솔레노이드 밸브란?

솔레노이드 밸브

솔레노이드 밸브란?

솔레노이드란 코일을 여러 번 감아놓은 것으로 전류를 흘리면 자성이 생기게 됩니다.

 

솔레노이드 밸브 안에 있는 온도 조절기나 압력 조절기 등에 의해 신호를 받게 되면 솔레노이드에 전류가 흐르게 됩니다.

또는 사람이 스위치를 조작해 솔레노이드에 전류를 흐르게 만들 수 있습니다.

 

그러면 자연스럽게 솔레노이드에 자기력이 생기게 되고, 이를 이용해 밸브를 열고 닫을 수 있기 때문에 솔레노이드 밸브라는 이름이 붙게 된 것입니다.

 

즉 솔레노이드에 전류를 흘리게 되면 자성이 띄게 되는데, 이러한 솔레노이드의 특성을 이용해서 밸브를 만들어낸 것이 솔레노이드 밸브입니다.

 

솔레노이드 밸브의 종류와 작동원리

전류를 이용해 솔레노이드를 조종하고, 결과적으로는 전기적으로 유체나 기체의 흐름을 조종할 수 있게 만든 밸브가 솔레노이드 밸브입니다.

 

따라서 작동방법에 따라 단순히 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브와

공압 회로에 사용되는 에어 솔레노이드 밸브

그리고 유압 회로에 사용되는 유압 솔레노이드 밸브로 나눌 수 있습니다.

 

1) 솔레노이드 밸브

먼저 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브입니다.

작동원리는 간단합니다. 

빨간색으로 동그라미 친 부분에 솔레노이드가 들어가 있고 노란색 부분에는 운동봉이라는 쇠가 들어가 있습니다.

솔레노이드 부분에 전류를 흘려주게 되면 자기력이 만들어지게 되고 노란색 부분에 있던 운동봉이 위로 올라오게 됩니다.

그러면 운동봉으로 막혀있던 부분이 뚫리게 되고 내용물이 흐를 수 있게 됩니다.

 

2) 에어 솔레노이드 밸브(공압용 솔레노이드 밸브)

에어 솔레노이드 밸브는 솔레노이드와 공기를 이용한 밸브입니다.

작동원리는 

제가 빨간색으로 동그라미 친 부분이 공기가 들어오고 나가는 부분입니다.

만약에 단동이면 통로가 1개 복동이면 통로가 2개가 됩니다.

 

만약 신호를 주게 되면 공기가 통하는 통로가 열리게 되고,

공기의 힘 즉 공압으로 실린더를 밀어내는 식으로 작동하는 것이 에어 솔레노이드 밸브입니다.

 

이때 단동 솔레노이드 밸브에서 밀어내는 실린더엔 스프링이 달려있습니다.

따라서 공압이 사라지면 자연스럽게 스프링의 힘으로 실린더가 원래대로 돌아가게 됩니다.

 

반면 복동 솔레노이드 밸브에서는 실린더의 양옆으로 공기 통로가 존재합니다.

따라서 공압을 이용해 실린더를 움직일 수 있으며, 스프링이 없기에 마지막 위치가 고정됩니다.

 

3) 유압 솔레노이드 밸브

유압용 솔레노이드 밸브는 주로 유압 펌프에서 가해진 힘을 작동기기의 시동, 정지 및 운동 방향 등을 변환하는 목적으로 유압의 흐름을 제어하기 위해서 사용합니다.

따라서 솔레노이드에 전원을 공급하거나 차단해서 하나 이상의 유로를 열고 닫게 만들어져있습니다.

추가지식

솔레노이드

솔레노이드란 간단하게 말해서 긴 원통에 코일을 여러 번 감아 놓은 것입니다.

 

하지만 중요한 것은 이렇게 원통에 코일을 감아 놓았을 뿐인데 코일에 전류를 흘려 넣으면 자기장이 생긴다는 사실입니다.

이러한 자기장은 N극에서 나와서 S극으로 들어가며,

이 때 자기장의 세기는

이렇게 표현할 수 있습니다.

 

그리고 솔레노이드 내부에 철심을 넣으면 코일에 전류가 흐를 때 철심이 자기화되어 더 강한 자석이 됩니다. 이를 전자석이라고 하며, 마찬가지로 코일에 흐르는 전류가 셀수록 또 코일의 감은 수가 많을수록 커집니다.

 

하지만 철심을 이용해 만든 전자석으로는 얻을 수 있는 자기장의 세기에 한계가 있는데,

일반적으로 자성체는 외부 자기장의 세기에 비례하여 자기화되지만 자기 포화 상태에 이르면 더이상 자기화가 진행되지 않기 때문입니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 사용하는 초전도 자석은 초전도체로 만들어진 도선을 솔레노이드 형태로 만들어 매우 강한 자기장을 만들어 낼 수 있습니다.

 

<출처>

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3537101&cid=60217&categoryId=60217

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=627144&cid=42361&categoryId=42361

http://study.zum.com/book/12981

https://slidesplayer.org/slide/14678274/