KR20100091878A - Control valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 카 에어컨 등에 사용되는 가변용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것으로, 특히, 밸브봉에 작용하는 냉매 압력에 의한 제어에의 악영향을 받기 어렵게 한 가변용량형 압축기용 제어 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control valve for a variable displacement compressor for use in a car air conditioner and the like, and more particularly to a control valve for a variable displacement compressor that makes it less likely to be adversely affected by the control of refrigerant pressure acting on the valve rod.
일반적으로, 카 에어컨 등에 사용되는 가변용량형 압축기용 제어 밸브는, 압축기의 크랭크실 내의 압력(Pc)를 조정하기 위해, 압축기(의 토출실)로부터 토출 압력(Pd)의 냉매가 도입됨과 함께, 그 토출 압력(Pd)의 냉매를 조여서 크랭크실에 도출하도록 되고, 이 크랭크실에의 도출량(조이는 양)을, 압축기의 흡입 압력(Ps)에 응하여 제어하도록 되어 있고, 하기 특허 문헌 1, 2 등에도 보여지는 바와 같이, 전자식 액추에이터(솔레노이드)를 이용한 것이 여러가지 제안 내지 실용에 제공되어 있다.In general, in the control valve for a variable displacement compressor used in a car air conditioner or the like, a refrigerant having a discharge pressure Pd is introduced from the compressor (discharge chamber) in order to adjust the pressure Pc in the crank chamber of the compressor. The refrigerant of the discharge pressure Pd is tightened to lead to the crank chamber, and the amount of tightening to the crank chamber (the amount of tightening) is controlled in response to the suction pressure Ps of the compressor. As also shown in the back, the use of an electronic actuator (solenoid) is provided for various proposals or practical use.
이러한 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 종래예를 도 3에 도시한다. 도시하는 제어 밸브(5)는, 작동봉(14)과 일체의 밸브봉(15)과, 밸브체부(15a)에 의해 개폐되는 밸브구(밸브 시트부)(22)가 마련된 밸브실(21)을 가지며, 이 밸브실(21)의 외주부(밸브구(22)로부터 상류측)에 압축기로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하 기 위한 복수의 필터(25A) 부착 토출압 포트(25)가 마련됨과 함께, 밸브구(22)의 하방(하류측)에, 압축기의 크랭크실에 연통하는 포트, 환언하면, 크랭크실의 압력을 제어하기 위한 제어압 포트(26)가 마련된 밸브 본체(20)와, 전자식 액추에이터(30)를 구비한다.A conventional example of such a variable displacement compressor control valve is shown in FIG. The control valve 5 shown in the drawing is provided with the
전자식 액추에이터(30)는, 통전 여자용의 커넥터부(31)를 갖는 코일(32), 해당 코일(32)의 내주측에 배치된 원통형상의 스테이터(33), 해당 스테이터(33)의 하단부 내주에 압입 고정된 단면(斷面) 요자형상(凹字狀)의 흡인자(吸引子)(34), 스테이터(33)의 하단부 외주(단차부)에 그 상단부가 TIG 용접에 의해 접합된 플랜지형상부(35a) 부착 파이프(35), 흡인자(34)의 하방에서 파이프(35)의 내주측에 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치된 플런저(37), 및, 상기 코일(32)의 외주를 덮도록 배치된 바닥이 있는 구멍이 붙은 원통형상의 하우징(60)을 구비하고 있다.The
또한, 상기 스데이터(33)의 상부에는, 육각구멍이 붙은 조절 나사(65)가 나사결합되고, 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 조절 나사(65)와 흡인자(34) 사이에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동(應動) 부재로서의, 벨로스(41), 역철자형상의 상스토퍼(42), 역요자형상의 하스토퍼(43), 및 압축 코일 스프링(44)으로 이루어지는 벨로스 본체(40)가 배치되어 있고, 또한, 벨로스 본체(40)와 흡인자(34) 사이에는, 벨로스 본체(40)를 수축시키는 방향(조절 나사(65)측으로 압축하는 방향)으로 가세한 압축 코일 스프링(46)이 배치되어 있다. 또한, 벨로스 본체(40)의 하스토퍼(43)(의 역오목부)와 플런저(37)(의 오목부(37c)) 사이에는, 상기 흡인자(34)를 관통하는 단 (段)이 붙은 작동봉(14)이 배치되고, 또한, 흡인자(34)와 플런저(37)(의 오목부(37b)) 사이에는, 플런저(37)를 하방(밸브개방 방향)으로 가세하는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브개방 스프링(47)이 배치되어 있다.In addition, an
또한, 작동봉(14)과 일체가 된 밸브봉(15)의 축부(15c)와 작동봉(14)의 대경부(14b)(축부(15c)와 동경(同徑))의 경계부 부분에 고리형상 홈부(소경부)(15d)가 마련됨과 함께, 플런저(37)의 오목구멍(37g)의 저부에 마련된 계지부(38)가 상기 고리형상 홈부(15d)에 감합되어 있고, 밸브봉(15)과 플런저(37)가 일체적으로 승강되도록 되어 있다.Moreover, a ring is connected to the
한편, 상기 밸브 본체(20)의 상부 중앙에는, 플런저(37)의 최하강 위치를 규제하기 위한 볼록형상 스토퍼부(28)가 돌설되고, 이 볼록형상 스토퍼부(28)를 포함하는 밸브실 상방의 중앙 부분에는, 상기 밸브봉(15)이 활주 자유롭게 감삽(嵌揷)된 안내구멍(19)이 형성되어 있다. 또한, 상기 플런저(37)와 밸브 본체(20)의 상부 외주(볼록형상 스토퍼부(28) 외주) 사이에는, 압축기의 흡입 압력의 냉매가 도입되는 흡입압 냉매 도입실(23)이 형성됨과 함께, 그 외주측에 복수개의 흡입압 포트(27)가 형성되고, 이 흡입압 포트(27)로부터 흡입압 냉매 도입실(23)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 플런저(37)의 외주에 형성된 세로 홈(37a, 37a, …) 및 중앙부에 부분적으로 형성된 연통구멍(39)이나 흡인자(34)와 작동봉(14) 사이에 형성되는 간극 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.On the other hand, a
상기 밸브 본체(20)의 하부(제어압 포트(26))에는, 상기 밸브봉(15)을 상방으로 가세하는 원추형상의 압축 코일 스프링으로 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(48) 이 배치되어 있다.The
또한, 밸브 본체(20)의 상단부에는, O링(57)을 통하여 상기 파이프(35)의 하단 플랜지형상부(35a)가 실려지고, 이 플랜지형상부(35a)와 상기 코일(32) 사이에는 플랜지형상부(56a)가 붙은 단원통형상(短圓筒狀)의 파이프 홀더(56)가 개장되고, 그들의 플랜지형상부(35a, 56a)가 밸브 본체(20)의 상단 외주 코킹부(29)에 의해 함께 체결 고정되어 있다. 또한, 파이프 홀더(56)의 상단부에는, 상기 하우징(60)의 구멍 붙은 저부(61)가 압입 고정되고, 하우징(60)의 상단부(62)는, 상기 커넥터부(31)의 플랜지형상부(31c)상에 코킹 고정되고, 하우징(60)과 커넥터부(31)와 코일(32) 사이에는 O링(66)이 개장되어 있다. 또한, 커넥터부(31)의 중앙 하부에는, 상기 조절 나사(65)의 육각구멍에갑합되는 볼록부(31b)가 돌설된 오목부(31a)가 형성되어 있고, 이 오목부(31a) 내에 상기 스테이터(33) 및 조절 나사(65)의 상부가 삽입되어 있다.In addition, the lower
이와 같은 구성으로 된 제어 밸브(5)에서는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34)로 이루어지는 솔레노이드부가 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37)가 끌어당기지고, 이에 수반하여, 밸브봉(15)이 밸브폐쇄 스프링(48)의 가세력에도 조력되어 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동되게 된다. 한편, 압축기로부터 흡입압 도입구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 도입실(23)로부터 플런저(37)의 외주에 형성된 세로 홈(37a, 37a, …)이나 연통구멍(39) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입되고, 벨로스 본체(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 작 동봉(14) 및 플런저(37)를 통하여 밸브봉(15)에 전달되고, 그로 인해, 밸브 개방도(밸브구(22)로부터의 밸브체부(15a)의 리프트량)가 조정된다. 즉, 밸브 개방도는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34)로 이루어지는 솔레노이드부에 의한 플런저(37)의 흡인력과, 벨로스 본체(40)의 가세력과, 밸브개방 스프링(47) 및 밸브폐쇄 스프링(48)에 의한 가세력과, 밸브봉(15)에 작용하는 밸브개방 방향 하중과 밸브폐쇄 방향 하중에 의해 결정되고, 그 밸브 개방도에 응하여, 토출압 포트(25)로부터 밸브실(21)에 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매의 조이는 양, 즉, 크랭크실에의 도출량(조이는 양)가 조정된다. 환언하면, 밸브 개방도에 응하여, 제어압 포트(26)로부터 크랭크실에 공급되는 압력(제어 압력), 즉, 크랭크실 압력(Pc)이 제어되고, 이에 수반하여, 압축기의 사판(斜板)의 경사각도 및 피스톤의 스트로크가 조정되고, 토출량이 증감된다.In the control valve 5 of such a structure, when the solenoid part which consists of the
<선행 기술 문헌>Prior art literature
특허 문헌Patent Literature
특허 문헌 1 : 일본 특개2002-303262호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-303262
특허 문헌 2 : 일본 특개2007-205248호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-205248
상기한 바와 같은 종래의 가변용량형 압축기용 제어 밸브(5)에서는, 밸브봉(15)에 작용하는 냉매의 압력에 의해, 밸브개방 방향(하향) 및 밸브폐쇄 방향(상향)으로 각각 다음과 같은 힘이 걸린다. 즉, 밸브봉(15)의 대경 축부(15c)(안내구멍(19)을 활주한 부분)의 단면적을 Sa, 밸브구(22)의 실효 개구면적을 Sb, 토출 압력을 Pd, 흡입 압력을 Ps, 크랭크실압력(제어 압력)을 Pc로 하면,In the conventional control valve for variable displacement compressor 5 as described above, the pressure of the refrigerant acting on the
밸브개방 방향으로 걸리는 힘=Pd×Sb+Ps×SaForce in the valve opening direction = Pd × Sb + Ps × Sa
밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘=Pd×Sa+Pc×SbForce in the valve closing direction = Pd × Sa + Pc × Sb
가 된다.Becomes
여기서, 축부(15c)의 단면적(Sa)과 밸브구(22)의 실효 개구면적(Sb)은 설계상 거의 같게 되고, 또한, 크랭크실 압력(Pc)>흡입 압력(Ps)이기 때문에, 밸브봉(15)에 걸리는 토출 압력(Pd)에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘은 상쇄되고, 밸브봉(15)에는 밸브폐쇄 방향으로, (Pc-Ps)×Sa(또는 Sb)의 힘이 걸린다.Here, since the cross-sectional area Sa of the
이와 같이, 밸브봉에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 상위하면 다르면, 제어에 악영향(제어 정밀도의 저하 등)을 주어 버린다.In this way, if the force in the valve opening direction and the valve closing direction are different from each other due to the refrigerant pressure applied to the valve rod, the control will be adversely affected (decrease in control accuracy, etc.).
이와 같은 문제를 해소하기 위해, 종래에서는, 예를 들면, 상기 특허 문헌 1(의 도 4) 등에도 보여지듯이, 밸브봉에 걸리는 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘을 같게 하기 위해, 밸브봉에 또한 1개소에 축부를 마련함과 함께, 밸브 본체에 이 축부가 활주 자유롭게 감삽되는 세로구멍과 압력실을 마련하고, 또한, 상기 축부(밸브봉)의 하단면측(밸브폐쇄 방향)에, 밸브개방 방향과 같은 흡입 압력(Ps)을 작용시키기 위해, 밸브 본체에 세로구멍과 가로구멍으로 이루어지는 캔슬 통로 등을 마련하는 것이 제안되어 있다.In order to solve such a problem, conventionally, as shown in the patent document 1 (FIG. 4) etc., in order to equalize the force of the valve opening direction and the valve closing direction which apply to a valve rod, In addition to providing the shaft portion at one bar, the valve body is provided with a vertical hole and a pressure chamber in which the shaft portion is slid freely, and at the lower end side (valve closing direction) of the shaft portion (valve rod). In order to apply the suction pressure Ps similar to the opening direction, it is proposed to provide a cancel passage including a vertical hole and a horizontal hole in the valve body.
그러나, 이러한 제안의 가변용량형 압축기용 제어 밸브구에서는, 밸브 본체에 세로구멍이나 압력실 등을 마련하는 것이 필요하게 되어, 구조가 복잡하게 되고, 부품 갯수나 제조 비용의 증대 등을 초래하게 된다는 문제가 있다.However, in the control valve mechanism for the variable displacement compressor of this proposal, it is necessary to provide a vertical hole, a pressure chamber, and the like in the valve body, which leads to a complicated structure and an increase in the number of parts and the manufacturing cost. there is a problem.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 구조의 복잡화, 부품 갯수나 제조 비용의 증대 등을 초래하는 일 없이, 밸브봉에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘을 같게 하여, 밸브봉에 작용하는 냉매 압력에 의한 제어에의 악영향을 받기 어렵게 할 수 있는 가변용량형 압축기용 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a force in a valve opening direction due to a refrigerant pressure applied to a valve rod without causing a complicated structure, an increase in the number of parts and a manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a control valve for a variable displacement compressor that can equalize the force in the valve closing direction and be less likely to be adversely affected by the control of the refrigerant pressure acting on the valve rod.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 기본적으로는, 상측 축부, 해당 상측 축부보다 대경의 밸브체부, 및 상기 상측 축부와 동경(同徑)의 하측 축부를 갖는 밸브봉과, 상기 밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실을 가지며, 상기 밸브구보다 상측에 상기 밸브봉의 상측 축부가 활주 자유롭게 감삽되는 상측 안내구멍이 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하측에 상기 밸브봉의 하측 축부가 활주 자유롭게 감삽되는 하측 안내구멍이 마련되고, 또한, 상기 밸브구를 끼우고 양측에 압축기로부터의 토출 압력의 냉매를 도입하기 위한 토출압 포트 및 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 제어압 포트가 마련된 밸브 본체와, 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하기 위한 전자식 액추에이터와 상기 압축기의 흡입 압력에 응동하여 상기 밸브봉을 밸브구 개폐 방향으로 구동하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 밸브봉의 하단부에 상기 흡입 압력이 작용하도록 됨과 함께, 상기 밸브 본체에, 상기 흡입 압력을 상기 감압 응동 부재에 유도하기 위해, 흡입압 통로가 마련되고, 상기 밸브봉에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 같게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the control valve for variable displacement compressor according to the present invention basically includes an upper shaft portion, a valve body portion larger in diameter than the upper shaft portion, and a lower shaft portion equal to the upper shaft portion. A valve rod having a valve rod having a valve rod, and a valve chamber in which the valve body portion is folded, and an upper guide hole in which an upper shaft portion of the valve rod slides freely is provided above the valve sphere, and below the valve sphere. A lower guide hole through which the lower shaft portion of the rod slides freely is provided, and a discharge pressure port for introducing a refrigerant of the discharge pressure from the compressor into both sides of the valve port and a control pressure communicating with the crank chamber of the compressor. A valve body provided with a port, an electronic actuator for driving the valve rod in a valve opening opening direction, and the compressor And a suction pressure member for driving the valve rod in the valve opening / closing direction in response to suction pressure, and the suction pressure acts on the lower end of the valve rod, and the suction pressure is applied to the valve body. A suction pressure passage is provided for guiding the pressure, so that the force in the valve opening direction and the force in the valve closing direction are equal to each other due to the refrigerant pressure applied to the valve rod.
바람직한 양태로는, 상기 밸브봉의 하단부에 상기 흡입 압력이 작용하도록, 상기 하측 안내구멍의 하단부에 상기 흡입 압력이 도입되는 흡입압 도입 소실(小室)이 마련된다.In a preferred embodiment, a suction pressure introduction loss is introduced through which the suction pressure is introduced into the lower end of the lower guide hole so that the suction pressure acts on the lower end of the valve rod.
상기 흡입압 통로는, 바람직하게는, 일단이 상기 감압 응동 부재를 수용하는 감압실에 연통함과 함께, 타단이 상기 밸브 본체의 하단부에 개구된다.Preferably, the suction pressure passage communicates with the pressure reducing chamber accommodating the pressure-sensitive responding member, and the other end is opened at the lower end of the valve body.
다른 바람직한 양태로는, 상기 밸브 본체에서의 상기 상측 안내구멍보다 상측에, 상기 전자식 액추에이터의 구성 요소인 플런저가 배치되는 플런저실이 마련되고, 상기 흡입압 통로는 상기 플런저실을 통하고 상기 감압실에 연통하도록 된다.In another preferred aspect, a plunger chamber in which a plunger which is a component of the electronic actuator is disposed above the upper guide hole in the valve body is provided, and the suction pressure passage passes through the plunger chamber through the pressure reducing chamber. To communicate with.
다른 바람직한 양태로는, 상기 밸브 본체에서의 상기 밸브구와 상기 하측 안내구멍 사이에 상기 토출압 포트를 갖는 상기 밸브실 또는 상기 제어압 포트를 갖 는 제어압실이 마련된다.In another preferable aspect, the valve chamber having the discharge pressure port or the control pressure chamber having the control pressure port is provided between the valve port in the valve body and the lower guide hole.
다른 바람직한 양태로는, 상기 밸브 본체에서의 상기 상측 안내구멍보다 상측에, 상기 전자식 액추에이터의 구성 요소인 플런저가 배치되는 플런저실이 마련됨과 함께, 해당 플런저실과 외부를 연통하도록, 상기 밸브 본체의 주측부에 상기 흡입압 통로로서의 흡입압 포트가 마련된다.In another preferred embodiment, the plunger chamber in which the plunger which is a component of the electronic actuator is disposed is provided above the upper guide hole in the valve body, and the main body of the valve body communicates with the outside of the plunger chamber. A suction pressure port as the suction pressure passage is provided on the side.
상기 흡입압 통로는, 바람직하게는, 직선형상의 관통구멍으로 구성된다.The suction pressure passage is preferably composed of a straight through hole.
다른 바람직한 양태로는, 상기 밸브구보다 하측에, 상기 밸브실 또는 제어압실의 하면을 구획하도록, 상기 밸브봉의 하측 축부가 활주 자유롭게 감삽되는 하측 안내구멍을 갖는 통형상체가 기밀적으로 부착 고정된다.As another preferable aspect, the cylindrical body which has the lower guide hole by which the lower side shaft part of the said valve rod slides freely is slidably fixed so that the lower side of the said valve chamber or the control pressure chamber may be partitioned below the said valve port.
본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어 밸브는, 예를 들면 하측 안내구멍의 하단부에 흡입 압력(Ps)이 도입되는 흡입압 도입 소실이 마련되고, 밸브봉의 하단면에 흡입 압력(Ps)이 작용하도록 됨과 함께, 밸브 본체에, 상기 흡입 압력(Ps)을 감압 응동 부재(감압실)에 유도하는 흡입압 통로가 마련되어 있기 때문에, 밸브봉의 상측 축부와 하측 축부 및 밸브구의 단면적을 같게 하면, 밸브봉에 작용하는 토출 압력(Pd) 및 크랭크실 압력(Pc)에 의한 밸브개방 방향으로 걸리는 힘과 밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘은 같게(상쇄) 되고, 또한, 밸브봉에 작용하는 흡입 압력(Ps)에 의한 밸브개방 방향으로 걸리는 힘과 밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘도 같게(상쇄) 되고, 그 결과, 밸브봉에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 같게 되기 때문에, 밸브봉에 작용하는 냉매 압력에 의한 제 어에의 악영향을 받기 어렵게 할 수가 있다.In the control valve for a variable displacement compressor according to the present invention, for example, a suction pressure introduction loss through which suction pressure Ps is introduced is provided at the lower end of the lower guide hole, and suction pressure Ps acts on the lower end surface of the valve rod. In addition, since the suction pressure passage for guiding the suction pressure Ps to the pressure-reducing member (pressure reducing chamber) is provided in the valve body, the valve rod is equalized if the cross-sectional area of the upper shaft portion and the lower shaft portion of the valve rod is the same. The force applied in the valve opening direction and the force applied in the valve closing direction by the discharge pressure Pd and the crankcase pressure Pc acting on each other become equal (offset), and the suction pressure Ps acting on the valve rod. The force applied in the valve opening direction and the valve closing direction are the same (offset), and as a result, the force in the valve opening direction due to the refrigerant pressure applied to the valve rod becomes equal to the force in the valve closing direction. Therefore, it is difficult to be adversely affected by the control by the refrigerant pressure acting on the valve rod.
또한, 기본적으로는, 밸브 본체에, 예를 들면 직선형상의 관통구멍으로 이루어지는 흡입압 통로를 마련하는 것만으로 좋기 때문에, 종래의 것에 비하여 구조가 간소하게 되고, 부품 갯수나 제조 비용의 증대 등을 억제할 수 있다.In addition, basically, the valve main body only needs to be provided with a suction pressure passage made of, for example, a straight through hole, so that the structure is simpler than the conventional one, and the number of parts and the increase in manufacturing cost are suppressed. can do.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.
도 1은, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 한 실시 형태(제 1 실시예)를 도시하는 종단면도이다. 도 1에 도시되는 가변용량형 압축기용 제어 밸브(1)에 있어서, 전술한 도 3에 도시되는 종래예의 가변용량형 압축기용 제어 밸브(5)의 각 부분에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여서 중복 설명을 생략하고, 이하에서는, 상위점을 중점적으로 설명한다.1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment (first embodiment) of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention. In the control valve 1 for variable displacement compressor shown in FIG. 1, the part corresponding to each part of the variable displacement compressor control valve 5 of the conventional example shown in FIG. 3 is attached | subjected with the same code | symbol, and is overlapped. Description will be omitted and the differences will be mainly described below.
도시하는 제어 밸브(1)는, 작동봉(14)에 일체로 연결된 밸브봉(15)을 구비한다. 이 밸브봉(15)은, 상측 축부(15c), 해당 상측 축부(15c)보다 소경의 소경부(15b), 상측 축부(15c)보다 대경의 밸브체부(15a), 및 상기 상측 축부(15c)와 동경의 하측 축부(15e)를 갖고 있다. 또한, 밸브봉(15)의 상부(볼록형상부)에 작동봉(14)의 하단부(오목구멍부)(14b)가 압입 등으로 연결 고정되고, 이 연결 고정부의 하방에 고리형상 홈부(소경부)(15d)가 마련됨과 함께, 플런저(37)의 저부에 마련된 계지부(38)가 상기 고리형상 홈부(15d)에 감합되어, 밸브봉(15)과 플런저(37)가 일체적으로 승강되도록 되어 있다.The illustrated control valve 1 includes a
한편, 밸브 본체(20)는, 상기 밸브체부(15a)가 접리하는 밸브구(밸브 시트 부)(22)가 마련된 밸브실(21)을 가지며, 상기 밸브구(22)보다 상측에 상기 밸브봉(15)의 상측 축부(15c)가 활주 자유롭게 감삽되는 상측 안내구멍(19A)이 마련되고, 상기 밸브구(22)보다 하측에는, 상기 밸브 실(21)의 하면을 구획하도록, 상기 밸브봉(15)의 하측 축부(15e)가 활주 자유롭게 감삽되는 하측 안내구멍(19B)를 갖는 통형상체(52)가 압입 고정되어 있다.On the other hand, the
또한, 밸브 본체(20)에서의 밸브구(22)를 끼우고 하측의 밸브실(21)에 압축기로부터의 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하기 위한 토출압 포트(25)가 마련되고, 밸브구(22)를 끼우고 상측에, 상기 압축기의 크랭크실(압력(Pc))에 연통하는 제어압 포트(26)를 갖는 제어압실(26A)이 마련되어 있다.In addition, a
또한, 상기 통형상체(52)에서의 하측 안내구멍(19B)의 하단부에, 흡입 압력(Ps)이 도입되는 흡입압 도입 소실(72)(하측 안내구멍(19B)과 동경)이 마련됨과 함께, 상기 밸브 본체(20)에, 흡입 압력(Ps)를 감압실(45)(벨로스 본체(40))에 유도하기 위해, 직선형상의 관통구멍(소경구멍(70a)과 대경구멍(70b))으로 이루어지는 흡입압 통로(70)가 마련되어 있다. 이 흡입압 통로(70)는, 일단(상단)이 플런저실(24)을 통하여 감압실(45)에 연통함과 함께, 타단이 밸브 본체(20)의 하단부에 개구되어 있다.In addition, at the lower end of the
이와 같은 구성을 갖는 제어 밸브(1)는, 가변용량형 압축기의 기체(機體) 하우징(100)에 있어서의 사판실(斜板室) 부근에 형성된 밸브 장착구멍(단이 붙은 구멍)(80)에 조립된다. 밸브 장착구멍(80)의 상부에는 빠짐방지용의 스냅 링(C형 링)(81)이 부착되어 있고, 이 스냅 링(81)이 하우징(60)의 상단부(코킹부)(62)에 맞대여저 있다. 또한, 기체 하우징(100)에는, 토출압 포트(25), 제어압 포트(26), 및, 후술하는 Ps 도입실(88), 흡입압 도입 소실(72) 및 흡입압 통로(70)에 연통하는다 Pd 통로(92), Pc 통로(93), 및 Ps 통로(91)가 마련되어 있다. 또한, 제어 밸브(1)의 외주면과 밸브 장착구멍(80)의 내주면 사이의 필요한 곳에는, Pd, Pc, Ps가 새지 않도록, O링(82, 83, 84)이 배치되어 있다.The control valve 1 which has such a structure is provided in the valve mounting hole (hole with a step) 80 formed in the swash plate chamber vicinity of the
밸브 장착구멍(80)의 저부(하부)와 밸브 본체(20)의 하단부 사이에는, Ps 도입실(88)이 마련되고, Ps 통로(91)를 통하여 Ps 도입실(88)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 흡입압 포트(72)에서 밸브봉(15)을 밸브폐쇄 방향에 밀어올리는 힘이 됨과 함께, 흡입압 통로(70)를 통하여 플런저실(24)에 도출되어 밸브봉(15)을 밸브개방 방향으로 밀어내리는 힘이 된다.The
이와 같은 구성으로 된 제어 밸브(1)에서는, 밸브봉(15)에 작용하는 냉매의 압력에 의해, 밸브개방 방향(하향) 및 밸브폐쇄 방향(상향)으로각각 다음과 같은 힘이 걸린다. 즉, 밸브봉(15)의 상측 축부(15c)(상측 안내구멍(19A)를 활주하는 부분)의 단면적을 Sa, 밸브구(22)의 실효 개구면적을 Sb, 밸브봉(15)의 하측 축부(15e)(하측 안내구멍(19B)를 활주하는 부분)의 단면적을 Sc, 토출 압력을 Pd, 흡입 압력을 Ps, 크랭크실압력을 Pc로 하면,In the control valve 1 having such a configuration, the following forces are applied in the valve opening direction (downward) and the valve closing direction (upward), respectively, by the pressure of the refrigerant acting on the
밸브개방 방향으로 걸리는 힘=Pd×Sc+Pc×Sb+Ps×SaForce in the valve opening direction = Pd × Sc + Pc × Sb + Ps × Sa
밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘=Pd×Sb+Pc×Sa+Ps×ScForce in the valve closing direction = Pd × Sb + Pc × Sa + Ps × Sc
가 된다.Becomes
여기서, 상측 축부(15c)의 단면적(Sa)과, 밸브구(22)의 실효 개구면적(Sb) 과, 하측 축부(15e)의 단면적(Sc)은 설계상 거의 같게 되어 있기 때문에, Pd×Sc=Pd×Sb, Pc×Sb=Pc×Sa, Ps×Sa=Ps×Sc가 되고, 밸브개방 방향으로 걸리는 힘=밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘이 된다.Here, since the cross-sectional area Sa of the
이와 같이 본 실시 형태의 제어 밸브(1)는, 하측 안내구멍(19B)(D: 단부에 흡입 압력(Ps)이 도입되는 흡입압 도입 소실(72)이 마련되어, 밸브봉(5)의 하단면에 흡입 압력(Ps)이 작용하도록 됨과 함께, 밸브 본체(20)에, 상기 흡입 압력(Ps)을 감압실(45)에 유도하는 흡입압 통로(70)가 마련되어 있기 때문에, 밸브봉(15)의 상측 축부(15c)와 하측 축부(15e) 및 밸브구(22)의 단면적(Sa, Sc, Sb)을 같게 하면, 밸브봉(15)에 작용하는 토출 압력(Pd) 및 크랭크실 압력(Pc)에 의한 밸브개방 방향으로 걸리는 힘과 밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘은 같게(상쇄) 되고, 또한, 밸브봉(15)에 작용하는 흡입 압력(Ps)에 의한 밸브개방 방향으로 걸리는 힘과 밸브폐쇄 방향으로 걸리는 힘도 같게(상쇄) 되고, 그 결과, 밸브봉(15)에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 같게 되기 때문에, 밸브봉(15)에 작용하는 냉매 압력에 의한 제어에의 악영향을 받기 어렵게 된다.As described above, the control valve 1 of the present embodiment is provided with a suction
또한, 기본적으로는, 밸브 본체(20)에, 직선형상의 관통구멍으로 이루어지는 흡입압 통로(70)를 마련하는 것만이면 좋기 때문에, 종래의 것에 비하여 구조가 간소하게 되고, 부품 갯수나 제조 비용의 증대 등을 억제할 수 있다.In addition, since it is only necessary to provide a
도 2는, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 제 2 실시예를 도시하는 종단면도이다. 도 2에 도시되는 가변용량형 압축기용 제어 밸브(2)에 있어서, 전술한 도 1 및 도 3에 도시되는 가변용량형 압축기용 제어 밸브(1, 5)의 각 부분에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여서 중복 설명을 생략하고, 이하에서는, 상위점을 중점적으로 설명한다.2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention. In the
본 예에서는, 밸브 본체(20)(20A)는, 상기 밸브체부(15a)가 접리하는 밸브구(밸브 시트부)22가 마련된 밸브실(21)을 가지며, 상기 밸브구(22)보다 상측에 상기 밸브봉(15)의 상측 축부(15c)가 활주 자유롭게 감삽되는 상측 안내구멍(19A)이 마련되고, 상기 밸브구(22)보다 하측에는, 상기 밸브실(21)의 하면을 구획하도록, 상기 밸브봉(15)의 하측 축부(15e)가 활주 자유롭게 감삽되는 하측 안내구멍(19B)을 갖는 통형상체(20B)가 압입 고정되어 있다.In this example, the valve main body 20 (20A) has the
또한, 상기 통형상체(52)에서의 하측 안내구멍(19B)의 하단부에, 흡입 압력(Ps)이 도입되는 흡입압 도입 소실(73)이 마련되어 있다·In addition, a suction
그리고, 본 제어 밸브(2)에서는, 제 1 실시예의 제어 밸브(1)에서 마련되어 있던 흡입압 통로(70)는 존재하지 않고, 밸브 본체(20)의 상부(제어압 포트(26)의 상방)에, 종래례의 것과 마찬가지의 흡입압 통로로서의 흡입압 포트(27)가 마련되어 있다. 즉, 상기 밸브 본체(20)의 상부 중앙에는, 플런저(37)의 최하강(最下降) 위치를 규제하기 위한 볼록형상 스토퍼부(28)가 돌설되고, 이 볼록형상 스토퍼부(28)를 포함하는 밸브실 상방의 중앙 부분에는, 상기 밸브봉(15)의 상측 축부(15c)가 활주 자유롭게 감삽되는 안내구멍(19A)가 형성되어 있다. 또한, 상기 플런저(37)와 밸브 본체(20)의 상부 외주(볼록형상 스토퍼부(28) 외주) 사이에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)의 냉매가 도입되는 흡입압 냉매 도입실(23)이 형성됨과 함께, 그 외주측에 복수개의 흡입압 포트(27)가 형성되고, 이의 흡입압 포트(27)로부 터 흡입압 냉매 도입실(23)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 플런저(37)의 외주에 형성된 세로 홈(37a, 37a, …) 및 중앙부에 부분적으로 형성된 연통구멍(39)이나 흡인자(34)와 작동봉(14) 사이에 형성된 간극 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.In the
이와 같은 구성을 갖는 제어 밸브(2)는, 가변용량형 압축기의 기체 하우징(100)에서의 사판실 부근에 형성된 밸브 장착구멍(단이 붙은 구멍)(80)에 조립된다. 밸브 장착구멍(80)의 상부에는 빠짐방지용의 스냅 링(C형 링)(81)이 부착되어 있고, 이 스냅 링(81)이 하우징(60)의 상단부(코킹부)(62)에 맞닿아지도록 되어 있다. 또한, 기체 하우징(100)에는, 토출압 포트(25), 제어압 포트(26), 및, Ps 도입실(88), 흡입압 도입 소실(73) 및 흡입압 포트(27)에 연통하는 Pd 통로(92), Pc 통로(93), 및 Ps 통로(91)(9la와 91b로 분기)가 마련되어 있다. 또한, 제어 밸브(2)의 외주면과 밸브 장착구멍(80)의 내주면 사이의 필요한 곳에는, Pd, Pc, Ps가 새지 않도록, O링(82, 83, 84, 85)이 배치되어 있다.The
밸브 장착구멍(80)의 저부(하부)와 밸브 본체(20)의 하단부 사이에는, Ps 도입실(88)이 마련되고, Ps 통로(91)의 분기로(91a)를 통하여 Ps 도입실(88)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 흡입압 도입 소실(73)에서 밸브봉(15)을 밸브폐쇄 방향으로 밀어올리는 힘이 됨과 함께, Ps 통로(91)의 분기로(91b) 및 흡입압 포트(27)를 통하여 흡입압 냉매 도입실(23)에 도입된 흡입 압력(Ps)의 냉매는, 밸브봉(15)을 밸브개방 방향에 밀어내리는 힘이 된다.The
이와 같은 구성으로 된 본 실시예의 제어 밸브(2)에서도, 제 1 실시예의 것 보다 밸브의 전체 길이가 길어지는 경향은 있지만, 제 1 실시예와 개략 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.Also in the
도 1은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 제 1 실시예를 도시하는 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention.
도 2는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 제 2 실시예를 도시하는 종단면도.2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a control valve for a variable displacement compressor according to the present invention;
도 3은 종래의 가변용량형 압축기용 제어 밸브의 한 예를 도시하는 종단면도.3 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional control valve for a variable displacement compressor.
부호의 설명Explanation of the sign
1, 2 : 가변용량형 압축기용 제어 밸브1, 2: control valve for variable displacement compressor
15 : 밸브봉15: valve rod
15a : 밸브체부15a: valve body
15c : 상측 축부15c: upper shaft
15e : 하측 축부15e: Lower shaft
19A : 상측 안내구멍19A: Upper guide hole
19B : 하측 안내구멍19B: Lower guide hole
20 : 밸브 본체20: valve body
21 : 밸브실21: valve chamber
22 : 밸브구(밸브 시트부)22: valve opening (valve seat)
23 : 흡입압 냉매 도입실23: suction pressure refrigerant introduction chamber
24 : 플런저실24: Plunger Room
25 : 토출압 포트25: discharge pressure port
26 : 제어압 포트26: control pressure port
27 : 흡입압 포트27: suction pressure port
30 : 전자식 액추에이터30: electronic actuator
32 : 코일32: coil
33 : 스테이터33: Stator
34 : 흡인자34: aspirator
35 : 파이프35: pipe
37 : 플런저37: plunger
40 : 벨로스 본체40: Bellows body
45 : 감압실45: decompression chamber
47 : 밸브개방 스프링47: valve opening spring
48 : 밸브폐쇄 스프링48: valve closing spring
70 : 흡입압 통로70: suction pressure passage
72, 73 : 흡입압 도입 소실72, 73: suction pressure loss
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