KR20200004033A - 수압 솔레노이드 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유청정기, 특히 선박용 연료 청정기의 전자 제어를 위한 솔레노이드 밸브의 구조를 변경하여 유청정기의 작동수 기능 제어에 의한 안정화와 신뢰성을 확보하도록 하는 매니폴드형 일체식 수압 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

Description

수압 솔레노이드 밸브 {HYDRAULIC PRESSURE SOLENOID VALVE}
본 발명은 수압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유청정기, 특히 선박용 연료 청정기의 전자 제어를 위한 솔레노이드 밸브의 구조를 변경하여 유청정기의 작동수 기능 제어에 의한 안정화와 신뢰성을 확보하도록 하는 수압 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 솔레노이드 밸브는 별개의 단일 형상 구조로 이루어짐에 따라 수압이 갑자기 증가하는 경우 수밀성이 낮아 누수 현상이 발생하고, 수압 솔레노이드 밸브에 장착된 수동 밸브의 재질이 플라스틱으로 이루어짐에 따라 외부 충격에 의한 파손이 빈번하게 발생한다는 문제점이 있었다.
또한 솔레노이드 밸브의 플런저 부위가 상부 밸브 몸체의 내압을 직접적으로 막고 있는 형태로 동작됨에 따라 동력이 많이 소요될 뿐 아니라 이를 반복적으로 사용 시 플런저가 마모되어 누설의 우려가 있었다.
이에 따라 매니폴드형으로 된 일체형 밸브를 새롭게 구성함으로써 단일 형상 구조의 밸브의 결점인 누수현상을 방지하기 위한 솔레노이드 밸브에 대한 연구가 필요하였다.
그러나 종래의 연료 청정기 관련 솔레노이드 밸브에 관한 기술을 살펴보면 가스 증발 및 폭발 제어, 연료 공급 및 가열 관련 유청정기에 관한 기술로서 원심분리형 유청정기의 작동수 제어를 위한 매니폴드형 일체식 수압 솔레노이드 밸브에 관한 기술은 공개되어 있지 않은 실정이다.
한국 특허등록 제1038278호 "선박의 엔진 제어용 솔레노이드밸브" (2011.05.25) 한국 특허등록 제1142972호 "공압용 솔레노이드밸브" (2012.04.27)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 선박용 연료 청정기의 개별적 제어를 위해 유청정기에 적용되는 단일 수압 솔레노이드 밸브를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수압 솔레노이드 밸브는, 윤활유 또는 연료유 청정기의 작동수를 제어하기 위하여 설치되는 수압 솔레노이드 밸브에 있어서, 윤활유 또는 연료유에 포함된 불순물을 여과하는 필터부; 상기 필터부에 연결되고 연료유의 공급압력을 일정한 압력으로 제어 유지하는 감압밸브부; 및 상기 감압밸브부에 연결되고 작동수의 제어 및 작동 압력을 형성하는 매니폴드 바디가 구비된 다수의 솔레노이드 밸브부;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 솔레노이드 밸브부는, 청정기의 볼로부터 배출되는 고압수를 제어하는 제1 솔레노이드 밸브; 상기 볼에 공급되는 저압수를 제어하는 제2 솔레노이드 밸브; 및 상기 볼에 공급되는 봉수 및 치환수를 제어하는 제3 솔레노이드 밸브;를 포함하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 수압 솔레노이드 밸브에 따르면, 유청정기의 작동수를 제어하기 위하여 사용되는 솔레노이드 밸브에 있어서, 매니폴드형 수압 솔레노이드 밸브를 일체형으로 구성하여 종래의 단일 형상 구조로 된 밸브의 결점인 누수현상을 방지하고 내구성 및 기밀성을 향상함과 아울러 유지 보수의 편리성을 구비할 수 있다는 장점이 있으며, 이에 따라 수입품과의 가격 경쟁력 확보에 따른 경제적 성과를 거둘 수 있을 뿐만 아니라 20만회 이상의 반복적인 개폐 작동에도 정상적으로 작동하여 제품의 수명을 연장할 수 있다는 효과를 갖는다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도2는 도1의 일부를 분해하여 도시한 도면
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 도1의 일부를 분해하여 도시한 도면이다.
도면에 따르면, 본 발명에 따른 수압 솔레노이드 밸브는 매니폴드형 일체식 구조로 이루어진 것으로서, 필터부(10); 감압밸브부(20); 매니폴드 바디가 구비된 다수의 솔레노이드 밸브부(30);를 포함하여 구성되며, 순수한 연료유 또는 윤활유(이하 연료유로 통칭함)와 불순물을 원심력에 의해 분리하는 청정기에 적용되는 것이다.
이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
필터부(10)는 연료유에 포함된 불순물을 여과하는 것이다.
상기 필터부는 필터바디(11)와, 상기 필터바디의 내부에 장착되고 연료유를 여과시키는 필터(12)와, 상기 필터의 상부에 고정되는 캡(13)과, 필터바디와 캡 사이에 삽입 결합되는 오링(14)으로 이루어진다.
이러한 필터부(10)는 후술하는 솔레노이드 밸브부의 유로 상에 설치됨과 아울러 감압밸브부에 장착된다.
감압밸브부(20)는 연료유의 공급압력을 일정한 압력으로 제어 유지하는 것이다.
상기 감압밸브부(20)는 연료유가 통과하도록 이동 통로가 형성되고 측면부에 유입구 및 유출구를 가진 감압바디(21)와, 감압바디 내에 설치되고 수직으로 승강 작동되어 유압 또는 수압을 일정하게 유지하는 축(22)과, 상기 축의 상부에 설치되어 축을 탄성 지지하는 스프링(23)과, 스프링의 장력을 조절하도록 미들바디의 내부에 설치되는 조정볼트(24)와, 상기 감압바디의 상부에 결합되고 스프링을 지지하는 미들바디(25)와, 감압바디의 하부에 결합되는 캡(26)을 포함하며, 캡과 감압바디 사이를 밀폐하여 연료유가 누유되지 않도록 패킹(27)이 장착된다.
이때, 상기 감압바디(21)는 필터부의 필터바디(11)와 연결되고, 이에 따라 필터부에 전달되는 압력을 제어하여 필터부를 보호하게 된다.
아울러, 상기 감압바디(21)와 미들바디()25 및 캡(26)은 황동 소재로 제작됨이 바람직하다.
미설명부호 211은 와셔, 212,215는 너트, 213,217,218은 오링, 214는 감압캡이다.
솔레노이드 밸브부(30)는 작동수의 제어 및 작동 압력을 형성하는 것으로서, 하우징(31)과, 보빈(32)과, 코어(33)와, 플런저(34)와, 밸브 스풀(35)과, 하부 하우징(36) 및 매니폴드 바디(37)를 포함한다.
하우징(31)은 대략 원통 형상으로 이루어져 외형을 이루며, 그 내부에 보빈과, 코어 및 플런저가 배치된다.
보빈(32)은 원통 형상으로 형성되고 그 둘레면에 전류가 통전되도록 코일이 감긴다.
코어(33)는 보빈의 내측 상부에 삽입 설치되고 코일에 전원이 인가 시 상하로 이동된다.
이때, 전원은 24V 또는 12V에서 사용 가능하다.
플런저(34)는 소정 높이를 가진 중공의 원통 형상으로 보빈(32)의 내부에 상하 이동 가능하게 설치되는 것으로서, 코일에 전원 공급 시 그로부터 발생된 자기장에 의해 상하 이동이 제어되며 그 하단에는 플런저를 탄성 지지하는 스프링(38)이 설치된다.
밸브 스풀(35)은 피스톤식으로 플런저(34)의 하단에 상하 이동 가능하게 설치되고 그 둘레에는 유체가 통과하도록 다수의 오리피스홈(35a)이 형성된다. 이때 상기 밸브 스풀(35)은 후술하는 매니폴드 바디(37)에 설치된다.
이와 같은 구조로 된 솔레노이드 밸브부(30)는 각각의 작동수를 제어하도록 제1 솔레노이드 밸브(30A), 제2 솔레노이드 밸브(30B) 및 제3 솔레노이드 밸브(30C)와 같이 3개로 구성됨이 바람직하다.
제1 솔레노이드 밸브(30A)는 청정기의 볼(bowl)의 고압수(opening water)를 제어하고, 제2 솔레노이드 밸브(30B)는 저압수(closing water)를 제어하며, 제3 솔레노이드 밸브(30C)는 봉수(sealing water) 및 치환수(replacement water)를 제어하는 역할을 한다.
즉, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브가 적용되는 선박용 윤활유 청정기에서 발생한 불순물(sludge)과 순수한 연료유를 분리 시, 연료유가 저장되는 볼이 회전 구동되는 과정에서 하부로부터 저압수가 공급되면서 볼을 닫아주는 역할을 하고, 회전되는 볼의 내부에 있는 연료유 중 불순물을 고압수를 이용하여 배출하게 된다.
또한 연료유와 불순물이 배출되는 과정에서 치환수를 이용하여 볼 내의 연료유를 밀어내어 불순물과 함께 배출되는 것을 방지하게 되며, 봉수는 볼 내부의 가장자리에 수막을 형성함으로써 물이나 불순물과 순수한 연료유가 분리되어 배출되도록 하는 역할을 하게 된다.
이때 상기 각각의 솔레노이드 밸브(30A,30B,30C)에 의해 상기 작동수의 제어가 가능하게 되는데, 각 수압의 온오프 제어를 통하여 볼 하부의 밸브를 작동시켜 실링, 분리, 치환, 배출 공정을 순차적으로 발생시키며, 이러한 공정이 사이클을 형성하여 상기와 같은 구조로 된 시스템을 작동하게 되는 것이다.
이러한 솔레노이드 밸브부(30)는 압력 5~6㎏/㎠에도 견딜 수 있도록 제작된다.
또한, 상기 솔레노이드 밸브부(30)의 응답속도 50㎳ 이내이고, 온도 -30~60℃에서 1시간 동안 정상 작동이 가능하다.
아울러, 상기 솔레노이드 밸브부(30)는 각각의 하우징에 하부 하우징()이 결합되고, 이러한 하부 하우징을 일체로 결합하는 매니폴드 바디(37)를 더 포함한다.
즉, 상기 다수의 하부 하우징(36)은 매니폴드 바디(37)의 내부에 수용되고, 이들 하부 하우징의 측면부를 통과하도록 유체 이동로(f)가 설치되며, 상기 유체 이동로는 감압바디(21)의 측면부에 연결 설치된다.
상기 매니폴드 바디(37)는 황동 소재로 이루어지고 단조 가공에 의해 성형되며, 상기 하우징(31)과 하부 하우징(36)이 매니폴드 바디(37)의 내부에서 결합됨에 따라 연결 부위를 개선되어 기밀을 유지할 수 있게 된다.
미설명부호 311은 휠, 312는 스프링, 313은 바이패스밸브, 314는 하우징볼트, 315는 와셔, 316은 하우징와셔, 317은 슬리브, 318은 핸들, 319는 백업링, 320은 패킹, 321은 핸들핀, 322,323은 오링이며, 41은 압력게이지이다.
이와 같이 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브는 선박용 연료 및 윤활유의 불순물을 제거하기 위한 원심분리형 유청정기에 적용되고, 유청정기의 작동수 제어 기능 향상을 위하여 매니폴드형 일체식 구조로 이루어진 것으로서, 기존의 단일 형상의 솔레노이드 밸브의 누수 및 충격에 의한 파손 및 그에 따른 불량률을 감소할 수 있게 되고, 밸브 바디의 재질을 황동으로 형성하여 외부 충격에 의한 파손 발생의 문제도 해결할 수 있게 된다.
또한 원심분리형 유청정기 시스템의 원활한 동작과 고성능 제어를 위해 다수의 솔레노이드 밸브 작동에 의한 순차적 공정을 통해 응답 신속성과 정확한 타이밍을 제어할 수 있게 된다.
10 : 필터부 11 : 필터바디
12 : 필터 13 : 캡
14 : 오링 20 : 감압밸브부
21 : 감압바디 22 : 축
23 : 스프링 24 : 조정볼트
25 : 미들바디 26 : 캡
27 : 패킹 30 : 솔레노이드 밸브부
31 : 하우징 32 : 보빈
33 : 코어 34 : 플런저
35 : 밸브 스풀 36 : 하부 하우징
37 : 매니폴드 바디 38 : 스프링

Claims (2)

  1. 윤활유 또는 연료유 청정기의 작동수를 제어하기 위하여 설치되는 수압 솔레노이드 밸브에 있어서,
    윤활유 또는 연료유에 포함된 불순물을 여과하는 필터부(10);
    상기 필터부에 연결되고 연료유의 공급압력을 일정한 압력으로 제어 유지하는 감압밸브부(20); 및
    상기 감압밸브부에 연결되고 작동수의 제어 및 작동 압력을 형성하는 매니폴드 바디(37)가 구비된 다수의 솔레노이드 밸브부(30);를 포함함을 특징으로 하는 수압 솔레노이드 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브부(30)는,
    청정기의 볼로부터 배출되는 고압수를 제어하는 제1 솔레노이드 밸브(30A);
    상기 볼에 공급되는 저압수를 제어하는 제2 솔레노이드 밸브(30B); 및
    상기 볼에 공급되는 봉수 및 치환수를 제어하는 제3 솔레노이드 밸브(30C);를 포함함을 특징으로 하는 수압 솔레노이드 밸브.
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