KR20180037649A - 연료 차단 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 차단 밸브에 대한 것으로서, 특히 별도의 회로를 사용하지 않고 자체 자기력만으로 유체를 제어하되 흡수제와 댐퍼가 구비된 연료 차단 밸브에 관한 것이다. 본 발명은 자기력 외에 유체의 압력을 이용하여 회로 기판 없이 자체 자기력만으로 유체를 제어할 수 있으며, 전류가 차단되더라도 유체의 이동을 신뢰성있게 차단할 수 있다. 본 발명은 플런저와 코어 사이에 댐퍼를 구비하여 플런저와 코어 소음과 진동을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명은 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 유체의 이동을 더욱 신뢰성있게 차단할 수 있다.

Description

연료 차단 밸브{FUEL CUT VALVE}
본 발명은 연료 차단 밸브에 대한 것으로서, 특히 별도의 회로를 사용하지 않고 자체 자기력만으로 유체를 제어하되 흡수제와 댐퍼가 구비된 연료 차단 밸브에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브는 자기 코어가 있는 솔레노이드부와 하나 이상의 오리피스로 구성되어 전류에 의해 유체의 흐름을 제어하는 자동 밸브이다. 이러한 솔레노이드 밸브는 일반적으로 자력을 발생시키기 위해 코일이 감긴 보빈과, 코어, 코어와 이격된 요크, 요크에 내삽된 플런저, 코어와 요크의 외면에 구비된 가이드와, 상기된 구조에 의해 단속되는 유체 통로가 형성된 홀더를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 기존의 솔레노이드 밸브는 유체를 제어하기 위해서 솔레노이드부를 제어하는 회로 기판이 구비된다. 하지만, 이러한 회로 기판이 구비될 경우 제조 비용이 상승되는 문제가 발생된다.
또한, 기존의 솔레노이드 밸브는 플런저의 상하 이동 시 코어와의 충돌에 의해 내구성이 약해지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서, 기존에는 스프링 등을 이용하였으나, 스프링 역시 장기간 사용 시 내구성에 문제가 발생된다. 더욱이, 스프링을 사용할 경우, 스프링 역시 금속이므로 충격 시 소음과 진동이 발생되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1142789호(2012.04.27. 등록)
본 발명의 목적은 회로 기판 없이 자체 자기력만으로 유체를 제어할 수 있는 연료 차단 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전류 차단 시 유체의 이동을 신뢰성있게 차단할 수 있는 연료 차단 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 플런저와 코어 소음과 진동을 억제할 수 있는 연료 차단 밸브를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 유체 유입로와 유체 배출로가 형성된 홀더와, 상기 유체 배출로를 개폐하며 상하방향으로 파일롯 유로가 형성된 파일롯, 상기 파일롯이 삽입되어 상하왕복할 수 있도록 파일롯 수납공간이 형성되되, 상기 파일롯이 완전히 이탈하지 않도록 하는 플런저, 상기 플런저가 삽입되어 상하왕복할 수 있으며, 상기 플런저의 주변으로 상기 유체 유입로에서 유입되는 유체가 이동할 수 있도록 구비되는 코어, 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 코일 어셈블리, 상기 파일롯에 구비되며 상기 파일롯 하강 시 상기 유체 배출로를 밀봉하는 파일롯 흡수체를 포함하는 연료 차단 밸브를 제공한다.
상기 파일롯 흡수체는 중심부에 관통홀이 형성된 링 형상인 파일롯 흡수체 몸체와, 상기 파일롯 흡수체 몸체의 가장자리에서 상부로 돌출된 파일롯 흡수체 상부 돌기, 상기 파일롯 흡수체 몸체의 가장자리에서 하부로 돌출된 파일롯 흡수체 하부 돌기, 상기 파일롯 흡수체 몸체의 외주연을 따라 돌출된 파일롯 흡수체 외측 돌기, 및 상기 관통홀의 내주연을 따라 돌출된 파일롯 흡수체 내측 돌기를 포함한다.
상기 파일롯의 하부에는 상기 파일롯 흡수체가 삽입되는 파일롯 흡수체 수납공간이 형성되며, 상기 파일롯의 파일롯 유로에서 돌출되어 상기 파일롯의 관통홀과 접하는 제1 수납공간 가이드와, 상기 파일롯 흡수체 수납공간은 상기 파일롯의 하부 가장자리에서 돌출 절곡되어 상기 파일롯 흡수체의 가장자리 일부를 지지하는 제2 수납공간 가이드를 포함하며, 상기 제1 수납공간 가이드에는 상기 파일롯 흡수체 내측 돌기에 대응하는 제1 수납공간 가이드 홈이 형성되고, 상기 파일롯의 하부에는 상기 파일롯 흡수체 상부 돌기에 대응하는 파일롯 상부 홈이 형성되며, 상기 제2 수납공간 가이드에는 상기 파일롯 흡수체 외측 돌기와 상기 파일롯 흡수체 하부 돌기에 각각 대응하는 제2 수납공간 가이드 홈이 형성된다.
상기 제1 수납공간 가이드의 지름은 하부로 갈수록 커지는 것이 바람직하다.
상기 파일롯 수납공간에는 상기 파일롯의 상부와 접하는 플런저 흡수체가 구비되며, 상기 파일롯 수납공간에는 플런저 흡수체 수납공간이 형성되되, 상기 플런저 흡수체 수납공간의 가장자리가 돌출 절곡되어 상기 플런저 흡수체의 가장자리를 지지한다.
상기 플런저의 상부에는 댐퍼가 일부 돌출되도록 삽입될 수 있다. 상기 댐퍼는 기둥형상이되, 외주연을 따라 댐퍼 돌기가 형성되고, 상기 플런저 상부에는 댐퍼 수납공간이 형성되되, 내주연을 따라 상기 댐퍼 돌기에 대응되는 댐퍼 수납공간 홈이 형성된다.
상기 댐퍼 수납공간에는 상기 댐퍼의 삽입 시 댐퍼 수납공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 유로가 형성될 수 있다.
중공의 원기둥 형상이며 하부 가장자리가 외측과 내측으로 연장되고, 상기 플런저가 중공인 내부에 삽입되어 고정된 스프링 가이드와, 상기 스프링 가이드의 외측으로 연장된 하부 가장자리에 의해 하부가 지지되어 상기 스프링 가이드를 하향 압박하는 탄성부재를 포함하고, 상기 파일롯은 상기 스프링 가이드의 내측으로 연장된 하부 가장자리에 의해 하부가 지지되어 상기 파일롯 수납공간에서 상하 왕복 운동은 가능하되 외부로 이탈되지 않는다.
본 발명은 자기력 외에 유체의 압력을 이용하여 회로 기판 없이 자체 자기력만으로 유체를 제어할 수 있으며, 전류가 차단되더라도 유체의 이동을 신뢰성있게 차단할 수 있다.
본 발명은 플런저와 코어 사이에 댐퍼를 구비하여 플런저와 코어 소음과 진동을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 유체의 이동을 더욱 신뢰성있게 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 몸체 하부를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 흡수체 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 몸체 하부를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 흡수체 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 플런저 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 댐버 단면도.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 작동을 설명하기 위한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 단면도이다.
본 발명에 따른 연료 차단 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 유체를 단속하는 밸브부(100)와, 밸브부(100)를 구동하는 솔레노이드부(200)를 포함한다.
밸브부(100)는 외부의 유압공급원에서 공급되는 유체(액체와 기체 포함)에 소정의 제어압력을 인가하면서 외부로 배출하기 위한 것으로서, 유로(112)가 형성된 중공의 홀더(110)와, 홀더(110)의 유로(112)를 단속하는 파일롯(120)과, 파일롯(120)의 기밀성을 증가시키는 파일롯 흡수체(122)와, 플런저(230)를 복귀시키는 스프링(130), 및 스프링(130)의 하단을 지지하는 스프링 가이드(140)를 포함한다. 또한, 홀더(110)에는 다양한 오링(O-Ring, 114)이 구비되며, 여기서, 오링(114)은 홀더의 유체 배출로(112a)에 구비되는 홀더 배출구 오링(114a)과, 유체 유입로(112b)에 구비되는 홀더 유입로 오링(114b), 및 홀더와 솔레노이드부 사이에 구비되는 밸브 오링(114c)을 포함한다.
홀더(110)는 유체를 이동시키기 위한 것으로서, 홀더의 길이 방향으로 개구된 유로(112)를 포함한다. 여기서, 유로(112)는 유체가 유입되는 유체 유입로(112b)와, 유입된 유체가 파일롯(120)에 의해 단속되어 배출되는 유체 배출로(112a)를 포함한다.
유체 유입로(112b)는 홀더(110)의 일측을 개방하여, 홀더(110)의 길이 방향으로 연장된다. 또한, 유체 유입로(112b)는 홀더(110)의 중심부까지 연장되어 형성되되, 홀더(110)의 중심부에서 절곡되어 측벽으로 개방된다.
유체 배출로(112a)는 홀더(110)의 타측을 개방하여, 홀더(110)의 길이 방향으로 연장된다. 또한, 유체 배출로(112a) 역시 홀더(110)의 중심부까지 연장되어 형성되되, 홀더(110)의 중심부에서 유체 유입로(112b)가 절곡된 방향으로 절곡되어 측벽으로 개방된다. 물론, 유체 배출로(112a)는 홀더(110)의 중심부에서 유체 유입로(112b)와 분리벽에 의해 이격된다.
도 2는 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 몸체 하부를 도시한 단면도이다.
파일롯(120)은 유체 배출로(112a)를 단속하기 위한 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 파일롯 몸체(120a)와, 파일롯 몸체(120a)를 관통하여 형성된 파일롯 유로(120b)를 포함한다. 또한, 파일롯 몸체(120a)와 유체 배출로(112a) 사이의 파일롯 몸체(120a)에는 파일롯 흡수체(122)가 구비된다.
파일롯 몸체(120a)는 후술될 플런저(230)의 상하 왕복운동에 따라 함께 움직이며, 유체 배출로(112a)를 통한 유체의 이동을 단속한다. 여기서, 파일롯 몸체(120a)는 파일롯 유로(120b)가 형성되는 파일롯 몸체 상부(120c)와 파일롯 몸체 하부(120d)를 포함한다. 또한, 파일롯 몸체 상부(120c)와 파일롯 몸체 하부(120d)의 지름은 서로 상이하며, 파일롯 몸체 상부(120c)의 지름이 파일롯 몸체 하부(120d)의 지름보다 작다. 이는 후술될 스프링 가이드(140)에 의해 파일롯(120)이 플런저(230)의 파일롯 수납공간(230c)에서 이탈되지 않도록 하기 위한 것이다. 또한, 파일롯 몸체 상부(120c)는 상향 돌출되며, 파일롯 유로(120b)를 기점으로 소정각도(θ1) 하향 경사지게 형성된다. 여기서, 소정각도(θ1)는 20도 내지 30도인 것이 바람직하며, 이는 파일롯 몸체 상부(120c)와 접하게 되는 플런저 흡수체(234)와의 기밀성을 최대화하기 위한 것이다. 또한, 파일롯 몸체 하부(120d)는 파일롯 흡수체(122)를 수납하기 위해서 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)이 형성된다. 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)은 제1 수납공간 가이드(120e)와 제2 수납공간 가이드(120f)에 의해 형성된다.
제1 수납공간 가이드(120e)는 파일롯 유로(120b)를 기점으로 파일롯 유로(120b)의 길이 방향으로 하향 연장되되, 연장될수록 지름이 커지도록 형성된다. 또한, 제1 수납공간 가이드(120e)의 지름이 커짐에 따라 제1 수납공간 가이드(120e)와 파일롯 몸체(120a)는 소정각도(θ2)를 이루게 된다. 여기서, 소정각도(θ2)는 예각이며, 30도 내지 50도인 것이 효과적이다.
제2 수납공간 가이드(120f)는 전술된 바와 같이 제1 수납공간 가이드(120e)와 함께 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)을 형성한다. 이러한 제2 수납공간 가이드(120f)는 파일롯 몸체 하부(120d)의 가장자리를 따라 하향 돌출되어 형성된다.
파일롯 유로(120b)는 플런저(230)와 파일롯 몸체(120a) 사이로 유입되는 유체를 유체 배출로(112a)로 이동시킨다. 이를 위해서, 파일롯 유로(120b)는 파일롯 몸체 상부(120c)에서 파일롯 몸체 하부(120d)까지 관통되도록 형성된다. 또한, 파일롯 몸체 상부(120c)에 형성된 파일롯 유로(120b)와 파일롯 몸체 하부(120d)에 형성된 파일롯 유로(120b)의 지름은 상이하며, 파일롯 몸체 상부(120c)에 형성된 파일롯 유로(120b)의 지름(PAD1)이 파일롯 몸체 하부(120d)에 형성된 파일롯 유로(120b)의 지름(PAD2)보다 작다. 이는 초기 구동 시 유체 유입로(122a)로 유입되는 유체의 압력과 대응되도록 파일롯 유로(120b)의 지름(PAD1)을 형성하고, 이후 유체 배출로(112a)로 배출되는 유체의 압력과 대응되도록 파일롯 유로(120b)의 지름(PAD2)을 형성한다. 여기서, PAD1이 PAD2보다 지름이 작은 이유는 자기력의 힘이 크기 않기 때문에 작은 자기력만으로도 플런저를 상승시켜 플런저와 파일롯 사이에 공간이 생기도록 하여 파일롯 유로(120b)의 상부가 개방되도록 하기 위함이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 흡수체 단면도이다.
파일롯 흡수체(122)는 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에 구비되어 파일롯(120)이 유체 배출로(112a)를 폐쇄할 때 발생되는 충격과 소음을 감소시킨다. 이를 위해서, 파일롯 흡수체(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 링 형상인 파일롯 흡수체 몸체(122a)와, 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 가장자리를 따라 상부로 돌출된 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b), 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 가장자리를 따라 하부로 돌출된 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c), 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 하부로 돌출된 파일롯 흡수체 댐퍼(122d)를 포함한다.
파일롯 흡수체 몸체(122a)는 링 형상이며 중심부에 관통홀이 형성된다. 또한, 관통홀의 지름은 상부에서 하부로 갈수록 커진다. 이에 따라, 관통홀이 연장되는 방향을 기준으로 소정각도(θ3)가 형성된다.
파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)는 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 가장자리 상부에 형성되며, 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 가장자리를 따라 형성된다.
파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)는 파일롯 흡수체 몸체의 가장자리를 따라 형성되며, 하부로 돌출되도록 형성된다. 또한, 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)는 전술된 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)와 동일한 형성인 것을 예시한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)와 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)의 형상은 서로 상이할 수도 있다. 이는 예를 들어, 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)는 상향 돌출되는 반면, 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)는 외측면으로 돌출될 수도 있다.
여기서, 전술된 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)와 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)는 파일롯 흡수체 수납공간(PAS) 내에서 압박된다. 또한, 이에 따라 파일롯 흡수체(122)는 파일롯 흡수체 수납공간(PAS) 내에서 움직이지 않는다. 또한, 전술된 구조의 파일롯 흡수체(122)는 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에 끼운 후 제2 수납공간 가이드(120f)를 도 2와 같이 내측으로 절곡시켜 파일롯 흡수체(122)가 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에서 빠져나오지 않게 한다. 즉, 제2 수납공간 가이드(120f)는 파일롯 흡수체(122)가 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에 끼워지기 전에는 아래를 향하도록 형성되며, 파일롯 흡수체(122)가 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에 끼워진 후 도 2의 형태로 절곡된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 파일롯 흡수체(122)는 파일롯 흡수체 수납공간(PAS)에 사출될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 몸체 하부를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 차단 밸브의 파일롯 흡수체 단면도이다.
한편, 본 발명에 따른 파일롯 흡수체에는 도 6에 도시된 바와 같이, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)가 더 형성될 수 있다. 또한, 파일롯 몸체에는 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)와 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c), 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f) 및 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)에 대응되는 홈이 각각 형성될 수 있다.
이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 파일롯 몸체의 제2 수납공간 가이드(120f) 내측에는 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 하부 돌기(122c)에 각각 대응하는 제2 수납공간 가이드 홈(122h)과 파일롯 하부 홈(120i)이 형성된다. 또한, 파일롯 하부(120d)에는 파일롯 흡수체 상부 돌기(122b)에 대응되는 파일롯 상부 홈(120g)이 형성된다.
파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)는 파일롯 흡수체(122)의 외측을 따라 형성되며, 예를 들어, 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 외측 중심을 따라 형성될 수 있다. 또한, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)는 도 4의 단면도를 기준으로 사각형상인 것을 예시한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)는 반원형, 반타원형, 및 사각형을 포함하는 다각형일 수 있다.
파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)는 파일롯 흡수체 몸체(122a)의 관통홀의 내주연을 따라 돌출되어 형성된다. 이러한 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)는 전술된 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 동일한 형상인 것을 예시한다. 또한, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)는 파일롯 흡수에 몸체(122a)의 두께를 기준으로 서로 상이한 높이를 가지며, 이에 따라 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)는 소정높이(D1, D2)의 차이가 생긴다. 여기서, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e)의 높이 차이는 파일롯 흡수체 몸체의 일측(D1)과 타측(D2)에서 상이할 수 있으며, 이 경우, 파일롯 흡수체 외측 돌기(122f)와 파일롯 흡수체 내측 돌기(122e) 중 적어도 어느 하나는 나선형으로 형성됨을 의미한다.
스프링(130)은 후술될 스프링 가이드(140)를 하부로 압박하는 탄성부재이다. 이에 따라, 스프링 가이드(140)와 체결된 파일롯(120) 및 플런저(230)가 하부로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
스프링 가이드(140)는 스프링(130)의 하부를 받쳐 가이드하기 위한 것으로서, 파일롯(120)이 플런저(230) 내부에서 이탈되지 않도록 가이드하는 역할도 수행할 수 있다. 이러한 스프링 가이드(140)는 중공의 원기둥 형상이되 일측 끝단이 양측으로 연장된 형상(⊥)이며, 외측으로 연장된 끝단은 스프링(130)을 지지하고, 내측으로 연장된 끝단은 파일롯 몸체 상부(120c)와 파일롯 몸체 하부(120d) 사이의 턱을 지지한다. 물론, 파일롯(140)은 파일롯 수납공간(230c) 내에서 상하로 이동할 수 있으나, 스프링 가이드(140)에 의해서 파일롯 수납공간(230c)을 완전하게 이탈하지 못한다. 또한, 이를 위해서, 파일롯 몸체 상부(120c)의 길이는 파일롯 수납공간(230c)의 길이보다 작다.
솔레노이드부(200)는 밸브부(100)를 제어하기 위한 것으로서, 자기장을 발생시키는 코일 어셈블리(210)와, 플런저(230)의 일단에 배치되며 플런저(230)가 내부에서 상하 이동 가능하도록 중공의 형상을 갖는 코어(220)와, 코어(220) 내부에 일단이 수용된 플런저(230)와, 플런저(230)에 구비된 플런저 흡수체(234)를 포함한다. 또한, 코어(220)와 코일 어셈블리(210)를 결속시키는 플레이드(260)와 씨링(C-Ring, 270)을 포함하며, 코일(210)에 전류를 인가하기 위한 터미널(250), 및 케이스(240)가 이탈되지 않도록 하는 볼트(280)를 포함한다.
코일 어셈블리(210)는 플런저(230)를 상하 이동시키기 위해 코일(210)과, 코일(210)이 감긴 보빈(212)을 포함한다. 또한, 보빈(212)의 외주면에는 이를 감싸는 케이스(240)가 구비된다.
코어(220)는 플런저(230)와 인접한 부분에 자기력이 집중되는 코어 리세스부가 형성되며, 코어 리세스부 내에 플런저(230)의 일단이 일부 수용되어 상하 왕복 이동할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 플런저 단면도이다.
플런저(230)는 코어(220)의 리세스부에 배치되어 코일(210)에 전원이 인가됨에 따라 발생하는 자기장에 의해 이동한다. 이러한 플런저(230)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 플런저 흡수체(234)가 구비되는 플런저 흡수체 수납공간(230a)과, 댐퍼(232)가 구비되는 댐퍼 수납공간(230b), 및 파일롯(120)이 구비되는 파일롯 수납공간(230c)이 형성된다.
플런저 흡수체 수납공간(230a)은 플런저(230)의 하부에 구비되며, 후술될 파일롯 수납공간(230c)에서 연장되어 형성된다. 즉, 플런저(230)의 하부에는 플런저 흡수체(234)가 구비되고, 플런저 흡수체(234)의 하부에 파일롯(120)이 구비되며, 이를 수납하기 위해 플런저(230)의 하부에는 플런저 흡수체 수납공간(230a)과 파일롯 수납공간(230c)이 순차적으로 형성된다. 이러한 플런저 흡수체 수납공간(230a)은 플런저(230)의 하부에서 내측으로 오목하게 형성되며, 가장자리에는 플런저 흡수체(234)의 이탈을 방지하기 위한 플런저 흡수체 이탈 방지 돌기가 형성된다.
댐퍼 수납공간(230b)은 플런저(230)의 상부에서 내측으로 오목하게 형성되며, 그 내부에는 댐퍼(232)가 구비된다. 여기서, 댐퍼 수납공간(230b)은 내주연에 댐퍼 돌기(232a)가 삽입되는 댐퍼 수납공간 홈이 형성되며, 댐퍼 수납공간 홈은 댐퍼 수납공간(230b)의 내주연을 따라 형성된다. 또한, 댐퍼 수납공간(230b)의 바닥에는 댐퍼(232)의 삽입 시 내부 공기 압력에 의해 댐퍼(232)가 밀려나거나 삽입이 어려워지는 것을 방지하기 위해서, 댐퍼 수납공간 유로가 형성된다. 물론, 댐퍼 수납공간 유로는 생략될 수도 있으며, 이 경우, 댐퍼(232)의 외주연 또는 댐퍼 수납공간(230b)의 내주연에 상부에서 하부로 이어지는 유로를 형성하여 댐퍼(232) 삽입 시 댐퍼 수납공간(230b)의 내부 공기가 빠져나갈 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
파일롯 수납공간(230c)은 플런저 흡수체 수납공간(230a)과 연장되어 형성되며, 내부에 파일롯(120)이 위치된다.
플런저 흡수체(234)는 파일롯 유로(120b)를 단속하여 유체의 흐름을 조절한다. 이러한 플런저 흡수체(234)는 평면도를 기준으로 원형 또는 타원형 또는 다각형일 수 있는 평평한 플레이드 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.
도 8은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 댐버 단면도이다.
댐퍼(232)는 플런저(230)와 코어(220)가 접할 때의 충격을 흡수하여 손상을 방지하기 위한 것으로서, 플런저(230)의 상부에 형성된 댐퍼 수납공간(230b)에 삽입된다. 또한, 댐퍼(232)는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상이되 외주연을 따라 댐퍼 돌기(232a)가 형성된다. 여기서, 댐퍼 돌기(232a)는 댐퍼 수납공간(230b)에서 댐퍼(232)가 이탈되지 않도록 하기 위한 것이며, 이를 위해서, 댐퍼 돌기(232a)는 댐퍼(232)와 맞닫는 영역이 직각을 가지도록 형성된다. 이는 댐퍼 하부 각도(θA1)와 댐퍼 상부 각도(θA2)가 댐퍼 외주연을 기준으로 직각인 것을 의미한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 댐퍼 돌기(232a)는 댐퍼 수납공간(230b)에 삽입은 원활하고 이탈은 어려워지도록 각도가 형성될 수도 있다. 이는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 댐퍼 하부 각도(θA1)는 댐퍼 외주연을 기준으로 둔각이며, 댐퍼 상부 각도(θA2)는 댐퍼 외주연을 기준으로 직각 또는 예각인 것이 바람직하다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 연료 차단 밸브의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.
상술한 구성의 본 발명에 따른 연료 차단 밸브는 도 9에 도시된 바와 같이, 전류 공급이 차단되면 공급압에 의해 플런저(230)와 파일롯(120)이 모두 하방으로 이동한 상태를 유지한다. 또한, 이에 따라, 파일롯 유로(120b)와 유체 배출로(112a)가 모두 차단된 상태를 유지하게 된다. 이후, 도 10에 도시된 바와 같이, 전류가 공급되면 플런저(230)가 약간 상승하며, 이에 따라 플런저 흡수체(234)와 파일롯 유로(120b) 사이로 유체가 이동하게 된다. 또한, 파일롯 유로(120b)로 이동한 유체는 유체 배출로(112a)를 통해 배출된다. 여기서, 유체 유입로(112b)로 유입되는 유체의 압력보다 유체 배출로(122b)로 배출되는 유체의 압력이 낮다. 이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 플런저(230)가 완전히 상승하면 유체 유입로(112b)로 유입되는 모든 유체는 파일롯 유로(120b)를 통해 유체 배출로(112a)로 배출된다. 이때, 유체 유입로(112b)로 유입되는 유체의 압력과 유체 배출로(112a)로 배출되는 유체의 압력은 동일하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 자기력 외에 유체의 압력을 이용하여 회로 기판 없이 자체 자기력만으로 유체를 제어할 수 있으며, 전류가 차단되더라도 유체의 이동을 신뢰성있게 차단할 수 있다. 또한, 본 발명은 플런저와 코어 사이에 댐퍼를 구비하여 플런저와 코어 소음과 진동을 억제할 수 있다. 본 발명은 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 파일롯의 상하부에 흡수체를 구비하여 유체의 이동을 더욱 신뢰성있게 차단할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 밸브부 110: 홀더
112: 유로 112a: 유체 배출로
112b: 유체 유입로 114: 오링
114a: 홀더 배출로 오링 114b: 홀더 유입로 오링
114c: 밸브 오링 120: 파일롯
120a: 파일롯 몸체 120b: 파일롯 유로
120c: 파일롯 몸체 상부 120d: 파일롯 몸체 하부
120e: 제1 수납공간 가이드 120f: 제2 수납공간 가이드
120g: 파일롯 상부 홈 120h: 제2 수납공간 가이드 홈
120i: 파일롯 하부 홈 122: 파일롯 흡수체
122a: 파일롯 흡수체 몸체 122b: 파일롯 흡수체 상부 돌기
122c: 파일롯 흡수체 하부 돌기 122d: 파일롯 흡수체 댐퍼
122e: 파일롯 흡수체 내측 돌기 122f: 파일롯 흡수체 외측 돌기
130: 스프링 140: 스프링 가이드
200: 솔레노이드부 210: 코일 어셈블리
212: 보빈 214: 코일
220: 코어 230: 플런저
230a: 플런저 흡수체 수납공간 230b: 댐퍼 수납공간
230c: 파일롯 수납공간 232: 댐퍼
232a: 댐퍼 돌기 234: 플런저 흡수체
240: 케이스 250: 터미널
260: 플레이트 270: C 링
280: 볼트

Claims (9)

  1. 유체 유입로와 유체 배출로가 형성된 홀더와,
    상기 유체 배출로를 개폐하며 상하방향으로 파일롯 유로가 형성된 파일롯,
    상기 파일롯이 삽입되어 상하왕복할 수 있도록 파일롯 수납공간이 형성되되, 상기 파일롯이 완전히 이탈하지 않도록 하는 플런저,
    상기 플런저가 삽입되어 상하왕복할 수 있으며, 상기 플런저의 주변으로 상기 유체 유입로에서 유입되는 유체가 이동할 수 있도록 구비되는 코어,
    상기 코어를 둘러싸도록 구비된 코일 어셈블리,
    상기 파일롯에 구비되며 상기 파일롯 하강 시 상기 유체 배출로를 밀봉하는 파일롯 흡수체를 포함하는 연료 차단 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일롯 흡수체는 중심부에 관통홀이 형성된 링 형상인 파일롯 흡수체 몸체와,
    상기 파일롯 흡수체 몸체의 가장자리에서 상부로 돌출된 파일롯 흡수체 상부 돌기,
    상기 파일롯 흡수체 몸체의 가장자리에서 하부로 돌출된 파일롯 흡수체 하부 돌기를 포함하는 연료 차단 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파일롯의 하부에는 상기 파일롯 흡수체가 삽입되는 파일롯 흡수체 수납공간이 형성되며,
    상기 파일롯의 파일롯 유로에서 돌출되어 상기 파일롯의 관통홀과 접하는 제1 수납공간 가이드와,
    상기 파일롯 흡수체 수납공간은 상기 파일롯의 하부 가장자리에서 돌출 절곡되어 상기 파일롯 흡수체의 가장자리 일부를 지지하는 제2 수납공간 가이드를 포함하는 연료 차단 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 수납공간 가이드의 지름은 하부로 갈수록 커지는 연료 차단 밸브.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 파일롯 수납공간에는 상기 파일롯의 상부와 접하는 플런저 흡수체가 구비되며,
    상기 파일롯 수납공간에는 플런저 흡수체 수납공간이 형성되되, 상기 플런저 흡수체 수납공간의 가장자리가 돌출 절곡되어 상기 플런저 흡수체의 가장자리를 지지하는 연료 차단 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플런저의 상부에는 댐퍼가 일부 돌출되도록 삽입되는 연료 차단 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 댐퍼는 기둥형상이되, 외주연을 따라 댐퍼 돌기가 형성되고,
    상기 플런저 상부에는 댐퍼 수납공간이 형성되되, 내주연을 따라 상기 댐퍼 돌기에 대응되는 댐퍼 수납공간 홈이 형성되는 연료 차단 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 댐퍼 수납공간에는 상기 댐퍼의 삽입 시 댐퍼 수납공간 내부의 공기를 외부로 배출하는 유로가 형성된 연료 차단 밸브.
  9. 제1항, 제2항, 제4항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    중공의 원기둥 형상이며 하부 가장자리가 외측과 내측으로 연장되고, 상기 플런저가 중공인 내부에 삽입되어 고정된 스프링 가이드와,
    상기 스프링 가이드의 외측으로 연장된 하부 가장자리에 의해 하부가 지지되어 상기 스프링 가이드를 하향 압박하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 파일롯은 상기 스프링 가이드의 내측으로 연장된 하부 가장자리에 의해 하부가 지지되어 상기 파일롯 수납공간에서 상하 왕복 운동은 가능하되 외부로 이탈되지 않는 연료 차단 밸브.
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