KR102441855B1 - 용량 제어 밸브 및 용량 제어 밸브의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 흡입실의 압력에 관계없이 액냉매를 효율 좋게 배출할 수 있는 용량 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
[해결 수단] 용량 제어 밸브(1)는, 제1 연통로(11), 제2 연통로(12), 제3연통로(13) 및 주밸브 시트(15a)를 갖는 밸브 본체(10)와, 중간 연통로(26), 주밸브부(21b) 및 보조 밸브부(23d)를 갖는 밸브체(20)와, 제1 로드(33)를 갖는 제1 플런저(34) 및 제2 로드(36)를 갖는 제2 플런저(35)를 구비하는 솔레노이드(30)를 구비하고, 제1 로드(33)는 주밸브부(21b)를 개폐하고, 제2 로드(36)는 보조 밸브부(23d)를 개폐한다.

Description

용량 제어 밸브 및 용량 제어 밸브의 제어 방법

본 발명은, 용량 가변형 압축기의 유량 또는 압력을 제어하기 위해 사용되는 용량 제어 밸브 및 용량 제어 밸브의 제어 방법에 관한 것이다.

용량 가변형 압축기로서, 예를 들면 자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 사판식 용량 가변형 압축기는, 엔진의 회전력에 의해 회전 구동되는 회전축, 회전축에 대하여 경사 각도가 가변하게 연결된 사판, 사판에 연결된 압축용 피스톤 등을 구비하고, 사판의 경사 각도를 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크를 변화시켜 냉매의 토출량을 제어하는 것이다.

이 사판의 경사 각도는, 냉매를 흡입하는 흡입실의 흡입 압력, 피스톤에 의해 가압한 냉매를 토출하는 토출실의 토출 압력, 사판을 수용한 제어실(크랭크실)의 제어실 압력을 이용하면서, 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브를 사용하여, 제어실 내의 압력을 적절히 제어하고, 피스톤의 양면에 작용하는 압력의 밸런스 상태를 조정함으로써 연속적으로 변화시킬 수 있게 되어 있다.

이러한 용량 제어 밸브의 예를 도 8에 나타낸다. 용량 제어 밸브(160)는, 압축기의 토출실과 제2 연통로(173)를 통하여 연통하는 제2 밸브실(182), 흡입실과 제1 연통로(171)를 통하여 연통하는 제1 밸브실(183), 제어실과 제3 연통로(174)를 통하여 연통하는 제3 밸브실(184)을 갖는 밸브부(170)와, 제3 밸브실 내에 배치되고 주위의 압력에 의해 신축함과 동시에 신축 방향의 자유단에 형성된 밸브 시트체(180)를 갖는 감압체(178)와, 제2 밸브실(182)과 제3 밸브실(184)을 연통하는 밸브공(177)을 개폐하는 제2 밸브부(176), 제1 연통로(171)와 유통홈(172)을 개폐하는 제1 밸브부(175), 및 제3 밸브실(184)에서 밸브 시트체(180)와의 계합 및 이탈에 의해 제3 밸브실(184)과 유통홈(172)을 개폐하는 제3 밸브부(179)를 갖는 밸브체(181)와, 밸브체(181)에 전자 구동력을 미치는 솔레노이드부(190) 등을 구비하고 있다.

그리고, 이 용량 제어 밸브(160)에서는, 용량 가변형 압축기에 클러치 기구를 설치하지 않아도, 제어실 압력을 변경할 필요가 발생한 경우에는, 토출실과 제어실을 연통시켜 제어실 내의 압력(제어실 압력)(Pc), 흡입 압력(Ps)(흡입 압력)을 제어할 수 있게 한 것이다(이하, 「종래 기술」이라고 한다. 예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

일본특허공보 제5167121호

종래 기술에 있어서, 사판식 용량 가변형 압축기를 장시간 정지시킨 경우, 제어실(크랭크실)에는 액냉매(방치 중에 냉각되어 냉매가 액화된 것)가 고이기 때문에, 이 상태에서 압축기를 기동해도 설정대로의 토출량을 확보할 수 없다. 이 때문에, 기동 직후부터 소망하는 용량 제어를 행하기 위해서는, 제어실(크랭크실)의 액냉매를 가능한 한 빠르게 배출시킬 필요가 있다.

그래서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 종래의 용량 제어 밸브(160)에 있어서는 기동시에 제어실(크랭크실)의 액냉매를 가능한 한 빠르게 배출시키기 위해 액냉매 배출 기능을 구비하고 있다. 즉, 용량 가변형 압축기를 정지하고, 장시간 방치한 후에 기동시키고자 한 경우에, 제어실(크랭크실)에 고인 고압의 액냉매가, 제3 연통로(174)로부터 제3 밸브실(184)로 유입된다. 그러면, 감압체(벨로우즈)(178)는 수축하여 제3 밸브부(179)와 밸브 시트체(180)의 사이가 개변(開弁)하고, 제3 밸브실(184)로부터 보조 연통로(185), 연통로(186) 및 유통홈(172)을 통하고, 액냉매를 제어실(크랭크실)로부터 흡입실을 통하여 토출실로 배출하고 급속하게 기화시켜, 단시간에 냉방 운전 상태로 할 수 있게 되어 있다.

그러나, 상기의 종래 기술에서는, 액냉매 배출 과정의 초기에 있어서는, 제어실의 압력도 높기 때문에 제3 밸브부(179)의 개도(開度)도 커져 액냉매를 효율 좋게 배출할 수 있다. 그러나, 액냉매의 배출이 진행되어 제어실의 압력이 저하됨에 따라 제3 밸브부의 개도가 작아지기 때문에, 액냉매의 배출에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 밸브부의 밸브 개도에 따라 용량 가변형 압축기의 유량 또는 압력을 제어하는 용량 제어 밸브에 있어서, 흡입실의 압력에 관계없이 액냉매를 효율 좋게 배출하여 단시간에 냉방 운전으로 이행할 수 있는 용량 제어 밸브 및 용량 제어 밸브의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용량 제어 밸브는

밸브부의 밸브 개도에 따라 용량 가변형 압축기의 유량 또는 압력을 제어하는 용량 제어 밸브로서,

제1 압력의 유체를 통과시키는 제1 연통로, 상기 제1 연통로에 인접 배치되어 제2 압력의 유체를 통과시키는 제2 연통로, 제3 압력의 유체를 통과시키는 제3연통로, 및, 상기 제2 연통로와 상기 제3연통로를 연통하는 밸브공에 배설(配設)되는 주밸브 시트를 갖는 밸브 본체와,

상기 제3 연통로측의 상기 밸브 본체 내에 배치되고 주위의 압력에 응동하여 신축하는 감압체와,

상기 제1 연통로와 상기 제3연통로를 연통하는 중간 연통로, 상기 주밸브 시트와 이접(離接)하여 상기 밸브공을 개폐하는 주밸브부 및 상기 중간 연통로에 배설되는 보조 밸브부를 갖는 밸브체와,

제1 로드를 갖는 제1 플런저 및 제2 로드를 갖는 제2 플런저를 구비하는 솔레노이드를 구비하고,

상기 제1 로드는 상기 주밸브부를 개폐하고, 상기 제2 로드는 상기 보조 밸브부를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의해, 제1 로드에 의해 개폐되는 주밸브부와, 제2 로드에 의해 개폐되는 보조 밸브부는 개별적으로 개폐할 수 있기 때문에, 보조 밸브부는 액냉매 배출 개시로부터 액냉매 배출 완료까지 보조 밸브부의 개도를 전개(全開) 상태로 유지할 수 있어, 액냉매를 효율 좋게 배출할 수 있다.

본 발명의 용량 제어 밸브는,

상기 제1 플런저는 상기 제2 플런저와 상기 밸브 본체의 사이에 배설되는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 제1 플런저를 먼저 구동하고, 제2 플런저를 나중에 구동할 수 있다.

본 발명의 용량 제어 밸브는,

상기 제2 로드는 상기 중간 연통로에 배설되는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 중간 연통로를 이용하여 제2 로드를 배치할 수 있기 때문에 소형화할 수 있다.

본 발명의 용량 제어 밸브는,

상기 솔레노이드는, 플레이트, 상기 제2 플런저와 상기 밸브 본체 사이에 배설되는 코어, 상기 플레이트와 상기 코어 사이에 배설되는 전자 코일, 상기 코어와 상기 제1 플런저 사이에 배설되는 제1 부세(付勢) 부재, 및, 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이에 배설되는 제2 부세 부재를 추가로 구비하고,

상기 제2 부세 부재의 부세력은 상기 제1 부세 부재의 부세력보다 큰 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 전류의 크기에 따라 제1 플런저와 제2 플런저를 개별적으로 구동할 수 있다.

상기 제2 플런저는 상기 플레이트와 지름 방향으로 대향하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 전자 코일의 단부의 스페이스를 이용하여 플레이트를 배치할 수 있기 때문에, 용량 제어 밸브의 길이를 짧게 하여 소형화할 수 있다.

상기 제1 플런저는 상기 플레이트와 지름 방향으로 대향하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 제1 플런저를 통과하는 자기 회로의 자기 저항을, 제2 플런저를 통과하는 자기 회로의 자기 저항보다 작게 할 수 있고, 제2 플런저를 거의 움직이는 일 없이, 제1 플런저를 구동할 수 있다.

상기 보조 밸브부는 상기 감압체와 이접하여 상기 중간 연통로를 개폐하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 감압체를 이용하여 보조 밸브부의 면적을 크게 할 수 있고, 액냉매 배출시의 저항을 낮출 수 있다.

상기 보조 밸브부는 상기 제2 로드에 배설된 보조 밸브 시트와 이접하여 상기 중간 연통로를 개폐하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 다양한 용량 가변형 압축기에 대응할 수 있다.

본 발명의 용량 제어 밸브는,

상기 제1 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 흡입 압력, 상기 제2 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 토출 압력, 상기 제3 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력이며, 또한

상기 제1 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력, 상기 제2 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 토출 압력, 상기 제3 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 흡입 압력인 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 다양한 용량 가변형 압축기에 대응할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용량 제어 밸브의 제어 방법은,

상기 주밸브부와 상기 보조 밸브부를 개별적으로 개폐하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 주밸브부와 보조 밸브부를 개별적으로 개폐하여, 용량 제어 밸브의 기능을 선택할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용량 제어 밸브의 제어 방법은,

상기 솔레노이드에 공급되는 전류에 따라 상기 주밸브부와 상기 보조 밸브부를 개별적으로 개폐하는 것을 특징으로 한다.

이 특징에 의하면, 솔레노이드에 공급되는 전류에 따라 주밸브부를 개폐하여 용량 가변형 압축기를 제어하거나, 보조 밸브부만을 개변하여 액냉매를 배출할 수 있기 때문에, 전류에 따라 용량 제어 밸브의 기능을 선택할 수 있다.

[도 1]본 발명의 실시예 1에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, OFF시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 2]본 발명의 실시예 1에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, 제어시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 3]본 발명의 실시예 1에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, 액냉매 배출시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 4]본 발명의 실시예 2에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, OFF시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 5]본 발명의 실시예 2에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, 제어시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 6]본 발명의 실시예 2에 따른 용량 제어 밸브의 정면 단면도이며, 액냉매 배출시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.
[도 7]본 발명의 보조 밸브의 변형예이며, (a)는 보조 밸브가 폐변(閉弁)한 상태, (b)는 보조 밸브가 개변한 상태를 나타낸다.
[도 8]종래의 용량 제어 밸브를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 9]종래의 용량 제어 밸브이며, 액냉매 배출시의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다.

실시예 1

이하에 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적인 위치 등은, 특별히 명시적인 기재가 없는 한, 그들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 용량 제어 밸브에 대해서 설명한다. 도 1에 있어서, 1은 용량 제어 밸브이다. 용량 제어 밸브(1)는, 밸브 본체(10), 밸브 본체(10) 내에 배설되는 밸브체(20) 및 감압체(24), 그리고 밸브 본체(10)에 장착되는 솔레노이드(30)로 주로 구성된다.

이하, 도 1을 참조하여 용량 제어 밸브(1)의 각각의 구성 요소에 대해서 설명한다. 밸브 본체(10)는, 황동, 철, 알루미늄, 스테인리스 등의 금속 또는 합성 수지재 등으로 구성된다. 밸브 본체(10)는 축방향으로 관통하는 관통공을 갖는 중공 원통 형상의 부재이며, 관통공의 구획에는 제1 밸브실(14), 제1 밸브실(14)에 인접한 제2 밸브실(15), 제2 밸브실(15)에 인접한 제3 밸브실(16)이 연속하여 배설된다.

제2 밸브실(15)에는 제2 연통로(12)가 연설(連設)된다. 이 제2 연통로(12)는, 용량 가변형 압축기의 토출실 내(도시 생략)에 연통하여 토출 압력(Pd)(본 발명에 따른 제2 압력)의 유체가 용량 제어 밸브(1)의 개폐에 의해 제2 밸브실(15)로부터 제3 밸브실(16)로 유입될 수 있게 구성된다.

제3 밸브실(16)에는 제3 연통로(13)가 연설된다. 제3 연통로(13)는, 용량 가변형 압축기의 제어실(도시 생략)과 연통하고 있어, 용량 제어 밸브(1)의 개폐에 의해 제2 밸브실(15)로부터 제3 밸브실(16)로 유입된 토출 압력(Pd)의 유체를 용량 가변형 압축기의 제어실(크랭크실)로 유출시키거나, 제3 밸브실(16)로 유입된 제어실 압력(Pc)(본 발명에 따른 제3 압력)의 유체를 후술하는 중간 연통로(26)를 통하고 제1 밸브실(14)을 거쳐 용량 가변형 압축기의 흡입실로 유출시킨다.

또한, 제1 밸브실(14)에는 제1 연통로(11)가 연설된다. 이 제1 연통로(11)는, 용량 가변형 압축기의 흡입실로부터의 흡입 압력(Ps)(본 발명에 따른 제1 압력)의 유체를 후술하는 중간 연통로(26)를 통하여 감압체(24)로 유도하고, 압축기의 흡입 압력을 설정값으로 제어한다.

제1 연통로(11)와 연통하는 제1 밸브실(14)과 제2 연통로(12)와 연통하는 제2 밸브실(15) 사이에는 이들 밸브실의 지름보다 소경(小徑)인 구멍부(18)가 연속하여 형성되고, 이 구멍부(18)는 후술하는 주밸브체(21)의 래비린스(21c)와 슬라이딩하여, 제1 밸브실(14)과 제2 밸브실(15) 사이를 시일하는 시일부를 형성한다. 또한, 제2 연통로(12)와 연통하는 제2 밸브실(15)과 제3 연통로(13)와 연통하는 제3 밸브실(16) 사이에는 이들 밸브실의 지름보다 소경인 밸브공(17)이 연설되고, 제2 연통로(12)측의 밸브공(17)의 주위에는 주밸브 시트(15a)가 형성된다. 이 주밸브 시트(15a)는 후술하는 주밸브부(21b)와 이접하여, 제2 연통로(12)와 제3 연통로(13)의 연통을 개폐 제어한다.

제3 밸브실(16) 내에는 감압체(24)가 배설된다. 이 감압체(24)는, 금속제의 벨로우즈(24a)의 일단부가 칸막이 조정부(24c)에 밀봉 상태로 결합된다. 이 벨로우즈(24a)는, 인청동, 스테인리스 등에 의해 제작하지만, 그 스프링 정수는 소정의 값으로 설계되어 있다. 감압체(24)의 내부 공간은 진공 또는 공기가 내재되어 있다. 그리고, 이 감압체(24)의 벨로우즈(24a)의 유효 수압(受壓) 면적에 대하여 압력이 작용하여 감압체(24)를 신축 작동시키도록 구성되어 있다. 감압체(24)의 자유단부측에는 플랜지부(24b)가 배설된다. 플랜지부(24b)는 후술하는 어댑터(23)의 대경부(23b)와 접촉하고, 감압체(24)와 어댑터(23)에 의해 둘러싸이는 내부 공간(28)을 형성한다. 후술하는 바와 같이 흡입실로부터의 흡입 압력(Ps)의 유체는 내부 공간(28)으로 유도되고 감압체(24)는 흡입 압력(Ps)에 따라 신축한다. 또한, 플랜지부(24b)는 어댑터(23)를 통하여 제2 로드(36)로부터의 솔레노이드력에 의해 압압되어 감압체(24)는 신축한다. 즉, 감압체(24)는, 흡입 압력(Ps)에 의해 신축함과 동시에, 제2 로드(36)의 압압력에 의해 신축한다.

감압체(24)의 칸막이 조정부(24c)는, 밸브 본체(10)의 제3 밸브실(16)을 막도록 밀봉 감착(嵌着), 고정된다. 또한, 칸막이 조정부(24c)는 비틀어 넣음으로 하여 고정 나사(도시 생략)에 의해 고정하면, 벨로우즈(24a) 내에 병렬로 배치한 압축 스프링 또는 벨로우즈(24a)의 스프링력을 축방향으로 이동 조정할 수 있게 된다.

또한, 제1 연통로(11), 제2 연통로(12), 제3 연통로(13)는, 밸브 본체(10)의 둘레면에 각각, 예를 들면, 2등배(等配)로부터 6등배로 관통하고 있다. 또한, 밸브 본체(10)의 외주면에는 O링용의 장착홈이 축방향으로 이간하여 3개소에 형성된다. 그리고, 이 각 장착홈에는, 밸브 본체(10)와, 밸브 본체(10)와 감합하는 케이싱의 장착공(도시 생략)의 사이를 시일하는 O링(61, 62, 63)이 장착되고, 제1 연통로(11), 제2 연통로(12), 제3 연통로(13)의 각 유로는 독립된 유로로서 구성된다.

다음으로 밸브체(20)에 대해서 설명한다. 밸브체(20)는 주밸브체(21)와 어댑터(23)로 구성된다. 먼저, 주밸브체(21)에 대해서 설명한다. 주밸브체(21)는 중공의 원통 부재이며, 그 외주부의 축방향의 대략 중앙부에는 래비린스(21c)가 형성된다. 래비린스(21c)는 제1 연통로(11)와 연통하는 제1 밸브실(14)과 제2 연통로(12)와 연통하는 제2 밸브실(15) 사이의 구멍부(18)와 슬라이딩하여, 제1 밸브실(14)과 제2 밸브실(15)을 시일하는 시일부를 형성한다. 이에 따라, 제1 밸브실(14)과 제2 밸브실(15)은 독립된 밸브실로서 구성된다. 또한, 주밸브체(21)의 내부에는 축방향으로 관통하는 관통공(25)이 형성되고, 당해 관통공(25)은 후술하는 중간 연통로(26)를 구성한다.

주밸브체(21)는 밸브 본체(10) 내에 삽입되고, 래비린스(21c)를 사이에 끼워 주밸브체(21)의 일단이 제1 연통로(11)측에, 주밸브체(21)의 타단이 제2 연통로(12)측에 배치된다. 제2 연통로(12)측에 배치되는 주밸브체(21)의 단부에는 주밸브부(21b)가 형성되고, 주밸브부(21b)는 주밸브 시트(15a)와 이접하여 제2 연통로(12)와 제3 연통로(13)를 연통하는 밸브공(17)을 개폐 제어한다. 주밸브부(21b)와 주밸브 시트(15a)가 주밸브(27b)를 구성한다. 여기에서, 주밸브부(21b)와 주밸브 시트(15a)가 접촉 상태로부터 이간 상태가 되는 것을 주밸브(27b)가 개변하는 또는 주밸브부(21b)가 개변한다고 말하고, 주밸브부(21b)와 주밸브 시트(15a)가 이간 상태로부터 접촉 상태가 되는 것을 주밸브(27b)가 폐변하는 또는 주밸브부(21b)가 폐변한다고 말한다.

또한, 제1 연통로(11)측에 배치되는 주밸브체(21)의 단부에는 차단 밸브부(21a)가 형성된다. 차단 밸브부(21a)는 후술하는 솔레노이드(30)가 OFF일 때 코어(32)의 단부(32c)와 접촉하여, 제1 연통로(11)와 중간 연통로(26)의 연통을 차단한다. 반대로, 솔레노이드(30)가 ON일 때, 차단 밸브부(21a)는 코어(32)의 단부(32c)와 이간하여, 제1 연통로(11)와 중간 연통로(26)는 연통한다. 차단 밸브부(21a)와 코어(32)의 단부(32c)가 차단 밸브(27a)를 구성한다. 차단 밸브부(21a)와 주밸브부(21b)는 서로 반대 방향으로 개폐 동작한다. 또한, 차단 밸브부(21a)와 코어(32)의 단부(32c)가 접촉 상태로부터 이간 상태가 되는 것을 차단 밸브(27a)가 개변하는 또는 차단 밸브부(21a)가 개변한다고 말하고, 차단 밸브부(21a)와 코어(32)의 단부(32c)가 이간 상태로부터 접촉 상태가 되는 것을 차단 밸브(27a)가 폐변하는 또는 차단 밸브부(21a)가 폐변한다고 말한다.

다음으로, 밸브체(20)를 구성하는 어댑터(23)에 대해서 설명한다. 어댑터(23)는, 중공 원통 형상의 부재이며 대경(大徑)으로 형성된 대경부(23b)와, 대경부(23b)보다 소경으로 형성되는 통부(23a)로 주로 구성되고, 통부(23a)와 대경부(23b)를 관통하는 어댑터 관통공(23c)을 갖는다. 어댑터(23)의 통부(23a)는 주밸브체(21)의 주밸브측 단부(21e)와 감합되고, 어댑터 관통공(23c), 주밸브체(21)의 관통공(25) 및 후술하는 제1 로드(33)의 연통공(33c)에 의해 중간 연통로(26)가 구성된다.

또한, 어댑터(23)의 대경부(23b)의 단부에는 보조 밸브부(23d)가 형성되어 있다. 보조 밸브부(23d)는 감압체(24)의 플랜지부(24b)와 이접하여, 제1 연통로(11)와 제3 연통로(13)를 연통하는 중간 연통로(26)를 개폐한다. 보조 밸브부(23d)와 감압체(24)의 플랜지부(24b)가 보조 밸브(27c)를 구성한다. 또한, 보조 밸브부(23d)와 감압체(24)의 플랜지부(24b)가 접촉 상태로부터 이간 상태가 되는 것을 보조 밸브(27c)가 개변하는 또는 보조 밸브부(23d)가 개변한다고 말하고, 보조 밸브부(23d)와 감압체(24)의 플랜지부(24b)가 이간 상태로부터 접촉 상태가 되는 것을 보조 밸브(27c)가 폐변하는 또는 보조 밸브부(23d)가 폐변이라고 말한다.

또한, 차단 밸브(27a)에 있어서의 시일부 지름, 주밸브(27b)에 있어서의 시일부 지름, 주밸브체(21)의 래비린스(21c)에 있어서의 시일부 지름, 보조 밸브(27c)에 있어서의 시일부 지름, 벨로우즈(24a)에 있어서의 유효 수압 지름은 동일하게 설정되어 있다.

다음으로, 솔레노이드(30)에 대해서 설명한다. 솔레노이드(30)는, 제1 로드(33)를 갖는 제1 플런저(34), 제2 로드(36)를 갖는 제2 플런저(35), 플레이트(39), 제2 플런저(35)와 상기 밸브 본체 사이에 배설되는 코어(32), 플레이트(39)와 코어(32) 사이에 배설되는 전자 코일(31), 코어(32)와 제1 플런저(34) 사이에 배설되는 스프링(37a)(본 발명에 따른 제1 부세 부재), 제1 플런저(34)와 제2 플런저(35) 사이에 배설되는 스프링(37b)(본 발명에 따른 제2 부세 부재)과, 제1 플런저(34)와 제2 플런저(35)를 수용하는 플런저 케이스(40), 및 솔레노이드 케이스(38)로 주로 구성된다. 솔레노이드(30)는 도시하지 않는 단자부를 통하여 외부로부터 전력이 공급되고, 전류에 따라 전자력을 발생하여, 제1 로드(33)에 접속되는 제1 플런저(34) 및 제2 로드(36)에 접속되는 제2 플런저(35)를 구동한다. 이하, 솔레노이드(30)를 구성하는 부품에 대해서 설명한다.

플런저 케이스(40)는 한쪽이 개방된 바닥이 있는 형상의 중공 원통 부재이다. 코어(32)는 베이스 부재(32a)와 센터 포스트(32b)로 구성된다. 플런저 케이스(40)와 코어(32)는 감합되고, 제1 플런저(34) 및 제2 플런저(35)는 플런저 케이스(40)와 코어(32)의 센터 포스트(32b)의 사이에서, 플런저 케이스(40)에 대하여 축방향으로 상대 이동 가능하게 배치된다. 제1 로드(33)는 중공의 축부(軸部) 부재이며, 차단 밸브(27a)의 근방에 지름 방향으로 연통공(33c)을 갖는다. 연통공(33c)은 주밸브체(21)의 관통공(25), 어댑터 관통공(23c)과 함께 중간 연통로(26)를 구성한다.

제1 로드(33)는 코어(32)의 센터 포스트(32b)를 관통하여 배치되고, 제1 로드(33)의 솔레노이드 측단부(33a)는 제1 플런저(34)의 코어 측단부(34a)와 감합 고정되고, 밸브 측단부(33b)는 주밸브체(21)의 차단 밸브부 측단부(21d)에 감합 고정되고, 제1 로드(33)는 센터 포스트(32b)에 대하여 상대 이동하여, 주밸브체(21)를 구동한다. 또한, 제2 로드(36)는, 제1 플런저(34), 제1 로드(33), 밸브체(20)를 관통하여 배치되고, 제2 로드(36)의 솔레노이드 측단부(36a)는 제2 플런저 단부(35a)와 감합되고, 제2 로드(36)의 밸브 측단부(36b)는 감압체(24)의 플랜지부(24b)에 접촉 가능하게 배치되고, 제2 로드(36)는 제1 플런저(34), 제1 로드(33), 밸브체(20)에 대하여 상대 이동하고 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여, 감압체(24)를 신축시킨다.

이상의 구성을 구비함으로써, 코어(32)의 센터 포스트(32b)와 공극을 통하여 축방향으로 대향하는 제1 플런저(34), 제1 플런저(34)와 공극을 통하여 축방향으로 대향하는 제2 플런저(35), 제2 플런저(35)와 공극을 통하여 지름 방향으로 대향하는 플레이트(39), 플레이트(39) 및 코어(32)의 베이스 부재(32a)에 감합되는 솔레노이드 케이스(38)가 자기 회로를 구성한다.

또한, 코어(32)의 센터 포스트(32b)와 제1 플런저(34) 사이에는, 제1 플런저(34)를 코어(32)로부터 이간시키고, 주밸브(27b)를 개변하는 방향으로 부세하는 스프링(37a)이 배설된다. 또한, 제1 플런저(34)와 제2 플런저(35) 사이에는, 제1 플런저(34)와 제2 플런저(35)를 이간시키는 방향으로 부세하는 스프링(37b)이 배설된다. 스프링(37b)의 부세력은, 제2 로드(36)를 감압체(24)가 신장하는 방향으로 작용한다.

또한, 코어(32)의 베이스 부재(32a)의 내주부에는 플런저 케이스(40)의 개방 단부가 밀봉 상태로 고정되고, 베이스 부재(32a)의 외주부에는 솔레노이드 케이스(38)가 밀봉 상태로 고정된다. 그리고, 전자 코일(31)은 플런저 케이스(40), 코어(32)의 베이스 부재(32a) 및 솔레노이드 케이스(38)에 의해 둘러싸이는 공간에 배치되어, 냉매와 접촉하는 일이 없기 때문에 절연 저항의 저하를 방지할 수 있다.

이상 설명한 구성을 갖는 용량 제어 밸브(1)의 동작을 설명한다. 또한, 제3 연통로(13)로부터 중간 연통로(26)를 통과하여 제1 연통로(11)로 이르는 유로를, 이하 「Pc-Ps 유로」라고 기재한다. 또한, 제2 연통로(12)로부터 밸브공(17)을 통과하여 제3 연통로(13)로 이르는 유로를, 이하 「Pd-Pc 유로」라고 기재한다.

먼저, 솔레노이드(30)의 통전 상태와 밸브체(20)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 비통전 상태에 있어서, 제1 플런저(34)는 스프링(37a)의 부세력에 의해 상방으로 밀어 올려지고, 또한 제2 플런저(35)도 스프링(37b)의 부세력에 의해 상방으로 밀어 올려진다. 이에 따라, 주밸브(27b)가 전개(全開)하고, 차단 밸브(27a)는 전폐(全閉), 보조 밸브(27c)는 폐변 상태가 된다.

다음으로, 솔레노이드(30)가 비통전 상태로부터 통전을 개시한다. 도 2에 나타내는 상태, 즉 저전류 상태에 있어서, 제1 플런저(34)는 센터 포스트(32b)에 흡인되고, 제1 로드(33)는 진행 방향(제1 로드(33)가 코어(32)의 단부(32c)로부터 외측으로 튀어나가는 방향)으로 서서히 구동된다. 저전류 상태에 있어서는, 제1 플런저(34)와 제2 플런저(35)의 사이의 스프링(37b)의 부세력은, 센터 포스트(32b)와 제1 플런저(34)의 사이의 스프링(37a)의 부세력보다 크게 설정되어 있기 때문에, 제2 플런저(35)의 위치는 거의 변화하지 않는다. 이에 따라, 제1 로드(33)를 통하여 제1 플런저(34)와 접속되는 밸브체(20)는 하방으로 이동하기 때문에, 차단 밸브부(21a)는 코어(32)의 단부(32c)로부터 이간하여 차단 밸브(27a)는 전폐 상태로부터 개변하고, 주밸브(27b)는 전개 상태로부터 서서히 좁혀진다. 한편, 제2 플런저(35)와 접속되는 제2 로드(36)는 거의 이동하지 않기 때문에, 보조 밸브(27c)는 폐변 상태를 유지한다.

또한, 솔레노이드(30)로 공급되는 전류를 높이면, 도 3에 나타내는 상태, 즉 고전류 상태가 된다. 고전류 상태에 있어서는, 솔레노이드(30)의 자기 흡인력이, 스프링(37b)의 부세력보다 커지고, 제1 플런저(34)의 코어 측단부(34a)는 센터 포스트(32b)의 플런저 측단부(32e)에 흡착됨과 동시에, 제2 플런저 단부(35a)가 제1 플런저(34)의 제2 플런저 측단부(34b)에 흡착된다. 이에 따라, 제1 로드(33)를 통하여 제1 플런저(34)와 접속되는 밸브체(20)가 하방으로 더욱 이동하여, 차단 밸브부(21a)는 전개 상태, 주밸브(27b)는 전폐 상태가 된다. 한편, 제2 플런저(35)와 접속되는 제2 로드(36)는 밸브체(20)에 대하여 하방으로 상대 이동하고, 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(27c)는 전개 상태가 된다.

다음으로 용량 제어 밸브(1)의 제어 상태에 있어서의 밸브체(20)의 동작에 대해서 설명한다. 도 2에 제어 상태에 있어서의 용량 제어 밸브의 상태를 나타낸다. 제어 상태란, 솔레노이드(30)는 저전류 상태로 제어되고, 보조 밸브(27c)가 닫힘 상태로, 주밸브(27b)의 개도는 미리 결정된 일정 개도로 세트되어, 용량 가변형 압축기의 흡입실의 압력이 설정값(Pset)이 되도록 제어되는 상태이다. 이 상태에서, 용량 가변형 압축기의 흡입실로부터 제1 연통로(11), 제1 밸브실(14), 차단 밸브(27a)를 통과한 흡입 압력(Ps)의 유체는 중간 연통로(26) 및 어댑터(23)의 어댑터 관통공(23c)을 통과하여 내부 공간(28)으로 유도되고, 감압체(24)는 흡입 압력(Ps)에 따라 신축한다. 또한, 저전류 상태에서는, 제2 플런저(35)는 거의 움직이지 않고, 제1 플런저(34)가 움직이기 때문에, 밸브체(20)는, 스프링(37a)에 의한 주밸브(27b)의 개변 방향의 힘, 솔레노이드(30)에 의한 주밸브(27b)의 폐변 방향의 힘, 및 흡입 압력(Ps)에 따라 신축하는 감압체(24)에 의한 힘이 균형이 잡힌 위치에서 정지하고, 용량 가변형 압축기의 흡입실의 압력이 설정값(Pset)이 되도록 제어된다. 그러나, 주밸브(27b)의 개도를 미리 결정된 개도로 세트해도, 흡입실의 압력(Ps)이 외란 등에 의해 설정값(Pset)에 대하여 변동하는 경우가 있다. 예를 들면, 흡입실의 압력(Ps)이 외란 등에 의해 설정값(Pset)보다 높아지면, 감압체(24)가 수축하여, 주밸브(27b)의 개도가 작아진다. 이에 따라, Pd-Pc 유로가 좁혀지기 때문에, 토출실로부터 크랭크실로 유입되는 토출 압력(Pd)의 냉매량이 감소하여 크랭크실의 압력이 저하된다. 이 결과, 압축기의 사판의 경사 각도가 커지고, 압축기의 토출 용량이 증가하여, 토출 압력을 저하시킨다. 반대로, 흡입실의 압력(Ps)이 설정값(Pset)보다 낮아지면, 감압체(24)가 신장하여, 주밸브(27b)의 개도가 커진다. 이에 따라, Pd-Pc 유로가 커지기 때문에, 토출실로부터 크랭크실로 유입되는 토출 압력(Pd)의 냉매량이 증가하여 크랭크실의 압력이 상승하는 결과, 압축기의 사판의 경사 각도가 작아지고, 토출 용량을 감소시켜, 토출 압력을 상승시킨다. 이와 같이 용량 제어 밸브(1)에 의해, 용량 가변형 압축기의 흡입실의 압력을 설정값(Pset)이 되도록 제어할 수 있다.

다음으로, 용량 제어 밸브(1)의 액냉매 배출 상태에 있어서의 밸브체(20)의 동작에 대해서 도 3에 기초하여 설명한다. 압축기를 장시간 정지 후에 크랭크실에 액냉매(방치 중에 냉각되어 냉매가 액화된 것)가 고이기 때문에, 압축기를 기동하고 나서 소정의 토출압력, 토출 유량을 확보하기 위해, 가능한 한 빠르게 액냉매를 배출할 필요가 있다. 액냉매 배출시에 있어서는, 주밸브(27b)는 폐변 상태로 제어되고, 크랭크실과 연통하는 제3 밸브실(16)의 압력 및 흡입 압력(Ps)은 고압이 되기 때문에 감압체(24)는 크게 수축하여, 보조 밸브(27c)는 개변 상태가 된다. 이 상태에서도, Pc-Ps 유로를 통과하여 액냉매를 크랭크실로부터 흡입실로 배출할 수 있다. 그러나, 액냉매 배출이 진행됨에 따라 제3 밸브실(16)의 압력 및 흡입 압력(Ps)이 서서히 저하되기 때문에 보조 밸브(27c)의 개도가 서서히 작아져, 액냉매의 배출을 완료할 때까지의 시간이 길어져 버린다. 그래서, 솔레노이드(30)를 고전류 상태로 제어하여, 제2 플런저 단부(35a)를 제1 플런저(34)의 제2 플런저 측단부(34b)에 흡착시키고, 제2 로드(36)의 밸브 측단부(36b)에 의해 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(27c)를 전개 상태로 제어한다. 이에 따라, 보조 밸브(27c)는 전개 상태를 유지하기 때문에, 액냉매 배출 개시로부터 액냉매 배출 완료까지 보조 밸브(27c)의 개도는 변화하는 일 없이 크랭크실로부터 Pc-Ps 유로를 경유하여 흡입실로 액냉매를 단시간에 배출할 수 있다.

실시예 1의 용량 제어 밸브(1)는 솔레노이드(30)를 저전류 상태에서 운전하면, 제2 플런저(35)의 위치는 거의 변화하지 않고, 제1 플런저(34)만이 구동되고, 주밸브(27b)의 개도를 소정의 개도로 세트하여, 용량 가변형 압축기의 흡입실의 압력이 설정값(Pset)이 되도록 제어할 수 있다. 또한, 솔레노이드(30)를 고전류 상태에서 운전하면, 제2 플런저 단부(35a)를 제1 플런저(34)의 제2 플런저 측단부(34b)에 흡착시키고, 제2 로드(36)의 밸브 측단부(36b)에 의해 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(27c)를 전개 상태로 할 수 있기 때문에, 액냉매 배출 개시로부터 액냉매 배출 완료까지 보조 밸브(27c)의 개도는 변화하는 일 없이 크랭크실로부터 Pc-Ps 유로를 경유하여 흡입실로 액냉매를 단시간에 배출할 수 있다. 이와 같이, 전류에 따라 용량 제어 밸브가 상이한 밸브를 구동하여, 용량 가변형 압축기를 상이한 기능으로 운전할 수 있게 된다.

실시예 2

다음으로 실시예 2에 따른 용량 제어 밸브(2)에 대해, 도 4~도 6을 참조하여 설명한다. 실시예 2의 용량 제어 밸브(2)는, 솔레노이드의 제1 플런저 및 제2 플런저의 구성이 실시예 1과 상위하다. 또한, 상기 실시예에 나타나는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 중복하는 설명을 생략한다.

도 4를 참조하여, 실시예 2의 용량 제어 밸브(2)의 솔레노이드(50)에 대해서 설명한다. 솔레노이드(50)는, 제1 로드(33)를 갖는 제1 플런저(44), 제2 로드(36)를 갖는 제2 플런저(45), 플레이트(39), 제2 플런저(45)와 밸브 본체(10) 사이에 배설되는 코어(32), 플레이트(39)와 코어(32) 사이에 배설되는 전자 코일(31), 코어(32)와 제1 플런저(44) 사이에 배설되는 스프링(37a)(본 발명에 따른 제1 부세 부재), 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45) 사이에 배설되는 스프링(37b)(본 발명에 따른 제2 부세 부재)과, 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45)를 수용하는 플런저 케이스(40), 및 솔레노이드 케이스(38)로 주로 구성된다. 솔레노이드(50)는 도시하지 않는 단자부를 통하여 외부로부터 전력이 공급되고, 전류에 따라 전자력을 발생하여, 제1 로드(33)에 접속되는 제1 플런저(44) 및 제2 로드(36)에 접속되는 제2 플런저(45)를 구동한다. 이하, 솔레노이드(50)를 구성하는 부품에 대해서 설명한다.

플런저 케이스(40)는 한쪽이 개방된 바닥이 있는 형상의 중공 원통 부재이다. 코어(32)는 베이스 부재(32a)와 센터 포스트(32b)로 구성된다. 플런저 케이스(40)와 코어(32)는 감합되고, 제1 플런저(44) 및 제2 플런저(45)는 플런저 케이스(40)와 코어(32)의 센터 포스트(32b) 사이에서, 플런저 케이스(40)에 대하여 축방향으로 상대 이동 가능하게 배치된다.

제1 로드(33)는 코어(32)의 센터 포스트(32b)를 관통하여 배치되고, 제1 로드(33)의 솔레노이드 측단부(33a)는 제1 플런저(44)의 코어 측단부(44a)와 감합 고정되고, 밸브 측단부(33b)는 주밸브체(21)의 차단 밸브부 측단부(21d)에 감합 고정되고, 제1 로드(33)는 센터 포스트(32b)에 대하여 상대 이동하여, 주밸브체(21)를 구동한다. 또한, 제2 로드(36)는, 제1 플런저(44), 제1 로드(33), 밸브체(20)를 관통하여 배치되고, 제2 로드(36)의 솔레노이드 측단부(36a)는 제2 플런저의 단부(45a)와 감합되고, 제2 로드(36)의 밸브 측단부(36b)는 감압체(24)의 플랜지부(24b)에 접촉 가능하게 배치되고, 제2 로드(36)는 제1 플런저(44), 제1 로드(33), 밸브체(20)에 대하여 상대 이동하고 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여, 감압체(24)를 신축시킨다.

제1 플런저(44)는 원통 형상의 부재이며, 테이퍼 형상의 코어 측단부(44a)가 공극을 통하여 센터 포스트(32b)의 플런저 측단부(32e)와 축방향으로 대향하고, 평면 형상의 제2 플런저 측단부(44b)가 공극을 통하여 제2 플런저(45)의 단부(45a)와 축방향으로 대향한다. 또한, 제1 플런저(44)의 제2 플런저 측단부(44b)의 외주부에는 주벽(44d)이 입설(立設)되고, 주벽(44d)의 내주면은 공극을 통하여 제2 플런저(45)의 외주면과 지름 방향으로 대향하고, 주벽(44d)의 외주면은 공극을 통하여 플레이트(39)와 지름 방향으로 대향하고 있다.

이상의 구성을 구비함으로써, 솔레노이드(50)는 병렬하는 2개의 자기 회로를 갖는다. 즉, 제1 자기 회로는, 코어(32)의 센터 포스트(32b)와 축방향으로 대향하는 제1 플런저(44), 제1 플런저의 주벽(44d)과 지름 방향으로 대향하는 플레이트(39), 플레이트(39) 및 코어(32)의 베이스 부재(32a)에 감합되는 솔레노이드 케이스(38)로 이루어진다. 한편, 제2 자기 회로는, 코어(32)의 센터 포스트(32b)와 축방향으로 대향하는 제1 플런저(44)의 코어 측단부(44a), 제1 플런저(44)의 제2 플런저 측단부(44b)와 축방향으로 대향하는 제2 플런저(45)의 단부(45a), 제2 플런저(45)의 외주면과 지름 방향으로 대향하는 제1 플런저(44)의 주벽(44d), 제1 플런저(44)의 주벽(44d)과 지름 방향으로 대향하는 플레이트(39), 플레이트(39) 및 코어(32)의 베이스 부재(32a)에 감합되는 솔레노이드 케이스(38)로 이루어진다. 그리고, 제1 자기 회로의 자기 저항은, 제2 자기 회로의 자기 저항보다 작아져 있다.

또한, 코어(32)의 센터 포스트(32b)와 제1 플런저(44) 사이에는, 제1 플런저(44)를 코어(32)로부터 이간시키고, 주밸브(27b)를 개변하는 방향으로 부세하는 스프링(37a)이 배설된다. 또한, 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45) 사이에는, 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45)를 이간시키는 방향으로 부세하는 스프링(37b)이 배설된다. 스프링(37b)의 부세력은, 제2 로드(36)를 감압체(24)가 신장하는 방향으로 작용한다.

다음으로, 용량 제어 밸브(2)에 있어서, 솔레노이드(50)의 통전 상태와 밸브체(20)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 비통전 상태에 있어서, 제1 플런저(44)는 스프링(37a)의 부세력에 의해 상방으로 밀어 올려지고, 또한 제2 플런저(45)도 스프링(37b)의 부세력에 의해 상방으로 밀어 올려진다. 이에 따라, 주밸브(27b)가 전개하고, 차단 밸브(27a)는 전폐, 보조 밸브(27c)는 폐변 상태가 된다.

다음으로, 솔레노이드(50)가 비통전 상태로부터 통전을 개시하면, 솔레노이드(50)에 발생하는 자속은 제1 자기 회로 및 제2 자기 회로에 흐른다. 그러나, 제1 자기 회로의 자기 저항은 제2 자기 회로의 자기 저항보다 작기 때문에, 저전류 상태에 있어서, 솔레노이드(50)에 발생하는 자속의 대부분은 제1 자기 회로에 흐른다. 그 결과, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 플런저(44)는 코어(32)의 센터 포스트(32b)에 흡인되지만, 제2 플런저(45)는 제1 플런저(44)에 거의 흡인되지 않는다. 또한, 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45) 사이의 스프링(37b)의 부세력은, 센터 포스트(32b)와 제1 플런저(44) 사이의 스프링(37a)의 부세력보다 크게 설정되어 있기 때문에, 제2 플런저(45)의 위치는 거의 변화하지 않는다. 이에 따라, 제1 로드(33)를 통하여 제1 플런저(44)와 접속되는 밸브체(20)가 하방으로 이동하고, 차단 밸브부(21a)는 코어(32)의 단부(32c)로부터 이간하여 차단 밸브(27a)는 전폐 상태로부터 개변하고, 주밸브(27b)는 전개 상태로부터 서서히 좁혀진다. 한편, 제2 플런저(45)와 접속되는 제2 로드(36)는 거의 이동하지 않기 때문에 보조 밸브(27c)는 폐변 상태를 유지한다.

또한, 솔레노이드(50)로 공급되는 전류를 높여, 고전류 상태가 되면, 솔레노이드(50)에 발생하는 자속은 제2 자기 회로에도 많이 흐른다. 이 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 플런저(44)와 제2 플런저(45)의 사이의 자기 흡인력이, 스프링(37b)의 부세력보다 커져, 제1 플런저(44)는 센터 포스트(32b)에 흡착됨과 동시에, 제2 플런저(45)는 제1 플런저(44)에 흡착된다. 이에 따라, 제1 로드(33)를 통하여 제1 플런저(44)와 접속되는 밸브체(20)가 더욱 하방으로 이동하여, 차단 밸브부(21a)는 전개 상태, 주밸브(27b)는 전폐 상태가 된다. 한편, 제2 플런저(45)와 접속되는 제2 로드(36)는 밸브체(20)에 대하여 하방으로 상대 이동하고, 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(27c)는 전개 상태가 된다.

실시예 1과 동일하게, 실시예 2에 있어서도, 도 5의 저전류 상태에 있어서, 제1 플런저(44)를 구동하고, 주밸브(27b)의 개도를 소정의 개도로 세트하여, 용량 가변형 압축기의 흡입실의 압력이 설정값(Pset)이 되도록 제어할 수 있다. 또한, 도 6의 고전류 상태에 있어서, 제2 플런저 단부(45a)를 제1 플런저(44)의 제2 플런저 측단부(44b)에 흡착시켜 제2 로드(36)를 하방으로 구동하고, 제2 로드(36)의 밸브 측단부(36b)에 의해 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(27c)를 전개 상태로 할 수 있다. 이에 따라, 액냉매 배출 개시로부터 액냉매 배출 완료까지 보조 밸브(27c)의 개도는 변화하는 일 없이 크랭크실로부터 Pc-Ps 유로를 경유하여 흡입실로 액냉매를 단시간에 배출할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명했지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다.

상기 실시예에 있어서, 보조 밸브(27c)는, 어댑터(23)에 형성된 보조 밸브부(23d)와 감압체(24)의 플랜지부(24b)로 구성되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 보조 밸브(70)는, 어댑터(23)와, 제2 로드(36)에 형성된 보조 밸브 시트(71)로 구성해도 좋다. 도7(a)에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드OFF시에서는, 주밸브체(21)의 차단 밸브부(21a)는 전폐, 주밸브부(21b)가 전개가 되고, 보조 밸브(70)는 폐변 상태가 된다. 이에 대하여, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 솔레노이드 고전류 상태에서는, 주밸브체(21) 및 어댑터(23)가 하방으로 이동하여, 차단 밸브부(21a)는 전개 상태, 주밸브부(21b)는 전폐 상태가 되고, 또한, 제2 로드(36) 및 보조 밸브 시트(71)가 주밸브체(21) 및 어댑터(23)에 대하여 하방으로 상대 이동하고, 감압체(24)의 플랜지부(24b)를 압압하여 보조 밸브(70)를 전개 상태로 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 제1 압력은 용량 가변형 압축기의 흡입 압력(Ps), 제2 압력은 용량 가변형 압축기의 토출 압력(Pd), 제3 압력은 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력(Pc)으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 제1 압력은 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력(Pc), 제2 압력은 용량 가변형 압축기의 토출 압력(Pd), 제3 압력은 용량 가변형 압축기의 흡입 압력(Ps)으로서, 다양한 용량 가변형 압축기에 대응시킬 수 있다.

1 용량 제어 밸브
2 용량 제어 밸브
10 밸브 본체
11 제1 연통로
12 제2 연통로
13 제3 연통로
14 제1 밸브실
15 제2 밸브실
15a 주밸브 시트
16 제3 밸브실
17 밸브공
20 밸브체
21 주밸브체
21a 차단 밸브부
21b 주밸브부
21c 래비린스
23 어댑터
23d 보조 밸브부
24 감압체
24a 벨로우즈
24b 플랜지부
25 관통공
26 중간 연통로
27a 차단 밸브
27b 주밸브
27c 보조 밸브
28 내부 공간
29 중간 연통로
30 솔레노이드
31 전자 코일
32 코어
33 제1 로드
34 제1 플런저
35 제2 플런저
36 제2 로드
37a 스프링(제1 부세 부재)
37b 스프링(제2 부세 부재)
38 솔레노이드 케이스
39 플레이트
40 플런저 케이스
44 제1 플런저
45 제2 플런저
50 솔레노이드
70 보조 밸브
71 보조 밸브 시트
Fsol 자기 흡인력
Ps 흡입 압력(제1 압력)(제3 압력)
Pd 토출 압력
Pc 제어실 압력(제3 압력)(제1 압력)
Pset 흡입 압력 설정값

Claims (12)

1. 밸브부의 밸브 개도(開度)에 따라 용량 가변형 압축기의 유량 또는 압력을 제어하는 용량 제어 밸브로서,
   제1 압력의 유체를 통과시키는 제1 연통로, 상기 제1 연통로에 인접 배치되어 제2 압력의 유체를 통과시키는 제2 연통로, 제3 압력의 유체를 통과시키는 제3연통로, 및, 상기 제2 연통로와 상기 제3연통로를 연통하는 밸브공에 배설(配設)되는 주밸브 시트를 갖는 밸브 본체와,
   상기 제3 연통로측의 상기 밸브 본체 내에 배치되고 주위의 압력에 응동하여 신축하는 감압체와,
   상기 제1 연통로와 상기 제3연통로를 연통하는 중간 연통로, 상기 주밸브 시트와 이접(離接)하여 상기 밸브공을 개폐하는 주밸브부 및 상기 중간 연통로에 배설되는 보조 밸브부를 갖는 밸브체와,
   제1 로드를 갖는 제1 플런저 및 제2 로드를 갖는 제2 플런저를 구비하고, 상기 제2 로드가 상기 제1 플런저, 상기 제1 로드 및 상기 밸브체를 관통하여 배치되는 솔레노이드를 구비하고,
   상기 제1 로드는 상기 주밸브부를 개폐하고, 상기 제2 로드는 상기 보조 밸브부를 개폐하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 솔레노이드는, 플레이트, 상기 제2 플런저와 상기 밸브 본체 사이에 배설되는 코어, 상기 플레이트와 상기 코어 사이에 배설되는 전자 코일, 상기 코어와 상기 제1 플런저 사이에 배설되는 제1 부세(付勢) 부재, 및, 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이에 배설되는 제2 부세 부재를 추가로 구비하고,
   상기 제2 부세 부재의 부세력은 상기 제1 부세 부재의 부세력보다 큰 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 플런저는 상기 플레이트와 지름 방향으로 대향하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 플런저 및 상기 제2 플런저는 상기 플레이트와 지름 방향으로 대향하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 보조 밸브부는 상기 감압체와 이접하여 상기 중간 연통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 보조 밸브부는 상기 제2 로드에 배설된 보조 밸브 시트와 이접하여 상기 중간 연통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 흡입 압력, 상기 제2 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 토출 압력, 상기 제3 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력인 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 크랭크실의 압력, 상기 제2 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 토출 압력, 상기 제3 압력은 상기 용량 가변형 압축기의 흡입 압력인 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브.
9. 제1항 또는 제2항에 기재된 용량 제어 밸브를 사용하여,
   상기 주밸브부와 상기 보조 밸브부를 개별적으로 개폐하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브의 제어 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 기재된 용량 제어 밸브를 사용하여,
    상기 솔레노이드에 공급되는 전류에 따라 상기 주밸브부와 상기 보조 밸브부를 개별적으로 개폐하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 밸브의 제어 방법.
11. 삭제
12. 삭제

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