KR200311773Y1 - A solenoid driving circuit for diminishing noise - Google Patents
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Abstract
본 고안은 김치냉장고 등의 냉매 유출·입을 단속하는 솔레노이드밸브의 개폐 동작시 발생되는 소음을 크게 줄여 제품의 신뢰도 및 소비자의 만족을 극대화 하도록 한 저소음 솔레노이드 구동회로에 관한 것으로,The present invention relates to a low-noise solenoid drive circuit that maximizes the reliability and consumer satisfaction by greatly reducing the noise generated during the opening and closing operation of the solenoid valve to control the leakage and mouth of the refrigerant such as kimchi refrigerator,
Description
본 고안은 김치냉장고 등의 냉매 유출·입을 단속하는 솔레노이드밸브를 개폐 제어하는 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 솔레노이드밸브의 개폐 동작시 발생되는 소음을 크게 줄여 제품의 신뢰도 및 소비자의 만족을 극대화 하도록 한 저소음 솔레노이드 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a driving circuit for controlling the opening and closing of the solenoid valve for regulating the outflow and mouth of the refrigerant, such as kimchi refrigerator, more specifically, to significantly reduce the noise generated during the opening and closing operation of the solenoid valve to improve the reliability and customer satisfaction of the product. It relates to a low noise solenoid drive circuit to maximize.
주지한 바와 같은 솔레노이드밸브는 유체의 흐름을 단속하는 전자밸브로 전기적 접속에 의하여 그 밸브를 개방하거나 폐쇄시킴으로써, 유체의 흐름을 단속하게 된다.Solenoid valves as known in the art are solenoid valves that regulate the flow of fluid, thereby opening or closing the valve by electrical connection, thereby regulating the flow of fluid.
첨부된 도면, 도 1에는 김치냉장고의 냉매관에 설치되어 냉매의 흐름을 단속하는 솔레노이드밸브의 구성이 도시되어 있다.1, the configuration of the solenoid valve installed in the refrigerant pipe of the kimchi refrigerator to control the flow of the refrigerant is shown.
이를 통해 솔레노이드밸브의 구성을 살펴보면, 냉매 유입관(1a) 및 유출관(1b)이 형성된 소정 실린더(1)의 내부에는 플런저(2)와 일측에 고정 설치된 코어(3)가 구성되고, 상기 코어(3)가 위치된 실린더(1)의 외주면에는 솔레노이드코일(S)이 감싸도록 설치된다.Referring to the configuration of the solenoid valve through this, a plunger 2 and a core 3 fixed to one side are formed inside the predetermined cylinder 1 in which the refrigerant inlet pipe 1a and the outlet pipe 1b are formed. On the outer circumferential surface of the cylinder (1) in which (3) is located is installed so that the solenoid coil (S) wraps.
따라서, 미도시된 솔레노이드 구동회로에 의해 솔레노이드코일(S)에 전류가 인가되면 코일(S)이 여자되고, 이로 인해 실린더(1) 내의 코어(3)가 자화되어 플런저(2)는 자력에 의해 코어(3)에 부착된다. 이때 플런저(2)의 선단부가 유출관(1b)으로부터 이탈되어 유입관(1a)으로 인입된 냉매는 유출관(1b)을 통해 유출된다.Therefore, when a current is applied to the solenoid coil S by the solenoid driving circuit (not shown), the coil S is excited, which causes the core 3 in the cylinder 1 to be magnetized so that the plunger 2 is caused by magnetic force. It is attached to the core 3. At this time, the front end of the plunger 2 is separated from the outlet pipe 1b and the refrigerant introduced into the inlet pipe 1a flows out through the outlet pipe 1b.
그리고, 밸브를 폐쇄하기 위하여 코일(S)에 인가되는 전류를 차단하면 플런저(2)는 원위치 되면서 유출관(1b)을 막아 냉매의 흐름을 차단하게 되는 것이다.Then, when closing the current applied to the coil (S) to close the valve plunger (2) to the original position to block the flow pipe (1b) to block the flow of the refrigerant.
이와 같은 솔레노이드밸브의 동작과정을 살펴보면, 상기 플런저(2)가 코어(3)에 달라붙거나 떨어질 때, 즉 밸브가 개폐동작을 할 때, '딱, 딱'하는 소음(약: 50~60dB)이 발생하게 된다.Looking at the operation of the solenoid valve as described above, when the plunger (2) sticks or falls to the core (3), that is, when the valve is opened and closed, the 'squeaking', the 'squeeze' noise (about: 50 ~ 60dB) This will occur.
따라서, 이와 같은 소음을 방지하고자 유출관(1b)부위에 고무오링(1b)을 설치하고 상기 플런저(2)의 하단에 홈을 내어 고무오링(5) 및 스프링(6) 등을 설치하여 상기 플런저(2)가 코어(3)에 닿을 때 또는 원 위치시 완충작용을 하도록 하였으나, 이 것도 그리 큰 효과를 거두지 못하였고, 이러한 솔레노이드밸브의 개폐 동작시 발생되는 소음은 김치냉장고 사용자에게는 제품의 신뢰도를 떨어뜨릴 수 있는 문제점을 야기하게 되었다.Therefore, in order to prevent such noise, the rubber o-ring 1b is installed at the outlet pipe 1b and the groove is formed at the lower end of the plunger 2 to install the rubber o-ring 5 and the spring 6 and the like. When (2) touches the core (3) or when it is in the original position, the shock absorbing effect is not achieved, but this also did not have a great effect, and the noise generated during opening and closing of the solenoid valve is a reliable product for the Kimchi refrigerator user. It causes problems that can be dropped.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 김치냉장고 등의 냉매 유출·입을 단속하는 솔레노이드밸브의 개폐 동작시 발생되는 소음을 크게 줄여 제품의 신뢰도를 높이고, 소비자의 만족을 극대화 시킨 저소음 솔레노이드 구동회로를 제공하는 것에 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the object of the present invention is to greatly reduce the noise generated during the opening and closing operation of the solenoid valve for controlling the outflow and mouth of the refrigerant such as kimchi refrigerator, thereby increasing the reliability of the product and satisfying the customers. To provide a low noise solenoid driving circuit that maximizes the
도 1은 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로가 적용되는 솔레노이드 밸브의 개략적인 단면 구성도,1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve to which a low noise solenoid drive circuit of the present invention is applied;
도 2는 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로의 블록도,2 is a block diagram of a low noise solenoid driving circuit of the present invention;
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 저소음 솔레노이드 구동회로도,3 is a low noise solenoid driving circuit according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 저소음 솔레노이드 구동회로도이다.4 is a low noise solenoid driving circuit diagram according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 메인회로 20: 솔레노이드 구동회로10: main circuit 20: solenoid driving circuit
21: 전압제어출력부 22: 솔레노이드구동부21: voltage control output unit 22: solenoid drive unit
S: 솔레노이드코일 R1~R5: 저항S: Solenoid Coil R1 ~ R5: Resistance
FET: 전계효과트랜지스터 M: 마이컴FET: field effect transistor M: microcomputer
LED: 발광다이오드 C1: 캐패시터LED: Light Emitting Diode C1: Capacitor
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은The present invention for achieving this purpose
특징을 가진다.Has characteristics.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.
도 2는 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로의 블록도이다.2 is a block diagram of a low noise solenoid driving circuit of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로는 김치냉장고의 전체동작을 구동 제어하는 메인회로(10)와, 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로(20)로 이루어 진다.As shown, the low noise solenoid drive circuit of the present invention is composed of a main circuit 10 for controlling the overall operation of the Kimchi refrigerator and the low noise solenoid driving circuit 20 of the present invention.
상기 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로(20)는 상기 메인회로(10)로부터 솔레노이드밸브 개방신호(명령)를 입력받아 일정시간 동안 전압을 선형적(Linear)으로 출력하는 전압제어출력부(21)와, 상기 전압제어출력부(21)를 통해 출력되는 전압을 인가 받아 솔레노이드밸브를 개방하는 솔레노이드구동부(22)로이루어진다.The low noise solenoid driving circuit 20 of the present invention receives a solenoid valve opening signal (command) from the main circuit 10 and outputs a voltage linearly for a predetermined time (Linear) and, The solenoid driving unit 22 opens the solenoid valve by receiving the voltage output through the voltage control output unit 21.
이와 같은 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로의 일실시예가 도 3에 도시되어 있다.An embodiment of such a low noise solenoid driving circuit of the present invention is shown in FIG. 3.
도시된 바와 같이, 본 고안 저소음 솔레노이드 구동회로는, 메인회로(10)로부터 소정 전압(24V)을 입력저항(R1)을 통해 인가받도록 연결되며, 충방전 회로인 저항(R2) 및 캐패시터(C1)로 구성된 전압제어출력부(21)와, 상기 전압제어출력부(21)의 출력단이 저항(R3)을 통해 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터(FET)의 드레인단이 병렬 연결된 솔레노이드코일(S) 및 다이오드(D1)와 직렬 연결된 저항(R4) 및 발광다이오드(LED)의 일단에 공통 접속되고, 상기 솔레노이드코일(S), 다이오드(D1) 및 발광다이오드(LED)의 타단에는 상기 전원공급부(21)로부터 공급되는 동작전원(24V)이 인가되도록 연결된 솔레노이드구동부(22)로 구성된다.As shown, the low noise solenoid driving circuit of the present invention is connected to receive a predetermined voltage 24V from the main circuit 10 through the input resistor R1, and the resistor R2 and the capacitor C1 as charge / discharge circuits. The voltage control output section 21 and the output terminal of the voltage control output section 21 are connected to the gate terminal of the field effect transistor FET through the resistor R3, and the drain of the field effect transistor FET. The terminals are connected in common to one end of a resistor (R4) and a light emitting diode (LED) connected in series with the solenoid coil (S) and the diode (D1) connected in parallel, and the solenoid coil (S), the diode (D1), and the light emitting diode (LED) are connected in common. The other end of the) is composed of a solenoid drive unit 22 is connected to be applied to the operating power (24V) supplied from the power supply 21.
따라서, 이와 같은 회로의 동작을 살펴보면, 먼저, 메인회로(10)에서 솔레노이드밸브를 개방 동작시키기 위하여 전압제어출력부(21) 및 솔레노이드구동부(22)로 24V의 직류신호를 인가한다.Therefore, in the operation of such a circuit, first, a 24 V DC signal is applied to the voltage control output unit 21 and the solenoid driver 22 to open the solenoid valve in the main circuit 10.
상기 전압제어출력부(21)로 인가된 전원(24V)은 저항(R1)을 통해 캐패시터(C1)에 충전되면서 저항(R2)을 통해서는 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 전압이 선형적으로 인가되도록 하여준다.The power supply 24V applied to the voltage control output unit 21 is charged to the capacitor C1 through the resistor R1 and the voltage is linear at the gate terminal of the field effect transistor FET through the resistor R2. To be applied.
상기 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 인가되는 전원은 상기 저항(R2) 및 캐패시터(C1)에 의한 시정수에 따라 형성되는 전압 변화치로 상기 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 입력되는 전압은 서서히(Linear) 상승하여 상기 캐패시터(C1)에 전하가 완전히 충전되는 전압에 이르게 된다.The power applied to the gate terminal of the field effect transistor (FET) is a voltage change value formed according to the time constant by the resistor R2 and the capacitor C1 and is a voltage input to the gate terminal of the field effect transistor FET. Is gradually raised to a voltage at which charge is completely charged in the capacitor C1.
따라서, 상기 전계효과트랜지스터(FET)의 드레인단에 흐르는 전류는 서서히 증가하게 되어 솔레노이드코일(S)에 흐르는 전류도 서서히(선형적으로) 증가하게 된다.Therefore, the current flowing through the drain terminal of the field effect transistor (FET) gradually increases, and the current flowing through the solenoid coil S also gradually increases (linearly).
결국, 상기 솔레노이드코일(S)에 흐르는 전류의 선형적 증가로 도 1에서와 같이 솔레노이드코일(S)의 여자로 인한 코어(3)의 자계의 세기가 선형적 증가 되어플런저(2)가 서서히 당겨짐으로써 밸브 개방시, 즉 플런저(2)가 코어에 부착될 때 발생되는 소음이 크게 감소(40dB)된다.As a result, as the linear increase in the current flowing through the solenoid coil (S), as shown in Figure 1 the magnetic field strength of the core 3 due to the excitation of the solenoid coil (S) linearly increases and the plunger (2) is gradually pulled This greatly reduces the noise generated (40 dB) when the valve is opened, ie when the plunger 2 is attached to the core.
또한, 상기 회로에서 솔레노이드코일(S)에 전류가 흐르면서 발광다이오드(LED)에도 전류가 흐르게 되어 동작 표시용 램프인 발광다이오드(LED)가 점등된다.In addition, the current flows in the light emitting diode LED while the current flows through the solenoid coil S in the circuit, thereby turning on the light emitting diode LED, which is an operation display lamp.
도 4에는 본 고안의 다른 실시예에 따른 저소음 솔레노이드 구동회로도가 도시되어 있다.4 is a low noise solenoid driving circuit diagram according to another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 솔레노이드구동부(22)의 회로는 동일하고, 다만 전압제어출력부(21a)의 구성을 개량한 것이데, 상기 전압제어출력부(21a)의 구성을 소정의 전압제어 프로그램이 내장된 마이컴(M)을 이용하여 구성한 것이다.As shown, the circuit of the solenoid drive part 22 is the same, but the structure of the voltage control output part 21a is improved, but the predetermined voltage control program incorporates the structure of the voltage control output part 21a. It is configured using the microcomputer (M).
보다 상세하게는, 메인회로(10)의 제어에 의해 미도시된 전원부로부터 출력되는 전원(5V)이 마이컴(M)의 입력단(P1)에 연결되고, 상기 마이컴(M)의 출력단(P2)이 상기 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 연결되도록 한 것이다.More specifically, the power supply 5V output from the power supply unit not shown by the control of the main circuit 10 is connected to the input terminal P1 of the microcomputer M, and the output terminal P2 of the microcomputer M is connected. It is to be connected to the gate terminal of the field effect transistor (FET).
따라서, 그 동작을 살펴보면, 먼저, 메인회로(10)에서 솔레노이드밸브를 개방 동작시키기 위하여 전압제어출력부(21a) 및 솔레노이드공급부(22)롤 각각 5V 및 24V의 직류전압을 인가한다.Therefore, the operation thereof, first, in order to open the solenoid valve in the main circuit 10, the DC voltages of 5 V and 24 V, respectively, are applied to the voltage control output part 21a and the solenoid supply part 22.
상기 전압제어출력부(21a)로 인가된 전원(5V)은 마이컴(M)의 입력단(P1)에 인가되며, 이때 마이컴(M)은 이미 설정된 프로그램에 의하여 출력단(P1)으로 출력전압을 선형적으로 증가시키게 된다. 따라서 상기 마이컴(M)의 출력단(M)으로부터 출력되는 전압은 저항(R5) 및 저항(R3)을 통해 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 인가된다.The power supply 5V applied to the voltage control output unit 21a is applied to the input terminal P1 of the microcomputer M. At this time, the microcomputer M linearly outputs the output voltage to the output terminal P1 by a program already set. To increase. Therefore, the voltage output from the output terminal M of the microcomputer M is applied to the gate terminal of the field effect transistor FET through the resistor R5 and the resistor R3.
상기 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트단에 인가되는 전원이 선형적으로 증가되어 상기 전계효과트랜지스터(FET)의 드레인단에 흐르는 전류는 서서히 증가하게 되며, 솔레노이드코일(S)에 흐르는 전류도 서서히(선형적으로) 증가하게 된다. 결국, 상기 솔레노이드코일(S)에 흐르는 전류의 선형적 증가로 도 1에서와 같이 코일(S)의 여자로 인한 코어(3)의 자계의 세기가 선형적 증가 되어 플런저(2)가 서서히 당겨짐으로써 밸브 개방시, 즉 플런저(2)가 코어에 부착될 때 발생되는 소음이 크게 감소된다.The power applied to the gate end of the field effect transistor (FET) is linearly increased so that the current flowing in the drain end of the field effect transistor (FET) gradually increases, and the current flowing through the solenoid coil (S) also gradually ( Linearly). As a result, the magnetic field strength of the core 3 due to the excitation of the coil S increases linearly with the linear increase in the current flowing through the solenoid coil S, and thus the plunger 2 is gradually pulled. The noise generated when the valve is opened, ie when the plunger 2 is attached to the core, is greatly reduced.
또한, 상기 회로에서 솔레노이드코일(S)에 전류가 흐르면서 발광다이오드(LED)에도 전류가 흐르게 되어 동작 표시용 램프인 발광다이오드(LED)가 점등된다.In addition, the current flows in the light emitting diode LED while the current flows through the solenoid coil S in the circuit, thereby turning on the light emitting diode LED, which is an operation display lamp.
또한, 본 고안의 다른 실시예에 따르자면, 상기 마이컴(M)의 출력을 선형적인 출력뿐 아니라 다양한 방법으로 가변하여 출력함으로써 솔레노이드밸브의 동작시 발생되는 소음을 줄일 수 있게 된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, by outputting the output of the microcomputer (M) in a variety of ways as well as a linear output it is possible to reduce the noise generated during the operation of the solenoid valve.
이상에서와 같이 본 고안은 김치냉장고의 냉매 유출·입을 단속하는 솔레노이드밸브의 개폐 동작시 발생되는 소음을 크게 줄여 제품의 신뢰도를 높이고, 소비자의 만족을 극대화 시킨 효과가 있다.As described above, the present invention greatly reduces the noise generated during the opening and closing operation of the solenoid valve for intermittent refrigerant outflow and mouth of the Kimchi refrigerator, thereby increasing the reliability of the product and maximizing consumer satisfaction.
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