KR100924265B1

KR100924265B1 - 전자제어밸브

Info

Publication number: KR100924265B1
Application number: KR1020090047184A
Authority: KR
Inventors: 김칠성; 김종수; 김정환; 이준영; 권은혜
Original assignee: 신우공업 주식회사
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2009-10-30

Abstract

본 발명은 배관 내에 흐르는 유량을 자동으로 제어하는 비례유량제어밸브에 관한 것으로, 특히, 전자제어밸브의 전후단의 압력변동에 의한 유량변화를 최소화하여 안정적인 비례유량제어를 가능하게 하고, 배관 내에 흐르는 유체의 량을 직접적으로 제어하는 전자제어밸브의 개폐부재 전과 후류 사이에 지나치게 높은 차압이 작용하지 못하도록 일정 차압을 유지하게 만들 수 있는 전자제어밸브에 관한 것이다.

전자제어밸브, 개폐부재, 코일스프링, 감지수단, 비례유량제어

Description

전자제어밸브 { Electromagnetic Control Valve }

일반적으로, 전자제어밸브는 배관 상에 설치되는 것으로, 전자력을 이용해 자동으로 배관의 차폐를 원격제어할 수 있는 장치이다.

이러한, 전자제어밸브는 배관 내부의 공정유체의 량을 밸브 몸통 내부에 있는 개폐부재와 시트 사이의 유로면적을 조절하여 배관 내부의 흐르는 유량을 조절하는 역활을 하게 된다.

도 1 은 이러한 종래의 전자제어밸브를 도시한 단면도로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 우선, 종래의 전자제어밸브(1)는 도면에 도시된 바와 같이 크게, 유체가 통과할 수 있도록 유입구(12)와 배출구(14)가 형성된 밸브바디(10)와, 상기 밸브바디(10)의 일측에 설치되며 그 내부에 솔레노이드 코일(21)이 마련되고 상기 솔레노이드 코일의 자기력에 의해 이동되는 자석으로 이루어진 이동자(22) 및 상기 이동자(22)의 양측에 각각 설치되는 제1,제2연결대(23,24)와 제1연결대(23) 끝단에 설치되어 상기 이동자(22)가 이동한 거리 혹은 그 위치를 탐지할 수 있는 변위센서(25) 및 상기 제1연결대(23)와 변위센서(25) 사이에 설치되는 고정자(26)가 마련된 프레임(20)과, 상기 밸브바디(10)와 프레임(20)을 연결하는 것으로 내부에 중공을 갖는 보닛(30)과, 상기 보닛(30) 내에 위치되며 상기 제2연결대(26)를 감싸도록 설치되는 코일스프링(40)과, 상기 코일스프링(40)에 의해 탄성지지되도록 제2연결대(26)의 끝단에 결합되는 개폐부재(50)를 포함한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 전자제어밸브(1)는 우선, 배관 내부의 유체의 량을 증가시키려면 개폐부재(50)를 상기 밸브바디(10)에 설치된 시트(16)로부터 이격시켜 더 열어주고, 유체의 량을 감소시키려면 개폐부재(50)를 시트(16) 쪽으로 향하도록 하여 닫아준다.

이때, 상기 개폐부재(50)를 열려는 힘은 고정자(29)와 이동자(22) 주위에 감겨진 솔레노이드 코일(21)에 전류를 흘려주었을 때 발생하는 고정자(26)와 이동자(22) 사에의 전자력이고, 개폐부재(50)를 닫으려는 힘은 개폐부재(50) 상단에 위 치한 압축 코일스프링(40)의 탄성력이 된다.

즉, 상기 솔레노이드 코일(21)에 전류를 인가하게 되면 자기력이 발생되고 이 자기력에 의해 이동자(22)가 고정자(26) 측으로 향하게 되어 상기 제2연결대(24)의 말단에 결합된 개폐부재(50)가 상기 시트(16)에서 이격되어 유로를 확장시키고, 솔레노이드 코일(21)에 전류를 공급하지 않게 되면 상기 개폐부재(50)를 탄성지지하고 있는 코일스프링(40)의 탄성복원력에 의해 개폐부재(50)가 상기 시트(16) 측으로 향하게 되어 유로를 축소시키게 되는 것이다.

따라서, 고정자(26)와 이동자(22) 사이의 전자력은 솔레노이드 코일(21)에 흐르는 전류의 제곱승에 비례하는 것으로, 솔레노이드 코일(21)에 인가하는 전류의 량을 증가시켜 주어 전자력에 의해 고정자(26) 측으로 이동자(22)가 이동되도록 함으로써, 개폐부재(50)를 열게 된다. 반대로 개폐부재(50)를 닫아주려면 솔레노이드 코일(21)에 인가하는 전류의 량을 감소시켜 주어 고정자(26)와 이동자(22) 사이의 전자력을 떨어트리면 코일스프링(40)의 탄성복원력이 전자력을 무시하고 개폐부재(50)를 상기 시트(16) 측으로 향하도록 하여 닫아 주게 된다.

이와 같이 솔레노이드 코일(21)에 흐르게 전류의 량을 제어하는 것은 전자제어밸브와 별도로 부착된 제어기(미도시)에서 조절하게 된다. 상기 제어기(미도시) 는 변위센서와 전선을 통해 전기적으로 연결되는 것으로, 솔레노이드 코일(21)에 흐르는 전류의 량을 조절하면서 개폐부재(50)의 열리는 정도를 조절하는데 그 조절량을 정확하게 하기 위하여 이동자(22)의 제1연결대(23)와 연결된 변위센서(25)를 통해 개폐부재(50)의 열린량을 피드백(feedback) 받도록 되어 있다.

그러나 배관 내에 흐르는 유체의 량은 밸브(1) 전후단의 압력차의 제곱근에 비례하므로 밸브(1)의 개폐부재(50)의 열림량이 변하지 않더라도 밸브(1) 전후단의 압력차가 변하면 흐르는 유량이 변하게 되어 배관 내의 극심한 외란(外亂)이 있을 때 종전의 전자제어밸브(1)로는 비례유량을 제어하기가 매우 어렵게 된다.

또한 개폐부재(50)에 미치는 유체의 힘은 밸브(1)의 전후단의 압력차의 변화에 따라 변하게 되어 고정자(26)와 이동자(22)의 전자력과 코일스프링(40)의 탄성력 외에 또 다른 유체의 힘의 변수가 될 수가 있어서 아무리 변위센서(26)의 피드백 신호를 가지고 제어를 한다 하더라도 정밀제어가 불가능하다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 밸브의 전후단에 작용하는 외란(外亂)에 의한 압력차 변화에 따른 유량변화가 없도록 하여 정밀한 비례유량제어가 가능하도록 하고, 전자제어밸브의 개폐부재 전과 후류의 압력차 변화를 최소화하여 제어기에 의한 전류량 제어에 따라 개폐부재의 열림과 닫힘이 원활하게 만들어 주고 개폐부재에 과다한 차압력이 작용하지 않도록 하여 작은 구동력으로도 비례유량제어가 가능하도록 하는 동시에 전자제어밸브 전후단의 높은 차압을 다단으로 감압시켜 줄 수 있도록 한 전자제어밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유입포트 및 배출포트를 가지며 그 내부에 흐름경로를 구획형성하는 유입유로 및 배출유로 그리고 이들이 합쳐지는 것에 의해 형성되는 통합유로를 갖는 밸브바디와, 상기 밸브바디의 유입포트 방향 상부 일측에 나사체결되는 것으로, 내부에 변위센서가 구비되고, 상기 변위센서와 결합되어 자기력에 의해 상하방향으로 슬라이딩되는 이동자가 구비된 프레임과, 일측이 상기 이동자와 결합되어 상기 유입포트를 선택적으로 차폐하는 제1개폐부재와, 상기 밸브바디의 배출포트 방향 하부 일측에 나사체결되며 그 내부에 덮개와의 결합을 통해 수용공간이 형성되는 것으로, 상기 수용공간의 중앙에 다이아프램에 의해 구획되며 상기 통합유로와 연결되는 제2감지공이 형성된 상부챔버 및 하부챔버가 구비되고, 이 다이아프램의 변위에 따라 상하방향으로 승하강 되는 차폐수단이 마련된 하부보닛과, 일측이 상기 차폐수단과 결합되어 상기 배출포트를 선택적으로 차폐하는 제2개폐부재와, 일단이 상기 밸브바디의 유입유로와 연통되게 연결되고, 타단이 상기 하부챔버와 연통되게 연결되는 감지수단을 포함하며, 상기 감지수단은 내부에 중공을 갖는 관체 형상으로 형성되되, 일단이 상기 밸브바디의 유입유로 상에 형성되는 제1감지공과 연결되고, 타단이 상기 덮개에 형성되는 배수구와 연통되게 연결되어 상기 유입유로에 작용하는 압력이 상기 하부챔버 내로 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자제어밸브를 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 프레임은 관체 형상으로 이루어진 상부보닛을 통해 상기 밸브바디와 연결되되, 상기 프레임의 내부에 설치되어 선택적으로 전류를 인가받아 자기력을 발생시킬 수 있는 솔레노이드 코일과, 상기 상부보닛 내에 설치되며, 솔레노이드 코일의 자기력에 의해 상하방향으로 슬라이딩되는 이동자와, 상기 이동자가 이동한 거리 혹은 그 위치를 탐지할 수 있는 변위센서와, 상기 이동자의 양측에 각각 설치되는 것으로 일단이 이동자와 연결되고 타단이 상기 변위센서와 연결되는 제1연결축 및 일단이 상기 이동자와 연결되고 타단이 상기 제1개폐부재와 연결되는 제2연결축과, 상기 제1연결축과 변위센서 사이에 설치되는 고정자 및 상기 제1개폐부재와 제2연결축 상에 설치되어 제1개폐부재를 탄성지지하는 제1코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 차폐수단은 상기 제2개폐부재와 일단이 연결되며 상기 밸브바디 내로 승하강 되는 제3연결축과, 상기 제3연결축의 타측 끝단에 나사결합 방식으로 고정되며 일측이 상기 다이아프램에 고정설치되는 지지판 및 상기 지지판과 제3연결축 상에 설치되어 상기 지지판에 탄성력을 제공하는 제2코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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또한 본 발명에 있어서, 상기 제2감지공은 상기 통합유로에 작용하는 압력이 상부챔버 내로 유입될 수 있도록 상기 관통공이 형성된 제2개폐부재의 하부측으로 상기 통합유로와 상부챔버가 연통되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 전자제어밸브는 개폐부재의 전후 차압을 일정하게 유지시켜 줌으로써 전자제어밸브의 전후단 압력변동에 의한 유량변화를 최소화하여 안정적인 비례유량제어를 가능하게 하고, 배관 내에 흐르는 유체의 량을 직접적으로 제어하는 전자제어밸브의 개폐부재 전과 후류 사이에 지나치게 높은 차압이 작 용하지 못하도록 일정 차압을 유지하게 만들어 주는 별도의 개폐부재와 시트 구조가 마련되어 있어 보다 작은 구동기로도 밸브를 작동시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 전자제어밸브의 구성 및 작용효과를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 전자제어밸브를 도시한 단면도이고, 도 3 은 도 2 의 전자제어밸브의 작동상태를 도시한 단면도이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자제어밸브는 압력변동에 의한 유량변화를 최소화하여 안정적인 비례유량제어를 가능하게 하고, 배관 내에 흐르는 유체의 량을 직접적으로 제어하는 전자제어밸브의 개폐부재 전과 후류 사이에 지나치게 높은 차압이 작용하지 못하도록 일정 차압을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것으로, 크게 밸브바디(110), 프레임(120), 상부보닛(130), 제1코일스프링(140), 제1개폐부재(150), 하부보닛(160), 덮개(170), 그리고, 감지수단(180)을 포함한다.

상기 밸브바디(110)는 유체가 유동될 수 있도록 양측에 유입구(112) 및 배출구(114)가 형성되어 있으며, 그 내부에 상기 유입구(112)와 배출구(114)를 연결하는 유입유로(112a) 및 배출유로(114a)가 형성되고, 상기 유입유로(112a)와 배출유 로(114a) 사이에 통합유로(113)가 형성된다.

이때, 상기 밸브바디(110)의 통합유로(113)가 형성되는 유입유로(112a)의 상부는 관통되게 형성되어 후술하는 상부보닛(130)이 플랜지(115) 및 볼트(S)에 의해 체결될 수 있도록 하고, 이와 수직하게 하방향으로 상기 배출유로(114a)의 하부에는 후술하는 하부보닛(160)이 상기 통합유로(113)와 연통되게 체결될 수 있도록 한다.

또한, 상기 유입유로(112a)와 통합유로(113) 상에는 유입되는 유체가 통과할 수 있도록 측면에 통공(116a)이 형성된 상부가이드(116)가 마련되고, 상기 통합유로(113)와 배출유로(114a) 상에는 상기 상부가이드(116)와 마찬가지로 측면에 통공(117a)이 형성된 하부가이드(117)가 마련된다.

이때, 밸브바디(110)의 유입유로(112a)와 통합유로(113) 상에는 상부가이드(116)의 하부에 유체의 유입을 위한 유입포트(112s)가 마련되고, 상기 통합유로(113)와 배출유로(114a) 상에는 상기 하부가이드(117) 상부에 유체의 배출을 위한 배출포트(114e)가 마련된다.

프레임(120)은 상기 밸브바디(110)의 상부 일측에 설치되어 자기력에 의해 상기 유입포트(112s)를 선택적으로 차폐하는 것으로, 내부에 중공을 갖는 관체 형 상의 상부보닛(130)에 의해 상기 밸브바디(110)와 연통되게 설치된다.

상기 프레임(120)은 내부에 수용공간이 형성된 하우징(120a)과, 상기 하우징 내에 위치되며 전류를 인가받아 자기력을 발생시킬 수 있는 것으로 상기 상부보닛(130)을 감싸도록 위치되는 솔레노이드 코일(121)과, 상기 상부보닛(130)의 관통되게 형성된 중공 내에 설치되는 것으로, 상기 솔레노이드 코일(121)의 자기력에 의해 상하방향으로 슬라이딩 되는 이동자(122)와, 상기 이동자(122)의 양측에 각각 설치되는 제1연결축(123) 및 제2연결축(124)과, 상기 제1연결축(123)의 끝단으로 상기 상부보닛(130)의 말단과 접촉되게 설치되어 이동자(122)의 이동거리 혹은 그 위치를 탐지할 수 있는 변위센서(125) 및 상기 제1연결축(123)과 변위센서(125) 사이에 설치되는 고정자(126)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 상부보닛(130)과 접촉되는 밸브바디(110) 내에는 상기 이동자(122)와 결합된 제2연결축(124)의 말단에 위치되어 상기 유입포트(112s)를 차폐할 수 있도록 상기 상부가이드(116) 내측으로 제1개폐부재(150)가 마련된다.

이때, 상기 1개폐부재(150)와 제2연결축(124) 사이에는 탄성복원력을 갖는 제1코일스프링(140)을 구비하여 제1개폐부재(150)가 상기 제2연결축(124)에 대해 탄성지지 되도록 한다.

따라서, 상기 솔레노이드 코일(121)에 전류를 인가하게 되면 자기력이 발생되고, 이 자기력에 의해 이동자(122)가 고정자(126) 측으로 향하게 되어 상기 제2연결축(124)의 말단에 결합된 제1개폐부재(150)가 상기 유입포트(112s)에서 이격되어 유입유로(112a)를 확장시키고, 솔레노이드 코일(121)에 전류를 공급하지 않게 되면 상기 제1개폐부재(150)를 탄성지지하고 있는 제1코일스프링(140)의 탄성복원력에 의해 제1개폐부재(150)가 상기 유입포트(112s) 측으로 향하게 되어 유입유로(112a)를 감소시키게 되는 것이다.

한편, 상기 밸브바디(110)의 하부에는 하부보닛(160)이 상기 밸브바디(110)의 통합유로(113) 및 배출유로(114a)와 연통되도록 설치된다.

또한, 상기 하부보닛(160)은 볼트(S)에 의해 밸브바디(110)의 하부에 결합되는 것으로, 덮개(170)와의 결합을 통해 내부에 수용공간을 가지며, 선택적으로 상기 배출포트(114e)를 차폐시켜 정밀한 비례유량제어가 가능하도록 하는 제2개폐부재(162) 및 차폐수단(164)이 마련된다.

구체적으로, 상기 하부보닛(160)은 덮개(170)와의 결합을 통해 내부에 수용공간을 갖되, 상기 하부보닛(160)과 덮개(170) 사이에 다이아프램(166)이 설치되어 상기 수용공간이 상부챔버(160a)와 하부챔버(160b)로 구획되고, 이렇게 구획된 상기 하부보닛(170)의 상부챔버(160a) 내에는 상기 다이아프램(166)의 상부로 차폐수 단(164)이 마련되어 상기 차폐수단(164)에 의해 제2개폐부재(162)가 선택적으로 배출포트(114e)를 차폐시키게 되는 것이다,

이때, 상기 차폐수단(164)은 상기 제2개폐부재(162)와 일단이 연결되며 하부가이드(117)를 통해 상기 밸브바디(110) 내로 승하강 되는 제3연결축(164a)과, 상기 제3연결축(164a)의 타측 끝단에 나사결합 방식으로 고정되며 일측이 상기 다이아프램(166)에 고정설치되는 지지판(164b) 및 상기 지지판(164b)과 제3연결축(164a) 상에 설치되어 상기 지지판(164b)에 탄성력을 제공함으로, 승하강시 완충작용을 하는 제2코일스프링(164c)으로 이루어진다.

또한, 상기 하부챔버(160b)를 이루는 덮개(170)에는 일측에 밸브의 수리 고장시 내부에 잔류하는 물을 외부로 배출할 수 있는 배수구(172)를 형성하고, 이 배수구(172)를 선택적으로 오픈할 수 있도록 마개(174)가 마련된다.

아울러, 상기 배수구(172) 상에는 상기 밸브바디(110)의 유입유로(112s)와 연결되는 감지수단(180)을 구비하여 상기 유입유로(112s) 내에 작용하는 압력이 상기 하부챔버(110b) 내로 유입될 수 있도록 함으로써, 상기 유입유로(112)와 하부챔버(160b)가 동일한 압력을 이룰 수 있도록 한다.

여기서, 상기 감지수단(180)은 내부에 중공을 관체 형상의 튜브로서, 일단이 상기 밸브바디(110)의 유입유로(112)와 연통되게 형성되는 제1감지공(118)에 결합되도록 하고, 타단은 상기 덮개(170)의 배수구(172)와 연통되도록 결합된다.

또한, 다이아프램(166)에 의해 상기 하부보닛(160) 내에 형성되는 상부챔버(160a)에는 상기 제2개폐부재(162)의 하부측으로 상기 통합유로(113)에 작용하는 압력이 상부챔버(160a) 내로 유입될 수 있도록 상기 제2개폐부재(162)에는 중앙부를 관통하는 관통공(162)을 구비하고 이 관통공(162)과 연통되게 상기 하부유닛(160)의 상부챔버(160a)의 상부측에는 제2감지공(168)을 형성한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전자제어밸브의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 제1개폐부재 및 제2개폐부재가 상기 유입포트 및 배출포트를 밀폐한 상태를 도시한 것으로, 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명하면,

우선, 전술한 바와 같이, 솔레노이드 코일(121)에 전류를 인가하게 되면 자기력이 발생되고, 이 자기력에 의해 이동자(122)가 고정자(126) 측으로 향하게 되어 상기 제2연결축(124)의 말단에 결합된 제1개폐부재(150)가 상기 유입포트(112s)에서 이격되어 유입유로(112a)를 확장시키고, 솔레노이드 코일(121)에 전류를 공급하지 않게 되면 상기 제1개폐부재(150)를 탄성지지하고 있는 제1코일스프링(140)의 탄성복원력에 의해 제1개폐부재(150)가 상기 유입포트(112s) 측으로 향하게 되어 유입유로(112a)를 감소시키게 된다.

이때, 유입유로(112a)의 제1감지공(118)에 결합된 감지수단(180)을 통해 유입유로(112a) 측에 작용하는 압력(P1)이 다이아프램(166)에 의해 상기 하부보닛(160)의 하부챔버(160b) 내로 유입되고, 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)은 상기 제2감지공(168)을 통해 하부보닛(160)의 상부챔버(160b)로 입력된다.

이에 따라, 상기 다이아프램(166) 상부에 설치되어 있는 제2코일스프링(164c)의 탄성력과 다이아프램(166) 상부에 형성된 상부챔버(160a) 내에 작용하는 유체의 힘(P2 x 다이아프램의 면적)은 다이아프램(166)을 아래로 누르는 힘으로 작용하여 상기 지지판(164b) 및 지지판(164b)에 결합된 제3연결축(164a)이 하방향으로 향하게 되어 제2개폐부재(162)가 배출포트(114e)에서 이격됨으로써, 배출포트(114e)와 제2개폐부재(162) 사이의 유로면적을 확장하게 되는 것이다.

또한, 반대로 다이아프램(166) 하부에 작용하는 유체의 힘(P1 x 다이아프램의 면적)은 다이아프램(166)을 위로 들어올리는 힘으로 작용하여 제2개폐부재(162)를 상방향으로 밀어 배출포트(114e)와 제2개폐부재(162) 사이의 유로 면적을 축소시키게 된다.

여기서, 상기 배출포트(114e)와 제2개폐부재(162) 사이의 유로면적을 결정하는 제2개폐부재(162)의 위치는 다이아프램(166)에 의해 구획된 상부챔버(160a)와 하부챔버(160b)의 면적에 작용하는 압력 (P1)과 (P2)에 의한 유체의 힘과 제2코일스프링(164c)의 탄성력의 힘에 의하여 결정된다. 또한, 배관 내에 유체의 흐름이 정방향으로 흐를 때에는 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)이 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)보다 항상 큼으로 다이아프램(166)에 작용하는 유체의 힘((P1-P2) x 다이아프램(166)면적)은 제2개폐부재(162)를 닫으려는 방향으로 작용하고 제2코일스프링(164c)는 제2개폐부재(162)를 열려는 방향으로 작용한다.

따라서, 다이아프램(166)의 상하챔버(160a,160b)에 작용하는 유체의 힘과 제2코일스프링(164c)의 탄성력이 평행을 이루면서 제2개폐부재(162)의 열림량이 결정된다.

또한, 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)의 차압이 커지면 다이아프램(166)에 작용하는 유체의 힘이 커져서 제2코일스프링(164c)의 탄성력을 무시하고 제2개폐부재(162)가 배출포트(114e)를 닫아 유로면적을 축소하여 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)의 압력차를 떨어트려 준다.

그리고, 반대로 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작 용하는 압력(P2) 차압이 작아지면 다이아프램(166)에 작용하는 유체의 힘도 작아져서 제2코일스프링(164c)의 탄성력에 의해 제2개폐부재(162) 배출포트(114e)에서 이격시켜 유로면적을 확장시킴으로서, 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)의 압력차를 크게 하는 작용들을 통하여 다이아프램(166)과 제2코일스프링(164c)는 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)의 압력차를 일정하게 유지시켜 준다.

따라서 비례유량제어를 목적으로 하는 본 발명에 따른 전자제어밸브(100)의 개폐부재(150,162) 전후단의 차압이 일정하게 유지됨으로 전자제어밸브(100)의 개폐부재(150,162)의 개도량에 따라 비례적으로 유량이 조절되게 되는 것이다.

만일 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)이 올라가면 다이아프램(166) 하부의 하부챔버(160b) 압력(P1)이 올라가서 제2개폐부재(162)를 닫아 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)을 올라가게 만들고, 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)이 내려가면 같은 원리로 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2)가 내려가게 되어 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2) 사이의 차압이 일정하게 유지되게 된다.

또한, 밸브(100) 배출유로(114a) 측에 작용하는 압력(P3)가 올라가면 흐르는 유량이 감소하여 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2) 사이의 압력이 작아져서 상기와 같은 이유에서 제2개폐부재(162)가 배출포트(114e)에서 이격되어 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2) 사이의 압력이 커지게 만들고, 밸브(100)의 배출유로(114a) 측에 작용하는 압력(P3)가 낮아지면 밸브(100)을 통해 흐르는 유량이 커져서 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2) 사이의 압력이 커져서 상기와 같은 이유로 제2개폐부재(162)가 배출포트(114e)에 밀폐되어 유입유로(112a)에 작용하는 압력(P1)과 통합유로(113)에 작용하는 압력(P2) 사이의 차압을 떨어뜨려주는 작용을 한다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1 은 종래의 전자제어밸브를 도시한 단면도;

도 2 는 본 발명에 따른 전자제어밸브를 도시한 단면도; 및

도 3 은 도 2 의 전자제어밸브의 작동상태를 도시한 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

100 : 전자제어밸브 110 : 밸브바디

112 : 유입구 112a :유입유로

112s : 유입포트 113 : 통합유로

114 : 배출구 114a : 배출유로

114e : 배출포트 115 : 플랜지

116 : 상부가이드 117 : 하부가이드

118 : 제1감지공 120 : 프레임

120a : 하우징 121 : 솔레노이드코일

122 : 이동자 123 : 제1연결축

124 : 제2연결축 125 : 변위센서

126 : 고정자 130 : 상부보닛

140 : 제1코일스프링 150 : 제1개폐부재

160 : 하부보닛 160a : 상부챔버

160b : 하부챔버 162 : 제2개폐부재

164 : 차폐수단 164a : 제3연결축

164b : 지지판 164c : 제2코일스프링

166 : 다이아프램 168 : 제2감지공

170 : 덮개 172 : 배수구

174 : 마개 180 : 감지수단

Claims

유입포트 및 배출포트를 가지며 그 내부에 흐름경로를 구획형성하는 유입유로 및 배출유로 그리고 이들이 합쳐지는 것에 의해 형성되는 통합유로를 갖는 밸브바디와;

상기 밸브바디의 유입포트 방향 상부 일측에 나사체결되는 것으로, 내부에 변위센서가 구비되고, 상기 변위센서와 결합되어 자기력에 의해 상하방향으로 슬라이딩되는 이동자가 구비된 프레임과;

일측이 상기 이동자와 결합되어 상기 유입포트를 선택적으로 차폐하는 제1개폐부재와;

상기 밸브바디의 배출포트 방향 하부 일측에 나사체결되며 그 내부에 덮개와의 결합을 통해 수용공간이 형성되는 것으로, 상기 수용공간의 중앙에 다이아프램에 의해 구획되며 상기 통합유로와 연결되는 제2감지공이 형성된 상부챔버 및 하부챔버가 구비되고, 이 다이아프램의 변위에 따라 상하방향으로 승하강 되는 차폐수단이 마련된 하부보닛과;

일측이 상기 차폐수단과 결합되어 상기 배출포트를 선택적으로 차폐하는 것으로 중앙부에 관통공이 형성된 제2개폐부재와;

일단이 상기 밸브바디의 유입유로와 연통되게 연결되고, 타단이 상기 하부챔버와 연통되게 연결되는 감지수단을 포함하며,

상기 감지수단은 내부에 중공을 갖는 관체 형상으로 형성되되, 일단이 상기 밸브바디의 유입유로 상에 형성되는 제1감지공과 연결되고, 타단이 상기 덮개에 형성되는 배수구와 연통되게 연결되어 상기 유입유로에 작용하는 압력이 상기 하부챔버 내로 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자제어밸브.
청구항 1항에 있어서,

상기 프레임은 관체 형상으로 이루어진 상부보닛을 통해 상기 밸브바디와 연결되되,

상기 프레임의 내부에 설치되어 선택적으로 전류를 인가받아 자기력을 발생시킬 수 있는 솔레노이드 코일과;

상기 상부보닛 내에 설치되며, 솔레노이드 코일의 자기력에 의해 상하방향으로 슬라이딩되는 이동자와;

상기 이동자가 이동한 거리 혹은 그 위치를 탐지할 수 있는 변위센서와;

상기 이동자의 양측에 각각 설치되는 것으로 일단이 이동자와 연결되고 타단이 상기 변위센서와 연결되는 제1연결축 및 일단이 상기 이동자와 연결되고 타단이 상기 제1개폐부재와 연결되는 제2연결축과;

상기 제1연결축과 변위센서 사이에 설치되는 고정자; 및

상기 제1개폐부재와 제2연결축 상에 설치되어 제1개폐부재를 탄성지지하는 제1코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자제어밸브.
청구항 1항에 있어서, 상기 차폐수단은

상기 제2개폐부재와 일단이 연결되며 상기 밸브바디 내로 승하강 되는 제3연결축과;

상기 제3연결축의 타측 끝단에 나사결합 방식으로 고정되며 일측이 상기 다이아프램에 고정설치되는 지지판; 및

상기 지지판과 제3연결축 상에 설치되어 상기 지지판에 탄성력을 제공하는 제2코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자제어밸브.
삭제
청구항 1항에 있어서, 상기 제2감지공은 상기 통합유로에 작용하는 압력이 상부챔버 내로 유입될 수 있도록 상기 관통공이 형성된 제2개폐부재의 하부측으로 상기 통합유로와 상부챔버가 연통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자제어밸브.