KR100883294B1

KR100883294B1 - 클러치리스 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브

Info

Publication number: KR100883294B1
Application number: KR1020070134543A
Authority: KR
Inventors: 사토시 우메무라; 다츠야 히로세; 유지 하시모토; 가즈타카 오다
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-02-11
Also published as: US20080175727A1; EP1936192A2; JP2008157031A; KR20080058250A; BRPI0704767A2; CN101225810A

Abstract

본 발명은 클러치리스 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브에 관한 것이다. 제어 밸브는 밸브 본체, 전자식 구동 장치, 완충 스프링 및 탄성 가압 스프링을 포함한다. 전자식 구동 장치는 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체를 구동하는 전자식 구동 장치이다. 완충 스프링은 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체를 탄성 가압한다. 탄성 가압 스프링은 완충 스프링의 탄성 가압력에 대해 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치에서 멀어지는 방향으로 밸브 본체를 탄성 가압한다. 전류가 전자식 구동 장치에 공급되지 않는 상태에서, 밸브 본체는 완충 스프링의 탄성 가압력에 대항해 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치에서 멀어지는 방향으로 움직일 수 있다.

Description

클러치리스 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브{ELECTROMAGNETIC DISPLACEMENT CONTROL VALVE IN CLUTCHLESS TYPE VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}

본 발명은 클러치리스식 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브에 관한 것이다.

일본국 특허 공개 공보 제 10-205444 호 및 제 2001-173556 호 각각에는, 배출 챔버 (배출 압력 영역) 내의 냉매가 공급 통로를 통해 제어 압력 챔버에 공급되며, 제어 압력 챔버 내의 냉매가 방출 통로를 통해 흡입 압력 영역에 방출되어, 이에 의해 제어 압력 챔버 내의 압력이 조절되는 가변 용량형 압축기가 개시되어 있다. 제어 압력 챔버 내의 압력은 공급 통로에 위치된 전자식 용량 제어 밸브의 개도를 변화시킴으로써 조절된다. 용량 제어 밸브의 개도가 증가할 때, 배출 챔버로부터 제어 압력 챔버에 공급된 냉매의 유량이 증가하여, 제어 압력 챔버 내의 압력이 증가한다. 이는 사판의 경사각을 감소시켜, 압축기 용량을 감소시킨다. 이와 반대로, 용량 제어 밸브의 개도가 감소할 때, 배출 챔버로부터 제어 압력 챔버에 공급된 냉매의 유량이 감소되어, 제어 압력 챔버 내의 압력이 감소된 다. 이는 사판의 경사각을 증가시켜, 압축기 용량을 증가시킨다.

전술한 전자식 용량 제어 밸브에서, 전류가 솔레노이드 코일에 공급될 때, 고정 코어가 가동 코어를 잡아당기며, 가동 코어에 연결된 밸브 본체가 밸브 구멍을 폐쇄시키는 위치를 향해 움직인다. 전류가 솔레노이드 코일에 공급되지 않을 때, 가동 코어에 고정된 작동 로드 또는 가동 코어 자체는 가동 코어를 수용하는 원통형 콘테이너의 저부 벽과 접촉한다.

진동이 가동 코어 및 밸브 본체에 도달할 때, 가동 코어 및 밸브 본체가 이동 방향으로 진동하며, 이에 의해 전자식 용량 제어 밸브의 개도를 변화시킨다. 구체적으로는, 용량 제어 밸브의 개도가 최대일 때, 즉 작동 로드 또는 가동 코어가 원통형 콘테이너의 저부 벽과 접촉할 때, 용량 제어 밸브의 개도가 최대 개도와 작은 개도 사이에서 변동한다. 용량 제어 밸브의 개도가 최대 개도 미만으로 떨어지면, 배출 챔버로부터 공급 통로를 통해 제어 압력 챔버에 보내진 냉매의 유량이 감소된다.

일본국 특허 공개 공보 제 10-205444 호에 개시된 클러치리스 압축기는 차량에 장착되며, 차량 엔진이 작동중인 동안 계속해서 회전하는 사판을 갖는다. 따라서, 냉각 작동을 해제시킬 때, 사판의 경사각을 신뢰할 수 있게 최소화시킬 필요가 있다. 그러나, 종래의 전자식 용량 제어 밸브에서, 개도가 최대일 때 밸브 본체가 진동한다면, 제어 압력 챔버에 보내진 냉매의 유량이 감소되어, 사판의 경사각을 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전자식 용량 제어 밸브에 전류가 공급되지 않을 때 밸브 본체의 진동으로 인하여 제어 압력 챔버에 보내진 냉매의 유량이 변동할지라도, 사판의 경사각을 유지할 수 있는 클러치리스 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따라 전술한 목적을 이루기 위해서, 밸브의 용량이 제어 압력 챔버 내의 압력에 따라 제어되는 클러치리스 가변 용량형 압축기의 전자식 용량 제어 밸브가 제공된다. 압축기는 배출 압력 영역 내의 냉매를 제어 압력 챔버로 공급하는 공급 통로, 및 제어 압력 챔버 내의 냉매를 흡입 압력 영역으로 방출하는 방출 통로를 구비한다. 제어 밸브는 밸브 본체, 전자식 구동 장치, 탄성 가압 부재, 및 상대 탄성 가압 부재를 포함한다. 밸브 본체는 공급 통로의 일부를 형성하는 밸브 구멍을 개폐할 수 있다. 전자식 구동 장치는 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체를 구동할 수 있다. 탄성 가압 부재는 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체를 탄성 가압할 수 있다. 상대 탄성 가압 부재는 탄성 가압 부재의 탄성 가압력에 대해 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치에서 멀어지는 방향으로 밸브 본체를 탄성 가압할 수 있다. 전류가 전자식 구동 장치에 공급되지 않는 상태에서, 밸브 본체는 탄성 가압 부재의 탄성 가압력에 대항해 밸브 구멍을 폐쇄하는 위치에서 멀어지는 방향으로 움직일 수 있다.

본 발명의 다른 양태 및 이점은, 본 발명의 원리의 예로서 기재하는 첨부 도면을 참조하여 하기의 명세서로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 대해 도 1 내지 도 2b 를 참조하여 설명한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 가변 용량형 압축기 (10) 의 하우징은 실린더 블록 (11), 전방 하우징 부재 (12) 및 후방 하우징 부재 (13) 를 포함한다. 전방 하우징 부재 (12) 는 실린더 블록 (11) 의 전방 단부에 고정되며, 후방 하우징 부재 (13) 는 밸브 플레이트 (14), 밸브 플랩 플레이트 (15, 16) 및 이들 플레이트 사이에 배치된 리테이너 플레이트 (17) 와 함께 실린더 블록 (11) 의 후방 단부에 고정된다. 실린더 블록 (11), 전방 하우징 부재 (12) 및 후방 하우징 부재 (13) 는 압축기 (10) 를 형성한다. 압축기 (10) 는 예컨대, 차량에 장착되는 공조 장치 (air conditioner) 의 일부품을 형성한다.

전방 하우징 부재 (12) 와 실린더 블록 (11) 은 제어 압력 챔버 (121) 를 형성한다. 전방 하우징 부재 (12) 와 실린더 블록 (11) 은 반경방향 베어링 (19, 20) 에 의해 회전 축 (18) 을 회전가능하게 지지한다. 회전 축 (18) 은 제어 압력 챔버 (121) 로부터 외부로 돌출하며, 구동력 전달 기구 (도시 생략) 를 통해 회전하는 외부 구동원인 차량 엔진 (E) 으로부터 동력을 받는다. 차량 엔진 (E) 이 작동하면, 회전 축 (18) 은 차량 엔진 (E) 으로부터 회전 구동력을 항상 받는다.

회전 지지체 (21) 가 회전축 (18) 에 고정되며, 사판 (22) 이 회전 축 (18) 에 지지된다. 사판 (22) 은 회전 축 (18) 에 대해 경사지며 회전 축을 따라 미 끄러지게된다. 한 쌍의 안내 구멍 (211) 이 회전 지지체 (21) 에 형성되며, 한 쌍의 안내 핀 (23) 이 사판 (22) 에 형성된다. 안내 핀 (23) 은 안내 구멍 (211) 에 미끄럼 가능하게 장착된다. 안내 구멍 (211) 과 가이드 핀 (23) 의 맞물림은 사판 (22) 을 회전 축 (18) 의 축선 방향을 따라 움직이며, 경사지게 하고, 또한 회전 축 (18) 과 함께 회전할 수 있다. 사판 (22) 은 안내 구멍 (211) 에 대해 안내 핀 (23) 을 미끄러지게 하고, 회전 축 (18) 에 대해 사판 (22) 을 미끄러지게 함으로써 경사진다.

사판 (22) 의 반경 방향 중심부가 회전 지지체 (21) 를 향해 움직일 때, 사판 (22) 의 경사가 증가한다. 사판 (22) 의 최대 경사각은 회전 지지체 (21) 와 사판 (22) 사이의 접촉에 의해 정해진다. 사판 (22) 이 도 1 에서 굵은선으로 지시된 위치에 있을 때, 사판 (22) 은 최대 경사 위치에 있게 된다. 사판 (22) 이 점선으로 지시된 위치에 있을 때, 사판 (22) 은 최소 경사 위치에 있게 된다.

실린더 보어 (111) 는 실린더 블록 (11) 전체를 신장한다. 각각의 실린더 보어 (111) 는 피스톤 (24) 을 수용한다. 사판 (22) 의 회전은 슈 (25) 에 의해 피스톤 (24) 의 왕복운동으로 전환된다. 따라서, 각각의 피스톤 (24) 은 대응하는 실린더 보어 (111) 에서 왕복운동한다.

흡입 챔버 (131) 와 배출 챔버 (132) 는 후방 하우징 부재 (13) 에 형성된다. 흡입 챔버 (131) 는 흡입 압력 영역이며, 배출 챔버 (132) 는 배출 압력 영역이다. 흡입 포트 (141) 는 밸브 플레이트 (14), 밸브 플랩 플레이트 (16) 와 리테이너 플레이트 (17) 에 형성된다. 각각의 흡입 포트 (141) 는 실린더 보어 (111) 중 하나에 대응한다. 배출 포트 (142) 는 밸브 플레이트 (14) 와 밸브 플랩 플레이트 (15) 에 형성된다. 각각의 배출 포트 (142) 는 실린더 보어 (111) 중 하나에 대응한다. 흡입 밸브 플랩 (151) 은 밸브 플랩 플레이트 (15) 에 형성된다. 각각의 흡입 밸브 플랩 (151) 은 흡입 포트 (141) 중 하나에 대응한다. 배출 밸브 플랩 (161) 은 밸브 플랩 플레이트 (16) 에 형성된다. 각각의 배출 밸브 플랩 (161) 은 배출 포트 (142) 중 하나에 대응한다. 각각의 피스톤 (24) 이 상사점으로부터 하사점으로 (도 1 의 우측으로부터 좌측으로) 움직임에 따라, 흡입 챔버 (131) 의 냉매가 흡입 밸브 플랩 (151) 을 구부리면서 대응하는 흡입 포트 (141) 를 통해 관련 실린더 보어 (111) 내로 빨아들여진다. 각각의 피스톤 (24) 이 하사점으로부터 상사점으로 (도 1 의 좌측으로부터 우측으로) 움직임에 따라, 대응하는 실린더 보어 (111) 의 기체 냉매가 흡입 밸브 플랩 (161) 을 구부리면서 대응하는 배출 포트 (142) 를 통해 배출 챔버 (132) 로 배출된다. 리테이너 플레이트 (17) 는 배출 밸브 플랩 (161) 에 대응하는 리테이너 (171) 를 포함한다. 각각의 리테이너 (171) 는 대응하는 배출 밸브 플랩 (161) 의 개도를 제한한다.

흡입 챔버 (131) 는 압축기 (10) 의 외부에 위치된 외부 냉매 회로 (26) 에의해 배출 챔버 (132) 에 연결된다. 배출 챔버 (132) 로부터 배출되는 냉매는 외부 냉매 회로 (26) 밖으로 유출된다. 냉매로부터 열을 빨아들이는 열교환기 (27), 팽창 밸브 (28) 및 주변 열을 냉매에 전달하는 열교환기 (29) 가 외부 냉매 회로 (26) 에 위치된다. 팽창 밸브 (28) 는 열교환기 (29) 의 출구에서 기체 온도의 변동에 따라 냉매의 유량을 제어한다. 냉매가 외부 냉매 회로 (26) 로 배출된 후, 냉매는 흡입 챔버 (131) 내로 유입된다.

배출 챔버 (132) 는 공급 통로 (30) 에 의해 제어 압력 챔버 (121) 에 연결된다. 제어 압력 챔버 (121) 는 방출 통로 (31) 에 의해 흡입 챔버 (131) 에 연결된다. 제어 압력 챔버 (121) 의 냉매는 방출 통로 (31) 를 통해 흡입 챔버 (131) 로 유입된다. 전자식 용량 제어 밸브 (32) 는 후방 하우징 부재 (13) 에 설치된다. 전자식 용량 제어 밸브 (32) 는 공급 통로 (30) 의 단면 영역을 조절한다.

도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같이, 전자식 용량 제어 밸브 (32) 의 전자식 구동 장치 (33) 는 고정 코어 (34), 솔레노이드 코일 (35), 및 가동 코어 (36) 를 포함한다. 전류가 솔레노이드 코일 (35) 에 공급되면, 고정 코어 (34) 는 여기되어 가동 코어 (36) 를 끌어당긴다. 고정 코어 (34) 의 일부는 저부를 갖는 원통형 콘테이너 (47) 에 위치된다. 가동 코어 (36) 는 콘테이너 (47) 에 수용된다. 전자식 구동 장치 (33) 로의 전류 공급은 도 1 에 도시된 제어 컴퓨터 (C) 에 의해 제어된다. 본 실시예에서, 제어 컴퓨터 (C) 는 전자식 구동 장치 (33) 에 듀티 사이클 제어를 실행한다. 보조 부재인 트랜스미션 로드 (37) 가 가동 코어 (36) 에 고정된다.

전자식 용량 제어 밸브 (32) 를 형성하는 밸브 하우징 (38) 은 밸브 구멍 (40) 이 형성되는 밸브 구멍 형성부 (39) 를 포함한다. 챔버 (41) 는 밸브 구 멍 형성부 (39) 와 고정 코어 (34) 사이에 형성된다. 밸브 구멍 (40) 은 챔버 (41) 와 연통한다. 챔버 (41) 는 통로 (42) 와 공급 통로 (30) 를 통해 제어 압력 챔버 (121) 에 연결된다. 밸브 구멍 (40) 은 통로 (56) 와 공급 통로 (30) 를 통해 배출 챔버 (132) 에 연결된다.

챔버 (41) 는 통로 (43) 를 통해 가동 코어 (36) 와 고정 코어 (34) 사이의 공간 (44) 에 연결된다. 또한, 챔버 (41) 는 통로 (43, 45) 를 통해 콘테이너 (47) 의 가동 코어 (36) 와 저부 벽 (471) 사이의 배압 공간 (46) 에 연결된다. 즉, 제어 압력 챔버 (121) 의 압력 (제어 압력) 이 챔버 (41) 와 통로 (43, 45) 를 통해 배압 공간 (46) 에 적용된다.

완충 스프링 (48) 이 배압 공간 (46) 의 가동 코어 (36) 와 저부 벽 (471) 사이에 위치된다. 스프링 부재 (탄성 가압 부재) 로서 기능하는 완충 스프링 (48) 이 가동 코어 (36) 와 저부 벽 (471) 에 접촉한다. 완충 스프링 (48) 의 힘 (탄성 가압력) 이 고정 코어 (34) 를 향해 가동 코어 (36) 를 탄성 가압한다.

밸브 본체 (371) 가 트랜스미션 로드 (37) 에 일체로 형성된다. 밸브 본체 (371) 는 밸브 구멍 형성부 (39) 의 시이트 표면 (391) 으로부터 접촉 및 분리되며, 이에 의해 밸브 구멍 (40) 을 개폐한다. 스프링 시이트 (49) 는 챔버 (41) 에 위치되는 트랜스미션 로드 (37) 의 일부에 장착된다. 반대의 탄성 가압 부재로서 기능하는 탄성 가압 스프링 (50) 이 스프링 시이트 (49) 와 밸브 구멍 형성부 (39) 사이에 위치된다. 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘과 완충 스프링 (48) 의 힘이 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 를 사이에 두고 서로에 작 용한다. 트랜스미션 로드 (37) 는 고정 코어 (34) 로부터 멀어지게 가동 코어 (36) 를 움직이는 방향 (밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치로부터 멀어지게 밸브 본체 (371) 를 움직이는 방향) 으로 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘에 의해 탄성 가압된다.

밸브 하우징 (38) 에 형성된 수용 챔버 (51) 는 벨로우즈 (52) 를 수용한다. 벨로우즈 (52) 의 고정 단부는 밸브 하우징 (38) 의 일부인 단부 벽 (53) 에 연결된다. 벨로우즈 (52) 는 수용 챔버 (51) 의 압력 감지 챔버 (511) 를 형성한다. 벨로우즈 (52) 의 가동 단부 (521) 는 패시브 로드 (54) 에 고정된다. 패시브 로드 (54) 는 벨로우즈 (52) 와 접하는 대직경부 (541) 와 대직경부 (541) 에 연결되는 소직경부 (542) 를 갖는다. 패시브 로드 (54) 는, 소직경부 (542) 의 말단부가 밸브 본체 (371) 와 접하고, 대직경부 (541) 가 밸브 구멍 (40) 에 위치되도록 구성된다. 트랜스미션 로드 (37) 가 움직임에 따라, 패시브 로드 (54) 가 트랜스미션 로드 (37) 와 일체로 움직이며, 트랜스미션 로드 (37) 와 접한다.

패시브 로드 (54) 의 대직경부 (541) 는 밸브 구멍 (40) 과 압력 감지 챔버 (511) 를 서로 연결해제하므로, 배출 챔버 (132) 의 압력 (배출 압력) 이 공급 통로 (30), 통로 (56) 및 밸브 구멍 (40) 을 통해 압력 감지 챔버 (511) 에 적용되지 않는다.

압력 감지 챔버 (511) 는 통로 (55) 를 통해 흡입 챔버 (131) 와 연통한다. 압력 감지 챔버 (511) 내의 압력은 벨로우즈 (52) 에 작용하여 벨로우즈 (52) 를 수축시킨다. 압력 감지 챔버 (511) 는 흡입 챔버 (131) 내의 압력 (흡입 압력) 에 노출된 압력 영역이다. 흡입 압력이 증가함에 따라, 벨로우즈 (52) 는 아주 많이 수축된다. 즉, 흡입 압력이 증가하면, 밸브 본체 (371) 가 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치를 향해 움직이므로, 용량 제어 밸브 (32) 의 개도가 감소된다. 따라서, 배출 챔버 (132) 로부터 제어 압력 챔버 (121) 로 공급되는 냉매의 유량이 감소되므로, 제어 압력 챔버 (121) 의 압력이 감소된다. 흡입 압력이 낮아지면, 밸브 본체 (371) 는 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치로부터 멀어지므로, 용량 제어 밸브 (32) 의 개도는 증가된다. 따라서, 배출 챔버 (132) 로부터 제어 압력 챔버 (121) 에 공급된 냉매의 유량이 증가하므로, 제어 압력 챔버 (121) 내의 압력은 증가된다. 밸브 구멍 (40) 의 개도는 전자식 구동 장치 (33) 에 의해 발생된 구동력, 완충 스프링 (48) 의 힘, 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘, 및 압력 감지 챔버 (511) 로 공급된 흡입 압력에 의해 결정된다.

도 1 에 도시된 제어 컴퓨터 (C) 는 공조기 스위치 (57) 의 온 (ON) 및 오프(OFF) 에 따라 전자식 구동 장치 (33) 에 전류를 공급하고 차단한다. 제어 컴퓨터 (C) 는 격실 온도 설정 장치 (58) 와 격실 온도 센서 (59) 에 연결된다. 공조기 스위치 (57) 가 온 (ON) 이면, 제어 컴퓨터 (C) 는 격실 온도 설정 장치 (58) 에 의해 설정된 목표 격실 온도와 격실 온도 센서 (59) 에 의해 검출된 온도 사이의 차이에 기초하여 전자식 구동 장치 (33) 에 공급된 전류를 제어한다. 듀티 사이클이 증가하면, 트랜스미션 로드 (37)(밸브 본체 (371)) 는 밸브 구멍 (40) 을 향해 챔버 (41) 로부터 변위된다.

도 1 은, 전자식 구동 장치 (33) 에 최대 전류가 공급되고, 밸브 본체 (371) 가 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄시키는 상태를 도시한다. 이 상태에서, 배출 챔버 (132) 로부터 제어 압력 챔버 (121) 로 공급된 냉매의 유량은 O 이며, 제어 압력 챔버 (121) 내의 냉매는 방출 통로 (31) 를 통해 흡입 챔버 (131) 밖으로 유출된다. 이는 제어 압력 챔버 (121) 내의 압력을 저하시키며, 사판 (22) 의 경사각은 최대로 된다. 이 상태에서, 피스톤 (24) 의 스트로크는 최대이며, 압축기 용량은 최대가 된다.

전자식 구동 장치 (33) 로부터 공급된 전류가 최대값 미만이면, 밸브 구멍 (40) 은 개방된다. 이 상태에서, 냉매가 배출 챔버 (132) 로부터 공급 통로 (30) 를 통해 제어 압력 챔버 (121) 에 공급될지라도, 사판 (22) 의 경사각은 최대 경사각보다 작다.

도 2a 에 도시된 상태에서는, 전자식 구동 장치 (33) 로의 전류의 공급이 중단되고, 밸브 구멍 (40) 은 넓게 개방된다. 이 상태에서, 냉매는 배출 챔버 (132) 로부터 공급 통로 (30) 를 통해 제어 압력 챔버 (121) 에 공급되고, 사판 (22) 의 경사각은 최소가 된다. 전자식 용량 제어 밸브 (32) 는 정상 개방형 전자식 용량 제어 밸브이며, 밸브 구멍 (40) 은 전자식 구동 장치 (33) 에 전류가 공급되지 않을 때 개방된다.

도 2a 는 전자식 구동 장치 (33) 로의 전류의 공급이 중단되고, 가동 코어 (36) 및 트랜스미션 로드 (37) 가 진동되지 않는 상태를 도시한다. 도 2b 는 전자식 구동 장치 (33) 로의 전류의 공급이 중단되고, 가동 코어 (36) 및 트랜스미 션 로드 (37) 가 진동되는 상태를 도시한다. 도 2b 에서 실선으로 도시된 가동 코어 (36) 는, 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 가 진동되지 않는 상태의 가동 코어 (36) 의 적절한 위치로부터 완충 스프링 (48) 을 수축하는 방향으로, 진동에 기인하여 변위된 위치에 있다. 점선으로 도시된 가동 코어 (36) 는, 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 가 진동되지 않는 상태의 가동 코어 (36) 의 적절한 위치로부터 완충 스프링 (48) 을 팽창시키는 방향으로, 진동에 기인하여 변위된 위치에 있다.

제 1 실시예는 다음과 같은 이점이 있다.

(1) 밸브 본체 (371) 가 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치 이외의 위치에 있을 때, 밸브 본체 (371) 는 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치를 향하는 방향 및 밸 브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치로부터 멀어지는 방향으로 진동에 의해 움직일 수 있다. 밸브 본체 (371) 및 트랜스미션 로드 (37) 가 진동되지 않을 때의 정상 위치로부터 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체 (371) 가 움직인다면, 배출 챔버 (132) 로부터 용량 제어 밸브 (32) 를 통해 제어 압력 챔버 (121) 에 공급된 냉매의 유량이 감소된다. 이와 반대로, 밸브 본체 (371) 및 트랜스미션 로드 (37) 가 진동되지 않을 때의 정상 위치로부터 멀어지게 밸브 본체 (371) 가 움직인다면, 배출 챔버 (132) 로부터 용량 제어 밸브 (32) 를 통해 제어 압력 챔버 (121) 에 공급된 냉매의 유량이 증가한다. 밸브 본체 (371) 의 진동에 기인한 냉매 유량의 증가량은 밸브 본체 (371) 의 진동에 기인한 냉매의 유량의 감소량과 실질적으로 동일하다. 즉, 밸브 본체 (371) 의 진동에 기인한 냉매 유량 의 증가 및 감소의 진동 주기의 시간 평균값은 실질적으로 0 이다. 그 결과, 가동 코어 (36) 및 트랜스미션 로드 (37) 가 진동될지라도, 전류가 전자식 구동 장치 (33) 에 공급되지 않는 시간의 사판 (22) 의 경사각은 밸브 본체 (371) 의 진동에 의해 변하지 않으며, 압축기 (10) 의 사판 (22) 의 경사각은 최소로 유지된다.

(2) 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘이 증가한다면, 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 의 진동이 억제될 수 있다. 그러나, 이러한 경우, 트랜스미션 로드 (37) (즉, 밸브 본체 (371)) 를 구동하기 위해서, 전자식 구동 장치 (33) 의 구동력이 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘의 증가에 따라서 증가하도록 전자식 구동 장치 (33) 에 공급되는 전류를 증가시킬 필요가 있다. 본 실시예에서, 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 의 진동을 억제하기 위해 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘을 증가시킬 필요는 없다. 따라서, 트랜스미션 로드 (37)(밸브 본체 (371)) 를 구동시키기 위해 낮은 전류가 사용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 제 2 실시예가 도 3 을 참조하여 설명된다. 제 1 실시예에 대응하는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일 참조 부호를 사용한다.

전자식 용량 제어 밸브 (32A) 의 수용 챔버 (51) 는 벨로우즈 (52) 에 의해 제 1 압력 감지 챔버 (60) 와 제 2 압력 감지 챔버 (61) 로 분할된다. 제 1 압력 감지 챔버 (60) 는, 압력 도입 통로 (62) 를 통해 수축부 (261) 의 상류인 외부 냉매 회로 (26A) 의 부분과 연통한다. 제 2 압력 감지 챔버 (61) 는, 압력 도입 통로 (63) 를 통해 수축부 (261) 의 하류인 외부 냉매 회로 (26B) 의 부분과 연통한다. 즉, 제 1 압력 감지 챔버 (60) 는, 수축부 (261) 의 상류인 외부 냉매 회로 (26A) 의 부분에서의 압력과 동일한 영역이다. 제 2 압력 감지 챔버 (61) 는 수축부 (261) 의 하류이며, 열교환기 (27) 의 상류인 외부 냉매 회로 (26B) 의 부분에서의 압력과 동일한 영역이다. 제 1 압력 감지 챔버 (60) 내의 압력과 제 2 압력 감지 챔버 (61) 내의 압력은 벨로우즈 (52) 를 사이에 두고 서로 대향한다. 제 2 압력 감지 챔버 (61) 는 밸브 구멍 (40A) 을 통해 챔버 (41) 에 연결된다. 밸브 구멍 (40A) 이 개방될 때, 제 2 압력 감지 챔버 (61) 내의 냉매가 제어 압력 챔버 (121) 내로 유입될 수 있다.

냉매가 외부 냉매 회로 (26A, 26B) 를 통해 유동할 때, 수축부 (261) 의 상류인 외부 냉매 회로 (26A) 의 부분 내의 압력은 수축부 (261) 의 하류이며 열교환기 (27) 의 상류인 외부 냉매 회로 (26B) 의 부분 내의 압력 보다 높아진다. 외부 냉매 회로 (26A, 26B)(배출 압력 영역) 각각의 냉매의 유량이 증가할 때, 외부 냉매 회로 (26A, 26B) 사이의 압력차 또는 수축부 (261) 의 양측 사이의 압력차는 증가한다. 외부 냉매 회로 (26A, 26B)(배출 압력 영역) 각각의 냉매의 유량이 감소할 때, 외부 냉매 회로 (26A, 26B) 사이의 압력차 또는 수축부 (261) 의 양측 사이의 압력차는 감소한다. 수축부 (261) 의 양측의 부분 사이의 압력차가 증가할 때, 압력 감지 챔버 (60, 61) 사이의 압력차는 증가한다. 수축부 (261) 의 양측의 부분 사이의 압력차가 감소할 때, 압력 감지 챔버 (60, 61) 사이의 압력차는 감소한다. 압력 감지 챔버 (60, 61) 사이의 압력차에 따라, 밸브 구멍 (40A) 으로부터 멀어지는 트랜스미션 로드 (37) 를 탄성 가압하는 힘은 변한다.

밸브 구멍 (40A) 의 개도는 전자식 구동 장치 (33) 에 의해 발생된 구동력, 벨로우즈 (65) 의 힘, 탄성 가압 스프링 (50) 의 힘, 압력 감지 챔버 (60, 61) 사이의 압력차에 의해 결정된다.

가동 코어 (36) 는 원통형 콘테이너 (64) 에 수용된다. 콘테이너 (64) 는 탄성 가압 부재로서 기능하는 벨로우즈 (65) 에 연결된다. 트랜스미션 로드 (37) 의 하단부는 벨로우즈 (65) 의 가동 단부 (651) 의 내부면과 접촉한다. 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 가 진동할 때, 벨로우즈 (65) 의 가동 단부 (651) 는 트랜스미션 로드 (37) 와 일체로 진동하면서 트랜스미션 로드 (37) 와 접촉하므로, 벨로우즈 (65) 는 수축된다.

전자식 구동 장치 (33) 에 전류가 공급되지 않고, 가동 코어 (36) 및 트랜스미션 로드 (37) 가 진동하지 않을 때, 벨로우즈 (65) 는 도 3 에서 실선으로 도시된 위치에 있는다. 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 가 진동하지 않을 때의 위치로부터의 진동에 기인하여 벨로우즈 (65) 가 움직일 때, 벨로우즈 (65) 는 도 3 에 도시된 점선으로 도시된 위치에 있는다.

제 2 실시예는 제 1 실시예와 동일한 이점을 갖는다.

본 발명의 사상 또는 범주를 일탈하지 않고 다양한 다른 특정 형태로 본 발명이 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 특히, 본 발명은 하기의 형태로 구체화됨을 알 수 있을 것이다.

코일형상 완충 스프링 (48) 은 원판 스프링 또는 고무 부재 등의 탄성체로 대체될 수도 있다.

완충 스프링 (48) 을 제공하는 것 대신에, 고정 코어 (34) 와 가동 코어 (36) 가 인장 스프링에 의해 서로 연결될 수도 있다. 인장 스프링은 고정 코어 (34) 를 향해 가동 코어 (36) 를 잡아당긴다. 전자식 구동 장치 (33) 에 전류가 공급되지 않을 때, 인장 스프링은 적절한 위치로부터 밸브 구멍 (40) 을 향하거나 멀어지게 가동 코어 (36) 와 트랜스미션 로드 (37) 를 움직이게 할 수 있다.

밸브 본체 (371) 와 트랜스미션 로드 (37) 는 별개로 형성될 수도 있다.

본 실시예는 예시를 위한 것이지 제한하는 것은 아니며, 본 발명은 상세한 설명으로 제한하는 것은 아니고, 첨부의 특허청구범위의 범주 및 등가물 내에서 변형될 수도 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전체 가변 용량형 압축기를 도시하는 측단면도이다.

도 2a 및 도 2b 는 도 1 의 압축기에 설치된 전자식 용량 제어 밸브를 도시하는 확대된 측단면도이다.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자식 용량 제어 밸브를 도시하는 확대된 측단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 가변 용량형 압축기 30 : 공급 통로

31 : 방출 통로 33 : 전자식 구동 장치

34 : 고정 코어 36 : 가동 코어

37 : 보조 부재 40 : 밸브 구멍

47 : 원통형 콘테이너 48 : 탄성 가압 부재

50 : 상대 탄성 가압 부재 65 : 벨로우즈

121 : 제어 압력 챔버 131 : 흡입 챔버

132 : 배출 챔버 371 : 밸브 본체

471 : 저부 벽

Claims

클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 (electromagnetic) 용량 제어 밸브로서, 이 밸브의 용량은 제어 압력 챔버 (121) 내의 압력에 따라 제어되며, 압축기 (10) 는 배출 압력 영역 (132) 내의 냉매를 제어 압력 챔버 (121) 에 공급하는 공급 통로 (30), 및 제어 압력 챔버 (121) 내의 냉매를 흡입 압력 영역 (131) 로 방출하는 방출 통로 (31) 를 구비하는, 클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브에 있어서,

공급 통로 (30) 의 일부를 형성하는 밸브 구멍 (40) 을 개폐할 수 있는 밸브 본체 (371),

밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체 (371) 를 구동할 수 있는 전자식 구동 장치 (33),

밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치를 향해 밸브 본체 (371) 를 탄성 가압할 수 있는 탄성 가압 부재 (48), 및

탄성 가압 부재 (48) 의 탄성 가압력에 대항하여 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치에서 멀어지는 방향으로 밸브 본체 (371) 를 탄성 가압할 수 있는 상대 탄성 가압 부재 (50) 를 포함하며,

전류가 전자식 구동 장치 (33) 에 공급되지 않는 상태에서, 밸브 본체 (371) 는 탄성 가압 부재 (48) 의 탄성 가압력에 대항해 밸브 구멍 (40) 을 폐쇄하는 위치에서 멀어지게 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 클러치리스 가변 용량형 압축 기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브.
제 1 항에 있어서,

전자식 구동 장치 (33) 는 가동 코어 (36) 및 고정 코어 (34) 를 가지며, 보조 부재 (37) 가 밸브 본체 (371) 와 일체로 형성되거나, 밸브 본체 (371) 와 일체로 움직일 수 있도록 밸브 본체 (371) 에 연결되며, 탄성 가압 부재 (48) 는 가동 코어 (36) 또는 보조 부재 (37) 에 접촉하며, 가동 코어 (36) 로부터 고정 코어 (34) 를 향하는 방향으로 보조 부재 (37) 를 가압하는 것을 특징으로 하는 클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브.
제 2 항에 있어서,

가동 코어 (36) 는 저부 벽 (471) 을 갖는 원통형 콘테이너 (47) 에 수용되며, 탄성 가압 부재 (48) 는 가동 코어 (36) 에 접촉하도록 콘테이너 (47) 의 저부 벽 (471) 과 가동 코어 (36) 사이에 제공되는 스프링 부재인 것을 특징으로 하는 클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브.
제 2 항에 있어서,

탄성 가압 부재 (48) 는 보조 부재 (37) 와 접촉하는 벨로우즈 (65) 인 것을 특징으로 하는 클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상대 탄성 가압 부재 (50) 는 전자식 구동 장치 (33) 의 구동력에 대항하여 작동하는 스프링 부재인 것을 특징으로 하는 클러치리스 가변 용량형 압축기 (10) 의 전자식 용량 제어 밸브.