솔레노이드 밸브 는 전기 신호를 기계적 동작으로 변환하여 유체 흐름(액체, 가스 또는 증기)을 제어하는 전기 기계적으로 작동되는 장치입니다. 전원이 공급되면 전자기 코일은 플런저를 움직여 밸브 오리피스를 열거나 닫는 자기장을 생성합니다. 이를 통해 자동화 시스템에서 신속한 온/오프 제어, 방향 전환 또는 압력 조절이 가능합니다. 주요 구조 구성 요소에는 코일, 코어 튜브, 플런저, 씰 및 밸브 본체가 포함되며 각각은 특정 압력 등급, 온도 및 매체 호환성에 맞게 설계되었습니다.
외부 누출 제로: 스템이 노출된 밸브와 달리 솔레노이드 밸브는 플런저를 자기 인클로저 내에 밀봉하여 독성 또는 부식성 유체를 취급할 때의 위험을 제거합니다.
내부 누출 제어: 정밀 가공 씰로 내부 누출을 최소화합니다(산업 표준 <0.1%). 이는 화학 처리 및 연료 시스템에 중요합니다.
3~15ms의 낮은 응답 시간(직동형)으로 고주기 자동화에 이상적입니다.
낮은 전력 소비(일반적으로 4W~20W) 래칭 변형은 상태 변경 중에만 에너지를 소비합니다.
소형 디자인(예: 1/8' NPT 포트)은 로봇 공학이나 의료 기기와 같이 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다.
간단한 전기 인터페이스(예: 24V DC/110V AC)를 통해 원활한 PLC 통합이 가능합니다.
매체 감도: 점성 유체(>50 cSt) 또는 슬러리에는 적합하지 않습니다. 미립자에 대한 여과가 필요합니다.
바이너리 제어: 주로 온/오프 애플리케이션에 적합합니다. 비례 모델이 존재하지만 서보 밸브에 비해 정밀도가 제한적입니다.
표: 솔레노이드 밸브 애플리케이션 프로필
산업 |
기능 |
주요 요구사항 |
예 |
석유 및 가스 |
안전 차단, 플레어 제어 |
ATEX 인증, IP67 등급 |
티펜바흐 방폭 스위치 |
조작 |
공압식 액츄에이터 제어 |
높은 사이클 수명(>10M 작동), 100Hz 주파수 |
CNC 기계 냉각수 밸브 |
에너지 |
수소 충전, 증기 라인 |
고압(10,000psi 이하), 허용 오차 150°C |
크네 고압 밸브 |
수처리 |
역세, 화학약품 투여 |
내식성(황동 /316SS 본체) |
여과 시스템 제어 밸브 |
HVAC/R |
냉매 흐름, 구역 제어 |
낮은 누설, -40~+120°C 작동 |
냉각기 및 압축기 장치 |
스마트 밸브
내장된 센서는 코일 온도, 스트로크 시간 및 씰 마모를 모니터링하여 예측 유지 관리를 가능하게 합니다. 무선 연결(IoT)은 밸브를 Industry 4.0 생태계에 통합합니다.
소재 발전
씰: 과불소탄성체(FFKM)는 뛰어난 화학적/열적 안정성을 위해 NBR을 대체합니다.
본체: 부식성 매체를 위한 무연 황동(RoHS 준수) 및 초합금(예: Hastelloy).
지역 성장
아시아 태평양: 중국 제조 확장에 힘입어 가장 빠르게 성장하는 시장(CAGR 5.2%)
북미: 에너지 및 자동화 투자로 인해 매출 1위(2024년: 11억 6천만 달러)
표: 재료 호환성 가이드
메디아 |
권장 바디 |
씰 유형 |
압력 한계 |
압축공기 |
양극산화 알루미늄 |
NBR |
150psi |
염소처리된 물 |
EPDM |
145psi |
|
유압유 |
탄소강 |
FKM |
5,000psi |
천연가스 |
단조 황동 |
PTFE |
1,450psi |
압력 범위: 낮은 ΔP(≥0.04MPa)용 파일럿 작동식 밸브; 진공/높은 ΔP용 직동식.
전압 안정성: AC 코일은 ±10% 변동을 허용합니다. DC 코일에는 >±5% 변동을 위한 조정기가 필요합니다.
환경 등급: 세척 구역의 경우 IP65/IP67; 폭발성 환경을 위한 ATEX.
코일의 방향을 수직(±5° 기울기)으로 지정하여 전기자 바인딩을 방지합니다.
미립자 제어를 위해 업스트림 필터(40μm)를 사용하십시오. 중요한 시스템에 대한 바이패스 루프.
관세 영향: 중국 밸브에 대한 미국 관세(최대 25%)는 공급망을 방해하여 동남아시아 지역 생산을 가속화합니다.
효율성 요구 사항 : ISO 22000과 같은 규정은 저전력 코일(<4W) 및 누출 방지 설계의 개발을 추진합니다.
차세대 기술 : 복잡한 형상에 대한 밸브 시뮬레이션 및 적층 제조를 위한 디지털 트윈.
예상 성장 : 글로벌 솔레노이드 밸브 시장은 산업 자동화와 재생 에너지(예: 수소 전해조)를 주요 동인으로 삼아 2035년까지 50억 달러에 이를 것입니다.
산업용 솔레노이드 밸브는 여러 분야에 걸쳐 정밀하고 안정적인 유체 제어를 달성하는 데 없어서는 안 될 요소입니다. 소재, 스마트 기능, 견고한 설계의 발전으로 지속 가능하고 자동화된 산업 시스템에서 역할이 확대될 것입니다. 글로벌 제조가 발전함에 따라 이러한 구성 요소는 계속해서 유체 동력 아키텍처의 효율성과 안전성을 뒷받침할 것입니다.
