KR20140111629A - 가변 용량 압축기용 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

<과제>
PWM 방식의 통전 제어가 이루어지는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서, 플런저의 미소 진동에 의한 노이즈를 억제한다.
<해결 수단>
솔레노이드(3)는, 보디(5)에 대해 고정된 코어(42); 코어(42)의 단부를 봉지하여 대기로부터 차단된 내부 공간(45)을 형성하도록 코어(42)에 고정되고, 그 내부 공간(45)이 보디(5)의 내부에 연통하는 것에 의해 냉매가 도입되는 슬리브(44); 및 그 내부 공간(45)에 수용되어 코어(42)와 축선 방향으로 대향 배치되고, 밸브체(33)와 축선 방향으로 일체로 변위 가능한 플런저(46)를 구비한다. 그리고, 내부 공간(45)에 그리스가 봉입되어 있다.

Description

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

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

자동차용 공조 장치는, 일반적으로, 압축기, 응축기, 팽창 장치, 증발기 등을 냉동 사이클에 배치하여 구성된다. 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 변화시켜 피스톤의 스트로크를 변화시키는 것에 의해 냉매의 토출량을 조정한다. 요동판의 각도는, 밀폐된 크랭크실 내에 토출 냉매의 일부를 도입하고, 피스톤의 양면에 가해지는 압력의 균형을 변화시키는 것에 의해 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, 전자 밸브로서 구성되는 경우가 많고, 보디 내에 토출실과 크랭크실을 연통시키는 밸브 구멍을 구비하고, 그 보디 내에 배치한 밸브체를 밸브 구멍에 접리시켜 밸브부의 개도를 조정하는 것에 의해, 크랭크실에 도입하는 냉매 유량을 제어한다. 밸브 개도는, 밸브체에 작용하는 냉매 압력에 의한 힘과, 솔레노이드에 의한 구동력과, 제어 설정값을 설정하기 위해 배치된 스프링의 부세력과의 밸런스에 의해 조정된다. 이 제어 설정값은, 솔레노이드에 대한 공급 전류값을 변경하는 것에 의해 사후적으로 조정할 수도 있다. 이와 같은 제어 밸브에 있어서는, 그 밸브 개방 특성에 있어서의 히스테리시스의 저감이나 전력 절약 등의 관점에서, 솔레노이드에 대한 통전 제어에 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 채용되는 것이 많다. 예를 들면, 소정의 듀티비로 설정한 400Hz 정도의 펄스 전류를 공급하여 용량 제어를 하는 것이 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2005-171908호 공보

하지만, 이와 같은 제어 밸브는, 상술한 통전 제어가 솔레노이드의 플런저에 미소 진동을 일으키기 때문에, 그 진동이 밸브체에 전달되어 노이즈를 발생시킬 우려가 있었다.

본 발명은, PWM 방식의 통전 제어가 이루어지는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서, 플런저의 미소 진동에 의한 노이즈를 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 가변 용량 압축기용 제어 밸브는, 흡입실에 도입되는 냉매를 압축하여 토출실로부터 토출하는 가변 용량 압축기의 토출 용량을, 토출실로부터 크랭크실에 도입하는 냉매의 유량을 조정하는 것에 의해 변화시키는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서, 토출실에 연통하는 토출실 연통 포트; 크랭크실에 연통하는 크랭크실 연통 포트; 토출실 연통 포트와 크랭크실 연통 포트를 연결하는 통로에 마련된 밸브 구멍을 구비하는 보디; 밸브 구멍에 접리하도록 배치되어 밸브부를 개폐하는 밸브체; 및 PWM 방식에 의한 통전 제어가 이루어지고, 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 구동하기 위한 솔레노이드력을 발생시키는 솔레노이드를 구비한다.

솔레노이드는, 보디에 대해 고정된 코어; 코어의 단부를 봉지하여 대기로부터 차단된 내부 공간을 형성하도록 코어에 고정되고, 그 내부 공간이 보디의 내부에 연통하는 것에 의해 냉매가 도입되는 봉지 부재; 및 그 내부 공간에 수용되어 코어와 축선 방향으로 대향 배치되고, 밸브체와 축선 방향으로 일체로 변위 가능한 플런저를 구비한다. 그리고, 상기 내부 공간에 그리스 또는 오일로 이루어지는 점성 재료가 봉입되어 있다.

이 실시형태에 의하면, 솔레노이드의 내부 공간에 점성 재료가 봉입되어 있기 때문에, 플런저의 작동에 대해 점성 저항을 부여할 수 있다. 이 때문에, PWM 방식의 통전 제어에 의해 발생하는 플런저의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 내부 공간이 대기로부터 차단되는 한편 냉매가 채워지기 때문에, 점성 재료의 산화를 방지할 수 있다. 나아가, 그 냉매에 의해 점성 재료를 냉각할 수 있기 때문에, 솔레노이드의 발열에 의한 점성 재료에 대한 영향을 억제할 수 있다. 그 결과, 점성 재료의 열화를 방지 또는 억제할 수 있고, 제어 밸브의 안정된 제어 특성을 오래 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, PWM 방식의 통전 제어가 이루어지는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서, 플런저의 미소 진동에 의한 노이즈를 억제할 수 있다.

도 1은 제1실시형태에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 상반부에 대응되는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 A부 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 한편, 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 않는 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. 증발기에 의해 증발된 냉매는, 다시 압축기로 되돌아와 냉동 사이클을 순환한다.

압축기는, 자동차 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축을 구비하고, 그 회전축에 장착된 요동판에 압축용 피스톤이 연결되어 있다. 그 요동판의 각도를 변화시켜 피스톤의 스트로크를 변화시키는 것에 의해, 냉매의 토출량이 조정된다. 제어 밸브(1)는, 그 압축기의 토출실로부터 크랭크실에 도입하는 냉매 유량을 제어하는 것에 의해 요동판의 각도, 나아가서는 그 압축기의 토출 용량을 변화시킨다. 냉매에는 예를 들면 대체 프레온(HFC-134a)이 사용되지만, 다른 냉매(HFO-1234yf 등)을 사용해도 좋다.

제어 밸브(1)는, 압축기의 흡입 압력(Ps)("피감지 압력"에 해당)을 설정 압력으로 유지하도록, 토출실로부터 크랭크실에 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 크랭크실에 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, 크랭크실에 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)의 상단 개구부에는 포트(12)가 마련되고, 측부에는 포트(14)가 마련되어 있다. 보디(5)의 하단 개구부는, 솔레노이드(3)의 코어(42)(후술한다)에 마련된 포트(16)에 연통한다. 포트(12)는 크랭크실에 연통하는 "크랭크실 연통 포트"로서 기능하고, 포트(14)는 토출실에 연통하는 "토출실 연통 포트"로서 기능하고, 포트(16)는 흡입실에 연통하는 "흡입실 연통 포트"로서 기능한다. 또한, 보디(5) 내에는, 포트(12)와 포트(14)를 연통시키는 메인 통로와, 포트(12)와 포트(16)를 연통시키는 서브 통로가 형성되어 있다. 메인 통로에는 메인 밸브가 마련되고, 서브 통로에는 서브 밸브가 마련되어 있다. 메인 통로를 구성하는 보디(5)의 일부에는 밸브 구멍(18)(메인 밸브 구멍)이 마련되고, 그 하단 개구부의 테이퍼면에 밸브 시트(20)(메인 밸브 시트)가 형성되어 있다.

포트(14)는, 토출실로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입하는 "도입 포트"로서 기능한다. 포트(12)는, 압축기의 정상(定常) 동작시에 메인 밸브를 경유한 크랭크 압력(Pc)의 냉매를 크랭크실을 향해 도출하는 "도출 포트"로서 기능하는 한편, 압축기의 기동시에는 크랭크실로부터 배출된 크랭크 압력(Pc)의 냉매를 도입하는 "도입 포트"로서 기능한다. 이 때 도입된 냉매는, 서브 밸브로 가이드된다. 즉, 포트(12)는, 크랭크 압력(Pc)의 냉매를 도입 또는 도출하는 "도출·도입 포트"로서 기능한다. 포트(16)는, 압축기의 정상 동작시에 흡입 압력(Ps)의 냉매를 도입하는 "도입 포트"로서 기능하는 한편, 압축기의 기동시에는 서브 밸브를 경유한 흡입 압력(Ps)의 냉매를 흡입실을 향해 도출하는 "도출 포트"로서 기능한다. 즉, 포트(16)는, 흡입 압력(Ps)의 냉매를 도입 또는 도출하는 "도출·도입 포트"로서 기능한다.

보디(5)의 상단부의 격벽의 중앙에는 장착 구멍(22)이 축선 방향으로 마련되고, 그 장착 구멍(22)의 주위에는, 복수의 연통 구멍(23)이 마련되어 있다. 장착 구멍(22)에는, 단차를 갖는 원주 형상의 지지 부재(27)가 그 상단이 지지되도록 압입되어 있다. 지지 부재(27)는, 보디(5)의 내부에서 축선 방향 하방으로 연장되고, 파워 엘리먼트(6)의 상단부를 상방으로부터 지지하고 있다. 연통 구멍(23)은, 포트(12)와 밸브 구멍(18)을 연통시킨다.

밸브 구멍(18)의 포트(12)와는 반대측에는 밸브실(24)("중간 압력실"로서 기능함)이 마련되어 있다. 밸브실(24)은, 링모양의 공간으로 이루어지고, 포트(14)와 반경 방향으로 연통되어 있다. 밸브실(24)의 밸브 구멍(18)과는 반대측에는, 밸브 구멍(18)과 동축 형태로 가이드 구멍(26)이 형성되어 있다. 가이드 구멍(26)의 밸브실(24)과는 반대측에는 작동실(28)이 형성되고, 포트(16)와 연통되어 있다.

포트(14)에는 링모양의 스트레이너(strainer)(15)가 장착되어 있다. 스트레이너(15)는, 보디(5)의 내부로의 쓰레기 등의 침입을 억제하기 위한 필터를 포함한다. 한편, 포트(12)에는 저부를 갖는 원통 형상의 스트레이너(13)가 장착되어 있다. 스트레이너(13)는, 보디(5)의 내부로의 쓰레기 등의 침입을 억제하기 위한 필터를 포함한다.

보디(5)에는, 단차를 갖는 원통 형상의 밸브 구동체(30)가 마련되어 있다. 밸브 구동체(30)는, 축선 방향으로 연장되는 내부 통로(35)를 구비한다. 이 내부 통로(35)는, 밸브 구멍(18) 및 연통 구멍(23)을 통해 포트(12)와 연통한다. 밸브 구동체(30)는, 단차를 갖는 원통 형상의 제1부재(31)와, 저부와 단차를 갖는 원통 형상의 제2부재(32)를 축선 방향으로 접합하여 구성된다. 제1부재(31)는, 그 상부가 축경(縮徑)되고, 하부가 제2부재(32)의 상부에 압입되어 있다. 제1부재(31)의 선단부에는 밸브체(33)(메인 밸브체)가 일체로 마련되어 있다. 밸브체(33)는, 밸브 시트(20)에 탈착하여 메인 밸브를 개폐하여, 토출실로부터 크랭크실로 흐르는 냉매 유량을 조정한다. 한편, 본 실시형태에서는, 밸브체(33)가 밸브 시트(20)에 착석 또는 이탈하여 메인 밸브를 개폐하는 구성을 채용하고 있지만, 메인 밸브체가 메인 밸브 구멍에게 삽입/인출되는 스풀 밸브의 형태를 채용해도 좋다.

제2부재(32)는, 하반부가 축경되고, 그 저부가 복수의 원형의 구멍으로 이루어지는 밸브 구멍(34)(서브 밸브 구멍)이 마련되어 있다. 제2부재(32)에 있어서의 밸브 구멍(34)의 주위에 밸브 시트(36)(서브 밸브 시트)가 형성되어 있다. 밸브 구동체(30)의 내부에는, 파워 엘리먼트(6)와 밸브체(38)(서브 밸브체)가 상하로 동축 형태로 배치되어 있다. 밸브체(38)는 저부를 갖는 원통 형상을 이루고, 밸브 시트(36)에 탈착하여 서브 밸브를 개폐하여 크랭크실로부터 흡입실로의 냉매의 릴리프를 허용 또는 차단한다. 파워 엘리먼트(6)는, 벨로우즈(8)를 포함하고, 그 벨로우즈(8)의 변위에 의해 솔레노이드력에 대항하는 힘을 밸브체(38)를 통해 밸브 구동체(30) 나아가서는 밸브체(33)에 부여한다.

밸브체(38)와 파워 엘리먼트(6) 사이에는, 양자를 이격시키는 방향으로 부세하는 스프링(39)("부세 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 또한, 밸브 구동체(30)와 솔레노이드(3)(코어(42)) 사이에는, 밸브 구동체(30)를 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 부세하는 스프링(40)("부세 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다.

한편, 솔레노이드(3)는, 단차를 갖는 원통 형상의 코어(42)와, 코어(42)의 하단 개구부를 봉지하도록 동축 형태로 조립된 저부를 갖는 원통 형상의 슬리브(44)와, 슬리브(44)에 수용되어 코어(42)와 축선 방향으로 대향 배치된 원통 형상의 플런저(46)와, 코어(42) 및 슬리브(44)에 외부로 삽입된 원통 형상의 보빈(48)과, 보빈(48)에 권취되어, 통전에 의해 자기 회로를 생성하는 전자 코일(50)과, 전자 코일(50)을 외측에서 덮도록 마련되고, 요크로서도 기능하는 원통 형상의 케이스(52)와, 케이스(52)의 하단 개구부를 봉지하도록 마련된 단부재(54)를 구비한다. 한편, 본 실시형태에 있어서는, 보디(5), 코어(42), 케이스(52) 및 단부재(54)가 제어 밸브(1) 전체의 보디를 형성하고 있다.

밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)는, 보디(5)의 하단부가 코어(42)의 상단 개구부에 압입되는 것에 의해 고정되어 있다. 코어(42)는, 그 상반부가 확경(擴徑)되어 있고, 보디(5)와의 사이에 흡입 압력(Ps)을 채우기 위한 작동실(28)을 형성한다. 포트(16)는, 코어(42)와 보디(5)의 접합부 근방에 마련되어 있다. 코어(42)에는 축선 방향을 따른 삽통 구멍(43)이 마련되고, 그 삽통 구멍(43)을 축선 방향으로 관통하도록, 긴 막대 모양의 작동 로드(58)가 삽통되어 있다. 슬리브(44)는, 그 상단 개구부가 코어(42)의 하단 개구부에 외부로 삽입되어, 전체 둘레가 용접에 의해 코어(42)에 고정되어 있다. 슬리브(44)의 내부에는, 대기로부터 차단된 내부 공간(45)이 형성되어 있다.

플런저(46)는, 슬리브(44)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 슬리브(44)의 내부 공간(45)을 코어(42)측의 간극 공간(76)과 저부측의 배압실(70)로 구획하고 있다. 작동 로드(58)의 하단부가 플런저(46)에 마련된 관통 구멍(47)의 상반부에 움직임 가능하게 끼워지고, 작동 로드(58)와 플런저(46)가 동축 형태로 접속되어 있다. 플런저(46)와 슬리브(44) 사이에는, 스프링(64)("부세 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 스프링(64)이 플런저(46)를 상방을 향해 부세하는 것에 의해, 플런저(46)와 작동 로드(58)가 축선 방향으로 일체로 변위 가능하게 유지되어 있다. 한편, 스프링(39)은, 밸브체(38) 및 작동 로드(58)를 통해 플런저(46)를 코어(42)로부터 이격시키는 방향으로 부세하는 오프 스프링으로서 기능한다.

작동 로드(58)에는, 링 모양의 계합(係合) 부재(59)("계합부"로서 기능함)가 감착(嵌着)되어 있다. 작동 로드(58)는, 계합 부재(59)를 통해 밸브 구동체(30)와 작동 연결 가능하고, 밸브체(38)를 통해 파워 엘리먼트(6)와 작동 연결 가능하게 되어 있다. 작동 로드(58)는, 코어(42)와 플런저(46)의 흡인력인 솔레노이드력을, 계합 부재(59)를 통해 밸브 구동체(30) 나아가서는 밸브체(33)에 적절하게 전달한다.

한편, 작동 로드(58)에는, 파워 엘리먼트(6)의 신축 작동에 의한 구동력("감압 구동력"이라고도 한다)이 밸브체(38)를 통해 전달되고, 솔레노이드력과 대항하도록 부하된다. 즉, 메인 밸브의 제어 상태에 있어서는, 솔레노이드력과 감압 구동력에 의해 조정된 힘이 밸브체(33)에 작용하여, 메인 밸브의 개도를 적절하게 제어한다. 메인 밸브의 폐쇄시에는, 솔레노이드력의 크기에 상응하여 작동 로드(58)가 밸브 구동체(30)에 대해 상대 변위하여, 밸브체(38)를 밀어 올려서 서브 밸브를 개방시킨다. 이에 의해 블리드 기능을 발휘시킨다.

코어(42)의 상단부에는 링 모양의 축지(軸支) 부재(60)가 압입되어 있고, 작동 로드(58)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. 이 때문에, 메인 밸브의 제어시에는, 작동실(28)의 흡입 압력(Ps)이, 그 연통홈, 코어(42)의 삽통 구멍(43)과 작동 로드(58)의 간격에 의해 형성되는 연통로(62)를 통해 슬리브(44)의 내부에도 가이드된다.

슬리브(44)는 비자성 재료로 이루어진다. 플런저(46)의 측면에는 축선에 대해 평행한 복수의 연통홈이 마련되고, 플런저(46)의 하단면에는 반경 방향으로 연장되어 내외를 연통하는 복수의 연통홈이 마련되어 있다(모두 동도면에는 도시되지 않음). 이와 같은 구성에 의해, 흡입 압력(Ps) 또는 크랭크 압력(Pc)이 플런저(46)와 슬리브(44)의 간격을 통해 배압실(70)에도 가이드되도록 되어 있다.

보빈(48)으로부터는 전자 코일(50)에 연결되는 한쌍의 접속 단자(72)가 연장 돌출되어, 각각 단부재(54)를 관통하여 외부로 인출되어 있다. 동도면 에는 설명의 편의상, 그 한쌍 중의 하나만 표시되어 있다. 단부재(54)는, 케이스(52)에 내포되는 솔레노이드(3) 내의 구조물 전체를 하방으로부터 봉지하도록 장착되어 있다. 단부재(54)는, 내식성을 갖는 수지재의 몰드 성형(사출 성형)에 의해 형성되고, 그 수지재가 케이스(52)와 전자 코일(50)의 간격에도 채워져 있다. 이와 같이 수지재가 케이스(52)와 전자 코일(50)의 간격에 채워지는 것에 의해, 전자 코일(50)에서 발생한 열을 케이스(52)에 전달하기 쉽게 하여, 그 방열 성능을 높이고 있다. 단부재(54)로부터는 접속 단자(72)의 선단부가 인출되어 있고, 도시하지 않는 외부 전원에 접속된다.

도 2는 도 1의 상반부에 대응되는 부분 확대 단면도이다.

보디(5)의 축선 방향 중간부에는, 밸브 구멍(18)과 가이드 구멍(26)이 동축 형태로 마련되어 있다. 지지 부재(27)는, 보디(5)의 상단부에 캔틸레버 형태로 지지되는 형태로 축선 방향 하방으로 연장되어 있다. 보디(5)의 내경은, 작동실(28)의 위치에서 확경되어 있다. 보디(5)의 하부는 약간 축경하여 가이드 구멍(74)을 형성한다.

밸브 구동체(30)의 제1부재(31)는, 가이드 구멍(26)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 그 상단부가 밸브체(33)를 구성한다. 제1부재(31)의 슬라이딩면에는, 냉매의 유통을 억제하기 위한 복수의 고리 모양의 홈으로 이루어지는 래버린스씰(Labyrinth Seal)(84)이 마련되어 있다. 제1부재(31)의 하부 외주면에는, 슬라이딩부(86)가 고리 모양으로 돌출되어 있다. 제1부재(31)는, 그 슬라이딩부(86)를 통해 가이드 구멍(74)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 즉, 밸브 구동체(30)는, 그 일단측이 가이드 구멍(26)에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 타단측이 가이드 구멍(74)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 형태로, 보디(5)에 의해 2점 지지되어 있다. 한편, 밸브 구동체(30), 밸브체(38) 및 파워 엘리먼트(6)를 합친 유닛으로서의 중심이, 그 2점의 지지부의 사이에 위치하도록 구성되어 있다.

코어(42)의 상면 중앙부에는 원형 보스 모양의 밸브 시트(88)가 돌출되어 있고, 제2부재(32)의 하단부가 그 밸브 시트(88)에 탈착하는 것에 의해, 밸브 구동체(30)의 하단부를 통한 내외의 연통 상태가 차단 또는 개방된다. 즉, 밸브 구동체(30)의 하단부와 코어(42)의 상면에 의해 "차단 밸브부"가 구성된다. 제2부재(32)의 저부는, 작동 로드(58)와 적절히 계합 연결 가능한 "피계 합부"로서 기능한다. 작동 로드(58)는, 제2부재(32)의 저부 중앙에 마련된 삽통 구멍 및 밸브체(38)를 관통하고, 그 상단부가 파워 엘리먼트(6)를 축선 방향으로 가이드하고 있다.

밸브체(38)는, 파워 엘리먼트(6)와 작동 로드(58) 사이에 배치되어 있다. 밸브체(38)는 저부를 갖는 원통 형상을 이루고, 그 저부 중앙에 삽통 구멍(91)이 형성되고, 삽통 구멍(91)의 주위에는 냉매를 통과시키기 위한 복수의 연통 구멍(93)이 형성되어 있다. 밸브체(38)의 상단부는, 파워 엘리먼트(6)의 하면에 탈착하여, 밸브 구동체(30)의 내부 통로(35)와 밸브체(38)의 내부 통로(37)의 연통 상태를 차단 또는 허용한다. 즉, 밸브체(38)의 상단부와 파워 엘리먼트(6)의 하면에 의해 "개폐 밸브부"가 구성된다.

삽통 구멍(91)에는, 작동 로드(58)의 상단부가 상대 변위 가능하게 삽통된다. 솔레노이드(3)가 온으로 된 메인 밸브의 제어 상태에 있어서는, 작동 로드(58)의 상부에 마련된 계합부(94)("제1계합부"로서 기능함)가 밸브체(38)의 하면에 계합된다. 또한, 스프링(39, 40)의 부세력에 의해, 밸브 구동체(30)와 밸브체(38)가 서로 당접하는 방향으로 부세된다. 이에 의해, 작동 로드(58), 밸브체(38) 및 밸브 구동체(30)가 일체로 변위할 수 있다.

파워 엘리먼트(6)는, 한쌍의 베이스 부재(97, 98) 및 벨로우즈(8)를 포함하여 구성된다. 베이스 부재(97, 98)는, 금속재를 프레스 성형하여 저부를 갖는 원통 형상으로 구성되어 있고, 그 개구 단부에 반경 방향 외측으로 연장되어 돌출되는 플랜지부(100)를 구비한다. 벨로우즈(8)는, 주름상자 형태의 본체의 상단 개구부가 베이스 부재(97)의 플랜지부(100)에 기밀하게 용접되고, 하단 개구부가 베이스 부재(98)의 플랜지부(100)에 기밀하게 용접되어 있다. 이에 의해, 베이스 부재(98)의 상하단이 폐지되어 있다. 베이스 부재(97, 98)는, 각각의 본체가 벨로우즈(8)의 내부로 연장되고, 서로의 저부가 근접 배치되어 있다.

베이스 부재(97)의 본체에는, 지지 부재(27)의 하단부가 압입되어 있다. 한편, 베이스 부재(98)의 본체에는, 작동 로드(58)의 상단부가 움직임 가능하게 끼워져 있다. 즉, 작동 로드(58)의 계합부(94)보다 상부가 축경되어 있고, 그 축경부(99)가 삽통 구멍(91)을 관통하여 베이스 부재(98)에 부분적으로 삽통된다. 단, 작동 로드(58)의 삽입량은, 그 축경부(99)의 베이스인 계합부(94)가 밸브체(38)의 하면에 계지(係止)되는 것에 의해 규제된다. 한편, 축경부(99)의 횡단면은 D형 단면으로 되어 있고, 베이스 부재(98)의 내부 압력을 풀어줄 수 있도록 구성되어 있다. 작동 로드(58)는, 계합부(94)가 밸브체(38)에 계지된 상태로 파워 엘리먼트(6)와 일체로 변위 가능하게 되어 있다. 또한, 도시한 바와 같이 밸브 구동체(30)와 밸브체(38)가 서로 가압 당접된 상태에 있어서는, 작동 로드(58)가 밸브체(38)를 통해 밸브 구동체(30)와 일체로 변위 가능하게 된다.

벨로우즈(8)의 내부는 밀폐된 기준 압력실(S)로 되어 있다. 베이스 부재(97)와 베이스 부재(98) 사이에는, 벨로우즈(8)를 신장 방향으로 부세하는 스프링(104)이 배치되어 있다. 기준 압력실(S)은, 본 실시형태에서는 진공 상태로 되어 있다. 벨로우즈(8)는, 밸브 구동체(30)의 내부의 크랭크 압력(Pc)과 기준 압력실(S)의 기준 압력의 차압에 따라 축선 방향(밸브부의 개폐 방향)으로 신장 또는 수축한다. 단, 그 차압이 커져도 벨로우즈(8)가 소정량 수축하면, 베이스 부재(97)와 베이스 부재(98)가 당접하여 계지되기 때문에, 그 수축은 규제된다.

한편, 밸브체(38)는, 작동 로드(58)의 상단부를 축심으로 하여 파워 엘리먼트(6)와 작동 로드(58) 사이에 지지되지만, 파워 엘리먼트(6) 및 작동 로드(58)의 어느 것에도 고정되어 있지 않다.

작동 로드(58)에 있어서의 계합부(94)의 약간 하방에는 오목홈이 둘레에 마련되고, 링 모양의 계합 부재(59)("제2계합부"로서 기능함)가 감착되어 있다. 이 때문에, 서브 밸브의 개방후에 작동 로드(58)를 밸브 구동체(30)에 대해 더욱 상대 변위시키면, 계합 부재(59)가 밸브 구동체(30)(제2부재32)의 저부와 계합된다. 이에 의해, 솔레노이드력을 밸브 구동체(30)에 직접 전달할 수 있고, 밸브 구동체(30)를 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 가압할 수 있다. 이 구성은, 만일, 밸브 구동체(30)와 가이드 구멍(26)의 슬라이딩부나, 밸브 구동체(30)와 가이드 구멍(74)의 슬라이딩부로의 이물의 진입에 의해 밸브 구동체(30)가 록된 경우에, 이를 해제하는 록해제 기구(연동 기구, 가압 기구)로서 기능한다.

이상의 구성에 있어서, 밸브체(33)와 밸브 시트(20)에 의해 메인 밸브가 구성되고, 그 메인 밸브의 개도에 의해 토출실로부터 크랭크실에 도입되는 냉매 유량이 조정된다. 또한, 밸브체(38)와 밸브 시트(36)에 의해 서브 밸브가 구성되고, 그 서브 밸브의 개폐에 의해 크랭크실로부터 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, 밸브 구동체(30)의 메인 밸브에 있어서의 유효 수압 지름 A(씰링부 지름), 밸브 구동체(30)의 슬라이딩부에 있어서의 유효 수압 지름 B(씰링부 지름), 벨로우즈(8)의 유효 수압 지름 C, 밸브체(38)의 서브 밸브에 있어서의 유효 수압 지름 D(씰링부 지름), 밸브 구동체(30)의 차단 밸브부에 있어서의 유효 수압 지름 E(씰링부 지름), 및 밸브체(38)의 개폐 밸브부에 있어서의 유효 수압 지름 F(씰링부 지름)가 동일하게 설정되어 있다. 이 때문에, 밸브 구동체(30)와 파워 엘리먼트(6)가 작동 연결된 상태에 있어서는, 밸브체(33)에 작용하는 토출 압력(Pd) 및 크랭크 압력(Pc)의 영향이 캔슬된다. 파워 엘리먼트(6)는, 그 유효 수압 면적에 흡입 압력(Ps)만을 받게 된다. 그 결과, 메인 밸브의 제어 상태에 있어서, 밸브체(33)는, 작동실(28)에서 받는 흡입 압력(Ps)에 기초하여 개폐 동작하게 된다. 즉, 제어 밸브(1)는, 이른바 Ps감지 밸브로서 기능한다.

본 실시형태에서는, 스프링(39, 64)의 부세력에 의해, 작동 로드(58)의 계합부(94)와 밸브체(38)가 항상 당접하는 상태가 유지된다. 한편, 솔레노이드(3)가 오프로 된 서브 밸브의 폐쇄 상태에 있어서, 작동 로드(58)의 계합 부재(59)와 밸브 구동체(30)의 저면의 간격이 소정값(L)이 되도록 기구의 형상 및 크기가 설정되어 있다. 제어 밸브(1)의 기동시에 있어서는, 솔레노이드(3)에 대한 통전에 의해 메인 밸브의 폐쇄 방향 및 서브 밸브의 개방 방향의 솔레노이드력을 밸브체(38)에 전달할 수 있다. 이에 의해, 밸브체(33)를 밸브 시트(20)에 착석시켜 메인 밸브를 폐쇄하고, 나아가 밸브체(38)를 밸브 시트(36)로부터 리프트시켜 서브 밸브를 개방할 수 있다. 즉, 제어 밸브(1)는, 솔레노이드(3)의 구동력을 이용하여 서브 밸브를 강제적으로 개방시키기 위한 "강제 밸브 개방 기구"를 구비한다.

이상과 같은 구성에 있어서, 제어 밸브(1)의 안정된 제어 상태에 있어서는, 작동실(28) 내의 흡입 압력(Ps)이 소정의 설정 압력(Pset)이 되도록 메인 밸브가 자율적으로 동작한다. 이 설정 압력(Pset)은, 기본적으로는 스프링(39, 40, 64, 104)의 스프링 하중 및 벨로우즈(8)의 하중에 의해 미리 조정되고, 증발기 내의 온도와 흡입 압력(Ps)의 관계로부터, 증발기의 동결을 방지할 수 있는 압력값으로 설정되어 있다. 설정 압력(Pset)은, 솔레노이드(3)로의 공급 전류(설정 전류)를 변화시키는 것에 의해 변화시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 제어 밸브(1)의 조립이 거의 완료된 상태에서 지지 부재(27)의 압입량을 재조정하는 것에 의해, 스프링의 설정 하중을 미세 조정할 수 있어, 설정 압력(Pset)을 정확하게 조정할 수 있다.

다음으로, 제어 밸브(1)의 제어 동작에 대해 설명한다.

본 실시형태에서는, 솔레노이드(3)에 대한 통전 제어에 PWM 방식이 채용된다. 이 PWM 제어는, 도시하지 않는 제어부에 의해 실행된다. 이 제어부는, 지정한 듀티비의 펄스 신호를 출력하는 PWM 출력부를 구비하지만, 그 구성 자체에는 공지의 것이 채용되기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

제어 밸브(1)에 있어서 솔레노이드(3)가 비통전일 때, 즉 공조 장치가 동작하지 않고 있을 때에는, 코어(42)와 플런저(46) 사이에 흡인력이 작용하지 않는다. 이 때문에, 스프링(39)의 부세력에 의해 밸브체(38)가 하방으로 변위하여, 밸브 구동체(30)를 하방으로 가압한다. 그 결과, 밸브체(33)가 밸브 시트(20)로부터 이격하여 메인 밸브가 전개 상태로 된다. 이 때, 밸브체(38)가 밸브 시트(36)에 착석하여 서브 밸브가 폐쇄 상태로 되고, 밸브 구동체(30)의 하단부가 밸브 시트(88)에 착석하여 차단 밸브부가 밸브 폐쇄 상태로 된다. 이 때문에, 압축기의 토출실로부터 포트(14)에 도입된 냉매는, 전개 상태의 메인 밸브를 통과하여, 포트(12)로부터 크랭크실로 흐르게 된다. 한편, 크랭크 압력(Pc)의 릴리프는 차단된다. 따라서, 크랭크 압력(Pc)이 높아지고, 압축기는 최소 용량 운전을 하게 된다. 이 때, 파워 엘리먼트(6)는 실질적으로 기능하지 않는다.

한편, 스프링(39)의 부세력에 의해 밸브체(38)가 파워 엘리먼트(6)로부터 이격하여, 밸브체(38)의 내부 통로(37)가 개방된다. 즉, 차단 밸브부가 폐쇄된 상태에서 개폐 밸브부가 개방된다. 그 결과, 밸브 구동체(30)의 내부 통로(35) 및 밸브체(38)의 내부 통로(37)에 크랭크 압력(Pc)이 채워지고, 밸브 구동체(30) 및 밸브체(38)에 작용하는 냉매 압력의 영향이 캔슬된다. 각 밸브체에 차압(Pc-Ps)이 작용하지 않기 때문에, 다음에 솔레노이드(3)에 통전했을 때에는 밸브 구동체(30) 나아가서는 밸브체(33)를 작은 솔레노이드력으로 밸브 폐쇄 방향으로 구동할 수 있다.

한편, 공조 장치의 기동시 등, 솔레노이드(3)에 제어 전류가 공급되면, 솔레노이드력에 의해 작동 로드(58)가 구동된다. 이 솔레노이드력은, 작동 로드(58) 및 밸브체(38)를 통해 밸브 구동체(30) 나아가서는 밸브체(33)에도 전달된다. 그 결과, 밸브체(33)가 밸브 시트(20)에 착석하여 메인 밸브를 폐쇄하고, 그 메인 밸브의 폐쇄와 함께 밸브체(38)가 밸브 시트(36)로부터 이격하여 서브 밸브를 개방시킨다. 단, 계합 부재(59)가 밸브 구동체(30)에 계지되는 것에 의해 작동 로드(58)의 변위가 규제되기 때문에, 밸브체(38)의 리프트량(즉 서브 밸브의 개도)은, 상기 소정값(L)에 일치한다. 한편, 기동시는 통상, 흡입 압력(Ps) 및 크랭크 압력(Pc)이 비교적 높기 때문에, 벨로우즈(8)가 축소 상태를 유지하고, 서브 밸브의 개방 상태가 유지된다.

즉, 솔레노이드(3)에 기동 전류가 공급되면, 메인 밸브가 폐쇄되어 크랭크실로의 토출 냉매의 도입을 규제함과 동시에 서브 밸브가 즉시 개방되어 크랭크실 내의 냉매를 흡입실로 신속하게 릴리프시킨다. 그 결과, 압축기를 신속하게 기동시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 차량이 저온 환경에 처해진 경우와 같이, 흡입 압력(Ps)이 낮고, 벨로우즈(8)가 신장된 상태에 있어서도, 솔레노이드(3)에 큰 전류를 공급하는 것에 의해 서브 밸브를 개방시킬 수 있어, 압축기를 신속하게 기동시킬 수 있다.

그리고, 솔레노이드(3)에 공급되는 전류값이 소정값으로 설정된 제어 상태에 있을 때는, 흡입 압력(Ps) 및 크랭크 압력(Pc)이 비교적 낮기 때문에 벨로우즈(8)가 신장하여, 밸브체(38)가 밸브 시트(36)에 착석하여 서브 밸브를 폐쇄시킨다. 한편, 그와 같이 서브 밸브가 폐쇄된 상태에서 밸브체(33)가 동작하여 메인 밸브의 개도를 조정한다. 이 때, 밸브체(33)는, 스프링(39, 64, 104)에 의한 밸브 개방 방향의 힘과, 스프링(40)에 의한 밸브 폐쇄 방향의 힘과, 솔레노이드(3)에 의한 밸브 폐쇄 방향의 솔레노이드력과, 흡입 압력(Ps)에 상응하여 동작하는 파워 엘리먼트(6)에 의한 솔레노이드력에 대항하는 힘이 균형된 밸브 리프트 위치에서 정지한다.

그리고, 예를 들면 냉동 부하가 커져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)보다 높아지면, 벨로우즈(8)가 축소하기 때문에, 밸브체(33)가 상대적으로 상방(밸브 폐쇄 방향)으로 변위한다. 그 결과, 메인 밸브의 밸브 개도가 작아지고, 압축기는 토출 용량을 늘리도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 저하되는 방향으로 변화한다. 반대로, 냉동 부하가 작아져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)보다 낮아지면, 벨로우즈(8)가 신장한다. 그 결과, 파워 엘리먼트(6)에 의한 부세력이 솔레노이드력에 대항하는 방향으로 작용한다. 그 결과, 밸브체(33)에 대한 밸브 폐쇄 방향의 힘이 저감되어 메인 밸브의 밸브 개도가 커지고, 압축기는 토출 용량을 절감하도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)으로 유지된다.

이와 같은 정상 제어가 이루어지고 있는 동안에 엔진의 부하가 커져, 공조 장치에 대한 부하를 저감시키고자 하는 경우, 제어 밸브(1)에 있어서 솔레노이드(3)가 온에서 오프로 전환된다. 그렇게 하면, 코어(42)와 플런저(46) 사이에 흡인력이 작용하지 않게 되기 때문에, 벨로우즈(8)가 신장하여, 스프링(39)의 부세력에 의해 밸브체(33)가 밸브 시트(20)로부터 이격하여, 메인 밸브가 전개 상태로 된다. 이 때, 밸브체(38)는 밸브 시트(36)에 착석하고 있기 때문에, 서브 밸브는 밸브 폐쇄 상태로 된다. 이 때, 압축기의 토출실로부터 포트(14)에 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매는, 전개 상태의 메인 밸브를 통과하여, 포트(12)로부터 크랭크실로 흐르게 된다. 따라서, 크랭크 압력(Pc)이 높아지고, 압축기는 최소 용량 운전을 하게 된다.

다음으로, 본 실시형태에 있어서의 노이즈 저감 구조에 대해 설명한다.

본 실시형태에서는, PWM 제어에 의한 플런저(46)의 미소 진동을 억제하여 제어 밸브(1)의 제어 특성을 안정화시키는 노이즈 저감 구조가 마련된다. 이하, 그 상세에 대해 설명한다. 도 3은 도 1의 A부 확대도이다.

그 노이즈 저감 구조는, 슬리브(44)의 내부 공간(45)에 점성 재료로서의 그리스를 봉입하는 것에 의해 실현된다(도면중에 산재하는 점모양 참조). 상술한 코어(42)의 삽통 구멍(43)과 작동 로드(58) 사이의 연통로(62)는, 슬리브(44) 내를 댐퍼실로 하기 위한 오리피스(orifice)로서 기능한다.

즉, 본 실시형태에서는, 제어 밸브(1)의 제조 공정에 있어서, 슬리브(44)의 내부 공간(45)에 그리스를 봉입한다. 이 그리스는, 냉매와는 비상용성의 재질로 이루어지고, 냉매에는 녹기 어렵다. 구체적으로는, 불소계 수지(예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE))을 증조제로 한 실리콘계 그리스가 채용되고 있다. 이 그리스는, 작동 로드(58)를 플런저(46)에 조립하기 전에 슬리브(44)에 충전된다. 즉, 플런저(46) 및 스프링(64)을 수용한 상태의 슬리브(44)를 코어(42)에 조립한 후, 그리스 주입용 튜브의 선단을 플런저(46)의 관통 구멍(47)에 삽입하고, 그리스를 주입한다. 이 때, 그리스는, 플런저(46)의 관통 구멍(47)을 통해 배압실(70)에 도입된다. 그리고, 슬리브(44)와 플런저(46)의 간격을 통해 코어(42)와 플런저(46)의 간극 공간(76)에 가이드된다. 이와 같은 방법에 의해, 내부 공간(45)의 에어를 빼면서 그리스를 충전할 수 있다.

도 1을 다시 참조하여, 제어 밸브(1)가 압축기에 조립된 후에 냉동 사이클이 작동하면, 포트(16)를 통해 냉매가 도입된다. 그 냉매의 일부는, 연통로(62)를 통해 내부 공간(45)에도 도입되고, 또한 반대로, 연통로(62)를 통해 포트(16)에 되돌아간다. 한편, 그리스는, 냉매와는 비상용성이기 때문에, 내부 공간(45)으로의 냉매의 출입과 함께 내부 공간(45)으로부터 배출되는 것은 방지 또는 억제된다. 또한, 내부 공간(45)이 포트(16)에서 먼 위치에 데드엔드(dead end) 타입으로 형성되어 있는 것이나, 연통로(62)가 오리피스로서 기능하는 것도, 그리스를 외부로 배출시키기 어렵게 한다. 배압실(70)에 봉입된 그리스에 대해서는, 플런저(46)가 격벽으로서 기능하기 때문에, 더욱 배출되기 어렵게 되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 내부 공간(45)에는 점성 저항이 높은 그리스가 항상 채워진다. 그 때문에, 슬리브(44) 내를 댐퍼실로서 기능시킬 수 있고, 그 슬리브(44)에 배치된 플런저(46)의 미소 진동 등이 억제된다. 그 결과, 그 플런저(46)의 미소 진동에 의한 노이즈의 발생이 방지 또는 억제된다. 한편, 변형예에 있어서는, 축지 부재(60)의 연통홈이 오리피스로서 기능하도록 해도 좋다. 즉, 축지 부재(60)의 연통홈 및 연통로(62) 중의 적어도 하나가, 오리피스로서 기능하도록 하면 된다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 슬리브(44)의 내부 공간(45)에 그리스가 봉입되어 있기 때문에, 플런저(46)의 작동에 대해 점성 저항을 부여할 수 있다. 이 때문에, PWM 방식의 통전 제어에 의해 발생하는 플런저(46)의 진동을 억제할 수 있고, 제어 밸브(1)의 제어 특성을 안정화시킬 수 있다. 또한, 슬리브(44)의 내부가 대기로부터 차단되어 있기 때문에, 그리스의 산화를 방지 또는 억제할 수 있다. 더욱이, 슬리브(44) 내에는 냉매가 도입되기 때문에, 그 냉매에 의해 그리스를 냉각할 수 있다. 이 때문에, 전자 코일(50)의 발열에 의한 그리스에 대한 영향을 억제할 수 있다. 그 결과, 그리스의 열화를 방지 또는 억제할 수 있고, 제어 밸브(1)의 안정된 제어 특성을 오래 유지할 수 있게 된다.

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

상기 실시형태에서는, 제어 밸브(1)로서 메인 밸브와 서브 밸브를 구비하고, 블리드 기능을 발휘 가능한 구성을 예시했다. 변형예에 있어서는 서브 밸브를 구비하지 않고, 블리드 기능을 발휘하지 않는 제어 밸브에 대해 상기 노이즈 저감 구조를 적용해도 좋다. 단, 밸브의 수가 많을수록 그들의 개폐에 따른 노이즈가 발생하기 쉽다고 할 수도 있기 때문에, 상기 노이즈 저감 구조가 더욱 효율적으로 기능한다고 할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 상기 노이즈 저감 구조가 적용되는 제어 밸브로서, 가변 용량 압축기의 흡입 압력(Ps)을 설정 압력으로 유지하도록, 토출실로부터 크랭크실에 도입하는 냉매 유량을 제어하는 이른바 도입 제어의 Ps감지 밸브를 예시했다. 변형예에 있어서는, 크랭크실로부터 흡입실로 도출하는 냉매 유량을 제어하는 이른바 도출 제어의 제어 밸브로서 구성해도 좋다. 또한, 크랭크 압력(Pc)를 설정 압력으로 유지하도록 냉매 유량을 제어하는 Pc감지 밸브로서 구성해도 좋다. 나아가, 토출 압력(Pd)과 흡입 압력(Ps)의 차압(Pd-Ps)을 설정 차압으로 유지하도록, 토출실로부터 크랭크실에 도입하는 냉매 유량을 제어하는 이른바 (Pd-Ps)차압 밸브로서 구성해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 코어의 단부를 봉지하는 봉지 부재로서 저부를 갖는 슬리브(44)를 예시했지만, 기타 구조를 채용할 수도 있다. 예를 들면, 통형상의 슬리브의 개구단에 별도의 마개재를 조립하여 봉지 구조를 실현해도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 플런저(46)를 코어(42)에 대해 보디(5)와는 반대측에 배치하는 예를 제시했지만, 플런저와 코어의 위치 관계를 바꿔도 좋다. 그 경우, 코어의 플런저와는 반대측을 봉지 부재에 의해 봉지하여 데드엔드 타입으로 형성하고, 그리스를 봉입해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 점성 재료로서 그리스를 채용했지만, 플런저(46)의 작동에 동일한 점성 저항을 부여 가능하면 오일이어도 좋다. 단, 냉매와는 비상용성인 재질로 이루어지는 것이 좋다.

한편, 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
12, 14, 16: 포트
18: 밸브 구멍
20: 밸브 시트
24: 밸브실
28: 작동실
30: 밸브 구동체
33: 밸브체
34: 밸브 구멍
35: 내부 통로
36: 밸브 시트
37: 내부 통로
38: 밸브체
42: 코어
43: 삽통 구멍
44: 슬리브
45: 내부 공간
46: 플런저
50: 전자 코일
58: 작동 로드
62: 연통로
70: 배압실
76: 간극 공간

Claims (5)

1. 흡입실에 도입되는 냉매를 압축하여 토출실로부터 토출하는 가변 용량 압축기의 토출 용량을, 상기 토출실로부터 크랭크실에 도입하는 냉매의 유량을 조정하는 것에 의해 변화시키는 가변 용량 압축기용 제어 밸브에 있어서,
   상기 토출실에 연통하는 토출실 연통 포트;
   상기 크랭크실에 연통하는 크랭크실 연통 포트;
   상기 토출실 연통 포트와 상기 크랭크실 연통 포트를 연결하는 통로에 마련된 밸브 구멍을 구비하는 보디;
   상기 밸브 구멍에 접리하도록 배치되어 밸브부를 개폐하는 밸브체; 및
   PWM 방식에 의한 통전 제어가 이루어지고, 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 구동하기 위한 솔레노이드력을 발생시키는 솔레노이드를 구비하고,
   상기 솔레노이드는,
   상기 보디에 대해 고정된 코어;
   상기 코어의 단부를 봉지하여 대기로부터 차단된 내부 공간을 형성하도록 상기 코어에 고정되고, 그 내부 공간이 상기 보디의 내부에 연통하는 것에 의해 냉매가 도입되는 봉지 부재; 및
   상기 내부 공간에 수용되어 상기 코어와 축선 방향으로 대향 배치되고, 상기 밸브체와 축선 방향으로 일체로 변위 가능한 플런저를 구비하고,
   상기 내부 공간에 그리스(grease) 또는 오일로 이루어는 점성 재료가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 점성 재료가, 냉매와는 비상용성인 그리스 또는 오일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 점성 재료가, 불소계 수지를 증조제로 한 실리콘계 그리스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 솔레노이드력을 상기 밸브체에 전달하기 위한 작동 로드를 구비하고,
   상기 코어가, 상기 작동 로드를 축선 방향으로 삽통하기 위한 삽통 구멍을 구비하고,
   상기 봉지 부재가, 상기 내부 공간을 형성하도록 상기 코어에 동축 형태로 고정되고, 상기 삽통 구멍을 통해 그 내부 공간에 냉매가 도입되는 슬리브로 이루어지고,
   상기 플런저가, 상기 슬리브에 있어서의 상기 코어와는 반대측에 배압실을 형성하고,
   상기 점성 재료가, 상기 배압실에도 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보디에 상기 흡입실에 연통하는 흡입실 연통 포트와, 그 흡입실 연통 포트에 연통하는 작동실이 마련되고,
   상기 내부 공간이, 상기 작동실에 연통하는 것을 특징으로 하는 가변 용량 압축기용 제어 밸브.

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