KR20060098397A

KR20060098397A - 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20060098397A
Application number: KR1020067013461A
Authority: KR
Inventors: 츠네오 니와; 마사유키 와타나베; 유키오 오자와; 시게노부 니시다; 야스노리 니시무라; 아키코 코사카
Original assignee: 씨케이디 가부시키 가이샤
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-09-18
Also published as: KR20080034040A; WO2005057064A1; US20070040139A1; JP2005172063A; US7249749B2; CN100434783C; CN1890496A; JP4296081B2

Abstract

솔레노이드 밸브는 부식성 제어 유체를 조정하고 증가한 인력을 발현할 수 있다. 고정 코어가 감긴 코일에 위치하며 상기 감긴 코일에서 하방으로 돌출하며, 플런저가 플레이트 스프링에 의해 상기 고정 코어 아래에서 지탱되고 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 의해 밸브 좌에 일반적으로 접촉하고 있는 밸브 시트를 수용하며, 상기 밸브 시트는 상기 코일에 전류가 통할 때 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 대항하여 상기 밸브 좌에서 분리되도록 개조된 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 고정 코어는 수직으로 연결된 두 부분을 포함하며, 상기 고정 코어의 상부 부분인 제1 고정 코어는 상기 코일이 감기는 코일 보빈에 위치하며 제어 유체에 비-접촉 상태이고 고 투자율을 가지는 물질로 만들어지며, 상기 고정 코어의 하부 부분인 제2 고정 코어는 상기 코일 보빈의 하부 말단을 덮도록 하방으로 돌출하면서 상기 코일 보빈에서 맞물리게 되고 고 부식성 제어 유체에 부식 저항을 가지는 물질로 만들어진다.

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}

본 발명은 고정 코어의 인력과 플레이트 스프링의 복원력 사이의 균형에 의해 밸브 요소의 스트로크를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브, 특히, 부식성 가스를 조정하기 위한 대량 유동 제어기 등등을 사용하기 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

고정 코어의 인력과 플레이트 스프링의 복원력 사이의 균형에 의해 밸브 요소의 스트로크를 제어하기 위해서 대량 유동 제어기 등에서 사용되는 기존의 솔레노이드 밸브는 예를 들면 도 2에서 도시된 바와 같이 일반 폐쇄형의 솔레노이드 밸브(100)를 포함할 것이다.

이 솔레노이드 밸브(100)는 입구 유로(102)와 출구 유로(104)로 형성된 본체(101) 및 입구 유로(102)의 상부 개구부에서 상방으로 돌출한 밸브 좌(valve seat, 103)를 포함한다. 밸브 좌(103)에 접촉하거나 분리될 수 있는 밸브 시트(valve sheet, 105)는 플레이트 스프링(107)에 의해, 플런저(106)와 함께, 지탱된다. 플레이트 스프링(107)은 외주 에지가 본체(101)에 연결되어 있는 리테이너(retainer, 108)에 의해 압박된다. 틀(yoke)로 작용하는 본네트(111)는 리테이너(108)에 꼭 맞게 되어 있다. 이 본네트(111)에서, 고정 코어(112)는 중앙에 고정되어 있다. 이 고정 코어(112)는 코일(113)이 감기는 코일 보빈(coil bobbin, 115)에 배열되어 고정 코어(115)는 고정 코어(112)의 하부 말단 면과 플런저(106) 사이에 작은 간극을 만들면서 코일 보빈(115)에서 하방으로 돌출한다.

이 솔레노이드 밸브(100)는 일반적으로 밸브 시트(105)가 플레이트 스프링(107)의 스프링 힘에 의해 밸브 좌(103)를 압박하는 밸브-폐쇄 상태를 유지한다. 전류가 코일(113)로 공급될 때, 고정 코어(112)는 자기화되며, 이는 플레이트 스프링(107)의 스프링 힘에 대항하여 플런저(106)를 상방으로 끌어당긴다. 따라서, 밸브 시트(105)는 입구 유로(102)와 출구 유로(104) 사이를 연결하도록 밸브 좌(103)에서 분리되어서 제어 유체가 거기를 통해 흐르게 한다.

코일(113)로 공급된 전류의 양이 변할 때, 자기 인력 또한 변한다. 따라서, 플런저(106)의 스트로크는 밸브 좌(103)와 밸브 시트(105) 사이의 밸브 개방 정도를 조정하기 위해 변한다. 따라서 출구 유로(104)를 통해 2차 측면으로 흐르게 하기 위해 제어 유체의 유량을 제어하는 것이 가능하다.

[특허 문서 1] 일본특허공개공보 No. 2002-357280

발명이 이루고자 하는 기술적 과제

그러나 만약 기존 솔레노이드 밸브(100)가 많은 유량의 유체가 흐르도록 작동한다면, 코일(113)에 전류가 통하여 발생한 전자기 인력은 플런저(106)를 상방의 고정 코일(112) 측으로 끌어당기기에 충분하지 않다. 그러므로 코일이 감긴 수가 증가한 솔레노이드 밸브(100) 그 자체가 충분한 인력을 생성하는데 효과적일 것이라고 우선 생각할 수 있다. 그러나 그러한 큰 사이즈의 솔레노이드 밸브는 솔레노이드 밸브가 일체화될 수 있는 반도체 제조 장치 등에 원치 않는 영향을 줄 것이다. 또한, 기자력(magnetomotive force, AT)을 상승시키기 위해 코일(113)에 공급되는 전류량을 증가시키는 것도 생각할 수 있다. 그러나 이 구조는 반대로 발열량이 증가할 것이다.

솔레노이드 밸브(100)가 사용되는 대량 유량 제어기는 고-부식성 제어 유체를 제어하도록 배열된다. 따라서, 만약 높은 투자율(magnetic permeability)을 가진 물질로 만들어진다면 고정 코어(112)는 더 큰 인력을 생성할 것이지만, 고정 코어(112)는 구조 때문에 고-부식성 제어 유체와 접촉하게 될 것이다. 그러나 인력을 증가시키는 동시에 부식 저항을 가질 수 있는 어떤 적당한 소재가 없다.

문제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 만들어졌으며 부식성 제어 유체를 조정하고 증가한 인력을 발현할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 솔레노이드 밸브는 고정 코어가 감긴 코일에 위치하며 상기 감긴 코일에서 하방으로 돌출하며, 플런저가 플레이트 스프링에 의해 상기 고정 코어 아래에서 지탱되고 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 의해 밸브 좌에 보통 접촉하고 있는 밸브 시트를 수용하며, 상기 밸브 시트는 상기 코일에 전류가 통할 때 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 대항하여 상기 밸브 좌에서 분리되도록 개조된 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 고정 코어는 수직으로 연결된 두 부분을 포함하며, 상기 고정 코어의 상부 부분인 제1 고정 코어는 상기 코일이 감기는 코일 보빈에 위치하며 제어 유체에 비-접촉 상태이고 고 투자율을 가지는 물질로 만들어지며, 상기 고정 코어의 하부 부분인 제2 고정 코어는 상기 코일 보빈의 하부 말단을 덮도록 하방으로 돌출하면서 상기 코일 보빈에서 맞물리게 되고 고 부식성 제어 유체에 부식 저항을 가지는 물질로 만들어지는 것을 특징으로 한다.

더구나, 본 발명의 솔레노이드 밸브는 제1 고정 코어가 자성 연철(magnetic soft iron)로 만들어진 것을 특징으로 한다.

게다가, 본 발명의 솔레노이드 밸브는 제2 고정 코어가 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel)으로 만들어진 것을 특징으로 한다.

상기 구조를 가지는 본 발명의 솔레노이드 밸브는 일반적으로 밸브 시트가 플레이트 스프링의 복원력(스프링 힘)에 의해 밸브 좌에 대항하여 압박되는 밸브-폐쇄 상태로 유지된다. 전류가 코일에 공급될 때, 자성 연철 등으로 만들어진 제1 고정 코어는 자기화되며, 이는 플런저를 플레이트 스프링의 스프링 힘에 대항하여 상방으로 끌어당긴다. 제2 고정 코어가 페라이트계 스테인리스강과 같은 자성 물질로 만들어진 경우, 제2 고정 코어 또한 자기화될 수 있다.

플런저가 상승해서 밸브 시트가 밸브 좌에서 분리될 때, 밸브의 입구 유로는 거기를 통해 제어 유체가 흐르도록 출구 유로와 연결된다. 이때, 코일로 공급되는 전류량이 자기 인력이 변하도록 변할 때, 플런저의 스트로크 양이 변할 수 있고, 이는 밸브 좌와 밸브 시트 사이의 밸브 개방 정도를 조정한다. 이는 제어 유체의 유량을 거기를 통해 흐르도록 제어하는 것을 가능하게 한다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 고정 코어는 두 분리된 부분, 즉 높은 투자율을 가진 물질로 만들어지고, 코일에 제어 유체와 비-접촉 상태로 위치하고 있는, 제1 고정 코어인 상부 부분 및 고-부식성 제어 유체에 부식 저항을 가지는 물질로 만들어지고, 코일에서 하방으로 돌출되어 위치하는 제2 고정 코어인 하부 부분을 포함한다. 따라서, 부식성 제어 유체를 제어하고 증가한 인력을 발현할 수 있는 솔레노이드 밸브가 제공될 수 있다.

특히, 제1 고정 코어는 자성 연철로 만들어져서, 코일에 공급되는 전류를 증가시키지 않고 기존의 밸브보다 더 큰 인력에 의해 플런저를 상방으로 끌어당길 수 있다. 따라서, 제어 유체의 더 큰 유량이 제어될 수 있다.

더구나, 제1 고정 코어가 제어 유체와 비-접촉 상태이기 때문에, 제1 고정 코어는 부식에 낮은 저항을 가지는 자성 연철로 만들어질 수도 있다. 제2 고정 코어는 부식 저항에 우월한 물질로 만들어지며, 특히, 페라이트계 스테인리스강은 부식 저항 및 자속(magnetic flux)이 거기를 통해 흐르게 하는 성질 때문에 더 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 솔레노이드 밸브의 단면도이다;

도 2는 기존 솔레노이드 밸브의 단면도이다;

도 3은 실시예에서 솔레노이드 밸브의 제1 고정 코어를 형성하는 전자기성 연철의 B-H 곡선 및 기존 솔레노이드 밸브의 고정 코어를 형성하는 SUS의 B-H 곡선 을 보여주는 그래프이다;

도 4A는 500AT의 기자력의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 스트로크 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 4B는 900AT의 기자력의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 스트로크 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 5A는 0.8㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 5B는 0.1㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 6은 실시예의 솔레노이드 밸브의 Cv 값과 리프트 양 사이의 관계 및 개구부 지름을 보여주는 그래프이다;

도 7은 기존의 솔레노이드 밸브의 Cv 값과 리프트 양 사이의 관계 및 개구부 지름을 보여주는 그래프이다;

도 8은 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 스트로크 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 9A는 0.8㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

도 9B는 0.1㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브 및 기존의 솔레노이드 밸브의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다;

참조 번호의 설명

1 솔레노이드 밸브 11 본체

13 밸브 시트(valve seat) 16 플런저

17 밸브 시트(valve sheet) 18 플레이트 스프링

26 제1 고정 코어 27 제2 고정 코어

29 코일

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 바람직한 실시예는 첨부하는 도면에 대해 언급하면서 아래에서 설명될 것이다. 도 1은 본 실시예에서 솔레노이드 밸브의 단면도이다.

본 실시예에서 솔레노이드 밸브(1)는 본체(11)를 통해 수직으로 각각 형성되는 입구 유로(12) 및 출구 유로(15)로 형성된 본체(11)를 포함한다. 입구 유로(12)가 본체(11)의 중앙에 배열되도록 입구 유로(12) 및 출구 유로(15)는 본체(11)의 상부에 형성된 환상의 리세스(recess, 14)로의 개구부를 형성한다. 입구 유로(12)의 상부 말단에는, 밸브 좌(13)가 상방으로 돌출하여 형성된다. 솔레노이드 밸브(1)는 밸브 좌(13)에서 접촉하거나 분리될 수 있는 밸브 시트(17)를 제공한다. 밸브 시트(17)는 플런저(16)에 일체로 배열된다.

본체(11)의 리세스(14)에, 리세스(14)의 형태에 맞는 원형 형태를 가진 플레이트 스프링(18)이 플레이트 스프링(18)의 외주 에지가 환상의 스페이서(spacer, 21)를 통해 리테이너(22)에 의해 상부에서의 지점을 압박되도록 맞물려 있다. 플런저(16)는 플레이트 스프링(18)의 중앙 부분의 상부에 설치되며, 반면에 플런저 (16)의 바닥에 매립된 밸브 시트(17)는 플레이트 스프링(18)의 아래 면에 고정된 밸브 시트 홀딩 플레이트(23)에 의해 지탱된다. 플레이트 스프링(18), 플런저(16), 밸브 시트(17) 및 밸브 시트 홀딩 플레이트(23)는 용접에 의해 일체로 조립됨을 주의해야 한다. 플레이트 스프링(18)의 외주 에지는 밸브 좌(13) 아래 높이에서 압박되어서, 플레이트 스프링(18)은 뒤틀린 상태로 유지되며, 이는 밸브 시트(17)가 밸브 좌(13)에 일반적으로 접촉하게 하는 복원력을 생성한다.

리테이너(22)는 또한 본체(11)에 맞물려 있고 틀로 작용하는 본네트(25)도 상부에서 리테이너(22)에 맞물려 있다. 이 본네트(25)에서, 제1 고정 코어(26) 및 제2 고정 코어(27)는 함께 상부에서 삽입된 볼트에 의해 수직으로 연결되어 있다. 제1 고정 코어(26) 주위에, 코일 보빈(28) 주위에 감기는 코일(29)이 배열되어 있다. 특히, 제1 고정 코어(26)는 코일 보빈(28) 안에 위치하며 제2 고정 코어(27)는 리테이너(22)로 코일 보빈(28)의 하부 말단을 통해 하방으로 돌출하여 위치하며, 이는 플런저(16)의 바로 위에 이른다.

조립된 솔레노이드 밸브(1)는 예를 들어 유기금속 가스(예를 들면, TMB, TEOS), 할로겐 및 하이드로겐 할로겐화물 등과 같은 제어 유체 또는 니트로겐, 아르곤, 헬륨 및 수증기와 같은 캐리어 가스 또는 필요한 산소의 대량 유속을 제어하기 위한 대량 유동 제어기로 통합될 수 있고, 제어 유체는 반도체 부품, 광학 요소, 자기 녹음 장치 및 다른 것을 위한 산업에서 사용된다. 솔레노이드 밸브(1)에서 흐를 그러한 제어 유체는 고 부식성이기 때문에, 따라서 유로 및 밸브 챔버를 형성하는 부분과 같은, 제어 유체와 접촉하는 솔레노이드 밸브(1)의 부분은 부식에 대한 저항을 가져야 한다. 이런 목적을 위해, 기존의 솔레노이드 밸브(100)의 본체, 플런저 및 플레이트 스프링은 SUS316L, 317L, Ni 합금, Fe-Co 합금 등등으로 만들어진다. 이러한 상황 하에서, 고정 코어(112)는 일반적으로 페라이트계 스테인리스강, SUSXM27로 만들어지며, 이는 부식에 저항을 가지며 자속이 거기를 통하여 흐를 수 있게 한다. 그러나 이러한 물질은 투자율이 낮아서 해결해야 할 문제로서 이전에 언급한 것만큼 충분한 자기 인력을 제공할 수 없다.

따라서 문제를 해결하기 위해서, 본 실시예의 솔레노이드 밸브(1)는 고정 코어가 두 분리된 부분, 상부 및 하부, 즉 제1 고정 코어(26) 및 제2 고정 코어(27)를 포함하도록 개조된다. 제1 고정 코어(26)는 고정 코어의 많은 부분을 차지하며 코일 보빈(28) 안에 위치한다. 반면에, 코일 보빈(28)에서 하방으로 돌출하는 제2 고정 코어(27)는 리테이너(22) 안에 위치하여, 제2 고정 코어(27)의 외주와 리테이너(22) 사이에 고정 부재(24)를 삽입한다. 이러한 제2 고정 코어(27), 리테이너(22) 및 고정 부재(24)는 용접으로 일체로 형성된다. 따라서, 제1 고정 코어(26)는 그러한 제2 고정 코어(27) 및 다른 것에 의해 제어 유체에 비-접촉 상태에 있다. 제1 고정 코어(26)는 고 투자율을 가지는 SUY(자성 연철) 등등으로 만들어진다. 고 부식성 제어 유체와 접촉하게 되는 제2 고정 코어(27)는 페라이트계 스테인리스강으로 만들어진다. 페라이트계 스테인리스강은 SUS444 및 전통적으로 사용되는 SUSXM 27과 같은, 고 부식 저항을 가지는 자성 물질을 포함할 것이다. 고 투자율을 가지는 제1 고정 코어(26)가 고정 코어의 많은 부분을 차지하는 경우, 제2 고정 코어(27)는 항상 자성 물질로 만들어질 필요가 없고 대신에 비-자성 기질로 만들어질 수 있다.

상기 구조를 가지는 솔레노이드 밸브(1)는 일반적으로 밸브 시트(17)가 플레이트 스프링(18)의 복원력(스프링 힘)에 의해 밸브 좌(13)에 대항하여 유지되는 밸브-폐쇄 상태이다. 전류가 코일(29)에 공급될 때, 제1 고정 코어(26) (및 만약 자성 물질로 만들어졌다면 제2 고정 코어(27))를 자기화하고, 플런저(16)는 플레이트 스프링(17)의 스프링 힘에 대항하여 상방으로 끌어당겨 진다. 밸브 시트(17)가 밸브 좌(13)에서 분리될 때, 입구 유로(12)는 출구 유로(15)와 연결되며, 이는 제어 유체가 출구 유로(15)를 통해 2차 측면으로 흐르게 한다. 이때, 코일(29)에 공급되는 전류가 변하면 자기 인력도 변하게 된다. 따라서 플런저(16)의 스트로크 양은 밸브 좌(13)와 밸브 시트(17) 사이의 밸브 개방 정도를 조정하기 위해 변한다. 이는 제어 유체의 유속이 출구 유로(15)를 통해 흐르게 하는 것을 제어하는 것을 가능하게 한다.

도 1에서 도시한 본 실시예에서의 솔레노이드 밸브(1)와 도 2에서 도시한 기존의 솔레노이드 밸브(100) 사이의 자성 인력을 비교하였다. 먼저, 도 3은 본 실시예에서 솔레노이드 밸브(1)의 제1 고정 코어(26)를 형성하는 전자기성 연철의 B-H 곡선 및 기존 솔레노이드 밸브(100)의 고정 코어(112)를 형성하는 스테인리스강의 B-H 곡선을 보여주는 그래프를 도시한다. 이러한 곡선에서, 전자기성 연철이 스테인리스강보다 자기장(H)(A/m)에 대해 더 높은 자속 밀도(B)(T)를 가진다는 것은 명백하다. 따라서 고정 코어가 전자기 연철로 만들어질 때, 코일에 공급되는 전류량을 증가하지 않고 자속을 증가시키는 것이 가능하다. 이는 플런저를 상방으 로 끌어당기는 인력을 증가시킴에 있어서도 효과적이다.

도 4A는 500AT의 기자력의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브(1, A) 및 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)의 스트로크 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 4B는 900AT의 기자력의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브(1, A) 및 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)의 스트로크 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 5A는 0.8㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브(1, A) 및 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 5B는 0.1㎜의 스트로크의 조건 하에서 실시예의 솔레노이드 밸브(1, A) 및 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)의 기자력(AT) 및 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.

수평 축으로 도시된 스트로크는 고정 코어의 하부 말단 면에서 플런저의 상부 말단 면까지의 거리를 나타낸다.

도 4A 및 4B에서 도시된 바와 같이, 500AT 및 900AT의 기자력의 경우 모두에서, 실선으로 표시된 솔레노이드 밸브(1, A)가 더 큰 인력을 생성할 수 있다. 특히, 솔레노이드 밸브(1, A)의 인력은 기존 솔레노이드 밸브(100, B)의 인력보다 약 30% 정도 더 크다. 따라서 더 큰 인력은 심지어 동일한 기자력에 의해서 각각의 스트로크를 위해 생성될 수 있다. 그러므로 코일에 공급되는 전류량을 증가시키지 않고 인력을 증가시키는 것이 가능하며, 그것에 의해 코일에서의 전력 소비 및 발열을 억제하면서 제어 유체의 많은 유량을 흐르게 할 수 있다.

더구나 도 5A 및 5B에서 도시된 바와 같이, 0.8㎜ 및 0.1㎜의 스트로크의 경 우 모두에서, 실선으로 표시된 솔레노이드 밸브(1, A)는 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)보다 동일 기자력에 의해 더 큰 인력을 생성한다. 그러므로 동일 인력이 감소한 공급 전류량에 의해서도 얻어질 수 있어서 코일에서의 전력 소비 및 발열이 감소한다는 것을 알게 된다.

상기와 같은 본 실시예의 솔레노이드 밸브(1)에 따르면, 더 큰 인력이 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)와 동일한 기자력에 의해서도 얻어질 수 있다. 이는 선-결정된 인력을 생성하기 위해 필요한 공급 전류를 억제하는 것을 가능하게 하며, 그것에 의해 코일에서의 발열이 감소한다. 반대로, 유체의 많은 유량은 전과 동일한 공급 전류량에 의해 제어될 수 있다.

도 6은 개구부 지름과 관련하여 솔레노이드 밸브(1)의 Cv 값과 리프트 양 사이의 관계를 도시한다. 도 7은 개구부 지름과 관련하여 기존의 솔레노이드 밸브(100)의 Cv 값과 리프트 양 사이의 관계를 유사하게 도시한다. 이러한 그래프에서, Cv 값뿐만 아니라, 도 6에서 도시된 솔레노이드 밸브(1)의 리프트 양이 도 7에서 도시된 기존의 솔레노이드 밸브(100)에서의 기프트 양보다 더 증가하였음을 알게 된다.

다음으로, 상기 향상된 성과를 가진 본 실시예의 솔레노이드 밸브(1)는 사이즈가 감소했음을 추측한다. 특히, 도 1 및 2에서 솔레노이드 밸브(1, 100)가 동일한 사이즈의 코일을 사용했더라도, 솔레노이드 밸브(1)의 코일(29)은 감긴 수가 더 적고, 이는 축(수직) 방향으로 작은 사이즈의 코일을 형성한다. 그러면, 작은 사이즈의 솔레노이드 밸브(1, A')와 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)를 비교한다. 도 8은 스트로크와 인력 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 9A는 0.8㎜의 스트로크의 경우에 스트로크와 인력 사이의 관계를 도시한다. 도 9B는 0.1㎜의 스트로크의 경우에 스트로크와 인력 사이의 관계를 도시한다.

전류가 동일 값으로 공급되는 도 8이 도시하는 경우에, 코일이 더 적게 감긴 작은 사이즈 솔레노이드 밸브(1, A')는 440AT의 기자력을 가지는 반면, 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)는 500AT의 기자력을 가진다. 이 그래프에서 동일 전류 값에 의해 기자력을 균등화하기 위해, 코일을 감는 수를 줄임으로써 사이즈를 줄인 솔레노이드 밸브(1, A')는 기존의 솔레노이드 밸브(100, B)와 실질적으로 동일한 인력을 생성할 수 있다. 따라서, 도 9A 및 9B에서 도시된 바와 같이, 기자력이 고정 스트로크의 조건 하에서 변하는 경우에, 즉, 공급 전류가 증가하는 경우에, 솔레노이드 밸브(1, A')는 동일한 기자력에 의해 더 큰 인력을 생성할 수 있고, 이는 도 8에서 도시된 결과에서도 찾을 수 있다.

상기 설명은 본 발명인 솔레노이드 밸브의 한 바람직한 실시예이지만, 본 발명은 중요한 특성에서 벗어나지 않고 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다.

Claims

고정 코어가 감긴 코일에 위치하며 상기 감긴 코일에서 하방으로 돌출하며,

플런저가 플레이트 스프링에 의해 상기 고정 코어 아래에서 지탱되고 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 의해 밸브 좌에 일반적으로 접촉하고 있는 밸브 시트를 수용하며,

상기 밸브 시트는 상기 코일에 전류가 통할 때 상기 플레이트 스프링의 스프링 힘에 대항하여 상기 밸브 좌에서 분리되도록 개조된 솔레노이드 밸브에 있어서,

상기 고정 코어는 수직으로 연결된 두 부분을 포함하며,

상기 고정 코어의 상부 부분인 제1 고정 코어는 상기 코일이 감기는 코일 보빈에 위치하며 제어 유체에 비-접촉 상태이고 고 투자율을 가지는 물질로 만들어지며,

상기 고정 코어의 하부 부분인 제2 고정 코어는 상기 코일 보빈의 하부 말단을 덮도록 하방으로 돌출하면서 상기 코일 보빈에서 맞물리게 되고 고 부식성 제어 유체에 부식 저항을 가지는 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,

상기 제1 고정 코어는 자성 연철로 만들어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 고정 코어는 페라이트계 스테인리스강으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.