(54)를 압축하는 반대의 제 2 변위 방향("B")으로 밸브 부재(53)를 변위시킨다. 편향 부재(54)의 압축은, 솔레노이드 부분(12)이 탈-에너지화될 때, 제 1 변위 방향("A")을 따라서 밸브 부재(53)를 밸브 폐쇄 위치로 복귀시키기 위한 저장 에너지를 제공한다.

편향 부재(54)는 편향 부재 챔버(55) 내에 배치된다. 편향 부재(54)는 밸브 부재(53)의 쇼울더(56)의 각각과 솔레노이드 부분(12) 내에 슬라이딩식으로 수용되는 부싱(58) 사이에 배치된다. 편향 부재 챔버(55)가 본체(25)의 내부 대면 측부(59) 상에서 솔레노이드 부분(12)의 본체 연장부(52)에 근접하여 위치된다. 밸브 부재 변위 중에, 부싱(58)이 또한 밸브 부재(53)의 일부를 슬라이딩으로 수용하고 그리고 축방향으로 안내한다.

밸브 부재(53)는, 예를 들어, 오버-몰딩(over-molding) 프로세스 중에 밸브 부재(53)의 외경에 대해서 고정되는 폴리머계 재료 또는 고무와 같은, 신축적인 탄성 재료로 제조된, 탄성 밸브 요소(60)를 더 포함한다. 탄성 밸브 요소(60)는 몰딩 중에 성형되거나 가공에 의해서 성형되어 밸브 요소 제 1 측부(62)를 제공한다. 밸브 폐쇄 위치에서, 밸브 요소 제 1 측부(62)가 본체(25)의 외주방향 제 1 밸브 안착부(64)와 직접적으로 접촉하여, 본체(25)의 유입구 포트(66)에 존재하는 공기와 같은 가압 유체가 제 1 밸브 안착부(64)와 밸브 배출구 포트(70) 사이에 배치된 제 1 유체 공동(68)으로 진입하는 것을 실질적으로 방지한다. 밸브 폐쇄 위치에서, 탄성 밸브 요소(60)의 밸브 요소 제 2 측부(74)와 제 2 밸브 안착부(76) 사이에 생성된 개방 통로(72)에서 가압 유체가 본체(25)로 진입한다. 그에 의해서, 유입구 포트(66)에서의 가압 유체가 본체(25)의 제 2 유체 공동(78)으로 진입할 수 있고, 상기 본체(25)의 제 2 유체 공동(78)은 탄성 밸브 요소(60)와 솔레노이드 부분(12) 사이에서 본체(25) 내에 배치된다. 제 2 유체 공동(78)은, 밸브 부재(53)와 본체(25)의 내측 벽(82) 사이에 탄성 밀봉을 생성하는, 상기 탄성 밸브 요소(60)와 상기 밸브 부재(53)의 쇼울더(56) 사이에 배치된, O-링 또는 D-링과 같은, 밸브 부재 제 1 밀봉 부재(80)에 의해서 경계 지어진다.

밸브 부재(53)가 제 1 변위 방향("A") 또는 제 2 변위 방향("B")으로 신속하게 슬라이딩할 수 있게 허용하기 위해서 밸브 부재(53) 상에 작용하는 압력 힘들을 신속하게 균등화하기 위해서, 밸브 부재(53)는, 전이 영역(86) 및 보다 작은 직경의 관통 통로(88)를 통해서 밸브 부재(53)의 제 1 단부의 개구부(90)로 일정하게 유체 소통하는 축방향 압력 균등화 통로(84)를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따라서, 압력 균등화 통로(84), 전이 영역(86), 및 관통 통로(88)가 보어 길이방향 축(35)에 대해서 각각 동축적으로 정렬된다.

그에 따라, 압력 균등화 통로(84) 및 관통 통로(88)가 밸브 부재(53) 전체를 통해서 함께 연장한다. 개구부(90)에 대한 압력 균등화 통로(84)의 대향하는 또는 제 2의 단부에서, 압력 균등화 통로(84)가 피스톤 챔버(92) 내로 개방된다. 피스톤 챔버(92)는 밸브 부재(53)의 단부에 생성된 피스톤(94)을 슬라이딩식으로 수용한다. 피스톤 챔버(92)는 본체(25)의 자유 단부를 규정하는 실린더 헤드(96) 내에 생성된다. O-링 또는 D-링과 같은, 밸브 부재 제 2 밀봉 부재(98)가 제공되어, 피스톤(94)과 피스톤 챔버(92)의 내측 벽(100) 사이에 슬라이딩 유체 밀봉을 생성하는 한편, 피스톤 챔버(92) 내의 피스톤(94)의 슬라이딩 이동을 허용한다.

밸브 부재 전기자(armature) 부분(102)이 또한 밸브 부재(53)와 일체로 제공되고, 상기 전기자 부분(102)은 밸브 부재(53)의 제 2 단부를 형성하는 피스톤(94) 및 제 1 단부를 형성한다. 몇몇 실시예들에 따라서, 밸브 부재(53)를 통해서 연결 접합부가 필요하지 않도록 가공된 또는 형성된 재료의 단일의 균일한 피스로 전기자 부분(102) 및 피스톤(94)을 포함하는 밸브 부재(53)가 생성된다. 전기자 부분(102)은 평면형 단부 면(104)을 포함한다. 전기자 부분(102)은, 솔레노이드 부분(12)이 에너지화될 때, 유지된 폴 피스(pole piece)(106)를 향해서 자기적으로 끌어 당겨진다. 밸브 폐쇄 위치에서, 갭(108)이 전기자 부분(102)의 단부 면(104)과 폴 피스(106) 사이에 수직으로(normally) 제공되어, 폐쇄 위치와 개방 위치 상에서 밸브 부재(53)가 이동할 수 있게 허용하는 필요 거리를 제공한다.

도 1 및 2를 계속 참조하면, 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 도시된 밸브 폐쇄 위치에 있을 때, 유입구 포트(66)에서의 실질적으로 오염물질이-없는 가압 유체가 제 2 유체 공동(78) 내로 진입하고 그리고 가압하며, 상기 제 2 유체 공동은 제 1 밀봉 부재(80)에 의해서 밀봉된다. 유입구 포트(66)에서 제공되는 시스템 압력을 가지는 제 2 유체 공동(78) 내의 연속적으로 가압된 조건이 압력 균등화 통로(84), 편향 부재 챔버(55) 및 솔레노이드 부분(12)의 솔레노이드 구성요소들로부터 격리된다.

밸브 부재(53)의 제 1 변위 방향("A") 또는 제 2 변위 방향("B")을 따른 슬라이딩 이동 중에 밸브 부재(53)의 축방향 정렬을 유지하는 것을 돕기 위해서, 밸브 부재 전기자 부분(102)이 부싱(58) 내에 슬라이딩식으로 배치된다. 밸브 부재(53)를 밸브 폐쇄 위치로부터 멀리 이동시키기 위해서, 전기 에너지가 솔레노이드 부분(12)으로 제공되어, 전기자 부분(102)을 통해서 자기적으로 작용하고 전기자 부분(102)을 끌어 당기는 폴 피스(106)를 통한 자기장을 생성한다. 자기장이 폴 피스(106)를 통해서 인가될 때, 밸브 부재(53)는, 전기자 부분(102)의 단부 면(104)이 폴 피스(106)에 접촉하거나 근접할 때까지, 제 2 변위 방향("B")으로 자기적으로 변위되고, 그에 의해서 갭(108)을 감소시키거나 폐쇄한다. 이 시점에서, 탄성 밸브 요소(60)의 밸브 요소 제 2 측부(74)가 제 2 밸브 안착부(76)와 접촉하고, 그에 의해서 유입구 포트(66)에서의 가압 유체를 제 2 유체 공동(78)으로부터 격리시킨다. 가압 유체가 제 2 유체 공동(78) 내에서 실질적으로 유지될 것이고, 이는 밸브 배출부에서의 오염물질들이 솔레노이드 구성요소들에 도달하는 것을 지속적으로 경감시킨다는 것을 예상할 수 있을 것이다.

밸브 부재(53)의 축방향 변위를 추가적으로 보조하기 위해서, 밸브 부재 전기자 부분(102)이, 부싱(58)으로부터 축방향으로 연장하는 부싱 슬리브(110) 내에서 슬라이딩식으로 수용된다. 간극 갭이 부싱 슬리브(110)와 밸브 부재 전기자 부분(102) 사이에서 유지된다. 부싱 슬리브(110)가 솔레노이드 부분(12) 내에 배치된 코일 유지부(112) 내에서 슬라이딩식으로 수용된다. 코일 유지부(112)는, 에너지화될 때 폴 피스(106)를 통해서 자기장을 유도하는 전기 와이어의 권선으로서 코일(114)을 제공한다. 솔레노이드 부분(12)의 본체 헤드(107) 내에 나사식으로 수용된 폴 피스 나사산들(116)에 대해서 폴 피스(106)를 회전시키는 것에 의해서, 폴 피스(106)의 축방향 위치가 조정될 수 있다. 폴 피스(106)의 축방향 변위는, 솔레노이드 밸브(10)의 폐쇄 또는 개방 시간을 제어하기 위해서, 그리고 또한 솔레노이드 밸브 조립체(10)의 동작 수명 중에 탄성 밸브 요소(60)의 마모를 추가적으로 조정하기 위해서, 조작자가 갭(108)의 폭을 조정할 수 있게 허용한다.

탄성적 이격부재(118)가 부싱(58)과 본체(25)의 단부 사이에 배치된다. 탄성적 이격부재(118)가 규정된 슬롯 또는 공동 내에 수용되지 않고, 본체(25)와 부싱(58) 사이의 탄성적인 리바운드(rebound) 부재로서 작용하도록 자유롭게 배치된다. 탄성적 이격부재(118)는 또한, 본체(25)와 부싱(58) 모두에 의해서 접촉될 때, 본체(25)와 부싱(58) 사이에서 부가적인 밀봉 능력을 제공한다. 몇몇 양태들에 따라서, 적어도 하나의 커넥터 핀(120)이 전기 연결 부분(48) 내에 제공되어, 코일(114)로 전기 에너지를 제공한다. 커넥터 핀(120)은, 커넥터 핀(120)을 그 주변 분위기로부터 추가적으로 절연시키는 전기 커넥터(미도시)를 마찰적으로 수용하도록 크기가 결정된 커넥터 공동(122) 내에 배치된다. 커넥터 핀(120)을 통해서 코일(114)로 전기 에너지가 제공될 때, 폴 피스(106)를 통해서 생성된 자기장이 밸브 부재 전기자 부분(102)을 끌어 당기고 그에 의해서 밸브 부재(53)를 제 2 변위 방향("B")으로 변위시키고, 그러한 변위는 유입구 포트(66)와 밸브 배출구 포트(70) 사이의 밸브 부재 부분(14)을 통한 유동 경로를 개방한다.

솔레노이드 밸브 조립체(10)의 동작적 이용 중에, 물과 같은 가압 유체로 매니폴드(16)의 배출 통로(40)를 백-플러시(back-flush)하는 것일 일반적이다. 이러한 백 플러시 동작은, 매니폴드(16) 내의 오염물질들이 밸브 배출구 포트(70) 내로 진입하도록 유도하는 작용을 하고, 그러한 오염물질은 최종적으로 솔레노이드 밸브 조립체(10)의 솔레노이드 구성요소들을 향해서 이동될 수 있을 것이다. 매니폴드(16)의 유체 배출 통로(40) 내에 존재할 수 있는 오일 또는 미립자 물질과 같은 오염물질들이 밸브 배출구 포트(70) 내로 진입하는 것을 추가적으로 완화시키기 위해서, 가압 유체의 연속적인 브리드 유동이 밸브 배출구 포트(70)를 빠져나간다. 브리드 유동은, 밸브 부재(53)가 밸브 개방 위치에 있을 때 발생되는, 가압 유체의 전체 유동의 소정 백분율(a percentage)이다. 그에 따라, 오염물질들이 유체 공동(68) 및/또는 압력 균등화 통로(84)로 진입하는 것이 방지되고 그리고 솔레노이드 구성요소들에 도달하는 것이 방지된다. 브리드 유동을 제공하기 위해서, 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 연속적으로 가압되는 브리드 포트(124)를 포함한다. 시스템 백 플러싱 동작 중에, 솔레노이드 밸브 조립체(10)가 밸브 폐쇄 위치에 있을 것이다. 본체(25)의 유입구 포트(66)에서의 실질적으로 청정한 가압 유체가 브리드 포트(124)를 통해서 유체 공동(68) 내로 연속적으로 브리딩되고, 그리고 밸브 배출구 포트(70)를 통해서 외부로 유동하며, 그에 의해서 밸브 배출구 포트(70)로부터 외측으로 가압 유체의 연속적인 외측방향 브리드 유동을 제공한다.

도 3 및 도 1-2를 다시 참조하면, 브리드 포트(124)를 이용하는 가압 유체의 유동 경로들은 다음과 같다. 밸브 유입구 포트(66)에서의 가압 유체가 탄성 밸브 요소(60)의 밸브 요소 제 2 측부(74)와 폐쇄 위치의 제 2 밸브 안착부(76) 사이에 생성된 개방된 제 1 유동 통로(126)를 통해서 자유롭게 이동한다. 브리드 포트(124) 내로의 유동에 앞서서, 제 2 매니폴드 보어(34) 내의 제 1 및 제 2 본체 밀봉 부재들(30, 36)에 의해서 그리고 또한 매니폴드(16)의 제 2 보어(34)의 내측 벽(127)에 의해서 그리고 본체(25)의 외측 벽(129)에 의해서 형성된 범위들을 가지는 매니폴드 공동(128)을 통해서 가압 유체가 유동한다. 브리드 포트(124)는 제 1 밸브 안착부(64)와 제 2 본체 밀봉 부재(36) 사이에 위치되는 본체(25)의 부분에서 밸브 부재 부분(14)의 본체(25)를 통해서 생성된다. 밸브 부재(53)가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때 가압 유체의 연속적인 유동을 허용하도록, 브리드 포트(124)의 직경("C")이 선택된다. 가압 유체가 매니폴드 공동(128)으로 진입하고 그리고 후속하여 브리드 포트(124)를 통해서 내측으로 그리고 제 1 밸브 안착부(64)와 밸브 배출구 포트(70) 사이에서 밸브 본체(25) 내에 형성된 제 1 유체 공동(68) 내로 유동한다. 또한, 제 1 유체 공동(68)이 밸브 부재(53)와 본체(25)의 내측 벽(130) 사이에서 경계 지어진다. 유체 공동(68)으로 진입하는 압력 유체의 브리드 유동이 밸브 배출구 포트(70)를 충진하고 그리고 연속적인 외측 유동 방향("D")을 따라서 밸브 배출구 포트(70)를 빠져나간다. 그에 따라, 백 플러싱 동작 중에도, 외측 유동 방향("D")을 다른 가압 유체의 연속적인 배출구 유동에 의해서, 오염물질들이 배출구 포트(70) 내로 진입하는 것이 실질적으로 방지된다.

도 4 및 다시 도 1-3을 참조하면, 밸브 부재(53)가 제 2 변위 방향("B")을 따라서 밸브 개방 위치까지 후속하여 변위되는 것을 도시한다. 전술한 바와 같이, 밸브 부재(53)를 변위시키기 위해서, 코일(114)이 에너지화되고, 그에 의해서 폴 피스(106)를 통해서 자기장을 생성하고, 그러한 자기장은 전기자 부분(102)을 그에 따라 밸브 부재(53)를 제 2 변위 방향("B")을 따라서 폴 피스(106)를 향해서 자기적으로 끌어 당긴다. 밸브 개방 위치에서, 밸브 요소 제 2 측부(74)가 제 2 밸브 안착부(76)와 직접적으로 접촉하고, 그에 따라 개방된 제 2 유동 통로(132)가 밸브 요소 제 1 측부(62)와 제 1 밸브 안착부(64) 사이에 생성된다. 그에 따라, 가압 유체가 제 2 유동 통로(132)를 통해서 유체 공동(68) 내로 유동하고 밸브 배출구 포트(70)를 통해서 외부로 유동한다. 제 2 유동 통로(132)의 유동 면적("E")이 브리드 포트(124)의 직경("C")에 의해서 형성되는 유동 면적("F") 보다 상당히 더 크고, 그에 따라 유체가 적은 저항의 경로를 취하기 때문에, 밸브 부재(53)가 밸브 개방 위치에 있을 때, 가압 유체는 브리드 포트(124)를 통해서 유동하지 않거나 거의 유동하지 않는다.

보다 큰 또는 보다 적은 브리드 유동을 제공하기 위해서, 브리드 포트(124)의 직경("D")이 상이한 밸브 디자인들 사이에서 다를 수 있을 것이다. 브리드 유동은 또한 시스템 동작 압력의 증가 또는 감소에 따라서 달라질 것이다. 이러한 특징들은 밸브 크기, 밸브에 의해서 제어되는 유체, 필요한 밸브 동작 또는 사이클 시간, 시스템 압축기들의 크기/동작 압력, 등과 같은 매개변수들을 기초로 미리 결정될 것이다. 또한, 비록 여기에서 예시적인 가압 유체로서 공기가 규정되어 있지만, 본원 개시 내용의 밸브 디자인들은 또한, 액체 또는 기체 상태들을 포함하는, 다른 유체들을 위해서도 이용될 수 있다.

도 5 및 다시 도 1-4를 참조하면, 추가적인 양태들에 따라서, 솔레노이드 밸브 조립체(134)가 솔레노이드 밸브 조립체(10)로부터 수정되었고, 그에 따라 그 차이들만을 추가적으로 설명할 것이다. 솔레노이드 밸브 조립체(134)는 피스톤 챔버(92')와 일정하게 유체 소통하는 축방향 압력 균등화 통로(84')를 포함하는 슬라이딩 밸브 부재(138)를 가지는 밸브 부재 부분(136)을 포함하나, 상기 축방향 압력 균등화 통로는 2개의 측부 연장 통로들만을 포함하도록 수정된다. 제 1 측부 연장 통로(140)는 압력 균등화 통로(84')로부터 수직으로 연장하고 그리고 제 2 유체 공동(78') 내로 개방된다. 제 2 측부 연장 통로(142)는 압력 균등화 통로(84')로부터 수직으로 연장하고 압력 균등화 통로(84')와 소통하고, 그리고 편향 부재 챔버(55') 내로 개방된다. 그에 따라, 밸브가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때, 일반적으로 유입구 포트(66')에서의 가압 유체가 압력 균등화 통로(84'), 피스톤 챔버(92'), 편향 부재 챔버(55'), 및 갭(108') 내에 존재할 것이고, 그에 따라 솔레노이드 부분(12)의 솔레노이드 구성요소들을 가압할 것이다. 브리드 포트(124')가 브리드 포트(124)와 유사하게 기능하여, 배출구 포트(70') 외부로의 가압 유체의 연속적인 유동을 제공할 것이다.

도 6 및 다시 도 5를 참조하면, 추가적인 양태들에 따라서, 솔레노이드 밸브 조립체(144)가 솔레노이드 밸브 조립체(134)로부터 수정되고, 그에 따라 차이점들 만을 추가적으로 설명할 것이다. 솔레노이드 밸브 조립체(144)는, 갭(108')에 대한 보다 작은 직경의 관통 통로(88') 및 전이 영역(86')을 통해서 일정하게 유체 소통되는 축방향 압력 균등화 통로(84')를 포함하는 슬라이딩 밸브 부재(148)를 가지는 밸브 부재 부분(146)을 포함하나, 상기 축방향 압력 균등화 통로는 하나의 측부 연장 통로만을 포함하도록 밸브 부재(138)로부터 수정되었다. 제 1 측부 연장 통로(140')는 압력 균등화 통로(84')로부터 수직으로 연장하고 그리고 유체 공동(78') 내로 개방된다. 솔레노이드 밸브 조립체(134)의 제 2 측부 연장 통로(142)는 밸브 부재(148)로부터 생략되었다. 압력 균등화 통로(84')는, 도 2를 참조하여 설명된 밸브 부재 전기자 부분(102)과 부싱 슬리브(110) 사이에서 유지되는 간극 갭을 통해서 편향 부재 챔버(55')와 직접적으로 소통한다. 그에 따라, 밸브가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때, 일반적으로 유입구 포트(66')에서의 가압 유체가 압력 균등화 통로(84'), 피스톤 챔버(92'), 및 갭(108') 내에 존재할 것이고, 그에 따라 솔레노이드 부분(12)의 솔레노이드 구성요소들을 가압할 것이다. 브리드 포트(124')가 브리드 포트(124)와 유사하게 기능하여, 배출구 포트(70') 외부로의 가압 유체의 연속적인 유동을 제공할 것이다.

몇몇 양태들을 참조하면, 연속적인 가압 유체 브리드 유동을 제공하는 브리드 포트(124)를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브(10)가 솔레노이드 부분(12)을 더 포함한다. 밸브 부재 부분(14)이 솔레노이드 부분(12)에 연결된다. 밸브 부재 부분(14)이 본체(25)를 가지고, 상기 본체는 제 1 및 제 2 밸브 안착부들(64, 76), 그리고 배출구 포트(70)를 포함한다. 밸브 부재(53)가 제 1 및 제 2 밸브 안착부들(64, 76) 사이에 배치된 밸브 요소(60)를 가지는 본체(25) 내에 슬라이딩식으로 배치된다. 상기 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부(64)와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트(124)가 상기 제 1 밸브 안착부(64)와 상기 밸브 배출구 포트(70) 사이에서 상기 본체(24) 내에 형성되고, 상기 브리드 포트를 통해서, 밸브 폐쇄 위치에서, 밸브 본체 유입구 포트(66)에 존재하는 브리드 유동을 상기 배출구 포트(70)로 계속적으로 유동시킨다.

추가적인 실시예들에 따라서, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템(10)이 코일(114)을 가지는 솔레노이드 부분(12)을 포함한다. 밸브 부재 부분(14)이 상기 솔레노이드 부분(12)에 연결된다. 상기 밸브 부재 부분(14)이 본체(25)를 가지고, 상기 본체는 제 1 및 제 2 밸브 안착부들(64, 76); 상기 제 1 밸브 안착부(64)와 밸브 배출구 포트(70) 사이에 배치된 제 1 공동(68)을 포함한다. 상기 본체(25) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 밸브 부재(53)는 상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들(64, 76) 사이에 배치된 탄성 밸브 요소(60)를 구비한다. 상기 탄성 밸브 요소(60)는, 상기 제 1 밸브 안착부(64)와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성한다. 브리드 포트(124)가 상기 제 1 밸브 안착부(64)와 상기 밸브 배출구 포트(70) 사이에서 상기 본체(25) 내에 형성되고 그리고 상기 제 1 공동(68) 내로 개방되어 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제 2 밸브 안착부(76)에 존재하는 가압 유체가 상기 밸브 배출구 포트(70)를 통해서 계속적으로 외부로 유동하도록 하는 유동 경로를 제공한다.

당업자가 이러한 개시 내용을 완전히 이해하도록 그리고 범위가 당업자에게 전체적으로 전달되도록, 예시적인 실시예들이 제공되었다. 본원 개시 내용의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해서, 특별한 성분들, 장치들, 및 방법들의 예들과 같은 수많은 특별한 상세 내용들이 기술되었다. 당업자는, 그러한 특별한 상세 내용들이 반드시 채택되어야 하는 것이 아니고, 예시적인 실시예들이 많은 다른 형태들로 실현될 수 있고, 그리고 개시 내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것을 명확하게 이해할 것이다. 일부 예시적인 실시예들에서, 주지의 프로세스, 주지의 장치 구조들, 및 주지의 기술들을 구체적으로 설명하지 않는다.

여기에서 사용된 기술적 용어는 단지 특별한 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이고 그리고 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다. 여기에서 사용된 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 문맥에서 달리 명확하게 나타내지 않는 한, 복수 형태도 포함하는 것으로 의도된 것이다. "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "구비한다(includes)", 및/또는 "구비하는(including)"라는 용어는 포괄적인 것이고 그에 따라 기술된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 성분들을 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 성분들, 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아님을 이해할 수 있을 것이다. 실시의 순서로서 특별하게 표시되어 있지 않은 경우에, 여기에서 설명된 방법 단계들, 프로세스들, 및 동작들이, 설명된 또는 도시된 특별한 순서로 반드시 실시될 것을 요구하는 것으로 해석되지 않아야 할 것이다. 또한, 부가적인 또는 대안적인 단계들이 채용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에", "에 결합된, "에 연결된", 또는 "에 커플링된" 것으로 언급될 때, 그러한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층에 대해서 직접적으로 그 상부에 위치되고, 연결되고, 또는 커플링된 것일 수 있고, 또는 개재 요소들 또는 층들이 존재할 수 있을 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 또는 층 "상에 직접적으로 위치된", "직접적으로 연결된", 또는 "직접적으로 커플링된" 것으로 언급될 때, 개재된 요소들 또는 층들이 존재하지 않을 것이다. 요소들 사이의 관계를 설명하기 위해서 이용된 다른 단어들이 유사한 방식으로 해석되어야 할 것이다(예를 들어, "사이에" 대 "직접적으로 그 사이에", "인접한" 대 "직접적으로 인접한" 등). 여기에서 사용된 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 하나 또는 둘 이상의 연관된 나열 항목들 중 임의의 또는 모든 조합들을 포함한다.

비록 제 1, 제 2, 제 3, 등과 같은 용어들이 여기에서 여러 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해서 사용되어 있을 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들, 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 의해서 제한되지 않아야 할 것이다. 이러한 용어들은 단지 하나의 요소, 성분, 영역, 층, 및/또는 섹션을 다른 요소, 성분, 영역, 층, 및/또는 섹션으로부터 구분하기 위해서 사용된 것이다. 문맥에 의해서 명확하게 표시되지 않은 경우에, "제 1", "제 2", 및 다른 수치적 용어들과 같은 용어들은, 여기에서 사용될 때, 시퀀스 또는 순서를 암시하지 않는다. 그에 따라, 예시적인 실시예들의 교시내용으로부터 벗어나지 않고도, 제 1의 요소, 성분, 영역, 층, 및/또는 섹션이 제 2의 요소, 성분, 영역, 층, 및/또는 섹션의 용어로서 지칭될 수 있을 것이다.

"내부", "외부", "아래쪽", "아래", "하부", "위쪽", 및 "상부", 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은, 도면들에 도시된 바와 같이, 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 관계를 설명하기 위한 설명의 용이성을 위해서 여기에서 사용된 것일 수 있을 것이다. 공간적인 상대적 용어들은, 도면들에 도시된 배향에 더하여, 사용 또는 동작 중의 장치의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된 것임을 이해하여야 할 것이다. 예를 들어, 만약 도면들 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소들 또는 피쳐들 "아래에" 또는 "아래쪽에" 있는 것으로 기술된 요소들은 다른 요소들 또는 피쳐들의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래의 배향 모두를 포함할 수 있을 것이다. 장치가 달리(90도 회전된 또는 다른 배향들로) 배향될 수 있을 것이고 그리고 여기에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명들이 그에 따라 해석될 수 있을 것이다.

실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명의 목적들을 위해서 제공된 것이다. 그러한 설명은 배타적인 것으로 또는 개시 내용을 제한하는 것으로 의도된 것이 아니다. 특별한 실시예들의 개별적인 요소들 또는 특징들이 일반적으로 해당되는 특별한 실시예로 제한되지 않을 것이고, 적용가능한 경우에, 비록 구체적으로 도시되거나 설명되지 않았더라도, 상호교환될 수 있고 그리고 선택된 실시예에서 이용될 수 있을 것이다. 동일한 것이 또한 많은 방식들로 변경될 수 있을 것이다. 그러한 변경들은 개시 내용으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 그리고 그러한 모든 수정들이 개시 내용의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된 것이다.

Claims

연속적인 가압된 유체 브리드 유동을 제공하는 브리드 포트를 가지는 솔레노이드 동작형 밸브로서:
솔레노이드 부분;
상기 솔레노이드 부분에 연결되는 밸브 부재 부분으로서, 상기 밸브 부재 부분이 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 그리고 배출구 포트를 포함하는 본체를 구비하는, 밸브 부재 부분;
상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 밸브 요소를 구비하는 상기 본체 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 밸브 부재로서, 상기 밸브 부재는 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성하는, 밸브 부재; 및
상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 포트 사이에서 상기 본체 내에 생성된 브리드 포트로서, 상기 브리드 포트를 통해서 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 본체 유입구 포트에 존재하는 가압된 유체의 브리드 유동이 배출구 포트로 계속적으로 유동하는, 브리드 포트를 포함하는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 본체가 상기 제 1 밸브 안착부와 상기 배출구 포트 사이의 제 1 유체 공동을 포함하고, 그리고 상기 브리드 유동의 유동 경로가 상기 밸브 요소와 상기 제 2 밸브 안착부 사이의 제 1 유동 공간, 상기 브리드 포트를 통한, 그리고 제 1 유체 공동을 통한 상기 밸브 배출구 포트까지를 포함하고, 그에 의해서 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 부재로 가압 유체의 일정한 유동이 배출구 포트를 통해서 유지되는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 브리드 포트가 상기 제 1 유체 공동 내로 개방되는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 본체가 상기 제 2 밸브 안착부와 상기 솔레노이드 부분 사이에 배치된 제 2 유체 공동을 포함하고, 그리고 상기 가압 유체의 유동 경로가, 상기 브리드 포트로 진입하기에 앞서서, 상기 제 2 유체 공동을 통한 유동을 포함하는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 유체 공동이, 상기 밸브 부재와 상기 본체의 내측 벽 사이의 탄성 밀봉을 생성하는 밸브 부재의 쇼울더와 상기 밸브 요소 사이에 배치된 밸브 부재 제 1 밀봉 부재에 의해서 경계 지어지는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 밸브 부재는, 상기 솔레노이드 부분 내의 솔레노이드 코일의 동작에 의해서 폐쇄 위치로부터 멀리 반대로 변위될 때, 상기 밸브 요소를 상기 제 2 밸브 안착부와 직접적으로 접촉되게 배치하여, 밸브 개방 위치를 규정하고, 상기 밸브 개방 위치에서, 상기 가압 유체가 상기 밸브 요소와 상기 제 1 밸브 안착부 사이에 생성된 제 2 유체 통로를 통해서 유동하고, 상기 제 2 유체 통로가 상기 브리드 포트의 유동 면적 보다 더 큰 유동 면적을 가지는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브 개방 위치 및 밸브 폐쇄 위치 모두에서 가압 유체로부터 격리되는 밸브 부재의 길이 전체를 통해서 연장하는 압력 균등화 통로를 더 포함하는, 솔레노이드 동작형 밸브.
제 7 항에 있어서,
상기 압력 균등화 통로와 편향 부재 챔버 사이의 유체 소통을 제공하는 챔버 연결 통로를 더 포함하고, 상기 편향 부재 챔버는 상기 밸브 부재를 밸브 폐쇄 위치로 편향시키도록 계속적으로 작용하는 편향 부재를 구비하는, 솔레노이드 동작형 밸브.
압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브로서:
코일을 가지는 솔레노이드 부분;
솔레노이드 부분에 연결되고 본체를 포함하는 밸브 부재 부분으로서, 상기 본체가:
제 1 및 제 2 밸브 안착부들; 및
상기 제 1 밸브 안착부와 밸브 배출구 포트 사이에 배치된 제 1 공동을 포함하는, 밸브 부재 부분;
상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 탄성 밸브 요소를 가지는 상기 본체 내에 슬라이딩식으로 배치되는 밸브 부재로서, 상기 탄성 밸브 부재는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성하는, 밸브 부재; 및
상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 배출구 포트 사이에서 상기 본체 내에 형성되고 그리고 상기 제 1 공동 내로 개방되어 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제 2 밸브 안착부에 존재하는 가압 유체가 상기 밸브 배출구 포트를 통해서 계속적으로 외부로 유동하도록 하는 유동 경로를 제공하는 브리드 포트를 포함하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 밸브 부재가:
상기 탄성 밸브 요소와 상기 밸브 부재의 쇼울더 사이에 배치된 밸브 부재 제 1 밀봉 부재로서, 상기 제 1 밀봉 부재가 상기 가압 유체가 상기 솔레노이드 부분 내로 진입하는 것을 방지하는 압력 경계를 생성하는, 밸브 부재 제 1 밀봉 부재; 및
상기 솔레노이드 부분 내에서 우세적으로(predominantly) 배치되어 밸브 부재 제 1 단부를 형성하는 일체로 연결된 전기자 부분을 더 포함하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 10 항에 있어서,
상기 밸브 부재가 밸브 부재 제 2 단부를 형성하는 피스톤을 더 포함하고, 상기 피스톤은 상기 본체의 피스톤 챔버 내에 슬라이딩식으로 배치되고, 상기 피스톤은 밸브 부재 제 2 밀봉 부재에 의해서 상기 피스톤 챔버 내에서 슬라이딩식으로 밀봉되는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 11 항에 있어서,
상기 솔레노이드 부분이:
코일; 및
폴 피스를 더 포함하고,
밸브 개방 위치에서 상기 전기자 부분과 상기 폴 피스 사이에 갭이 존재하고, 상기 전기자 부분은, 상기 코일이 에너지화될 때, 상기 폴 피스를 향해서 자기적으로 끌어 당겨져서 상기 갭을 감소시키고 그리고 상기 밸브 폐쇄 위치와 상기 탄성 밸브 요소가 상기 제 2 밸브 안착부와 직접적으로 접촉하는 밸브 개방 위치 사이에서 상기 밸브 부재를 이동시키는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 12 항에 있어서,
상기 밸브 부재 개구부를 통해서 상기 피스톤 챔버 내로 연장하고 그리고 반대로 상기 전기자 부분과 상기 폴 피스 사이의 갭 내로 연장하는 압력 균등화 통로를 더 포함하고, 상기 밸브 부재 제 1 및 제 2 밀봉 부재들에 의해서 상기 가압 유체가 상기 압력 균등화 통로로 진입하는 것이 방지되는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 9 항에 있어서,
밸브 폐쇄 위치에서 가압 유체가 상기 탄성 밸브 요소와 상기 제 2 밸브 안착부 사이의 제 1 유동 공간을 통해서, 상기 브리드 포트 내로, 상기 제 1 공동을 통해서, 그리고 상기 밸브 배출구 포트를 통해서 외부로 연속적으로 유동하여, 상기 배출구 포트를 통한 가압 유체의 일정한 외부로의 유동을 제공하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 밸브 부재가 상기 밸브 폐쇄 위치에 있을 때 상기 탄성 밸브 요소와 상기 제 2 밸브 안착부 사이에 생성되는 유동 공간을 더 포함하고, 상기 브리드 포트의 유동 면적이 상기 유동 공간의 유동 면적 보다 작은, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브.
압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템으로서:
솔레노이드 동작형 밸브; 및
매니폴드를 포함하고,
상기 솔레노이드 동작형 밸브는:
외부 나사산들을 가지는 솔레노이드 부분;
상기 솔레노이드 부분에 연결된 밸브 부재 부분으로서, 상기 밸브 부재 부분이 본체를 가지고, 상기 본체는 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 그리고 배출구 포트를 포함하는, 밸브 부재 부분;
상기 제 1 및 제 2 밸브 안착부들 사이에 배치된 탄성 밸브 요소를 가지는 본체 내에 슬라이딩식으로 배치된 밸브 부재로서, 상기 탄성 밸브 요소는, 상기 제 1 밸브 안착부와 직접적으로 접촉할 때, 밸브 폐쇄 위치를 형성하는, 밸브 부재; 및
상기 제 1 밸브 안착부와 상기 밸브 배출구 포트 사이에서 상기 본체 내에 형성되는 브리드 포트로서, 상기 브리드 포트를 통해서 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 본체 유입구 포트에 존재하는 가압된 유체의 브리드 유동이 배출구 포트로 계속적으로 유동하는, 브리드 포트를 포함하고,
상기 매니폴드가, 상기 솔레노이드 동작형 밸브를 상기 매니폴드에 결합시키기 위해서 상기 솔레노이드 부분의 외부 나사산들을 수용하는 적어도 부분적으로 나사산이 형성된 보어, 및 상기 가압 유체가 브리드 포트로 진입하기에 앞서서 통과하여 유동하는 매니폴드 공동의 하나의 범위(one extent)를 형성하는 보어 벽을 가지는 제 1 매니폴드 보어를 포함하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 본체가:
상기 제 1 밸브 안착부와 상기 배출구 포트 사이의 제 1 유체 공동; 및
상기 탄성 밸브 요소와 상기 솔레노이드 부분 사이에서 연장하는 제 2 유체 공동을 포함하고,
상기 배출구 포트는, 상기 밸브 부재가 밸브 폐쇄 위치에 있을 때, 또한 상기 제 2 유체 공동을 통해서 상기 유입구 포트와 유체 소통하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 밸브 본체의 외주방향 슬롯 내에 수용되어 상기 제 1 매니폴드 보어의 내측 보어 벽과의 접촉으로 인한 탄성 변형에 의해서 유체 경계부를 생성하는 제 1 본체 밀봉 부재를 더 포함하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 밸브 부재 부분이, 상기 매니폴드의 제 2 매니폴드 보어 내에 슬라이딩식으로 수용되는 밸브 부재 슬리브를 일체로 포함하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.
제 19 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 매니폴드 보어들 모두가 보어 길이방향 축에 대해서 동축적으로 정렬되는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 제 2 밸브 부재 슬리브의 외주방향 슬롯 내에 배치되는 제 2 본체 밀봉 부재를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 본체 밀봉 부재들은, 가압 유체가 상기 브리드 포트로 진입하기에 앞서서 통과하여 유동하는 매니폴드 공동의 대향 범위들을 생성하는, 압력 밸런스형 솔레노이드 동작형 밸브 시스템.