KR20180019797A - 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공한다. 본 발명의 솔레노이드 밸브는 내부에 안내중공부를 가지고 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되는 적어도 하나 이상의 배출 포트가 형성되는 플랜지; 상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 상기 스풀의 일단에 설치되고, 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부; 및 상기 배출 포트에 설치되어 상기 배출 포트로부터 배출되는 유체의 배출 상태를 감지하는 동작 감지 모듈을 포함할 수 있다.

Description

동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브{solenoid valve that can be checked whether the operation}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 밸브 구동시 실제 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 자동화 시스템의 작동제어는 대부분 솔레노이드를 사용하게 되는데 이러한 솔레노이드 밸브는 공압 시스템이나 유압 시스템에 주로 많이 사용되며, 통상 관내의 개폐작업과 압력 손실등의 이유로 외부로 노출되지 않게 설치되어 진다.

따라서 자동화 시스템의 페일(fail) 발생시 우선적으로 상기 솔레노이드 밸브의 작동 여부를 판단하여야 하는데 이러한 솔레노이드밸브는 외부에서 솔레노이드의 정확한 작동 여부를 확인할 수 없다는 단점이 있는 것이다. 즉, 자동화 시스템의 페일(fail) 발생시 그 원인이 솔레노이드 밸브에 있는지 또는 혹은 에어 기반 액추에이터 파트에 있는지를 확인해야 할 필요가 있는데, 솔레노이드 밸브의 이상 유무를 확인하기 위해서는 일일히 유압라인을 분해하여 안쪽에 위치한 솔레노이드 밸브의 작동여부를 확인하여야만 하였다.

따라서 관리자는 솔레노이드 밸브의 작동여부의 작동여부를 확인하기 위하여, 많은 인적자원과 시간을 투입하여 유압라인을 분해하고 그 결과를 확인하여야 하였음에 따라, 큰 손실을 감내하여만 하였던 것이다.

본 발명의 일 과제는, 작동 여부를 체크할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 과제는, 작동 여부 및 유량 체크가 가능한 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 안내중공부를 가지고 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되는 적어도 하나 이상의 배출 포트가 형성되는 플랜지; 상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 상기 스풀의 일단에 설치되고, 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부; 및 상기 배출 포트에 설치되어 상기 배출 포트로부터 배출되는 유체의 배출 상태를 감지하는 동작 감지 모듈을 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브가 제공될 수 있다.

또한, 상기 동작 감지 모듈은 상기 배출 포트로 유체 배출시 유체의 배출압에 의해 열리게 되는 스위치판; 및 상기 스위치판이 접촉되면 닫힘 신호를 멀리 떨어지면 오픈 신호를 출력하는 센서를 포함할 수 있다..

또한, 상기 동작 감지 모듈은 상기 배출 포트로 유체 배출이 차단되면 상기 스위치판을 닫힘 위치로 복귀시키기 위한 스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서는 마그네틱 센서일 수 있다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브로 인가되는 구동명령과 상기 동작 감지 모듈에서 감지된 감지 신호를 비교하여 오동작을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부에서 오동작 판단시 시각적으로 이를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 동작 감지 모듈은 상기 배출 포트로 유체 배출시 유체의 배출압에 의해 회전되는 회전체; 및 상기 회전체의 회전수를 감지하여 유량을 계측하는 유량 감지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 솔레노이드 래칭밸브를 개폐하는 구동신호가 출력될 때에 그에 연동하여 작동하지 못하는 경우가 발생하면 그것을 감지하여 오동작을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에서 제2제어포트가 오픈된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에서 제1제어포트가 오픈된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 동작 감지 모듈을 보여주는 도면이다.
도 5는 동작 감지 모듈의 다른 예를 보여주는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 솔레노이드 밸브(10)는 플랜지(100), 스풀(200), 스프링(300), 구동부(400) 그리고 동작 감지 모듈(500)을 포함할 수 있다.

구동부(400)는 코일(410)에 전류가 인가됨으로써 발생하는 전자기력에 의해 내부에 수용된 스핀들(420)을 이동시킨다. 이러한 구동부(400)의 구조는 종래의 솔레노이드 밸브의 구조와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

플랜지(100)는 중공 원통 형상으로 이루어져 구동부(400)의 일단에 결합된다. 플랜지(100)의 외주면에는 공급포트(110), 제어포트(132,134) 및 배출포트(122,124)가 형성되어 있다.

공급포트(110)는 외부의 유압공급원 또는 유량공급원에서 공급된 유체(에어)가 플랜지(100)의 내부로 주입되도록 하는 구멍으로써, 1개가 형성되어 있다.

제어포트(132,134)는 공급포트(110)를 통해 공급된 소정 압력의 유체가 액추에이터 등으로 배출되는 구멍으로써, 2개가 형성되어 있다. 이러한 제어포트는, 서로 이격되어 형성되는 제1제어포트(132)와, 제2제어포트(134)를 포함할 수 있다.

제1제어포트(132)와 제2제어포트(134)는 서로 다른 방향으로 액추에이터 등에 연결될 수 있다.

배출포트(122,124)는 플랜지(100)의 내부 잔압을 제거 즉 제어포트(132,134)에 공급된 유체(에어)를 외부로 배출하는 구멍으로써, 2개가 형성되어 있다. 이러한 배출포트(122,124)는, 공급포트(110)의 일측에 배치되는 제1배출포트(122)와, 공급포트(110)의 타측에 배치되는 제2배출포트(124)를 포함할 수 있다.

따라서, 위와 같은 포트들은 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지 하부에는 우측에서 좌측방향으로 제1배출포트(124),공급포트(110), 제2배출포트(122)가 순서로 배치되게 되며, 플랜지 상부에는 우측에서 좌측방향으로 제1제어포트(132)와 제2제어포트(134)가 배치된다.

스풀(200)은 플랜지(100)의 내부에 배치되어 스핀들(420)에 의해 직선이동한다. 보다 구체적으로, 구동부(400)의 코일(410)에 전류가 인가되면 스핀들(420)의 이동에 의해 스풀(200)은 구동부(400)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 스프링(300)을 압축시킨다.

스프링(300)은 스풀(200)을 기준으로 구동부(400)의 반대방향에 배치되어, 스풀(200)을 스핀들(420)이 배치된 구동부(400) 방향으로 탄성지지한다.

스풀(200)은 직선이동하면서 제1제어포트(132)와 제2제어포트(134) 중 어느 하나를 선택적으로 공급포트(110)와 연통시킨다. 이를 위해 스풀(200)의 외주면에는 다수개의 랜드부(210)가 이격되어 돌출 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 구동부(400)가 동작하지 않는 자유상태에서, 상기 공급포트(110)와 제2제어포트(134)는 상호 연통되고, 공급포트(110)와 제1제어포트(132)는 랜드부(210)에 의해 차단되며, 제1제어포트(132)와 제1배출포트(122)는 상호 연결된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 구동부(400)가 동작하여 스풀(200)이 스프링(300) 방향으로 이동한 상태에서, 공급포트(110)와 제1제어포트(132)는 상호 연통되고, 공급포트(110)와 제2제어포트(134)는 랜드부(210)에 의해 차단되며, 제2제어포트(134)와 제2배출포트(124)는 상호 연결된다.

한편, 제1제어포트(132)와 제2제어포트(134)에는 각각 동작 감지 모듈(500)이 설치된다. 동작 감지 모듈(500)은 해당 배출 포트로부터 배출되는 유체(에어)의 배출 상태를 감지하기 위한 것이다.

도 4는 동작 감지 모듈을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 동작 감지 모듈(500)은 배출 포트로 유체 배출시 공기압(유체의 배출압)에 의해 열리게 되는 스위치판(510) 및 스위치판(510)이 접촉되면 닫힘 신호를 출력하고, 멀리 떨어지면 오픈 신호를 출력하는 센서(520) 그리고 배출 포트로 유체 배출이 차단되면 스위치판(510)을 닫힘 위치로 복귀시키기 위한 복귀 스프링(530)을 포함할 수 있다. 여기서, 센서(520)는 마그네틱 센서일 수 있다.

동작 감지 모듈(500)은 솔레노이드 밸브로 인가되는 구동명령과 센서(520)에서 감지된 감지 신호를 비교하여 오동작을 판단하는 제어부(540)을 포함할 수 있다.

동작 감지 모듈(500)은 제어부(540)에서 오동작 판단시 시각적으로 이를 표시하는 표시부(550)를 포함할 수 있다.

표시부(550)는 솔레노이드 밸브(10)의 작동상태를 표시하기 위한 일 방안으로 LED 램프 등으로 실시될 수 있으며, 표시부(550)는 솔레노이드 밸브(10)에 일체로 제공되거나 별도의 위치에 제공될 수 있다.

본 발명의 솔레노이드 밸브는 노말 상태에서는 에어(유체) 흐름이 없기 때문에 스위치판이 센서와 가까이 붙어 있어 크로즈 상태이고, 에어가 배출되면 스위치판이 에어압에 의해 회동되면서 열리게 되면서 스위치판이 센서와 떨어져 오픈 상태가 되며, 에어 배출이 차단되면 복귀 스프링에 의해 다시 원위치되며 노말 상태로 돌아오게 된다.

도 5는 동작 감지 모듈의 다른 예를 보여주는 도면이다.

도 5에 도시된 동작 감지 모듈(600)은 회전체(610) 및 유량 감지부(620)를 포함할 수 있다. 회전체(610)는 배출 포트로 유체 배출시 유체의 배출압에 의해 회전되는 임펠러와, 임펠러를 지지하는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 배출 포트에 설치될 수 있다. 유량 감지부(620)는 회전체의 회전수를 감지하여 유량을 계측할 수 있다. 유량 감지부(620)에서 계측되는 유량은 표시부(650)를 통해 표시될 수 있다. 본 발명의 동작 감지 모듈은 배출 포트로부터 배출되는 유체(에어)의 배출 유무를 감지할 뿐만 아니라 배출 포트를 통해 정상적인 유량이 흐르는지를 확인할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 플랜지 200 : 스풀
300 : 스프링 400 : 구동부
500 : 동작 감지 모듈

Claims (7)

1. 내부에 안내중공부를 가지고 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되는 적어도 하나 이상의 배출 포트가 형성되는 플랜지;
   상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 및
   상기 스풀의 일단에 설치되고, 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부; 및
   상기 배출 포트에 설치되어 상기 배출 포트로부터 배출되는 유체의 배출 상태를 감지하는 동작 감지 모듈을 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 동작 감지 모듈은
   상기 배출 포트로 유체 배출시 유체의 배출압에 의해 열리게 되는 스위치판; 및
   상기 스위치판이 접촉되면 닫힘 신호를 멀리 떨어지면 오픈 신호를 출력하는 센서를 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 동작 감지 모듈은
   상기 배출 포트로 유체 배출이 차단되면 상기 스위치판을 닫힘 위치로 복귀시키기 위한 스프링을 더 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 센서는 마그네틱 센서인 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 솔레노이드 밸브로 인가되는 구동명령과 상기 동작 감지 모듈에서 감지된 감지 신호를 비교하여 오동작을 판단하는 제어부를 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어부에서 오동작 판단시 시각적으로 이를 표시하는 표시부를 더 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 동작 감지 모듈은
   상기 배출 포트로 유체 배출시 유체의 배출압에 의해 회전되는 회전체; 및
   상기 회전체의 회전수를 감지하여 유량을 계측하는 유량 감지부를 포함하는 동작 여부를 확인할 수 있는 솔레노이드 밸브.

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