KR101319565B1

KR101319565B1 - 용량 제어밸브

Info

Publication number: KR101319565B1
Application number: KR1020127013039A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 후타쿠치; 료수케 쵸; 코헤이 후쿠도메
Original assignee: 이구루코교 가부시기가이샤
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2013-10-23
Also published as: CN102792025A; JP5557901B2; WO2011114841A1; KR20120112404A; US8651826B2; CN102792025B; EP2549106A1; EP2549106A4; EP2549106B1; JPWO2011114841A1; US20120198992A1

Abstract

본 발명은 용량 가변형 압축기의 기동시에서의 제어실의 액체 냉매의 배출 기능을 높이면서 동시에 제어시에서의 사판의 제어 속도를 향상시킬 수 있는 용량 제어 밸브를 제공한다. 본 발명에 따르면 감압체의 신축 방향의 자유단에 마련되어 고리모양의 시트면을 가지는 어댑터와, 어댑터 내에 이동 가능하게 설치된 액체 냉매 배출용 밸브체를 구비하고, 어댑터의 제 3 밸브부와의 결합부에 슬릿을, 또한 기저부 측에 액체 냉매 배출용 밸브체의 저면에 제어실 압력을 작용시키는 도입홀을 마련하며, 그리고 액체 냉매 배출용 밸브체를 제 3 밸브부와의 사이에서 개방할 수 있는 방향으로 힘을 가하는 가압수단을 설치하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

용량 제어밸브 {VOLUME CONTROL VALVE}

본 발명은 작동 유체의 용량 또는 압력을 가변 제어하는 용량 제어 밸브에 관한 것으로 특히 자동차 등의 공조 시스템에 이용되는 용량 가변형 압축기 등의 토출량을 압력 부하에 따라 제어하는 용량 제어 밸브에 관한 것이다.

자동차 등의 공조 시스템에 이용되는 사판(斜板,swash plate)식 용량 가변형 압축기는 엔진의 회전력에 의해 회전 구동되는 회전축, 회전축에 대해서 경사 각도를 바꿀 수 있게 연결된 사판, 사판에 연결된 압축용의 피스톤 등을 구비하여, 사판의 경사각도를 변화시킴에 따라 피스톤의 스트로크를 변화시켜서 냉매 가스의 토출량을 제어하는 것이다.

이 사판의 경사각도는 냉매 가스를 흡입하는 흡입실(吸入室)의 흡입 압력, 피스톤에 의해 가압된 냉매 가스를 토출하는 토출실의 토출 압력, 사판을 수용한 제어실(크랭크실)의 제어실 압력을 이용하면서, 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브를 이용하여 제어실 내의 압력을 적당하게 제어하여 피스톤의 양면에 작용하는 압력의 밸런스 상태를 조정함으로써 연속적으로 변화시킬 수 있도록 이루어져 있다.

이러한 용량 제어 밸브로서는 도 8에서와 같이 토출실과 제어실을 연통시키는 토출측 통로(73,77), 토출측 통로 도중에 형성된 제 1 밸브실(82), 흡입실과 제어실을 연통시키는 흡입측 통로(71,72), 흡입측 통로 도중에 형성된 제 2 밸브실(작동실)(83), 제 1 밸브실(82) 내에 배치되어서 토출측 통로(73,77)를 개폐하는 제 1 밸브부(76)와, 제 2 밸브실(83) 내에 배치되어서 흡입측 통로(71,72)를 개폐하는 제 2 밸브부(75)가 일체적으로 왕복 움직이는 것과 동시에 서로 역방향으로 개폐 동작을 행하도록 형성된 밸브체(81), 흡입측 통로(71,72) 도중에서 제어실 쪽으로 형성된 제 3 밸브실(용량실)(84), 제 3 밸브실 내에 배치되어 신장(팽창)되는 방향으로 가압력(urging force)을 미치게 하면서 동시에 주위의 압력 증가에 따라 수축하는 감압체(感壓體, pressure sensitive body)(벨로우즈)(78), 감압체의 신축 방향의 자유단(自由端, free end)에 설치되어 고리모양(ring-shaped)의 시트면(seat surface)을 가지는 밸브 시트체(계합부)(80), 제 3 밸브실(84)에서 밸브체(81)와 일체적으로 이동하면서 밸브 시트체(80)와의 결합 및 이탈에 의해 흡입측 통로를 개폐할 수 있는 제 3 밸브부(밸브 열림 연결부)(79), 밸브체(81)에 전자 구동력을 미치는 솔레노이드(S) 등을 구비한 것이 알려져 있다(이하, 「종래기술 1」이라 한다. 예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그리고, 이 용량 제어 밸브(70)에서는 용량 제어시에 용량 가변형 압축기에 클러치 기구를 설치하지 않아도 제어실 압력을 변경할 필요가 생겼을 경우에는 토출실과 제어실을 연통시켜서 제어실 내의 압력(제어실 압력)(Pc)을 조정할 수 있도록 한 것이다. 또, 용량 가변형 압축기가 정지상태에서 제어실 압력(Pc)이 상승했을 경우에는 제 3 밸브부(밸브 열림 연결부)(79)를 밸브시트체(係合部)(80)로부터 이탈시켜서 흡입측 통로를 개방하여 흡입실과 제어실을 연통시키는 구성으로 이루어져 있다.

그런데, 사판식 용량 가변형 압축기를 정지하여 장시간 방치한 뒤에 기동(起動)시키고자 했을 경우, 제어실(크랭크실)에는 액체 냉매(방치중에 냉각되어 냉매 가스가 액화된 것)가 모이기 때문에 이 액체 냉매를 배출하지 않는 한 냉매 가스를 압축해서 설정된 대로 토출량을 확보할 수 없다.

기동 직후부터 원하는 용량 제어를 행하려면 제어실(크랭크실)의 액체 냉매를 가능한 한 재빠르게 배출시킬 필요가 있다.

종래기술 1의 용량제어밸브(70)에서는 우선 솔레노이드(S)가 오프로 되어 제2 밸브부(75)가 연통로(흡입측 통로)(71,72)를 폐색한 상태에서 용량 가변형 압축기가 장시간 정지상태로 방치되면, 용량 가변형 압축기의 제어실(크랭크실)에는 액체 냉매가 모인 상태가 되어 있다. 용량 가변형 압축기의 정지시간이 긴 경우에는 용량 가변형 압축기의 내부는 균압 상태가 되고, 제어실 압력(Pc)은 용량 가변형 압축기의 구동시에서의 제어실 압력(Pc) 및 흡입압(Ps)보다 훨씬 더 높은 상태가 된다.

이러한 상태에서 솔레노이드(S)가 온이 되어서 밸브체(81)가 기동되기 시작하면, 제 1 밸브부(76)가 닫히는 방향으로 이동하면서 동시에 제 2 밸브부(75)가 열리는 방향으로 이동하면서 용량 가변형 압축기의 제어실의 액체 냉매가 배출된다. 그리고, 제어실 압력(Pc)이 감압체(78)를 수축시켜서 제 3 밸브부(79)를 밸브시트체(80)로부터 이탈시켜 개방시킨다. 그때, 제 2 밸브부(75)가 열려서 연통로(흡입측 통로)(72,71)를 개방한 상태에 있기 때문에 제어실 내의 액체 냉매가 연통로(흡입측 통로)(74,72,71)로부터 용량 가변형 압축기의 흡입실로 배출된다. 그리고, 제어실 압력(Pc)이 소정 레벨 이하가 되면 감압체(78)는 탄성 복귀되어 신장하고, 밸브시트체(80)는 제 3 밸브부(79)와 결합해서 닫혀 연통로(흡입측 통로)(74,72,71)를 폐색하도록 이루어져 있다.

그러나, 종래기술 1에서는 감압체(78)를 수축시켜서 제 3 밸브부(79)를 밸브 시트체(80)로부터 이탈시켜서 열리게 하는 구조이기 때문에 밸브 열림의 스트로크를 크게 하려면 감압체(78)의 길이를 길게 해야 하는 등의 문제가 있어서 밸브 열림의 스트로크를 크게 하는 것이 곤란하였다. 즉, 종래기술 1의 용량 제어 밸브는 제 3 밸브부(79)를 개방할 수 있는 구조가 아닌 이전의 용량 제어 밸브(제어실과 흡입실을 직접 연통하는 고정 오리피스만을 통해서 배출하는 용량 제어 밸브)보다는 빨리 액체 냉매를 배출할 수 있지만 그 배출 능력에 대해서는 한계가 있었다.

따라서, 도 9에서 나태는 바와 같이 제 3 밸브부(79)의 측면에 보조 연통로 (85)를 마련한 것이 본 출원인에 의해 제안되고 있다(이하, 「종래기술 2」이라 한다. 예를 들면, 특허문헌 2 참조).

종래기술 2의 것은, 액체 냉매의 배출을 앞당기는 것과, 최대 용량시의 방압을 효율적으로 할 수는 있지만, 운전중에 항상 제어실(크랭크실)과 흡입실이 연통된 상태가 되기 때문에 제어실(크랭크실)에서 흡입실로의 흐름이 발생되어 용량 가변형 압축기의 제어시에 사판의 제어 속도에 대하여 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.

도 6은 상기한 종래기술 1, 종래기술 2 및 본 발명에서의 제어실과 흡입실을 직접 연통하는 고정 오리피스(이하, 그냥 「고정 오리피스」라고 한다.) 및 제 3 밸브부와 밸브시트체와의 개구부 및 보조 연통로에 의해 형성되는 연통로(흡입측 통로(74,72,71))의 개구면적을 설명한 설명도이다.

여기에서는 특별히 종래기술 1 및 종래기술 2에 대해서 설명하겠는데, 설명의 형편상, 고정 오리피스의 개구 면적을 s1, 제 3 밸브부(79)와 밸브시트체(80)와의 개구 면적을 s2, 보조 연통로(85)의 개구 면적을 s3로 한다.

종래기술 1에서는 액체 냉매 배출시의 개구 면적은 s1＋s2이며, 또한 최대 용량 운전시, 통상 제어시 및 최소 용량 운전시(이하, 이것들을 총칭해서 「제어시」라고 하는 경우가 있다.)의 개구 면적은 s1이다.

이에 대하여 종래기술 2는, 액체 냉매 배출시의 개구 면적을 크게 하는 것을 목적으로 하여 보조 연통로(85)를 설치함으로써 액체 냉매 배출시의 개구 면적은 s1＋s2＋s3로 커진다. 그러나, 보조 연통로(85)는 운전시에는 항상 개구되어 있기 때문에 통상 제어시의 개구 면적도 s1＋s3로 커진다. 통상 제어시의 개구 면적이 커지면, 흡입압력(Ps)의 변화에 대한 제어실 압력(Pc)의 변화가 둔해져 통상 제어시에서의 사판의 제어속도가 저하되는 문제가 있다. 이 때문에 종래기술 2에서는 종래기술 1에 비하여 액체 냉매 배출시의 개구면적 s1＋s2＋s3를 크게 하면서 동시에 고정 오리피스의 개구면적 s1을 작게 함으로써 통상 제어시의 개구면적 s1＋s3의 증대를 방지한 것이다.

국제공개 제2006/090760호 팜플렛 국제공개 제2007/119380호 팜플렛

상기 종래기술 2에서는 통상 제어시의 개구면적 s1＋s3의 증대를 방지하고 있지만, 도 6에서 나타내는 바와 같이 종래기술 2의 통상 운전시의 개구 면적은 종래기술 1보다 커지기 때문에 도 7의 파선으로 나타내는 바와 같이 흡입 압력(Ps)의 변화에 대한 제어실 압력(Pc)의 변화가 종래기술 1보다 둔해지는 것은 피할 수 없으며 제어시에서의 사판의 제어 속도가 저하되는 문제를 해소할 수 없었다.

본 발명은 상기 종래기술 1 및 2가 가지는 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로 용량 가변형 압축기의 기동시에서의 제어실의 액체 냉매의 배출기능(도 6의 종래기술 2의 액체 냉매 배출시의 개구면적) 및 최대 용량시의 방압효율(도 6의 종래기술 2의 최대 용량시의 개구면적)을 높은 상태로 유지하면서 동시에 통상 제어시(최대 용량 운전시와 최소 용량 운전시 사이) 및 최소 용량 운전시에서의 사판의 제어 속도(도 6의 종래기술 2의 통상 제어시의 개구면적)의 향상을 도모할 수 있는 용량 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 용량 제어 밸브는, 첫째로, 유체를 토출하는 토출실과 유체의 토출량을 제어하는 제어실을 연통시키는 토출측 통로와,

상기 토출측 통로 도중에 형성된 제 1 밸브실과,

유체를 흡입하는 흡입실과 상기 제어실을 연통시키는 흡입측 통로와,

상기 흡입측 통로 도중에 형성된 제 2 밸브실과,

상기 제 1 밸브실에서 상기 토출측 통로를 개폐하는 제 1 밸브부 및 상기 제 2 밸브실에서 상기 흡입측 통로를 개폐하는 제 2 밸브부를 일체적으로 가져 그 왕복 움직임에 의해 서로 역방향의 개폐 동작을 수행하는 밸브체와,

상기 흡입측 통로 도중에서 상기 제 2 밸브실보다 상기 제어실 쪽에 형성된 제 3 밸브실과,

상기 제 3 밸브실 내에 배치되어서 그 신장에 의해 상기 제 1 밸브부를 개방시키는 방향으로 가압력을 미치게 하면서 동시에 주위의 압력 증가에 따라 수축하는 감압체와,

상기 감압체의 신축방향의 자유단에 설치되어 고리모양(ring-shaped)의 시트면(seat surface)을 가지는 어댑터와,

어댑터 내에 이동 가능하게 설치된 액체 냉매 배출용 밸브체(liquid refrigerant discharge valve body)와,

상기 제 3 밸브실에서 상기 밸브체와 일체적으로 이동하면서 동시에 상기 어댑터의 시트면 및 액체 냉매 배출용 밸브와의 결합 및 이탈에 의해 상기 흡입측 통로를 개폐하는 고리모양의 결합면을 가지는 제 3 밸브부와,

상기 밸브체에 대해서 상기 제 1 밸브부를 폐쇄시키는 방향으로 전자 구동력을 미치는 솔레노이드를 구비하며,

상기 어댑터의 제 3 밸브부와의 계합부에 슬릿을, 또, 기저부 측에 상기 액체 냉매 배출용 밸브체의 저면에 제어실 압력을 작용시키는 도입 홀을 설치하고, 그리고 상기 액체 냉매 배출용 밸브체를 제 3 밸브부와의 사이에서 밸브 열림 방향으로 힘을 가하는 가압수단(urging means)을 마련하는 것을 특징으로 하고 있다.

제1의 특징에 의해, 용량 가변형 압축기의 기동시에서의 제어실의 액체 냉매의 배출 기능 및 최대 용량시의 방압 효율을 높은 상태로 유지하면서 통상 제어시 및 최소 용량 운전시의 사판의 제어 속도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 용량 제어 밸브는, 둘째로, 제1의 특징에 있어서 액체 냉매배출용 밸브체의 제 3 밸브부와의 접촉면을 테이퍼 형태로 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

제2의 특징에 의해 액체 냉매 배출용 밸브체와 제 3 밸브부 사이의 씰 지름을 조정하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 용량 제어 밸브는, 셋째로, 제 1 또는 제 2의 특징에 있어서 액체 냉매 배출용 밸브체의 외주에 Y링을 장착하고, 어댑터 내면과의 사이를 씰링하는 것을 특징으로 하고 있다.

제3의 특징에 의해 제어실 압력(Pc)과 흡입실 압력(Ps)의 차압의 효과를 최대한으로 이용하는 것이 가능해진다.

본 발명은 아래와 같은 우수한 효과를 갖는다.

(1)감압체의 신축방향의 자유단에 설치되어서 고리모양의 시트면을 가지는 어댑터와, 어댑터 내에 이동가능하게 설치된 액체 냉매 배출용 밸브체를 구비하며, 어댑터의 제 3 밸브부와의 결합부에 슬릿을, 또, 기저부 측에 액체 냉매 배출용 밸브체의 저면에 제어실 압력을 작용시키는 도입홀(introduction hole)을 마련하고, 그리고 액체 냉매 배출용 밸브체를 제 3 밸브부와의 사이에서 밸브 열림 방향으로 힘을 가하는 가압수단을 마련함으로써, 용량 가변형 압축기의 기동시에서의 제어실의 액체 냉매의 배출 기능 및 최대 용량시의 방압 효율을 높은 상태로 유지하면서 동시에 통상 제어시 및 최소 용량 운전시에 있어서의 사판의 제어 속도의 향상을 도모할 수 있다.

(2)액체 냉매 배출용 밸브체의 제 3 밸브부와의 접촉면을 테이퍼 형태에 형성함에 따라 액체 냉매 배출용 밸브체와 제 3 밸브부 사이의 씰 지름을 조정하는 것이 가능해진다.

(3)액체 냉매 배출용 밸브체의 외주에 Y링을 장착하고, 어댑터 내면과의 사이를 씰링함으로써, 제어실 압력(Pc)과 흡입실 압력(Ps)의 차압의 효과를 최대한으로 이용하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명과 관련된 용량 제어 밸브를 구비한 사판식 용량 가변형 압축기를 나타내는 개략 구성도이고,
도 2는 본 발명과 관련된 용량 제어 밸브의 일 실시형태를 나타내는 정면 단면도이고,
도 3은 용량 제어 밸브의 요부를 확대한 부분 확대 단면도로서, (a)는 제어실의 압력에 의해 감압체가 수축해서 제 3 밸브부와 어댑터가 열리면서 동시에 액체 냉매 배출 밸브체도 열린 상태를, (b)는 감압체가 신장되어 제 3 밸브부와 어댑터가 닫혀 있지만, 액체 냉매 배출 밸브체는 열림 상태를, 또 (c)는 감압체가 신장되어 제 3 밸브부와 어댑터가 닫히면서 동시에 액체 냉매 배출 밸브체도 닫힌 상태를 나타낸 것이며,
도 4는 용량 제어 밸브의 다른 실시형태의 요부 확대 단면도이고,
도 5는 용량 제어 밸브의 다른 실시형태의 요부 확대 단면도이고,
도 6은 종래기술 1, 종래기술 2 및 본 발명에서의 제어실과 고정 오리피스 및 연통로(흡입측 통로)의 개구면적을 설명한 설명도이고,
도 7은 종래기술 1, 종래기술 2 및 본 발명에서의 흡입 압력(Ps)의 변동에 따른 제어실 압력(Pc)의 응답성을 설명한 도면이고,
도 8은 종래기술 1의 용량 제어 밸브를 나타내는 정면 단면도이고,
도 9는 종래기술 2의 용량 제어 밸브를 나타내는 요부 단면도이다.

본 발명과 관련된 용량 제어 밸브를 실시하기 위한 형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되어 해석되어서는 안 되며 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한 당업자의 지식을 근거로 여러 가지의 변경, 수정, 개량을 더할 수 있는 것이다.

이 사판식 용량 가변형 압축기(M)는 도 1에서와 같이 토출실(11), 제어실(크랭크실로도 칭함)(12), 흡입실(13), 복수의 실린더(14), 실린더(14)와 토출실(11)을 연통시켜 토출밸브(11a)에 의해 개폐되는 포트(11b), 실린더(14)와 흡입실(13)을 연통시켜 흡입밸브(13a)에 의해 개폐되는 포트(13b), 외부의 냉각 회로에 접속되는 토출포트(11c) 및 흡입포트(13c), 토출실(11)과 제어실(12)을 연통시키는 토출측 통로로서의 연통로(15), 전술된 토출측 통로로서의 역할 및 제어실(12)과 흡입실(13)을 연통시키는 흡입측 통로로서의 역할을 겸하는 연통로(16), 흡입측 통로로서의 연통로(17) 등을 획정하는 케이싱(10), 제어실(크랭크실)(12) 내에서 외부로 돌출하여 회동 자유롭게 설치된 회전축(20), 회전축(20)과 일체적으로 회전하면서 동시에 회전축(20)에 대해서 경사 각도를 바꿀 수 있게 연결된 사판(21), 각각의 실린더(14) 내에 왕복 움직임이 자유롭게 결합(嵌合)된 복수의 피스톤(22), 사판(21)과 각각의 피스톤(22)을 연결하는 복수의 연결부재(23), 회전축 (20)에 장착된 피동풀리(24), 케이싱(10)에 조립된 본 발명의 용량 제어 밸브(V) 등을 구비하고 있다.

또, 사판식 용량 가변형 압축기(M)에는 제어실(크랭크실)(12)과 흡입실(13)을 직접 연통하는 연통로(18)가 설치되어 있으며, 그 연통로(18)에는 고정 오리피스(19)가 마련되어 있다.

게다가 이 사판식 용량 가변형 압축기(M)에는 토출포트(11c) 및 흡입포트 (13c)에 대해서 냉각 회로가 접속되고, 이 냉각회로에는 콘덴서(응축기)(25), 팽창밸브(26), 에바포레이터(증발기)(27)가 순차적으로 배열되어 설치되어 있다.

용량 제어 밸브(V)는 도 2에서와 같이 금속재료 또는 수지재료에 의해 형성된 보디(30), 보디(30) 내에 왕복 움직임이 자유롭게 배치된 밸브체(40), 밸브체 (40)를 한 방향으로 힘을 가하는 감압체(50), 보디(30)에 접속되어서 밸브체(40)에 전자 구동력을 주는 솔레노이드(60) 등을 구비하고 있다.

보디(30)는 토출측 통로로서 기능하는 연통로(31,32,33), 후술하는 밸브체 (40)의 연통로(44)와 함께 흡입측 통로로서 기능하는 연통로(33,34), 토출측 통로 도중에 형성된 제 1 밸브실(35), 흡입측 통로 도중에 형성된 제 2 밸브실(36), 밸브체(40)를 가이드하는 가이드통로(37), 토출측 통로 및 흡입측 통로의 제어실(12) 쪽에 형성된 제 3 밸브실(38) 등을 구비하고 있다. 또한, 보디(30)에는 제 3 밸브실(38)을 획정하면서 동시에 보디(30)의 일부를 구성하는 폐색부재(39)가 나사 결합에 의해 장착되어 있다.

즉, 연통로(33) 및 제 3 밸브실(38)은 토출측 통로 및 흡입측 통로의 일부를 겸하도록 형성되고, 연통로(32)는 제 1 밸브실(35)과 제 3 밸브실(38)을 연통시키면서 동시에 밸브체(40)를 삽입 통과시키는(유체가 흐르는 틈새를 확보하면서 밸브 체(40)를 통하게 한다) 밸브 홀을 형성하고 있다. 덧붙여 연통로(31,33,34)는 각각 둘레방향으로 방사형태로 배열해서 복수(예를 들면, 90도의 간격을 두어 4개) 형성되어 있다.

그리고, 제 1 밸브실(35)에 있어서 연통로(밸브 홀)(32)의 가장자리 부분에는 후술되는 밸브체(40)의 제 1 밸브부(41)가 착좌하는 씨트면(35a)이 형성되고, 또 제 2 밸브실(36)에 있어서 후술되는 고정 철심(64)의 단부에는 후술되는 밸브체(40)의 제 2 밸브부(42)가 착좌하는 시트면(36a)이 형성되어 있다.

밸브체(40)는 대략 원통 형태로 형성되어 일단 측에 제 1 밸브부(41), 타단 측에 제 2 밸브부(42), 제 1 밸브부(41)를 사이에 두고 제 2 밸브부(42)와 반대 측에 나중에 장착하여 연결된 제 3 밸브부(43), 그 축선 방향에서 제 2 밸브부(42)에서 제 3 밸브부(43)까지 관통하여 흡입측 통로로서 기능하는 연통로(44) 등을 구비하고 있다.

제 3 밸브부(43)는 제 1 밸브실(35)에서 제 3 밸브실(38)을 향해 지름이 줄어드는 상태에서 끝이 퍼지는 모양으로 형성되어 연통로(밸브 홀)(32)를 삽입 통과하면서 동시에 그 외주연에 있어서 후술되는 어댑터(53)와 마주 향하는 고리 모양의 결합면(43a)을 구비하고 있다(도 3 참조).

여기서, 제 3 밸브부(43)의 어댑터(53)와의 결합면(43a)은 도 3에서와 같이 외향으로 볼록한 모양을 이루면서 동시에 곡률 반경(R)을 이루는 구면(球面) 형태로 형성되며 후술되는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)와의 계합면인 단면(端面)(47)은 평면형태로 형성되어 있다.

도 2에 있어서, 감압체(50)는 벨로우즈(51) 및 어댑터(53) 등을 구비하고 있다. 벨로우즈(51)는 그 일단이 폐색부재(39)에 고정되고, 그 타단(자유단)에 어댑터(53)를 유지하고 있다.

어댑터(53)는 도 2 및 3에서와 같이 제 3 밸브부(43)에 선단이 결합하는 단면(斷面)이 대략 ㄷ자 형상을 한 중공의 원통형부(53a)와 벨로우즈(51) 내로 팽출되는 팽출부를 가지며, 중공 원통형부(53a)의 선단에 제 3 밸브부(43)의 계합면(43a)과 대향해서 결합(계합) 및 이탈하는 고리모양의 시트면(53b)을 구비하고 있다. 그리고, 중공 원통형부(53a)의 시트면(53b)은 중심각(α)을 이루는 테이퍼 면 형태로 형성되어 있다(도 3(c) 참조).

즉, 감압체(50)는 제 3 밸브실(38) 내에 배치되어서 그 신장(팽창)에 의해 제 1 밸브부(41)를 열림 방향으로 힘을 가하도록 하면서 동시에 주위(제3 밸브실(38) 및 밸브체(40)의 연통로(44) 내)의 압력 증가에 따라 수축하여 제 1 밸브부(41)에 미치는 가압력을 약하게 하도록 작동한다.

도 3은 용량 제어 밸브의 요부를 확대한 부분 확대 단면도로서, (a)는 제어실의 압력에 의해 감압체(50)가 수축해서 제 3 밸브부(43)와 어댑터가 열리면서 동시에 액체 냉매 배출 밸브체(48)도 개방한 상태를, (b)는 감압체(50)가 신장 되어서 제 3 밸브부(43)와 어댑터(53)가 닫혀 있지만, 액체 냉매 배출 밸브체 (48)는 열린 상태를, 또 (c)는 감압체(50)가 신장되어 제 3 밸브부(43)와 어댑터(53)가 닫히면서 동시에 액체 냉매 배출 밸브체(48)도 닫힌 상태를 나타낸 것이다.

도 3의 (a) (b) (c)에서 나타내는 바와 같이 어댑터(53)의 중공(中空) 원통형부(圓筒形部)(53a) 내에는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)가 축방향으로 자유로이 슬라이딩 이동하면서 결합하도록 설치되고, 또 어댑터(53)의 중공 원통형부(53a)의 선단(제 3 밸브부 (43)과의 결합부)에는 축방향을 향해서 개구하는 개구면적(s4)의 슬릿(54)이, 게다가 그 기저부(53c) 측에는 제어실 압력 도입홀(55)이 마련되어 있다.

액체 냉매 배출용 밸브체(48)는 어댑터(53)의 중공 원통형부(53a) 내면과 결합되는 원통부(48a)와 저부(48b)를 가지고, 저부(48b)의 중심에는 돌출부(48c)가 바깥쪽을 향해서 설치되어, 어댑터(53)의 기저부(53c)와 저부(48b) 사이에 공간을 형성하고 이 공간에 제어실 압력 도입홀(55)로부터의 제어실 압력(Pc)이 도입된다. 또, 액체 냉매 배출용 밸브체(48)는 제 3 밸브부(43)의 단면(47)과의 사이에 설치된 스프링(49)에 의해 원통부(48a) 선단의 접촉면(48d)이 제 3 밸브부(43)의 단면 (47)으로부터 멀어지는 방향으로 힘이 가해진다. 스프링(49)의 반발력은 Pc-Ps의 설정된 차압(Δp) 이상이 되면, 액체 냉매 배출용 밸브체(48)가 닫히는 크기로 설정되어 있다(즉, 밸브가 닫힐 때의 스프링(49)의 반발력＜ΔP로 설정되어 있다.). 또, 본 예에서는 원통부(48a)의 선단면(48d)은 중심축 방향과 직교하는 평면 형상을 하고 있으며, 제 3 밸브부(43)의 단면(47)과 평행하게 이루어져 있다. 게다가, 액체 냉매 배출용 밸브체(48)가 최대한 열린 상태에서는 어댑터(53)의 슬릿(54)은 완전 열림 상태가 된다.

도 6에서와 같이 본 실시의 형태(본 발명)의 고정 오리피스(19)는 종래기술 2의 고정 오리피스의 개구면적(s1)과 같게 설정되고, 또 슬릿의 면적(s4)은 종래 기술 2의 보조 연통로의 개구면적(s3)과 같게 설정되어 있다. 게다가 제 3 밸브부 (43)와 어댑터(53)의 개구 면적은 종래기술 2의 것과 같은 (s2)로 설정되어 있다.

따라서, 본 실시의 형태에서는 액체 냉매 배출시의 개구 면적은 종래기술 2의 개구 면적과 같은 s1＋s2＋s4이며, 또 최대 용량 운전시(제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)이 거의 같다)의 개구 면적은 액체 냉매 배출 밸브체(48)가 열린 상태가 되기 때문에 종래기술 2의 개구 면적과 같은 s1＋s4이다.

그렇지만, 본 실시의 형태에서는 통상 제어시의 개구 면적은 도 6에서와 같이 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압이 ΔP에 가까워지면 액체 냉매 배출 용 밸브체(48)가 닫힘 방향으로 작동하여, 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압과 스프링(49)의 반발력이 균형이 잡힌 상태에서의 슬릿의 개구 면적에 고정 오리피스의 면적(s1)을 더한 면적이 된다(도 3(b)). 그 때문에, 도 6에서와 같이 Pc-Ps의 차압이 ΔP에 가까워짐에 따라 통상적인 제어시의 개구 면적이 작아진다. 그리고나서 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압이 ΔP를 웃돌면, 액체 냉매 배출용 밸브체(48)는 완전히 닫힘 상태가 된다(도 3(c)). 또, 최소 용량 운전시의 개구 면적은 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압이 ΔP를 큰 폭으로 웃돌기 때문에 액체 냉매 배출용 밸브체(48)는 완전히 닫힌 상태가 되어 고정 오리피스의 개구 면적이 된다.

이와 같이 본 실시의 형태에 따르면 액체 냉매 배출시의 개구 면적은 종래 기술 2와 마찬가지로 크게 해서 기동시에서의 제어실의 액체 냉매의 배출 기능 및 최대 용량시의 방압 효율을 높은 상태로 유지하면서 동시에 통상 제어시 및 최소 용량 운전시의 개구 면적은 고정 오리피스의 개구 면적까지 작게 할 수 있어서 도 7의 실선으로 나타내는 것과 같이 흡입 압력(Ps)의 변화에 대한 제어실 압력(Pc)의 응답성이 예민해져 통상 제어시 및 최소 용량 운전시에서의 사판의 제어 속도의 향상을 도모할 수 있는 것이다. 또한, 본 실시의 형태에서는 고정 오리피스 개구 면적을 종래기술 2의 고정 오리피스 개구 면적과, 또 슬릿의 개구 면적을 보조 연통로의 개구 면적과 같게 했지만, 고정 오리피스의 지름(개구 면적) 및 슬릿 개구 면적을 크게 하거나 작게 하거나 하는 것으로 액체 냉매 배출 기능 및 통상 제어시의 기능을 적당하게 변경할 수 있다.

솔레노이드(60)는 도 2에서와 같이 보디(30)에 연결되는 케이싱(62), 일단부가 닫힌 슬리브(63), 케이싱(62) 및 슬리브(63)의 안쪽에 배치된 원통형의 고정 철심(64), 고정 철심(64)의 내측에 있어서 왕복 움직임이 자유롭고 또한 그 선단이 밸브체(40)에 연결되어서 연통로(44)를 형성하는 구동로드(65), 구동로드(65)의 타단 측에 고정 장착된 가동철심(66), 제 1 밸브부(41)를 개방시키는 방향으로 가동철심(66)에 힘을 가하는 코일스프링(67), 슬리브(63)의 외측에 보빈을 통해서 감아진 여자(勵磁)용 코일(68) 등을 구비한다.

상기 구성에 있어서, 코일(68)이 비통전(非通電)상태에서는 감압체(50) 및 코일 스프링(67)의 가압력에 의해 밸브체(40)는 도 2중 위쪽으로 이동해서 제 1 밸브부(41)가 시트면(35a)으로부터 멀어져서 연통로(토출측 통로)(31,32)를 개방하면서 동시에 제 2 밸브부(42)가 시트면(36a)에 착좌해서 연통로(흡입측 통로)(34,44)를 폐색한다.

연통로(흡입측 통로)(34,44)를 폐색한 상태에서 용량 가변형 압축기가 장시간 정지상태로 방치되면, 용량 가변형 압축기의 제어실(크랭크실)(12)에는 액체 냉매가 모여진 상태가 되고 용량 가변형 압축기의 내부는 균일압이 되며, 제어실 압력(Pc)은 용량 가변형 압축기의 구동시에서의 제어실 압력(Pc) 및 흡입압(Ps)보다 훨씬 더 높은 상태가 되어 있다.

한편, 코일(68)이 소정 전류 값(I) 이상으로 통전되면, 감압체(50) 및 코일 스프링(67)의 가압력과 반대 방향으로 작용하는 솔레노이드(60)의 전자 구동력(부 세력)에 의해 밸브체(40)는 도 2중 하측으로 이동하여 제 1 밸브부(41)가 시트면(35a)에 착좌해서 연통로(토출측 통로)(31,32)를 폐색하면서 동시에 제 2 밸브부 (42)가 시트면(36a)으로부터 멀어져 연통로(흡입측 통로)(34,44)를 개방한다. 이 기동 직후에 있어서 제어실 내의 액체 냉매가 배출되지만, 제어실 압력(Pc)이 소정 레벨 이상이어서 벨로우즈(51)가 수축하고, 도 3(a)에서와 같이 어댑터(53)가 제 3밸브부(43)로부터 이탈되면서 동시에 액체 냉매 배출용 밸브체(48)도 열려 있어서 흡입측 통로(33,44,34)를 개방한 상태가 되고, 제어실(12) 내에 모인 액체 냉매 등이 연통로(흡입측 통로)(33,44,34)를 경유해서 흡입실(13)로 배출된다. 이때, 액체 냉매 등의 배출 통로의 크기는 고정 오리피스(19)의 개구면적(s1)에 제 3 밸브부 (43)의 결합면(43a)과 어댑터(53)의 시트면(53)의 개구면적(s2) 및 어댑터(53)의 슬릿(54)의 면적(s4)을 더한 것이 되어 배출 통로 면적을 충분히 크게 할 수 있다.

제어실의 액체 냉매 등이 배출되어서 제어실 압력(Pc)이 소정 레벨 이하가 되면 벨로우즈(51)가 신장하고, 도 3(b)에서와 같이 제 3 밸브부(43)가 어댑터(53)의 시트면(53b)에 착좌한다. 이 상태에서는 제어실 압력(Pc)＞흡입 압력(Ps)으로서 Pc-Ps＜ΔP이기 때문에 액체 냉매 배출용 밸브체(48)가 닫히는 방향으로 작동하여 스프링(49)의 반발력이 점차 증대해서 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압이 ΔP를 웃돌면 도 3(c)에서와 같이 액체 냉매 배출 밸브체(48)는 제 3 밸브부(43)와 결합하여 밸브 닫힘 상태가 된다.

상기 구성에 있어서, 도 2에서와 같이 감압체(50)(의 벨로우즈(51))의 유효지름에서의 수압면적을 (Ab), 제 3 밸브부(43)의 씰 지름에서의 수압면적을 (Ar1), 제 1 밸브부(41)의 씰 지름에서의 수압면적을 (As), 제 2 밸브부(42)의 씰 지름에서의 수압면적을 (Ar2), 감압체(50)의 가압력을 (Fb), 코일스프링(67)의 가압력을 (Fs), 솔레노이드(60)의 전자구동력에 의한 가압력을 (Fsol), 토출실(11)의 토출 압력을 (Pd), 흡입실(13)의 흡입압력을 (Ps), 제어실(크랭크실)(12)의 제어실 압력을 (Pc)로 할 때, 밸브체(40)에 작용하는 힘의 균형 관계식은,

Pc·(Ab-Ar1)＋Pc·(Ar1-As)＋Ps·Ar1＋Ps·(Ar2-Ar1)＋Pd·(As-Ar2)=Fb＋Fs-Fsol가 된다.

그런데, 상기 구성에 있어서는 감압체(50)의 수압면적(Ab)과 제 3 밸브부(43)의 수압면적(Ar1)이 동일하게 형성되고 제 1 밸브부(41)의 수압면적(As)과 제 2 밸브부(42)의 수압면적(Ar2)이 동일하게 형성되며, 또한 제 3 밸브부(43)의 수압면적(Ar1)이 제 1 밸브부(41)의 수압면적(As)과 마찬가지로 형성되어 있다.

즉, 수압면적(Ab)=수압면적(Ar1)으로 함으로써 제 3 밸브실(38) 내에서 감압체(50)에 작용하는 제어실 압력(Pc)이 상쇄되어 그 영향을 방지할 수 있으며 제어실 압력(Pc)의 영향을 받지 않는 밸브체(40)의 동작이 가능해져 안정된 용량 제어를 수행할 수 있다.

또한, 수압면적(As)=수압면적(Ar2)으로 함으로써 밸브체(40)에 작용하는 토출 압력(Pd)이 상쇄되어서 그 영향을 방지할 수 있으며 토출 압력(Pd)의 영향을 받지 않는 밸브체(40)의 동작이 가능해져 안정된 용량 제어를 수행할 수 있다.

이어서 이 용량 제어 밸브(V)를 구비한 사판식 용량 가변형 압축기(M)가 자동차의 공조 시스템에 적용되었을 경우의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 엔진의 회전 구동력에 의해 전달벨트(미도시) 및 피동 풀리(24)를 통해서 회전축(20)이 회전하면, 회전축(20)과 일체가 되어 사판(21)이 회전한다. 사판(21)이 회전하면, 사판(21)의 경사 각도에 따른 스트로크로 피스톤(22)이 실린더 (14) 내를 왕복으로 움직여 흡입실(13)에서 실린더(14) 내로 흡입된 냉매 가스가 피스톤(22)에 의해 압축되어서 토출실(11)로 토출된다. 그리고, 토출된 냉매 가스는 콘덴서(25)로부터 팽창밸브(26)를 통해서 에바포레이터(27)에 공급되어 냉동 사이클을 실행하면서 흡입실(13)로 돌아오게 되어 있다.

여기서, 냉매 가스의 토출량은 피스톤(22)의 스트로크에 의해 결정되고, 피스톤(22)의 스트로크는 제어실(12) 내의 압력(제어실 압력(Pc))에 의해 제어되는 사판(21)의 경사 각도에 따라 결정된다.

피스톤(22)의 압축시, 피스톤(22)과 실린더(14) 사이의 클리어런스에서의 블로바이가스(blow-by gas)가 제어실(12)에 상시 흘러들어, 제어실(12)의 압력(Pc)을 상승시키려고 한다. 그러나, 고정 오리피스(19)가 설치되어 있어서 연통로(흡입측 통로)(33,44, 34)가 닫혀져 있을 때에도 제어실(12)에서 흡입실로 일정량의 방압이 이루어지기 때문에 최대 용량 운전시의 개구 면적은 큰 것이 바람직하다.

먼저, 솔레노이드(60)가 오프(off)가 되어 제 2 밸브부(42)가 연통로(흡입측 통로)(34,44)를 폐색 한 상태에서 용량 가변형 압축기가 장시간 정지상태로 방치되면, 제어실(12)에는 액체 냉매가 모인 상태가 되어 용량 가변형 압축기의 내부는 균일압이 되고, 제어실 압력(Pc)은 용량 가변형 압축기의 구동시에서의 제어실 압력(Pc) 및 흡입압(Ps)보다도 훨씬 더 높은 상태가 되어 있다.

이러한 상태에서 솔레노이드(60)가 온(on)이 되어 밸브체(40)가 기동하기 시작하면, 제 1 밸브부(41)가 닫히는 방향으로 이동하면서 동시에 제 2 밸브부(42)가 열리는 방향으로 이동한다. 이 기동 직후에 있어서 제어실 내의 액체 냉매가 배출되지만, 제어실 압력(Pc)이 소정 레벨 이상이기 때문에 벨로우즈(51)가 수축해서 도 3(a)에서와 같이 어댑터(53)가 제 3 밸브부(43)로부터 이탈하면서 동시에 액체 냉매 배출용 밸브체(48)도 개방되어 있기 때문에 흡입측 통로를 개방한 상태가 되고, 제어실(12) 내에 모인 액체 냉매 등이 연통로(흡입측 통로)(44,34)를 경유해서 흡입실(13)로 배출된다. 액체 냉매 배출 과정에 있어서 흡입 압력(Ps) 및 제어실 압력(Pc)도 저하되어 간다. 그리고, 제어실(12) 내의 액체 냉매의 배출이 종료되어 제어실 압력(Pc)이 소정 레벨 이하가 되면, 감압체(50)는 탄성 복귀하여 신장하고 도 3(b)에서와 같이 어댑터(53)는 제 3 밸브부(43)와 결합한다. 이 상태에서는 제어실압력(Pc)＞흡입압력(Ps)으로 Pc-Ps＜ΔP이기 때문에 액체 냉매 배출 밸브체(48)는 열림 상태가 된다.

이 배출 과정에 있어서, 제 3 밸브부(43)의 결합면(43a)이 곡율반경 R을 이루는 구면(球面) 형태로 형성되며, 밸브시트체(53)의 시트면(53a)이 중심각(α)을 이루는 테이퍼면 형태로 형성되어 있기 때문에 액체 냉매가 효율적으로 배출되어서 신속히 원하는 용량 제어로 이행할 수 있다.

이어서, 최대 토출량의 운전 상태에서는 솔레노이드(60)(코일(68))가 소정 전류 값(I)으로 통전되고, 가동 철심(66) 및 구동 로드(65)는 감압체(50) 및 코일 스프링(67)의 가압력에 대항해서 제 1 밸브부(41)가 시트면(35a)에 착좌해서 연통로(토출측 통로)(31,32)를 폐색하고, 제 2 밸브부(42)가 시트면(36a)으로부터 멀어져 연통로(흡입측 통로)(34,44)를 개방한 상태가 되는 위치로 밸브체(40)가 이동한다.

덧붙여 제어실 압력(Pc)은 소정 레벨 이하이기 때문에 감압체(50)는 탄성 복귀하여 신장하고, 어댑터(53)는 제 3 밸브부(43)와 결합해 있다.

그리고, 제어실(12) 내의 제어실 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)이 거의 같은, 즉 Pc-Ps＜ΔP가 되어, 도 3(b)에서와 같이 액체 냉매 배출용 밸브체(48)는 제 3 밸브부(43)의 단면(47) 사이에 설치된 스프링(49)의 가압력에 의해 원통부(48a) 선단의 접촉면(48d)이 제 3 밸브부(43)의 단면(47)으로부터 멀어져 밸브 열림 상태가 되고, 어댑터(53)의 슬릿(54)을 통해서 제어실(12) 내의 유체가 연통로(흡입측 통로) (33,44,34)를 거쳐 흡입실(13)로 배출된다. 이에 따라, 사판(21)의 경사각도는 가장 커지도록 신속하게 제어되어 피스톤(22)의 스트로크를 최대로 한다. 그 결과, 냉매 가스의 토출량은 최대가 된다.

또, 통상 제어시(최대 용량 운전과 최소 용량 운전 사이)에서는, 솔레노이드 (60)(코일(67))로의 통전의 크기를 적절하게 제어해서 전자 구동력(付勢力)을 변화시킨다. 즉, 전자 구동력으로 밸브체(40)의 위치를 적당히 조정하여 원하는 토출량이 되도록 제 1 밸브부(41)의 열림 양과 제 2 밸브부(42)의 열림 양이 제어된다. 이 상태에서는 흡입 압력(Ps)이 제어실 압력(Pc)보다 작고, (Pc)와 (Ps)의 차압이 ΔP에 가까워질수록 도 3(b)에서 나타내는 바와 같이 액체 냉매 배출용 밸브체(48)가 닫힘 방향으로 작동한다(도 6의 통상 제어시의 개구 면적이 감소한다). 그 후, (Pc)와 (Ps)의 차압이 ΔP를 웃돌면, 도 3(c)에서와 같이 액체 냉매 배출 밸브체(48)는 제 3 밸브부(43)와 결합하여 밸브 닫힘 상태가 된다.

또한, 최소 용량의 운전 상태에서는 솔레노이드(60)(코일(68))는 비통전되어서 가동 철심(66) 및 구동 로드(65)는 코일 스프링(67)의 가압력에 의해 후퇴해 휴지(休止) 위치에서 정지되면서 동시에 제 1 밸브부(41)가 시트면(35a)으로부터 멀어져 연통로(토출측 통로)(31,32)를 개방하고, 제 2 밸브부(42)가 시트면(36a)에 착좌해서 연통로(흡입측 통로)(34,44)를 폐색한 상태가 되는 위치로 밸브체(40)가 이동한다. 이에 따라, 토출 유체(토출압력(Pd))가 연통로(토출측 통로)(31,32,33)를 거쳐 제어실(12) 내로 공급된다. 그리고, 사판(21)의 경사각도는 가장 작아지도록 제어되어 피스톤(22)의 스트로크를 최소로 한다. 그 결과, 냉매 가스의 토출량은 최소가 된다. 이 상태에서는 제어실 압력(Pc)이 크고, 흡입 압력(Ps)이 작기 때문에, (Pc)와 (Ps)의 차압이 커서 액체 냉매 배출 밸브체(48)는 도 3(c)에서 나타내는 바와 같이 제 3 밸브부(43)와 결합해서 밸브 닫힘 상태가 된다.

상기와 같이 통상 제어시에 있어서는 연통로(33,44,34)의 개구 면적을 고정 오리피스의 면적과 거의 같은 면적까지 작게 할 수 있으며, 또한 최소 용량 운전시에 있어서는 연통로(33,44,34)를 차단할 수 있기 때문에 통상 제어시 및 최소 용량 운전시에서의 사판의 제어 속도를 크게 할 수 있다.

도 4는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)의 다른 실시의 형태를 나타낸 요부 단면도이다.

그리고, 도 4에서 도 3과 같은 부호의 부재는 도 3의 부재와 같으며 상세한 설명은 생략한다.

본 예에서는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)의 원통부(48a) 선단의 접촉면(48 d)이 외주측에서 내주측을 향하면서 낮은 테이퍼 형태로 형성되어 있다. 이 때문에, 접촉면(48d)과 제 3 밸브부(43)의 구면 형상의 결합면(43a)의 씰 지름을 조정하는 것이 가능해진다.

도 5는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)의 다른 실시 형태를 나타낸 요부 단면도이다.

그리고, 도 5에서 도 3과 같은 부호의 부재는 도 3의 부재와 같으며 상세한 설명은 생략한다.

본 예에서는 액체 냉매 배출용 밸브체(48)의 외주에 Y링(56)을 장착하는 구조로 하여 액체 냉매 배출용 밸브체(48)와 어댑터(53)의 중공 원통형부(53a) 내면과의 사이를 확실히 씰링함으로써 제어실 압력(Pc)과 흡입실 압력(Ps)의 차압의 효과를 최대한으로 이용하는 것이 가능해졌다. 또한 Y링(56)을 장착하기 위해 액체 냉매 배출용 밸브체(48)의 저부(48b)를 축방향으로 연장하고, Y링(56)이 장착되는 원주 홈을 마련하고 있다.　

10; 케이싱
11; 토출실
12; 제어실(크랭크실)
13; 흡입실
14; 실린더
15; 연통로
16; 연통로
17; 연통로
18; 연통로
19; 고정 오리피스
20; 회전축
21; 사판
22; 피스톤
23; 연결부재
24; 피동 풀리
25; 콘덴서(응축기)
26; 팽창밸브
27; 에바포레이터(증발기)
30; 보디
31,32; 연통로(토출측 통로)　
33; 연통로(제어실측 통로)
34; 연통로(흡입측 통로)
35; 제 1 밸브실
35a; 시트면(seat surface)　
36; 제 2 밸브실
36a; 시트면
37; 가이드 통로
38; 제 3 밸브실
39; 폐색(閉塞)부재
40; 밸브체
41; 제 1 밸브부
42; 제 2 밸브부
43; 제 3 밸브부
43a; 결합면(係合面)
44; 연통로
47; 제 3 밸브부의 단면(端面)
48; 액체 냉매 배출용 밸브체
48a; 원통부
48b; 저부(底部)
48c; 돌출부
48d; 접촉면
49; 스프링
50; 감압체
51; 벨로우즈
53; 어댑터
53a; 중공 원통형부
53b; 시트면
53c; 기저부　
54; 슬릿
55; 제어실 압력 도입홀
56; Y링
60; 솔레노이드
62; 케이싱
63; 슬리브
64; 고정 철심(鐵芯)
65; 구동 로드
66; 가동 철심(鐵芯)
67; 코일 스프링
68; 여자(勵磁)용 코일
M; 사판식 용량 가변형 압축기
V; 용량 제어 밸브
Pd; 토출 압력
Ps; 흡입 압력
Pc; 제어실 압력
Ab; 감압체의 수압면적
Ar1; 제 3 밸브부의 수압면적
As; 제 1 밸브부의 수압면적
Ar2; 제 2 밸브부의 수압면적

Claims

유체를 토출하는 토출실과 유체의 토출량을 제어하는 제어실을 연통시키는 토출측 통로와,
상기 토출측 통로 도중에 형성된 제 1 밸브실과,
유체를 흡입하는 흡입실과 상기 제어실을 연통시키는 흡입측 통로와,
상기 흡입측 통로 도중에 형성된 제 2 밸브실과,
상기 제 1 밸브실에서 상기 토출측 통로를 개폐하는 제 1 밸브부 및 상기 제 2 밸브실에서 상기 흡입측 통로를 개폐하는 제 2 밸브부를 일체적으로 가지며 그 왕복 움직임에 의해 서로 역방향의 개폐 동작을 수행하는 밸브체와,
상기 흡입측 통로 도중에 있어서 상기 제 2 밸브실보다 상기 제어실 쪽에 형성된 제 3 밸브실과,
상기 제 3 밸브실 내에 배치되어서 그 신장에 따라 상기 제 1 밸브부를 열리게 하는 방향으로 가압력을 미치면서 동시에 주위의 압력 증가에 따라서 수축하는 감압체와,
상기 감압체의 신축방향의 자유단에 설치되어서 고리 모양의 시트면을 가지는 어댑터와,
어댑터 내에 이동 가능하게 설치된 액체 냉매 배출용 밸브체와,
상기 제 3 밸브실에서 상기 밸브체와 일체적으로 이동하면서 동시에 상기 어댑터의 시트면 및 액체 냉매 배출용 밸브체와의 결합 및 이탈에 의해 상기 흡입측 통로를 개폐하는 고리모양의 결합면을 가지는 제 3 밸브부와,
상기 밸브체에 대해서 상기 제 1 밸브부를 닫게 하는 방향으로 전자 구동력을 미치는 솔레노이드를 구비하여,
상기 어댑터의 제 3 밸브부와의 결합부에 슬릿을, 또한 기저부 측에 상기 액체 냉매 배출용 밸브체의 저면에 제어실 압력을 작용시키는 도입홀을 마련하고, 그리고 상기 액체 냉매 배출용 밸브체를 제 3 밸브부와의 사이에서 밸브 열림 방향으로 힘을 가하는 가압수단을 마련하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
제 1항에 있어서, 액체 냉매 배출용 밸브체의 제 3 밸브부와의 접촉면을 테이퍼 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 액체 냉매 배출용 밸브체의 외주에 Y링을 장착하여 어댑터 내면과의 사이를 씰링하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.