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KR102490675B1 - Solenoid valve - Google Patents

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Publication number
KR102490675B1
KR102490675B1 KR1020210074045A KR20210074045A KR102490675B1 KR 102490675 B1 KR102490675 B1 KR 102490675B1 KR 1020210074045 A KR1020210074045 A KR 1020210074045A KR 20210074045 A KR20210074045 A KR 20210074045A KR 102490675 B1 KR102490675 B1 KR 102490675B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
plunger
valve body
holder
solenoid valve
valve
Prior art date
Application number
KR1020210074045A
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Korean (ko)
Other versions
KR20220165434A (en
Inventor
이창훈
노의동
김정태
이지용
이승범
정광열
Original Assignee
주식회사 유니크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to KR1020210074045A priority Critical patent/KR102490675B1/en
Publication of KR20220165434A publication Critical patent/KR20220165434A/en
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Abstract

본 발명은 홀더, 플런저, 밸브체 등 부품 사이의 접촉 면적을 최소화함으로써 마찰, 진동 및 소음을 방지할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 공급포트와 배출포트가 형성된 중공의 홀더와, 상기 홀더의 내부에 설치되고 솔레노이드에 의해 이동하는 플런저와, 상기 플런저의 외주면에 구비되며 상기 홀더와 접촉되는 가이드 링과, 상기 홀더의 내부에 설치되고 상기 플런저에 의해 이동하며 상기 공급포트와 상기 배출포트를 연결하거나 차단하는 밸브체와, 상기 홀더의 내부에 설치되며 상기 플런저를 탄성 지지하는 스프링을 포함한다.The present invention relates to a solenoid valve capable of preventing friction, vibration and noise by minimizing the contact area between components such as a holder, a plunger, and a valve body, a hollow holder having a supply port and a discharge port, and an interior of the holder. A plunger installed in and moved by a solenoid, a guide ring provided on an outer circumferential surface of the plunger and in contact with the holder, installed inside the holder and moved by the plunger, and connecting the supply port and the discharge port, or It includes a valve body for blocking and a spring installed inside the holder and elastically supporting the plunger.

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}Solenoid valve {SOLENOID VALVE}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 홀더, 플런저, 밸브체 등 부품 사이의 접촉 면적을 최소화함으로써 마찰, 진동 및 소음을 방지할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a solenoid valve, and more particularly, to a solenoid valve capable of preventing friction, vibration, and noise by minimizing a contact area between parts such as a holder, a plunger, and a valve body.

연료전지차량(Fuel Cell Electric Vehicle; FCEV)은 내연기관을 대신하여 연료전지가 적용된 차량으로서, 수소와 산소의 반응으로 생성된 전기에너지에 의해 모터가 구동하여 주행하도록 구성된다.A fuel cell electric vehicle (FCEV) is a vehicle to which a fuel cell is applied instead of an internal combustion engine, and is configured to drive by a motor driven by electric energy generated by a reaction between hydrogen and oxygen.

통상의 연료전지차량은, 수소가 저장되는 수소탱크, 수소와 산소의 산화환원반응을 통해 전기를 생성하는 스택, 생성된 물을 배수하기 위한 장치, 스택에서 생산된 전기를 저장하는 배터리, 생산된 전기를 변환 및 제어하는 컨트롤러 및 구동력을 생성하는 모터 등을 포함하여 구성된다.A typical fuel cell vehicle includes a hydrogen tank for storing hydrogen, a stack for generating electricity through an oxidation-reduction reaction between hydrogen and oxygen, a device for draining the generated water, a battery for storing electricity generated in the stack, and a battery for storing electricity generated in the stack. It is configured to include a controller that converts and controls electricity and a motor that generates driving force.

연료전지차량의 연료인 수소는 충전 및 방전유로를 따라 저장탱크에 저장된 후 스택으로 공급되는데, 이때 수소탱크에서 공급되는 고압의 수소는 일정한 압력으로 감압된 후 스택으로 공급된다.Hydrogen, the fuel of a fuel cell vehicle, is stored in a storage tank along a charging and discharging flow path and then supplied to the stack. At this time, the high-pressure hydrogen supplied from the hydrogen tank is reduced to a certain pressure and then supplied to the stack.

한편, 연료를 스택으로 이송하는 방전유로 상에는 제어기를 통해 인가된 신호에 따라 작동하며 방전유로를 개방 또는 폐쇄함과 동시에 스택으로 이송되는 수소의 역류를 방지하는 솔레노이드 밸브가 설치된다.Meanwhile, a solenoid valve that operates according to a signal applied through a controller and opens or closes the discharge passage and simultaneously prevents a reverse flow of hydrogen transferred to the stack is installed on a discharge passage through which fuel is transferred to the stack.

연료전지차량용 솔레노이드 밸브는, 연료의 출입 및 이송을 위한 포트와 유로가 형성된 홀더, 코일에서 생성된 자기장에 의해 이동하는 플런저와, 플런저에 의해 이동하며 유로를 개방(open) 또는 폐쇄(close)하는 밸브체를 포함하여 구성된다.A solenoid valve for a fuel cell vehicle includes a holder formed with a port and a flow path for fuel entry and transportation, a plunger that moves by a magnetic field generated by a coil, and a plunger that moves by the plunger and opens or closes the flow path. It is comprised including a valve body.

상술한 솔레노이드 밸브는 작동 시 플런저가 홀더에 접촉하여 슬라이딩을 하는 과정에서 마찰, 진동 및 소음(고주파 소음, 채터링 소음 등)이 발생되는 문제가 있었다.The above-described solenoid valve has a problem in that friction, vibration, and noise (high frequency noise, chattering noise, etc.) are generated in the process of sliding the plunger in contact with the holder during operation.

또한, 수소의 제작 및 이송 등 과정에서 아주 소량의 수분이 포함될 수 있는데, 이렇게 포함된 수분이 낮은 온도의 연료가 충전될 때, 그리고 연료 사용 시 압력이 저하되어 온도가 낮아질 경우 어는 문제점이 있었다.In addition, a very small amount of moisture may be included in the process of manufacturing and transporting hydrogen, and there is a problem when the contained moisture is filled with low-temperature fuel and when the fuel is used, the pressure is lowered and the temperature is lowered.

등록특허공보 제10-2086424호(2020.03.09.)Registered Patent Publication No. 10-2086424 (2020.03.09.) 등록특허공보 제10-2230582호(2021.03.22.)Registered Patent Publication No. 10-2230582 (2021.03.22.)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 홀더, 플런저, 밸브체 등 부품 사이의 접촉 면적을 최소화함으로써 마찰, 진동 및 소음을 방지할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of preventing friction, vibration and noise by minimizing the contact area between components such as a holder, a plunger, and a valve body.

또한, 본 발명은 홀더와 플런저, 홀더와 밸브체 사이의 수분이 결빙됨에 따라 부품이 고착되어 작동성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 솔레노이드 밸브의 제공을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of preventing deterioration in operability due to fixation of parts as moisture between a holder and a plunger or between a holder and a valve body freezes.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료전지차량의 스택으로 공급되는 연료의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브로서, 공급포트와 배출포트가 형성된 중공의 홀더와, 상기 홀더의 내부에 설치되고 솔레노이드에 의해 이동하는 플런저와, 상기 플런저의 외주면에 구비되며 상기 홀더와 접촉되는 가이드 링과, 상기 홀더의 내부에 설치되고 상기 플런저에 의해 이동하며 상기 공급포트와 상기 배출포트를 연결하거나 차단하는 밸브체와, 상기 홀더의 내부에 설치되며 상기 플런저를 탄성 지지하는 스프링을 포함한다. The present invention for achieving the above object is a solenoid valve for regulating the flow of fuel supplied to a stack of a fuel cell vehicle, comprising a hollow holder having a supply port and a discharge port, installed inside the holder and moved by a solenoid. A plunger provided on an outer circumferential surface of the plunger and in contact with the holder, a valve body installed inside the holder and moved by the plunger to connect or block the supply port and the discharge port, It is installed inside the holder and includes a spring for elastically supporting the plunger.

여기서, 상기 가이드 링은 상기 플런저보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 플런저의 길이방향으로 이격된 2개 이상으로 구성될 수 있다.Here, the guide ring may be formed of a larger diameter than the plunger, and may be composed of two or more spaced apart in the longitudinal direction of the plunger.

또한, 상기 가이드 링인 상기 플런저의 외주면을 감싸는 C자 형상일 수 있다.In addition, it may have a C-shape surrounding the outer circumferential surface of the plunger, which is the guide ring.

또한, 상기 가이드 링은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질일 수 있다.In addition, the guide ring may be made of PTFE (Polytetrafluoroethylene).

한편, 상기 홀더는 내주면이 원형인 파이프 형상이고, 상기 밸브체는 상기 홀더에 내접하는 다각형 단면으로 형성된다.Meanwhile, the holder has a pipe shape having a circular inner circumferential surface, and the valve body has a polygonal cross section inscribed in the holder.

이때, 상기 밸브체의 각 모서리는 상기 홀더의 내벽에 밀착되도록 곡면으로 형성될 수 있다.At this time, each corner of the valve body may be formed in a curved surface so as to be in close contact with the inner wall of the holder.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 가이드 링을 통해 홀더와의 접촉 면적을 최소화함으로써 플런저의 이동 시 발생하는 마찰, 진동 및 소음을 저감할 수 있다.The present invention configured as described above can reduce friction, vibration, and noise generated when the plunger moves by minimizing the contact area with the holder through the guide ring.

또한, 본 발명은 홀더의 내주면을 원형으로 형성하고 밸브체를 다각형으로 형성하여 접촉 면적을 최소화함으로써 홀더와 밸브체 사이의 수분이 결빙됨에 따라 부품이 고착되어 작동성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention forms the inner circumferential surface of the holder in a circular shape and forms the valve body in a polygonal shape to minimize the contact area, thereby preventing deterioration in operability due to sticking of parts as moisture between the holder and the valve body freezes. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 중 일부를 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 중 플런저와 밸브체의 사시도.
도 4는 도 2의 A-A 단면도.
도 5내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 작동과정을 도시한 도면.
1 is a cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of a part of the solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a plunger and a valve body of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view AA of Figure 2;
5 to 7 are diagrams showing the operation process of the solenoid valve according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals in the drawings are used to indicate the same or similar components.

본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는 연료전지차량의 스택(미도시)으로 공급되는 연료의 흐름을 단속하는 밸브이다.A solenoid valve according to an embodiment of the present invention is a valve that regulates the flow of fuel supplied to a stack (not shown) of a fuel cell vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(10)는, 연료의 흐름을 단속하는 밸브(100)와, 전원 인가 시 밸브(100)를 작동시키는 솔레노이드(200)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the solenoid valve 10 according to the present embodiment is composed of a valve 100 for regulating the flow of fuel and a solenoid 200 for operating the valve 100 when power is applied.

밸브(100)는, 연료의 출입을 위한 포트(112,122)가 형성된 홀더(110,120)와, 솔레노이드(200)에 의해 이동하는 플런저(130), 플런저(130)에 의해 이동하며 포트(112,122)를 연결 또는 차단하는 밸브체(140)와, 플런저(130)를 탄성 지지하는 스프링(150)으로 구성된다.The valve 100 connects holders 110 and 120 having ports 112 and 122 for fuel entry and exit, a plunger 130 moving by the solenoid 200, and ports 112 and 122 moving by the plunger 130. Alternatively, it is composed of a valve body 140 that blocks and a spring 150 that elastically supports the plunger 130.

또한, 솔레노이드(200)는, 케이스(210)와, 케이스(210)의 내부에 설치된 보빈(220)과, 보빈(220)의 외주면에 감긴 코일(230)과, 홀더(110,120)의 상단에 결합된 코어(240)를 포함한다.In addition, the solenoid 200 is coupled to the top of the case 210, the bobbin 220 installed inside the case 210, the coil 230 wound on the outer circumferential surface of the bobbin 220, and the holders 110 and 120. It includes a core 240.

도 2를 참조하면, 홀더(110,120)는, 일 방향(도면상 상하방향)으로 연장된 파이프 형상의 홀더 몸체(110)와, 홀더 몸체(110)의 하단에 결합되는 원판 형상의 홀더 캡(120)으로 구성된다. Referring to FIG. 2, the holders 110 and 120 include a pipe-shaped holder body 110 extending in one direction (vertical direction in the drawing) and a disk-shaped holder cap 120 coupled to the lower end of the holder body 110. ) is composed of

홀더 몸체(110)는 파이프 형상으로 형성되되 내주면은 원형으로 형성되는데, 이는 홀더 몸체(110)의 내부에 설치되는 다각형의 밸브체(140)와의 접촉 면적을 최소화화기 위함이다.The holder body 110 is formed in a pipe shape, but the inner peripheral surface is formed in a circular shape, which is to minimize the contact area with the polygonal valve body 140 installed inside the holder body 110.

홀더 몸체(110)의 하단에는 연료의 유입을 위한 공급포트(112)가 형성되고, 공급포트(112)가 형성된 홀더 몸체(110)의 하단 둘레에는 연료에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터(114)가 구비된다. 또한, 홀더 몸체(110)의 하단 외주면에는 홀더 몸체(110)가 삽입되는 어셈블리 바디(미도시)와의 밀봉을 위한 오링(116)이 구비된다.A supply port 112 for the inflow of fuel is formed at the lower end of the holder body 110, and a filter 114 for removing foreign substances contained in the fuel is formed around the lower end of the holder body 110 where the supply port 112 is formed. ) is provided. In addition, an O-ring 116 for sealing with an assembly body (not shown) into which the holder body 110 is inserted is provided on the lower outer circumferential surface of the holder body 110 .

홀더 몸체(110)의 내부에는 장착공간(118a), 제1작동공간(118b) 및 제2작동공간(118c)이 마련된다.Inside the holder body 110, a mounting space 118a, a first operating space 118b, and a second operating space 118c are provided.

장착공간(118a), 제1작동공간(118b) 및 제2작동공간(118c)은 홀더 몸체(110)의 상단 내부, 중단 내부 및 하단 내부가 각각 형성된다. 그리고 각 공간(118a~118c)의 내부에는 코어(240), 플런저(130) 및 밸브체(140)가 설치된다.The mounting space 118a, the first operating space 118b, and the second operating space 118c are formed inside the top, inside the middle, and inside the bottom of the holder body 110, respectively. A core 240, a plunger 130, and a valve body 140 are installed in each of the spaces 118a to 118c.

홀더 캡(120)은 홀더 몸체(100)의 개방된 하단에 조립될 수 있도록 다단의 원판 형상으로 형성된다. 그리고 홀더 캡(120)의 중앙에는 연료의 배출을 위한 배출포트(122)가 형성된다. The holder cap 120 is formed in a multi-stage disc shape so that it can be assembled to the open lower end of the holder body 100 . A discharge port 122 for discharging fuel is formed at the center of the holder cap 120 .

플런저(130)는 홀더 몸체(110)의 제1작동공간(118b)에 이동 가능하게 설치되며, 코일(230)에서 발생한 자기력 또는 스프링의 탄성력에 의해 상승 또는 하강한다.The plunger 130 is movably installed in the first operating space 118b of the holder body 110 and is raised or lowered by the magnetic force generated by the coil 230 or the elastic force of the spring.

본 실시예의 플런저(130)는 일 방향(도면상 상하방향)으로 연장된 봉 형상이다. 플런저(130)의 하단에는 장착홈(132)이 형성되고, 장착홈(132)에는 밸브체(140)가 삽입된다. 이때, 밸브체(140)는 장착홈(132)의 측면을 관통하여 결합되는 걸림핀(134)에 의해 걸려 고정된다. 다시 말해, 밸브체(140)는 플런저(130)에 의해 상승 또는 하강하되 그 과정에서 플런저(130)와 접촉되거나 이격될 수 있다.The plunger 130 of this embodiment has a rod shape extending in one direction (vertical direction in the drawing). A mounting groove 132 is formed at the lower end of the plunger 130, and the valve body 140 is inserted into the mounting groove 132. At this time, the valve body 140 is caught and fixed by the locking pin 134 coupled through the side surface of the mounting groove 132. In other words, the valve body 140 is raised or lowered by the plunger 130, but may contact or be separated from the plunger 130 in the process.

플런저(130)의 외주면에는 제1작동공간(118b)의 내벽과 접촉되는 가이드 링(160)이 구비된다. 가이드 링(160)은 제1작동공간(118b)의 내벽과의 접촉 면적을 최소화함으로써 플런저(130)의 이동 시 발생하는 마찰, 진동 및 소음을 저감하는 역할을 한다.A guide ring 160 in contact with the inner wall of the first operating space 118b is provided on the outer circumferential surface of the plunger 130 . The guide ring 160 serves to reduce friction, vibration, and noise generated when the plunger 130 moves by minimizing a contact area with the inner wall of the first operating space 118b.

이러한 가이드 링(160)은 플런저의 외주면을 감싸되 일측이 개방된 C자 형상으로 형성되고, 플런저(130)보다 큰 직경으로 형성된다. 또한, 가이드 링(160)은 플런저(130)가 편심되거나 기울어지지 않도록 길이방향으로 이격된 2개 또는 그 이상으로 구성된다.The guide ring 160 surrounds the outer circumferential surface of the plunger but is formed in a C-shape with one side open and has a larger diameter than the plunger 130. In addition, the guide ring 160 is composed of two or more spaced apart in the longitudinal direction so that the plunger 130 is not eccentric or tilted.

상술한 가이드 링(160)은 내열성, 내부식성, 내마찰성 및 기계적 강도가 우수한 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질로 제작될 수 있다.The guide ring 160 described above may be made of polytetrafluoroethylene (PTFE) material having excellent heat resistance, corrosion resistance, friction resistance, and mechanical strength.

한편, 플런저(130)의 상단에는 설치공간(136)이 형성되며, 설치공간(136)에는 스프링(150) 및 댐퍼(170)가 설치된다. 이때, 스프링(150)은 플런저(130)를 하향으로 탄성 지지하는 역할을 하고, 댐퍼(170)는 플런저(130)가 상승 또는 하강하는 과정에서 밸브체(140)와의 접촉 시 발생하는 충격과 소음을 저감하는 역할을 한다.Meanwhile, an installation space 136 is formed at the top of the plunger 130, and a spring 150 and a damper 170 are installed in the installation space 136. At this time, the spring 150 serves to elastically support the plunger 130 downward, and the damper 170 reduces the impact and noise generated when the plunger 130 contacts the valve body 140 in the process of rising or falling. plays a role in reducing

본 실시예의 댐퍼(170)는 플런저(130)가 상승 또는 하강하는 과정에서 밸브체(140)와 접촉 또는 이격되며 밸브체(140)에 형성된 보조 유로(146)를 폐쇄하거나 개방한다. 즉, 댐퍼(170)가 밸브체(140)에 접촉되면 보조 유로(146)를 폐쇄하고, 댐퍼(170)가 밸브체(140)에서 이격되면 보조 유로(146)를 개방한다.The damper 170 of this embodiment contacts or is separated from the valve body 140 while the plunger 130 is raised or lowered, and closes or opens the auxiliary passage 146 formed in the valve body 140 . That is, when the damper 170 contacts the valve body 140, the auxiliary flow path 146 is closed, and when the damper 170 is separated from the valve body 140, the auxiliary flow path 146 is opened.

상술한 댐퍼(170)는 설치공간(136)에 구비되되 길이방향으로 이격된 한 쌍을 구성되며, 한 쌍의 댐퍼(170) 사이에 스프링(150)이 개재된다.The above-described dampers 170 are provided in the installation space 136 and constitute a pair spaced apart in the longitudinal direction, and a spring 150 is interposed between the pair of dampers 170 .

다른 한편, 플런저(130)의 측면에는 제1 및 제2연결공(138,139)이 형성된다. 제1연결공(138)은 제2작동공간(118c)과 보조 유로(146)를 연결하고, 제2연결공(139)은 제2작동공간(118c)과 설치공간(136)을 연결한다. 이때, 제1연결공(138)은 공급포트(112)와 제어포트(122)의 압력 평형을 위한 것이며, 제2연결공(139)은 홀더(100)의 내부 압력에 위한 플런저(130)의 작동 저항을 해소하기 위한 것이다.On the other hand, first and second connection holes 138 and 139 are formed on the side surface of the plunger 130 . The first connecting hole 138 connects the second operating space 118c and the auxiliary passage 146, and the second connecting hole 139 connects the second operating space 118c and the installation space 136. At this time, the first connection hole 138 is for pressure equalization of the supply port 112 and the control port 122, and the second connection hole 139 is for the plunger 130 for the internal pressure of the holder 100. This is to eliminate the operating resistance.

밸브체(140)는 홀더 몸체(110)의 제2작동공간(118c)에 이동 가능하게 설치되고, 플런저(130)에 의해 상승 또는 하강하며 공급포트(112)와 배출포트(122)를 연결하거나 차단한다.The valve body 140 is movably installed in the second operating space 118c of the holder body 110, rises or falls by the plunger 130, and connects the supply port 112 and the discharge port 122, or block it

밸브체(140)는 일 방향(도면상 상하방향)으로 봉 형상을 갖되, 내주면이 원형인 홀더 몸체(110)의 제2작동공간(118c)에 내접하는 다각형 단면의 봉 형상으로 형성되며, 다각형의 각 모서리는 제2작동공간(118c)의 내벽에 밀착되도록 곡면으로 형성된다.The valve element 140 has a rod shape in one direction (vertical direction in the drawing), and is formed in a polygonal cross section inscribed in the second operating space 118c of the holder body 110 having a circular inner circumferential surface, and is formed in a polygonal shape. Each corner of is formed in a curved surface so as to come into close contact with the inner wall of the second operating space 118c.

본 실시예는 밸브체(140)를 전술한 다각형으로 형성함으로써 홀더 몸체(110)와의 접촉 면적을 최소화할 수 있고, 홀더 몸체(110)와 밸브체(140) 사이의 수분이 결빙됨에 따라 부품이 고착되어 작동성이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.In this embodiment, the contact area with the holder body 110 can be minimized by forming the valve body 140 into the aforementioned polygonal shape, and as moisture between the holder body 110 and the valve body 140 freezes, the parts It can solve the problem of sticking and deteriorating operability.

전술한 바와 같이, 밸브체(140)는 플런저(130)와 길이방향으로 배치되며 플런저(130)에 걸려 고정된다. 이를 위하여, 밸브체(140)의 상단에는 장착홈(132)에 삽입되는 장착부(142)가 형성되고, 장착부(142)의 둘레에는 걸림핀(134)이 삽입되는 걸림홈(144)이 형성된다.As described above, the valve body 140 is disposed in the longitudinal direction with the plunger 130 and is caught and fixed by the plunger 130 . To this end, a mounting portion 142 inserted into the mounting groove 132 is formed at the upper end of the valve body 140, and a locking groove 144 into which the locking pin 134 is inserted is formed around the mounting portion 142. .

밸브체(140)의 내부에는 보조 유로(146)가 형성된다. 보조 유로(146)는 밸브체(140)가 플런저(130), 좀 더 상세하게는 댐퍼(170)에서 이격되었을 때 개방된다.An auxiliary flow path 146 is formed inside the valve body 140 . The auxiliary passage 146 is opened when the valve body 140 is separated from the plunger 130, more specifically, the damper 170.

도 1을 참조하면, 솔레노이드(200)는, 케이스(210), 보빈(220), 코일(230) 및 코어(240)로 구성된다.Referring to FIG. 1 , the solenoid 200 is composed of a case 210, a bobbin 220, a coil 230, and a core 240.

케이스(210)는 하면이 개방되고 상면이 밀폐된 컵(cup) 형상이다. 케이스(210)의 내부에는 공간이 형성되고, 공간에는 상술한 부품(220~240)이 설치된다.The case 210 has a cup shape in which the lower surface is open and the upper surface is sealed. A space is formed inside the case 210, and the above-described parts 220 to 240 are installed in the space.

보빈(220)은 중공의 스풀(spool) 형상이다. 보빈(220)의 외주면에는 자기장을 발생시키는 코일(230)이 감긴다. 이러한 보빈(220)은 코일(230)과 코어(240) 사이, 코일(230)과 플런저(140) 사이를 전기적으로 차단할 수 있도록 합성수지로 제작된다.The bobbin 220 has a hollow spool shape. A coil 230 generating a magnetic field is wound around the outer circumferential surface of the bobbin 220 . The bobbin 220 is made of synthetic resin so as to electrically block between the coil 230 and the core 240 and between the coil 230 and the plunger 140.

코일(230)은, 전원이 인가될 경우 보빈(220)의 주위에 자기장을 발생시키는 도선이며, 보빈(220)의 외주면에 촘촘하고 균일하게 감겨 원통 형상을 이룬다.The coil 230 is a conducting wire that generates a magnetic field around the bobbin 220 when power is applied, and is densely and uniformly wound around the outer circumferential surface of the bobbin 220 to form a cylindrical shape.

전원 인가 시 코일(230)에서 발생된 자기장은 코어(240)에 의해 유 도되어 플런저(130)를 상승시킨다. 이때, 자기장의 세기는 코일(230)을 따라 흐르는 전류의 세기와 보빈(220)에 감긴 코일(230)의 수에 비례한다.When power is applied, the magnetic field generated by the coil 230 is induced by the core 240 to raise the plunger 130. At this time, the strength of the magnetic field is proportional to the strength of the current flowing along the coil 230 and the number of coils 230 wound around the bobbin 220 .

따라서 코일(230)에 강한 전류를 인가하거나 코일(230)을 많이 감을수록 강한 자기장이 발생하므로 플런저(130)의 이동을 확실하게 제어할 수 있다.Accordingly, the movement of the plunger 130 can be reliably controlled because a strong magnetic field is generated as a strong current is applied to the coil 230 or as the coil 230 is wound more frequently.

코어(240)는 코일(230)에서 발생한 자기장을 유도하는 고정철심이다. 코어(240)에 의해 유도된 자기장은 흡인력을 발생시키고, 흡인력에 의해 플런저(130)가 상승하게 된다.The core 240 is a fixed iron core that induces the magnetic field generated by the coil 230. The magnetic field induced by the core 240 generates an attractive force, and the plunger 130 rises due to the attractive force.

도 5내지 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 작동과정을 살펴보도록 한다.Referring to FIGS. 5 to 7 , the operation process of the solenoid valve according to the present embodiment will be reviewed.

도 5는 솔레노이드 밸브에 전원이 인가되지 않은 상태를 도시한다.5 shows a state in which power is not applied to the solenoid valve.

솔레노이드 밸브에 전원이 인가되지 않으면, 스프링(150)의 탄성력에 의해 플런저(130)와 밸브체(140)를 하강하여 공급포트(112)와 배출포트(122)의 연결을 차단한다. 또한, 댐퍼(170)가 밸브체(140)에 접촉하여 보조 유로(146)를 폐쇄함으로써 연료의 흐름이 발생하지 않는다.When power is not applied to the solenoid valve, the plunger 130 and the valve body 140 are lowered by the elastic force of the spring 150 to block the connection between the supply port 112 and the discharge port 122. In addition, since the damper 170 contacts the valve body 140 and closes the auxiliary flow path 146, fuel flow does not occur.

도 6은 솔레노이드 밸브에 전원이 인가된 초기 상태를 도시한다.6 shows an initial state in which power is applied to the solenoid valve.

솔레노이드 밸브에 전원이 인가된 초기에는, 코어(240)에 의해 유도된 자기장이 플런저(130)를 상승시키되, 밸브체(140)는 공급포트(112)를 통해 유입되는 연료의 높은 압력 차이에 의해 상승하지 못한다. 이때, 댐퍼(170)가 밸브체(140)에서 이격되어 보조 유로(146)를 개방함으로써 연료의 흐름이 발생한다. 즉, 공급포트(112)를 통해 유입된 연료가 배출포트(122)를 통해 배출되므로 공급포트(112)와 배출포트(122)가 압력이 저하되고 평형을 이루게 된다.Initially, when power is applied to the solenoid valve, the magnetic field induced by the core 240 raises the plunger 130, but the valve body 140 is moved by the high pressure difference of the fuel introduced through the supply port 112. can't rise At this time, the damper 170 is spaced apart from the valve body 140 to open the auxiliary flow path 146, so that fuel flows. That is, since the fuel introduced through the supply port 112 is discharged through the discharge port 122, the pressure of the supply port 112 and the discharge port 122 is reduced and equilibrium is achieved.

도 7은 솔레노이드 밸브에 전원이 인가된 후기 상태를 도시한다.7 shows a later state in which power is applied to the solenoid valve.

솔레노이드 밸브에 전원이 인가된 후기에는, 코어(240)에 의해 유도된 자기장이 플런저(130)를 상승시키고, 플런저(130)에 걸려 고정된 밸브체(140)를 함께 상승시킨다. 이때, 공급포트(112)와 배출포트(122)는 연결되어 공급포트(112)를 통해 유입된 연료가 배출포트(122)를 통해 배출된다.After the power is applied to the solenoid valve, the magnetic field induced by the core 240 raises the plunger 130 together with the valve body 140 fixed to the plunger 130 . At this time, the supply port 112 and the discharge port 122 are connected and the fuel introduced through the supply port 112 is discharged through the discharge port 122 .

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operation and effect according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention above, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.

100: 밸브 110,120: 홀더
130: 플런저 140: 밸브체
150: 스프링 200: 솔레노이드
210: 케이스 220: 보빈
230: 코일 240: 코어
100: valve 110, 120: holder
130: plunger 140: valve body
150: spring 200: solenoid
210: case 220: bobbin
230: coil 240: core

Claims (11)

연료전지차량의 스택으로 공급되는 연료의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브에 있어서,
공급포트와 배출포트가 형성된 중공의 홀더;
상기 홀더의 내부에 설치되고 솔레노이드에 의해 이동하는 플런저;
상기 플런저의 외주면에 구비되어 상기 홀더와의 접촉 면적을 최소화함으로써 상기 플런저의 이동 시 발생하는 마찰, 진동 및 소음을 저감하는 가이드 링;
상기 홀더의 내부에 설치되고 상기 플런저에 의해 이동하며 상기 공급포트와 상기 배출포트를 연결하거나 차단하는 밸브체; 및
상기 홀더의 내부에 설치되며 상기 플런저를 탄성 지지하는 스프링을 포함하고,
상기 플런저와 상기 밸브체는 길이방향으로 연결되되, 상기 밸브체는 상기 플런저에 접촉 또는 이격 가능하도록 연결되고,
상기 밸브체의 내부에는 보조 유로가 형성되되, 상기 보조 유로는 상기 밸브체가 상기 플런저에서 이격되었을 때 개방되며,
상기 플런저에는 상기 밸브체와의 접촉 시 발생하는 충격과 소음을 저감하기 위한 댐퍼가 구비되고,
상기 댐퍼는 상기 밸브체에 접촉 또는 이격되며 상기 보조 유로를 폐쇄하거나 개방하며,
상기 댐퍼는 상기 플런저의 내부에 구비되며 길이방향으로 이격된 한 쌍으로 구성되고,
상기 한 쌍의 댐퍼 사이에 상기 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
A solenoid valve for regulating the flow of fuel supplied to a stack of a fuel cell vehicle,
A hollow holder having a supply port and a discharge port;
a plunger installed inside the holder and moved by a solenoid;
a guide ring provided on an outer circumferential surface of the plunger to reduce friction, vibration, and noise generated when the plunger moves by minimizing a contact area with the holder;
a valve body installed inside the holder, moved by the plunger, and connecting or blocking the supply port and the discharge port; and
A spring installed inside the holder and elastically supporting the plunger,
The plunger and the valve body are connected in the longitudinal direction, and the valve body is connected to the plunger so as to be in contact with or spaced apart from,
An auxiliary flow path is formed inside the valve body, and the auxiliary flow path is opened when the valve body is separated from the plunger.
The plunger is provided with a damper for reducing shock and noise generated when in contact with the valve body,
The damper is in contact with or spaced apart from the valve body and closes or opens the auxiliary flow path,
The damper is provided inside the plunger and consists of a pair spaced apart in the longitudinal direction,
Solenoid valve, characterized in that the spring is provided between the pair of dampers.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드 링은 상기 플런저보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 플런저의 길이방향으로 이격된 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 1,
The solenoid valve, characterized in that the guide ring is formed of a larger diameter than the plunger, and consists of two or more spaced apart in the longitudinal direction of the plunger.
청구항 2에 있어서,
상기 가이드 링인 상기 플런저의 외주면을 감싸는 C자 형상인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 2,
The solenoid valve, characterized in that the C-shape surrounding the outer circumferential surface of the plunger, which is the guide ring.
청구항 3에 있어서,
상기 가이드 링은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 3,
The guide ring is a solenoid valve, characterized in that PTFE (Polytetrafluoroethylene) material.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더는 내주면이 원형인 파이프 형상이고,
상기 밸브체는 상기 홀더에 내접하는 다각형 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 1,
The holder has a pipe shape with a circular inner circumferential surface,
The solenoid valve, characterized in that the valve body is formed in a polygonal cross section inscribed in the holder.
청구항 5에 있어서,
상기 밸브체의 각 모서리는 상기 홀더의 내벽에 밀착되도록 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 5,
Each corner of the valve body is formed in a curved surface so as to be in close contact with the inner wall of the holder.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 플런저의 일단에는 상기 밸브체가 삽입되는 장착홈이 형성되고, 상기 플런저의 일단 측면에는 상기 장착홈에 삽입된 상기 밸브체를 걸어 고정하는 걸림핀이 결합되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 1,
A solenoid valve, characterized in that a mounting groove into which the valve body is inserted is formed at one end of the plunger, and a locking pin for hooking and fixing the valve body inserted into the mounting groove is coupled to a side surface of one end of the plunger.
청구항 8에 있어서,
상기 밸브체의 타단에는 상기 장착홈에 삽입되는 장착부가 형성되고, 상기 장착부의 둘레에는 상기 걸림핀이 삽입되는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
The method of claim 8,
A solenoid valve, characterized in that a mounting portion inserted into the mounting groove is formed at the other end of the valve body, and a locking groove into which the locking pin is inserted is formed around the mounting portion.
삭제delete 삭제delete
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