KR102129731B1 - 가변 용량 압축기용 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

<과제>
메인 밸브와 서브 밸브를 단일 솔레노이드에 의해 구동하는 제어 밸브에 있어서, 서브 밸브 개방시에 큰 유량이 얻어지도록 한다.
<해결 수단>
일 형태의 제어 밸브는, 토출실과 크랭크실을 연통시키는 메인 통로와, 크랭크실과 흡입실을 연통시키는 서브 통로가 형성된 보디; 메인 통로에 마련된 메인 밸브; 서브 통로에 마련된 서브 밸브; 흡입실의 흡입 압력을 수압하고, 그 흡입 압력의 크기에 상응한 메인 밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 파워 엘리먼트; 및 공급되는 전류량에 상응한 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드를 구비한다. 그리고, 메인 밸브의 제어시에는 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 유지하고, 메인 밸브가 폐쇄된 후에 서브 밸브가 개방하도록 구성되고, 메인 밸브체의 메인 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 메인 밸브의 개구 면적의 변화보다, 서브 밸브체의 서브 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 서브 밸브의 개구 면적의 변화가 커지는 특성을 갖는다.

Description

가변 용량 압축기용 제어 밸브{CONTROL VALVE FOR VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR}

본 발명은, 가변 용량 압축기의 토출 용량을 제어하는데 바람직한 제어 밸브에 관한 것이다.

자동차용 공조 장치는, 일반적으로, 그 냉동 사이클을 흐르는 냉매를 압축하여 고온·고압의 가스 냉매로 하여 토출하는 압축기, 그 가스 냉매를 응축하는 응축기, 응축된 액냉매를 단열 팽창시킴으로써 저온·저압의 냉매로 하는 팽창 장치, 그 냉매를 증발시키는 것에 의해 차량 실내 공기와의 열교환을 진행하는 증발기 등을 구비하고 있다. 증발기에서 증발된 냉매는, 다시 압축기로 되돌아와 냉동 사이클을 순환한다.

이 압축기로서는, 엔진의 회전수에 관계 없이 일정한 냉방 능력이 유지되도록, 냉매의 토출 용량을 가변할 수 있는 가변 용량 압축기(이하 "압축기"로 약칭하는 경우도 있다)가 사용되고 있다. 이 압축기는, 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축에 장착된 요동판에 압축용 피스톤이 연결되고, 요동판의 각도를 변화시켜서 피스톤의 스트로크를 변화시키는 것에 의해 냉매의 토출량을 조정한다. 요동판의 각도는, 밀폐된 크랭크실 내에 토출 냉매의 일부를 도입하고, 피스톤의 양면에 가해지는 압력의 균형을 변화시킴으로써 연속적으로 변화된다. 이 크랭크실 내의 압력(이하 "크랭크 압력"이라 한다)(Pc)은, 압축기의 토출실과 크랭크실 사이에 마련된 가변 용량 압축기용 제어 밸브(이하 "제어 밸브"로 약칭하는 경우도 있다)에 의해 제어된다.

이와 같은 제어 밸브는, 구동부로서의 솔레노이드에 외부로부터 전류를 공급함으로써, 그 밸브 개방도가 조정된다. 공조 장치의 기동시 등 그 공조 기능을 신속하게 발휘시킬 필요가 있을 때에는, 예컨대 솔레노이드에 최대 전류를 흐르게 함으로써 밸브부를 밸브 폐쇄 상태로 하고, 크랭크 압력(Pc)을 낮추어 요동판을 회전축에 대해 크게 기울임으로써, 압축기를 최대 용량으로 운전시킬 수 있다. 차량의 엔진 부하가 클 때에는 솔레노이드를 오프로 함으로써 밸브부를 전개 상태로 하고, 크랭크 압력(pc)을 높여서 요동판을 회전축에 대해 거의 직각으로 함으로써, 압축기를 최소 용량으로 운전시킬 수 있다.

이와 같은 제어 밸브에는, 토출실과 크랭크실을 연통시키는 메인 통로에 메인 밸브를 마련하는 한편, 크랭크실과 흡입실을 연통시키는 서브 통로에 서브 밸브를 마련하고, 이들 밸브를 단일 솔레노이드에 의해 구동하는 것이 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이 제어 밸브에 의하면, 공조 장치의 정상 운동시에는 서브 밸브를 폐쇄한 상태에서 메인 밸브의 개도가 조정된다. 이에 의해, 상술한 바와 같이 크랭크 압력(Pc)을 제어하고, 압축기의 토출 용량을 제어할 수 있다. 또한, 공조 장치의 기동시에는 메인 밸브를 폐쇄한 상태에서 서브 밸브가 개방되고, 이에 의해 크랭크 압력(Pc)을 신속하게 저하시킴으로써, 압축기를 비교적 신속하게 최대 용량 운전 상태로 이행시킬 수 있다. 또한, 단일 솔레노이드에 의해 복수의 밸브를 개폐시키는 구성으로 했기 때문에, 제어 밸브 전체를 콤팩트하게 구성할 수 있다.

이와 같은 제어 밸브는, 단일 솔레노이드에 의해 메인 밸브와 서브 밸브를 구동하는 관계상, 메인 밸브체와 서브 밸브체를 동일 축선상에 마련하고, 그 축선에 따라 배치된 작동 로드를 통해 각 밸브체에 솔레노이드력을 전달하는 기구를 구비한다. 제어 밸브의 보디에는 메인 밸브 구멍이 마련되고, 메인 밸브체에 서브 밸브 구멍이 마련된다. 즉, 서브 통로가 메인 밸브체를 관통하도록 마련된다. 그리고, 메인 밸브 구멍의 개구 단부에 마련된 메인 밸브 시트에 대해 메인 밸브체가 착탈하는 것에 의해 메인 밸브가 개폐되고, 서브 밸브 구멍의 개구 단부에 마련된 서브 밸브 시트에 대해 서브 밸브체가 착탈하는 것에 의해 서브 밸브가 개폐된다. 다만, 압축기의 정상 운전시에는 서브 밸브체가 서브 밸브 시트에 가압되어, 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 유지된다. 압축기의 기동시에는 솔레노이드력을 최대로 하고, 메인 밸브체를 메인 밸브 시트에 착좌시킨 상태에서 서브 밸브체를 밸브 개방 방향으로 더욱 부세하는 것에 의해 서브 밸브를 개방할 수 있다.

일본 특허공개공보 2008-240580호 공보

하지만 최근, 차량 메이커에 있어서 압축기를 보다 빠르게 기동시키고자 하는 요망이 있다. 공조 성능을 보다 신속하게 발휘시킴으로써 더 나은 쾌적성을 추구하고, 차량의 판매 촉진에 연결시키는 것이다. 이를 위해서는, 서브 밸브 개방시의 냉매 유량을 크게 해야 한다. 그러나, 상술한 제어 밸브는 서브 밸브 구멍을 메인 밸브체에 형성하기 때문에, 서브 밸브의 크기는 메인 밸브의 크기에 따른 제약을 받게 된다. 이 때문에, 원하는 유량을 얻는 것은 용이하지 않다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 메인 밸브와 서브 밸브를 단일 솔레노이드에 의해 구동하는 제어 밸브에 있어서, 서브 밸브 개방시에 큰 유량을 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 가변 용량 압축기용 제어 밸브는, 흡입실에 도입되는 냉매를 압축하여 토출실로부터 토출하는 가변 용량 압축기의 토출 용량을, 토출실에서 크랭크실로 도입하는 냉매, 및 크랭크실에서 흡입실로 도출하는 냉매 중의 적어도 한쪽의 유량 또는 압력을 조정하는 것에 의해 변화시키는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서, 토출실과 크랭크실을 연통시키는 메인 통로와, 크랭크실과 흡입실을 연통시키는 서브 통로가 형성된 보디; 메인 통로에 마련된 메인 밸브 시트; 메인 밸브 시트에 착탈하여 메인 밸브를 개폐하는 메인 밸브체; 서브 통로에 마련된 서브 밸브 시트; 서브 밸브 시트에 착탈하여 서브 밸브를 개폐하는 서브 밸브체; 소정의 피감지 압력을 수압하고, 그 피감지 압력의 크기에 상응한 메인 밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 감압부; 및 공급되는 전류량에 상응한 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드를 구비한다. 메인 밸브의 제어시에는 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 유지하고, 메인 밸브가 폐쇄된 후에 서브 밸브가 개방하도록 구성되고, 메인 밸브체의 메인 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 메인 밸브의 개구 면적의 변화보다, 서브 밸브체의 서브 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 서브 밸브의 개구 면적의 변화가 커지는 특성을 갖는다.

이 형태에 의하면, 메인 밸브보다 서브 밸브 쪽이, 밸브체 리프트량－밸브 개구 면적의 밸브 개도 특성의 기울기가 커진다. 즉, 서브 밸브 개방시에 큰 유량을 얻을 수 있기 때문에, 압축기의 기동성을 향상시킬 수 있다. 한편, 메인 밸브체의 리프트량에 대해 메인 밸브의 개구 면적을 상대적으로 미세하게 조정할 수 있고, 메인 밸브의 밸브 개도 특성을 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 압축기의 용량 제어를 고정밀도로 유지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 메인 밸브와 서브 밸브를 단일 솔레노이드에 의해 구동하는 제어 밸브에 있어서, 서브 밸브 개방시에 큰 유량을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 제1실시형태에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 제어 밸브의 밸브 개도 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 제2실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 7은 도 6의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 8은 제3실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 9는 제4실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 도시한 상태를 기준으로 각 구조의 위치 관계를 상하로 표현하는 경우가 있다.

[제1실시형태]

도 1은 제1실시형태에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.

제어 밸브(1)는, 자동차용 공조 장치의 냉동 사이클에 설치되는 도시하지 않은 가변 용량 압축기(이하 "압축기"로 약칭하는 경우도 있다)의 토출 용량을 제어하는 전자 밸브로서 구성되어 있다. 이 압축기는, 냉동 사이클을 흐르는 냉매를 압축하여 고온·고압의 가스 냉매로 하여 토출한다. 그 가스 냉매는 응축기(외부 열교환기)에 의해 응축되고, 나아가 팽창 장치에 의해 단열 팽창되어 저온·저압의 안개 형태의 냉매가 된다. 이 저온·저압의 냉매가 증발기에 의해 증발하고, 그 증발 잠열에 의해 차량 실내 공기를 냉각한다. 증발기에서 증발된 냉매는, 다시 압축기로 되돌아와 냉동 사이클을 순환한다. 압축기는, 자동차의 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축을 구비하고, 그 회전축에 장착된 요동판에 압축용 피스톤이 연결되어 있다. 그 요동판의 각도를 변화시켜서 피스톤의 스트로크를 변화시키는 것에 의해, 냉매의 토출량이 조정된다. 제어 밸브(1)는, 그 압축기의 토출실에서 크랭크실로 도입하는 냉매 유량을 제어함으로써, 요동판의 각도, 나아가서는 그 압축기의 토출량을 변화시킨다.

제어 밸브(1)는, 압축기의 흡입 압력(Ps)("피감지 압력"에 해당)을 설정 압력으로 유지하도록, 토출실에서 크랭크실로 도입하는 냉매 유량을 제어하는 이른바 Ps감지 밸브로서 구성되어 있다. 제어 밸브(1)는, 밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)를 일체로 조립하여 구성된다. 밸브 본체(2)는, 압축기의 운전시에 토출 냉매의 일부를 크랭크실로 도입하기 위한 냉매 통로를 개폐하는 메인 밸브와, 압축기의 기동시에 크랭크실의 냉매를 흡입실로 보내는 이른바 블리드 밸브(bleed valve)로서 기능하는 서브 밸브를 포함한다. 솔레노이드(3)는, 메인 밸브를 개폐 방향으로 구동하여 그 개도를 조정하고, 크랭크실로 도입하는 냉매 유량을 제어한다. 밸브 본체(2)는, 단차를 갖는 원통 형상의 보디(5), 보디(5) 내에 마련된 메인 밸브 및 서브 밸브, 메인 밸브의 개도를 조정하기 위해 솔레노이드력에 대항하는 힘을 발생하는 파워 엘리먼트(6) 등을 구비하고 있다. 파워 엘리먼트(6)는 "감압부"로서 기능한다.

보디(5)에는, 그 상단측에서부터 포트(12, 14, 16, 18)가 마련되어 있다. 이 중에서, 포트(12)는 보디(5)의 상단 개구부에 마련되고, 포트(14, 16, 18)는 보디(5)의 측부에 마련되어 있다. 포트(12, 18)는 흡입실에 연통하는 "흡입실 연통 포트"로서 기능하고, 포트(14)는 토출실에 연통하는 "토출실 연통 포트"로서 기능하고, 포트(16)는 크랭크실에 연통하는 "크랭크 연통 포트"로서 기능한다. 보디(5)의 상단 개구부에는 단부 부재(13)가 고정되어 있다. 단부 부재(13)의 외주면에는, 포트(12)를 형성하기 위한 복수의 연통홈(15)이 마련되어 있다. 보디(5)의 하단부는 솔레노이드(3)의 상단부에 연결되어 있다.

보디(5) 내에는, 포트(14)와 포트(16)를 연통시키는 메인 통로와, 포트(16)와 포트(18)를 연통시키는 서브 통로가 형성되어 있다. 메인 통로에는 소구경의 메인 밸브가 마련되고, 서브 통로에는 대구경의 서브 밸브가 마련되어 있다. 서브 밸브는 메인 밸브보다 하방, 즉 메인 밸브보다 솔레노이드(3)에 가까운 측에 동축 형태로 배치되어 있다. 즉, 제어 밸브(1)는 도시한 바와 같이, 일단측에서부터 파워 엘리먼트(6), 메인 밸브, 서브 밸브, 솔레노이드(3)가 차례로 배치되는 구성을 갖는다. 메인 통로에는 메인 밸브 구멍(20)과 메인 밸브 시트(22)가 마련되어 있다. 서브 통로에는 서브 밸브 구멍(32)과 서브 밸브 시트(34)가 마련되어 있다.

포트(12)는, 보디(5)의 상부에 구획된 압력실(23)과 흡입실을 연통시키고, 압력실(23)에 흡입 압력(Ps)의 냉매를 도입한다. 파워 엘리먼트(6)는, 압력실(23)에 배치되어 있다. 포트(14)는, 토출실로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입한다. 포트(16)는, 압축기의 정상 동작시에 메인 밸브를 경유한 크랭크 압력(Pc)의 냉매를 크랭크실을 향해 도출하는 한편, 압축기의 기동시에는 크랭크실에서 배출된 크랭크 압력(Pc)의 냉매를 도입한다. 이때 도입된 냉매는 서브 밸브로 가이드된다. 포트(18)는, 압축기의 정상 동작시에 흡입 압력(Ps)의 냉매를 도입하는 한편, 압축기의 기동시에는 서브 밸브를 경유한 흡입 압력(Ps)의 냉매를 흡입실을 향해 도출한다.

메인 밸브 구멍(20)과 서브 밸브 구멍(32)은 동축 형태로 형성되고, 메인 밸브 구멍(20)과 서브 밸브 구멍(32) 사이의 압력실(24)이 포트(16)와 연통하고 있다. 포트(14)와 압력실(23) 사이에는 가이드 구멍(25)("제1가이드 구멍"으로서 기능함)이 마련되어 있다. 포트(14)와 포트(16) 사이에는 가이드 구멍(26)("제2가이드 구멍"으로서 기능함)이 마련되어 있다. 포트(16)와 포트(18) 사이에는 가이드 구멍(27)("제3가이드 구멍"으로서 기능함)이 마련되어 있다. 이들 가이드 구멍에는, 단차를 갖는 원통 형상의 서브 밸브체(36)가 삽통되어 있다. 가이드 구멍(26)은, 가이드 구멍(25, 27)보다 약간 크게 되어 있고, 서브 밸브체(36)는, 그 일단측 및 타단측에 있어서 가이드 구멍(25, 27)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 즉, 서브 밸브체(36)는, 보디에 의한 2점 지지가 이루어져 있다. 솔레노이드(3)의 상면에 서브 밸브 시트(34)가 형성되어 있다. 서브 밸브체(36)는 서브 밸브 시트(34)에 착탈하여 서브 밸브를 개폐한다.

서브 밸브체(36)의 상부의 축경부에 메인 밸브 구멍(20)이 마련되고, 그 하단 개구부에 메인 밸브 시트(22)가 형성되어 있다. 한편, 보디(5)의 축선을 따라 긴 막대 모양의 작동 로드(38)가 마련되어 있다. 작동 로드(38)는, 그 상반부가 서브 밸브체(36)에 삽통(揷通)되고, 하반부가 솔레노이드(3)에 삽통되어 있다. 작동 로드(38)는, 그 상단부가 서브 밸브체(36)의 상단부에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 그 선단부에 의해 파워 엘리먼트(6)와 작동 연결 가능하게 접속된다. 작동 로드(38)의 하단부는, 솔레노이드(3)의 후술하는 플런저(50)에 접속되어 있다. 또한, 작동 로드(38)의 중간부가 확경되어, 메인 밸브체(30)를 형성하고 있다. 메인 밸브체(30)는, 압력실(24)에서 메인 밸브 시트(22)에 착탈하는 것에 의해 메인 밸브를 개폐하여, 토출실에서 크랭크실로 흐르는 냉매 유량을 조정한다. 작동 로드(38)는, 메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36)에 대해 솔레노이드력을 직접 전달한다.

서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착좌하여 서브 밸브를 폐쇄하는 것에 의해, 압력실(24)과 포트(18)의 연통 상태가 차단되고, 크랭크실에서 흡입실로의 냉매의 릴리프가 차단된다. 또한, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)로부터 이격하여 서브 밸브를 개방하는 것에 의해, 압력실(24)과 포트(18)가 연통되고, 크랭크실에서 흡입실로의 냉매의 릴리프가 허용된다. 서브 밸브체(36)의 상부 및 중간부에는, 각각 내외를 연통하는 연통 구멍(35, 37)이 마련되어 있다. 연통 구멍(35)은 포트(14)와 메인 밸브 구멍(20)을 연통시키고, 연통 구멍(37)은 포트(16)와 압력실(24)을 연통시킨다.

서브 밸브체(36)와 보디(5) 사이에는, 서브 밸브체(36)를 서브 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 부세하는 스프링(44)("부세 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다. 파워 엘리먼트(6)는, 흡입 압력(Ps)을 감지하여 변위하는 벨로우즈(45)("감압 부재"로서 기능함)를 포함하고, 그 벨로우즈(45)의 변위에 의해 솔레노이드력에 대항하는 힘을 발생시킨다. 이 대항력은, 작동 로드(38)를 통해 메인 밸브체(30)에도 전달된다.

한편, 솔레노이드(3)는, 단차를 갖는 원통 형상의 코어(46)와, 코어(46)의 하단 개구부를 밀봉하도록 조립된 바닥을 갖는 원통 형상의 슬리브(48)와, 슬리브(48)에 수용되어 코어(46)와 축선 방향으로 대향 배치된 원통 형상의 플런저(50)와, 코어(46) 및 슬리브(48)에 외부로 삽입된 원통 형상의 보빈(52)과, 보빈(52)에 권취되어, 통전에 의해 자기 회로를 생성하는 전자 코일(54)과, 전자 코일(54)을 외방에서 덮도록 마련되고, 요크로서도 기능하는 원통 형상의 케이스(56)와, 케이스(56)의 하단 개구부를 밀봉하도록 마련된 단부 부재(58)를 구비한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 보디(5), 코어(46), 케이스(56) 및 단부 부재(58)가 제어 밸브(1) 전체의 보디를 형성하고 있다. 플런저(50)와 코어(46) 사이에는, 플런저(50)를 코어(46)로부터 이격하는 방향으로 부세하는 스프링(47)("부세 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다.

밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)는, 보디(5)의 하단부가 코어(46)의 상단 개구부에 압입되는 것에 의해 고정되어 있다. 코어(46)와 밸브 본체(36) 사이에 압력실(24)이 형성되어 있다. 한편, 코어(46)의 중앙을 축선 방향으로 관통하도록, 작동 로드(38)가 삽통되어 있다. 작동 로드(38)의 하단부가 플런저(50)의 상반부에 압입되고, 작동 로드(38)와 플런저(50)가 동축 형태로 접속되어 있다.

작동로드(38)는, 플런저(50)에 의해 하방에서 지지되고, 메인 밸브체(30), 서브 밸브체(36) 및 파워 엘리먼트(6)와 작동 연결 가능하게 구성되어 있다. 작동 로드(38)는, 코어(46)와 플런저(50)의 흡인력인 솔레노이드력을, 메인 밸브체(30) 또는 서브 밸브체(36)에 적절히 전달한다. 한편, 작동 로드(38)에는, 파워 엘리먼트(6)의 신축 작동에 의한 구동력("감압 구동력"이라고도 한다)이 솔레노이드력과 대항하도록 부하된다. 즉, 메인 밸브의 제어 상태에 있어서는, 솔레노이드력과 감압 구동력에 의해 조정된 힘이 메인 밸브체(30)에 작용하여, 메인 밸브의 개도를 적절히 제어한다. 메인 밸브의 폐쇄시에는, 솔레노이드력의 크기에 상응하여 작동 로드(38)가 보디(5)에 대해 상대 변위하여, 서브 밸브체(36)를 밀어 올려서 서브 밸브를 밸브 개방시킨다. 이에 의해 블리드 기능을 발휘시킨다.

코어(46)의 상단부에는 링 형상의 축지 부재(60)가 압입되어 있고, 작동 로드(38)는, 그 축지 부재(60)에 의해 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 축지 부재(60)의 외주면의 소정 개소에는, 축선에 대해 평행한 연통홈이 형성되어 있다. 압력실(24)의 크랭크 압력(Pc)은, 그 연통홈, 작동 로드(38)와 코어(46)의 간극에 의해 형성되는 연통로(62)를 통해 슬리브(48)의 내부에도 가이드된다.

연통로(62)는, 슬리브(48) 내를 오일 댐퍼실로 하기 위한 오리피스(orifice)로서 기능한다. 즉, 본 실시형태에서는, 제어 밸브(1)의 제조 공정에 있어서, 압축기의 윤활용으로서 냉매에 포함되는 오일과 동종의 오일을 미리 슬리브(48) 내에 넣어 둔다. 본 실시형태에서는, 축지 부재(60)에 마련된 연통홈이, 슬리브(48)로의 오일의 출입에 대해 저항이 되는 교축 통로로서 기능한다. 이와 같은 구성에 의해, 슬리브(48)를 오일 댐퍼실로서 기능시킬 수 있고, 그 슬리브(48)에 배치된 플런저(50)의 미소한 진동 등이 억제된다. 그 결과, 그와 같은 미소한 진동에 의한 소음의 발생이 방지 또는 억제된다. 또한, 변형예에 있어서는, 연통로(62)가 슬리브(48)로의 오일의 출입에 대해 저항하는 교축 통로로서 기능하도록 해도 좋다. 즉, 축지 부재(62)에 마련된 연통홈 및 연통로(62) 중의 적어도 하나가 교축 통로로서 기능하도록 하면 된다. 또한, 스프링(47)이, 코어(46)와 플런저(50)를 서로 이격시키는 방향으로 부세하는 오프 스프링으로서 기능한다.

슬리브(48)는 비자성 재료로 이루어진다. 플런저(50)의 측면에는 축선에 대해 평행한 복수의 연통홈(66)이 마련되고, 플런저(50)의 하단면에는 반경 방향으로 연장되어 내외를 연통하는 복수의 연통홈(68)이 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 도시한 바와 같이 플런저(50)가 하사점에 위치해도, 크랭크 압력(Pc)이 플런저(50)와 슬리브(48)의 간극을 통해 배압실(70)에 가이드되도록 되어 있다.

보빈(52)으로부터는 전자 코일(54)에 연결되는 한 쌍의 접속 단자(72)가 연장되어, 각각 단부 부재(58)를 관통하여 외부에 인출되어 있다. 동도면에는 설명의 편의상, 그 한 쌍 중의 하나만 표시되어 있다. 단부 부재(58)는, 케이스(56)에 내포되는 솔레노이드(3) 내의 구조물 전체를 하방에서 밀봉하도록 장착되어 있다. 단부 부재(58)는, 내식성을 갖는 수지재의 몰드 성형(사출 성형)에 의해 형성되고, 그 수지재가 케이스(56)와 자기 코일(54)의 간극에도 채워져 있다. 이와 같은 수지재가 케이스(56)와 전자 코일(54)의 간극에 채워지는 것에 의해, 전자 코일(54)에서 발생한 열을 케이스(56)에 전달하기 쉽게 하여, 그 방열 성능을 높이고 있다. 단부 부재(58)로부터는 접속 단자(72)의 선단부가 인출되어 있고, 도시하지 않은 외부 전원에 접속된다.

도 2는 도 1의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

보디(5)는, 제1보디(81)와 제2보디(82)를 조립하여 구성되어 있다. 제1보디(81)는, 외경이 상방을 향해 단계적으로 작아지는 단차를 갖는 원통 형상을 이루고, 그 내방에 형성된 가이드 구멍(27)에 의해 서브 밸브체(36)의 하반부를 슬라이딩 가능하게 지지하고 있다. 제2보디(82)는, 단차를 갖는 원통 형상을 이루고, 그 하반부가 제1보디(81)의 상반부에 내부로 삽입되도록 고정되어 있다. 보디(5)는, 제1보디(81)와 제2보디(82)의 연결에 의해, 솔레노이드(3) 측에서 파워 엘리먼트(6) 측을 향해 외경이 작아지도록 구성되어, 도시하지 않은 압축기의 장착 구멍으로의 삽입 용이성이 향상되어 있다.

제2보디(82)의 하방측부에는, 내외를 연통하는 연통 구멍(83)이 마련되어 있다. 제1보디(81)와 제2보디(82)의 오버랩부에 포트(14)가 형성되어 있다. 파워 엘리먼트(6)는, 제2보디(82)의 상반부에 수용되도록 마련되어 있다. 제2보디(82)의 하반부의 내경이 약간 축경(縮徑)되는 것에 의해 가이드 구멍(25, 26)이 형성되어 있다. 가이드 구멍(26)의 슬라이딩면에는, 실링용 O링(28)("실링 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다. 이에 의해, 포트(14)에서 도입된 고압의 냉매가, 서브 밸브체(36)와 가이드 구멍(26)의 간극을 통해 포트(16)로 누설되는 것이 방지되고 있다.

메인 밸브체(30)의 상면(90)은, 메인 밸브 시트(22)에 착탈하여 메인 밸브를 개폐하는 "착탈부"로서 기능하는 한편, 메인 밸브 시트(22)에 착좌한 상태에서 서브 밸브체(36)를 상방(서브 밸브의 밸브 개방 방향)으로 가압하는 "계합부"로서도 기능한다. 한편, 서브 밸브체(36)의 중간부의 상면(92)은, 제2보디(82)의 하면에 계지됨으로써 서브 밸브체(36)의 상방으로의 변위가 규제되는 "계지부"로서 기능한다. 작동 로드(38)의 상단부(94)는, 서브 밸브체(36)의 상단부에 슬라이딩 가능하게 삽통되어, 압력실(23)을 다른 압력실로부터 격리하는 격벽으로서도 기능하고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 솔레노이드(3)가 비통전일 때는, 스프링(47)(도 1 참조)의 부세력에 의해 작동 로드(38)가 밀려 내려간다. 그 결과, 도시한 바와 같이, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여, 메인 밸브가 전개 상태가 된다. 서브 밸브체(36)는, 스프링(44)의 부세력에 의해 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 유지하지만, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착좌하는 것에 의해 그 하방으로의 변위가 규제되고 있다. 본 실시형태에서는, 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태에 있어서 상면(92)이 제2보디(82)의 하면에서 소정 간격(L1)을 두고 이격되도록 서브 밸브체(36)의 형상 및 크기가 설정되어 있다.

파워 엘리먼트(6)는, 벨로우즈(45)의 상단 개구부를 제1스토퍼(84)("베이스 부재"에 해당)에 의해 폐지하고, 하단 개구부를 제2스토퍼(86)("베이스 부재"에 해당)에 의해 폐지하여 구성되어 있다. 제1스토퍼(84)는 단차를 갖는 원주 형상을 이루고, 벨로우즈(45)의 내방에서 축선 방향으로 연장되어 있다. 제2스토퍼(86)는 원판 형상을 이루고, 그 상면 중앙부가 제1스토퍼(84)의 하단면과 대향 배치된다. 벨로우즈(45)의 내부는 밀폐된 기준 압력실(S)로 되어 있고, 제1스토퍼(84)와 제2스토퍼(86) 사이에, 벨로우즈(45)를 신장 방향으로 부세하는 스프링(88)이 마련되어 있다. 기준 압력실(S)은, 본 실시형태에서는 진공 상태로 되어 있다. 제1스토퍼(84)는, 단부 부재(13)와 일체로 형성되어 있다. 따라서, 제1스토퍼(84)는, 보디(5)에 대해 고정된 상태가 된다. 벨로우즈(45)는, 압력실(23)의 흡입 압력(Ps)과 기준 압력실(S)의 기준 압력과의 차압에 상응하여 축선 방향(메인 밸브의 개폐 방향)으로 신장 또는 수축한다. 다만, 그 차압이 커져도 벨로우즈(45)가 소정량 수축하면, 제2스토퍼(86)가 제1스토퍼(84)에 당접하여 계지되지 때문에, 그 수축은 규제된다.

이와 같은 구성에 있어서, 메인 밸브체(30)와 메인 밸브 시트(22)에 의해 메인 밸브가 구성되고, 그 메인 밸브의 개도에 의해 토출실에서 크랭크실로 도입되는 냉매 유량이 조정된다. 또한, 서브 밸브체(36)와 서브 밸브 시트(34)에 의해 서브 밸브가 구성되고, 그 서브 밸브의 개폐에 의해 크랭크실에서 흡입실로의 냉매의 도출이 허용 또는 차단된다. 즉, 제어 밸브(1)는, 메인 밸브와 서브 밸브 중의 어느 하나를 개방시키는 것에 의해 냉매의 흐름을 전환하는 3방 밸브로서도 기능한다.

본 실시형태에 있어서는, 서브 밸브체(36)의 서브 밸브에 있어서의 유효 수압 지름(A)(실링부 지름)과, 서브 밸브체(36)의 가이드 구멍(27)과의 슬라이딩부의 유효 수압 지름(B)(실링부 지름)이 동일하게 설정되어 있다. 이 때문에, 서브 밸브체(36)에 작용하는 크랭크 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향의 대부분이 캔슬된다. 또한, 서브 밸브체(36)의 가이드 구멍(25)과의 슬라이딩부의 유효 수압 지름(C)(실링부 지름)과, 서브 밸브체(36)의 가이드 구멍(26)과의 슬라이딩부의 유효 수압 지름(D)(실링부 지름)이 동일하게 설정되어 있다. 이 때문에, 서브 밸브체(36)에 작용하는 토출 압력(Pd)의 영향은 캔슬된다.

즉, 서브 밸브체(36)를 크게 형성한 부분에 대해서는, 크랭크 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향이 캔슬된다. 한편, 서브 밸브체(36)의 상반부인 소경부에는, 크랭크 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압(Pc-Ps)이 서브 밸브의 밸브 개방 방향으로 작용하지만, 이 차압은 비교적 작기 때문에, 스프링(44)에 의한 서브 밸브의 밸브 폐쇄 방향의 부세력보다 커지지는 않는다. 그 결과, 서브 밸브체(36)를 크게 구성했음에도 불구하고, 압축기의 제어시에는 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 압축기의 기동시에는 솔레노이드(3)의 기동에 의해 서브 밸브를 신속하게 개방시킬 수 있다. 즉, 서브 밸브체(36)를 크게 형성하는 부분에 대해 크랭크 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향을 캔슬하기 때문에, 이 부분의 크기를 변경해도, 차압(Pc-Ps)에 의해 서브 밸브체(36)가 받는 하중은 커지지 않는다. 이 때문에, 서브 밸브체(36)의 크기를 자유롭게 설정할 수 있게 된다. 또한, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브에 있어서의 유효 수압 지름(E)(실링부 지름)과, 메인 밸브체(30)의 슬라이딩부의 유효 수압 지름(F)(실링부 지름)이 동일하게 설정되어 있다. 이에 의해, 메인 밸브체(30)에 작용하는 토출 압력(Pd)의 영향이 캔슬되고, 메인 밸브의 제어시에 메인 밸브체(30)의 거동을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 변형예에 있어서는, 서브 밸브체(36)의 하단 개구부의 외경을 작게해서 단차 형상으로 하는 등에 의해, 유효 수압 지름(D)과 유효 수압 지름(E)의 차(D-E)에 따른 유효 수압 면적과, 유효 수압 지름(B)과 유효 수압 지름(A)의 차(B-A)에 따른 유효 수압 면적을 동일하게 해도 좋다. 이에 의해, 서브 밸브체(36)에 작용하는 차압(Pc-Ps)에 의한 영향을 캔슬해도 좋다. 또는, 유효 수압 지름(C)에 따른 유효 수압 면적(유효 수압 지름(F)에 따른 유효 수압 면적을 포함하는 중실(solid) 부분의 면적)과, 유효 수압 지름(B)과 유효 수압 지름(A)의 차(B-A)에 따른 유효 수압 면적을 동일하게 해도 좋다. 이에 의해, 메인 밸브체(30)와 서브 밸브체(36)가 일체가 되었을 때 작용하는 흡입 압력(Ps)의 영향을 캔슬해도 좋다.

이와 같은 구성에 있어서, 제어 밸브(1)의 안정된 제어 상태에서는, 압력실(23)의 흡입 압력(Ps)이 소정의 설정 압력(Pset)이 되도록 메인 밸브가 자율적으로 동작한다. 이 설정 압력(Pset)은, 기본적으로는 스프링(44, 47, 88)의 스프링 하중 및 벨로우즈(45)의 하중에 의해 미리 조정되고, 증발기 내의 온도와 흡입 압력(Ps)의 관계로부터, 증발기의 동결을 방지할 수 있는 압력값으로 설정된다. 설정 압력(Pset)은, 솔레노이드(3)의 공급 전류(설정 전류)를 변경하는 것에 의해 변화시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 제어 밸브(1)의 조립이 거의 완료된 상태에서 단부 부재(13)의 압입량을 재조정함으로써, 스프링의 설정 하중을 미세 조정할 수 있고, 설정 압력(Pset)을 정확하게 조정할 수 있다.

한편, 제어 밸브(1)의 기동시에 있어서는, 솔레노이드(3)로의 통전에 의해 작동 로드(38)를 서브 밸브체(36)에 대해 상대 변위시키는 것에 의해, 메인 밸브체(30)를 메인 밸브 시트(22)에 착좌시켜서 메인 밸브를 폐쇄하고, 그 메인 밸브체(30)를 통해 서브 밸브체(36)에 밸브 개방 방향의 구동력을 부여할 수 있다. 이에 의해, 서브 밸브체(36)를 서브 밸브 시트(34)로부터 리프트시켜서 서브 밸브를 개방할 수 있다. 즉, 제어 밸브(1)는, 솔레노이드(3)의 구동력을 이용하여 서브 밸브를 강제적으로 밸브 개방시키기 위한 "강제 밸브 개방 기구"를 구비한다. 또한, 이 구성은, 서브 밸브체(36)와 가이드 구멍(25, 26, 27)의 슬라이딩부로의 이물의 혼입에 의해 서브 밸브체(36)가 록된 경우에, 그것을 해제하는 록해제 기구(연동 기구, 압력 기구)로서도 기능한다.

다음으로, 제어 밸브의 동작에 대해 설명한다.

도 3 및 도 4는 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이고, 도 2에 대응한다. 이미 설명한 도 2는 제어 밸브의 최소 용량 운전 상태를 나타내고 있다. 도 3은 제어 밸브의 블리드 기능을 동작시켰을 때의 상태를 나타내고 있다. 도 4는 비교적 안정된 제어 상태를 나타내고 있다. 이하에 있어서는, 도 1에 기초하여, 적절히 도 2~도 4를 참조하면서 설명한다.

제어 밸브(1)에 있어서 솔레노이드(3)가 비통전일 때, 즉, 자동차용 공조 장치가 동작하지 않을 때에는, 코어(46)와 플런저(50) 사이에 흡인력이 작용하지 않는다. 한편, 흡입 압력(Ps)은 비교적 높은 상태에 있다. 이 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 벨로우즈(45)가 축소하고, 파워 엘리먼트(6)는 실질적으로 기능하지 않는다. 또한, 스프링(47)의 부세력에 의해 작동 로드(38)가 밀려 내려져, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여 밸브가 전개 상태가 된다. 또한, 스프링(44)의 부세력에 의해 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착좌한 상태를 유지하고, 서브 밸브는 밸브 폐쇄 상태를 유지한다.

한편, 자동차용 공조 장치의 기동시 등, 솔레노이드(3)의 전자 코일(54)에 제어 전류가 공급되면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드력에 의해 작동 로드(38)가 상방으로 구동되고, 메인 밸브가 폐쇄되어 서브 밸브가 개방된다. 즉, 먼저 작동 로드(38)가 서브 밸브체(36)에 대해 상대 변위하는 것에 의해, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)에 착좌하여 메인 밸브를 폐쇄한다. 이어서, 메인 밸브체(30)를 메인 밸브 시트(22)에 착좌시킨 채, 작동 로드(38)가 보디(5)에 대해 더 상대 변위하는 것에 의해, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)로부터 이격하여 서브 밸브를 밸브 개방시킨다. 다만, 서브 밸브체(36)의 상면(92)이 보디(5)에 계지되는 것에 의해, 서브 밸브체(36)의 리프트량(즉, 서브 밸브의 개도)은 규제된다. 또한, 기동시는 통상, 흡입 압력(Ps)이 비교적 높기 때문에, 벨로우즈(45)가 축소 상태를 유지하고, 서브 밸브의 밸브 개방 상태가 유지된다.

즉, 솔레노이드(3)에 기동 전류가 공급되면, 메인 밸브가 폐쇄되어 크랭크실로의 토출 냉매의 도입을 규제하는 한편 서브 밸브가 개방되어 크랭크실 내의 냉매를 흡입실로 신속하게 릴리프시킨다. 그 결과, 압축기를 신속하게 기동시킬 수 있다. 또한, 예컨대 차량이 저온 환경에 놓인 경우와 같이, 흡입 압력(ps)이 낮고, 벨로우즈(45)가 신장된 상태에 있어서도, 솔레노이드(3)에 큰 전류를 공급함으로써 서브 밸브를 개방시킬 수 있어, 압축기를 신속하게 기동시킬 수 있다.

또한, 이와 같은 제어 밸브(1)의 기동시에, 가령 서브 밸브체(36)의 슬라이딩부로의 이물의 혼입에 의해 서브 밸브체(36)가 밸브 개방 방향으로 록되었다고 해도, 솔레노이드력에 의해 서브 밸브체(36)를 가압하는 것에 의해 그 록을 해제시킬 수 있다. 또한, 가령 서브 밸브체(36)의 슬라이딩부로의 이물의 혼입에 의해 서브 밸브체(36)가 밸브 폐쇄 방향으로 록되었다고 해도, 제어 밸브(1)의 기동에 의해 흡입 압력(Ps)이 저하되고, 벨로우즈(45)가 신장하면, 제2스토퍼(86)가 서브 밸브체(36)의 상단면에 당접하여 이를 하방으로 가압하는 것에 의해 그 록을 해제시킬 수 있다.

그리고, 솔레노이드(3)에 공급되는 전류값이 소정값으로 설정된 제어 상태에 있을 때에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 흡입 압력(Ps)이 비교적 낮기 때문에 벨로우즈(45)가 신장하여, 작동 로드(38)와 작동 연결된다. 이에 의해, 메인 밸브체(30)가 동작하여 메인 밸브의 개도를 조정한다. 이 때, 메인 밸브체(30)는, 스프링(47)에 의한 밸브 개방 방향의 힘과, 솔레노이드(3)에 의한 밸브 폐쇄 방향의 솔레노이드력과, 흡입 압력(Ps)에 상응하여 동작하는 파워 엘리먼트(6)에 의한 솔레노이드력에 대항하는 힘이 균형 잡힌 밸브 리프트 위치에서 정지한다. 또한, 메인 밸브의 제어 상태에 있어서는, 스프링(44)의 부세력에 의해 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착좌한 상태를 유지하기 때문에, 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 유지된다.

그리고, 예컨대 냉동 부하가 커져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset) 보다 높아지면, 벨로우즈(45)가 축소하기 때문에, 메인 밸브체(30)가 상대적으로 상방(밸브 폐쇄 방향)으로 변위한다. 그 결과, 메인 밸브의 밸브 개도가 작아지고, 압축기는 토출 용량을 증가시키도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 저하하는 방향으로 변화한다. 반대로, 냉동 부하가 작아져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)보다 낮아지면, 벨로우즈(45)가 신장한다. 그 결과, 파워 엘리먼트(6)에 의한 부세력이 솔레노이드력에 대항하는 방향으로 작용한다. 이 결과, 메인 밸브체(30)로의 밸브 폐쇄 방향의 힘이 저감되어 메인 밸브의 밸브 개도가 커지고, 압축기는 토출 용량을 감소시키도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)으로 유지된다.

이와 같은 정상 제어가 실행되는 사이에 엔진의 부하가 커져, 공조 장치에 대한 부하를 저감시키고자 하는 경우, 제어 밸브(1)에 있어서 솔레노이드(3)가 온에서 오프로 전환된다. 그러면, 코어(46)와 플런저(50) 사이에 흡인력이 작용하지 않게 되기 때문에, 스프링(47)의 부세력에 의해 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여, 메인 밸브가 전개 상태가 된다. 이 때, 서브 밸브체(36)는 서브 밸브 시트(34)에 착좌하고 있기 때문에, 서브 밸브는 밸브 폐쇄 상태가 된다. 압축기의 토출실에서 포트(16)로 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매는, 전개 상태의 메인 밸브를 통과하고, 포트(14)에서 크랭크실로 흐르게 된다. 따라서, 크랭크 압력(Pc)이 높아지고, 압축기는 최소 용량 운전을 실행하게 된다.

도 5는 제어 밸브의 밸브 개도 특성을 나타내는 도면이다. 도 5의 횡축은 작동 로드(38)의 변위를 나타내고, 종축은 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개도(개구 면적)를 나타내고 있다. 작동 로드(38)의 변위는, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브 시트(33)로부터의 리프트량 및 서브 밸브체(36)의 서브 밸브 시트(34)로부터의 리프트량에 대응하고 있다. 도면 중의 실선이 메인 밸브를 나타내고, 일점 쇄선이 서브 밸브를 나타내고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 솔레노이드(3)가 오프로 되어 작동 로드(28)가 하사점에 있을 때, 메인 밸브체(30)의 리프트량이 최대가 되고, 도 3에 나타낸 바와 같이 솔레노이드(3)가 오프에서 온으로 되어 작동 로드(38)가 상사점에 있을 때 서브 밸브체(36)의 리프트량이 최대가 된다. 작동 로드(38)의 변위의 중간점에는, 메인 밸브체(30)와 서브 밸브체(36)의 리프트량이 모두 제로, 즉, 메인 밸브와 서브 밸브가 동시에 밸브 폐쇄 상태가 되는 전폐(全閉) 포인트가 존재한다. 작동 로드(38)가 그 전폐 포인트를 기준으로 하방으로 변위하면, 서브 밸브가 폐쇄된 채 메인 밸브의 개도가 서서히 커진다. 반대로, 작동 로드(38)가 그 전폐 포인트를 기준으로 상방으로 변위하면, 메인 밸브가 폐쇄된 채 서브 밸브의 개도가 서서히 커진다. 작동 로드(38)가 상방으로 변위하는 과정에서 메인 밸브가 폐쇄됨과 동시에 서브 밸브가 개방되기 시작한다. 작동 로드(38)가 하방으로 변위하는 과정에서 서브 밸브가 폐쇄됨과 동시에 메인 밸브가 개방되기 시작하게 된다.

다만, 본 실시형태에서는, 서브 밸브체(36)의 서브 밸브에 있어서의 실링부 지름이, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브에 있어서의 실링부 지름 보다 상당히 크기 때문에, 메인 밸브보다 서브 밸브 쪽이, 밸브체 리프트량-밸브 개도(개구 면적)의 밸브 개도 특성의 기울기가 커진다. 즉, 서브 밸브체(36)의 리프트량(작동 로드(38)의 변위)에 대해 서브 밸브의 개구 면적을 크게 변화시킬 수 있기 때문에, 서브 밸브 개방시에 큰 유량을 얻을 수 있다. 그 결과, 압축기의 기동성을 향상시킬 수 있다. 특히, 압축기의 기동시에 있어서는 차압(Pc-Ps)이 작은 상태에서 액냉매를 빼야 하기 때문에, 서브 밸브의 개도는 큰 것이 바람직하고, 본 실시형태의 구성은 그 점에서 장점이 있다. 한편, 메인 밸브체(30)의 리프트량(작동 로드(38)의 변위)에 대해 메인 밸브의 개구 면적을 상대적으로 미세하게 조정할 수 있기 때문에, 메인 밸브의 밸브 개도 특성을 안정적으로 유지하면서, 압축기의 용량 제어를 고정밀도로 유지할 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 서브 밸브 시트(34)가 메인 밸브체(30)에 형성되지 않고, 보디(5)의 일부에 형성된다. 이 때문에, 메인 밸브체(30)의 크기에 관계없이, 서브 밸브 구멍(32) 및 서브 밸브체(36)의 크기를 설정할 수 있다. 즉, 메인 밸브의 크기에 관계없이 서브 밸브의 크기를 설정할 수 있다. 특히, 서브 밸브체(36)를 파워 엘리먼트(6)보다 솔레노이드(3)에 가까운 측, 즉 보디(5)의 외경이 커지는 측에 마련하는 것에 의해, 서브 밸브체(36)를 충분히 크게 할 수 있다. 본 실시형태에서는 상술한 바와 같이, 서브 밸브의 밸브 개도 특성의 기울기가 메인 밸브보다 상당히 커지도록 했기 때문에, 서브 밸브 개방시에 큰 유량이 얻어지고, 블리드 기능을 높일 수 있다. 또한, 서브 밸브체(36)에 메인 밸브 시트(22)를 일체로 마련함으로써, 부품 점수를 삭감할 수 있다. 또한, 메인 밸브 시트(22)(밸브 시트 형성부)와 서브 밸브체(36)가 일체가 됨으로써, 메인 밸브가 폐쇄된 후에 메인 밸브 시트(22)가 움직임과 동시에, 그 메인 밸브 시트(22)와 일체인 서브 밸브체(36)가 움직여서 서브 밸브가 개방되기 때문에, 메인 밸브가 폐쇄되는 타이밍과 서브 밸브의 개방 타이밍을 개별로 조정할 필요가 없어져, 부품의 선정이나 조정 부위를 삭감할 수 있고, 조립성이 비약적으로 향상한다.

[제2실시형태]

도 6은 제2실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다. 이하에서는 제1실시형태와의 상이점을 중심으로 설명한다. 또한, 도 6에 있어서 제1실시형태와 거의 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

제어 밸브(201)는, 밸브 본체(202)와 솔레노이드(203)를 일체로 조립하여 구성된다. 보디(205)는 단일의 부재로 이루어지고, 그 상단 개구부에 어저스트 부재(213)가 나착(螺着)되어 있다. 포트(12)는, 보디(205)의 상부에 있어서 측방으로 개구하고 있다. 포트(14)에는 고리 모양의 스트레이너(strainer)(17)가 장착되어 있다. 스트레이너(17)는, 보디(205)의 내부로의 쓰레기 등의 침입을 억제하기 위한 필터를 포함한다. 작동 로드(238)의 상단부는, 파워 엘리먼트(206)의 내방에까지 연장되어 있다. 서브 밸브체(236)의 상단부는 압력실(23)에는 노출되어 있지 않고, 토출 압력(Pd)을 수압한다.

한편, 솔레노이드(203)는, 코어(246), 슬리브(248)와, 플런저(250), 보빈(52), 전자 코일(54), 케이스(256), 및 단부 부재(58)를 구비한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 보디(205), 케이스(256) 및 단부 부재(58)가 제어 밸브(201) 전체의 보디를 형성하고 있다. 플런저(250)의 상부에는, 작동 로드(238)의 하단부가 삽통되어 있다. 플런저(250)와 코어(246) 사이에 스프링은 마련되어 있지 않다. 한편, 서브 밸브체(236)와 작동 로드(238) 사이에, 플런저(250)를 코어(246)로부터 이격하는 방향으로 부세하기 위한 스프링(247)("부세 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다.

밸브 본체(202)와 솔레노이드(203)는, 보디(205)의 하단부가 케이스(256)의 상단부에 압입되는 것에 의해 고정되어 있다. 코어(246)의 상면에는 밸브 시트 부재(260)가 끼워져 있고, 그 밸브 시트 부재(260)의 상면이 서브 밸브 시트(34)를 형성하고 있다. 밸브 시트 부재(260)는, 비자성의 환상 부재이고, 본 실시형태에서는 PTFE(polytetrafluoroethylene)으로 이루어지지만, 고무 등의 탄성체여도 좋다. 밸브 시트 부재(260)는, 코어(246)에 대해 끼워져도 좋고, 소부(燒付)되어도 좋다.

도 7은 도 6의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

보디(205)의 가이드 구멍(25)은, 작동 로드(238)의 상부(262)를 슬라이딩 가능하게 지지한다. 작동 로드(238)에 있어서의 메인 밸브체(30)의 하방에는, 스프링 수용 부재(240)가 마련되어 있다. 서브 밸브체(236)와 스프링 수용 부재(240) 사이에 스프링(247)이 마련되어 있다. 스프링(247)은, 서브 밸브체(236)를 밸브 개방 방향으로 부세한다. 본 실시형태에서는, 제1실시형태와 같이 작동 로드(238)와 플런저(250)를 고정하지 않았지만, 스프링(247)의 반력에 의해 작동 로드(238)가 플런저(250) 측으로 부세되기 때문에, 작동 로드(238)와 플런저(250)의 당접 상태를 항상 유지할 수 있다. 즉, 작동 로드(238)를 플런저(250)에 압입할 필요가 없는 구성으로 되어 있다.

서브 밸브체(236)는, 가이드 구멍(26) 및 가이드 구멍(27)에 슬라이딩 가능하게 삽통되어 있다. 즉, 서브 밸브체(236)는, 보디에 의한 2점 지지가 이루어져 있다. 서브 밸브체(236)의 가이드 구멍(26)과의 대향면에는, 실링용 O링(228)("실링 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다. 이에 의해, 포트(14)에서 도입된 냉매가, 서브 밸브체(236)와 가이드 구멍(26)의 간극을 통해 포트(16)로 누설되는 것이 방지되고 있다.

파워 엘리먼트(206)는, 베이스 부재(284)와 벨로우즈(245)를 포함하여 구성된다. 베이스 부재(284)는, 금속재를 프레스 성형하여 바닥을 갖는 원통 형상으로 구성되어 있고, 그 하단 개구부에 반경 방향 외향으로 연장되어 돌출하는 플랜지부(286)를 구비한다. 벨로우즈(245)는, 주름 형태인 본체의 상단부가 폐지되고, 하단 개구부가 플랜지부(286)의 상면에 기밀하게 용접되어 있다. 벨로우즈(45)는, 베이스 부재(284)의 본체를 축심으로 하여 신축한다. 벨로우즈(245)는, 플랜지부(285)와는 반대측 단부가 어저스트 부재(213)에 지지되어 있다. 플랜지부(286)와 보디(205) 사이에는, 벨로우즈(245)를 축소 방향으로 부세하는 스프링(290)("부세 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다.

즉, 파워 엘리먼트(206)는, 어저스트 부재(213)와 보디(205) 사이에 탄성적으로 지지되어 있다. 어저스트 부재(213)의 보디(205)로의 나사 조임량을 조정하는 것에 의해, 파워 엘리먼트(206)의 설정 하중(스프링(88)의 설정 하중)을 조정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 베이스 부재(284)의 본체는, 벨로우즈(245)의 내방을 그 저부 근방까지 연장되고, 나아가 저부가 벨로우즈(245)의 저부에 근접 배치된다. 작동 로드(238)의 상단부는, 그 베이스 부재(284)의 본체에 삽통되어 있다.

본 실시형태에 있어서도, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브에 있어서의 유효 수압 지름(E)(실링부 지름)과, 작동 로드(238)의 슬라이딩부의 유효 수압 지름(F)(실링부 지름)이 동일하게 설정되어 있다. 이에 의해, 메인 밸브체(30)에 작용하는 토출 압력(Pd)의 영향이 캔슬되고, 메인 밸브의 제어가 안정화된다. 한편, 서브 밸브체(236)의 상단부가 포트(14)로 개방되어 있기 때문에, 서브 밸브체(236)에는, 토출 압력(Pd)과 크랭크 압력(Pc)의 차압(Pd-Pc)이 서브 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 작용한다. 메인 밸브의 제어시에는, 이 차압(Pd-Pc)에 의해 서브 밸브체(236)가 서브 밸브 시트(34)로 가압되기 때문에, 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 안정적으로 유지된다. 즉, 메인 밸브의 제어가 안정적으로 유지된다.

한편, 압축기의 기동시에는 차압(Pd-Pc)이 작기 때문에, 솔레노이드(203)의 구동력에 의해 서브 밸브를 신속하게 개방할 수 있다. 서브 밸브체(236)가 일단 리프트를 개시하면, 상술한 바와 같이 서브 밸브의 개구 면적이 신속하게 커지기 때문에, 블리드 기능을 유효하게 발휘할 수 있다. 본 실시형태의 제어 밸브(201)에 의해서도 도 5에 나타낸 밸브 개도 특성을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 자성체로 이루어지는 코어(246)에 대해 비자성의 밸브 시트 부재(260)를 마련하고, 그 밸브 시트 부재(260)에 서브 밸브체(236)를 착탈시키는 구성으로 했기 때문에, 제1실시형태와 비교해 서브 밸브의 실링성이 향상되어 있다. 즉, 포트(14)를 통해 도입되는 냉매에는 금속 가루 등의 이물이 포함되는 경우가 있다. 압축기의 피스톤 등에 의해 마모되어 발생한 금속 가루가 냉매와 함께 토출되기 때문이다. 이와 같은 이물은, 코어 등의 자기 회로를 구성하는 부재의 표면에 부착되기 쉽다. 이 때문에, 제1실시형태와 같이 코어 자체에 밸브 시트(서브 밸브 시트)가 형성되는 구조에서는, 그 밸브 시트에 이물이 부착·체류하여, 밸브부의 실링성을 저하시킬 우려가 있다.

이 점에 대해, 본 실시형태에서는, 코어(246)에 비자성의 밸브 시트 부재(260)를 마련하고, 그 밸브 시트 부재(260)에 서브 밸브 시트(34)를 형성했기 때문에, 그와 같은 이물의 부착을 방지 또는 억제할 수 있다. 그 결과, 서브 밸브체(236)와 서브 밸브 시트(34) 사이의 실링성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 밸브 시트 부재(260)를 탄성 또는 가요성을 갖는 부재로 구성하는 것에 의해, 가령 약간의 이물이 부착했다고 해도, 서브 밸브체(236)가 착좌했을 때의 밸브 시트 부재(260)의 변형에 의해, 실링성을 유지할 수 있다.

즉, 본 실시형태와 같이 솔레노이드의 자기 회로를 형성하는 자성 부재에 밸브 시트를 마련하는 구성에 있어서는, 그 자성 부재의 일부에 비자성체를 장착하는 등에 의해 "비자성부"를 마련하고, 그 비자성부에 밸브 시트를 형성하면 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. "비자성부"는 탄성 부재 또는 가요성 부재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 그와 같은 밸브 시트에 착탈하는 밸브체의 착탈부를 탄성 부재 또는 가요성 부재로 구성해도 좋다. 이와 같은 기술 사상은, 서브 밸브에 한정되지 않고, 메인 밸브에도 적용할 수 있다. 또한, 단일 밸브를 구비하는 제어 밸브에 대해서도 적용할 수 있다.

[제3실시형태]

도 8은 제3실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다. 본 실시형태의 제어 밸브는, 서브 밸브와 메인 밸브의 위치 관계가 제2실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는 제2실시형태와의 상이점을 중심으로 설명한다. 또한, 도 8에 있어서 제2실시형태와 거의 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

제어 밸브(301)는, 밸브 본체(302)와 솔레노이드(303)를 일체로 조립하여 구성된다. 보디(305)의 상단 개구부에는, 어저스트 부재(313)가 나착되어 있다. 포트(12)는, 어저스트 부재(313)를 관통하도록 마련되어 있다. 포트(12)와 포트(14) 사이에 포트(16)가 마련되어 있다. 보디(305)의 상부에는, 가이드 구멍(327)("제3가이드 구멍"으로서 기능함)이 마련되어 있다. 가이드 구멍(26)은, 가이드 구멍(25, 327)보다 약간 크게 되어 있다.

서브 밸브체(336)는, 단차를 갖는 원통 형상을 이루고, 가이드 구멍(327, 25, 26)에 삽통되어 있다. 즉, 서브 밸브체(336)는, 보디에 의한 2점 지지가 이루어져 있다. 보디(305)에 있어서 포트(14)와 포트(16)를 격리하는 격벽의 상면에 서브 밸브 시트(34)가 형성되어 있다. 서브 밸브체(336)는, 가이드 구멍(327)의 하방에 있어서 보디(305)를 내측의 압력실(325)과 외측의 압력실(326)로 구획한다. 압력실(325)은, 압력실(23)을 통해 포트(12)에 연통한다. 한편, 압력실(326)은 포트(16)에 연통한다. 서브 밸브체(336)의 중간부 및 하부에는, 각각 내외를 연통하는 연통 구멍(337, 35)이 마련되어 있다. 연통 구멍(337)은, 서브 밸브 구멍(32)과 압력실(23)을 연통시킨다.

서브 밸브체(336)의 하부에 메인 밸브 구멍(20)이 마련되고, 그 하단 개구부에 메인 밸브 시트(22)가 형성되어 있다. 작동 로드(338)는, 그 상반부가 서브 밸브체(336)를 관통하여 파워 엘리먼트(206)와 작동 연결 가능하게 접속된다. 서브 밸브체(336)의 가이드 구멍(26)과의 대향면에는 O링(228)이 마련되어 있다.

보디(305)와 솔레노이드(303) 사이에는, 중간 압력실(328)이 형성되어 있다. 서브 밸브체(336)의 하단부(메인 밸브 시트(22))가 중간 압력실(328)에 노출된다. 메인 밸브체(30)는, 중간 압력실(328)측에서 메인 밸브 시트(22)에 착탈하여 메인 밸브를 개폐한다. 한편, 보디(305)에는, 중간 압력실(328)과 압력실(326)을 연통시키는 연통로(350)가 마련되어 있다. 즉, 포트(14)에서 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매는, 메인 밸브를 경유함으로써 크랭크 압력(Pc)으로 감압되어 일단 중간 압력실(328)에 도입되고, 연통로(350) 및 압력실(326)을 통해 포트(16)로 가이드된다.

또한, 동도면에는 나타내지 않았지만, 코어(346)와 플런저(250) 사이에 플런저(250)를 코어(346)로부터 이격하는 방향으로 부세하는 스프링(47)이 마련되어 있다(도 1, 도 6 참조). 파워 엘리먼트(206)와 서브 밸브체(336) 사이에 스프링(290)이 마련되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 보디(305), 케이스(256) 및 단부 부재(58)가 제어 밸브(301) 전체의 보디를 형성하고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 솔레노이드(303)가 비통전일 때에는 도시한 바와 같이, 스프링(290)의 부세력에 의해 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 유지된다. 또한, 스프링(47)(도 1 참조)에 의해 작동 로드(338)가 하방으로 밀려 내려가기 때문에, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여, 메인 밸브가 전개 상태가 된다.

제어 밸브(301)의 안정된 제어 상태에 있어서는, 메인 밸브체(30)는, 솔레노이드력에 의해 밀어 올려져 있지만, 서브 밸브체(336)와는 결합되지 않기 때문에, 서브 밸브가 개방되지는 않는다. 메인 밸브체(30)는, 압력실(23)의 흡입 압력(Ps)이 소정의 설정 압력(Pset)이 되도록 자율적으로 동작한다.

한편, 제어 밸브(301)의 기동시에 있어서는, 솔레노이드(303)로의 통전에 의해 작동 로드(338)가 서브 밸브체(336)에 대해 상대 변위하는 것에 의해, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)에 착좌하여 메인 밸브를 폐쇄한다. 이 때, 메인 밸브를 폐쇄한 채 작동 로드(338)를 보디(305)에 대해 더 변위시킴으로써, 서브 밸브체(336)를 서브 밸브 시트(34)로부터 리프트시켜서 서브 밸브를 개방할 수 있다. 즉, 제어 밸브(301)도, 솔레노이드(303)의 구동력을 이용하여 서브 밸브를 강제적으로 개방시키기 위한 "강제 밸브 개방 기구"를 구비한다. 또한, 이 구성은, 서브 밸브체(336)와 가이드 구멍(25, 26, 327)의 슬라이딩부로의 이물의 혼입에 의해 서브 밸브체(336)가 록된 경우에, 그것을 해제하는 록해제 기구(연동 기구, 가압 기구)로서도 기능한다. 또한, 제어 밸브(301)에 의해서도 도 5에 나타낸 밸브 개도 특성을 실현할 수 있다.

[제4실시형태]

도 9는 제4실시형태에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다. 본 실시형태의 제어 밸브는, 메인 밸브체의 수압 구성이 제2실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는 제2실시형태와의 상이점을 중심으로 설명한다. 또한, 도 9에 있어서 제2실시형태와 거의 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

제어 밸브(401)는, 밸브 본체(402)와 솔레노이드(403)를 일체로 조립하여 구성된다. 보디(405)의 포트(16)에도 스트레이너(17)가 마련되어 있다. 코어(446)의 상단부가 보디(405)의 내방으로 약간 돌출되고, 그 상단 개구부에 링 형상의 가이드 부재(460)가 압입되어 있다. 서브 밸브체(436)는, 코어(446)의 상단면에 착탈하여 서브 밸브를 개폐한다. 코어(446)에는, 가이드 부재(460)와 축지 부재(60)에 의해 둘러싸이는 압력실(462)이 형성되고, 그 압력실(462)과 포트(18)를 연통시키는 연통 구멍(448)이 형성되어 있다.

작동 로드(438)는, 제1로드(440)와 제2로드(442)로 분할되어 있다. 제1로드(440)는 파워 엘리먼트(206)에 연결되고, 제2로드(442)는 플런저(250)(도 6 참조)에 연결된다. 제1로드(440)는, 그 하단부가 가이드 부재(460)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 제2로드(442)는, 그 상단부가 축지 부재(60)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 그 선단이 반구 형상으로 형성되어 있다. 제2로드(442)는, 제1로드(440)의 하단면에 점접촉되는 형태로 작동 연결된다. 압력실(462)에 흡입 압력(Ps)이 도입되기 때문에, 슬리브(248)(도 6 참조)의 내방에는 흡입 압력(Ps)이 채워지고, 제1로드(440)의 하단면에는 흡입 압력(Ps)이 작용하게 된다. 메인 밸브체(30) 및 스프링 수용 부재(240)는, 제1로드(440)에 마련되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브에 있어서의 유효 수압 지름(E)(실링부 지름)과, 제1로드(440)의 상측 슬라이딩부의 유효 수압 지름(F)(실링부 지름)과, 제1로드(440)의 하측 슬라이딩부의 유효 수압 지름(G)(실링부 지름)이 동일하게 설정되어 있다. 이에 의해, 메인 밸브체(30)에 작용하는 토출 압력(Pd), 크랭크 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향이 캔슬된다. 메인 밸브체(30)에는 차압(Pc-Ps)이 작용하지 않게 되어, 메인 밸브의 제어시에 메인 밸브체(30)의 거동을 보다 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 변형예에 있어서는, 제1로드(440)와 제2로드(442)를 일체로 형성해도 좋다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이상의 특정 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 물론이다.

상기 각 실시형태에서는, 제어 밸브로서, 피감지 압력으로서 흡입 압력(Ps)을 감지하여 동작하는 이른바 Ps감지 밸브를 나타냈지만, 크랭크 압력(Pc)을 감지하여 동작하는 이른바 Pc감지 밸브로서 구성해도 좋다. 그 경우, 포트(12)를 크랭크실에 연통시킨다.

상기 실시형태에서는, 파워 엘리먼트(6)를 구성하는 감압 부재로서 벨로우즈(45, 245)를 채용하는 예를 나타냈지만, 다이어프램을 채용해도 좋다. 그 경우, 그 감압 부재로서 필요한 동작 스트로크를 확보하기 위해, 복수의 다이어프램을 축선 방향으로 연결하는 구성으로 해도 좋다.

상기 각 실시형태에서는, 크랭크실에 연통하는 크랭크실 연통 포트(도입/도출 포트)로서, 단일의 포트(16)를 마련하는 예를 나타냈다. 변형예에 있어서는, 크랭크실 연통 포트를, 메인 밸브를 경유한 냉매를 크랭크실로 도출하는 제1포트(도출 포트)와, 크랭크실의 냉매를 도입하는 제2포트(도입 포트)로 나누어 구성해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 스프링(44, 47, 247, 290) 등에 관해, 부세 부재로서 스프링(코일 스프링)을 예시했지만, 고무나 수지 등의 탄성 재료, 또는 판스프링 등의 탄성 기구를 채용해도 좋은 것은 물론이다.

상기 실시형태에서는, 가변 용량 압축기의 토출실에서 크랭크실로 도입하는 냉매의 유량 또는 압력을 조정하는 이른바 도입 제어의 제어 밸브를 나타냈지만, 변형예에 있어서는, 크랭크실에서 흡입실로 도출하는 냉매의 유량 또는 압력을 조정하는 이른바 도출 제어의 제어 밸브로서 구성해도 좋다. 도출 제어로 하는 경우, 예컨대, 상기 제1~제4실시형태 중 어느 한 제어 밸브에 있어서, 서브 밸브의 밸브 개방 영역을 제어 영역으로서 사용하도록 솔레노이드력을 조정하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 상기 실시형태에서는 도입 제어를 실행하고 있었기 때문에, 도 5에 있어서의 전폐 포인트의 좌측, 즉, 메인 밸브의 밸브 개방 영역을 제어 영역으로서 사용하고 있었다. 도출 제어의 경우에는, 도 5에 있어서의 전폐 포인트의 우측, 즉, 서브 밸브의 밸브 개방 영역을 제어 영역으로서 사용하게 된다. 또한, 작동 로드의 길이, 플런저의 길이, 또는 작동 로드에 있어서의 메인 밸브체의 위치를 조정하는 것에 의해, 도 5에 있어서의 전폐 포인트를 더욱 하사점측으로 변경하고, 작동 로드의 변위에 대한 서브 밸브체의 제어 범위를 크게 해도 좋다. 이에 의해, 서브 밸브의 밸브 개방 영역을 제어 영역으로 하는 도출 제어를 실현해도 좋다. 또한, 예컨대 다른 형태의 3방 밸브 등, 공용의 보디에 메인 밸브와 서브 밸브가 마련되고, 단일 솔레노이드에 의해 구동되는 복합 밸브이면, 상기 실시 형태의 구성을 적용할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 벨로우즈(45, 245)의 내부의 기준 압력실(S)을 진공 상태로 했지만, 대기를 채우거나, 기준이 되는 소정의 가스를 채워도 좋다. 또는, 토출 압력(Pd), 크랭크 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps) 중 어느 하나를 채워도 좋다. 그리고 파워 엘리먼트(6, 206)가 적절히 벨로우즈의 내외의 압력차를 감지하여 작동하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태나 변형예에 한정되지 않고, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 상기 실시형태나 변형예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소를 적절히 조합하는 것에 의해 다양한 발명을 형성해도 좋다. 또한, 상기 실시형태나 변형예에 제시되는 전체 구성 요소에서 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 좋다.

1: 제어 밸브
3: 솔레노이드
5: 보디
6: 파워 엘리먼트
22: 메인 밸브 시트
30: 메인 밸브체
34: 서브 밸브 시트
36: 서브 밸브체
38: 작동 로드
45: 벨로우즈
201: 제어 밸브
203: 솔레노이드
205: 보디
206: 파워 엘리먼트
236: 서브 밸브체
238: 작동 로드
245: 벨로우즈
260: 밸브 시트 부재
301: 제어 밸브
303: 솔레노이드
305: 보디
336: 서브 밸브체
338: 작동 로드
401: 제어 밸브
402: 밸브 본체
403: 솔레노이드
405: 보디
438: 작동 로드
460: 가이드 부재
462: 압력실

Claims (5)

1. 흡입실에 도입되는 냉매를 압축하여 토출실로부터 토출하는 가변 용량 압축기의 토출 용량을, 상기 토출실에서 크랭크실에 도입하는 냉매의 유량을 조정하는 것에 의해 변화시키는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서,
   상기 토출실과 상기 크랭크실을 연통시키는 메인 통로와, 상기 크랭크실과 상기 흡입실을 연통시키는 서브 통로가 성형된 보디;
   상기 메인 통로에 마련된 메인 밸브 시트;
   상기 메인 밸브 시트에 착탈하여 메인 밸브를 개폐하는 메인 밸브체;
   상기 서브 통로에 마련된 서브 밸브 시트;
   상기 서브 밸브 시트에 착탈하여 서브 밸브를 개폐하는 서브 밸브체;
   소정의 피감지 압력을 수압하고, 그 피감지 압력의 크기에 상응한 상기 메인 밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 감압부; 및
   공급되는 전류량에 상응한 상기 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드를 구비하고,
   상기 메인 밸브의 제어시에는 상기 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 메인 밸브가 폐쇄된 후에 상기 서브 밸브가 개방하도록 구성되고,
   상기 메인 밸브체의 상기 메인 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 상기 메인 밸브의 개구 면적의 변화보다, 상기 서브 밸브체의 상기 서브 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 상기 서브 밸브의 개구 면적의 변화가 커지고,
   상기 서브 밸브체에 상기 메인 밸브 시트가 일체로 마련되고,
   상기 메인 밸브가 폐쇄된 후에 상기 메인 밸브 시트가 움직임과 동시에 상기 서브 밸브가 개방되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 감압부와 상기 솔레노이드 사이에 마련된 작동 로드를 구비하고,
   상기 작동 로드는, 상기 서브 밸브체에 삽통되는 한편, 상기 메인 밸브체가 일체로 마련되고,
   상기 메인 밸브의 제어 상태에 있어서는 상기 작동 로드가 상기 서브 밸브체와 상대 변위하는 것에 의해, 상기 서브 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 유지된 채 상기 메인 밸브체의 리프트량이 변화하고, 상기 메인 밸브가 폐쇄됨과 동시에 상기 작동 로드와 상기 서브 밸브체가 일체가 됨으로써, 상기 메인 밸브의 밸브 폐쇄 상태가 유지된 채 상기 서브 밸브체의 리프트량이 변화하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 서브 밸브체에 대해, 상기 토출실의 압력과 상기 크랭크실의 압력과의 차압, 및 상기 토출실의 압력과 상기 흡입실의 압력과의 차압 중의 적어도 하나가 상기 서브 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 작용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
5. 흡입실에 도입되는 냉매를 압축하여 토출실로부터 토출하는 가변 용량 압축기의 토출 용량을, 크랭크실에서 상기 흡입실로 도출하는 냉매의 유량을 조정하는 것에 의해 변화시키는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서,
   상기 토출실과 상기 크랭크실을 연통시키는 메인 통로와, 상기 크랭크실과 상기 흡입실을 연통시키는 서브 통로가 형성된 보디;
   상기 메인 통로에 마련된 메인 밸브 시트;
   상기 메인 밸브 시트에 착탈하여 메인 밸브를 개폐하는 메인 밸브체;
   상기 서브 통로에 마련된 서브 밸브 시트;
   상기 서브 밸브 시트에 착탈하여 서브 밸브를 개폐하는 서브 밸브체;
   소정의 피감지 압력을 수압하고, 그 피감지 압력의 크기에 상응한 상기 서브 밸브의 밸브 폐쇄 방향의 구동력을 발생하는 감압부; 및
   공급되는 전류량에 상응한 상기 서브 밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드를 구비하고,
   상기 서브 밸브의 제어시에는 상기 메인 밸브의 밸브 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 서브 밸브가 폐쇄된 후에 상기 메인 밸브가 개방하도록 구성되고,
   상기 메인 밸브체의 상기 메인 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 상기 메인 밸브의 개구 면적의 변화보다, 상기 서브 밸브체의 상기 서브 밸브 시트로부터의 리프트량에 대한 상기 서브 밸브의 개구 면적의 변화가 커지고,
   상기 서브 밸브체에 상기 메인 밸브 시트가 일체로 마련되고,
   상기 메인 밸브가 폐쇄된 후에 상기 메인 밸브 시트가 움직임과 동시에 상기 서브 밸브가 개방되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.

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