KR100225196B1 - 가변 용량 제어장치를 갖춘 경사판형 압축기 - Google Patents

Abstract

크랭크실과 흡입실과 방출실을 포함하는 가변용량식 경사판형 압축기가 개시되어 있다. 크랭크실은, 제1연결통로에 의해서 흡입실과 연결되고, 제2연결통로에 의해서 방출실과 연결된다. 제1밸브제어장치가 제1연결통로내에 설치되어 있다. 제2밸브제어장치가 제2연결통로내에 설치되어 있다. 크랭크실과 흡입실 사이의 유체소통은 제1밸브제어장치에 의해서 연속적으로 제어되어서 흡입실 압력을 소정의 일정치로 유지시키며, 이때 크랭크실과 방출실 사이의 유체 소통은 차단된다. 크랭크실과 방출실 사이의 유체 소통은 흡입실 압력을 소정의 일정치보다 큰 값으로 변화시킬 필요가 있을때만 제2밸브제어장치에 의해서 개방되며, 이때 크랭크실과 흡입실 사이의 유체 소통은 크랭크실 압력이 비정상적으로 증가되지 않는한 계속적으로 차단된다.

Description

가변 용량 제어장치를 갖춘 경사판형 압축기

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 제어장치를 포함하는 경사판형 냉매압축기의 종단면도.

제2도는 제1도의 선 2-2에 따른 단면도.

제3도는 제1도에 도시된 밸브제어장치의 확대 종단면도.

제4도 내지 제6도는 제3도에 도시된 밸브제어장치의 조립단계의 일부를 도시한 도면.

제7도는 제3도에 도시된 제1 및 제2밸브부재의 작동방법을 도시한 도면.

제8도는 본 발명의 일실시예에 따른 밸브제어장치의 전자기 코일에 공급되는 외부전류의 암페어와 압축기의 흡입실 압력의 제어지점간의 관계를 도시한 그래프이다.

본 발명의 냉매압축기에 관한 것이며, 보다 상세히 설명하면 자동차의 공기조화장치에서 사용하기 적합한 가변 용량 제어장치를 갖추고 있는, 예를 들어서 요동판식 압축기와 같은 경사판형 압축기에 관한 것이다.

자동차의 공기조화 장치에서 사용하기 적합한 요동판식 압축기가 일본국 실용신안 공개공보 소64-27487호에 개시되었다. 이 압축기는 자동차의 엔진에 의해서 구동된다.

상기 일본국 실용신안 공개공보에 개시된 압축기는 크랭크실과 흡입실을 서로 유체가 소통되도록 연결해주는 제1통로 및 크랭크실과 방출실을 연결해주는 제2통로를 갖추고 있는 가변 용량 제어장치를 포함하고 있다. 제1통로의 개폐를 제어하는 제1밸브제어장치는 제1통로안에 배열되어 있다. 제2통로의 개폐를 제어하는 제2밸브제어장치는 제2통로안에 배열되어 있다. 제1통로의 일부에는 제1밸브시이트가 형성되어 있다. 제2통로의 일부에는 제2밸브시이트가 형성되어 있다. 제1밸브제어장치는 제1밸브부재를 포함하고 있으며, 이 제1밸브부재는 제1밸브 시이트상에 수용되어서 그로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 배열되어 있다. 제2밸브제어장치는 제2밸브부재를 포함하고 있으며, 이 제2밸브부재는 제2밸브 시이트상에 수용되어서 그로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 배열되어 있다.

제1 및 제2밸브부재는 로드부재에 의해서 서로 연결되어 있어서, 제1밸브부재가 제1통로를 폐쇄시키도록 제1밸브 시이트상에 수용되어 있을 때, 제2밸브부재는 제2통로를 개방시키도록 제2밸브 시이트로부터 멀어지는 쪽으로 이동된다. 역으로, 제1밸브부재가 제1밸브 시이트로부터 멀어지는 쪽으로 이동되면, 제2밸브부재는 제2밸브 시이트상에 수용된다.

압축기의 작동에 있어서, 압축기의 용량은 흡입실 압력에 대한 크랭크실 압력에 따라서 좌우되며, 크랭크실과 흡입실이 서로 유체소용이 되도록 연결되어 있을 때 압축기가 최대용량으로 작동한다. 크랭크실과 흡입실 간의 연결이 중단되는 동시에 크랭크실과 방출실이 서로 연결되면, 방출실로부터 크랭크실 안으로 흐르는 고압유체의 유동으로 인하여 크랭크실내의 압력은 흡입실 압력보다 커져서, 압축기의 용량을 감소시킨다. 압축기가 감소된 용량으로 작동할 때, 이에 따라서 엔진에 대한 압축기의 동력 소모량이 감소하게 됨은 물론이다.

제1밸브제어부재는 다이아프램과 같은 압력 감지수단을 포함하고 있는데, 이러한 압력 감지수단은 그 한쪽면이 흡입실내의 압력을 감지한다. 다이아프램의 반대쪽면은 자성재료로 제조된 원통형 부재에 의해 작동되며, 솔레노이드 장치의 일부를 이룬다. 원통형 부재의 상대위치 즉, 다이아프램에 제공된 유효한 힘은, 자동차를 구동시키기 위해서 엔진으로부터 공급되는 출력과 같은 자동차의 외부 조건에 응답하여서 솔레노이드에 의해 제어된다.

다이아프램은 그 양면에 작용하는 정미 힘(net force)에 응답하여서, 제1 및 제2부재를 연결하도록 로드부재에 작동시키는 동시에 2개의 통로의 개폐를 제어한다. 원통형 부재의 임의의 위치에 대해서 다이아프램에 작용하는 효과는 항상 일정하며, 다이아프램은 흡입실 압력의 변화에 응답하여 로드부재를 작동시켜서 크랭크실과 흡입실간의 연결을 제어한다. 따라서, 원통형 부재의 어느 한 지점에서 제1밸브부재가 흡입실 압력을 소정의 일정치로 유지시킨다. 자동차를 구동시키는 엔진에 필요한 소모량에 응답하는 솔레노이드의 작동에 의해서 원통형 부재의 위치를 변화시킴으로써, 흡입실 압력의 소정의 일정치가 엔진의 필요한 소모동력에 응답하여 변화될 수 있다.

상기한 바와같이, 압축기는 크랭크실과 흡입실이 서로 연결될 때 최대용량으로 작동한다. 이와같은 크랭크실과 흡입실간의 연결은, 흡입실 압력이 소정의 일정치를 초과하여 다이아프램에 작용하였을 때, 제1밸브부재를 제1밸브시이트로부터 멀어지는 쪽으로 이동시키는 동시에 크랭크실과 방출실을 고립시킨다. 예를들어서, 증발기상의 열부하가 크면 흡입실 압력이 커져서, 크랭크실과 흡입실이 서로 연결되어 압축기는 최대용량이 된다.

그러나, 제1밸브부재가 원통형 부재의 임의의 위치에 대해서 흡입실 압력을 소정의 일정치로 유지시키도록 작용할 때, 로드부재를 통해 제1밸브부재에 연결되어 있는 제1밸브부재는 방출실의 압력을 연속적으로 수용하고 있는데, 방출실의 압력은 예를 들어 자동차의 속도변화등과 같이 자동차의 공기조화장치의 응축기의 용량을 변화시키는 열교환의 예기치 못한 변화에 의해서 변화된다. 따라서, 로드부재에 아랫쪽으로 작용하는 힘은 방출실 압력의 변화에 응답하여서 예기치 않게 변화되어서, 일정한 암페어의 전류가 솔레노이드에 공급되어 일정한 크기의 전자기력을 유발시키는 경우에도 흡입실 압력의 소정의 일정치가 변화되는 바람직하지 못한 현상이 야기된다. 이와같이, 종래기술에 따른 압축기에 있어서는 크랭크실과 흡입실간의 소통을 제어하는 중에 흡입실 압력이 소정의 일정치로 안정되게 유지될 수 없다.

또한, 종래기술에 따른 압축기에서는 자동차의 동력 소모량이 클 때 압축기를 최대용량으로 작동시키는 것이 바람직하지 못하며, 특히 증발기상의 열부하 및 이에 상응하는 흡입실 압력이 클 경우에 더욱 그러하다. 솔레노이드는 자동차의 엔진에 필요한 동력보다 큰 소모량에 응답하여서, 예를 들면 원통형 부재가 다이아프램에서 멀어지도록 밀려지는 힘을 감소시킴으로써 다이아프램에 작용하는 원통형 부재의 효과를 증가시킨다. 따라서, 크랭크실과 흡입실이 서로 연결되기 전에 흡입실내의 압력이 보다 증가될 필요가 있는 경우에도, 흡입실 압력으로 유지되는 소정의 일정치가 증가된다.

따라서, 예를 들어 증발기상에서 열부하가 증가함으로 인하여 흡입실 압력이 증가되는 경우에도 압축기는 최대용량으로 작동하지 못하며, 크랭크실과 흡입실이 고립되기 때문에 자동차에 의해서 엔진동력에 필요한 힘이 증가한다. 이에 따라서, 크랭크실과 방출실이 서로 연결되어서, 흡입실에 대한 크랭크실 압력을 급속히 증가시켜 압축기의 용량을 최소화시킨다. 그러므로, 자동차 엔진으로부터 공급되는 에너지가 자동차를 구동시키는데 효과적으로 사용된다. 그러나, 크랭크실내의 압력은 과잉의 높은 압력으로 증가되고 이러한 압력은 크랭크실과 흡입실이 다시 연결될때까지 유지되어서, 압축기의 내부 구성부품들에 손상을 주게된다.

이러한 결점을 해소하기 위해서, 일본국 실용신안 공개공보 소 62-72473호에는 압축기에 사용할 수 있는 안전밸브장치가 개시되었다. 상기 일본국 실용신안 공개공보에 개시된 바와같이, 안전밸브장치는 볼부재 및 이 볼부재를 탄성적으로 지지하는 코일스프링을 포함하고 있으며, 안전밸브장치가 흡입실 압력 감지장치의 상류에 있는 제1통로의 일부를 흡입실 압력 감지장치의 하류에 있는 제1통로의 다른 일부와 연결시켜주는 제3통로안에 배열되어 있다. 이 안전밸브장치는 크랭크실과 흡입실 사이의 압력차의 변화에 응답하여 제3통로를 개폐시킨다. 제3통로는 크랭크실과 흡입실 사이의 압력차가 소정치를 초과할 때 개방되어서, 압축기의 내부 구성부품에 대한 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 가변용량 제어장치의 작동중에 크랭크실과 흡입실간의 소통이 차단되어 있고 반면에 크랭크실과 방출실 간의 소통은 개방되어 있는 경우에, 크랭크실내의 압력이 비정상적으로 상승하여서 냉매가스를 방출실로부터 크랭크실로 유동시키며, 제3통로는 개방되어서 크랭크실 압력을 강제로 급속히 감소시켜 크랭크실과 흡입실간의 비정상적인 압력차를 방지한다. 그결과, 크랭크실과 흡입실간의 비정상적인 압력차에 의해서 야기되는 압축기의 내부 구성부품들간의 과잉마찰이 방지될 수 있다.

그러나, 이와 같은 가변용량 제어장치의 구성에 있어서, 제3통로는 제1 및 제2통로와 별도로 분리되어 있으며, 제3통로내에 안전밸브장치를 배열하는 이와같은 방법은 압축기의 제조시 별도의 추가공정을 필요로 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 흡입실 압력을 소정치로 안정되게 유지될 수 있는 가변용량의 경사판형 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 압축기의 내부 구성부품들에 손상을 주지 않고서 압축기의 용량을 강제로 신속하게 감소시킬 수 있는 가변용량의 경사판형 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 경사판형 냉매압축기는 크랭크실, 흡입실 및 방출실을 둘러싸는 압축기 하우징을 포함하고 있다. 압축기 하우징은 내부에 다수의 실린더가 형성된 실린더 블록을 포함하고 있으며, 각각의 실린더내에는 피스톤이 미끄럼 이동할 수 있게 설치되어 있다. 구동장치가 각각의 피스톤에 연결되어서, 이들 피스톤을 각각의 실린더 내에서 왕복운동시킨다. 구동장치는 하우징안에 회전가능하게 지지된 구동축 및 이 구동축을 피스톤에 연결시키는 연결장치를 포함하고 있으며, 구동축의 회전운동이 피스톤의 왕복운동으로 변화된다. 연결장치는 구동축에 수직한 평면에 대해서 조절가능한 경사각으로 배열되는 표면을 갖추고 있는 경사판을 포함하고 있다. 경사판의 경사각은 흡입실내의 압력에 대한 크랭크실내의 압력의 변화에 응답하여 변화되어서, 압축기의 용량을 변화시킨다.

제1통로가 크랭크실을 흡입실과 연결시킨다. 제1통로내에는 제1밸브제어장치가 배열되어 있다. 제1밸브제어장치는 흡입실내의 압력의 변화에 응답하여 제1통로의 소통을 제어한다.

제2통로가 크랭크실을 방출실과 연결시킨다. 제2통로내에는 제2밸브제어장치가 배열되어 있다. 제2밸브제어장치는 외부신호에 응답하여 제2통로를 개방시켜서, 크랭크실내의 압력을 증가시켜 압축기의 용량을 감소시킨다.

제1통로의 소통이 제1밸브제어장치에 의해 연속적으로 제어되어서, 제2통로가 폐쇄된 경우에 흡입실내의 압력을 소정의 일정치로 유지시킨다. 제1통로가 폐쇄된 경우에는 제2통로가 계속하여 개방된다.

이하 첨부된 도면들을 참조로하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명하기 위하여 도시한 제1도 및 제2도에 있어서, 도면의 좌측은 압축기의 전단부 또는 전면을 그리고 도면의 우측은 압축기의 후단부 또는 후면을 가리키는 것으로 한다.

제1도에는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량 제어장치를 갖춘 경사판형 압축기, 특히 요동판형 냉매압축기(10)가 도시되어 있다. 냉매압축기(10)는 원통형 하우징 조립체(20)를 포함하는데, 이 원통형 하우징 조립체(20)는 실린더 블록(21), 실린더 블록(21)의 일단부에 배치된 전단판(23), 실린더 블록(21)내에서 전단판(23)에 의해 폐쇄된 크랭크실(22) 및 실린더 블록(21)의 타단부에 부착된 후단판(24)을 포함한다. 전단판(23)은 다수의 볼트(101)에 의해서 크랭크실(22)의 전방에 위치한 실린더 블록(21)에 장착된다. 후단판(24)도 다수의 볼트(도시되지 않음)에 의해서 크랭크실(22)의 반대쪽 단부에서 실린더 블록(21)에 장착된다. 밸브판(25)이 후단판(24)과 실린더 블록(21) 사이에 위치한다. 전단판(23)의 중앙에는 개구부(231)가 형성되어 있는데, 그 내부에 배열된 베어링(30)에 의해서 구동축(26)을 지지하고 있다. 구동축(26)의 안쪽단부는 실린더 블록(21)의 중앙보어(210)내에 배치된 베어링(31)에 의해서 회전가능하게 지지되어 있다. 중앙보어(210)는 실린더 블록(21)의 후단면까지 연장하여 있다.

중앙보어(210)의 중앙부의 안쪽 둘레면에는 나사부(211)가 형성되어 있다. 중앙보어(210)의 나사부(211)내에는 육각형 중앙구멍(221)을 갖춘 조절나사(220)가 끼워져 있다. 구동축(26)의 안쪽 단부면과 조절나사(220)의 사이에는 중앙구멍(231)을 갖춘 원판형 스페이서(230)가 배열되어 있다. 조절나사(220)의 축선방향 이동은 스페이서(230)를 통해서 구동축(26)으로 전달되어서, 3개의 부재가 중앙보어(210)내에서 함께 축선방향으로 이동한다. 이와같은 구성 및 작용은 출원인 시미즈(Shimizu)의 미합중국 특허 제4,948,343호에 상세히 개시되어 있다.

캠 회전자(40)가 핀부재(261)에 의해서 구동축(26)상에 고정되어 있어서 구동축(26)과 함께 회전한다. 전단판(23)의 안쪽 단부면과 캠 회전자(40)의 인접한 축선방향 단부면 사이에는 트러스트 니들 베어링(32)이 배열되어 있다. 캠 회전자(40)는 아암(41)을 포함하고 있는데, 아암(41)으로부터 핀부재(40)가 뻗어나와 있다. 캠 회전자(40)에 인접하게 경사판(50)이 배열되어 있으며, 구멍(53)을 포함하고 있다. 구멍(53)을 관통하여 구동축(26)이 배열되어 있다. 경사판(50)은 슬롯(52)를 갖춘 아암(51)을 포함하고 있다. 캠 회전자(40) 및 경사판(50)은 슬롯(52)안에 끼워져 있는 핀부재(42)에 의해 서로 연결되어 있어서, 경첩연결부를 형성하고 있다. 핀부재(42)는 슬롯(52)내에서 미끄럼 이동가능하여서, 구동축(26)의 종축에 수직한 평면에 대해서 경사판(50)의 각도 위치를 조절할 수가 있다. 질량체를 갖춘 균형중량링(80)이 경사판(50)의 허브(54)의 끝에 배열되어 있는데, 이는 동적작동 상태에서 경사판(50)의 균형을 유지시키기 위한 것이다. 균형중량링(80)은 리테이닝링(81)에 의해서 고정되어 있다.

경사판(50)의 허부(54)상에는 베어링(61 및 62)에 의해서 요동판(60)이 장동회전가능하게 장착되어 있어서, 경사판(50)을 요동판(60)에 대해서 회전시킨다. 포오크 형상의 슬라이더(63)가 요동판(60)의 바깥쪽 주변단부에 방사상으로 부착되어 있는데, 전단판(23)과 실린더 블록(21) 사이에 배열된 미끄럼레일(64)을 중심으로 미끄럼이동가능하게 장착되어 있다. 포오크형 슬라이더(63)는 요동판(60)의 회전을 방지하는데, 캠 회전자(40)와 경사판(50) 그리고 균형중량링(80)이 회전할 때 요동판(60)이 미끄럼 레일(64)을 따라서 장동회전 운동한다. 경사판(50)의 허브(54) 상에서의 요동판(60)의 바람직하지 못한 축선방향 운동은 요동판(60)의 안쪽 환형돌기(65)의 후단면과 균형중량링(80)의 전단면 사이의 접촉부에 의해서 방지된다. 실린더 블록(21)은 그 둘레로 설치된 다수의 실린더(70)를 포함하고 있으며, 실린더(70) 내에는 각각 피스톤(71)이 배열되어 있다. 각각의 피스톤(71)은 상응하는 커넥팅로드(72)에 의해서 요동판(60)에 연결되어 있다. 따라서, 요동판(60)의 장동회전운동에 의해서 피스톤(71)은 그 각각의 실린더(70) 내에서 왕복운동한다.

후단판(24)은 그 둘레로 배열된 환형 흡입실(241) 및 중앙으로 배열된 방출실(251)을 포함하고 있다. 밸브판(25)은 흡입실(241)을 각각의 실린더(70)와 연결하는 다수의 밸브형 흡입구(242)를 포함하고 있다. 밸브판(25)도 방출실(251)을 각각의 실린더(70)와 연결하는 다수의 밸브형 방출구(252)를 포함하고 있다. 흡입구(242) 및 방출구(252)는 각각 출원인 시미즈(Shimizu)의 미합중국 특허 제4,011,029호에 개시된 바와같은 적절한 리드밸브를 갖추고 있다.

흡입실(241)은 외부 냉각회로의 증발기(도시안됨)에 연결되어 있는 유입부(241a)를 포함하고 있다. 방출실(251)에는 냉각회로의 응축기(도시안됨)에 연결된 유입부(251a)가 제공되어 있다. 실린더 블록(21)과 밸브판(25)의 전단면의 사이에 그리고 밸브판(25)의 후단면과 전단판(24)의 사이에는 각각 가스켓(27 및 28)이 제공되어 있어서, 실린더 블록(21)과 밸브판(25) 그리고 후단판(24)의 마주하는 면들을 밀봉시킨다. 따라서, 가스켓(27 및 28)과 밸브판(25)이 밸브판 조립체(200)를 형성한다. 밸브판 조립체(200)의 후단면의 중앙지역에는 볼트(254) 및 너트(255)에 의해서 강철제 밸브 리테이너(253)가 고정되어 있다. 밸브 리테이너(253)는 피스톤(71)의 압축행정중에, 방출부(252)에 제공된 리드밸브의 과잉의 굽힘을 방지해준다.

실린더 블록(21)을 축선방향으로 관통하는 도관(18)이 밸브판 조립체(200)를 축선방향으로 관통하는 구멍(181)을 통해서 크랭크실(22)을 방출실(251)과 연결시켜 준다. 오리피스관(182)과 같은 교축장치 도관(18)내에 단단히 배치되어 있다. 오리피스관(182)의 뒷쪽으로 도관(18)내에는 여과부재(183)가 배치되어 있다. 따라서, 방출실(251)내의 방출된 냉매가스의 일부가 오리피스관(182)에 의해 감소된 압력하에 크랭크실(22) 안으로 항상 흘러들어간다. 이와같은 구성 및 작동방법은 일본국 특허 공개공보 평 1-142277호에 상세히 개시되어 있다.

이제 제2도를 참조하면, 후단판(24)내에는 이 후단판(24)의 직경의 약2/3되는 지점을 따라서 방사상으로 연장한 원통형 공동(243)이 형성되어 있어서, 이후 상세히 설명되는 가변 용량 제어장치(400)를 수용하고 있다. 원통형 공동(243)의 일단부는 압축기의 외부환경 즉, 대기상태에 개방되어 있다. 원통형공동(243)은 그 축선방향 바깥쪽 단부로부터 각각 제1, 제2 및 제3부분(243a, 243b 및 243c)을 포함하고 있다. 제2부분(243b)의 직경은 제1부분(243a)의 직경보다 작고, 제3부분(243c)의 직경보다는 크다. 제2부분(243b)은 절두원추형 부분(243d)을 통해서 제3부분(243c)에 연결되어 있다. 공동(243)의 제1부분(243a)은 후단판(24)안에 형성된 도관(244)을 통해서 흡입실(241)에 연결되어 있다. 공동(243)의 제3부분(243c)은 후단판(24)안에 형성된 도관(245)을 통해서 방출실(251)에 연결되어 있다. 제1도에 도시된 바와같이, 후단판(24)안에는 도관(246)이 형성되어 있어서 공동(243)의 제2부분(243b)을 밸브판 조립체(200) 안에 형성된 구멍(256)에 연결시켜 준다. 구멍(256)은 원통형 블록(21)의 후방으로 형성된 도관(212)을 통해서 중앙보어(210)에 연결되어 있다. 중앙보어(210)는 구동축(26)의 안쪽단부에 형성된 도관(262), 스페이서(230)의 구멍(231) 및 조절나사(220)의 구멍(221)을 통해서 크랭크실(22)과 연결되어 있다. 따라서, 공동(243)의 제2부분(243b)은 도관(246), 구멍(256), 도관(212), 중앙보어(210), 구멍(221), 구멍(231) 및 도관(262)을 통해서 크랭크실(22)에 연결되어 있다.

제2도와 함께 제3도를 참조하면, 가변 용량 제어장치(400)는 공동(243)의 제1부분(243a)안에 수용되며 자성재료로 제조된 제1환형 원통 케이싱(410) 및 큰 직경부(421)와 이 큰 직경부(421)의 상단부로부터 윗쪽으로 뻗어있는 작은 직경부(422)와를 갖춘 제2환형 원통 케이싱(420)을 포함하고 있다. 제1환형 원통 케이싱(410)은 강제적으로 공동(243)의 제1부분(243a) 안에 삽입되어서 단단히 배열되어 있다. 제2환형 원통 케이싱(420)의 큰 직경부(421)는 제1환형 원통 케이싱(410)의 상단부에 단단히 배열되어 있다. 제2환형 원통 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 상단부는 공동(243)의 제3부분(243c)의 상단지역에서 종결되어 있다. 제2환형 원통 케이싱(420)의 작은 직경부(421)의 상단지역에는 환형돌기(423)가 형성되어서, 공동(243)의 제3부분(243c) 부분의 하단부안에 배열되어 있다. 환형돌기(423)의 바깥쪽 둘레면에 형성된 환형홈(423b)안에는 O링 밀봉부재(423a)가 형성되어 있어서, 환형돌기(423)의 바깥쪽 둘레면과 공동(243)의 제3부분(243c)의 안쪽 둘레면 사이의 마주하는 면들을 밀봉시킨다. 따라서, 공동(243)의 제3부분(243c)은 공동(243)의 제2부분(243b)으로부터 밀봉가능하게 고립되어 있다.

제1환형 원통 케이싱(410)의 상부 안쪽지역에는 제1환형판(411)이 고정되어 있으며, 제1환형판(411)의 안쪽둘레의 단부로부터 축선방향 및 아랫쪽으로 뻗은 축선방향 환형돌기(412)를 포함하고 있다. 축선방향 환형돌기(412)는 제1환형 원통 케이싱(410)의 길이의 약 1/2정도에서 종결되어 있다. 제1환형 원통형 케이싱(410)의 길이보다 조금 작은 길이의 원통형 파이프부재(413)가 제1환형 원통 케이싱(410)안에 배열되어 있다. 원통형 파이프부재(413)는 그 상하단부에 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 환형 플랜지(413a 및 413b)을 포함하고 있다. 원통형 파이프부재(413)의 상단부가 축선방향 환형돌기(412)의 둘레로 고정되어 있다. 제1환형 원통형 케이싱(410)의 하단부에는 환형원판(414)이 단단히 배열되어서, 원통형 파이프부재(413) 및 제1환형 원통형 케이싱(410)과 협동하는 환형공동(415)을 형성하고 있다. 환형원판(414)은 그 안쪽둘레의 단부로부터 축선방향 아랫쪽으로 뻗어있는 축선방향 환형돌기(414a)를 포함하고 있다. 환형돌기(414a)는 아랫쪽으로 1/2 지역에서 안쪽둘레면의 단부에 형성된 나사부(414b)를 포함하고 있다. 환형돌기(414a)의 나사부(414b)안으로 조절나사(414c)가 끼워져 있다. 환형공동(415)내에는 환형 전자기코일(430)이 고정되어 있다. 예를들어서 에폭시수지와 같은 절연부재가 환형전자기 코일(430)을 단단히 둘러싸고 있다.

원통형 파이프부재(413), 축선방향 환형돌기(414a) 및 조절나사(414c)에 의해서 공간(450)이 형성되어 있다. 자성재료로 이루어진 원통부재(451)가 공간(450)내에 축선방향으로 미끄럼 가능하게 배열되어 있다. 제1원통형 로드(460)가 제1환형돌기(412)를 미끄럼이동가능하게 관통하여 있다. 로드(460)의 하단부는 원통부재(451)의 상단면에 형성된 원통형구멍(451a)안에 강제로 삽입되어서 단단히 수용되어 있다. 제1코일 스프링(470)이 조절스크루(414c)와 원통부재(451)의 사이로 배열되어 있다. 제1코일 스프링(470)의 상단부에는 원통부재(451)의 하단면에 형성된 원통형 구멍(451b)의 상단면과 접촉하여 있다. 제1코일 스프링(470)의 하단면은 조절스크루(414c)의 상단면에 형성된 원통형 압입부(414d)의 하단면과 접촉하여 있다. 제1코일 스프링(470)의 복원력이 원통부재(451)를 윗쪽으로 밀어주어서, 로드(460)를 윗쪽으로 밀어준다. 제1코일 스프링(470)의 복원력은 조절스크루(414c)의 축선방향 위치를 변화시킴으로써 조절된다.

전자기 코일(430)에 에너지가 가해지면, 원통형 부재(451) 윗쪽으로 이동하려하는 전자기력이 유도된다. 전자기력의 크기는 전기회로(도시되지않음)로부터 전자기 코일(430)로 공급되는 전류의 암페어 수에 직접비례한다. 전기 회로는 증발기를 통하기 바로전의 공기의 온도와 같은, 증발기상의 열부하를 나타내는 신호와, 가속기를 밟는 힘의 크기와 같이, 자동차의 가속에 필요한 양을 나타내는 신호를 수용한다. 이 두 신호를 처리한 다음, 전류는 두 신호값의 변화에 응하여 전기회로로부터 전자기 코일(430)로 공급된다. 전류의 암페어수는 영(0)암페어에서 예를들어 1.0암페어인 예정된 최대 암페어수의 범위내에 계속 변한다.

보다 상세하게는, 증발기 상의 열부하가 과도하게 크게되면 증발기를 통하게 바로전의 공기의 과도하게 높게되고, 자동차를 가속시키는데 요구되는 양이 작게되면, 전류가 없는 영 암페어를 갖고 있는 전류가 전류를 통해 두 신호를 처리한 다음 전기회로로부터 전자기 코일(430)로 공급된다. 그러나, 자동차를 가속시키는데 요구되는 양이 예정된 값을 초과하게 되면, 가속에 필요한 양을 나타내는 신호가 전기회로에 의해 두 신호를 처리하는 동안 증발기 상의 열부하를 나타내는 신호를 분리하게 된다. 따라서, 예정된 최대 암페어수를 갖고 있는 전류는 증발기상의 열부하가 과도하게 클지라도 전기회로로부터 전자기 코일(430)로 공급된다. 또한, 증발기상의 열부하가 너무 작을 때 즉, 증발기를 통하기 바로전의 공기의 온도가 너무 낮게되면, 예정된 최대 암페어 수를 갖는 전류는 자동차의 가속에 필요한 양에 관계없이 전기회로로부터 전자기코일(430)로 공급된다.

0-링 시일기소(element)(416)는 제1환상 원통형 케이싱(410)의 바닥 단부의 외주면에 형성된 환상 그루우브(417)에 배치되어, 제1환상 원통형 케이싱(410)의 외주면과 공동(243)의 제1부(243a)의 내주면간의 일치면을 시일하게 된다. 따라서, 공동(243)의 제1부(243a)은 압축기 외부의 주변 대기로부터 밀봉되게 격리된다.

제1밸브부재(480)는 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)내에 배치된다. 축홀(480a)은 그것을 통해 제2원통형 로드(481)가 활주형으로 배치되게 밸브부재(480)내의 중앙에 형성된다. 제2환상 플레이트(482)는 억지끼워 맞춤에 의해 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)의 바닥 단부에서 고정되게 배치된다. 축홀(482a)은 제2원통형 로드(481)의 하부단부가 활주형으로 배치되게 밸브부재(480)내의 중앙에 형성된다. 제2환상 플레이트(482)는 억지끼워 맞춤에 의해 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)의 바닥단부에서 고정되게 배치된다. 축홀(482a)은 제2원통형 로드(481)의 하부단부가 활주형으로 배치되게 환상 플레이트(482)내의 중앙에 형성된다. 다이어프램(483)은 제1원통형 로드(460)의 정점 단부면상에 있는 원형 디스크 플레이트(484)의 정점단부면과 제2원통형 로드(481)의 바닥 단부면 사이에 배치된다. 다이어프램(483)의 외주변부는 제2환상 실린더형 케이싱(420)의 큰 직경부(421)의 바닥단부와 제1환상 플레이트(411)에 의해 끼워진 제3환상 플레이트(485)의 정점 단부면과 제2환상 실린더형 케이싱(420)의 큰 직경부(421)의 바닥 단부면 사이에 고정되게 배치된다. 제1원통형 로드(460)의 정점단부는 제3환상 플레이트(485)를 통해 활주형으로 관통된다. 결각부(485a)는 제3환상 플레이트(485)의 정점 단부면에서 형성되어 환상리지(485b)가 제3환상 플레이트(485)의 내주변면에 형성되게 하여 제1원통형 로드(460)의 정점 단부 면상에 배치된 원형 디스크 플레이트(484)를 수용하게 한다.

0-링시일 기소(486)는 환상 원통형 중공공간(487)내에 탄력있게 배치되어 제1 및 제1환상 플레이트(411 및 485), 제2환상 원통형 케이싱(421)의 큰직경부(421) 및 제1환상 원통형 케이싱(410)에 의해 한정되어, 다이어프램(483)위의 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰 직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)과 공동(243)의 제1부(243a)로의 압축기 외부의 주변 대기가 침입하는 것을 방지하게 된다.

환상 디스크 플레이트(488)는 제2환상 플레이트(482)위의 위치에서의 원통형 로드(481)의 외주변면에 형성된 환상 그루우브(481c)(제4-6도 참조)내에 꼭 맞게 배치된다. 제2원통형 로드(481)를 감싸는 제2코일 스프링(489)은 제1밸브부재(480)의 바닥 단부면에 형성된 환상 디프레션(480b)의 바닥면과 환상 디스크 플레이트(488)의 정점 단부면 간에서 탄력있게 배치된다. 제2코일 스프링(489)의 복원력은 제1밸브부재(480)를 위쪽으로 밀게된다.

제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부(422)는 각각 해당 축바닥 단부로부터 나온 제1, 제2 및 제3지역(422b, 422c 및 422d)를 갖고있는 원통형 중공공간(422a)를 포함한다. 제1지역(422b)의 직경은 제2지역(422c)의 직경보다 커서 환상리지(422e)가 제1과 제2지역(422b와 422c)간의 경계 위치에서 형성된다. 제3지역(422d)의 직경은 제2지역(422c)의 직경보다 커서 환상리지(422f)은 제2지역(422c)과 제3지역(422d)간의 경계위치에서 형성된다.

원통형 중공공간(422a)의 제1지역(422b)은 그 바닥 단부에서 원통형 중공공간(421a)의 정점단부에 연결된다. 원통형 중공공간(421a)의 직경은 원통형 중공공간(422a)의 제1지역(422b)의 직경보다 커서, 환상리지(424)는 원통형 중공공간(422e)의 제1지역(422b)과 원통형 중공공간(421)간의 경계위치에서 형성된다. 환상리지(424)는 제1밸브부재(480)를 수용하도록 제1밸브시트로 작용한다. 제2원통형 로드(481)의 상단부는 원통형 중공공간(422a)의 제1지역(422b)내에서 축방향으로 활주하게 배치된다. 제2원통형 로드(481)의 상단부를 감싸는 제3코일 스프링(490)은 제1밸브부재(480)의 정점단부면과 환상리지(422e)의 측벽사이에서 탄력있게 배치된다. 제3코일 스프링(430)의 복원력은 제1밸브부재를 아랫쪽으로 밀게된다.

제2원통형 로드(481)는 그 외주변면에서 형성된 환상리지(481b)를 포함하여 제1밸브부재(480)의 내주변부의 정점 단부면을 수용한다. 제2원통형 로드(481)는 또한 해당 정점 단부면에서 형성된 축을 (481a)을 포함한다. 제3원통형 로드(491)의 바닥단부는 축홀(481a)속으로 강제 끼워맞춤되어 제2 및 제3원통형 로드(481 및 491)가 서로 고정되게 연결시킨다.

제3원통형 로드(491)는 큰직경부(491a), 작은 직경부(491b) 및 절두형 코운부(491c)를 포함하고, 이 중 절두형 코운부(491c)는 작은 직경부(491b)의 바닥단부에 큰직경부(491a)의 정점단부를 연결시킨다. 제3원통형 로드(491)의 큰직경부(491a)의 상부 반쪽부는 원통형 중공공간(422e)의 제2지역(422c)의 하부 반쪽부에서 알맞게 활주형으로 배치된다. 제3원통형 로드(491)의 작은 직경부(491b)는 원통형 중공공간(422a)의 제2지역(422c)의 상부 반쪽부내에 위치하여 제3원통형 로드(491)의 작은 직경부(491b) 외주변면과 원통형 중공공간(422a)의 제2지역(422c)의 상부 반쪽부의 내주변면 사이의 방사형 공기틈(422g)를 형성하게 된다. 제3원통형 로드(491)의 정림 단부면을 환상리지(422f)근처에 위치하여, 용량 제어기구(400)의 작동상태의 변화에 응하여 원통형 중공공간(422a)의 제3지역(422d)으로부터 또는 제3지역(422b)속으로 움직이게 한다.

제2밸브부재로서의 볼기소(492)는 원통형 중공공간(422a)의 제3지역(422d)내에서 느슨하게 배치된다. 원형 디스크 플레이트(493)는 제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부의 정점 단부에서 고정되게 배치된다. 축홀(493a)은 공극(243)의 제3부분(243c)이 원통형 중공공간(422a)의 제3지역(422d)에 연결되도록 원형 디스크 플레이트(493)을 통해 중앙에 형성된다. 축홀(493a)의 내주변으로부터 축방향 하방으로 돌출하는 축돌출부(493b)는 원형 디스크 플레이트(493)의 바닥 단부표면에 형성된다. 축돌출부(493b)를 감싸는 제4코일 스프링(494)은 원형 디스크 플레이트(493)의 바닥 단부면과 볼기스(492)의 상부 구형면사이에서 탄력있게 배치된다. 제4코일 스프링(494)의 복원력은 볼기스(492)를 하방으로 밀어내게 된다. 환상리지(422f)는 제2밸브시트로서 작용하여 볼요소(492)를 수용하게 된다.

0-링시일 기소(425)는 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 외주변면에서 형성되어 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 외주변면과 공동(243)의 제2부(243b)의 내주변면 간의 일치면을 시일하게 된다. 따라서, 공동(243)의 제2부(243b)은 공동(243)의 제1부(243a)로부터 시일되어 격리된다.

다수의 제1방사형 홀(427)은 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 측벽에서 형성되어 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)에 공극(243)의 제1부(243a)가 연결되게 한다. 따라서 제2환상 원통형 케이싱(420)의 큰직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)과 흡입실(241) 간의 유체 연통은 도관(244), 공동(243)의 제1부(243a) 및 방사형 홀(427)에 의해 이루어진다.

다수의 제2방사형 홀(428)은 제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 하부단부의 측면에 형성되어 공동(243)의 제2부(243b)가 제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 원통형 중공공간(422a)의 제1지역(422b)에 연결되게 한다. 따라서, 제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 원통형 중공공간(422a)의 제1지역(422b)과 크랭크실(22)간의 유체 연통은 도관(262), 홀(231), 홀(221), 중심보어(210), 도관(212), 홀(256), 도관(246), 공동(243)의 제2부(243b) 및 방사형홀(428)에 의해 이루어진다.

다수의 제3방사형홀(429)은 방사형홀(428)과 0-링 시일 기소(423a)간의 위치에서의 제2환상 원통형 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 측벽에 형성되어 공동(243)의 제2부(243b)가 방사형 공기 틈(422g)에 연결되게 한다. 따라서, 환상 실린더형 중공공간(422g)와 크랭크실 간의 유체연통은 도관(262), 홀(231), 홀(221), 중심보어(210), 도관(212), 홀(256), 도관(246), 공동(243)의 제2부(243b) 및 방사형홀(429)에 의해 이루어진다.

또한, 제2환형 원통 케이싱(420)의 작은 직경부(422)의 원통형 중공공간(422a)의 제3지역(422d)은 도관(245), 공동(243)의 제3부분(243c) 및 원판(493)의 구멍(493a)을 통해서 방출실(251)과 소통한다.

이와 같은 가변용량 제어장치(400)의 구성에 있어서, 제2 및 제3코일 스프링(489 및 490)은 제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424) 상에 수용될때까지 제1밸브부재(480)의 상단면을 환형융기부(481b)의 측벽과 연속적으로 접촉시키도록 배열된 것이다. 제1밸브부재(480)의 상단면이 환형 융기부(481b)의 측변과 접촉하고 있는 한, 제2원통형 로드(481), 제1밸브 부재(480), 제2코일 스프링(489) 및 환형 원판(488)은 모두가 일체로 간주될 수 있다. 따라서, 다이아프램(483)의 중앙지역의 상단면은 제1밸브 부재(480)가 환형 융기부(424) 상에 수용될때까지 제3코일 스프링(490)의 복원력에 의해서 제2원통형 로드(481)의 하단면과 접촉하도록 유지된다. 마찬가지로, 다이아프램(483)의 하단면은 제1코일 스프링(470)의 복원력에 의해서 원판(484)의 상단면과 접촉하도록 유지된다.

제3환형판(485)의 상단면에는 다이아프램(483)의 하단면과 마주하는 압입부(485a)가 형성되어 있다. 압입부(485a)는 로드(460)와 환형돌기(412) 사이에 형성된 틈새(412a), 공간(450), 및 축선방향 환형돌기(414a)와 조절스크루(414c) 사이에 형성된 틈새(414e)을 통해서 압축기의 외부의 주위 공기와 연결된다. 따라서, 다이아프램(483)의 하단면은 주위공기의 압력과 접촉하여 대기압 상태의 공기를 수용한다.

마찬가지로, 제2환형 원통 케이싱(420)의 큰 직경부(421)의 원통형 중공공간(421a)은 반경방향 구멍(427), 공동(243)의 제1부분(243a) 및 도관(244)을 통해서 흡입실(241)에 연결되어 있다. 따라서, 다이아프램(483)의 상단면은 환형판(482)의 주변부를 통해서 축선방향으로 형성되어 있는 다수의 축선방향구멍(482)에 의해 흡입실 압력하에서 냉매와 접촉하여 이를 수용한다.

이제, 제4도 내지 제6도를 참조하여 가변용량 제어장치(400)의 조립방법의 일부를 설명한다.

먼저 제4도를 참조하면, 제3원통형 로드(491)의 하단부를 제2원통형 로드(481)의 축선방향 구멍(481a)안으로 강제적으로 약간만 삽입시킴으로써, 제2 및 제3원통형 로드(481 및 491)가 임시적으로 서로 연결된다. 제2코일 스프링(489)이 배열되어있는 제1밸브부재(480)를 제2원통형 로드(481) 둘레로 미끄럼 이동시켜서 설치한다. 이러한 구성에 있어서, 가변 용량 제어장치의 초기 조립단계에서는 제3원통형 로드(491)의 작은 직경부(491b)를 원통형 중공 공간(422a)의 제3지역(422d) 안으로 충분히 돌출시키도록, 제3원통형 로드(491)를 원통형 중공공간(422a)의 제2지역(422c)의 하부면으로부터 원통형 중공 공간(422a)의 제2지역(422c) 안으로 미끄럼이동시켜서 삽입시킨다.

제5도를 참조하면, 가변용량 제어장치(400)의 다음 조립단계가 도시되어 있는데, 환형 원통부재(500)를 원통형 중공 공간(421a) 안으로 삽입시킴과 동시에 제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424)상에 수용될 때까지 제2원통형 로드(481)를 환형 원통부재(500)의 내부 중공공간(501) 안으로 돌출시킴으로써, 제1밸브부재(480)의 하단면이 윗쪽으로 당겨져 있다. 이 단계에서는, 제3원통형 로드(491)의 작은 직경부(491b)가 원통형 중공 공간(422a)의 제3지역(422d) 안으로 보다 더 돌출되어 있다. 또한, 제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424)상에 수용되었을 때 제1밸브부재(480)의 상단면이 환형 융기부(481b)의 측벽과 접촉하고 있지않다.

제6도를 참조하면, 가변용량 제어장치(400)의 최종 조립단계가 도시되어 있는데, 볼부재(492)가 환형 융기부(422f) 상에 수용될 때까지 원통부재(600)를 원통형 중공공간(422a)의 제3지역(422d) 안으로 삽입시킴으로써, 제3원통형 로드(491)의 작은 직경부(491b)의 상단면이 볼부재(492)를 관통하여 아랫쪽으로 당겨져 있으며, 제1밸브부재(480)는 환형 융기부(424)와 접촉상태를 유지하면서 환형 원통부재(500)에 의해서 윗쪽으로 밀린다. 이 단계에서, 제3원통형 로드(491)의 하단부는 제2원통형 로드(481)의 축선방향 구멍(481a)안으로 보다 더 삽입되어 있다. 또한, 볼부재(492)가 환형 융기부(422f) 상에 수용될 때 제1밸브부재(480)의 상단면은 환형 융기부(481b)의 측벽과 접촉한다.

이러한 가변용량 제어장치(400)의 조립방법에 따르면, 압축기의 가변용량 제어장치(400)의 작동중에 제1밸브부재(480) 및 볼부재(492)가 다음과 같이 작용하도록 구성된다. 제7도를 참조하면, 제2원통형 로드(481)가 지점B에 위치되어 있을 때, 제1밸브부재(480)와 볼부재(492)는 각각 환형 융기부(424 및 422f) 상에 수용된다. 제2원통형 로드(481)가 지점B이하로 위치되면, 제1밸브부재(480)는 그 개방량이 변화되면서 환형 융기부(424)로부터 계속하여 멀리 떨어지게 이동되고, 볼부재(491)는 계속하여 환형 융기부(422f)상에 수용되어 있다. 제2원통형 부재(481)가 지점B 이상으로 위치되면, 제1밸브부재(480)는 계속하여 환형 융기부(424)상에 수용되어 있고, 볼부재(492)는 그 개방량이 변화되면서 환형 융기부(422f)로부터 계속하여 멀리 떨어지게 이동된다.

압축기(10)의 작동 중에, 구동축(26)은 전자기 클러치(300)를 통해서 자동차의 엔진에 의해 회전된다. 캠 회전자(40)가 구동축(26)과 함께 회전하여서 경사판(50)을 회전시키며, 경사판은 요동판(60)을 장동회전 시킨다. 요동판(60)은 위상을 달리하며 장동회전운동하면서 피스톤(71)을 각각의 실린더(70)내에서 왕복운동시킨다. 피스톤(71)이 왕복운동함에 따라서, 유입구(241a)를 통해 흡입실(241) 안으로 냉매가스가 유입되어서, 흡입구(242)를 통해 각각의 실린더(70)안으로 유동된 후에 압축된다. 압축된 냉매가스는 방출구(252)를 통해 각각의 실린더(70)로부터 방출실(251)로 방출된 후에, 유출구(251a)를 통해서 냉각회로 안으로 유동된다.

증발기상의 열부하의 변화 또는 압축기의 회전속도에 관계없이 흡입실(241)내의 일정한 압력을 유지시키기 위해서 압축기(10)의 용량이 조절된다. 압축기의 용량은 경사판의 각도를 변화시킴으로써 조절되는데, 09는 크랭크실 압력과는 무관한 것이며, 특히 흡입실 압력과 크랭크 압력간의 압력차와는 더욱 무관하다. 압축기의 작동중에, 피스톤(71)이 실린더(70)내에서 왕복운동하기 때문에, 피스톤(71)을 통과하며 유동하는 블로우 바이 가스(blow-by gaw)로 인하여 크랭크실 압력은 증가한다. 크랭크실 압력이 흡입실 압력에 비해서 증가함에 따라서, 경사판(50)의 경사각 및 요동판(60)의 경사각이 감소하면서, 압축기의 용량이 감소된다. 마찬가지로, 크랭크실 압력이 흡입실 압력에 비해서 감소하면, 경사판(50)의 경사각 및 요동판(60)의 경사각이 증가하여서, 압축기의 용량은 증가한다.

본 발명의 실시예에 따른 압축기(10)의 가변용량 제어장치(400)는 다음과 같이 작동한다.

제1도, 3도, 7도 및 제8도를 참조하면, 전원으로부터 전자기 코일(430)로 0.5A의 전류를 연속적으로 공급함으로써 흡입실의 압력이 예를들어 약 2.0㎏/㎠으로 유지되도록 제어되는 경우에, 제2원통형 로드(481)는 증발기상의 열부하의 작은 변화 즉, 다이아프램(483)의 상단면에 작용하는 흡입실 압력의 작은 변화에 응답하여서 지점B의 바로 조금 아랫쪽으로 상하로 주기적으로 이동하는 반면에, 볼부재(492)는 계속하여 환형 융기부(422f) 상에 수용되어 있어서 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체소통을 계속 차단시킨다. 즉, 제1밸브부재(480)는 그 개방량이 약간씩 주기적으로 변화되면서 환형 융기부(424)로부터 계속하여 멀어지며, 반면에 볼 부재(492)는 환형 융기부(422f) 상에 계속하여 수용되어서 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체소통을 차단시킨다. 따라서, 이와같은 압축기의 작동상태에서는, 제1밸브부재(480)만의 작동에 의해서 흡입실 압력이 2.0㎏/㎠으로 유지되도록 제어된다.

이와 같은 압축기의 작동상태에서, 자동차의 가속에 필요한 소모동력이 소정치를 초과하면, 소정의 최대 전류 즉, 1.0A의 전류가 전원으로부터 전자기코일(430)로 공급된다. 따라서, 전원으로부터 전자기 코일(430)로 공급되는 전류는 0.5A에서 갑자기 1.0A의 상당한 크기로 증가된다. 따라서, 제1원통형 로드(460)를 윗쪽으로 이동시키는 전자기력은 이러한 큰 전류에 의해서 증가되어서, 다이아프램 작용하는 윗쪽방향의 힘이 다이아프램(483)의 아랫쪽으로 작용하는 힘보다 훨씬 커진다. 그러므로, 제2 및 제3원통형 로드(481 및 491)는 윗쪽으로 이동하고, 제1밸브부재(480)는 제1밸브부재(480)의 상단면과 환형 융기부(481b)의 측벽 사이의 접촉을 유지시키면서 환형 융기부(424)상에 수용되어 있다. 또한, 제1밸브부재(480)는 환형 융기부(424) 상에 수용된 채 환형 융기부(481b)의 측벽이 제1밸브부재(480)의 상단면으로부터 분리되자마자, 다이아프램(483)의 아랫쪽으로 작용하는 제3코일 스프링(490)의 복원력은 효력을 상시하게 되고, 다이아프램(483)의 아랫쪽으로 작용하는 제2코일 스프링(489)의 복원력이 유효하게 작용한다.

제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424)상에 수용된 직후에, 크랭크실(22)과 흡입실(241)의 유체소통이 차단됨으로 인하여 크랭크실 압력은 약간 상승한다. 그러나, 흡입실 압력에 대한 크랭크실 압력의 값은 구동축(26)의 종축에 대해서 수직한 평면에 대해서 경사판(50) 및 요동판(60)의 경사각이 작아지게 변화시키기에는 여전히 불충분하다. 그러므로, 경사판(50) 및 요동판(60)의 경사각은 제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424)상에 수용되기 직전의 상태로 계속 유지되어서, 흡입실 압력은 제1밸브부재(480)가 환형 융기부(424)상에 수용되기 직전의 값으로 계속하여 유지된다.

따라서, 다이아프램(483)의 윗쪽으로 작용하는 대기압과, 제1코일스프링(470)의 복원력과, 그리고 전자기 코일(430)에 의해서 유발되는 전자기력의 합력이 다이아프램(483)의 아랫쪽으로 작용하는 흡입실 압력과, 제2코일스프링(489)의 복원력과, 제4코일스프링(494)의 복원력과, 그리고 볼부재(492)의 유효압력 수용면상에 아랫쪽으로 작용하는 방출실 압력의 합력보다 커진다. 그 결과, 제2 및 제3원통형 로드(481 및 491)는 환형 융기부(481b)의 측벽을 제1밸브부재(480)의 상단면으로부터 분리시키면서 더 윗쪽으로 이동하며, 반면에 제1밸브부재(480)는 환형 융기부(424) 상에 수용된다. 즉, 제2원통형 로드(481)가 윗쪽으로 상승하여서 지점B보다 높은 지점으로 위치된다. 따라서, 볼부재(492)는 환형 융기부(422f)와 분리되는 쪽으로 이동하여서 방출실(251)과 크랭크실(22) 사이의 유체소통을 제공하는 반면에, 제1밸브부재(480)는 환형 융기부(424) 상에 수용되어서 크랭크실(22)과 흡입실(241)간의 유체소통을 차단시킨다.

이에 따라서, 방출실(251)내의 다량의 냉매가스가 크랭크실(22)안으로 순간적으로 유입되어서 크랭크실 압력이 순간적으로 크게 상승하며, 경사판(50) 및 요동판(60)의 경사각은 순간적으로 최저치로 감소하여 압축기(10)가 최소 용량으로 작동한다. 이는, 압축기에 의한 에너지 소모를 효율적으로 감소시키며, 자동차 엔진에 의해서 구동되는 구동력 즉, 가속을 제공하는데 필요한 힘을 효과적으로 보조해준다.

압축기(10)가 최소용량으로 작동된 후 얼마의 시간이 경과하면, 흡입실 압력이 서서히 증가하고 다이아프램(483)에 아랫쪽으로 작용하는 합력도 윗쪽으로 작용하는 압력에 비해서 점차 커지며, 따라서 제2 및 제3원통형 로드(481 및 491)은 서서히 아랫쪽으로 이동하고 마찬가지로 볼부재(492)도 이동한다. 흡입실 압력이 약 4.0㎏/㎠으로 상승하면, 볼부재(492)가 환형 융기부(422f)상에 수용되어서 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체소통을 차단시킨다. 그리고 나서, 전원으로부터 전자기 코일(430)로 1.0A의 전류를 연속적으로 공급함으로써 제1밸브부재(480)만의 작동에 의해 흡입실 압력이 계속 4.0㎏/㎠으로 유지된다.

이러한 작동단계에서, 제1밸브부재(480)의 상단부의 유효압력 수용면상에 아랫쪽으로 작용하는 크랭크실 압력과 제3코일 스프링(49)의 복원력의 합력이 제1밸브부재(480)의 하단부의 유효압력 수용면상에 윗쪽으로 작용하는 흡입실 압력과 제2코일스프링(489)의 복원력의 합력을 초과하면, 제1밸브부재(480)가 제2원통형(481)를 따라서 적절하게 미끄러지면서 아랫쪽으로 이동하여 제1밸브부재(480)와 환형 융기부(424) 사이에 환형 공기 틈새를 형성하여서, 크랭크실(22)내의 냉매가스가 이러한 환형 공기 틈새를 통고하여 흡입실(241)안으로 유동한다. 따라서, 방출실(251)로부터 크랭크실(22)로의 냉매가스의 과잉유입으로 인한 크랭크실(22)과 흡입실(241)간의 과잉압력차 즉, 요동판(60)을 후방으로 과잉되게 밀어주는 힘의 발생이 효과적으로 제거된다. 따라서, 요동판(60)의 후방으로의 과잉된 이동, 그리고 이에 따라서 발생하는 요동판(60)의 환형돌기(65)의 후단면과, 구동축(26)의 후단면 사이의 그리고 중앙보어(210) 내에 배열된 스페이서(230)의 전단면 사이의 과잉 마찰이 효과적으로 방지될 수 있다. 이에 따라서, 볼부재(492)가 환형 융기부(422f)와 멀어질 때, 제1밸브부재(480)는 안전밸브 장치의 기능도 수행한다. 그러므로, 안전밸브장치가 배열되는 추가의 통로를 형성할 필요가 없다.

더욱이, 흡입실 압력이 임의의 일정치로 연속적으로 제어되는 경우에 전류의 량이 작은 쪽으로 변화될 때마다, 다이아프램(483)의 아랫쪽으로 작용하는 합력이 윗쪽으로 작용하는 합력보다 커지도록 변화되어서, 볼부재(492)가 항상 환형 융기부(422f)상에 수용되도록 유지되어 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체 소통을 차단한다.

상기한 바와같이, 흡입실 압력이 임의의 일정치로 연속적으로 제어되는 경우에 전류의 량의 큰 쪽으로 변화될때만, 다이아프램(483)의 윗쪽으로 작용하는 합력이 아랫쪽으로 작용하는 합력보다 커지도록 변화되어서, 볼부재(492)가 환형 융기부(422f)로부터 분리되는 방향으로 이동되어 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체소통을 제공한다. 다시말하면, 볼부재(492)는 흡입실 압력의 제어지점이 큰 쪽으로 변화될 필요가 있는 경우에만 크랭크실(22)과 방출실(251)간의 유체 소통을 제공하다.

또한, 제1밸브부재(480)와 볼부재(492)가 동시에 각각의 환형 융기부(424 및 422f)로부터 멀어지게 이동하지 않기 때문에, 크랭크실(22)과 원통형 공동(243)의 제2부분(243b)을 연결하는 통로가 크랭크실(22)과 방출실(251)을 연결하는 통로 및 크랭크실(22)과 흡입실(241)을 연결하는 통로의 일부를 형성한다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 흡입실(241) 내의 압력을 감지하는 압력감지장치로서 다이아프램(483)을 사용하였지만, 벨로우즈와 같은 다른 압력감지수단이 사용될 수도 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였다. 이 실시예는 본 발명의 한 예에 불과한 것이며, 본 발명을 이에 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 범위내에서 당분야의 전문가들에 의해 변경 및 개조가 얼마든지 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 크랭크실, 흡입실 및 방출실을 둘러싸고 있으며 다수의 실린더 및 상기 다수의 실린더 안에 각각 미끄럼 가능하게 삽입되어 있는 피스톤을 갖춘 실린더 블록을 구성하는 압축기 하우징과, 상기 다수의 실린더내에 삽입되어 있는 상기 피스톤을 왕복운동시키기 위하여 상기 피스톤에 연결되어 있으며 상기 하우징내에 회전가능하게 지지되는 구동축 및 상기 구동축의 회전운동을 상기 피스톤의 왕복운동으로 변환시키도록 상기 구동축을 상기 피스톤에 구동가능하도록 연결시키기 위한 연결장치를 포함하고 있는 구동수단으로서 상기 연결장치가 상기 구동축에 수직인 평면에 대해서 조절가능한 경사각으로 배열된 표면을 구비하는 경사판을 포함하고 있으며 상기 경사각은 상기 압축기의 용량을 변화시키기 위하여 상기 흡입실내의 압력에 대한 상기 크랭크실내의 압력의 변화에 응답하여 변화하도록 구성되어 있는 구동수단과, 상기 흡입실과 상기 크랭크실을 연결시키는 제1연결통로와, 상기 제1연결통로내에 설치되며 상기 흡입실내의 압력의 변화에 응답하여 상기 제1연결통로의 연결을 조절시키는 제1밸브장치와, 상기 크랭크실을 상기 방출실과 연결시키는 제2연결통로와, 그리고 상기 제2연결통로내에 설치되며 외부신호에 응답하여 상기 제2연결통로를 개방시켜서 상기 크랭크실내의 압력을 증가시켜 상기 압축기의 용량을 감소시키는 제2밸브제어장치를 포함하고 있는 경사판형 냉매압축기에 있어서, 상기 제1연결통로의 연결이 상기 제1밸브제어장치에 의해서 연속적으로 제어되어서 상기 제2연결통로가 폐쇄된 경우에 상기 흡입실내의 압력을 소정의 일정치로 유지하며, 상기 제2연결통로는 상기 제1연결통로가 폐쇄된 경우에 계속하여 개방되는 것을 특징으로 하는 경사판형 냉매압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1밸브제어장치가 제1밸브부재를 포함하고 있으며, 상기 제1연결통로의 일부에 제1밸브 시이트가 형성되어 있고, 상기 제2밸브제어장치가 제2밸브부재를 포함하고 있으며, 상기 제2연결통로의 일부에는 제2밸브 시이트가 형성되어 있으며, 상기 제1연결통로의 연결은 상기 제1밸브제어장치에 의해 연속적으로 제어되어서 상기 제2밸브부재가 상기 제2밸브 시이트상에 수용되어 있는 경우에 상기 흡입실내의 압력을 소정의 일정치로 유지시키며, 상기 제2밸브부재는 상기 제1밸브부재가 상기 제1밸브 시이트 상에 수용되어 있는 경우에 상기 제2밸브 시이트로부터 멀어지는 쪽으로 연속적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 경사판형 냉매압축기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1연결통로는 상기 크랭크실과 상기 흡입실 사이의 압력차가 소정치를 초과할 때 강제적으로 개방되는 것을 특징으로하는 경사판형 냉매압축기.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1밸브부재는 상기 크랭크실과 상기 흡입실 사이의 압력차가 소정치를 초과할 때 상기 제1연결통로를 개방시키도록 상기 제1밸브 시이트로부터 멀어지는 쪽으로 강제적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 경사판형 냉매압축기.
5. 크랭크실, 흡입실 및 방출실을 둘러싸고 있으며 다수의 실린더 및 상기 다수의 실린더 안에 각각 미끄럼 가능하게 삽입되어 있는 피스톤을 갖춘 실린더 블록을 구성하는 압축기 하우징과, 상기 다수의 실린더내에 삽입되어 있는 상기 피스톤을 왕복운동시키기 위하여 상기 피스톤에 연결되어 있으며 상기 하우징내에 회전가능하게 지지되는 구동축 및 상기 구동축의 회전운동을 상기 피스톤의 왕복운동으로 변환시키도록 상기 구동축을 상기 피스톤에 구동가능하도록 연결시키기 위한 연결장치를 포함하고 있는 구동수단으로서 상기 연결장치가 상기 구동축에 수직인 평면에 대해서 조절가능한 경사각으로 배열된 표면을 구비하는 경사판을 포함하고 있으며 상기 경사각은 상기 압축기의 용량을 변화시키기 위하여 상기 흡입실내의 압력에 대한 상기 크랭크실내의 압력의 변화에 응답하여 변화하도록 구성되어 있는 구동수단과, 상기 흡입실과 상기 크랭크실을 연결시키는 제1연결통로와, 상기 제1연결통로내에 설치되며 상기 흡입실내의 압력의 변화에 응답하여 상기 제1연결통로의 연결을 조절시키는 제1밸브장치와, 상기 크랭크실을 상기 방출실과 연결시키는 제2연결통로와, 그리고 상기 제2연결통로내에 설치되며 외부신호에 응답하여 상기 제2연결통로를 개방시켜서 상기 크랭크실내의 압력을 증가시켜 상기 압축기의 용량을 감소시키는 제2밸브제어장치를 포함하고 있는 경사판형 냉매압축기에 있어서, 상기 제1 및 제2밸브제어장치는 상기 제1 및 제2연결통로가 동시에 개방되지 않도록 하기 위하여 서로 독자적으로 작용하는 것을 특징으로 하는 경사판형 냉매압축기.