솔레노이드 밸브 유형 이해: 종합 가이드

솔레노이드 밸브는 무엇이며 어떻게 작동하나요?

제어 시스템의 세계에서 솔레노이드 밸브로 알려진 전자기계식 작동 밸브는 중요한 역할을 합니다. 이 밸브는 유체를 자동으로 제어합니다. 이 구성 요소는 전기를 사용하여 제어할 수 있는 스위치 또는 전환기처럼 작동합니다. 솔레노이드 밸브는 유체의 흐름, 유체의 양, 방향, 압력, 심지어 온도에 대한 허용 및 조절 기능을 모두 허용합니다. 전선 코일이 주요 구성 요소입니다. 코일 전류를 통과하는 전류는 자기장(전자기력)을 생성하여 밸브 본체 내부의 금속 막대(전기자)를 움직입니다(당기거나 밀기). 이렇게 하면 밸브의 코어가 움직입니다. 밸브의 코어를 회전시키면 유체의 이동 수단이 재배치되어 액체의 흐름을 제어합니다. 솔레노이드 밸브는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치입니다. 이를 통해 원격 액세스 또는 자동화를 통해 명령을 제어할 수 있습니다.

솔레노이드 밸브의 주요 분류 방법 개요

모든 솔레노이드 밸브가 같은 것은 아닙니다. 다양한 작업 조건에 따라 차별화됩니다. 솔레노이드 밸브의 유형을 아는 것은 시스템이 효율적이고 안정적으로 작동하는 데 적합한 밸브를 선택하는 첫 번째 단계입니다. 아래는 다양한 유형의 솔레노이드 밸브를 분류한 표로, 여기서 간단히 설명합니다:

분류 방법	설명	일반적인 유형의 예
운영 원칙별	자력이 밸브 코어를 움직이는 원리	직접 연기, 파일럿 운영, 반직접 연기
포트 수 기준	파이프에 대한 연결 수	2방향, 3방향, 4방향, 5방향
기본 상태별	코일에 전원이 공급되지 않을 때 솔레노이드 밸브의 상태	상시 닫힘(NC), 상시 열림(NO)
본체 재질별	유체와 접촉하는 재료	황동, 스테인리스 스틸, 플라스틱, 주철 등
기능/목적별	특별한 용도 또는 제어가 필요한 경우	고압, 고온, 부식 방지, 방폭, 위생 등

 

동물과 식물이 자연의 다양한 환경에서 자란 것처럼, 다양한 종류의 솔레노이드 밸브는 유체 유형, 온도, 압력, 유체 유량 및 제어 로직과 같은 특정 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

평상시 개방형 대 평상시 폐쇄형

전원이 공급되지 않을 때의 솔레노이드 상태(무전원 상태)는 밸브를 선택할 때 기본적이고 중요한 포인트입니다.

상시 닫힘(NC) 솔레노이드 밸브: 이름에서 알 수 있듯이 상시 닫힘 밸브는 코일에 전원이 공급되지 않을 때 닫히거나 유체가 통과할 수 없습니다. 유체는 코일에 전원이 켜져 있을 때만 흐릅니다. 스프링이 저항하고 자력에 의해 밸브가 열립니다. 가장 흔히 볼 수 있는 유형입니다. 밸브가 대부분의 시간 동안 닫힌 위치에 있어야 할 때 널리 사용됩니다. 예를 들어 안전 차단 메커니즘이나 누출 방지 등에 사용됩니다.

상시 개방(NO) 솔레노이드 밸브: NC 타입의 반대입니다. 상시 개방 솔레노이드 밸브는 코일에 전원이 공급되지 않을 때 열리므로 유체의 흐름이 제한되지 않고 자유롭게 흐릅니다. 유체는 코일에 전원이 공급되는 경우에만 멈춥니다. 자력이 밸브 코어를 밀어 밸브를 닫습니다. 일반적으로 개방형 밸브는 밸브를 대부분의 시간 동안 개방해야 할 때 사용됩니다. 특정 경우 또는 고장이 발생한 경우에만 닫힙니다. 예를 들어, 일부 냉각 시스템이나 비상 배수를 위해 사용됩니다.

차이점을 명확하게 알아보려면 아래 표를 참조하세요:

기능	일반적으로 닫힘(NC)	일반적으로 열림(NO)
기본 상태(전원 꺼짐)	닫힘	열기
전원이 켜진 상태(전원 켜짐)	열기	닫힘
작동 방식	전원을 켜면 열립니다.	파워로 가까이
일반적인 애플리케이션	안전 차단, 누출 방지, 자주 닫아 두어야 함	자주 개방, 냉각 시스템, 비상 배수가 필요함

 

애플리케이션의 요구 사항에 따라 상시 개방 또는 상시 폐쇄를 선택할지 여부가 결정됩니다. 밸브가 활성화되어 있지 않을 때 밸브를 열거나 닫아야 하나요? 푸시 도어와 풀 도어 중 하나를 선택하는 것과 비슷합니다. 둘 다 출입을 허용하지만 사용 목적과 예방 조치에 따라 달라집니다.

솔레노이드 밸브 작동 원리에 대한 설명: 직동식, 파일럿 작동식 및 반직동식

솔레노이드 밸브의 내부 작동 방식은 압력 및 유체 흐름을 얼마나 잘 처리하는지에 영향을 미칩니다. 또한 반응 속도에도 영향을 미칩니다.

직동식 솔레노이드 밸브: 역학 및 응용 분야

직동식 솔레노이드 밸브는 가장 간단한 유형입니다. 코일에서 생성된 전자기력이 밸브 코어에 직접 연결된 전기자에 작용합니다. 이를 통해 스프링과 유체 압력을 극복하여 밸브를 열거나 닫을 수 있습니다. 빠르게 반응하는 초소형 장치입니다. 압력 차 없이도 작동할 수 있습니다. 그러나 자력은 제한적입니다. 따라서 저압 애플리케이션의 소형 배관에는 직동 밸브가 선호됩니다. 소량의 유체를 정밀하게 제어하려면 의료 기기나 실험실 분석 기기에서와 같이 직동 밸브가 이상적입니다.

파일럿 작동 솔레노이드 밸브: 압력이 작동을 지원하는 방법

일반적으로 간접 작동식 또는 서보 보조 밸브라고 하는 파일럿 작동식 솔레노이드 밸브는 작동 시 비율 원리의 예시입니다. 이 밸브는 메인 밸브를 완전히 열기 위해 자기 자속의 최대 힘을 발휘하지 않습니다. 그 대신 자력을 사용하여 작은 파일럿 구멍만 먼저 엽니다. 이 파일럿 구멍을 열면 메인 밸브의 다이어프램 또는 피스톤 양쪽의 압력 평형이 변경됩니다. 유체 압력을 사용하여 압력 차이에 의존하는 메인 밸브의 막힘을 해제합니다. 이를 통해 작은 힘으로도 강력한 밸브를 제어할 수 있습니다. 이 밸브는 엄청난 압력과 엄청난 유체 유량을 견딜 수 있습니다. 그러나 파일럿 작동식 밸브는 효율적으로 작동하기 위해 최소한의 차압이 필요합니다. 또한 직동식 밸브보다 응답 시간이 더 깁니다.

반직동 솔레노이드 밸브: 블렌딩 원리

반직동 솔레노이드 밸브는 직동형과 파일럿형의 특성을 모두 가지고 있습니다. 직접 제어를 위해 밸브 코어에 직접 연결된 전기자가 있습니다. 이 기능 덕분에 0의 압력 차에서도 작동할 수 있습니다. 또한 파일럿 구멍이 있는 다이어프램 또는 피스톤이 있어 유체 압력을 이용해 메인 밸브를 여는 데 도움을 줍니다. 코일에 전원을 공급하면 전기자가 밸브 코어를 물리적으로 직접 들어 올립니다. 이 동작으로 메인 밸브와 파일럿 포트가 열립니다. 그 후 유체 내의 압력 차가 축적됩니다. 이는 다이어프램 또는 피스톤이 밸브를 완전히 열 수 있도록 도와줍니다. 두 가지의 장점이 있습니다. 작동하는 데 압력 차이가 0이 필요합니다. 또한 더 높은 유체 유량과 압력을 제어할 수 있습니다.

차이점을 명확하게 알아보려면 아래 표를 참조하세요:

기능	직접 연기	파일럿 운영	반직접 연기
제로 압력에서 작동	예	아니요(최소한의 압력 필요)	예
크기 / 압력	작은 크기, 낮은 압력	대형, 고압	중대형, 중-고압
응답 속도	빠른	느린	Medium
구조	간단하고 컴팩트한	더 복잡한	더 복잡한
에너지 사용	상대적으로 낮은 가격(동일 사이즈의 경우)	낮음(큰 크기를 제어할 때)	Medium
애플리케이션 시나리오	소량 유량, 저압/진공, 영압 시동 필요, 정밀 제어(예: 분석 기기)	큰 유량, 고압, 최소 압력 필요, 산업용 파이프 라인(예: 상수도)	중-대유량, 중-고압, 영압 시작 필요, 광범위한 일반 용도

 

작동 원리를 아는 것은 밸브가 유체 압력을 관리하는 방법을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 이는 크기, 용량 및 속도와 같은 영역의 성능에 영향을 미칩니다.

다양한 포트 구성 살펴보기: 2방향, 3방향, 4방향, 5방향

솔레노이드 밸브의 '방식'은 배관용 연결 포트의 수를 의미합니다. '위치'는 밸브 코어가 있을 수 있는 정상 상태의 수를 의미합니다. 웨이의 수는 유체 흐름이 취할 수 있는 경로를 제어합니다.

양방향(2-Way) 밸브: 간단한 온/오프 제어

 

양방향 밸브는 가장 간단한 유형의 밸브입니다. 입구 포트와 출구 포트의 두 개의 포트가 있습니다. "열림"과 "닫힘"의 두 가지 위치가 있습니다. 양방향 밸브의 주요 작동은 간단한 시스템에서 유체를 차단하거나 유체 흐름을 허용하는 것입니다. 사용하기 쉽고 간단한 솔루션에 권장되는 양방향 밸브는 가장 널리 사용되는 솔레노이드 밸브이며 모든 곳에서 흔히 볼 수 있습니다.

3방향(3-Way) 밸브: 전환 및 혼합

3방향(3-Way) 밸브에는 세 개의 포트가 있어 유체 방향 변경, 흐름 분할 또는 유체 혼합을 용이하게 합니다. 예를 들어, 입구 포트에서 들어오는 유체를 두 개의 출구 포트 중 하나로 보낼 수 있습니다. 또는 두 개의 입구에서 나오는 유체를 하나의 출구로 보내 혼합할 수도 있습니다. 이러한 밸브는 일반적으로 단동 실린더를 조절하거나 유체 경로를 전환하는 데 사용됩니다.

4방향(4-Way) 밸브: 복동 실린더 제어하기

4방향 밸브는 4개의 포트로 구성되어 있어 2개의 작업 포트를 사용하는 더블 로우 실린더 및 기타 기구를 제어할 수 있습니다. 4방향 밸브는 유체를 실린더의 양쪽 끝으로 이동시켜 피스톤을 위아래로 움직일 수 있는 기능도 있습니다.

5방향(5-Way) 밸브: 공압 시스템에서 일반적

이름에서 알 수 있듯이 5방향 밸브에는 5개의 포트가 있습니다. 대부분의 공압 시스템에서 사용되며, 특히 복동 실린더를 제어하는 데 사용됩니다. 4방향 밸브와 마찬가지로 유체 방향도 변경하지만, 5방향 밸브는 배기 포트가 두 개이므로 배기 속도를 더 잘 제어할 수 있습니다. 피스톤의 속도와 위치를 정밀하게 제어해야 하는 일부 애플리케이션에 유용합니다.

방법의 수를 선택하는 것은 교통 허브를 선택하는 것과 같습니다. 이는 관리해야 하는 유동적 흐름의 "도로" 수와 유동적 "트래픽"을 어떻게 안내할 것인지에 따라 달라집니다.

차이점을 명확하게 알아보려면 아래 표를 참조하세요:

유형	포트 수	일반 기능	공통 애플리케이션
2-Way	2	열기/닫기, 흐름 중지	간단한 유체 흐름 제어
3-Way	3	방향 변경, 분할, 믹스	단동 실린더 제어, 유체 흐름 경로 전환
4-Way	4	유체 방향 변경	복동 실린더 제어
5-Way	5	배기와 함께 유체 방향 변경	복동식 공압 실린더의 정밀한 제어

 

다양한 산업 분야의 솔레노이드 밸브 응용 분야

솔레노이드 밸브는 거의 모든 곳에서 찾을 수 있습니다. 현대 기술뿐만 아니라 일상 생활에서도 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 실제로 세탁기와 같은 가전제품은 물론 고도로 정교한 산업 공정에서도 찾아볼 수 있습니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 산업 자동화: 로봇 공학 및 자동 생산 라인은 다양한 애플리케이션을 위해 액체와 가스를 제어해야 합니다. 
• HVAC 시스템: 온도를 제어하기 위해 유체 또는 온수의 흐름을 조절합니다. 
• 수처리: 다양한 용도를 위한 수원 및 화학물질 첨가 규제. 
• 의료 장비: 기체 및 액체 출력 제어. 
• 농업: 자동화된 관개 시스템 
• 차량: 연료 시스템, 배기 시스템 등 관리

올바른 솔레노이드 밸브 선택하기: 주요 선택 요소

시스템이 안정적이고 신뢰성 있게 작동하려면 적절한 솔레노이드 밸브를 선택하는 것이 필수적입니다. 이는 유형뿐만이 아닙니다. 모든 부품을 동시에 고려해야 합니다. 이는 마치 재단사가 정확한 치수를 바탕으로 옷을 제작하는 것과 유사하며, 모든 스티치를 맞춤화해야 하고 피팅이 정확해야 합니다. 특정 상황에 따라 특정 유형을 선택해야 합니다.

• 매체 호환성(유형, 온도, 점도): 유체의 종류와 온도(부식성 유체, 물, 가스 등)는 유체의 두께(점도)와 함께 씰 및 밸브 본체 재질 선택에 영향을 미칩니다. 부적절한 재료를 사용하면 밸브 부식, 누출 또는 안전 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 고온 증기에는 특수 소재가 필요합니다. 빈서는 대부분의 요구 사항을 충족할 수 있는 약 50여 가지 소재를 제공합니다. 특정 요구사항의 경우 맞춤형 소재를 설계할 수 있습니다. 이를 통해 밸브가 포함된 유체에 대해 최적의 작동을 보장하는 동시에 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.
• 압력, 유체 유량 및 오리피스 크기: 시스템의 압력과 필요한 유체 유량에 따라 가장 적합한 작동 원리 밸브(직접, 파일럿 또는 반직접)가 결정됩니다. 또한 내부 개구부의 적절한 크기(오리피스 크기)도 결정합니다. 압력이 충분하지 않으면 파일럿 밸브가 열리지 않을 수 있습니다. 압력이 너무 높으면 밸브가 파손될 수 있습니다. 필요한 유체 흐름은 오리피스 크기 선택에 직접적인 영향을 미칩니다.
• 전기 사양(전압, 전력, 주파수): 솔레노이드 코일이 만족스럽게 작동하려면 정해진 전압(AC 또는 DC)과 전력이 필요합니다. 제어 시스템의 에너지 출력도 밸브의 요구 사항과 일치해야 합니다. 요구 사항에 맞지 않는 전력은 코일의 고장 및 밸브의 문제를 초래합니다. 이러한 측면은 수많은 사용자 정의와 함께 VINCER의 엔지니어가 고려하는 사항입니다. 심지어 에너지 사용을 절약하기 위해 코일 설계를 더 효과적으로 만들 수도 있습니다. 이는 시스템의 에너지 절약에 기여합니다.
• 포트 크기 및 연결 유형: 밸브의 연결 포트 크기와 연결 방식(나사식, 플랜지, 클램프 등)은 파이프 시스템에 맞아야 합니다.
• 작동 환경 및 인증(예: IP 등급, 방폭): 밸브를 설치하려는 장소(예: 실내, 실외, 스템, 먼지가 많은 곳 또는 폭발 위험이 있는 곳)에 따라 보호 등급(IP 등급)과 방폭 필요 여부가 달라집니다. 빈서는 ISO9001, CE, ROHS, SIL, FDA 인증을 보유하고 있으며, 다양한 국제 표준을 준수하는 제품입니다. 그들은 밸브가 여러 산업에서 작동하고 열악한 환경에서 작동할 수 있음을 의미하는 ATEX 인증을 획득하는 것을 목표로 합니다.
• 응답 시간 및 사이클 수명: 일부 애플리케이션에서는 밸브를 매우 빠르게 열거나 닫아야 하는 경우가 있습니다(예: 빠른 전환 또는 안전 조치). 이러한 절차에서는 응답 속도(응답 시간)를 확인해야 합니다. 또한 밸브를 자주 사용하는 경우 많은 반복(사이클 수명)을 견뎌야 합니다.

빈서는 10년 이상의 경험을 보유하고 있습니다. 전문 엔지니어 팀을 보유하고 있으며 고객의 요구를 8가지 측면에서 고려합니다: 매체, 온도, 압력, 연결 표준 등 8가지 측면에서 고객의 요구를 고려합니다. 이는 다른 많은 업체보다 더 세밀하여 최상의 밸브 솔루션을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 잘못된 선택으로 인한 문제를 조기에 방지하여 고객의 숨겨진 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

솔레노이드 밸브 애플리케이션의 일반적인 과제 및 솔루션

올바른 밸브를 선택했더라도 솔레노이드 밸브를 사용할 때 문제가 발생할 수 있습니다. 하지만 대부분의 문제에는 해결할 수 있는 방법이 있습니다.

• 코일 문제 진단하기: 한 가지 주요 문제는 코일이 고장 나거나 타버리는 것입니다. 이러한 문제가 발생하는 이유는 잘못된 전압 공급, 과도한 전원 공급 타이밍, 과도한 외부 열 때문입니다. 이 문제를 해결하려면 전원 공급 장치를 점검하고 코일의 저항을 측정하세요.
• 누수 문제 해결: 특정 유체의 누출은 고치지 않으면 큰 위험을 초래합니다. 외부에서 발생하는 누출은 부적절한 설치 또는 설치 후, 밸브의 원위 끝이 어느 정도 손상된 경우, 비효율적인 씰이 모두 이러한 지점을 구성할 수 있습니다. 부품 유체와 호환되지 않는 비부식성 및 불활성 물질도 용해 손상을 일으킬 수 있습니다. 누출 고정을 위해 저항성 재료와 씰을 사용하여 밸브 기능을 복원하십시오.
• 막힘 방지 및 청소하기: 유체의 먼지나 이물질이 밸브 내부를 막을 수 있으므로 밸브 전에 필터를 사용하여 이를 방지하세요. 또한 밸브를 정기적으로 청소하세요.
• 느리거나 불규칙한 작동 문제 해결: 밸브가 느리거나 원활하게 작동하지 않는 경우 유체 압력이 낮거나(파일럿 밸브의 경우), 전압이 변하거나, 부품이 내부에서 마찰되거나, 작은 막힘이 있을 수 있습니다.
• 유지 관리를 위한 모범 사례: 밸브가 오랫동안 작동하도록 하려면 씰과 같이 마모된 부품을 정기적으로 점검, 청소 및 교체해야 합니다. 

빈서는 고객의 문제 해결을 지원하는 전문적인 애프터 서비스를 제공합니다. 전화 및 온라인 상담을 제공합니다. 또한 무료 예비 부품도 제공합니다. 수리 및 교체는 신속하고 효율적으로 이루어집니다. 이 모든 것이 고객에 대한 VINCER의 헌신을 보여줍니다.

솔레노이드 밸브 기술의 미래 트렌드와 혁신

솔레노이드 밸브 기술도 발전하고 있습니다. 더 스마트하고, 더 효과적이며, 더 환경 친화적으로 발전하고 있습니다. 앞으로의 발전이 기대되는 분야입니다:

• IoT가 통합된 지능형 솔레노이드 밸브: 여기에는 네트워크 기능과 센서를 함께 설치하는 것이 포함됩니다. 원격 모니터링, 문제 예측, 원격 제어가 가능하며 시스템을 위한 지능형 '스마트 포인트'로 전환할 수 있습니다.
• 크기 감소 및 구현 재료의 변화: 밸브의 전체 무게와 크기를 줄이면서 극한 조건을 견딜 수 있는 새로운 적용 소재를 개발합니다.
• 에너지 효율 향상: 코일 구동 밸브를 개선하고 운영 중 에너지 소비를 전반적으로 줄였습니다.

빈서는 현재 이러한 혁신을 위해 노력하고 있습니다. 업계의 변화와 새로운 고객의 기대에 부응하기 위해 새로운 기능을 추가하여 밸브의 자동화를 확대하고 있습니다. 그들의 목표는 스마트 밸브의 저명한 글로벌 브랜드로 자리매김하고 자동 유체 흐름 제어를 위한 고급 솔루션을 제공하는 것입니다.

VINCER는 단순한 밸브가 아닌 경험 많은 파트너십을 제공합니다. 광범위한 분석, 지능적인 전략, 합리적인 가격의 고품질 장비, 판매 후 신속한 지원과 포괄적인 지원을 제공한다는 점에서 VINCER의 약속은 기대 이상입니다. 이것이 빈서가 고객에게 탁월한 가치를 제공하겠다는 약속을 달성하는 방법입니다.

결론

유체 제어를 위해서는 다양한 유형의 솔레노이드 밸브에 대해 알아두는 것이 중요합니다. 작동 원리, 포트 구성 및 기본 상태가 다른 이러한 구성 요소는 매니폴드 애플리케이션에서 매우 중요합니다. 최적의 밸브를 맞추기 위해서는 매체, 압력 및 환경과 같은 특정 애플리케이션 제약 조건을 분석해야 합니다. 올바른 선택은 유체 제어뿐만 아니라 시스템의 신뢰성과 효율성을 보장합니다.