KR100517823B1

KR100517823B1 - 가역용량형 압축기의 제어밸브 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100517823B1
Application number: KR10-2002-0036466A
Authority: KR
Inventors: 사토루 오카다; 타카유키 사카이; 타카아키 이치키와
Original assignee: 태평양공업 주식회사
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2005-09-30
Also published as: CN1441164A; KR20030071457A; FR2836521B1; CN100396924C; DE10227817A1; FR2836521A1

Abstract

본 발명은 높은 정확도와 비교적 저렴한 가역용량형 압축기의 제어밸브를 제공한다. 본 발명에 따른 제어밸브는 비교적 저렴한 비용으로 기계가공을 하는 금속 가로막을 구비하는 압력감지부를 포함한다. 가로막은 플랜지 사이에 지지된다. 압력 누설 테스트를 받은 후에 압력감지부는 제어밸브부에 부착된다. 제어뱁브부는 체결편과 위치결정면을 구비한다. 플랜지는 위치결정면과 접촉하고 체결편에 의하여 고정된다. 위치결정면은 가로막과 밸브실의 정상 사이의 간격이 소정 수치가 되도록 형성된다.

Description

가역용량형 압축기의 제어밸브 및 그 제조방법{CONTROL VALVE FOR COMPRESSORS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차 에어컨용 가역 용량형 압축기의 토출량을 제어하는 제어밸브에 관한 것이다. 특히 압축기의 흡입압력을 검출하는 압력센서의 개량에 관한 것이다.

특개평 9-268973호 공보에는 종래의 가변 용량형 압축기용제어밸브(1)가 기재되어있다. 상기 제어밸브(1)는 토출압영역과 압축기의 크랭크실을 연결하는 냉매가스통로에 배치된다. 제어밸브(1)는 크랭크실의 압력을 조절하여 압축기의 토출용량을 변경한다. 도 8에 의하면, 제어 밸브(1)는 밸브몸체(23)를 수용하는 본체(21)와, 본체(21)에 연결된 압력감지부(10)를 포함한다. 압력감지부(10)는 케이스(13)와, 압력감지부재 또는 케이스에 수용되는 금속벨로우즈(11)를 포함한다. 벨로우즈(11)는 서로 대향하여 배치된 상부 블럭(15a)과 하부블럭(15b)에 접속한다. 압력감지실은 벨로우즈(11)에 설치된다. 벨로우즈(11)는 압축기의 흡입압력 Ps에 따라 변화하고, 흡입압력 Ps를 감지한다. 하부블럭(15b)은 전달로드(22)에 접합된다. 하부블럭(15b) 및 전달로드(22)는 벨로우즈(11)의 변화를 밸브몸체(23)에 전달한다.

어드져스터(adjuster)(18)는 케이스(13)의 상부개구에 끼워 맞춰진다. 어드져스터(18)는 벨로우즈(11)의 접합력을 조절한다. 더 상세하게는, 상부블럭(15a)과 하부블럭(15b)사이의 간격 또는 벨로우즈(11)의 길이는 어드져스터(18)의 위치에 따라 변화한다. 벨로우즈의 길이 방향의 변화, 또는 탄성 하중은 제어밸브(1)특성(밸브 개변압력)에 영향을 미친다. 종래의 제어밸브(1)는 어드져스터(18)의 위치를 조절함에 의하여 제어밸브(1)의 특성을 제어한다.

벨로우즈(11)의 기계가공비용은 상대적으로 고가이기 때문에 벨로우즈는 제어밸브(1)의 제조비용을 낮추는데 어려움을 제공한다.

또한 상기한 종래의 제어밸브(1)를 안정하게 작동시키기 위해서는 압력감지실을 진공으로 유지하는 것이 바람직하다. 그러나, 벨로우즈(11)는 상부블럭(15a)과 하부블럭(15b)에 납땜으로 결합되고 납땜에 의하여 생성된 유체와 같은 휘발성의 물질은 압력감지실로 유입될 수 있다. 더욱이 땜납에 의하여 생성된 공기방울 또는 공동은 느린 누출현상을 초래하여 압력감지실의 진공정도를 변화시킨다. 만일 압력감지실 내부의 압력이 변화한다면, 제어밸브(1)의 정확도는 감소된다. 납땜대신에, 벨로우즈(11)는 라자(lazar)를 이용하여 상부블럭(15a)과 하부블럭(15b)을 접합시킬 수 있다. 그러나, 라자 용접장치의 비용은 상당히 고가이기 때문에 제어밸브(1)의 제조비용이 증가되어 문제가 된다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하여 높은 정확도와 상대적으로 저렴한 가격의 제어밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 가역용량 압축기의 제어밸브를 제공한다. 상기 가역용량 압축기는 상당히 낮은 압력에서도 냉매가스가 유동할 수 있는 냉매가스 흡입통로, 상당한 고압으로 압축된 냉매가스가 유동하는 배출압력영역, 캠과 연결된 크랭크실, 그리고, 배출압력영역에서 크랭크실로 연결하는 공급통로를 포함한다. 제어밸브는 공급통로로 연결된 밸브홈을 개폐하는 밸브몸체와 연결된 몸체와 몸체에 고정되어 흡입통로의 압력을 감지하는 압력감지부를 포함한다. 압력감지부는 흡입통로의 압력에 따라 움직이는 가로막과 제 1 플랜지를 구비하며 가로막과 협동하여 압력감지실을 규정하는 제 1 케이스와 제 1 플랜지와 협동하여 가로막을 지지하는 제 2 플랜지를 구비하는 제 2 케이스를 포함한다.

다른 실시예는 비교적 저압에서 냉매가 유동하는 흡입통로를 포함하는 가역용량 압축기의 제어밸브와, 비교적 고압에서 압축된 냉매가스가 유동하는 배출압력영역과, 캠을 수용하는 크랭크실과, 그리고 토출압력영역에서 크랭크실로 연결된 공급통로를 제공한다. 제어밸브는 흡입통로의 압력을 감지하는 압력감지부를 포함한다. 압력감지부는 흡입통로의 압력에 따라 이동하는 가로막과 제 1 플랜지를 구비하고 가로막과 협동하여 압력감지실을 규정하는 제 1 케이스와 제 1 플랜지와 협동하여 가로막을 지지하는 제 2 플랜지를 구비하는 제 2 케이스를 포함한다. 부가하여 제어밸브는 공급통로로 연결되어 밸브공을 개폐하는 밸브몸체를 수용하는 몸체와 제 2 케이스와의 접촉에 의하여 가로막을 위치시키며 몸체에 형성되는 위치결정면을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 가역용량압축기의 제어밸브를 생산하는 방법을 제공한다. 제어 밸브는 밸브홈의 개도를 변화시키는 밸브몸체를 조절하는 몸체와 몸체에 부착되어 압축기의 압력을 감지하는 압력감지부를 포함한다. 상기 방법은 밸브홈으로부터 소정의 간격과 일치하는 위치에 몸체의 위치결정면을 생성하고, 압력감지 스프링과 압력감지 스프링의 양측종단을 지지하는 한 쌍의 블럭을 조절하고, 제 1 플랜지를 구비하는 제 1 케이스에서 제 2 플랜지를 구비하는 제 2 케이스 내부의 연결부재를 조절하고, 제 1플랜지와 제 2 플랜지 사이의 가로막을 클램핑함에 의하여 제 1 케이스와 제 2 케이스를 고정하고, 가로막과 제 1케이스에 의하여 규정되는 압력감지실의 압력을 소정의 수치로 설정하고, 압력감지부를 제 2 케이스가 몸체의 위치표면에 접촉하게 함에 의하여 몸체에 부착하게 하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 제어밸브(1a)는 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 7에 도시된바와 같이, 제어밸브(1a)는 가역용량 압축기(200)의 후측 하우징 부재에 장착된다. 압축기(200)는 냉매회로(400)에 구성요소로 들어간다. 압축기(200)는 냉매 가스를 압축하여 토출실(212a, 212b)로부터 냉매회로(400)로 공급한다. 압축냉매가스는 냉매회로(400)에서 팽창된 후에, 냉매가스는 후측하우징부재(210)에 설치된 흡입통로(215)로 재 순환한다. 그래서 비교적 저압에서도 냉매가스는 흡입통로(215)에서 유동한다.

압축기(200)의 크랭크실(231)은 풀리(201)에 의하여 회전되는 구동축(250)과, 구동축(250)에 고정되는 회전지지체(251), 구동축의 축선 방향으로 경사지고 유동가능하게 지지된 경사판(240), 또는 캠플레이트를 수용한다. 회전 지지체(251)의 지지암(252)은 경사판(240)의 가이드핀(241)을 지지한다. 경사판(240)은 한 쌍의 신들(242)에 의하여 연결된다. 피스톤(260)은 경사판이 회전하였을 때 실린더보어내부에서 왕복 이동한다.

피스톤(260)의 스트로크는 경사판(240)의 경사각에 따라 변화한다. 경사판(240)의 경사각은 크랭크실(231)의 압력(크랭크실 압력 Pc)과 관련하여 변화한다. 차단체(270)는 경사판 방향으로 압박되고, 경사판(240)의 경사각에 따라 수용공(222)내부에서 이동한다.

흡입실 (211a, 211b)과 토출실들(212a, 212b)은 후측 하우징 부재(210)에 형성된다. 피스톤(260)이 이동할 때, 냉매 가스는 흡입실(211a, 211b)에서 실린더 보어(221)로 흡입포트(213)를 통하여 유동한다. 피스톤(260)에 의하여 압축된 냉매가스는 토출포트(214)를 통하여 토출실(212a, 212b)로 토출된다. 즉, 토출실(212a, 212b)은 비교적 고압(토출압력Pd)에서 냉매가스가 유동하는 토출압력영역을 형성한다.

흡입통로(215)는 수용공(222)과 연결되고, 또한 통공(216)에 의하여 흡입실(211b)과 연결된다. 경사판(240)이 후측 하우징 부재(210)를 향하여 차단체(270)를 이동시킬 때, 차단체는 통공(216)을 폐쇄시킨다. 토출실(212b)과 크랭크실(231)은 공급통로(218, 219)에 의하여 서로 연결된다. 제어밸브(1a)는 공급통로(218,219)의 개도를 변화시킨다.

이하에서 도 1을 참조로 하여 제어밸브(1a)를 설명하기로 한다.

제어밸브(1a)는 압력감지부(110), 제어밸브부(120), 그리고 솔레노이드부(130)를 포함한다.

압력감지부(110)는 상부 플랜지(113b)를 구비한 상부케이스(제 1 케이스)(113)와 하부플랜지(112b)를 구비한 하부 케이스(제2케이스)(112)를 구비한다. 압력감지부재, 또는 가로막(111)은 하부플랜지(112b)와 상부플랜지(113b)의 사이에 설치된다. 가로막(111)과 상부케이스(113)는 압력감지실(119)을 규정한다. 압력감지실(119)은 소정의 기준압력(바람직하게는 거의 진공)에서 유지된다. 블럭(115b)은 가로막(111)상에 위치한다. 스프링홀더(115a)는 스프링홀더(115a)의 축을 따라 연장하는 중공관부(115c)를 포함한다. 블럭(115b)에 의하여 지지되는 압력감지 스프링(116)과 스프링 홀더(115a)는 가로막(111)을 향해 블럭(115b)을 가압한다. 상부 케이스(113)는 정상공(113a) 또는 압력설정공을 포함한다. 봉합체(114)는 정상공(113a)을 봉합한다. 정상공(113a)은 원형이고, 봉합체(114)는 구형인 것이 바람직하다.

연결부재, 또는 압력감지축(117)는 가로막의 하측에 접촉하여 하부케이스(112)에 수용된다. 하부케이스(112)는 몸체(121)의 연결공(121b)에 수용되는 연결돌출부(112c)를 포함한다. 홀(112a)를 소개하는 흡입압력하부케이스(112)에서 형성된다. 제어밸브(1a)가 압축기(200)에 설치되면, 압력감지부(110)는 압축기(200)의 흡입통로(215)에 노출된다. 그래서, 흡입압력 Ps 은 흡입 압력 도입공(112a)을 통하여 가로막(111) 아래에 설치된 챔버(119a)상에 작용한다. 흡입압력 Ps가 상대적으로 높은 경우, 가로막(111)은 압력감지 스프링(116)의 압력에 대응하여 상측으로 움직인다. 반대로, 흡입압력 Ps가 비교적 낮은 경우, 가로막(111)은 압력감지스프링(116)의 압력과 압력차에 의하여 하측으로 이동한다. 다시 말하면, 가로막(111)은 흡입압력 Ps에 따라 변화된다.

압력감지부(110)를 제조하는 공정을 지금부터 설명하겠다. 첫 번째, 스프링 홀더(115a), 압력감지 스프링(116), 그리고 블럭(115b)은 함께 조립되고, 상부케이스(113)에 수용된다. 압력감지축(117)은 하부케이스(112)에 수용된다.

가로막(111)은 하부플랜지(112b)와 상부플랜지(113b)사이에 지지된다. 이 상태에서, 상부케이스(113)와 하부케이스(112)는 일체화된다. 바람직하게는, 케이스(112, 113)는 플라즈마용접, 레이저 용접, 빔용접을 이용하여 케이스(112, 113)들의 외부주변을 봉합시켜서 서로 연결된다.

그 후, 압력감지부(110)는 소정기준압력의 대기 중에 배치된다. 예를 들어, 압력감지부(110)는 소정압력에서 압력실내에 배치된다. 압력감지실(119)의 압력은 정상공(113a)과 중공동부(115c)에 의하여 압력실의 압력과 천천히 평형이 되어, 압력감지실(119)내부의 압력은 기준압력으로 설정된다. 이 상태에서, 봉합체(114)는 정상공(113a)을 밀폐시킨다. 압력감지실(119)은 봉합체(114)를 상부케이스(113)에 용접함에 의하여 봉합된다. 상기 결합 후에, 압력감지부(110)의 압력누설테스트가 행해진다.

제 1 실시예에서, 압력감지부(110)의 압력누설테스트는 제어밸브(1a)가 제조되기전에 실행된다. 더욱이, 압력감지실(119)이 거의 진공으로 압력 감지되는 것이 바람직함에도 불구하고, 기준압력의 가스는 압력감지실(119)내부에 충진된다. 또한, 압력감지부(110)는 감압된 대기하에서 조립될 수 있다.

제어밸브부(120)를 이하에서 설명한다.

밸브공(125)과 밸브실(127)은 제어밸브부(120)의 몸체(121)에 형성된다. 밸브실(127)은 밸브몸체를 포함한다. 밸브몸체(123)는 밸브실(127)의 정상에 대응하는 단면(123a)을 포함한다. 몸체(121)는 몸체(121)의 축과 수직으로 배치되고 밸브실(127)에 연결되는 토출압도입포트(127a)를 포함한다. 도 7을 참조하면, 토출압도입포트(127a)는 공급통로(218)에 의하여 압축기(200)의 토출실(212b)에 연결된다. 그래서, 토출압 Pd는 토출압도입포트(127a)에 의하여 밸브실(127)로 도입된다. 몸체(121)는 밸브공(125)과 연결된 크랭크압도입포트(125a)를 포함한다. 크랭크압도입포트(125a)는 공급통로(219)에 의하여 압축기(200)의 크랭크실(231)로 연결된다.

밸브몸체(123)는 압력감지로드(122)에 의하여 압력감지축(117)으로 연결된다. 압력감지로드(122)는 가이드홀(121a)로 미끄러진다. 압력감지로드(122)는 가이드홀(121a)의 내경과 거의 같은 직경인 상부로드부(122a), 그리고 밸브몸체(123)와 상부로드부(122a)사이에 형성되는 비교적 작은 직경의 하부로드부(122b)를 구비한다. 하부로드부(122b)는 냉매가스를 밸브공(125)내부에서 유동하게 한다. 몸체(121)는 압력감지부(110)의 연결돌출부(112c)를 수용하는 연결홈(121b), 하부케이스(112)의 플랜지를 지지하는 위치결정면(120b), 그리고 압력감지부(110)를 고정하는 결합편(120a)을 포함한다. 위치결정면(120b)은 가로막(111)과 밸브실(127)의 정상사이의 간격 C가 소정의 수치가 되도록 형성된다. 결합편(120a)은 압력감지부(110)와 제어밸브부(120)사이의 결합을 강화시킨다. 결합편(120a)은 하부케이스(112)의 플랜지가 위치결정면(120b)과 접촉하는 상태에서 상부케이스(113)의 플랜지와 결합된다. 이 상태에서, 연결돌출부(112c)의 하부종단은 제어밸브부(120) 연결홈(121b)의 저면으로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다.

이하에서는 위치결정면(120b)에 대하여 설명한다. 가로막(111)의 변형도는 제어밸브(1a)의 밸브개방압력과 연관된다. 더 나아가서, 가로막(111)의 반발력은 가로막(111)의 변형정도에 따라 직선 형태가 아닌 곡선형태로 변한다. 그래서 가로막(111)의 초기변화정도가 정확하게 조절되는 것은 필요하다. 제 1 실시예에서, 압력감지부(110)가 제어밸브부(120)에 결합되는 때, 정상(125b)과 위치결정면(120b)사이의 간격은 가로막(111)이 소정의 위치에 배치되도록 선택된다.

이하에서는 솔레노이드부에 대하여 설명한다.

몸체(121)에 결합된 솔레노이드부(130)는 하부개구를 구비하는 플런저 슬리브(plunger sleeve), 가동철심 또는 플런저(plunger)(134), 플런저 슬리브(136)에 고정된 어드져스터(adjuster)(137), 그리고 플런저 슬리브(136)의 상부개구에 적합한 고정철심 또는 흡인소자(132)를 포함한다. 플런저 슬리브(136), 어드져스터,(137) 그리고 흡인소자(132)는 솔레노이드실(139)을 규정짓는다. 실린더형 코일(131)은 흡인 소자(132)와 플런저(134)의 주위에 배치된다. 코일(131)은 제어기(183)의 명령을 따라서 코일에 여자전류를 공급하는 구동회로(184)에 연결된다.

솔레노이드실(139)과 밸브실(127)을 연결하는 솔레노이드 로드 가이드(132b)는 흡인소재(132)에 배치된다. 솔레노이드 로드(133)는 밸브몸체(123)와 일체로 형성되고, 솔레노이드 로드 가이드(132b)에서 축방향으로 이동한다. 솔레노이드 스프링(135)의 압력은 플런저에 대응하여 솔레노이드 가이드 로드(133)의 하측종단이 인접하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 플런저(134), 솔레노이드 로드(133), 그리고 밸브몸체(123)는 일체로 이동한다.

연통구(132a)는 흡인소자(132)의 일측에 형성된다. 제어밸브(1a)가 압축기(200)에 설치되는 때, 크랭크도입포트(125a)와 연결된 공간(28)은 몸체(121)와 압축기(도 7에 도시)사이에 형성된다. 솔레노이드실(139)은 흡인소자(132)의 연통구(132a)와 몸체에 형성된 연통공(126)과 공간(28)에 의하여 크랭크압 도입포트(125a)에 연결된다. 솔레노이드실(139)의 압력은 밸브공(125)의 압력과 동일하다. 플런저(134)는 공동과 연결된 플런저공(134a)을 포함한다. 이것은 냉매가스를 플런저(134)위의 공간과 플런저(134)하부의 공간사이로 유동하도록 한다.

플런저(134)는 플런저 슬리브(136)에서 이동한다. 공동은 플런저(134)의 저면에 형성된다. 플런저(134)를 상향으로 압박하는 솔레노이드 스프링(135)은 플런저(134)의 공동과 어드져스터(137)의 사이에 배치된다. 어드져스터(137)는 솔레노이드 스프링(135)의 압박력(솔레노이드 스프링(135)의 압축정도)을 조절한다.

이하에서는 솔레노이드 스프링(135)의 조절을 설명한다.

첫 번째, 제어밸브(1a)는 소정의 기준압력의 대기에 배치된다. 예를 들어, 제어밸브(1a)는 압력감지실 내부에 배치된다. 어드져스터(137)를 이동시키는 도구(미도시)는 플런저슬리브(136)의 조절공(138)을 통하여 삽입된다. 테스트 흡입압 Ps와 테스트 토출압Pd가 각각 흡입압도입공(112a) 및 토출압도입포트(125a)에 적용될 때, 크랭크압 도입포트(125a)의 압력은 측정된다. 어드져스터(137)의 위치는 측정치가 소정의 수치에 도달하도록 도구에 의하여 조절된다. 그 때 플런저 슬리브(136)는 어드져스터(137)를 적절한 위치에 고정시키도록 체결된다. 도구가 조절공(138)으로부터 제거된 후, 조절공(138)은 플런저슬리브(136)에 봉합체(137b)를 용접함에 의하여 폐쇄된다. 솔레노이드 스프링(135) 압박력의 조절은, 상기한 것과 같이, 제어밸브(1a)의 특성을 설정한다.

이 후에는 제어밸브(1a)의 작용을 설명한다.

에어컨 스위치(180)가 작동되고 온도센서(181)에 의하여 감지된 객실의 온도는 온도설정기(182)에 의하여 설정된 목표온도를 초과하는 때, 제어기(183)는 코일의 여자를 지령한다. 구동회로(184)는 여자지령에 반응하여 여자전류를 코일(131)에 공급한다. 여자화된 경우, 코일(131)은 흡인소자(132)와 플런저(134)인 자기회로부재가 자기회로를 형성할 수 있게 한다. 흡인력은 흡인소자(132)와 플런저(134)사이에서 여자전류의 정도에 따라서 발생한다. 플런저(134)는 흡인소자(132)로 흡인되고 밸브몸체(123)를 솔레노이드로드(133)의 상측으로 압박한다. 가로막(111)은 흡입압도입공(112a)에 의하여 도입된 흡입압력 Ps의 변화에 따라 이동된다. 압력감지로드(122)는 가로막(111)의 이동을 밸브몸체로 전달한다. 따라서, 제어밸브(1a)의 개도(밸브공(125)의 개도)는 솔레노이드부(130)의 압박력과 압력감지부(110)의 압박력사이의 평형에 의하여 결정된다.

냉방부하가 큰 경우, 온도센서(181)에 의하여 감지된 온도와 온도설정기(182)에 의하여 설정된 설정온도의 차이가 크다. 감지된 온도가 높은 경우, 제어기(183)는 점차로 구동회로에 지시되는 여자전류의 수준을 높인다. 이 경우에, 흡인소자(132)와 플런저(134)사이의 인력은 증가한다. 이것은 밸브공(125)의 개도를 줄여주는 힘을 증가시킨다. 따라서, 밸브몸체(123)는 비교적 낮은 흡입압력 Ps에 의하여 개방위치 또는 폐쇄위치로 이동하게 된다. 다시 말하면, 여자전류가 비교적 높은 경우, 제어밸브(1a)는 흡입압력 Ps를 비교적 낮은 수준으로 유지하도록 작용한다.

밸브몸체(123)에 의하여 규제되는 개도가 작은 경우, 토출실(212b)로부터 크랭크실(231)로 공급통로(218)를 통하여 유동하는 냉매가스는 감소된다. 한편, 냉매가스는 크랭크실(231)에서 흡입실(211b)로 라인(220)과 압력감지포트(223)를 통하여 유동한다. 그래서 크랭크실압력 Pc은 감소한다. 냉방부하가 큰 경우, 크랭크실압 Pc과 실린더보어(221)의 흡입압력 Ps사이의 차이는 작다. 그래서, 경사판(240)의 경사각은 크다.

밸브몸체(123)가 완전하게 밸브공(125)을 폐쇄한 경우 공급통로(219)는 막힌다. 그래서, 토출실(212B)내부의 고압 냉매가스는 크랭크실(231)로 공급되지 않는다. 이것은 완전히 크랭크실압력 Pc와 흡입실(211a)의 압력 Ps가 평형이 되게한다. 그래서 경사판(240)의 경사각은 최대화된다. 경사판의 최대 경사각은 회전지지체(251)의 규제돌출부(251a)와 경사판(240)사이의 근접함에 의하여 제한된다. 그래서 위치는 최대화된다.

반대로, 온도센서(181)에 의하여 감지된 온도와 온도설정기(182)에 의하여 설정된 설정온도사이의 차이가 작은 경우, 냉방부하는 작다. 이 경우에는, 감지된 온도가 점점 낮아짐에 따라, 제어기(183)는 점차로 구동회로(184)에 지시되는 여자전류의 정도를 감소시킨다. 여자전류의 정도가 비교적 낮은 경우, 흡인소자(132)와 플런저(134)사이의 흡인력은 약하다. 이것은 밸브몸체(123)에 의하여 규제되는 개도를 줄이는 방향으로 작용하는 힘을 감소시킨다. 그래서 밸브몸체(123)는 비교적 높은 흡입압력 Ps에 의해서 개방위치 또는 폐쇄위치로 이동된다. 즉, 전류정도를 감소시켜서, 제어밸브(1a)는 비교적 높은 정도로 흡입압력 Ps를 유지하면서 작동된다.

밸브몸체(123)에 의하여 규제되는 개도가 큰 경우, 토출실(212a)로부터 크랭크실(231)로의 냉매가스의 유동은 증가되서, 크랭크실 압력 Pc는 증가한다. 만일 냉각부하가 작은 경우, 실린더 보어(221)의 흡입압력 Ps는 낮다. 크랭크실의 압력 Pc과 실린더 보어(221)의 흡입압력 Ps의 차이는 크다. 따라서, 경사판(240)의 경사각은 작다.

온도센서(104)에 의하여 감지된 온도가 설정온도보다 낮거나 같으면, 제어기(183)는 구동회로(184)에 코일의 자화를 제거하라는 지령을 보낸다. 코일(131)에 제공된 여자전류가 제거된 경우, 흡인소자(132)와 플런저(134) 사이의 흡인력은 제거된다. 밸브몸체(123)는 밸브공(125)이 최대로 개방된 위치로 이동한다. 이것은 공급통로(219)를 통하여 토출실(212b)로부터 크랭크실(231)로 다량의 고압냉매가스를 제공한다. 크랭크실 압력 Pc는 상승한다. 이 상태에서, 경사판(240)의 경사각은 점점 감소한다.

더욱이, 에어컨 스위치(180)가 꺼지면, 제어기(183)는 구동회로부(184)에 코일의 자화를 제거하라는 지령을 내린다. 또한 이런 경우에, 경사판(240)의 경사각은 점점 감소한다.

상술한 바와 같이, 제어밸브(1a)는 코일(131)의 여자전류와 관련하여 작동한다. 즉, 제어밸브(1a)는 여자전류에 따라 흡입압력 Ps의 설정치를 변화시킨다. 여자전류가 높은 경우, 밸브공(125)은 비교적 낮은 흡입압력 Ps에서 개방된다. 여자전류가 낮은 경우, 밸브공(125)은 비교적 높은 흡입압력 Ps에서 개방된다. 압축기(200)는 토출량을 변화시켜서 흡입압력을 설정치로 유지시킨다.

제 1 실시예의 제어밸브(1a)는 다음과 같은 장점을 가진다.

제어밸브(1a)는 종래의 벨로우즈(11)와 비교하여 저렴한 가격으로 제조되는 가로막(111)을 구비한다. 이것은 제어밸브(1a)의 생산비용을 감소시킨다.

위치결정면(120b)과 하부플랜지 사이의 접합부는 가로막(111)과 밸브공(125)(정상 125b)사이의 간격 C를 소정의 수치로 설정한다. 가로막(111)의 최초의 변형정도(스프링 하중)는 설계치와 일치한다. 이것은 제어밸브(1a)의 특성을 설정하는 것을 쉽게하고, 제어밸브(1a)의 정확성을 향상시킨다.

위치결정면(120b)과 정상(125b)은 몸체(121)에 형성된다. 그래서, 압력감지부(110)와 제어밸브부(120)를 부착하여 가로막(111)과 정상(125b) 사이의 간격 C를 소정의 수치로 설정한다. 그래서, 제어밸브(1a)의 정확성은 향상된다.

정상공(113a)은 원형이고 봉합체(114)는 구형이다. 봉합체(114)는 정상공을 확실히 폐쇄한다. 봉합체(114)가 정상공(113a)을 덮는 상태에서 상부케이스와 용접되어 있어 압력감지실(119)로부터의 플럭스의 유입은 방지된다. 더욱이, 봉합체(114)와 정상공(113a)은 기계가공이 용이해서 제어밸브(1a)의 생산비용은 감소된다.

하부 케이스(112)가 흡입압 도입공(112a)을 구비하는 까닭으로 흡입압력 Ps는 확실히 압력감지실(119)(가로막(111))에 작용한다. 더욱이, 흡입압도입구(112a)는 기계가공이 용이해서, 제어밸브(1a)의 생산비용이 감소한다.

흡입압력 Ps가 극도로 높은 경우일지라도, 스프링 지지부(115a)의 하단은 블럭(115b)과 접촉하여 가로막(111)이 과도하게 변화하는 것을 방지한다. 그래서 가로막(111)의 파손은 방지된다.

중공관부(115c)는 압력감지스프링(116)에 의하여 둘러싸인 공간에 배치되어 있어서, 중공관부(115c)는 압력감지스프링(116)의 경사를 감소시킨다. 그리하여, 블럭(115b)과 상부케이스(113)와의 접촉은 방지된다. 가로막(111)은 그렇지 않으면 블럭(115)과 상부케이스사이에 발생할 마찰저항에 의해서 영향 받지 않고, 흡입압력의 변화에 따라 정확하게 변형된다.

본 발명의 제 2내지 제 5 실시예의 제어밸브들을 이하에서 설명한다.

이하에서는 도 1의 제어밸브(1a)와 비교하여 실시예들의 차이점에 초점을 맞추어 설명하기로 한다.

(제 2 실시예)

도 2 는 본 발명의 제 2 실시예의 제어밸브(1b)부분을 도시하는 단면도이다. 제어밸브부(120)는 도 1 의 위치결정면(120b)과 결합부(120a)를 포함하지 않는다. 대신에 연결홈부(121b)의 저면이 위치결정면으로써 기능을 한다. 더 상세하게는, 연결홈부(121b)의 깊이와 연결돌출부(112c)의 길이방향의 크기는 가로막과 밸브구(125)(정상 125b)와 간격이 소정의 수치가 되거나, 압력감지부(110)의 연결돌출부의 하측종단이 연결홈(121b)의 저면에 접촉할 때 가로막(111)의 초기 변형정도가 설계치가 되도록 선택된다.

연결돌출부(112C)는, 예컨대 돌출부(112c)를 연결홈(121b)에 압력을 가하거나 돌출부(112c)를 나사결합에 의하여 접촉홈(121b)에 체결하게 하여, 연결홈(21b)에 고정된다.

(제 3 실시예)

도 3은 본 발명의 제 3 실시예의 제어밸브(1c)를 도시한 단면도이다. 제어밸브(1c)는 솔레노이드부(130)에 설치되는 어드져스터(137)를 구비한다. 어드져스터(137)는 어드져스터(137)의 측면에서 형성되는 체결구(137a)와 O-링(152)을 포함한다. 어드져스터(137)의 위치는 제어밸브(1c)와 설계된 특성을 구비하도록 조절된다. 플런저 슬리브(136)는 플런저 슬리브부(136)가 체결구(137a)와 체결될 수 있도록 봉합된다. 이것은 어드져스터(137)를 플런저슬리브(136)에 고정한다. 어드져스터(137)에 부착된 O-링(152)은 플런저슬리브(136)와 어드져스터(137)사이의 공간을 봉합한다.

(제 4 실시예)

도 4는 본 발명의 제 4 실시예의 제어밸브(1d)를 도시한 단면도이다. 제어밸브(1d)는 솔레노이드부(130)에 설치되는 어드져스터(137)를 구비한다. 어드져스터(137)는 어드져스터(137)의 측면에서 형성되는 결합부(137c)와 O-링(152)을 포함한다. 어드져스터(137)는 나사결합에 의하여 플런저슬리브(136)의 하측개구에 고정된다. 어드져스터(137)의 위치는 제어밸브(1d)가 설계된 특성을 구비하도록 조절된다. O-링은 플런저 슬리브(136)과 어드져스터(137)사이의 공간을 봉합한다.

(제 5 실시예)

도 5는 본 발명의 제 5 실시예의 제어밸브(1e)를 도시한 단면도이다. 제어밸브(1e)는 솔레노이드부(130)에 설치되는 어드져스터(137)를 구비한다. 플런저슬리브(136)는 플런저(134)주위에 위치하는 대경부(136a)와 대경부(136a)의 하측에 위치하는 소경부(136b)를 포함한다. 어드져스터(137d)의 위치는 제어밸브(1d)가 설계특성을 갖도록 조절된다. 어드져스터(137d)는 조절된 위치에서 소경부(136b)와 용접된다. 플런저슬리브(136)와 어드져스터(137d)사이의 공간은 용접을 통하여 봉합된다.

(제 6 실시예)

도 6은 본 발명의 제 6 실시예의 제어밸브(1f)를 도시한 단면도이다. 제 6 실시예에서, 플런저슬리브(136)는 폐쇄된 저면을 구비한다. 어드져스터(137e)는 압력감지부(110)에 형성된다. 더 상세하게는 어드져스터(137e)는 상부케이스(113)에 체결된다. 어드져스터(137e)는 어드져스터(137e)의 측면에 형성된 체결구(137f)와 어드져스터(137e)의 축을 따라 연장하는 중공관부(137g)를 포함한다. 도 1 의 스프링 지지부(115a)와 같이, 어드져스터(137e)는 압력감지스프링(116)의 상측종단을 지지한다. 제어밸브의 특성은 하기하는 바와 같이 규제된다.

도구는 정상공(113a)을 통하여 삽입되고, 제어밸브(1f)가 설계된 특성을 가지도록 어드져스터(137e)의 위치를 조절한다. 상부 케이스(113)의 부분은 상부케이스를 봉합함에 의하여 체결홈(137f)과 체결된다. 이것은 조정된 위치에서 어드져스터를 고정시킨다. 압력감지스프링(116)의 길이 또는 압박력은 제어밸브(1f)의 특성을 규제하도록 조정된다. 이후에, 봉합체(114)는 제 1 실시예에 의하여 기재된 과정에 의하여 상부케이스(113)와 용접된다. 이것은 압력감지실(119)을 봉합한다. 제 6 실시예에서, 정상공(113a)은 압력설정공과 조정공으로써 기능을 한다.

제 2 내지 제 6실시예의 제어밸브들(1b 내지 1f)은 제 1 실시예의 것과 같은 장점들을 구비한다.

본 발명의 실시예는 도면과 함께 설명되어있으나, 본 발명은 상기한 바에 제한되지 않으며 같은 형태 또는 청구항의 범위 내에서 변형될 수 있다.

종래 압축기의 제어밸브는 벨로우즈를 이용하여 왔다. 상기 벨로우즈(11)의 기계가공비용은 고가이기 때문에 제어밸브(1)의 제조가격의 저감에 어려움을 제공하였다.

또한 상기한 종래의 제어밸브(1)를 안정하게 작동시키기 위해서는 압력감지실을 진공으로 유지하는 것이 바람직하다. 그러나, 벨로우즈(11)는 상부블럭(15a)과 하부블럭(15b)에 납땜으로 결합되고 납땜에 의하여 생성된 유체와 같은 휘발성의 물질은 압력감지실로 유입될 수 있다. 더욱이 땜납에 의하여 생성된 공기방울 또는 공동은 느린 누출현상을 초래하여 압력감지실의 진공정도를 변화시킨다. 만일 압력감지실 내부의 압력이 변화한다면, 제어밸브(1)의 정확도는 감소된다. 납땜대신에, 벨로우즈(11)는 라자(lazar)를 이용하여 상부블럭(15a)과 하부블럭(15b)을 접합시킬 수 있다. 그러나, 라자 용접장치의 비용은 상당히 고가이기 때문에 제어밸브(1)의 제조비용이 증가되어 문제가 된다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 높은 정확도를 구비하며 상대적으로 저렴한 가격의 제어밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 제어밸브를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 제어밸브의 부분을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 제 3 실시예의 제어밸브를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 4 실시예의 제어밸브를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제 5 실시예의 제어밸브를 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 제 6 실시예의 제어밸브를 도시한 단면도이다.

도 7은 도 1의 제어밸브를 구비하는 가역 용량 압축기를 도시한 단면도이다.

도 8은 종래 제어밸브를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 제어밸브 10 : 압력감지부

11 : 벨로우즈 18 : 어드져스터

110 : 압력감지부 111 : 가로막

114 : 봉합체 116 : 압력감지스프링

120 : 제어밸브부 123 : 밸브 몸체

125 : 밸브공 127 : 밸브실

132 : 흡인소자 134 : 플런저

135 : 솔레노이드 스프링 136 : 플런저슬리브

137 : 어드져스터 139 : 솔레노이드실

Claims

저압에서 냉매가 유동하는 흡입통로와;

고압에서 압축된 냉매가 유동하는 토출압영역과;

캠(240)을 수용하는 크랭크실과;

상기 크랭크실과 상기 토출압영역을 연결하는 공급통로를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브에 있어서,

공급통로와 연결되는 밸브공을 개폐하는 밸브몸체를 수용하는 몸체와;

상기 흡입통로의 압력을 감지하며 몸체에 체결되고, 흡입통로의 압력에 따라 변화하는 가로막(111)과, 제 1 플랜지(113b)를 구비하며 가로막과 함께 압력감지실을 규정하는 제 1 케이스와, 상기 제 1 플랜지와 협력하여 가로막을 지지하는 제 2 플랜지를 구비하는 제 2 케이스를 포함하는 압력감지부;

를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 케이스는 소정의 기준압력으로 압력감지실을 설정하기 위한 압력설정공을 구비하고,

상기 제어밸브는 압력설정공을 봉합하는 봉합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체는 제 2 케이스와의 접촉에 의하여 가로막의 위치를 결정하는 위치결정면을 포함하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
삭제
제 3 항에 있어서,

상기 몸체는 압력감지부를 고정하는 체결편을 포함하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 5 항에 있어서,

상기 위치결정면은 제 2 플랜지와 접촉하고,

상기 체결편은 제 1 플랜지와 체결된 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 가로막은 압력감지실에 접하는 제 1측면과, 제 1측면의 반대측인 제 2측면을 구비하고;

상기 압력감지부는 밸브몸체방향으로 가로막을 압박하는 압력감지 스프링과 압력감지스프링의 양측 종단을 지지하는 한 쌍의 블럭을 포함하고;

상기 압력감지스프링과 상기 블럭들은 압력감지실에 배치되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 케이스는 상기 가로막의 제 2 측면상에 흡입 통로의 압력을 가하도록 하는 흡입압도입공을 구비하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 플랜지의 외경은 상기 제 2 플랜지의 외경과 용접되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
저압의 냉매가스가 유동할 수 있는 흡입통로와, 고압으로 압축된 냉매가스가 유동할 수 있는 토출압영역과, 캠을 수용하는 크랭크실과 토출압력실과 토출압력영역을 연결하는 공급통로를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브에 있어서,

흡입통로의 압력에 따라 변화하는 가로막과, 제 1 플랜지를 구비하고 가로막과 함께 압력감지실을 규정하는 제 1 케이스와, 제 1 플랜지와 함께 가로막을 지지하는 제 2 플랜지를 포함하는 흡입통로의 압력을 감지하는 압력감지부와;

공급통로와 연결된 밸브공을 개폐하는 밸브몸체를 수용하며, 제 2 케이스와의 접촉에 의하여 가로막의 위치를 결정하는 몸체에 형성되는 위치결정면을 포함하는 몸체를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 10 항에 있어서,

상기 가로막의 초기 변형 정도는, 상기 제2케이스와 상기 위치 결정면 사이의 접촉면에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 10 항에 있어서,

압력감지부를 고정하며 몸체에 형성되는 체결편을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 12 항에 있어서,

상기 위치결정면은 제 2 플랜지와 접촉하고,

상기 체결편은 제 1 플랜지와 체결된 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 10 항에 있어서,

상기 제어밸브는 몸체에 고정되는 솔레노이드부를 더 포함하고;

상기 솔레노이드부는 코일과, 코일이 여자화된 경우 밸브몸체를 움직이는 유동가능한 철심과, 압력감지부를 향하여 유동가능한 철심을 압박하는 스프링과, 유동가능한 철심과 체결되는 플런저슬리브와, 스프링의 압박력을 조정하여 제어밸브의 특성을 변화하며 플런저 슬리브에 부착되는 어드져스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 14 항에 있어서,

상기 어드져스터는 플런저슬리브와 봉합하여 플런저슬리브에 고정되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 15 항에 있어서,

상기 플런저슬리브는 조절공을 구비하고;

상기 어드져스터의 위치는 조절공에 의하여 조절되고;

상기 솔레노이드부는 조절공을 폐쇄하는 봉합체를 포함하고;

상기 봉합체는 어드져스터가 를런저슬리브에 고정된 후에 플런저 슬리부에 용접되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 14 항에 있어서,

상기 어드져스터는 용접으로 플런저슬리브에 고정되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 14 항에 있어서,

상기 어드져스터는 플런저슬리브와 관련하여 어드져스터 위치를 변화시키는 스프링을 구비한 어드져스터인 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 10 항에 있어서,

상기 압력감지부는 밸브몸체방향으로 가로막을 압박하는 압력감지스프링과, 가로막과 접촉하며 압력감지스프링의 일측종단을 지지하는 블럭과, 압력감지스프링의 타측종단을 지지하며 압력감지스프링의 압박력을 조정하는 어드져스터를 포함하고;

상기 압력감지스프링, 블럭, 그리고 어드져스터는 압력감지실에 배치되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 케이스는 압력설정구를 구비하고,

상기 어드져스터의 위치는 압력설정구에 의하여 조절되고,

상기 압력감지부는 압력설정구를 폐쇄하는 봉합체를 더 포함하고,

상기 봉합체는 어드져스터가 제 1 케이스에 고정된 후 제 1 케이스에 용접되는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브.
밸브공의 개도를 변화시키는 밸브몸체를 수용하는 몸체와, 압축기의 압력을 감지하며 몸체에 부착된 압력감지부를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브의 제조방법에 있어서,

상기 밸브공으로부터 소정의 간격과 일치하는 위치의 몸체에 위치결정면을 형성하는 단계와;

상기 제 1 플랜지를 구비하는 상기 제 1 케이스에 압력감지스프링의 양측종단을 지지하는 한 쌍의 블럭블럭력감지스프링을 수용하는 단계와;

상기 제 2 플랜지를 구비하는 상기 제 2 케이스에 연결부재를 수용하는 단계와;

상기 제 1 플랜지와 상기 제 2 플랜지 사이의 가로막을 클램핑하여 상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스를 고정하는 단계와;

상기 가로막과 상기 제 1 케이스에 의하여 규정되는 압력감지실의 압력을 소정의 압력으로 설정하는 단계와;

상기 제 2 케이스를 상기 몸체의 위치결정면에 접촉하게 하여 상기 압력감지부를 상기 몸체에 부착하는 단계를 포함하는 가역용량형 압축기의 제어밸브 제조 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 제 1 케이스는 압력설정공을 포함하고,

상기 압력설정 단계는 압력설정공에 의하여 압력감지실을 감압시키는 단계와 봉합체에 의하여 압력설정공을 폐쇄하는 단계와 봉합체를 제 1 케이스와 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가역용량형 압축기의 제어밸브 제조방법.