KR20080105996A - 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

구성을 복잡하게 하지 않고, 토출 압력 Pd에 의한 제어에 있어 악영향을 잘 받지 않도록 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 및 그 제조 방법을 제공한다. 축부(15c), 이 축부(15c)보다 작은 지름의 중간 소경부(15b) 및 상기 축부(15c)보다 큰 지름의 밸브 본체부(15a)를 가지는 밸브봉(15)과, 상기 밸브봉(15)의 축부(15c)가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍(19)과 상기 밸브 본체부(15a)가 접촉 분리되는 밸브구(22)가 설치된 밸브실(1)을 갖는 밸브 본체(20)를 구비하고, 상기 밸브구(22)는, 밸브 조립 전에 있어서는, 상기 축부 15b를 삽입하여 통과할 수 있는 구경 Da으로 설정되는 동시에, 밸브 조립 후(축부(15c)를 밸브구(22)를 통해 안내 구멍(19)에 삽입한 후)에, 예를 들면 밸브 시트부(22a)의 외주를 그 하측으로부터 펀치 등으로 눌러 뚫는 것으로, 상기 밸브 시트부(22a)의 지름을 축소하여 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄일 수 있게 된다.

가변 용량형 압축기용 제어밸브, 작동봉, 밸브봉, 안내 구멍

Description

가변 용량형 압축기용 제어 밸브 및 그 제조 방법{CONTROL VALVE FOR VARIABLE CAPACITY TYPE COMPRESSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 카 에어콘 등에 사용되는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에 관하며, 특히, 안내 구멍으로 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입된 밸브봉이 작동 불량을 잘 일으키지 않도록 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 카 에어콘 등에 사용되는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 압축기의 크랭크실 내의 압력 Pc을 조정하기 위해, 압축기(의 토출실)로부터 토출 압력 Pd의 냉매가 도입되는 동시에, 그 토출 압력 Pd의 냉매를 응축하여 크랭크실에 도출하도록 이루어지고, 이 크랭크실로의 도출량(응축량)을, 압축기의 흡입 압력 Ps에 따라 제어하도록 되어 있으며, 하기특허문헌 1등에도 볼 수 있는 바와 같이, 전자식 액추에이터(솔레노이드)를 사용한 것이 여러 가지 제안 내지는 실용되고 있다.

이러한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 종래예를 도 7에 나타낸다. 도시 하는 제어 밸브(5)는, 축부(15c), 이 축부(15c)보다 작은 지름의 중간 소경부(15b) 및 상기 축부(15c)보다 큰 지름의 밸브 본체부(15a)를 가지는 밸브봉(15)과, 상기 밸브봉(15)의 축부(15c)가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍(19) 및 밸브 본체부(15a)가 그 하단부(밸브 시트부(22a))에 접촉 분리되는 밸브구(22)가 설치된 밸브실(21)을 가지고, 이 밸브실(21)의 외주부(밸브구(22)보다 상류측)에 압축기로부터 토출 압력 Pd의 냉매를 도입하기 위한 복수의 필터 25A가 부착된 토출압 냉매 도입구(25)가 설치되는 동시에, 밸브구(22)의 아래 쪽(하류측)에 압축기의 크랭크실에 연속해서 통하는 냉매 출구(26)가 설치된 밸브 본체(20)와, 전자식 액추에이터(30)를 구비한다.

전자식 액추에이터(30)는, 통전 여자용의 커넥터부(31)를 가지는 코일(32), 이 코일(32)의 내주측에 배치된 원통 모양의 스테이터(33), 상기 스테이터(33)의 하단부 내주에 압입 고정된 단면이 오목한 모양의 흡인자(34), 스테이터(33)의 하단부 외주(단차부)에 그 상단부가 TIG용접에 의해 접합된 플랜지 모양부 35a가 있는 파이프(35), 흡인자(34)의 아래쪽에서 파이프(35)의 내주측에 상하 방향으로 미끄럼 이동이 자유롭도록 배치된 플런저(37) 및 상기 코일(32)의 외주를 덮도록 배치된 바닥이 있는 구멍을 갖는 원통 모양의 하우징(60)을 구비하고 있다.

또한 상기 스테이터(33)의 상부에는, 6각 구멍을 갖는 조절 나사(65)가 나사 결합되고, 스테이터(33)의 내주측에 있어서의 상기 조절 나사(65)와 흡인자(34) 사이에는, 압축기의 흡입 압력 Ps이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압에 따라 움직이는 부재로서, 벨로즈(41), 역 볼록 모양의 상부 스토 퍼(42), 역 오목 모양의 하부 스토퍼(43) 및 압축 코일 스프링(44)으로 이루어지는 벨로즈 본체(40)가 배치되고, 또한, 벨로즈 본체(40)와 흡인자(34) 사이에는, 벨로즈 본체(40)를 수축시키는 방향(조절 나사(65)측에 압축하는 방향)으로 가압하는 압축 코일 스프링(46)이 배치되어 있다. 또한 벨로즈 본체(40)의 하부 스토퍼(43) (의 역 오목부)와 플런저(37)(의 오목부 37c) 사이에는, 상기 흡인자(34)를 관통하는 단이 있는 작동봉(14)이 배치되고, 또한, 흡인자(34)와 플런저(37)(의 오목부37b) 사이에는, 플런저(37)를 통해 밸브봉(15)을 아래 쪽(밸브 개방 방향)으로 가압하는 압축 코일스프링으로 이루어지는 밸브 개방 스프링(47)이 배치되어 있다.

한편, 상기 밸브 본체(20)의 상부 중앙에는, 플런저(37)의 최하강 위치를 규제하기 위한 볼록 모양 스토퍼부(28)가 튀어나와 설치되고, 이 볼록한 모양 스토퍼부(28)를 포함하는 밸브실 윗쪽의 중앙부분에는, 상기 밸브봉(15)이 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입된 안내 구멍(19)이 형성되어 있다. 또한 상기 플런저(37)와 밸브 본체(20)의 상부 외주(볼록한 모양 스토퍼부(28)외주) 사이에는, 압축기의 흡입 압력의 냉매가 도입되는 흡입압 냉매 도입실(23)이 형성되는 동시에, 그 외주측에 여러 개의 흡입압 냉매 도입구(27)가 형성되고, 이 흡입압 냉매 도입구(27)로부터 흡입압 냉매 도입실(23)로 도입된 흡입 압력 Ps의 냉매는, 플런저(37)의 외주에 형성된 세로 홈 37a, 37a, … 및 중앙부에 튀어나와 설치된 연속 통과 구멍 37d나 흡인자(34)에 형성된 연속 통과 구멍 39등을 통해 상기 감압실(45)에 도입된다.

상기 밸브 본체(20)의 하부(냉매 출구(26))에는, 상기 밸브봉(15)을 윗쪽으로 가압하는 원추형의 압축 코일스프링으로 이루어지는 밸브 폐쇄 스프링(48)이 배 치되어 있고, 이 밸브 폐쇄 스프링(48)의 가압력에 의해 밸브봉(15)의 상단부는, 항상 플런저(37)(의 연속 통과 구멍 37d부분)에 눌러 접촉하도록 되어 있다.

또한 밸브 본체(20)의 상단부에는, 0링(57)을 통해 상기 파이프(35)의 하단플랜지 모양부 35a가 놓여지게 되고, 이 플랜지 모양부 35a와 상기 코일(32) 사이에는 플랜지 모양부 56a가 있는 짧은 원통 모양의 파이프 홀더(56)가 끼워져 장착되어, 그것들의 플랜지 모양부 35a, 56a가 밸브 본체(20)의 상단 외주 코킹부(29)에 의해 모두 체결 고정되고 있다. 또한 파이프 홀더(56)의 상단부에는, 상기 하우징(60)의 구멍이 있는 바닥부(61)가 압입 고정되고, 하우징(60)의 상단부(62)는, 상기 커넥터부(31)의 플랜지 모양부 31c위에 코킹 고정되고, 하우징(60)과 커넥터부(31)와 코일(32) 사이에는 0링(66)이 끼워져 장착된다. 또한, 커넥터부(31)의 중앙 하부에는, 상기 조절 나사(65)의 6각 구멍에 끼워져 맞춰지는 볼록부 31b가 튀어나와 설치된 오목부 31a가 형성되고 있으며, 이 오목부 31a안에 상기 스테이터(33) 및 조절 나사(65)의 상부가 삽입되고 있다.

이러한 구성으로 된 제어 밸브(5)에 있어서는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34)로 이루어지는 솔레노이드부가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당겨지게 되어, 이에 따라, 밸브봉(15)이 밸브 폐쇄 스프링(48)의 가압력에 의해 윗쪽(밸브 닫히는 방향)으로 이동할 수 있게 된다. 한편, 압축기로부터 흡입압 도입구(27)로 도입된 흡입 압력 Ps의 냉매는, 도입실(23)로부터 플런저(37)의 외주에 형성된 세로홈 37a, 37a, ‥·나 흡인자(39)에 형성된 연속 통과 구멍 39등을 통해 상기 감압실(45)로 도입되고, 벨로즈 본체(40)(내부는 진공압)는 감압 실(45)의 압력(흡입 압력 Ps)에 따라 신축 변위(흡입 압력 Ps이 높으면 수축, 낮으면 신장)하여, 상기 변위가 작동봉(14) 및 플런저(37)를 통해 밸브봉(15)에 전달되고, 그것에 따라, 밸브 개방도(밸브구(22)의 밸브 시트부(22a)로부터의 밸브 본체부(15a)의 리프트량)가 조정된다. 즉, 밸브 개방도는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34)로 이루어지는 솔레노이드부에 의한 플런저(37)의 흡인력과, 벨로즈 본체(40)의 가압력과, 밸브 개방 스프링(47) 및 밸브 폐쇄 스프링(48)에 의한 가압력과, 밸브축(15)에 대한 토출 압력 Pd에 의한 밸브 개방 방향 하중과 밸브 닫히는 방향 하중에 의해 결정되고, 그 밸브 개방도에 따라, 토출압 냉매 도입구(25)로부터 밸브실(21)로 도입된 토출 압력 Pd의 냉매의 응축량, 즉, 크랭크실로의 도출량(응축량)이 조정된다. 바꿔 말하면, 밸브 개방도에 따라, 냉매 출구(26)측의 압력 Pc(이하, 출구 압력 Pc이라고 칭한다), 즉, 크랭크실 내의 압력이 제어되고, 이것에 따라, 압축기의 경사판의 경사각도 및 피스톤의 스트로크가 조정되어, 토출량이 증감된다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개 2006-291867호

전기한 바와 같은 종래의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(5)에 있어서는, 다음과 같은 개선해야 할 과제가 있었다.

즉, 제어 밸브(5)에 있어서는, 밸브구(22)보다 상류측에 토출압 냉매 입구(21)가 설치되는 동시에, 밸브구(22)보다 하류측에 냉매 출구(26)가 설치되고, 밸브 본체부(15a)는 밸브봉(15)의 축부(15c)의 하단부에 설치되어 상기 밸브구(22)를 그 하측으로부터 개폐하도록 되어 있으며, 밸브봉(15)에 토출 압력 Pd이 작용하도록 되어 있다. 이 경우, 밸브 조립상 편의를 도모하기 위해, 도 4a, 도 4b에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 밸브구(22)는, 밸브봉(15)의 축부(15c)를 그 하측으로부터 끼워 통과할 수 있도록, 그 구경 Da이 축부(15c)의 외경 Db보다 약간 크게 이루어지고, 또한 밸브구(22)를 그 하측으로부터 밸브 본체부(15a)에서 개폐하기 위해(밸브구(22)의 하단부에 설치된 밸브 시트부(22a)에 밸브 본체부(15a)가 접촉 분리되도록), 밸브 본체부(15a)의 외경 Dc은 밸브구(22)의 구경 Da보다 크게 되어 있다(Db≤Da <Dc).

이 경우, 밸브봉(15)에 작용하는 토출 압력 Pd에 의한 밸브 폐쇄 방향 하중(밀어 올리는 힘) A는, 축부(15c)의 수압 면적(외경 Db)에 따르는 것이 되는 데에 대하여, 밸브 개방 방향 하중(밀어 내리는 힘) B는, 밸브구(22)(밸브 시트부(22a))의 구경 Da에 따른 하중 Ba에, 밸브 본체부(15a)의 외경 Dc(Dc-Da)에 따른 하중 Bb가 가산된 크기가 된다.

여기에서, Da와 Db는 대략 같다고 상정해도 좋기 때문에, 밸브봉(15)에 대한 토출 압력 Pd에 의한 밸브 개방 방향 하중(밀어 내리는 힘)이 밸브 폐쇄 방향 하중 (밀어 올리는 힘)보다 상기 하중 Bb정도 커진다. 그 때문에 전자식 액추에이터(30)의 코일(32)에 공급되는 전류값 I를 일정하게 하면, 도 6에 Pd-Ps특성이 나타나는 바와 같이, 토출 압력 Pd이 높아짐에 따라, 출구 압력 Pc 나아가서는 흡입 압력 Ps(압축기의 사용상, 출구 압력 Pc과 흡입 압력 Ps은 대략 같아진다)도 높아지는(우측 위쪽으로) 경향이 있으며, 이것이 제어에 악영향을 미치게 되는(제어 정밀도의 저하 등을 초래한다) 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 사정에 감안하여 행해진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 구성을 복잡하게 하지 않고, 토출 압력 Pd에 의한 제어에 있어 악영향을 잘 받지 않는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가변 용량형 압축기용 제어 밸브는, 기본적으로는, 축부, 상기 축부보다 작은 지름의 중간 소경부 및 상기 축부보다 큰 지름의 밸브 본체부를 가지는 밸브봉과, 이 밸브봉의 축부가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍과 상기 밸브 본체부가 접촉 분리되는 밸브구가 설치된 밸브실을 가지고, 압축기로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하기 위한 토출압 냉매 입구가 상기 밸브구보다 상류측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연속해서 통하는 냉매출구가 설치된 밸브본체와, 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하기 위한 전자식 액추에이터와, 상기 압축기의 흡입 압력(Ps)에 따라 움직여 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하는 감압에 따라 움직이는 부재를 구비한다.

그리고, 상기 밸브 본체부는, 상기 밸브봉의 중간 소경부의 하측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구를 그 하측으로부터 개폐하도록 이루어지고, 상기 밸브구는, 밸브 조립 전에 있어서는, 상기 밸브축의 축부를 삽입하여 통과할 수 있는 구경으로 설정되는 동시에, 밸브 조립 후에, 그 실효 개구 면적이 줄어드는 것을 특징으로 한다.

바람직한 양태로는, 상기 밸브구의 하단부에 상기 밸브 본체부가 접촉 분리하는 밸브 시트부가 설치되고, 상기 밸브 시트부가 상기 밸브구의 상부보다 좁아지게 된다.

상기 밸브 시트부는, 바람직하게는, 밸브 조립 후에, 그 외주가 펀치 등으로 눌려 뚫리는 것으로 지름이 줄어들게 된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 토출 압력(Pd)이 높아져도, 상기 흡입 압력(Ps)이 대략 일정값을 유지하거나 또는 약간 낮아지도록, 상기 밸브구의 실효 개구 면적이 설정된다.

보다 바람직한 양태에서는, 상기 밸브 축에 대한 토출 압력(Pd)에 의한 밸브 개방 방향 하중과 밸브 폐쇄 방향 하중이 대략 같거나 또는 상기 밸브 개방 방향 하중보다 상기 밸브 폐쇄 방향 하중이 약간 커지도록, 상기 밸브구의 실효 개구 면적이 설정된다.

한편, 본 발명에 따른 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제조 방법은, 축 부, 이 축부보다 작은 지름의 중간 소경부 및 상기 축부보다 큰 지름의 밸브 본체부를 가지는 밸브봉과, 상기 밸브봉의 축부가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍과 상기 밸브 본체부가 접촉 분리되는 밸브구가 설치된 밸브실을 가지고, 압축기로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하기 위한 토출압 냉매 입구가 상기 밸브구보다 상류측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연속해서 통하는 냉매출구가 설치된 밸브본체와, 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하기 위한 전자식 액추에이터와, 상기 압축기의 흡입 압력(Ps)에 따라 움직여 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하는 감압에 따라 움직이는 부재를 구비한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브를 제조하기 위한 방법으로, 밸브 조립 시에, 상기 밸브봉의 축부를 상기 밸브구를 통해 상기 안내 구멍에 삽입하고, 상기 축부의 삽입 후에, 상기 밸브구의 실효 개구 면적을 줄이는 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 바람직하게는, 상기 밸브구의 하단부에 설치된 밸브 시트부의 외주를 펀치 등으로 누름으로써, 상기 밸브 시트부의 지름이 축소되도록 한다.

본 발명에 따른 가변 용량형 압축기용 제어 밸브에서는, 밸브 조립 전에 있어서는, 전술한 종래예와 마찬가지로, 밸브구는, 밸브봉의 축부를 그 하측으로부터 끼워 통과할 수 있도록, 그 구경이 축부의 외경보다 크게 이루어지고, 또한 밸브구를 그 하측으로부터 밸브 본체부에서 개폐하기 위해(밸브구의 하단부에 설치된 밸브 시트부에 밸브 본체부가 접촉 분리되도록), 밸브 본체부의 외경이 밸브구의 구 경보다 크게 되어 있지만, 밸브 조립 후(밸브봉의 축부를 밸브구를 통해 안내 구멍에 삽입한 후)에, 예를 들면 상기 밸브 시트부의 외주를 그 하측으로부터 펀치 등으로 누름으로써 상기 밸브 시트부의 지름을 축소하여 밸브구의 실효 개구 면적을 줄일 수 있게 된다.

이와 같이, 밸브구의 실효 개구 면적을 줄이는 것에 의해, 밸브봉에 대한 토출 압력 Pd에 의한 밸브 개방 방향 하중(밀어 내리는 힘)을 밸브 폐쇄 방향 하중 (밀어 올리는 힘)과 대략 같거나 또는 약간 작게 할 수 있다.

이에 따라 전자식 액추에이터의 코일에 공급되는 전류값 I을 일정하게 하면, 도 5에 Pd-Ps특성이 나타내는 바와 같이, 토출 압력 Pd이 높아져도, 흡입 압력 Ps(압축기의 사용상, 출구 압력 Pc과 흡입 압력 Ps은 대략 같아진다)은, 실선 V로 나타내는 바와 같이, 대략 일정값을 유지하거나 또는 일점 쇄선 U로 나타내는 바와 이, 약간 낮아지는 특성을 가지게 되어, 그 결과, 구성을 복잡하게 하지 않고, 토출 압력 Pd에 의한 제어에 있어 악영향을 잘 받지 않게 된다.

이하, 본 발명의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 일 실시예를 나타내는 종단면도다. 도 1에 나타내는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(1)에 있어서, 전술한 도 7에 나타내는 종래예의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브(5)의 각부에 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략하고, 이하에 있어서는, 차이점을 중점적으로 설명한다.

도시하는 실시예의 제어 밸브(1)에서는, 밸브 조립 전에 있어서는, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 전술한 종래예의 것과 마찬가지로, 밸브 조립 상 편의를 도모하기 위해, 밸브구(22)는, 밸브봉(15)의 축부(15c)를 그 하측으로부터 삽입할 수 있도록, 그 구경 Da이 축부(15c)의 외경 Db보다 약간 크게 형성되고, 또한 밸브구(22)를 그 하측으로부터 밸브 본체부(15a)에서 개폐하므로(밸브구(22)의 하단부에 설치된 밸브 시트부(22a)에 밸브 본체부(15a)가 접촉 분리되도록), 밸브 본체부(15a)의 외경 Dc이 밸브구(22)의 구경 Da보다 크게 되어 있지만, 후술하는 바와 같이, 밸브 조립 후에 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄이는 공정을 행할 수 있게 된다.

또한 본 실시예에서는 밸브봉(15)과 작동봉(14)이 일체가 되고 있으며, 또한, 종래예에서는, 밸브봉(15)을 밸브 폐쇄 스프링(48)으로 위쪽으로 가압하여 플런저(37)에 눌리도록 되어 있지만, 본 실시예에서는 밸브 폐쇄 스프링(48)은 없고, 밸브축(15)의 축부(15c)와 작동봉(14)의 대경부(14b)(축부(15c)와 동일한 직경)의 경계선 부분에 고리 모양 홈부(소경부)(15d)가 설치되는 동시에, 플런저(37)의 오목한 구멍(37g)의 저부에 설치된 걸림부(38)가 상기 고리 모양 홈부(15d)에 끼워 맞추도록 하여, 밸브봉(15)과 플런저(37)가 일체로 승강할 수 있도록 되어 있다.

이것은, 다음과 같은 이유에 의한다. 즉, 종래예와 같이, 밸브봉(15)을 밸브 폐쇄 스프링(48)의 가압력만으로 밸브 폐쇄 방향으로 이동시키는 구성이면, 밸브봉(15)과 안내 구멍(19)의 미끄럼 접촉면 사이에 이물질이 끼거나, 오일이 눌러붙 는 등으로 밸브봉(15)의 미끄럼 이동 저항이 증대하면, 밸브봉(15)이 락 하는 등의 작동 불량, 예를 들면 플런저가 흡인자에 끌리게 되어도, 밸브봉(15)이 밸브 폐쇄 방향으로는 이동하지 않고 지나쳐 가는 사태가 발생하는 경우가 있으며, 이 경우, 밸브 개방도가 적절히 조정되지 않게 되지만, 밸브봉(15)과 플런저(37)를 상기와 같이 실질적으로 직접 연결함으로써, 이러한 문제가 해소되는 동시에, 밸브 폐쇄 스프링(48)이 불필요하게 된다.

그리고, 본 실시예의 제어 밸브(1)에서는, 밸브 조립 후, 즉, 작동봉(14) 및 밸브봉(15)의 축부(15c)를 밸브구(22)를 통해 안내 구멍(19)에 끼워 통과·삽입한 후에, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 밸브구(22)의 하측의 냉매 출구(26)에 원통 모양의 펀치(80)를 삽입하고, 상기 펀치(80)의 상단면으로 튀어나와 설치된 단면이 쐐기 모양 내지 삼각 형상의 고리 모양 성형부(81)로 밸브구(22)의 하단부(에 설치된 밸브 시트부(22a)의 외주)를 그 하측으로부터 눌러 뚫게 된다. 이 경우, 펀치(80)의 외경 Dm 및 내경 Dn은, 각각 냉매 출구(26) 및 밸브 본체(15a)에 미끄럼 이동이 자유롭도록 안으로 끼우거나·바깥으로 끼울 수 있는 크기가 되며, 또한 상기 고리 모양 성형부(81)의 뾰족한 머리 부분 지름은, 밸브구(22)(에 설치된 밸브 시트부(22a))의 구경 Da보다 소정 길이만큼 크게 형성된다.

이와 같이, 펀치(80)로 밸브구(22)의 하단부(에 설치된 밸브 시트부(22a)의 외주)를 그 하측으로부터 누름으로써, 도 2c 및 도 3a에 나타내는 바와 같이, 밸브구(22)의 하단부(밸브 시트부(22a)의 외주)에 상기 고리 모양 성형부(81)가 밀려 들어감으로써 고리 모양의 오목부(22c)가 형성되는 동시에, 그 하단부(밸브 시트 부(22a))가 안쪽으로 밀어올려져 조여지게 되고, 이 안쪽으로 밀어올려져 조여진 밸브 시트부(22a)의 구경 Dd이 그 상부의 구경 Da보다도 작게 지름이 축소되어(Dd <Db <Da <Dc), 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄일 수 있다.

이와 같이, 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄임으로써, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 밸브봉(15)에 작용하는 토출 압력 Pd에 의한 밸브 폐쇄 방향 하중(밀어 올리는 힘) A는, 도 4에 나타내는 종래의 것과 같은 크기(축부(15c)의 외경 Db에 따른 것)가 되지만, 밸브 개방 방향 하중(밀어 내리는 힘) B'는, 실효 개구 면적가 줄어든 밸브구(22)(밸브 시트부(22a))의 구경 Dd에 따른 하중 Ba'(Ba'＜Ba)에, 밸브 본체부(15a)의 외경 Dc(Dc-Da)에 따른 하중 Bb'（Bb'＞Bb)이 가산된 크기가 되고, 따라서, 상기 밸브 시트부(22a)를 적절히 줄임으로써, 밸브봉(15)에 대한 토출 압력 Pd에 따르는 밸브 개방 방향 하중 B'와 밸브 폐쇄 방향 하중 A를 대략 동등하거나, 밸브 개방 방향 하중 B'보다 밸브 폐쇄 방향 하중 A가 약간 커지도록 설정할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 것으로, 본 실시예의 제어 밸브(1)에서는, 전자식 액추에이터(30)의 코일(32)에 공급되는 전류값 I을 일정하게 하면, 도 5에 Pd-Ps특성이 나타내는 바와 같이, 토출 압력 Pd이 높아져도, 흡입 압력 Ps(압축기의 사용상, 출구 압력 Pc과 흡입 압력 Ps은 대략 같아진다)은, 실선 V로 나타내는 바와 같이 일정값을 유지하거나 또는, 일점 쇄선 U로 나타내는 바와 같이 약간 낮아지는 특성을 가지게 되어, 그 결과, 구성을 복잡하게 하지 않고, 토출 압력 Pd에 의한 제어에 있어 악영향을 잘 받지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 밸브 조립 후에 펀치(80)를 사용하여 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄일 수 있도록 되어 있지만, 밸브구(22)의 실효 개구 면적을 줄이는 데 다른 수단을 사용해도 되는 것은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 일 실시예를 나타내는 종단면도.

도 2는 도 1에 나타내는 제어 밸브의 제조 방법의 설명에 제공되는 도.

도 3은 도 1에 나타내는 제어 밸브의 주요부확대 종단면도(a) 및 작용 설명도(b).

도 4는 종래의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 일례의 주요부 확대 종단면도(a) 및 작용 설명도(b).

도 5는 도 1에 나타내는 제어 밸브의 Pd-Ps특성을 나타내는 그래프.

도 6은 종래의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 일 예의 Pd-Ps특성을 나타내는 그래프.

도 7은 종래의 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 일 예를 도시하는 종단면도.

[부호의 설명]

1 : 가변 용량형 압축기용 제어밸브 14 : 작동봉

15 : 밸브봉 15a : 밸브 본체부

15b : 중간 소경부 15c : 축부

19 : 안내 구멍 20 : 밸브 본체

21 : 밸브실 22 : 밸브구

22a : 밸브 시트부 25 : 토출압 냉매 도입구

26 : 냉매 출구 27 : 흡입압 냉매 도입구

30 : 전자식 액추에이터 32 : 코일

33 : 스테이터 37 : 플런저

40 : 벨로즈 본체 45 : 감압실

47 : 밸브 개방 스프링 80 : 펀치

Da : 밸브 조립 전의 밸브구(밸브 시트부)의 구경

Db : 밸브 조립 후의 밸브구(밸브 시트부)의 구경

Claims (7)

1. 축부, 이 축부보다 작은 지름의 중간 소경부 및 상기 축부보다 큰 지름의 밸브 본체부를 가지는 밸브봉과, 이 밸브봉의 축부가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍과 상기 밸브 본체부가 접촉 분리되는 밸브구가 설치된 밸브실을 가지고, 압축기로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하기 위한 토출압 냉매 입구가 상기 밸브구보다 상류측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연속해서 통하는 냉매출구가 설치된 밸브 본체와, 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하기 위한 전자식 액추에이터와, 상기 압축기의 흡입 압력(Ps)에 따라 움직여 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하는 감압에 따라 움직이는 부재를 구비한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브로서,

   상기 밸브 본체부는, 상기 밸브봉의 중간 소경부의 하측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구를 그 하측으로부터 개폐하도록 이루어지고, 상기 밸브구는, 밸브 조립 전에 있어서는, 상기 밸브축의 축부를 삽입하여 통과할 수 있는 구경으로 설정되는 동시에, 밸브 조립 후에, 그 실효 개구 면적이 감소되고 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브구의 하단부에 상기 밸브 본체부가 접촉 분리되는 밸브 시트부가 설치되고, 상기 밸브 시트부가 상기 밸브구의 상부보다 좁아지고 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 밸브 시트부는, 밸브 조립 후에, 그 외주가 펀치 등으로 눌려 뚫리는 것으로, 지름이 축소된 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 토출 압력(Pd)이 높아져도, 상기 흡입 압력(Ps)이 대략 일정값을 유지하거나 또는 약간 낮아지도록, 상기 밸브구의 실효 개구 면적이 설정되고 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 밸브봉에 대한 토출 압력(Pd)에 의한 밸브 개방 방향 하중과 밸브 폐쇄 방향 하중이 대략 동등하거나, 상기 밸브 개방 방향 하중보다 상기 밸브 폐쇄 방향 하중이 약간 커지도록, 상기 밸브구의 실효 개구 면적이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브.
6. 축부, 이 축부보다 작은 지름의 중간 소경부 및 상기 축부보다 큰 지름의 밸브 본체부를 가지는 밸브봉과, 상기 밸브봉의 축부가 미끄럼 이동이 자유롭도록 끼워져 삽입되는 안내 구멍과 상기 밸브 본체부가 접촉 분리되는 밸브구가 설치된 밸브실을 가지고, 압축기로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하기 위한 토출압 냉매 입구가 상기 밸브구보다 상류측에 설치되는 동시에, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연속해서 통하는 냉매출구가 설치된 밸브 본체와, 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하기 위한 전자식 액추에이터와, 상기 압축기의 흡입 압력(Ps)에 따라 움직여 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하는 감압에 따라 움직이는 부재를 구비한 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제조 방법으로서,

   밸브 조립 시에, 상기 밸브봉의 축부를 상기 밸브구를 통해 상기 안내 구멍에 삽입하고, 상기 축부의 삽입 후에, 상기 밸브구의 실효 개구 면적을 줄이는 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제조 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 밸브구의 하단부에 설치된 밸브 시트부의 외주를 펀치 등으로 눌러 뚫음으로써, 상기 밸브 시트부의 지름을 축소하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 압축기용 제어 밸브의 제조 방법.

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