KR20210142495A

KR20210142495A - 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20210142495A
Application number: KR1020200059398A
Authority: KR
Inventors: 박인태
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-11-25
Also published as: US20210356047A1; CN113685603A; US11293555B2

Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 제1출구유로 및 제1출구유로의 하류(down-stream)에 연결되는 제2출구유로가 마련된 밸브하우징, 밸브하우징의 일측에 마련되는 솔레노이드, 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제1플런저, 제1플런저에 연결되며 제1플런저의 이동에 대응하여 제1출구유로를 선택적으로 개폐하는 제1밸브부재, 제1밸브부재가 제1출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제1스프링부재, 제1플런저의 내부에 직선 이동 가능하게 마련되며 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제2플런저, 제2플런저에 연결되며 제2플런저의 이동에 대응하여 제2출구유로를 선택적으로 개폐하는 제2밸브부재, 및 제2밸브부재가 제2출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제2스프링부재를 포함하는 것에 의하여, 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드 밸브는 유체의 흐름을 단속하거나 압력(유량) 등을 제어하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

예를 들어, 솔레노이드 밸브는 자동차의 엔진을 포함하는 파워트레인(power train) 등에 설치되어 연료, 오일 등 유체의 흐름을 단속하거나 압력을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 솔레노이드 밸브는, 연료계통에 장착되는 솔레노이드 밸브는 연료의 공급 및 분사를 제어할 수 있고, 냉각계통에 장착되는 솔레노이드 밸브는 윤활 및 냉각을 위한 순환을 제어할 수 있고, 동력전달계통에 장착되는 솔레노이드 밸브는 압력 및 유량을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 솔레노이드 밸브의 기밀 성능이 보장되지 않으면, 유체의 흐름을 정확하게 단속(on/off)하기 어려울 뿐만 아니라, 유량 제어 정확도가 저하되는 문제점이 있으며, 안전사고가 발생할 수 있으므로, 솔레노이드 밸브의 기밀성이 확보될 수 있어야 한다.

예를 들어, 높은 기밀성이 요구되는 수소 공급 라인에 장착되는 솔레노이드 밸브에서 수소 리크가 발생하면, 부품 파손, 폭발, 화재 등의 안전 문제가 발생할 수 있으므로, 솔레노이드 밸브의 기밀성이 확보될 수 있어야 한다.

하지만, 기존에는 솔레노이드 밸브의 안정성 및 기밀성을 보장하기 위하여, 유체의 흐름을 단속하기 위한 차단용 솔레노이드 밸브와, 유체의 유량을 제어하기 위한 유량 제어용 솔레노이드 밸브를 각각 개별적으로 마련해야 함에 따라, 구조가 복잡해지고 공간활용성 및 설계자유도가 저하되는 문제점이 있으며, 원가 및 중량이 증가하는 문제점이 있다.

이를 위해 최근에는 솔레노이드 밸브의 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명에 따른 실시예는 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명에 따른 실시예는 하나의 솔레노이드를 이용하여 이중 차단 구조를 형성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있으며, 원가 및 중량을 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 비례제어 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 솔레노이드 밸브는, 제1출구유로 및 제1출구유로의 하류(down-stream)에 연결되는 제2출구유로가 마련된 밸브하우징, 밸브하우징의 일측에 마련되는 솔레노이드, 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제1플런저, 제1플런저에 연결되며 제1플런저의 이동에 대응하여 제1출구유로를 선택적으로 개폐하는 제1밸브부재, 제1밸브부재가 제1출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제1스프링부재, 제1플런저의 내부에 직선 이동 가능하게 마련되며 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제2플런저, 제2플런저에 연결되며 제2플런저의 이동에 대응하여 제2출구유로를 선택적으로 개폐하는 제2밸브부재, 및 제2밸브부재가 제2출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제2스프링부재를 포함한다.

이는, 솔레노이드 밸브의 기밀성을 보장하면서, 구조를 간소화하기 위함이다.

즉, 솔레노이드 밸브(유량 제어 밸브)를 이용하여 유체의 흐름을 단속(on/off)하면서 유량을 제어하는 것이 가능하지만, 두가지 역할(유체 흐름 단속 및 유량 제어)을 모두 수행하는 솔레노이드 밸브에 의해서는 높은 기밀성을 유지하기 어려운 문제점이 있다. (특히 과압 발생시)

게다가 솔레노이드 밸브(유량 제어 밸브)에 부품 불량, 외부 이물질 등으로 인해 스턱(stuck)이 발생한다거나, 기밀면에서 리크(leak)가 발생하게 되면 바로 안전사고로 이어질 위험이 있다.

따라서, 고도의 안정성 및 기밀성이 요구되는 시스템 또는 설비(예를 들어, 수소 공급 라인)에서는, 유체의 흐름을 단속하기 위한 차단용 솔레노이드 밸브와, 유체의 유량을 제어하기 위한 유량 제어용 솔레노이드 밸브를 각각 개별적으로 장착하고 있는 실정이다. 이와 같이, 기존에는 고도의 안정성 및 기밀성이 요구되는 시스템 또는 설비에 유체의 흐름을 단속하기 위한 차단용 솔레노이드 밸브와, 유체의 유량을 제어하기 위한 유량 제어용 솔레노이드 밸브를 각각 개별적으로 마련해야 함에 따라, 구조가 복잡해지고 공간활용성 및 설계자유도가 저하되는 문제점이 있으며, 원가가 증가하는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는, 개별적으로 작동하는 제1플런저 및 제2플런저를 이용하여 이중 차단(실링) 구조를 형성하도록 하는 것에 의하여, 높은 기밀성을 보장할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는 하나의 솔레노이드를 이용하여 제1플런저 및 제2플런저가 독립적으로 작동하며 이중 차단 구조를 형성하도록 하는 것에 의하여, 높은 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화하고 공간활용성 및 설계자유도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 제어 대상 부품 수를 줄일 수 있어, 제어기와 와이어링 원가 절감 효과 또한 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 제1플런저 및 제2플런저가 독립적으로 작동할 수 있으므로, 제1플런저 및 제2플런저 중 어느 하나의 작동 이상(고장)이 발생하더라도, 기밀성을 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

솔레노이드에 의한 제1플런저 및 제2플런저의 이동 타이밍은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1플런저와 제2플런저는 솔레노이드의 듀티값(duty rate)에 기초하여, 제1출구유로 및 제2출구유로를 순차적으로 개폐한다.

바람직하게, 솔레노이드의 듀티값이 제1범위이면, 제1밸브부재는 제1출구유로를 차단하고, 제2밸브부재는 제2출구유로를 차단할 수 있고, 솔레노이드의 듀티값이 제1범위보다 큰 제2범위이면, 제1밸브부재는 제1출구유로를 개방하고, 제2밸브부재는 제2출구유로를 차단할 수 있으며, 솔레노이드의 듀티값이 제2범위보다 큰 제3범위이면, 제1밸브부재가 제1출구유로를 개방한 상태에서, 제2밸브부재가 제2출구유로를 개방할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 바람직하게, 제1출구유로는 제1단면적을 갖도록 형성되고, 제2출구유로는 제1단면적보다 작은 제2단면적을 갖도록 형성되며, 제1플런저의 이동 스트로크는 제2플런저의 이동 스트로크보다 작게 정의될 수 있다.

이는, 제1출구유로의 단면적(제1단면적)을 제2출구유로의 단면적(제2단면적)보다 크게 형성하면, 제1플런저의 이동 스트로크를 증가시키지 않더라도, 제1출구유로를 따라 유동하는 유체의 유량을 제2출구유로를 따라 유동하는 유체의 유량과 동일하게(또는 유사하게) 형성할 수 있다는 것에 기인한 것이다. 따라서, 제1플런저의 이동 스트로크를 제2플런저의 이동 스트로크보다 작게 구현하는 것이 가능하며, 상대적으로 작은 솔레노이드의 듀티값(제3범위보다 작은 제2범위의 듀티값)에서도 제1플런저를 작동시키는 것이 가능하다.

솔레노이드는 플런저의 구동을 위한 구동력을 제공할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 솔레노이드는, 코일이 권선되는 보빈, 및 보빈의 내부에 마련되며 제1플런저의 일단부가 직선 이동 가능하게 부분적으로 수용되는 요크를 포함하고, 제2플런저는 요크 및 제1플런저에 작용하는 자기장에 의해 제1플런저의 내부에서 선택적으로 직선 이동한다.

바람직하게, 제2플런저는 제1플런저의 내부에 동축적으로 배치될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2스프링부재는, 제1플런저의 일단부 내측과 제2플런저의 일단부 외측의 사이에 개재될 수 있다. 이와 같이, 제1플런저의 상단 내면과 제2플런저의 상단 외면의 사이에 제2스프링부재를 배치하는 것에 의하여, 제2스프링부재를 지지하기 위한 구조를 간소화하고, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보빈의 내부에는 제1플런저의 상하 이동을 가이드하는 가이드부재가 마련될 수 있다.

이와 같이, 보빈의 내부에 가이드부재를 마련하는 것에 의하여, 제1플런저의 직선 이동시 제1플런저의 좌우 이동 및 이탈을 최소화하고, 제1플런저의 구동 안정성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1스프링부재는 제1플런저의 둘레를 감싸면서 제1밸브부재와 가이드부재의 사이에 개재될 수 있다. 이와 같이, 제1밸브부재와 가이드부재의 사이에 제1스프링부재를 배치하는 것에 의하여, 제1스프링부재를 지지하기 위한 구조를 간소화하고, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1밸브부재에는 제1출구유로에 탄성적으로 밀착되는 제1실링부재가 마련된다. 이와 같이, 제1밸브부재의 하단에 제1실링부재를 마련하는 것에 의하여 제1밸브부재에 의한 기밀성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2밸브부재에는 제2출구유로에 탄성적으로 밀착되는 제2실링부재가 마련된다. 이와 같이, 제2밸브부재의 하단에 제2실링부재를 마련하는 것에 의하여 제2밸브부재에 의한 기밀성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 요크에는 제1경사리세스가 형성되고, 제1플런저에는 제1경사리세스에 대응하는 기울기를 갖는 제2경사리세스가 형성되며, 제1밸브부재가 제1출구유로를 개방하도록 제1플런저가 이동하면, 제1경사리세스와 제2경사리세스는 일직선을 이루도록 배치된다.

이와 같이, 요크 및 제1플런저에 제1경사리세스 및 제2경사리세스를 형성하고, 제1밸브부재가 제1출구유로를 개방하도록 제1플런저가 이동하면(제1플런저가 요크에 밀착되게 상승하면), 제1경사리세스와 제2경사리세스가 일직선을 이루도록 배치(동일 평면을 이루도록 배치)되게 하는 것에 의하여, 제2플런저의 비례제어(proportional control) 정확도를 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 기밀성을 보장하면서 구조를 간소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 하나의 솔레노이드를 이용하여 이중 차단(실링) 구조를 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있으며, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 비례제어 정확도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브로서, 제1출구유로 및 제2출구유로의 차단 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브로서, 제1플런저 및 제2플런저의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브로서, 솔레노이드의 듀티값에 따른 제1플런저 및 제2플런저의 이동 스트로크를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브로서, 제2스프링부재의 다른 장착예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(10)는, 제1출구유로(144) 및 제1출구유로(144)의 하류(down-stream)에 연결되는 제2출구유로(146)가 마련된 밸브하우징(140), 밸브하우징(140)의 일측에 마련되는 솔레노이드(100), 솔레노이드(100)에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제1플런저(200), 제1플런저(200)에 연결되며 제1플런저(200)의 이동에 대응하여 제1출구유로(144)를 선택적으로 개폐하는 제1밸브부재(210), 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제1스프링부재(220), 제1플런저(200)의 내부에 직선 이동 가능하게 마련되며 솔레노이드(100)에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제2플런저(300), 제2플런저(300)에 연결되며 제2플런저(300)의 이동에 대응하여 제2출구유로(146)를 선택적으로 개폐하는 제2밸브부재(310), 및 제2밸브부재(310)가 제2출구유로(146)를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제2스프링부재(320)를 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(10)는 유체의 흐름을 단속하거나 유량(또는 압력)을 제어하기 위한 용도로 다양한 시스템 또는 설비에 장착될 수 있으며, 솔레노이드 밸브(10)가 장착되는 시스템 또는 설비의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(10)는, 자동차의 엔진을 포함하는 파워트레인(power train) 등에 설치되어 연료, 오일 등 유체의 흐름을 단속하거나 유량을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 솔레노이드 밸브(10)는, 연료계통에 장착되어 연료의 공급 및 분사를 제어하거나, 냉각계통에 장착되어 윤활 및 냉각을 위한 순환을 제어하거나, 동력전달계통에 장착되어 압력을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.

밸브하우징(140)은, 내부에 소정 공간을 가지며, 입구유로(142), 제1출구유로(144), 및 제2출구유로(146)를 포함하는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 밸브하우징(140)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 도 1을 기준으로, 밸브하우징(140)의 우측 하단에는 유체가 공급(유입)되는 입구유로(142)가 형성되고, 밸브하우징(140)의 중앙부 내측에는 제1출구유로(144)가 형성되며, 밸브하우징(140)의 중앙부 하단에는 제1출구유로(144)의 하류(down-stream)에 연결되도록 제2출구유로(146)가 형성될 수 있으며, 입구유로(142)를 통해 밸브하우징(140)의 내부에 유입된 유체는 제1출구유로(144) 및 제2출구유로(146)를 순차적으로 거쳐 밸브하우징(140)의 외부로 배출될 수 있다.

바람직하게, 제1출구유로(144)는 제1단면적(예를 들어, 제1직경)을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있고, 제2출구유로(146)는 제1단면적보다 작은 제2단면적(예를 들어, 제2직경)을 갖는 링 형상을 갖도록 형성되어 제2출구유로(146)의 내측에 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게, 제2출구유로(146)는 제1출구유로(144)와 동축적으로 배치되도록 제1출구유로(144)의 내부에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 밸브하우징의 여타 다른 위치에 입구유로, 제1출구유로 및 제2출구유로를 형성하는 것이 가능하며, 각 유로(입구유로, 제1출구유로 및 제2출구유로)의 위치 및 배치 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 제2출구유로를 제1출구유로의 내측에 비동축적으로 배치하는 것도 가능하다.

솔레노이드(100)는 제1플런저(200) 및 제2플런저(300)를 구동(예를 들어, 상하 이동)시키기 위한 구동력을 제공하기 위해 밸브하우징(140)의 일측(예를 들어, 상부)에 마련된다.

솔레노이드(100)는 제1플런저(200) 및 제2플런저(300)의 구동을 위한 구동력을 제공할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 솔레노이드(100)의 종류 및 구조에 의해 본 발명에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 솔레노이드(100)는, 코일이 권선되는 보빈(110), 및 보빈(110)의 내부에 마련되며 제1플런저(200)의 일단부가 직선 이동 가능하게 부분적으로 수용되는 요크(120)를 포함한다.

예를 들어, 보빈(110)은 제1플런저(200)의 둘레를 감싸는 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 밸브하우징(140)의 상부에 배치된다.

보빈(110)의 둘레에는 코일(미도시)이 권선되며, 코일에는 전원공급부(미도시)로부터 전원이 인가될 수 있다.

요크(yoke)(120)는 보빈(110)의 내주면 일주를 덮도록 보빈(110)의 상부에 배치되며, 요크(120)의 내부에는 제1플런저(200)의 일단부(도 1을 기준으로 상단부)가 직선 이동 가능하게 부분적으로 수용된다.

보다 구체적으로 요크(120)는 보빈(110)보다 짧은 길이(도 1 기준으로 상하 방향을 따른 길이)를 가지며, 대략 'U'자형 단면 형태(예를 들어, 중공의 컵 형태)를 갖도록 형성될 수 있다. 요크(120)는 개구부(미도시)가 아래 방향(예를 들어, 제2출구유로)을 향하도록 보빈(110)의 내부에 배치된다.

요크(120)는 통상의 주철제로 형성될 수 있으며, 요크(120)의 재질 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

제1플런저(200)는 솔레노이드(100)에 의해 보빈(110)의 내부에서 선택적으로 직선 이동하도록 마련된다.

제1플런저(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1플런저(200)는 상단부가 차단되고 하단부는 개방된 중공의 구조체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1플런저(200)의 상단부가 요크(120)의 내부에 부분적으로 수용된 상태에서, 제1플런저(200)는 보빈(110)의 내부에서 상하 방향을 따라 선택적으로 직선 이동하도록 구성된다.

참고로, 보빈(110)에 대한 제1플런저(200)의 이동(스트로크)은 코일에 인가되는 전원을 조절(예를 들어, on/off)함으로써 제어될 수 있으며, 제1플런저(200)의 이동을 제어하여 제1밸브부재(210)에 의한 제1출구유로(144)를 개폐하는 것에 의하여, 유체의 흐름을 선택적으로 차단(단속)할 수 있다.

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브(10)는 상기의 구성과 작동원리를 가지는 공지된 기술내용의 보빈(110), 요크(120), 제1플런저(200)를 포함한 구성을 그 실시예로 하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

제1밸브부재(210)는 제1플런저(200)의 하단에 연결되며 제1플런저(200)의 이동에 대응하여 제1출구유로(144)를 개폐하도록 마련된다.

일 예로, 제1밸브부재(210)는 제1플런저(200)의 하단에 일체로 연결될 수 있으며, 제1플런저(200)가 상부 방향으로 이동하면, 제1플런저(200)와 함께 제1밸브부재(210)가 상부 방향으로 이동함으로써, 제1출구유로(144)가 개방될 수 있다. 반면, 제1플런저(200)가 하부 방향으로 이동하면, 제1플런저(200)와 함께 제1밸브부재(210)가 하부 방향으로 이동함으로써, 제1출구유로(144)가 차단(폐쇄)될 수 있다.

제1밸브부재(210)로서는 제1출구유로(144)를 개폐할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1밸브부재(210)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 제1밸브부재(210)의 하단에는 제1출구유로(144)에 탄성적으로 밀착되는 제1실링부재(212)(예를 들어, 고무 또는 실리콘 재질)가 마련된다. 이와 같이, 제1밸브부재(210)의 하단에 제1실링부재(212)를 마련하는 것에 의하여 제1밸브부재(210)에 의한 기밀성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

제1스프링부재(220)는 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력(도 2의 SF1)을 제공하도록 마련된다.

일 예로, 제1스프링부재(220)로서는 제1밸브부재(210)의 이동을 탄성적으로 지지할 수 있는 통상의 스프링(예를 들어, 코일스프링)이 사용될 수 있으며, 제1스프링부재(220)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 제1스프링부재(220)는 제1플런저(200)의 둘레를 감싸면서 제1밸브부재(210)와 보빈(110)(가이드부재)의 사이에 탄성적으로 압축 및 복원 가능하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1밸브부재(210)와 보빈(110)(가이드부재)의 사이에 제1스프링부재(220)를 배치하는 것에 의하여, 제1스프링부재(220)를 지지하기 위한 구조를 간소화하고, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 경우에 따라서는 밸브하우징(140)의 내벽에 제1스프링부재(220)를 지지하기 위한 별도의 지지부를 형성하는 것도 가능하다.

제2플런저(300)는 제1플런저(200)의 내부에 직선 이동 가능하게 마련되며, 솔레노이드(100)에 의해 선택적으로 직선 이동하도록 구성된다.

제2플런저(300)는 제1플런저(200)의 내부에 직선 이동 가능하게 수용될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제2플런저(300)의 구조 및 형상에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제2플런저(300)는 원형 단면을 갖는 로드 형태로 형성될 수 있다.

바람직하게, 제2플런저(300)는 제1플런저(200)의 내부에 동축적으로 배치된다.

보다 구체적으로, 제2플런저(300)의 상단부가 요크(120)의 내부에 부분적으로 수용되거나 인접하도록 제1플런저(200)의 내부에 배치된 상태에서, 제2플런저(300)는 제1플런저(200)의 내부에서 상하 방향을 따라 선택적으로 직선 이동하도록 구성된다.

바람직하게, 제1플런저(200)가 요크(120)에 밀착되게 상승한 상태(도 3 참조)에서, 제2플런저(300)는 요크(120) 및 제1플런저(200)에 작용하는 자기장에 의해 제1플런저(200)의 내부에서 선택적으로 직선 이동하도록 구성된다.

참고로, 보빈(110)에 대한 제2플런저(300)의 이동(스트로크)은 코일에 인가되는 전원을 조절함으로써 제어될 수 있으며, 제2플런저(300)의 이동을 제어하여 제2밸브부재(310)에 의한 제2출구유로(146)를 개폐하는 것에 의하여, 유체의 흐름을 선택적으로 차단(단속)하거나 유량을 제어할 수 있다.

제2밸브부재(310)는 제2플런저(300)의 하단에 연결되며 제2플런저(300)의 이동에 대응하여 제2출구유로(146)를 개폐하도록 마련된다.

일 예로, 제2밸브부재(310)는 제2플런저(300)의 하단에 일체로 연결될 수 있으며, 제2플런저(300)가 상부 방향으로 이동하면, 제2플런저(300)와 함께 제2밸브부재(310)가 상부 방향으로 이동함으로써, 제2출구유로(146)가 개방될 수 있다. 반면, 제2플런저(300)가 하부 방향으로 이동하면, 제2플런저(300)와 함께 제2밸브부재(310)가 하부 방향으로 이동함으로써, 제2출구유로(146)가 차단(폐쇄)될 수 있다.

제2밸브부재(310)로서는 제2출구유로(146)를 개폐할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제2밸브부재(310)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 제2밸브부재(310)의 하단에는 제2출구유로(146)에 탄성적으로 밀착되는 제2실링부재(312)(예를 들어, 고무 또는 실리콘 재질)가 마련된다. 이와 같이, 제2밸브부재(310)의 하단에 제2실링부재(312)를 마련하는 것에 의하여 제2밸브부재(310)에 의한 기밀성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

제2스프링부재(320)는 제2밸브부재(310)가 제2출구유로(146)를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력(도 2의 SF2)을 제공하도록 마련된다.

일 예로, 제2스프링부재(320)로서는 제2밸브부재(310)의 이동을 탄성적으로 지지할 수 있는 통상의 스프링(예를 들어, 코일스프링)이 사용될 수 있으며, 제2스프링부재(320)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 제2스프링부재(320)는, 제1플런저(200)의 일단부 내측(예를 들어, 제1플런저(200)의 상단 내면)과 제2플런저(300)의 일단부 외측(예를 들어, 제2플런저(300)의 상단 외면)의 사이에 탄성적으로 압축 및 복원 가능하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1플런저(200)의 상단 내면과 제2플런저(300)의 상단 외면의 사이에 제2스프링부재(320)를 배치하는 것에 의하여, 제2스프링부재(320)를 지지하기 위한 구조를 간소화하고, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 6과 같이, 제2스프링부재(320')는 제2플런저(300)의 둘레를 감싸면서 제1밸브부재(210)와 제2밸브부재(310)의 사이에 탄성적으로 압축 및 복원 가능하게 배치되는 것도 가능하다. 이와 같이, 제1밸브부재(210)와 제2밸브부재(310)의 사이에 제2스프링부재(320')를 배치하는 것에 의하여, 제2스프링부재(320')를 지지하기 위한 구조를 간소화하고, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보빈(110)의 내부에는 제1플런저(200)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부재(130)가 마련될 수 있다.

일 예로, 가이드부재(130)는 제1플런저(200)의 둘레를 감싸는 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 보빈(110)의 내주면과 제1플런저(200)의 외주면의 사이에 마련되어 제1플런저(200)의 직선 이동을 가이드할 수 있다. 바람직하게, 가이드부재(130)의 하단은 보빈(110)의 저면을 감싸도록 연장될 수 있다.

이와 같이, 보빈(110)의 내부에 가이드부재(130)를 마련하는 것에 의하여, 제1플런저(200)의 직선 이동시 제1플런저(200)의 좌우 이동 및 이탈을 최소화하고, 제1플런저(200)의 구동 안정성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

솔레노이드(100)에 의한 제1플런저(200) 및 제2플런저(300)의 이동 타이밍은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1플런저(200)와 제2플런저(300)는 솔레노이드(100)의 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티값(duty rate)에 기초하여, 제1출구유로(144) 및 제2출구유로(146)를 순차적으로 개폐한다.

일 예로, 솔레노이드(100)의 듀티값에 따라 제1플런저(200)가 먼저 상부로 이동하면, 제1출구유로(144)가 먼저(제2출구유로(146)보다 먼저) 개방될 수 있다. 그 후, 솔레노이드(100)의 듀티값에 따라 제2플런저(300)가 상부로 이동하면, 제2출구유로(146)가 후속적으로 개방(제1출구유로가 개방된 시점을 기준으로 소정 시간차를 두고 개방)될 수 있다.

반면, 제1출구유로(144)와 제2출구유로(146)가 모두 개방된 상태에서, 솔레노이드(100)의 듀티값에 따라 제2플런저(300)저가 하부로 이동하면, 제2출구유로(146)가 먼저(제1출구유로보다 먼저) 차단될 수 있다. 그 후, 솔레노이드(100)의 듀티값에 따라 제1플런저(200)저가 하부로 이동하면, 제1출구유로(144)가 후속적으로 차단(제2출구유로가 차단된 시점을 기준으로 소정 시간차를 두고 차단)될 수 있다.

제1플런저(200) 및 제2플런저(300)의 이동 타이밍은 솔레노이드(100)의 듀티값에 기초하여 다양하게 변경될 수 있으며, 솔레노이드(100)의 듀티값에 기초한 제1플런저(200) 및 제2플런저(300)의 이동 타이밍에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제1범위이면, 제1밸브부재(210)는 제1출구유로(144)를 차단하고, 제2밸브부재(310)는 제2출구유로(146)를 차단할 수 있다. 반면, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제1범위보다 큰 제2범위이면, 제1밸브부재(210)는 제1출구유로(144)를 개방하고, 제2밸브부재(310)는 제2출구유로(146)를 차단할 수 있다. 또한, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제2범위보다 큰 제3범위이면, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방한 상태에서, 제2밸브부재(310)가 제2출구유로(146)를 개방할 수 있다.

일 예로, 도 5를 참조하면, 솔레노이드(100)의 목표 듀티값(target duty rate)이 100%인 경우에, 솔레노이드(100)의 듀티값은 0%~100%까지 선형적(주기적)으로 상승할 수 있다. 바람직하게, 제1범위는 0~19%의 범위에 포함되고, 제2범위는 20~39%의 범위에 포함되며, 제3범위는 40~100%의 범위에 포함될 수 있다.

참고로 도 5에서, 'a'지점은 솔레노이드(100)의 듀티값이 0%인 지점이고, 'b'지점은 제1플런저(200)가 제1출구유로(144)를 개방하기 시작하는 지점이고, 'c'지점은 제2플런저(300)가 제2출구유로(146)를 개방하기 시작하는 지점이고, 'c~d'지점은 제2플런저(300)의 개방(제2출구유로(146) 개방)에 관한 듀티값을 제어하는 구간이고, 'd'지점은 제2플런저(300)가 제2출구유로(146)를 최대로 개방하기 시작하는 지점이고, 'e'지점은 솔레노이드(100)의 듀티값이 100%인 지점이고, 'f'지점은 제2플런저(300)가 제2출구유로(146)를 차단하기 시작하는 지점이고, 'f~g'지점은 제2플런저(300)의 차단(제2출구유로(146) 차단)에 관한 듀티값을 제어하는 구간이고, 'g'지점은 제2플런저(300)가 제2출구유로(146)를 완전히(최대로) 차단하기 시작하는 지점이고, 'h'지점은 제1플런저(200)가 제1출구유로(144)를 차단하기 시작하는 지점이고, 'i'지점은 솔레노이드(100)의 듀티값이 0%인 지점이다.

보다 구체적으로, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제1범위(도 5의 a~b 구간 참조)이면, 제1밸브부재(210)는 제1출구유로(144)를 차단하고, 제2밸브부재(310)는 제2출구유로(146)를 차단할 수 있다. 이때, 제1출구유로(144)의 차단 상태는 제1스프링부재(220)의 탄성력(SF1)에 의해 유지될 수 있고, 제2출구유로(146)의 차단 상태는 제2스프링부재(320)의 탄성력(SF2)에 의해 유지된다.(도 2 참조)

다음, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제2범위(도 5의 b~c 구간 참조)가 되면, 제2밸브부재(310)가 제2출구유로(146)를 차단한 상태를 유지하는 반면, 제1밸브부재(210)는 제1출구유로(144)를 개방한다.(도 3 참조)

다음, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제3범위(도 5의 c~d 구간 참조)가 되면, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방한 상태에서, 제2밸브부재(310)는 제2출구유로(146)를 개방한다.(도 4 참조)

참고로, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방한 상태에서, 제1플런저(200)는 요크(120)에 밀착되게 배치될 수 있으며, 제2플런저(300)는 요크(120) 및 제1플런저(200)에 작용하는 자기장에 의해 직선 이동하며 제2출구유로(146)를 개방할 수 있다.

또한, 솔레노이드(100)의 듀티값이 제3범위인 상태에서는 듀티값에 따라 제2밸브부재(310)의 이동 스트로크를 가변(제2밸브부재가 상하 방향을 따라 이동)할 수 있으며, 제2밸브부재(310)의 이동 스트로크를 가변하는 것에 의하여, 제2출구유로(146)를 통과하는 유체의 유량을 조절할 수 있다.(도 4 참조)

반면, 제1출구유로(144) 및 제2출구유로(146)가 모두 완전히 개방된 상태(도 5의 d~f 구간 참조)에서, 솔레노이드(100)의 듀티값이 다시 제3범위(도 5의 f~g 구간 참조)가 되면, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방한 상태에서, 제2밸브부재(310)는 제2출구유로(146)를 차단한다.

다음, 솔레노이드(100)의 듀티값이 다시 제2범위(도 5의 g~h 구간 참조)가 되면, 제2밸브부재(310)가 제2출구유로(146)를 차단한 상태에서, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 차단한다.

다음, 솔레노이드(100)의 듀티값이 다시 제1범위(도 5의 h~i 구간 참조)가 되면, 제1출구유로(144)의 차단 상태는 제1스프링부재(220)의 탄성력(SF1)에 의해 유지될 수 있고, 제2출구유로(146)의 차단 상태는 제2스프링부재(320)의 탄성력(SF2)에 의해 유지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 바람직하게, 제1출구유로(144)는 제1단면적(예를 들어, 제1직경)을 갖도록 형성되고, 제2출구유로(146)는 제1단면적보다 작은 제2단면적(예를 들어, 제2직경)을 갖도록 형성되며, 제1플런저(200)의 이동 스트로크는 제2플런저(300)의 이동 스트로크보다 작게 정의될 수 있다.

여기서, 제1플런저(200)의 이동 스트로크가 제2플런저(300)의 이동 스트로크보다 작게 정의된다 함은, 제1플런저(200)의 상하 이동 거리가 제2플런저(300)의 상하 이동 거리보다 작게 형성되는 것으로 정의된다.

이는, 제1출구유로(144)의 단면적(제1단면적)을 제2출구유로(146)의 단면적(제2단면적)보다 크게 형성하면, 제1플런저(200)의 이동 스트로크를 증가시키지 않더라도(예를 들어, 제1플런저(200)가 상부 방향으로 이동하는 구간을 일정 이상 증가시키지 않더라도), 제1출구유로(144)를 따라 유동하는 유체의 유량을 제2출구유로(146)를 따라 유동하는 유체의 유량과 동일하게(또는 유사하게) 형성할 수 있다는 것에 기인한 것이다. 따라서, 제1플런저(200)의 이동 스트로크를 제2플런저(300)의 이동 스트로크보다 작게 구현하는 것이 가능하며, 상대적으로 작은 솔레노이드(100)의 듀티값(제3범위보다 작은 제2범위의 듀티값)에서도 제1플런저(200)를 작동(제1출구유로를 개폐)시키는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 제1플런저(200)와 제2플런저(300)가 개별적 작동하며 제1출구유로(144) 및 제2출구유로(146)를 차단하도록 하는 것에 의하여, 이중 차단 구조를 형성할 수 있으므로, 높은 기밀성을 보장하면서, 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는 복수개의 솔레노이드(100)를 개별적으로 마련하지 않고도, 단 하나의 솔레노이드(100)를 이용하여 제1플런저(200)와 제2플런저(300)가 개별적 작동시키는 것이 가능하므로, 구조를 간소화하고 공간활용성 및 설계자유도를 향상시킬 수 있으며, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예는 솔레노이드(100)의 듀티값에 따라 제1플런저(200)와 제2플런저(300)가 순차적으로 작동하도록 하는 것에 의하여, 단 하나의 제어기로 제1플런저(200)와 제2플런저(300)의 이동을 제어하는 것이 가능하므로, 제어기의 구조 및 연결구조를 보다 간소화하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예는 제1플런저(200) 및 제2플런저(300)가 독립적으로 작동할 수 있으므로, 제1플런저(200) 및 제2플런저(300) 중 어느 하나의 작동 이상(고장)이 발생하더라도, 기밀성을 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 요크(120)에는 제1경사리세스(122)가 형성되고, 제1플런저(200)에는 제1경사리세스(122)에 대응하는 기울기를 갖는 제2경사리세스(202)가 형성되며, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방하도록 제1플런저(200)가 이동하면, 제1경사리세스(122)와 제2경사리세스(202)는 일직선을 이루도록 배치된다.

보다 구체적으로, 제1플런저(200)의 측면을 감싸는 요크(120)의 하단부에는 소정의 기울기로 제1경사리세스(122)가 형성되고, 제1플런저(200)의 상단 외면에는 제1경사리세스(122)에 대응하는 기울기를 갖는 제2경사리세스(202)가 형성된다.

이와 같이, 요크(120) 및 제1플런저(200)에 제1경사리세스(122) 및 제2경사리세스(202)를 형성하고, 제1밸브부재(210)가 제1출구유로(144)를 개방하도록 제1플런저(200)가 이동하면(제1플런저가 요크에 밀착되게 상승하면), 제1경사리세스(122)와 제2경사리세스(202)가 일직선을 이루도록 배치(동일 평면을 이루도록 배치)되게 하는 것에 의하여, 제2플런저(300)의 비례제어(proportional control) 정확도를 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

다시 말해서, 제1경사리세스(122)와 제2경사리세스(202)를 일적선에 배치하는 것에 의하여, 요크(120) 및 제1플런저(200)에 작용하는 자기장을 상하 방향을 따라 선형적으로 증가 또는 감소시킬 수 있으므로, 제2플런저(300)의 이동 스트로크를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능하며, 제2플런저(300)의 비례제어 정확도를 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 솔레노이드 밸브
100 : 솔레노이드
110 : 보빈
120 : 요크
122 : 제1경사리세스
130 : 가이드부재
140 : 밸브하우징
142 : 입구유로
144 : 제1출구유로
146 : 제2출구유로
200 : 제1플런저
202 : 제2경사리세스
210 : 제1밸브부재
212 : 제1실링부재
220 : 제1스프링부재
300 : 제2플런저
310 : 제2밸브부재
312 : 제2실링부재
320 : 제2스프링부재

Claims

제1출구유로 및 상기 제1출구유로의 하류(down-stream)에 연결되는 제2출구유로가 마련된 밸브하우징;
상기 밸브하우징의 일측에 마련되는 솔레노이드;
상기 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제1플런저;
상기 제1플런저에 연결되며, 상기 제1플런저의 이동에 대응하여 상기 제1출구유로를 선택적으로 개폐하는 제1밸브부재;
상기 제1밸브부재가 상기 제1출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제1스프링부재;
상기 제1플런저의 내부에 직선 이동 가능하게 마련되며, 상기 솔레노이드에 의해 선택적으로 직선 이동하는 제2플런저;
상기 제2플런저에 연결되며, 상기 제2플런저의 이동에 대응하여 상기 제2출구유로를 선택적으로 개폐하는 제2밸브부재; 및
상기 제2밸브부재가 상기 제2출구유로를 차단하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 제2스프링부재;
를 포함하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 제1플런저와 상기 제2플런저는 상기 솔레노이드의 듀티값(duty rate)에 기초하여, 상기 제1출구유로 및 상기 제2출구유로를 순차적으로 개폐하는 솔레노이드 밸브.
제2항에 있어서,
상기 솔레노이드의 듀티값이 제1범위이면, 상기 제1밸브부재는 상기 제1출구유로를 차단하고, 상기 제2밸브부재는 상기 제2출구유로를 차단하며,
상기 솔레노이드의 듀티값이 상기 제1범위보다 큰 제2범위이면, 상기 제1밸브부재는 상기 제1출구유로를 개방하고, 상기 제2밸브부재는 상기 제2출구유로를 차단하며,
상기 솔레노이드의 듀티값이 상기 제2범위보다 큰 제3범위이면, 상기 제1밸브부재가 상기 제1출구유로를 개방한 상태에서, 상기 제2밸브부재가 상기 제2출구유로를 개방하는 솔레노이드 밸브.
제3항에 있어서,
상기 제1출구유로는 제1단면적을 갖도록 형성되고, 상기 제2출구유로는 상기 제1단면적보다 작은 제2단면적을 갖도록 형성되어 상기 제2출구유로의 내측에 배치되며,
상기 제1플런저의 이동 스트로크는 상기 제2플런저의 이동 스트로크보다 작게 정의되는 솔레노이드 밸브.
제3항에 있어서,
상기 솔레노이드는,
코일이 권선되는 보빈; 및
상기 보빈의 내부에 마련되며, 상기 제1플런저의 일단부가 직선 이동 가능하게 부분적으로 수용되는 요크;를 포함하고,
상기 제2플런저는 상기 요크 및 상기 제1플런저에 작용하는 자기장에 의해 상기 제1플런저의 내부에서 선택적으로 직선 이동하는 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 제2플런저는 상기 제1플런저의 내부에 동축적으로 배치되는 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 제2스프링부재는 상기 제1플런저의 일단부 내측과 상기 제2플런저의 일단부 외측의 사이에 개재되는 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 보빈의 내부에 마련되며, 상기 제1플런저의 직선 이동을 가이드하는 가이드부재를 포함하는 솔레노이드 밸브.
제8항에 있어서,
상기 제1스프링부재는 상기 제1밸브부재와 상기 가이드부재의 사이에 개재되는 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 요크에는 제1경사리세스가 형성되고,
상기 제1플런저에는 상기 제1경사리세스에 대응하는 기울기를 갖는 제2경사리세스가 형성되며,
상기 제1밸브부재가 상기 제1출구유로를 개방하도록 상기 제1플런저가 이동하면, 상기 제1경사리세스와 상기 제2경사리세스는 일직선을 이루도록 배치되는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 제1밸브부재에 마련되며, 상기 제1출구유로에 밀착되는 제1실링부재를 포함하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 제2밸브부재에 마련되며, 상기 제2출구유로에 밀착되는 제2실링부재를 포함하는 솔레노이드 밸브.