KR102090333B1

KR102090333B1 - 가변 용량형 압축기용 제어 밸브

Info

Publication number: KR102090333B1
Application number: KR1020187037743A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 쿠메; 히사시 아사노; 타카시 사카모토; 마사하루 이토
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2020-03-17
Also published as: CN109715943B; JP2018053855A; JP6632503B2; KR20190013936A; EP3521616A1; US10907624B2; EP3521616A4; US20190226467A1; CN109715943A; MX2019002235A; WO2018061380A1

Abstract

소형이며, 크랭크실 압력(Pc)나 흡입 압력(Ps) 등의 차압(差壓) 영향을 낮게 억제 할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공한다. 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기(100)의 흡입실(104)로 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 밸브본체(20) 내에 마련됨과 함께, 플런저(37)의 이동에 의해 밸브내 도피통로(16)를 개폐하는 부밸브체(15)가 마련된다.

Description

가변 용량형 압축기용 제어 밸브

본 발명은, 카 에어컨 등에 사용되는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것으로, 특히, 압축기의 운전 효율을 저하시키는 일 없이, 압축기 기동시에 있어서 토출 용량을 신속하게 크게 할 수 있는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것이다.

종래로부터, 카 에어컨용 압축기로서, 도 10A, B에 간략 도시되어 있는 바와 같은 사판식 가변 용량형 압축기가 사용되고 있다. 이 사판식 가변 용량형 압축기(100)는, 차량탑재 엔진에 회전 구동되는 회전축(101), 이 회전축(101)에 부착된 사판(102), 이 사판(102)이 배치된 크랭크실(104), 상기 사판(102)에 의해 왕복 운동하게 되는 피스톤(105), 이 피스톤(105)에 의해 압축된 냉매를 토출하기 위한 토출실(106), 냉매를 흡입하기 위한 흡입실(107), 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 흡입실(107)에 도피시키기 위한 기내 도피 통로(고정 오리피스)(108) 등을 갖고 있다.

한편, 상기 가변 용량형 압축기에 사용되는 제어 밸브(1')는, 압축기(100)의 토출실(106)로부터 토출 압력(Pd)이 도입됨과 함께, 그 토출 압력(Pd)을 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)에 응하여 조압(調壓)함에 의해 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 제어하도록 되어 있고, 기본 구성으로서, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기(100)의 흡입실(107)에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기(100)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기(100)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주밸브체와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와,

상기 압축기(100)로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기(100)의 흡입실(107)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(1')가 상기 주밸브체 내에 마련됨과 함께, 그 밸브내 도피통로(1')를 개폐하는 부밸브체가 마련되고, 상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치로부터 상방향으로 연속적으로 이동하게 될 때, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로(16')를 닫은 채로 상방향으로 이동함과 함께, 그 부밸브체에 추종하도록 주밸브체가 상방향으로 이동하게 되고,

상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 폐쇄된 후, 더욱 상기 플런저가 상방향으로 이동하게 되면, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로(16')를 개방하도록 되어 있고, 상기 주밸브체와 상기 밸브구로 도 10A, B에서 부호 11'로 나타나는 주밸브체부가 구성되고, 상기 부밸브체와 상기 밸브내 도피 통로로 부호 12'로 나타나는 부밸브부가 구성된다(예를 들면 하기 특허 문헌 1 등을 참조).

이와 같은 구성의 제어 밸브(1')에서는, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 전자식 액추에이터의 코일, 스테이터 및 흡인자 등으로 이루어지는 솔레노이드부가 통전되면, 흡인자에 플런저가 끌어당겨지고, 이에 수반하여, 플런저와 일체로 부밸브체가 상방향으로 이동함과 함께, 이 움직임에 추종하여, 주밸브체가 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 밸브폐쇄 방향으로 이동하게 된다. 한편, 압축기(100)로부터 Ps 입출구를 통하여 도입된 흡입 압력(Ps)는, 입출실로부터 플런저의 가로구멍 등을 통하여 감압실에 도입되고,

감압 응동 부재(예를 들면 벨로우즈 장치)는 감압실의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)가 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위(가세력)가 주밸브체에 전달되고, 그에 의해, 밸브구에 대해 주밸브체의 주밸브부가 승강하여 주밸브부(11')의 밸브 개방도가 조정된다. 즉, 밸브 개방도는, 솔레노이드부에 의한 플런저의 흡인력과, 감압 응동 부재의 신축 변위에 의한 가세력(신축력)과, 플런저 스프링(밸브개방 스프링) 및 밸브폐쇄 스프링에 의한 가세력과, 주밸브체에 작용하는 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘에 의해 결정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실(104)의 압력(Pc)(이하, 크랭크실 압력(Pc) 또는 단지 압력(Pc)이라고 부르는 일이 있다)이 제어된다.

이 경우, 주밸브체는 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 부밸브체는 밸브개방 스프링의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브부(12')가 밸브폐쇄가 되고, 밸브내 도피통로(1')는 주밸브체 내에서 차단되어, 밸브내 도피통로(1')를 통하여 크랭크실 압력(Pc)이 흡입실(107)로 도피되는 일은 없다.

그것에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부가 통전되어, 흡인자에 플런저가 끌어당겨지고, 이 플런저와 함께 부밸브체가 상방향으로 이동함과 함께, 이 상방향 이동에 추종하여, 주밸브체가 밸브폐쇄 스프링의 가세력에 의해 밸브폐쇄 방향으로 이동하게 되고, 주밸브체의 주밸브부에 의해 밸브구가 폐쇄된 후, 더욱 플런저가 상방향으로 이동하게 되고, 이에 의해 부밸브체가 밸브내 도피통로(1')를 개방하도록 되어 있다.

이와 같이, 상기 종래의 제어 밸브(1')에서는, 압축기 기동시에 있어서, 크랭크실 압력(Pc)이 기내 도피 통로(108)와 밸브내 도피통로(1')의 2개의 통로를 통하여 흡입실(107)에 도피되게 되기 때문에, 토출 용량이 커질 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 밸브내 도피통로(1')가 부밸브체에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 압축기(100)의 운전 효율이 저하되는 일은 없다.

특허 문헌 1 : 일본 특개2013-130126호 공보

그런데, 상기한 바와 같은 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(1')에서는, 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 압축기(100)의 흡입실(107)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(1')가 주밸브체 내에 마련되어 있기 때문에, 기동성의 향상을 도모하기 위해 상기 밸브내 도피 통로(16')의 통로경(즉, 주밸브체의 내경)을 크게 하면, 그에 수반하여, 주밸브의 외경도 커지고, 그 결과, 제어 밸브(1') 자체의 체격이 커짐과 함께, 주밸브체(의 상하)에 걸리는 크랭크실 압력(Pc)이나 흡입 압력(Ps) 등의 차압 영향을 받기 쉬워질 우려가 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 소형이며, 크랭크실 압력(Pc)나 흡입 압력(Ps) 등의 차압 영향을 낮게 억제하는 것이 가능한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 기본적으로, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주밸브체와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 밸브본체 내에 마련됨과 함께, 상기 플런저의 이동에 의해 상기 밸브내 도피 통로를 개폐한 부밸브가 마련되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

바람직한 양태에서는, 상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치로부터 상방향으로 연속적으로 이동하게 될 때, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로를 폐쇄한 채로, 상기 플런저와 함께 상기 주밸브체가 상방향으로 이동하게 되고, 상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 폐쇄된 후, 더욱 상기 플런저가 상방향으로 이동하게 되면, 상기 주밸브체가 상기 밸브구를 폐쇄한 채로, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상방향으로 이동하게 되어 상기 밸브내 도피 통로를 개방하도록 된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 밸브내 도피 통로는, 상기 밸브본체 내에서의 상기 Pc 입출구에 연결되는 Pc 입출실과 상기 Ps 입출구에 연결되는 Ps 입출실을 연통하는 밸브본체 내 연통로를 포함하여 구성된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 밸브본체는, 통형상의 본체부재와, 그 본체부재에 내삽 고정되는 시트부재를 가지며, 상기 본체부재에서의 상기 시트부재의 일단측에 상기 Pc 입출실이 형성되고, 상기 본체부재에서의 상기 시트부재의 타단측에 상기 Ps 입출실이 형성되어 있고, 상기 밸브본체 내 연통로는, 상기 본체부재와 상기 시트부재와의 사이에 마련된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 밸브본체 내 연통로는, 상기 본체부재의 내주 또는 상기 시트부재의 외주에 형성된 세로홈으로 구성된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 부밸브체는, 상기 Ps 입출실에 이동 자유롭게 배치된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 시트부재에, 상기 Ps 입출실측으로 돌출하는 돌출부가 마련되고, 그 돌출부의 외주에 상기 부밸브체가 활주 자유롭게 배치된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 부밸브체는, 상기 돌출부에 활주 자유롭게 외삽되고 상기 밸브본체 내 연통로의 단연부에 접리하는 통형상부와, 상기 플런저와 함께 이동시키기 위해 상기 플런저에 의해 괘지시켜지는 플랜지형상 계지부를 갖는다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플랜지형상 계지부는, 상기 통형상부에서의 상기 밸브본체 내 연통로의 단연부에 접리하는 일단부와는 반대측의 타단부에 마련된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플랜지형상 계지부는, 상기 통형상부에서의 상기 타단부로부터 내측을 향하여 마련된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 돌출부는, 상기 플런저의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부가 된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플런저에, 상기 스토퍼부에 대접하게 됨과 함께 상기 부밸브체의 상기 플랜지형상 계지부를 괘지하기 위한 외플랜지형상 괘지부가 마련된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플런저에 대해 상기 부밸브체를 횡방향으로부터 이동시킴에 의해, 상기 부밸브체의 상기 플랜지형상 계지부와 상기 플런저의 상기 외플랜지형상 괘지부가 계합하게 되도록 된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플런저에, 그 플런저에 대해 상기 주밸브체를 횡방향으로 삽입하여 그 주밸브체를 계합시키기 위한 슬릿이 마련된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 부밸브체를 밸브폐쇄 방향으로 가세하는 가세 부재가 배설된다.

본 발명에 의하면, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 밸브본체 내에 마련됨과 함께, 플런저의 이동에 의해 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체가 마련되어 있기 때문에, 예를 들면 밸브내 도피통로가 주밸브체내에 마련된 종래의 제어 밸브에 비하여, 주밸브체의 외경을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 제어 밸브 자체를 소형화할 수 있음과 함께, 크랭크실 압력(Pc)이나 흡입 압력(Ps) 등의 차압 영향을 낮게 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 개, 부밸브 : 폐 상태(통상 제어시)를 도시하는 종단면도.
도 2는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시(그 1))를 도시하는 종단면도.
도 3은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시(그 2))를 도시하는 종단면도.
도 4는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 5는 도 1의 A-A 화살표선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 주요부의 분해 사시도.
도 7A는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 정면도.
도 7B는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 좌측면도.
도 7C는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 플런저를 도시하는 하면도.
도 7D는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 플런저를 도시하고, 도 7B의 U-U 화살표선에 따른 단면도.
도 8A는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 부밸브체를 도시하는 정면도.
도 8B는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 부밸브체를 도시하는 좌측면도.
도 8C는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 부밸브체를 도시하는 상면도.
도 8D는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 부밸브체를 도시하는 하면도.
도 8E는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 사용되는 부밸브체를 도시하는, 도 8B의 V-V 화살표선에 따른 단면도.
도 9는 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 플런저 리프트량과 밸브구 개구 면적 및 밸브내 도피통로의 통로 개구 면적과의 관계를 도시하는 도면.
도 10A는 종래례에서의 압축기와 제어 밸브 사이의 냉매 압력 유통 상황을 도시하는 도면으로, 통상 제어시를 도시하는 도면.
도 10B는 종래례에서의 압축기와 제어 밸브 사이의 냉매 압력 유통 상황을 도시하는 도면으로, 압축기 기동시를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1∼도 4는, 각각 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태를 도시하는 종단면도이고, 도 1은 주밸브 : 개, 부밸브 : 폐 상태(통상 제어시), 도 2 및 도 3은 주밸브 : 폐, 부밸브 : 폐 상태(압축기 기동 이행시), 도 4는 주밸브 : 폐, 부밸브 : 개의 상태(압축기 기동시)를 나타내고 있다. 또한, 도 5는, 도 1의 A-A 화살표선에 따른 단면도이고, 도 6은, 본 발명에 관한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 주요부의 분해 사시도이다. 또한, 도 6에서는, 도 1∼도 4에 대해, 플런저가 축선(중심선) 주위로 180°회전한 상태를 나타내고 있다.

또한, 본 명세서에서, 상하, 좌우, 전후 등의 위치, 방향을 나타내는 기술은, 설명이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해 도면에 따라 편의상 붙여진 것이고, 실제로 압축기에 조립된 상태에서의 위치, 방향을 가리킨다고는 한하지 않는다.

또한, 각 도면에서, 부재 사이에 형성된 간극이나 부재 사이의 격리 거리 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 또한, 제도상의 편리를 도모하기 위해, 각 구성 부재의 치수에 비하여 크게 또는 작게 그려져 있는 경우가 있다.

도시한 실시 형태의 제어 밸브(1)는, 기본적으로, 밸브구(22)가 마련된 밸브본체(20)와, 밸브구(22)를 개폐하기 위한 주밸브체(10)와, 그 주밸브체(10)를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터(30)와, 감압 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40)를 구비하고 있다.

전자식 액추에이터(30)는, 보빈(38), 그 보빈(38)에 외장된 통전 여자용의 코일(32), 코일(32)의 내주측에 배치된 스테이터(33) 및 흡인자(34), 스테이터(33) 및 흡인자(34)의 하단부 외주(단차부)에 그 상단부가 용접에 의해 접합된 안내 파이프(35), 흡인자(34)의 하방에서 안내 파이프(35)의 내주측에 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치된 단면 오목형상의 플런저(37), 상기 코일(32)에 외삽되는 원통형상의 하우징(60), 부착판(39)을 통하여 하우징(60)의 상측에 부착된 커넥터 헤드(31) 및 하우징(60)의 하단부와 안내 파이프(35)의 하단부와의 사이에 배치되어 그들을 밸브본체(20)의 상부에 고정하기 위한 홀더(29)를 구비하고 있다.

본 예에서는, 원통형상의 스테이터(33)의 하부 내주에, 그 스테이터(33)의 내경보다 소경의 삽통구멍(34a)이 그 중앙에 (축선(O)에 따라) 형성된 원통형상의 흡인자(34)가 일체 성형되어 있다. 또한, 커넥터 헤드(31)의 외주(에 형성된 환형상의 장착홈)에, 실재로서의 O링(31A)이 장착되어 있다. 여기서는, 전자식 액추에이터(30) 중의, 플런저(37)를 제외한, 코일(32), 스테이터(33), 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 부분을 솔레노이드부(30A)라고 칭한다.

상기 스테이터(33)의 상부에는, 단원주형상의 고정자(65)가 압입 등에 의해 고착되고, 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 고정자(65)와 흡인자(34)와의 사이에는, 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동 부재로서의, 벨로우즈(41), 역철자형상의 상스토퍼(42), 역요자형상의 하스토퍼(43), 및 압축 코일 스프링(44)으로 이루어지는 벨로우즈 장치(40)가 배치되어 있다. 또한, 벨로우즈 장치(40)의 하측에는, 추력 전달부재로서의 단(段)이 있는 봉형상의 푸시 로드(46)가 축선(O)에 따라 배치되어 있다.

이 푸시 로드(46)는, 상측부터, 상부 소경부(46d), 중간몸통부(46c), 축선(O) 방향(상하 방향)으로 비교적 길다란 하부 소경부(46b)를 가지며, 하스토퍼(43)의 오목부 내에는 상기 푸시 로드(46)의 상부 소경부(46d)가 삽입되어 지지되고, 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)에 상기 푸시 로드(46)의 중간몸통부(46c)가 활주 자유롭게 내삽되어 있다. 또한, 상기 푸시 로드(46)의 하부 소경부(46b)는, 단면 오목형상의 플런저(37)의 오목구멍(37b)(여기서는, 상기 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)과 개략 같은 지름의 세로로 길다란 오목구멍)에 내삽되고, 그 하단부(46a)가, 오목구멍(37b)의 저부 중앙에 형성된 오목형상의 감삽구멍(37c)에 감입되어 있다.

푸시 로드(46)의 상부 소경부(46d)와 중간몸통부(46c)와의 사이에 형성된 단차부(하향의 환형상의 단구면(段丘面))와 플런저(37)의 오목구멍(37b)의 저부(에서의 감삽구멍(37c) 주위의 상방향의 면)와의 사이에는, 상기 푸시 로드(46)의 하부 소경부(46b)에 외삽되도록 하여, 원통형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)이 수축장착되어 있다. 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해, 플런저(37)가 하방(밸브개방 방향)으로 가세됨과 함께, 푸시 로드(46)를 통하여 상기 벨로우즈 장치(40)가 감압실(45) 내에서 유지되어 있다.

또한, 도 6 및 도 7A∼D를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 플런저(37)의 하부(하단부로부터 소정 거리만큼 상방의 부분)에는, 당해 플런저(37)의 중앙(축선(O)상) 부근까지 늘어나는 평면시로 개략 반원형의 절입(37t)이 (횡방향을 향하여) 형성되고, 그 절입(37t)의 하측(즉, 절입(37t)과 플런저(37)의 하단부와의 사이의 부분)에, 당해 플런저(37)의 하단연부로부터 중앙까지 직선형상으로 늘어나는 슬릿(37s)이 형성되어 있다. 상기 절입(37t)의 (상하 방향의) 높이는, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 높이보다 약간 크게 되어 있고, 상기 슬릿(37s)의 (상하 방향의) 높이는, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 높이보다 약간 작게 되어 있고, 주밸브체(10)는, 플런저(37)에 대해 상하이동 가능하게 되어 있다(후에 상세히 기술).

또한, 상기 슬릿(37s)의 (횡방향의) 폭은, 조립성 등을 고려하여, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 외경보다 약간 크게 됨과 함께, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 작게 되어 있고, 상기 슬릿(37s)의 외주 부분(의 상방향의 면)이, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 괘지하기 위한 내플랜지형상 괘지부(37k)로 되어 있다.

또한, 상기 플런저(37)의 하면에는, 상기 슬릿(37s)에 대응한 부분이 노치된(구체적으로는, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)의 외경보다 폭이 넓은 부분이 노치된) 평면시로 개략 C자형상의 통형상 다리부(37a)가 (하향으로) 돌설되어 있다. 이 통형상 다리부(37a)는, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)(의 상단 부분)에 (약간의 간극을 갖고서) 외삽됨과 함께, 그 하단부에, 후술하는 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)를 괘지하기 위한 외플랜지형상 괘지부(37j)가 (외향으로) 돌설되어 있다.

또한, 본 예에서는, 플런저(37)의 외주의 소정 위치(도시한 예에서는, 절입(37t) 및 슬릿(37s)이 형성된 부분)에, D컷트면(37d)이 형성되어 있고, 플런저(37)(의 D컷트면(37d))의 외주와 안내 파이프(35)와의 사이에 간극(36)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 푸시 로드(46)의 중간몸통부(46c)의 외주의 소정 위치에, D컷트면(46e)이 형성되어 있고, 푸시 로드(46)(의 D컷트면(46e))의 외주와 흡인자(34)와의 사이에 간극(38)이 형성되어 있다. 또한, 플런저(37)의 D컷트면(37d)이나 푸시 로드(46)의 D컷트면(46e)에 대신하여, 하나 또는 복수의 세로홈을 형성하고, 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35)와의 사이나 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34)와의 사이에 간극을 형성하여도 좋다.

주밸브체(10)는, 예를 들면 금속제로 이루어지고, 축선(O)에 따라 배치된 단이 있는 축형상의 중실 부재로 형성되어 있다. 이 주밸브체(10)는, 아래로부터 차례로, 비교적 대경의 주밸브체부(10a), 하부 소경부(10b), 상하 방향으로 길다란 중간 감삽부(10c), 상부 소경부(10d), 및 플랜지형상 계지부(10k)로 이루어져 있고, 중간 감삽부(10c)의 하부 외주(에 상하 2단으로 마련된 환형상 홈)에는, 실 재로서의 O링(10A)이 2단 개장되어 있다.

상기한 바와 같이, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)(의 상단 부분)는, 플런저(37)의 하면에 마련된 통형상 다리부(37a)에 내삽되고, 상부 소경부(10d)는, 상기 슬릿(37s)에 완만하게 내감되고, 플랜지형상 계지부(10k)는, 상기 절입(37t)에 완만하게 내감된다. 상기 플랜지형상 계지부(10k)는 상기 슬릿(37s)의 폭보다 대경으로 되어 있고, 플런저(37)가 주밸브체(10)에 대해 상방향으로 이동하게 될 때, 상기 슬릿(37s)의 외주 부분으로 이루어지는 내플랜지형상 괘지부(37k)가 플랜지형상 계지부(10k)에 걸려서 빠짐방지 계지되도록 되어 있다. 또한, 상기 중간 감삽부(10c)도 상기 슬릿(37s)의 폭보다 대경으로 되어 있고, 상기 플런저(37)의 하면에서의 상기 슬릿(37s)의 외주 부분이 주밸브체(10)에서의 중간 감삽부(10c)와 상부 소경부(10d)와의 단차부에 대접하게 되도록 되어 있다.

한편, 밸브본체(20)는, 상부 중앙에 감합용의 오목구멍(20C)이 마련됨과 함께 하부 중앙에 상기 오목구멍(20C)에 이어지는 약간 소경의 수용구멍(18)이 마련된 단이 있는 원통형상의 본체부재(20A)와, 상기 오목구멍(20C)에 압입 등에 의해 내삽 고정되는 원통형상의 시트부재(20B)와의 2분할 구성으로 되어 있다.

시트부재(20B)는, 예를 들면 스테인리스(SUS) 등의 비교적 경도가 높은 재료로 제작되고, 상기 오목구멍(20C)에 삽입되는 감삽부(24)의 상측에 (환언하면, 감삽부(24)로부터 Ps 입출실(28)측을 향하여 돌출하도록), 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부(돌출부)(24A)가 돌설되어 있다. 시트부재(20B)(의 감삽부(24))의 하단부는, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)과 수용구멍(18) 사이의 단차부(단구부)에 당접하도록 되어 있다. 또한, 시트부재(20B)의 중앙부에는, 종방향으로 관통하도록(즉, 축선(O)에 따라) 상기 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍(19)이 형성되고, 이 안내구멍(19)의 하단부가 상기 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 개폐되는 밸브구(22)(밸브 시트부)로 되어 있다. 여기서는, 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)로 주밸브부(11)가 구성된다.

또한, 상기 시트부재(20B)(및, 후술하는 부밸브체(15)의 통형상부(15b))(의 외경)는, 상기 플런저(37)보다 소경으로 되어 있다.

본체부재(20A)는, 예를 들면 알루미늄이나 진유(眞鍮), 또는 수지 등의 스테인리스 등과 비하면 비교적 비중이 낮은 재료(즉, 비교적 경도가 낮은 재료)로 제작되고, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)에 시트부재(20B)(의 감삽부(24))가 내삽된 상태에서, 상기 스토퍼부(24A)의 외주(환언하면, 본체부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 상단측)에는, 압축기(100)의 흡입 압력(Ps)의 Ps 입출실(28)이 형성됨과 함께, 그 Ps 입출실(28)의 외주측에 복수개(도시한 예에서는, 2개)의 Ps 입출구(27)가 형성되어 있다. 이 Ps 입출구(27)로부터 Ps 입출실(28)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 플런저(37)의 저부에 형성된 슬릿(37s) 및 절입(37t), 플런저(37)의 외주와 안내 파이프(35) 사이에 형성된 간극(36)(본 예에서는, D컷트면(37d)에 의해 형성된 간극), 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34) 사이에 형성된 간극(38)(본 예에서는, D컷트면(46e)에 의해 형성된 간극) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.

또한, 본체부재(20A)의 오목구멍(20C)의 저부 중앙에, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)를 수용하기 위한, 안내구멍(19) 및 주밸브체부(10a)보다 대경의 상기 수용구멍(18)이 연설되어 있다. 수용구멍(18)의 저부 외주 모서리부와 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구부)(10g)와의 사이에는, 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 수축장착 되고, 이 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)(의 중간 감삽부(10c)와 상부 소경부(10d)와의 단차부)가 플런저(37)(의 하면)에 꽉 눌린다. 여기서는, 상기 수용구멍(18) 내(시트부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가, 밸브실(21)로 되어 있다.

상기 오목구멍(20C)에는, 압축기(100)의 토출실(106)에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구되고, 그 Pd 도입구(25)의 외주에, 링형상의 필터 부재(25A)가 배치됨과 함께, 상기 오목구멍(20C)에 내삽된 시트부재(20B)의 감삽부(24)(특히, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 내삽된 부분보다 하측의 부분)에, 상기 Pd 도입구(25)에 연통함과 함께 상기 안내구멍(19)에 연결되는 복수개의 가로구멍(25s)이 마련되어 있다. 도시한 예에서는, Pd 도입구(25) 및 가로구멍(25s)은, 등각도 간격으로 4개씩 마련되어 있다(특히, 도 5 참조).

또한, 본체부재(20A)의 하단부에는, 필터로서 기능하는 덮개형상 부재(48)가 계합·압입 등에 의해 고정되어 있고, 이 덮개형상 부재(48)보다 상측이며 수용구멍(18)보다 하측(환언하면, 본체부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 하단측)이, 압축기(100)의 크랭크실(104)에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)로 되어 있다. 이 Pc 입출실(입출구)(26)는, 밸브실(21)→ 밸브구(22)와 주밸브체부(10a) 사이의 간극→ 안내구멍(19)의 하부와 하부 소경부(10b) 사이의 간극→ 감삽부(24)의 가로구멍(25s)을 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 밸브본체(20)에서의 본체부재(20A)와 시트부재(20B)와의 사이에, Pc 입출실(26)과 Ps 입출실(28)을 연통하는 밸브본체 내 연통로(16A)가 마련되어 있다.

상세하게는, 도 5를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 상기 밸브본체(20)에서의 본체부재(20A)의 내주, 보다 상세하게는, 시트부재(20B)의 감삽부(24)가 내삽되는 오목구멍(20C) 및 그 오목구멍(20C)에 연결되는 수용구멍(18)의 상단부분의 주벽(周壁)에, 평면시로 개략 반원형으로서, 하단이 밸브실(21)(및 Pc 입출실(26))에 개구하고 또한 상단이 Ps 입출실(28)에 개구하는 세로홈이 (둘레 방향으로) 복수개 형성되어 있고, 이 복수개의 (상하 방향으로 늘어나는) 세로홈에 의해, Pc 입출실(26)과 Ps 입출실(28)을 연통하는 밸브본체 내 연통로(16A)가 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 각 세로홈(밸브본체 내 연통로(16A))는, 이웃하는 Pd 도입구(25)의 중간에 위치하도록, 등각도 간격으로 4개 마련되어 있다. 이 밸브본체 내 연통로(16A)는, 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성함과 함께, 이 밸브본체 내 연통로(16A)의 상단부가, 부밸브체(15)의 하단부(부밸브체부)(15a)가 접리하는 부밸브 시트부(23)로 되어 있다(후에 상세히 기술).

한편, 상기 시트부재(20B)에서의 Ps 입출실(28)측으로 돌출한 스토퍼부(24A)의 외주에는, 상기 밸브내 도피 통로(16)(밸브본체 내 연통로(16A))를 개폐하기 위한 부밸브체(15)가 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치되어 있다.

상기 부밸브체(15)는, 예를 들면 금속제로 이루어지고, 상기 스토퍼부(24A)에 활주 자유롭게 외삽되는, 스토퍼부(24A)(의 외경)와 개략 같은 지름의 통형상부(15b)를 가지며, 이 통형상부(15b)의 하단부가, 상기 밸브본체 내 연통로(16A)의 상단연부인 부밸브 시트부(23)에 접리하여 상기 밸브내 도피 통로(16)를 개폐하는 부밸브체부(15a)로 되어 있다. 여기서는, 부밸브 시트부(23)와 부밸브체부(15a)로 부밸브부(12)가 구성된다.

또한, 상기 통형상부(15a)의 하단부에는 플랜지형상의 하측 스프링 받이부(15c)가 (외향으로) 돌설됨과 함께, 밸브본체(20)(의 본체부재(20A))의 상단부(내주)에는 플랜지형상의 상측 스프링 받이부(20c)가 돌설되어 있고, 하측 스프링 받이부(15c)와 상측 스프링 받이부(20c)의 사이에, 부밸브체(15)를 하방(밸브내 도피통로(16)(밸브본체 내 연통로(16A))를 닫는 밸브폐쇄 방향)으로 가세한 역립(逆立) 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(가세 부재)(51)이 수축장착되어 있다.

상기 부밸브체(15)(의 통형상부(15b))의 상단은, 상기 스토퍼부(24A)(의 상단)보다 소정 치수만큼 상측에 위치하도록 되어 있고, 도 6 및 도 8A∼E를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 그 부밸브체(15)(의 통형상부(15b))의 상단 개구(부밸브체부(15a)와는 반대측의 상단부)에, 당해 부밸브체(15)를 플런저(37)와 연동하여 이동시키기 위한 플랜지형상 계지부(15j)가 내향으로 돌설되어 있다. 여기서는, 상기 위단 개구의 반주(半周) 강(强)의 부분에, 상기 플랜지형상 계지부(15j)가 마련되어 있다. 이 플랜지형상 계지부(15j)는, 상기 통형상부(15b)의 상단 개구로부터, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)에 외삽되는 플런저(37)의 통형상 다리부(37a) 측을 향하여 돌출하고 있고, 플런저(37)가 부밸브체(15)에 대해 상방향으로 이동하게 될 때, 상기 플런저(37)(의 통형상 다리부(37a))의 외플랜지형상 괘지부(37j)에 의해 상기 플랜지형상 계지부(15j)가 걸려서 괘지되도록 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Pc 입출실(26), 밸브실(21), 상기 밸브본체(20)에 마련된 밸브본체 내 연통로(16A), Ps 입출실(28) 등으로, 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기(100)의 흡입실(107)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 구성되고, 밸브본체 내 연통로(16A)의 상단연부인 부밸브 시트부(23)에 부밸브체(15)의 부밸브체부(하단부)(15a)가 이접함에 의해, 상기 밸브내 도피 통로(16)가 개폐되도록 되어 있다.

또한, 상기 주밸브체(10) 및 부밸브체(15)와 플런저(37)의 조립에 즈음하여서는, 예를 들면, 미리 밸브본체(20)의 안내구멍(19)에 주밸브체(10)를 (하측부터) 조립함과 함께 스토퍼부(24A)에 부밸브체(15)를 (상측부터) 조립한 후, 플런저(37)의 절입(37t) 및 슬릿(37s)에 상기 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k) 및 상부 소경부(10d)가 각각 삽입됨과 함께, 평면시로 개략 C자형상의 통형상 다리부(37a)의 개방 부분부터 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 당해 통형상 다리부(37a)의 내측에 배치되고, 부밸브체(15)의 상단의 개방부분(플랜지형상 계지부(15j)가 마련되지 않은 부분)를 통하여 상기 통형상 다리부(37a)가 상기 부밸브체(15)의 통형상부(15b)의 상단 및 플랜지형상 계지부(15j)의 내측에 배치되도록, 당해 주밸브체(10) 및 부밸브체(15)에 대해 플런저(37)를 횡 이동시켜, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k) 및 상부 소경부(10d)를 플런저(37)의 절입(37t) 및 슬릿(37s)의 속측(즉, 플런저(37)의 중심축선(O)상)에 감삽하면 좋다. 또한, 도 6 이외의 각 도면에서는, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)를 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)에 확실하게 계합시키기 위해, 주밸브체(10) 및 부밸브체(15)에 대해 플런저(37)를 횡이동시킨 후, 당해 플런저(37)를 축선(O) 주위로 약 180°회전시킨 상태를 나타내고 있다.

여기서, 본 실시 형태의 제어 밸브(1)에서는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 플런저(37), 주밸브체(10), 및 부밸브체(15)가 최하강 위치에 있는 상태(플런저(37)의 최하단면(즉, 플런저(37)의 통형상 다리부(37a)의 외플랜지형상 괘지부(37j)의 하단면)이 스토퍼부(24A)(의 상면)에 당접하고, 주밸브부(11)는 전개, 부밸브부(12)는 전폐)에 있어서, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)(밸브 시트부) 사이의 상하 방향의 격리 거리가 제1 리프트량(La)이 되고, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)와 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)와의 격리 거리가 제2 리프트량(Lb)(>La)이 되고, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)와 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)와의 격리 거리는 소정량(Lx)이 되고, 상기 플런저(37)의 최대 리프트량(제3 리프트량)(Lc)(>Lb)(플런저(37)의 최하강 위치부터 최상승 위치까지의 리프트량)은, 제1 리프트량(La)+소정량(Lx)으로 되어 있다. 즉, Lx>Lb-La의 관계로 되도록 각 격리 거리가 설정되어 있다.

다음에, 상기 구성으로 되었던 제어 밸브(1)의 동작을 개략 설명한다.

통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 최대라도 상기 제1 리프트량(La) 강(强)이 되고, 압축기 기동시(Pc→Ps 제어시)에는, 플런저(37)의 리프트량은, 상기 제3 리프트량(Lc)이 된다.

즉, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 된 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지고, 이 움직임에 추종하여, 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동하게 된다. 한편, 압축기(100)로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, Ps 입출실(28)로부터 플런저(37)의 슬릿(37s) 및 절입(37t) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)는 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)가 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 푸시 로드(46)나 플런저(37)를 통하여 주밸브체(10)에 전달되고, 그에 의해, 밸브 개방도(밸브구(22)와 주밸브체부(10a)의 격리 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 크랭크실(104)의 압력(Pc)이 조정된다. 이에 수반하여, 압축기(100)의 사판(102)의 경사각도 및 피스톤(105)의 스트로크가 조정되어, 토출 용량이 증감된다(도 9에 나타나는 A영역).

이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)에 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)는 괘지되지 않고(Lb>La이기 때문에), 부밸브체(15)는 밸브폐쇄 스프링(51)의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브체부(15a)는 부밸브 시트부(23)에 꽉 눌려진 상태(부밸브부(12)가 밸브폐쇄)가 되고, 밸브내 도피통로(16)는 밸브본체(20) 내에서 차단되어 있다. 그 때문에, 밸브내 도피통로(16)를 통하여 크랭크실 압력(Pc)이 흡입실(107)에 도피되는 일은 없다.

그에 대해, 압축기 기동시에는, 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되어, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지고, 이 상방향 이동에 추종하여 주밸브체(10)가 상방향으로 이동하게 되고, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된 후, 더욱 플런저(37)가 상방향으로 이동하게 되고, 이에 의해 부밸브체(15)가 밸브내 도피통로(16)를 개방하게 되고, 크랭크실(104)의 압력(Pc)이 기내 도피 통로(108)와 밸브내 도피통로(16)의 2개의 통로를 통하여 흡입실(107)에 도피된다.

상세하게는, 플런저(37)의 상방향 이동량이 제1 리프트량(La)에 딜힐 때까지는, 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 플런저(37)의 상방향 이동에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하고, 상기 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 달하면, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된다(도 2에 도시되는 상태). 압축기 기동시에는, 이 주밸브부(11)의 밸브폐쇄 상태로부터(주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태 그대로 부동으로부터) 더욱 플런저(37)가 상방향으로 이동하게 된다. 플런저(37)의 상방향 이동량이 제2 리프트량(Lb)에 달할 때까지는, 부밸브체(15)는 밸브폐쇄 스프링(51)의 가세력에 의해 밸브폐쇄 상태 그대로(부밸브체부(15a)가 부밸브 시트부(23)에 꽉 눌려진 채로) 부동이다(도 9에 도시되는 B영역).

상기 상방향 이동량이 상기 제2 리프트량(Lb)에 달하면, 플런저(37)의 외플랜지형상 괘지부(37j)가 부밸브체(15)의 플랜지형상 계지부(15j)에 계지된다(도 3에 도시되는 상태). 그리고, 이 상태로부터, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지, 즉, Lx-(Lb-La)분만큼 플런저(37)가 더욱 상방향으로 이동하게 되다(도 4에 도시되는 상태)(도 9에 도시되는 C영역). 환언하면, 플런저(37)의 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 달한 후, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지의 Lx-(Lb-La)분만큼 부밸브체(15)가 (밸브본체(20)로부터) 끌어올려진다.

이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태 그대로 부동인 한편으로, 부밸브체(15)의 부밸브체부(15a)는 부밸브 시트부(23)로부터 상기 Lx-(Lb-La)분만큼 리프트시켜지고, 이에 의해 밸브내 도피통로(16)가 개방된다. 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지되면, 솔레노이드부(30A)가 흡인력을 발생하여도, 플런저(37) 및 부밸브체(15)는 그 이상 끌어올려지지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태의 제어 밸브(1)에서는, 압축기 기동시에, 크랭크실(104)의 압력(Pc)는 기내 도피 통로(108)와 밸브내 도피통로(16)의 2개의 통로를 통하여 흡입실(107)에 도피되게 되기 때문에, 압축기 기동시에 있어서 토출 용량이 커질 때까지 필요로 하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다. 또한, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 밸브내 도피통로(16)는 부밸브체(15)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 압축기(100)의 운전 효율이 저하되는 일은 없다.

또한, 크랭크실(104)의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기(100)의 흡입실(104)에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 밸브본체(20) 내에 마련됨과 함께, 플런저(37)의 이동에 의해 밸브내 도피통로(16)를 개폐하는 부밸브체(15)가 마련되어 있기 때문에, 예를 들면 밸브내 도피통로가 주밸브 내에 마련된 종래의 제어 밸브에 비하여, 주밸브체(10)의 외경을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 제어 밸브(1) 자체를 소형화할 수 있음과 함께, 크랭크실 압력(Pc)이나 흡입 압력(Ps) 등의 차압 영향을 낮게 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 밸브본체(20)에서의 본체부재(20A)의 내주에 형성한 세로홈에 의해, 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성하는 밸브본체 내 연통로(16A)를 형성하고 있지만, 예를 들면, 상기 세로홈(밸브본체 내 연통로(16A))은, 시트부재(20B)의 외주에 마련하여도 좋고, 본체부재(20A)와 시트부재(20B)의 양쪽에 마련하여도 좋다. 또한, 예를 들면, 상기 밸브본체(20)를 (본체부재(20A)와 시트부재(20B)의 2부품이 아니라) 1부품으로 형성하고, 그 밸브본체에 관통구멍 등으로 이루어지는 밸브본체 내 연통로를 형성하여도 좋다.

또한, 상기 밸브내 도피 통로(16)를 개폐하는 부밸브체(15)의 배치 개소나 형상, 플런저(37)와의 연결 기구 등은, 적절하게 변경할 수 있음은 상세히 기술할 것도 없다.

1 : 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 10 : 주밸브체
10a : 주밸브체부 10b : 하부 소경부
10c : 중간 감삽부 10d : 상부 소경부
10k : 플랜지형상 계지부 11 : 주밸브부
12 : 부밸브부 15 : 부밸브체
15a : 부밸브체부 15b : 통형상부
15j : 플랜지형상 계지부 16 : 밸브내 도피통로
16A : 밸브본체 내 연통로 18 : 수용구멍
19 : 안내구멍 20 : 밸브본체
20A : 본체부재 20B : 시트부재
20C : 오목구멍 21 : 밸브실
22 : 밸브구 23 : 부밸브 시트부
24 : 감삽부 24A : 스토퍼부(돌출부)
25 : Pd 도입구 25s : 가로구멍
26 : Pc 입출실(입출구) 27 : Ps 입출구
28 : Ps 입출실 30 : 전자식 액추에이터
30A : 솔레노이드부 32 : 코일
33 : 스테이터 34 : 흡인자
37 : 플런저 37a : 통형상 다리부
37j : 외플랜지형상 괘지부 37k : 내플랜지형상 괘지부
37s : 슬릿 37t : 절입
40 : 벨로우즈 장치(감압 응동 부재) 45 : 감압실
46 : 푸시 로드 50 : 밸브폐쇄 스프링
51 : 밸브폐쇄 스프링(가세 부재)

Claims

밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주밸브체와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 밸브본체 내에 마련됨과 함께, 상기 플런저의 이동에 의해 상기 밸브내 도피 통로를 개폐하는 부밸브체가 마련되며,
상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치로부터 상방향으로 연속적으로 이동하게 될 때, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피 통로를 폐쇄한 채로, 상기 플런저와 함께 상기 주밸브체가 상방향으로 이동하게 되고, 상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 폐쇄된 후, 또한, 상기 플런저가 상방향으로 이동하게 되면, 상기 주밸브체가 상기 밸브구를 폐쇄한 채로, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상방향으로 이동하게 되어 상기 밸브내 도피 통로를 개방하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브내 도피 통로는, 상기 밸브본체 내에서의 상기 Pc 입출구에 연결되는 Pc 입출실과 상기 Ps 입출구에 연결되는 Ps 입출실을 연통하는 밸브본체 내 연통로를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제2항에 있어서,
상기 밸브본체는, 통형상의 본체부재와, 그 본체부재에 내삽 고정되는 시트부재를 가지며, 상기 본체부재에서의 상기 시트부재의 일단측에 상기 Pc 입출실이 형성되고, 상기 본체부재에서의 상기 시트부재의 타단측에 상기 Ps 입출실이 형성되어 있고,
상기 밸브본체 내 연통로는, 상기 본체부재와 상기 시트부재와의 사이에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제3항에 있어서,
상기 밸브본체 내 연통로는, 상기 본체부재의 내주 또는 상기 시트부재의 외주에 형성된 세로홈으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제3항에 있어서,
상기 부밸브체는, 상기 Ps 입출실에 이동 자유롭게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제5항에 있어서,
상기 시트부재에, 상기 Ps 입출실측으로 돌출하는 돌출부가 마련되고, 그 돌출부의 외주에 상기 부밸브체가 활주 자유롭게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제6항에 있어서,
상기 부밸브체는, 상기 돌출부에 활주 자유롭게 외삽되어 상기 밸브본체 내 연통로의 단연부에 접리하는 통형상부와, 상기 플런저와 함께 이동시키기 위해 상기 플런저에 의해 괘지시켜지는 플랜지형상 계지부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제7항에 있어서,
상기 플랜지형상 계지부는, 상기 통형상부에서의 상기 밸브본체 내 연통로의 단연부에 접리하는 일단부와는 반대측의 타단부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제8항에 있어서,
상기 플랜지형상 계지부는, 상기 통형상부에서의 상기 타단부로부터 내측을 향하여 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제7항에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 플런저의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제10항에 있어서,
상기 플런저에, 상기 스토퍼부에 대접하게 됨과 함께 상기 부밸브체의 상기 플랜지형상 계지부를 괘지하기 위한 외플랜지형상 괘지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제11항에 있어서,
상기 플런저에 대해 상기 부밸브체를 횡방향으로부터 이동시킴에 의해, 상기 부밸브체의 상기 플랜지형상 계지부와 상기 플런저의 상기 외플랜지형상 괘지부가 계합하게 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제12항에 있어서,
상기 플런저에, 그 플런저에 대해 상기 주밸브체를 횡방향부터 삽입하여 그 주밸브체를 계합시키기 위한 슬릿이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부밸브체를 밸브폐쇄 방향으로 가세하는 가세 부재가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
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