KR101607708B1

KR101607708B1 - A control valve for Variable displacement swash plate type compressor

Info

Publication number: KR101607708B1
Application number: KR1020090093396A
Authority: KR
Inventors: 윤영섭; 송세영; 안휴남
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2016-03-30
Also published as: KR20110035597A

Abstract

본 발명에 의한 제어밸브(70)는 압축기의 토출실(D)과 연통되는 밸브실(72)과, 상기 압축기의 크랭크실(C)과 연통되는 제1연통실(74)과, 상기 압축기의 흡입실(S)과 연통되는 제2연통실(76)과, 제2연통실(76)과 축공(79)에 의해 연통되는 변압실(78a)을 포함하는 밸브하우징(71)과; 상기 밸브실(72)과 상기 제1연통실(74)을 연결하는 밸브통공(83)을 선택적으로 개폐하는 밸브체(80)와; 선단이 상기 밸브체(80)를 지지하여 상기 밸브통공(83)을 개방하도록 하며, 내부에 상기 제1연통실(74)과 상기 변압실(78a)을 연통시키는 배출통로(87)를 가지는 로드(85)를 포함하여 구성되며, 압축기의 초기 동작시에 상기 배출통로(87)가 개방되도록 구성된다. 본 발명에 의하면, 압축기의 초기 구동시에 크랭크실에 고여있던 액냉매가 제어밸브의 배출통로(87)를 통해 흡입실로 배출된다. 이에 따라 압축기의 초기 구동시에 크랭크실의 압력이 신속하게 낮아지고 압축기의 최대용량 운전시까지 걸리는 시간이 줄어들게 됨으로써 압축기의 효율이 향상되는 효과가 있다.The control valve 70 according to the present invention includes a valve chamber 72 communicating with the discharge chamber D of the compressor, a first communication chamber 74 communicating with the crank chamber C of the compressor, A valve housing 71 including a second communication chamber 76 communicating with the suction chamber S and a variable pressure chamber 78a communicated with the second communication chamber 76 and the shaft hole 79; A valve body (80) for selectively opening and closing a valve hole (83) connecting the valve chamber (72) and the first communication chamber (74); And has a discharge passage 87 for communicating the first communication chamber 74 and the variable pressure chamber 78a with a tip end of the valve body 80 supporting the valve body 80 to open the valve passage hole 83, (85), and is configured such that the discharge passage (87) is opened during the initial operation of the compressor. According to the present invention, the liquid refrigerant accumulated in the crank chamber at the time of initial operation of the compressor is discharged to the suction chamber through the discharge passage (87) of the control valve. Accordingly, the pressure of the crank chamber is rapidly lowered at the time of initial operation of the compressor, and the time required until the maximum capacity operation of the compressor is reduced, thereby improving the efficiency of the compressor.

사판, 압축기, 제어밸브, 액냉매, 배출통로 A swash plate, a compressor, a control valve, a liquid refrigerant,

Description

[0001] The present invention relates to a control valve for a variable displacement swash plate type compressor,

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 설치되어 사판의 경사각을 조절하여 압축기의 토출용량을 제어하는 제어밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 초기 구동시에 크랭크실에 고여있는 액냉매를 배출하는 제어밸브에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control valve installed in a variable capacity swash plate type compressor and controlling the discharge capacity of the compressor by adjusting the inclination angle of the swash plate, To a control valve.

차량용 공기 조화 장치 등에 사용되는 압축기로서, 토출용량을 가변 제어할 수 있는 가변용량형 사판식 압축기(이하, '압축기'라 칭함)가 있다. BACKGROUND ART [0002] A compressor used in a vehicle air conditioner or the like is a variable displacement swash plate type compressor (hereinafter referred to as " compressor ") capable of variably controlling a discharge capacity.

이러한 압축기는 다수개의 실린더보어가 방사상으로 형성되는 실린더블록과, 실린더블록의 전단에 결합되어 크랭크실을 형성하는 전방하우징, 그리고 상기 실린더블록의 후단에 결합되어 흡입실과 토출실을 형성하는 후방하우징을 포함한다. 그리고 다수개의 볼트가 상기 전방하우징, 실린더블록, 후방하우징을 관통하여 체결되는 것에 의해 전체적인 압축기의 외관이 완성된다. The compressor includes a cylinder block in which a plurality of cylinder bores are radially formed, a front housing coupled to a front end of the cylinder block to form a crank chamber, and a rear housing coupled to a rear end of the cylinder block to form a suction chamber and a discharge chamber . And a plurality of bolts are fastened through the front housing, the cylinder block, and the rear housing, thereby completing the overall appearance of the compressor.

상기 전방하우징과 실린더블록을 관통하여서는 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동축이 설치된다. 그리고 상기 구동축에는 실린더보어 내의 피스톤을 왕복운동시키기 위한 사판이 설치되는데, 상기 사판은 상기 구동축에 대하여 직교하거나 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 구성된다.A drive shaft that rotates by receiving a driving force from the engine is provided through the front housing and the cylinder block. The driving shaft is provided with a swash plate for reciprocating the piston in the cylinder bore. The swash plate is configured to be inclined at an angle or at an angle with respect to the driving shaft.

상기 흡입실의 작동유체는 상기 구동축 내부를 통과하여 상기 실린더보어 내부로 유입된 상태에서 상기 사판에 연결된 피스톤의 직선왕복이동에 따라 압축되고, 압축된 작동유체는 상기 토출실을 통해 배출된다. The working fluid in the suction chamber flows through the inside of the driving shaft and flows into the cylinder bore. The working fluid is compressed in accordance with a linear reciprocating movement of the piston connected to the swash plate, and the compressed working fluid is discharged through the discharge chamber.

이때 상기 사판의 경사각이 크면 피스톤의 스트로크가 커 작동유체의 토출량이 많아지고, 사판의 경사각이 작으면 피스톤의 스트로크가 작아 작동유체의 토출량이 적어진다.At this time, when the inclination angle of the swash plate is large, the stroke of the piston is large and the discharge amount of the working fluid increases. When the inclination angle of the swash plate is small, the stroke of the piston is small and the discharge amount of the working fluid is reduced.

상기 사판의 경사각은 크랭크실 압력과 흡입실 압력의 차이에 의해 결정되는데, 보통은 상기 크랭크실의 압력이 높아지면 상기 사판의 경사각이 작아지며(즉, 사판이 구동축에 대하여 직교하게 됨), 상기 크랭크실의 압력이 낮아지면 사판의 경사각이 커진다(즉, 사판이 구동축에 대하여 기울어짐). 실제로 크랭크실의 압력을 변화시키는 것에 의하여, 상기 사판의 경사각을 조절할 수 있다. The inclination angle of the swash plate is determined by the difference between the crank chamber pressure and the suction chamber pressure. Usually, when the pressure of the crank chamber is increased, the inclination angle of the swash plate is reduced (that is, the swash plate is perpendicular to the drive shaft) When the pressure in the crank chamber is lowered, the inclination angle of the swash plate becomes larger (that is, the swash plate is inclined with respect to the drive shaft). The inclination angle of the swash plate can be adjusted by actually changing the pressure of the crank chamber.

이러한 크랭크실의 압력 변화는 압축기의 후방하우징에 설치되는 제어밸브에 의해 조절된다. 상기 제어밸브는 크랭크실과 토출실을 선택적으로 연통시키는 것에 의하여 크랭크실의 압력을 변화시키게 된다. 예를 들어 상기 제어밸브는 크랭크실과 토출실을 연통시키는 밸브구멍을 선택적으로 차폐하는 밸브를 포함하여, 냉방 부하가 낮아지면 상기 밸브구멍을 개방한다. 이때 토출실로 토출되는 고압의 작동유체 일부가 크랭크실로 유입되어 크랭크실의 압력이 높아진다. The pressure change of the crank chamber is controlled by a control valve installed in the rear housing of the compressor. The control valve selectively changes the pressure of the crank chamber by selectively communicating the crank chamber and the discharge chamber. For example, the control valve includes a valve for selectively shielding a valve hole communicating the crank chamber and the discharge chamber, and opens the valve hole when the cooling load becomes low. At this time, a part of the high-pressure working fluid discharged into the discharge chamber flows into the crank chamber and the pressure of the crank chamber increases.

종래의 압축기에 있어서, 압축기의 정지시간이 길어질 경우 압축기 온도가 낮아져 크랭크실에 액체 상태의 냉매(이하, '액냉매'라 칭함)가 고이게 된다. 이와 같이 액냉매가 차있는 상태에서 압축기가 가동되면 크랭크실의 압력 저하가 신속하게 이루어지지 않아, 압축기의 초기 기동시까지 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. In the conventional compressor, when the stoppage time of the compressor becomes long, the compressor temperature becomes low and the liquid refrigerant (hereinafter, referred to as 'liquid refrigerant') becomes high in the crank chamber. If the compressor is operated in the state where the liquid refrigerant is mixed, the pressure in the crank chamber is not rapidly reduced, and there is a problem that it takes a long time until the compressor is initially started.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기 초기 기동시에 크랭크실 압력을 낮춰주는 제어밸브를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control valve for lowering the crank chamber pressure at the initial stage of the compressor.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축기의 토출실과 연통되는 밸브실과, 상기 압축기의 크랭크실과 연통되는 제1연통실과, 상기 압축기의 흡입실과 연통되는 제2연통실과, 제2연통실과 축공에 의해 연통되는 변압실을 포함하는 밸브하우징과; 상기 밸브실에 설치되어 상기 밸브실과 상기 제1연통실을 연결하는 밸브통공을 선택적으로 개폐하는 밸브체와; 상기 밸브통공 및 상기 축공에 이동가능하게 설치되고, 선단이 상기 밸브체를 지지하여 상기 밸브통공을 개방하도록 하며, 내부에 상기 제1연통실과 상기 변압실을 연통시키는 배출통로를 가지는 로드를 포함하여 구성되고: 압축기의 초기 동작시에 상기 배출통로가 개방됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a compressor comprising: a valve chamber communicating with a discharge chamber of a compressor; a first communication chamber communicating with a crank chamber of the compressor; A valve housing including a thread, a second communication chamber and a variable pressure chamber communicated with the shaft hole; A valve body installed in the valve chamber for selectively opening and closing a valve hole communicating the valve chamber and the first communication chamber; And a rod movably installed in the valve hole and the shaft hole, the rod having a tip for supporting the valve element to open the valve hole, and a discharge passage communicating with the first communication chamber and the variable pressure chamber, Characterized in that the discharge passage is opened during an initial operation of the compressor.

이때, 상기 배출통로는, 상기 로드의 중앙에 축방향으로 길게 형성되고 상기 변압실에 위치하는 상기 로드의 단부에서 열리는 중앙홀과; 상기 중앙홀과 상기 제1연통실을 연결하는 수평홀로 구성됨을 특징으로 한다.At this time, the discharge passage includes a central hole formed at the center of the rod in an axial direction and opened at an end of the rod located in the variable pressure chamber; And a horizontal hole connecting the center hole and the first communication chamber.

본 발명에 의하면, 압축기의 초기 구동시에 크랭크실에 고여있던 액냉매가 제어밸브의 배출통로를 통해 흡입실로 배출된다. 이에 따라 압축기의 초기 구동시에 크랭크실의 압력이 신속하게 낮아지고 압축기의 최대용량 운전시까지 걸리는 시간이 줄어들게 됨으로써 압축기의 효율이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, the liquid refrigerant accumulated in the crank chamber at the time of initial operation of the compressor is discharged to the suction chamber through the discharge passage of the control valve. Accordingly, the pressure of the crank chamber is rapidly lowered at the time of initial operation of the compressor, and the time required until the maximum capacity operation of the compressor is reduced, thereby improving the efficiency of the compressor.

이하 도면에 도시된 실시예에 기초하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 1에는 본 발명에 의한 제어밸브의 바람직한 실시예가 적용된 가변 용량형 사판식 압축기의 내부구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 제어밸브의 구성이 단면도로 도시되어 있다. FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal configuration of a variable capacity swash plate type compressor to which a preferred embodiment of a control valve according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a configuration of a control valve according to the present invention.

먼저, 도 1을 기초하여 가변 용량형 사판식 압축기의 구조에 대하여 살펴본다. First, the structure of the variable displacement swash plate type compressor will be described with reference to FIG.

가변 용량형 사판식 압축기는 다수개의 실린더보어(11)가 방사상으로 배치되는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 전방에 결합되어 크랭크실(C)을 형성하는 전방하우징(30), 그리고 실린더블록(10)의 후방에 결합되어 흡입실(S)과 토출실(D)을 형성하는 후방하우징(50)을 포함한다. 실제로 다수개의 볼트(B)가 상기 전방하우징(30), 실린더블록(10), 후방하우징(50)을 관통하여 체결되는 것에 의해 압축기의 조립이 완성된다. The variable displacement swash plate type compressor includes a cylinder block 10 in which a plurality of cylinder bores 11 are radially arranged and a front housing 30 coupled to a front portion of the cylinder block 10 to form a crank chamber C, And a rear housing 50 coupled to the rear of the cylinder block 10 to form a suction chamber S and a discharge chamber D. [ A plurality of bolts B are actually passed through the front housing 30, the cylinder block 10 and the rear housing 50 to complete assembly of the compressor.

상기 실린더블록(10)에는 다수개의 실린더보어(11)가 상기 실린더블록(10)의 가장자리를 둘러 일정한 간격을 두고 형성되며, 실제로 상기 실린더보어(11)는 상기 실린더블록(10)을 관통하도록 되어 있다. 상기 실린더보어(11)의 내부에는 피스톤(15)이 각각 수납되어 직선 왕복운동함으로써, 실린더보어(11) 내로 유입되는 작동유체를 압축하게 된다. A plurality of cylinder bores 11 are formed in the cylinder block 10 at regular intervals around the edge of the cylinder block 10 so that the cylinder bore 11 is actually penetrated through the cylinder block 10 have. The piston 15 is accommodated in the cylinder bore 11 and is linearly reciprocated to compress the working fluid flowing into the cylinder bore 11.

상기 전방하우징(30)과 실린더블록(10) 사이에는 전방하우징(30)의 후방이 오목하게 형성됨에 따라 크랭크실(C)이 만들어진다. 상기 크랭크실(C)의 내부에는 상기 피스톤(15)을 왕복운동시키기 위한 구성들이 설치된다. A rear portion of the front housing 30 is recessed between the front housing 30 and the cylinder block 10 to form a crank chamber C. In the crank chamber (C), there are provided structures for reciprocating the piston (15).

먼저, 구동축(40)은 상기 전방하우징(30)의 축공(32)을 관통하여 실린더블록(10)의 중심에 형성되어 있는 센터보어(12)에 회전가능하게 설치된다. 상기 구동축(40)은 자동차의 엔진으로부터 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 구동축(40)의 회전을 지지하기 위해 상기 센터보어(12) 및 축공(32)에는 베어링(14, 34)이 각각 설치된다. The drive shaft 40 is rotatably installed in the center bore 12 formed in the center of the cylinder block 10 through the shaft hole 32 of the front housing 30. [ The drive shaft (40) is rotated by a driving force transmitted from an engine of an automobile. Bearings 14 and 34 are provided on the center bore 12 and the shaft hole 32 to support the rotation of the drive shaft 40, respectively.

그리고 상기 크랭크실(C)의 내부에는, 상기 구동축(40)이 중앙을 관통하고 상기 구동축(40)과 함께 회전하는 로터(41)가 설치된다. 상기 로터(41)는 대략 원판상으로 형성되고, 그 일측에는 힌지아암(43)이 돌출되도록 형성되어 있다. A rotor 41 is installed in the crank chamber C and rotates together with the driving shaft 40 through the center of the driving shaft 40. The rotor 41 is formed in a substantially disc shape, and a hinge arm 43 is formed to protrude from a side of the rotor 41.

또한, 상기 구동축(40)에는 피스톤(15)을 왕복 이동시키기 위한 사판(45)이 설치된다. 상기 사판(45)은 압축기의 토출용량에 따라 상기 구동축(40)에 대한 경사각이 변할 수 있다. 여기에서 상기 사판(45)의 경사각은 상기 구동축(40)과 직교하는 면과 상기 사판(45)의 면에 의하여 이루어지는 각도를 의미한다. 즉, 상기 사판(45)은 상기 구동축(40)에 대하여 직교하거나 구동축(40)에 대하여 일정한 각도 로 기울어진 상태로 변화한다. A swash plate 45 for reciprocating the piston 15 is installed on the drive shaft 40. The inclination angle of the swash plate 45 with respect to the driving shaft 40 may vary depending on the discharge capacity of the compressor. Here, the inclination angle of the swash plate 45 means an angle formed by a plane perpendicular to the drive shaft 40 and a plane of the swash plate 45. That is, the swash plate 45 is orthogonal to the drive shaft 40 or inclined at a predetermined angle with respect to the drive shaft 40.

상기 사판(45)의 일측에는 상기 로터(41)의 힌지아암(43)과 연결되는 연결아암(46)이 돌출되어 성형되어 있다. 상기 연결아암(46)과 힌지아암(43)은 힌지핀(47)에 의해 상기 사판(45)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 연결된다. A connecting arm 46 connected to the hinge arm 43 of the rotor 41 is protruded at one side of the swash plate 45. The connecting arm 46 and the hinge arm 43 are connected to receive the angle change of the swash plate 45 by the hinge pin 47.

상기 사판(45)의 가장자리부분, 즉 외주연부는 상기 피스톤(15)의 전방에 돌출되는 연결부(17)의 슈(18) 사이에 결합되어 있다. 상기 사판(45)이 경사진 상태로 회전되면 그 외주연부가 상기 슈(18) 사이를 지나감에 따라 상기 피스톤(15)이 직선 왕복운동을 하면서 작동유체를 압축하게 된다. The edge portion of the swash plate 45, that is, the outer circumferential edge portion is coupled between the shoe 18 of the connecting portion 17 projecting forward of the piston 15. When the swash plate 45 is rotated in a tilted state, the piston 15 is reciprocated linearly as the outer circumferential edge passes between the shoes 18, thereby compressing the working fluid.

상기 사판(45)과 로터(41) 사이의 구동축(40)에는 소정의 탄성력을 가지는 반경사스프링(48)이 설치된다. 상기 반경사스프링(48)은 사판(45)의 경사각이 커지는 방향, 즉 사판(45)의 기울기가 커지도록 사판(45)을 가압하고 있다. A semi-inclined spring 48 having a predetermined elastic force is installed on the drive shaft 40 between the swash plate 45 and the rotor 41. The semi-inclined spring 48 presses the swash plate 45 so that the inclination angle of the swash plate 45 increases, that is, the inclination of the swash plate 45 increases.

한편, 상기 실린더블록(10)과 후방하우징(50)의 사이에는 흡입실(S) 및 토출실(D)과 실린더보어(11) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(60)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(60)는 흡입실(S)에서 실린더보어(11)로, 그리고 실린더보어(11)에서 토출실(D)로의 냉매 유동을 제어한다. A valve assembly 60 is provided between the cylinder block 10 and the rear housing 50 to control the flow of refrigerant between the suction chamber S and the discharge chamber D and the cylinder bore 11 . That is, the valve assembly 60 controls the refrigerant flow from the suction chamber S to the cylinder bore 11 and from the cylinder bore 11 to the discharge chamber D.

이와 같은 가변 용량형 사판식 압축기에서는 크랭크실(C) 내에서 경사각이 가변될 수 있도록 설치되는 사판(45)이 구동축(40)의 회전운동에 따라 구동되면서, 피스톤(15)을 직선 왕복 운동시키게 된다. In the variable capacity swash plate type compressor, the swash plate 45, which is provided so as to be able to vary the inclination angle in the crank chamber C, is driven in accordance with the rotational motion of the drive shaft 40 to linearly reciprocate the piston 15 do.

이때 상기 사판(45)의 경사각이 크면 피스톤(15)의 스트로크가 커 작동유체의 토출량이 많아지고, 사판(45)의 경사각이 작으면 피스톤(15)의 스트로크가 작아 작동유체의 토출량이 적어진다.At this time, if the inclination angle of the swash plate 45 is large, the stroke of the piston 15 is large and the discharge amount of the working fluid increases. If the inclination angle of the swash plate 45 is small, the stroke of the piston 15 is small, .

상기 사판(45)의 경사각은 크랭크실(C) 압력과 흡입실(S) 압력의 차이에 의해 결정되는데, 보통은 상기 크랭크실의 압력이 높아지면 상기 사판(45)의 경사각이 작아지며(즉, 사판이 구동축에 대하여 직교하게 됨), 상기 크랭크실의 압력이 낮아지면 사판(45)의 경사각이 커진다(즉, 사판이 구동축에 대하여 기울어짐). 실제로 크랭크실(C)의 압력을 변화시키는 것에 의하여, 상기 사판(45)의 경사각을 조절할 수 있다. The inclination angle of the swash plate 45 is determined by the difference between the pressure in the crank chamber C and the pressure in the suction chamber S, (I.e., the swash plate is tilted with respect to the drive shaft), and when the pressure of the crank chamber is lowered, the inclination angle of the swash plate 45 becomes larger. The inclination angle of the swash plate 45 can be adjusted by changing the pressure of the crank chamber C in practice.

도 1과 같이 상기 크랭크실(C)의 압력을 조절하기 위해 상기 후방하우징(50)에는 제어밸브(70)가 설치된다. 상기 제어밸브(70)는 크랭크실(C)과 토출실(D)을 선택적으로 연통시키는 것에 의하여 크랭크실(C)의 압력을 변화시킨다. As shown in FIG. 1, a control valve 70 is installed in the rear housing 50 to adjust the pressure of the crank chamber C. As shown in FIG. The control valve 70 changes the pressure of the crank chamber C by selectively communicating the crank chamber C and the discharge chamber D.

도 2를 기초하여 제어밸브(70)의 구성을 설명한다. The configuration of the control valve 70 will be described based on Fig.

상기 제어밸브(70)는 밸브실(72), 제1 및 제2연통실(74,76), 변압실(78a)을 가지는 밸브하우징(71)과, 상기 밸브하우징(71) 내의 통로를 개폐하여 압축기의 토출실(D)과 크랭크실(C)을 선택적으로 연통시키는 밸브체(80)와, 상기 밸브하우징(71)의 중심축에 축방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 밸브체(80)를 선택적으로 지지하는 로드(85)와, 상기 로드(85)의 이동을 규제하는 이동판(90)을 포함한다.The control valve 70 includes a valve housing 71 having a valve chamber 72, first and second communication chambers 74 and 76 and a variable pressure chamber 78a, A valve body 80 for selectively communicating the discharge chamber D of the compressor with the crank chamber C and a valve body 80 provided movably in the axial direction on the central axis of the valve housing 71, A rod 85 for selectively supporting the rod 85, and a moving plate 90 for regulating the movement of the rod 85.

상기 밸브실(72)은 도 2를 기준으로 상기 밸브하우징(71)의 상부에 형성되며, 포트(73)에 의하여 상기 압축기의 토출실(D)과 연통되어 있다. 또한 상기 밸브실(72)의 하부에는 포트(75)에 의해 크랭크실(C)과 연통되는 제1연통실(74)이 형성 된다. 상기 제1연통실(74)과 상기 밸브실(72)은 밸브구멍(83)에 의해 연통된다. The valve chamber 72 is formed on the upper portion of the valve housing 71 with reference to FIG. 2 and is communicated with the discharge chamber D of the compressor by a port 73. A first communication chamber 74 communicating with the crank chamber C by the port 75 is formed in the lower portion of the valve chamber 72. The first communication chamber (74) and the valve chamber (72) are communicated by a valve hole (83).

또한 상기 밸브실(72)에는, 상기 밸브구멍(83)을 선택적으로 개폐하는 밸브체(80)가 설치된다. 그리고 상기 밸브실(72)에는 상기 밸브체(80)를 밸브구멍(83) 쪽으로 밀어주는 탄성부재(82)가 구비된다. 본 실시예에서 상기 탄성부재(82)는 코일스프링이다. The valve chamber (72) is provided with a valve body (80) for selectively opening and closing the valve hole (83). The valve chamber (72) is provided with an elastic member (82) for pushing the valve body (80) toward the valve hole (83). In the present embodiment, the elastic member 82 is a coil spring.

한편, 상기 제1연통실(74)의 하부에는 상기 흡입실(S)과 연통되는 제2연통실(76)이 형성된다. 상기 흡입실(S)과 제2연통실(76)은 포트(77)에 의해 연통된다. 그리고 상기 제2연통실(76)의 하부에는 변압실(78a)이 형성된다. 이때 상기 제2연통실(76)과 변압실(78a)은 축공(79)에 의해 연통된다. 따라서 상기 변압실(78a)의 압력 변화는 상기 흡입실(S)의 압력변화에 비례한다. A second communication chamber (76) communicating with the suction chamber (S) is formed in the lower portion of the first communication chamber (74). The suction chamber (S) and the second communication chamber (76) are communicated by a port (77). A variable pressure chamber 78a is formed below the second communication chamber 76. At this time, the second communication chamber (76) and the variable pressure chamber (78a) are communicated by the shaft hole (79). Therefore, the change in the pressure in the variable pressure chamber 78a is proportional to the change in the pressure in the suction chamber S.

상기 변압실(78a)의 하부에는 탄성부재(95)가 설치되는 안착실(78b)이 형성되고, 상기 변압실(78a)과 안착실(78b)을 이동판(90)이 구획한다. 상기 이동판(90)은 다이아프램구조로 형성되어 상기 변압실(78a)의 압력과 상기 탄성부재(95)의 탄성력 차이에 의해 상기 제어밸브(70)의 축방향으로 이동가능하다. The variable pressure chamber 78a is provided with an unlocking chamber 78b provided with an elastic member 95 and the movable plate 90 separates the variable pressure chamber 78a and the unlocking chamber 78b. The moving plate 90 is formed in a diaphragm structure and is movable in the axial direction of the control valve 70 by a difference between the pressure of the pressure change chamber 78a and the elastic force of the elastic member 95.

그리고 상기 탄성부재(95)는 상기 변압실(78a)의 압력이 작아지면 신장하고, 상기 변압실(78a)의 압력이 커지면 수축한다. 따라서 상기 변압실(78a)의 압력이 작으면 상기 탄성부재(95)이 신장하고, 탄성부재(95)가 신장함에 따라 상기 이동판(90)이 상기 로드(85)를 밀어주어 밸브체(80)가 상기 밸브구멍(83)을 개방하게 된다.The elastic member 95 extends when the pressure of the variable pressure chamber 78a becomes smaller and contracts when the pressure of the variable pressure chamber 78a becomes larger. Accordingly, when the pressure in the variable pressure chamber 78a is small, the elastic member 95 is extended. As the elastic member 95 is extended, the moving plate 90 pushes the rod 85, ) Opens the valve hole (83).

상기 제어밸브(70)의 축방향으로 이동가능하게 설치되는 로드(85)는, 그 선 단이 상기 밸브체(80)를 지지하고 있으며, 그 후단은 상기 이동판(90)에 의해 지지된다. The rod 85, which is movably installed in the axial direction of the control valve 70, has its distal end supporting the valve body 80 and its rear end supported by the moving plate 90.

한편, 상기 로드(85)의 내부에는 상기 크랭크실(C)과 흡입실(S)을 연통시키기 위한 배출통로(87)가 형성된다. 상기 배출통로(87)는 압축기의 구동 초기에 크랭크실(C)에 고여있던 액냉매를 흡입실(S)로 배출하기 위한 통로이다. Meanwhile, a discharge passage 87 for communicating the crank chamber C and the suction chamber S is formed in the rod 85. The discharge passage 87 is a passage for discharging the liquid refrigerant accumulated in the crank chamber C to the suction chamber S at the initial stage of driving the compressor.

본 실시예에서는 상기 배출통로(87)가 상기 로드(85)의 내부에 형성되고, 상기 제1연통실(74)과 변압실(78a)을 연통하도록 형성된다. 즉, 상기 배출통로(87)는 상기 로드(85)의 중앙을 축방향으로 소정길이 관통하고 상기 이동판(90)에 의해 지지되며 상기 로드(85)의 단부를 통해 열리는 중앙홀(87a)과, 상기 중앙홀(87a)의 단부에서 직교하게 연장되고 상기 제1연통실(74)과 연통되는 수평홀(87b)로 구성된다. In this embodiment, the discharge passage 87 is formed in the rod 85 and is formed to communicate the first communication chamber 74 and the variable pressure chamber 78a. That is, the discharge passage 87 includes a central hole 87a passing through a predetermined length in the axial direction of the rod 85 and supported by the moving plate 90 and opened through the end of the rod 85, And a horizontal hole 87b extending orthogonally at an end of the center hole 87a and communicating with the first communication chamber 74. [

다음으로 이와 같은 구성을 가지는 제어밸브(70)의 동작에 관하여 설명한다. Next, the operation of the control valve 70 having such a structure will be described.

도 3에는 압축기의 초기 동작 상태일 때 제어밸브의 동작이 단면도로 도시되어 있다. 참고로 도 3의 화살표는 액냉매의 이동 경로를 표시한 것이다. 이하 압축기의 정지시간이 길어 압축기의 온도가 하강함에 따라 크랭크실(C)에 액냉매가 고이게 된 상태를 가정하고 설명한다. 3 is a cross-sectional view of the operation of the control valve when the compressor is in an initial operating state. For reference, the arrows in Fig. 3 indicate the movement path of the liquid refrigerant. Hereinafter, it is assumed that the liquid refrigerant becomes high in the crank chamber C as the temperature of the compressor is lowered due to the long stop time of the compressor.

크랭크실(C)에 액냉매가 고인 상태에서 압축기가 구동되면 순간적으로 흡입실 압력(Ps)이 증가하면서 변압실(78a)의 압력도 커진다. 그러면 이동판(90)이 탄성부재(95)의 탄성력을 극복하면서 하방으로 즉, 상기 로드(85)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이로 인해 상기 배출통로(87)가 변압실(78a)에서 열리게 되고 상 기 크랭크실(C)의 액냉매가 도 3의 화살표에 표시된 바와 같이 포트(95), 배출통로(87)을 지나고 변압실(78a)과 축공(79)을 통과하여 흡입실(S)로 배출된다. 상기 크랭크실(C)에서는 액냉매가 빠져나간 만큼 부피가 커지므로 그 결과 크랭크실(C)의 압력(Pc)이 작아지게 된다. When the compressor is driven with the liquid refrigerant in the crank chamber C being high, the suction chamber pressure Ps instantaneously increases and the pressure in the variable pressure chamber 78a also increases. Then, the moving plate 90 moves downward, that is, in the direction away from the rod 85 while overcoming the elastic force of the elastic member 95. This causes the discharge passage 87 to be opened in the variable pressure chamber 78a and the liquid refrigerant in the crank chamber C passes through the port 95 and the discharge passage 87 as indicated by the arrow in FIG. (78a) and the shaft hole (79) and is discharged to the suction chamber (S). In the crankcase (C), the volume of the liquid refrigerant is increased as the liquid refrigerant escapes. As a result, the pressure Pc of the crankcase (C) becomes small.

상기 크랭크실(C)의 압력(Pc)이 작아지면, 사판(45)의 경사각이 커지게 되며, 피스톤(15)의 행정거리가 증가하여 압축기의 토출용량이 증가한다. 이와 같이 압축기의 초기 구동시에 크랭크실(C)의 액냉매가 배출됨으로써 압축기의 초기 응답시간이 짧아지게 된다.When the pressure Pc of the crank chamber C becomes smaller, the inclination angle of the swash plate 45 becomes larger, and the stroke distance of the piston 15 increases to increase the discharge capacity of the compressor. As described above, since the liquid refrigerant in the crank chamber C is discharged at the time of initial operation of the compressor, the initial response time of the compressor is shortened.

한편, 냉방 부하가 작아지면 압축기는 최대 용량 운전으로부터 용량이 작아지도록 운전한다. 도 4에는 냉방 부하가 작아질 때의 제어밸브 동작이 도시되어 있다. On the other hand, when the cooling load becomes small, the compressor operates so as to reduce the capacity from the maximum capacity operation. Fig. 4 shows the control valve operation when the cooling load becomes small.

도 4에 도시된 바와 같이, 냉방부하가 작아짐에 따라 흡입실 압력(Ps)이 저하된다. 이로 인해 변압실(78a) 압력이 작아져 이동판(90)을 지지하고 있던 탄성부재(95)가 신장함에 따라 이동판(90)이 상부로 이동하여, 상기 로드(85)가 밀어올려지게 된다. 이에 따라 상기 로드(85)의 선단에 위치한 밸브체(80)가 상기 밸브구멍(83)을 개방한다. 이때 개방된 밸브구멍(83)을 통해 토출실(D)의 고압 작동유체 일부가 제1연통실(74)을 지나 크랭크실(C)로 유입된다. 그리고 고압 작동유체가 크랭크실(C)로 들어와 크랭크실(C)의 내부 압력이 커지게 되면서 사판(45)의 경사각이 작아지고 피스톤(15)의 행정거리가 작아진다. 이때, 도 4와 같이 상기 이동판(90)이 로드(85)의 단부에 밀착된 상태이므로, 상기 배출통로(97)는 차단된 상태 가 유지된다. As shown in Fig. 4, as the cooling load becomes smaller, the suction chamber pressure Ps is lowered. As a result, the pressure of the variable pressure chamber 78a is reduced, and the elastic plate 95 supporting the movable plate 90 is expanded. As a result, the movable plate 90 moves upward and the rod 85 is pushed up . Accordingly, the valve body 80 located at the tip of the rod 85 opens the valve hole 83. At this time, a part of the high-pressure working fluid in the discharge chamber D flows into the crank chamber C through the first communication chamber 74 through the opened valve hole 83. As the high-pressure working fluid enters the crank chamber C, the internal pressure of the crank chamber C becomes large, so that the inclination angle of the swash plate 45 becomes small and the stroke distance of the piston 15 becomes small. At this time, since the moving plate 90 is in close contact with the end portion of the rod 85 as shown in FIG. 4, the discharge passage 97 is maintained in a cut-off state.

다시 냉방부하가 커져 흡입실(S)의 압력(Ps)이 커지면 상기 로드(85)를 지지하고 있던 이동판(90)이 하방으로 이동하고, 상기 밸브체(80)를 밀어주는 탄성부재(82)의 탄성력에 의해 상기 밸브체(80)가 상기 밸브통공(83)을 막아주게 되어 크랭크실(C)에 토출실(D)의 고압 작동유체가 유입되지 않도록 된다.When the cooling load becomes large and the pressure Ps of the suction chamber S becomes large, the moving plate 90 supporting the rod 85 moves downward and the elastic member 82 The valve body 80 blocks the valve hole 83 and the high pressure working fluid of the discharge chamber D is prevented from flowing into the crank chamber C.

이와 같이 상기 밸브구멍(83)의 개폐가 반복되면서 압축기는 냉방부하에 따르는 가변 용량 운전을 행하게 된다. As the valve hole 83 is repeatedly opened and closed, the compressor performs the variable displacement operation in accordance with the cooling load.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.

도 1은 본 발명에 의한 제어밸브의 바람직한 실시예가 적용된 가변 용량형 사판식 압축기의 내부구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of a variable displacement swash plate type compressor to which a preferred embodiment of a control valve according to the present invention is applied.

도 2는 본 발명에 의한 제어밸브의 구성을 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing a configuration of a control valve according to the present invention.

도 3은 본 실시예에서 압축기의 초기 동작 상태일 때 제어밸브의 동작을 보인 단면도.3 is a sectional view showing the operation of the control valve when the compressor is in an initial operating state in the present embodiment.

도 4는 본 실시예에서 냉방 부하가 작아질 때 제어밸브 동작을 보인 단면도.4 is a sectional view showing the operation of the control valve when the cooling load is reduced in this embodiment.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

10: 실린더블록 11: 실린더보어10: cylinder block 11: cylinder bore

12:센터보어 15: 피스톤12: center bore 15: piston

30: 전방하우징 40: 구동축30: front housing 40: drive shaft

41: 로터 45: 사판41: rotor 45: swash plate

50: 후방하우징 60: 밸브어셈블리50: rear housing 60: valve assembly

70: 제어밸브 71: 밸브하우징70: Control valve 71: Valve housing

72: 밸브실 73, 75, 77: 포트72: valve chamber 73, 75, 77: port

74: 제1연통실 76: 제2연통실74: first communication chamber 76: second communication chamber

78a: 변압실 78b: 안착실78a: Transformer chamber 78b: Non-stationary chamber

80: 밸브체 83: 밸브통공80: valve body 83: valve opening

85: 로드 87: 배출통로85: load 87: discharge passage

87a: 중앙홀 87b: 수평홀87a: center hole 87b: horizontal hole

90: 이동판 82, 95: 탄성부재90: moving plate 82, 95: elastic member

C: 크랭크실 D: 토출실C: Crank chamber D: Discharge chamber

S: 흡입실 B: 볼트S: Suction chamber B: Bolt

Claims

A valve chamber 72 communicating with the discharge chamber D of the compressor, a first communication chamber 74 communicating with the crank chamber C of the compressor, a second communication chamber 74 communicating with the suction chamber S of the compressor, A valve housing 71 including a communication chamber 76 and a variable pressure chamber 78a communicated with the second communication chamber 76 and the shaft hole 79;

A valve body 80 installed in the valve chamber 72 for selectively opening and closing a valve hole 83 connecting the valve chamber 72 and the first communication chamber 74;

And the valve hole 80 is movably provided in the valve hole 83 and the shaft hole 79 so that the tip thereof supports the valve element 80 to open the valve hole 83. The first communication chamber 74 ) And a discharge passage (87) communicating with the variable pressure chamber (78a)

The discharge passage (87)

A central hole 87a formed at the center of the rod 85 in an axial direction and opened at an end of the rod 85 located in the variable pressure chamber 78a;

And a horizontal hole (87b) connecting the center hole (87a) and the first communication chamber (74), and is opened during an initial operation of the compressor.

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