KR20170140755A - 가변 용량 압축기용 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

<과제>
가변 용량 압축기의 운전 효율을 높게 유지하면서, 운전의 전환을 효율적으로 진행하는 것을 실현한다.
<해결 수단>
일 실시예에 따른 제어 밸브는, 압축기의 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제1밸브; 제어실에서 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제2밸브; 공급 전류값에 상응한 제1밸브의 밸브 폐쇄 방향이면서 제2밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드; 제1밸브의 밸브 개방 방향이면서 제2밸브의 밸브 폐쇄 방향의 바이어싱력을 발생하는 바이어스 부재; 및 흡입실의 압력 또는 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부를 구비한다. 이 제어 밸브는, 솔레노이드에 대한 통전이 제로에서 상한 전류값으로 증대되는 과정에서 제1밸브와 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 한편, 솔레노이드에 대한 통전이 감소되는 과정에서 소정의 하한 전류값을 변곡점으로 하여 제1밸브의 밸브 개도 증대율이 커지는 제어 특성을 갖는다.

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 상관없이 일정한 냉방 능력이 유지되도록, 냉매의 토출 용량을 가변할 수 있는 가변 용량 압축기("압축기"로 약칭하기도 한다)가 사용되고 있다. 이 압축기는, 엔진에 의해 구동되는 회전축에 장착된 경사판에 압축용 피스톤이 연결되고, 경사판의 각도를 변화시켜 피스톤의 스트로크를 바꾸는 것에 의해 냉매의 토출 용량을 조정한다. 경사판의 각도는, 밀폐된 제어실 내에 토출 냉매의 일부를 도입하여, 피스톤의 양면에 가해지는 압력의 균형을 변화시키는 것에 의해 연속적으로 변환된다.

이 제어실 내의 압력(이하 "제어 압력"이라 한다)은, 예를 들면 압축기의 토출실과 제어실 사이에 제어 밸브를 마련하는 한편, 제어실과 흡입실 사이에 고정 오리피스를 마련하는 것에 의해 조정된다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 제어 압력이 과도하게 높아지지 않도록, 제어실의 냉매를 고정 오리피스를 통해 적절히 풀어주는 한편, 제어 밸브에 의해 토출실로부터 제어실로 도입하는 냉매의 유량을 조정하는 것에 의해 압축기의 토출 용량을 변화시키는 것이다. 냉매에는 오일이 포함되어 있고, 이와 같이 압축기 내를 순환하는 과정에서 내부 기구의 윤활이나 냉각 기능도 발휘한다. 이와 같이, 압축기에는 냉매의 순환로로서, 냉동 사이클을 순환시키기 위한 외부 순환로 이외에, 압축기 내를 순환시키기 위한 내부 순환로가 마련되어 있다.

일본국 특허공개공보 2010-101202호 공보

그러나, 압축기에 있어서의 내부 순환은, 냉동 사이클에 대해 일을 하지 않는다. 이 때문에, 내부 순환을 불필요하게 크게 하면, 가변 용량 운전 영역(압축기의 제어 중)에 있어서의 외부 순환을 확보하기 어려워져, 공조 장치의 일률 저하로 이어질 가능성이 있다. 한편, 그러한 공조 장치의 일률을 고려하면서도, 차량 부하의 증대에 기인하여 압축기를 신속하게 최소 용량 운전으로 이행시켜야 하는 경우, 및 최소 용량 운전으로부터 신속하게 압축기를 기동시키는 경우 등, 차량 상태에 상응하여 압축기의 제어를 유연하게 전환할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 압축기의 운전 효율을 높게 유지하면서, 운전의 전환을 효율적으로 진행하는 것을 실현하는데 바람직한 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예는, 흡입실, 토출실 및 제어실을 구비하고, 제어실의 압력을 조정하는 것에 의해 토출 용량이 가변되는 가변 용량 압축기에 적용되는 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 토출실과 제어실 사이에 배치되어, 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제1밸브; 제어실과 흡입실 사이에 배치되어, 제어실에서 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제2밸브; 공급 전류값에 상응한 제1밸브의 밸브 폐쇄 방향이면서 제2밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드; 제1밸브의 밸브 개방 방향이면서 제2밸브의 밸브 폐쇄 방향의 바이어싱력을 발생하는 바이어스 부재; 및 흡입실의 압력 또는 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부를 구비한다. 이 제어 밸브는, 솔레노이드에 대한 통전이 제로에서 상한 전류값으로 증대되는 과정에서 제1밸브와 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 한편, 솔레노이드에 대한 통전이 감소되는 과정에서 소정의 하한 전류값을 변곡점으로 하여 제1밸브의 밸브 개도 증대율이 커지는 제어 특성을 갖는다.

이 실시예에 의하면, 제1밸브와 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 제어 특성을 갖기 때문에, 두 밸브의 개도의 조정에 의해, 압축기에 있어서의 냉매의 내부 순환량을 작게 억제할 수 있다. 한편, 그 제어 특성에 있어서, 솔레노이드에 대한 통전과 제1밸브의 밸브 개도 증대율의 관계가 하한 전류값을 변곡점으로 하여 크게 변화된다. 이 때문에, 그 하한 전류값을 경계로 한 공급 전류값의 변경을 하는 것에 의해, 압축기의 운전 상태의 전환을 효율적으로 진행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예도 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 토출실과 제어실 사이에 배치되어, 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제1밸브; 제어실과 흡입실 사이에 서로 병렬로 배치되어, 제어실에서 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제2밸브 및 제3밸브; 공급 전류값에 상응한 제1밸브의 밸브 폐쇄 방향이면서 제2밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드; 및 흡입실의 압력 또는 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부를 구비한다. 이 제어 밸브는, 솔레노이드에 대한 통전이 제로에서 상한 전류값으로 증대되는 과정에서 제1밸브와 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 제어 특성을 갖는다.

이 실시예에 의하면, 제1밸브와 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 제어 특성을 갖기 때문에, 두 밸브의 개도의 조정에 의해, 압축기에 있어서의 냉매의 내부 순환량을 작게 억제할 수 있다. 또한, 압축기의 기동시에 제3밸브를 밸브 개방 상태로 하는 것에 의해, 최소 용량 운전으로부터 최대 용량 운전으로의 전환을 효율적으로 진행할 수 있다.

본 발명의 제어 밸브에 의하면, 압축기의 운전 효율을 높게 유지하면서, 운전의 전환을 효율적으로 진행하는 것을 실현할 수 있다.

도 1은 제1실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 메인 밸브체 및 서브 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 5는 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 변형예에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 7은 변형예에 따른 각 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 8은 변형예에 따른 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다.
도 9는 변형예에 따른 각 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 10은 변형예에 따른 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다.
도 11은 제2실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.
도 13은 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14는 메인 밸브체 및 서브 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 15는 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다.
도 16은 제3실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 17은 도 16의 G부분 확대도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 서브 밸브체 및 그 주변을 나타내는 화살표 방향으로 바라본 단면도이다.
도 19는 메인 밸브 및 서브 밸브의 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 20은 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 도시한 상태를 기준으로 각 구조의 위치 관계를 표현하는 경우가 있다. 또한, 이하의 실시예 및 그 변형예에 대해, 거의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.

[제1실시예]

도 1은, 제1실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다.

제어 밸브(1)는, 자동차용 공조 장치의 냉동 사이클에 설치되는 가변 용량 압축기("압축기"로 약칭한다)의 토출 용량을 제어한다. 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 증발되고, 그 증발 잠열에 의해 차량 실내 공기를 냉각한다. 증발기에 의해 증발된 냉매는, 다시 압축기로 되돌려져 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 제어실로 도입하는 냉매 유량, 및 제어실로부터 흡입실로 도출하는 냉매 유량을 제어하는 것에 의해 요동판의 각도, 나아가서는 그 압축기의 토출 용량을 변화시킨다.

압축기에는 냉매의 순환로로서, 냉동 사이클을 순환시키기 위한 외부 순환로 이외에, 압축기 내를 순환시키기 위한 내부 순환로가 마련되어 있다. 압축기의 실린더에 도입된 냉매의 일부는, 이른바 블로바이 가스로서, 실린더와 피스톤의 클리어런스를 통해 제어실로 샌다. 이 블로바이 가스도 내부 순환에 기여하고 있다. 한편, 본 실시예의 제어실은 크랭크실로 이루어지지만, 변형예에 있어서는 크랭크실내 또는 크랭크실외에 별도로 마련된 압력실이어도 좋다.

제어 밸브(1)는, 압축기의 흡입 압력(Ps)("피감지 압력"에 해당)을 설정 압력으로 유지하도록, 토출실로부터 제어실로 도입하는 냉매 유량, 및 제어실로부터 흡입실로 도출하는 냉매 유량을 제어하는 이른바 Ps 감지 밸브로서 구성되어 있다. 제어 밸브(1)는, 밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)를 축선 방향으로 조립하여 구성된다. 밸브 본체(2)는, 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 메인 밸브(7)와, 제어실에서 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 서브 밸브(8)를 포함한다. 메인 밸브(7)는 "제1밸브"로서 기능하고, 서브 밸브(8)는 "제2밸브"로서 기능한다. 메인 밸브(7)는, 압축기의 운전시에 개도가 조정되어, 토출 냉매의 일부를 제어실에 도입한다. 서브 밸브(8)는, 압축기의 기동시에 완전 개방 상태가 되어, 제어실의 냉매를 흡입실로 풀어주는 이른바 블리드 밸브로서 기능한다. 솔레노이드(3)는, 공급 전류값에 상응한 메인 밸브(7)의 밸브 폐쇄 방향이면서 서브 밸브(8)의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생한다. 밸브 본체(2)는, 단차를 갖는 원통 형상의 보디(5)를 구비하고, 그 보디(5) 내에 메인 밸브(7), 서브 밸브(8) 및 파워 엘리먼트(6)를 수용한다. 파워 엘리먼트(6)는 "감압부"로서 기능하고, 흡입 압력(Ps)의 크기에 상응한 솔레노이드(3)에 대한 대항력을 발생한다.

보디(5)에는, 그 상단측에서부터 포트(12, 14, 16)가 마련되어 있다. 포트(12)는 "흡입실 연통 포트"로서 기능하고, 압축기의 흡입실에 연통한다. 포트(14)는 "제어실 연통 포트"로서 기능하고, 압축기의 제어실에 연통한다. 포트(16)는 "토출실 연통 포트"로서 기능하고, 압축기의 토출실에 연통한다. 보디(5)의 상단 개구부를 닫도록 단부 부재(13)가 고정되어 있다. 보디(5)의 하단부가 솔레노이드(3)의 상단부에 압입되는 것에 의해, 밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)가 고정되어 있다.

보디(5) 내에는, 포트(16)와 포트(14)를 연통시키는 메인 통로와, 포트(14)와 포트(12)를 연통시키는 서브 통로가 형성되어 있다. 메인 통로는 "제1통로"로서 기능하고, 서브 통로는 "제2통로"로서 기능한다. 메인 통로에는 메인 밸브(7)가 마련되고, 서브 통로에는 서브 밸브(8)가 마련된다. 즉, 제어 밸브(1)는, 일단측에서부터 파워 엘리먼트(6), 서브 밸브(8), 메인 밸브(7), 솔레노이드(3)가 차례로 배치되는 구성을 갖는다. 메인 통로에는 메인 밸브 구멍(20)과 메인 밸브 시트(22)가 마련된다. 서브 통로에는 서브 밸브 구멍(32)과 서브 밸브 시트(34)가 마련된다. 메인 밸브 구멍(20)은 "제1밸브 구멍"로서 기능하고, 서브 밸브 구멍(32)은 "제2밸브 구멍"로서 기능한다.

포트(12)는, 보디(5)의 상부에 구획된 작동실(23)과 흡입실을 연통시킨다. 파워 엘리먼트(6)는, 작동실(23)에 배치되어 있다. 포트(16)는, 토출실로부터 토출 압력(Pd)의 냉매를 도입한다. 포트(16)와 메인 밸브 구멍(20) 사이에는 밸브실(24)이 마련되어 있다. 메인 밸브 구멍(20)의 하단 개구부에 메인 밸브 시트(22)가 형성되어 있다. 포트(14)는, 압축기의 정상 동작시에 메인 밸브(7)를 경유하여 제어 압력(Pc)이 된 냉매를 제어실을 향해 도출하는 한편, 압축기의 기동시에는 제어실로부터 배출된 제어 압력(Pc)의 냉매를 도입한다. 포트(12)는, 압축기의 기동시에 서브 밸브(8)를 경유하여 흡입 압력(Ps)이 된 냉매를 흡입실을 향해 도출한다.

포트(14, 16)에는, 원통 형상의 필터 부재(15, 17)가 각각 장착되어 있다. 필터 부재(15, 17)는, 보디(5)의 내부로의 이물의 침입을 억제하기 위한 메쉬를 포함한다. 메인 밸브(7)의 밸브 개방시에는 필터 부재(17)가 포트(16)로의 이물의 침입을 규제하고, 서브 밸브(8)의 밸브 개방시에는 필터 부재(15)가 포트(14)로의 이물의 침입을 규제한다.

포트(14)와 작동실(23) 사이에 서브 밸브 구멍(32)이 마련되어 있다. 서브 밸브 구멍(32)의 상단 개구부에 서브 밸브 시트(34)가 형성되어 있다. 서브 밸브 구멍(32)은, 메인 밸브 구멍(20)과 동축 형태로 연통되어 있다. 보디(5)의 하부(밸브실(24)의 메인 밸브 구멍(20)과는 반대측)에는 가이드 구멍(26)이 마련되어 있다. 가이드 구멍(26)에는, 단차를 갖는 원통 형상의 밸브 구동체(29)가 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다.

밸브 구동체(29)의 상반부가 지름이 축소되어, 메인 밸브 구멍(20) 및 서브 밸브 구멍(32)을 관통하면서 내외를 구획하는 구획부(33)가 되어 있다. 밸브 구동체(29)의 중간부에 형성된 단차부가, 메인 밸브체(30)가 되어 있다. 메인 밸브체(30)가 밸브실(24)측에서 메인 밸브 시트(22)에 탈착하는 것에 의해 메인 밸브(7)를 개폐하여, 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매 유량을 조정한다. 밸브 구동체(29)의 상단부에 서브 밸브체(36)가 일체로 마련되어 있다.

서브 밸브체(36)는 링 형상으로 되어 있고, 구획부(33)의 상단부에 동축 형태로 압입되어 있다. 서브 밸브체(36)는, 작동실(23)에 배치되고, 서브 밸브 시트(34)와 축선 방향으로 대향 배치되어 있다. 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 탈착하는 것에 의해 서브 밸브(8)를 개폐한다. 메인 밸브체(30)는 "제1밸브체"로서 기능하고, 서브 밸브체(36)는 "제2밸브체"로서 기능한다. 한편, 메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36)는, 제어 밸브(1)에 의한 소정의 제어 특성을 실현하기 위해 각각 메인 밸브 구멍(20), 메인 밸브 시트(22)에 삽입/인출되는 스풀부를 구비하지만, 그 구조 및 동작의 상세에 대해서는 후술한다.

밸브 구동체(29)의 상단부는, 서브 밸브체(36)를 통해 파워 엘리먼트(6)와 작동 연결된다. 밸브 구동체(29)의 하단부는, 솔레노이드(3)로부터 연장되는 샤프트(38)("작동 로드"로서 기능함)에 연결되어 있다. 밸브 구동체(29)의 하단 중앙에는 오목한 감합 구멍(37)이 마련되어 있고, 샤프트(38)의 상단부가 압입되어 있다.

보디(5)와 솔레노이드(3) 사이에는 작동실(28)이 형성되어 있다. 밸브 구동체(29)의 하부 측면에는, 그 내부 통로(35)와 작동실(28)을 연통하는 연통 구멍(39)이 마련되어 있다. 작동실(28)은, 밸브 구동체(29)의 내부 통로를 통해 작동실(23)에 연통된다. 이 때문에, 작동실(28)에는 작동실(23)의 흡입 압력(Ps)이 도입된다. 이 흡입 압력(Ps)은, 솔레노이드(3)의 내부에도 인도된다. 밸브 구동체(29)의 하단부에는, 반경 방향 외측으로 돌출되는 스프링 베어링(40)이 마련되어 있다. 보디(5)와 스프링 베어링(40) 사이에는, 밸브 구동체(29)를 메인 밸브(7)의 밸브 개방 방향이면서 서브 밸브(8)의 밸브 폐쇄 방향으로 바이어스하는 스프링(42)("바이어스 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 스프링(42)은, 솔레노이드(3)의 오프시에 메인 밸브(7)를 완전 개방시키는 이른바 오프 스프링으로서 기능한다.

파워 엘리먼트(6)는, 흡입 압력(Ps)을 감지하여 변위하는 벨로우즈(45)를 포함하고, 그 벨로우즈(45)의 변위에 의해 솔레노이드력에 대항하는 힘을 발생시킨다. 이 대항력은, 메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36)에 전달된다. 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착석하여 서브 밸브(8)를 폐쇄하는 것에 의해, 제어실로부터 흡입실로의 냉매의 릴리프가 차단 또는 제한된다. 또한, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)로부터 이격하여 서브 밸브(8)를 개방하는 것에 의해, 제어실로부터 흡입실로의 냉매의 릴리프가 촉진된다.

한편, 솔레노이드(3)는, 단차를 갖는 원통 형상의 코어(46)와, 코어(46)의 하단 개구부를 밀봉하도록 조립된 저부를 갖는 원통 형상의 슬리브(48)와, 슬리브(48)에 수용되어 코어(46)와 축선 방향으로 대향 배치된 단차를 갖는 원통 형상의 플런저(50)와, 코어(46) 및 슬리브(48)에 외측으로 삽입된 원통 형상의 보빈(52)과, 보빈(52)에 권취되어 통전에 의해 자기 회로를 생성하는 전자 코일(54)과, 전자 코일(54)을 외측에서 덮도록 마련되는 원통 형상의 케이스(56)와, 케이스(56)의 하단 개구부를 밀봉하도록 마련된 단부 부재(58)와, 보빈(52)의 하방에서 단부 부재(58)에 매설된 자성 재료로 이루어지는 칼라(60)를 구비한다.

밸브 본체(2)와 솔레노이드(3)는, 보디(5)의 하단부가 코어(46)의 상단 개구부에 압입되는 것에 의해 고정되어 있다. 코어(46)와 보디(5) 사이에 작동실(28)이 형성되어 있다. 한편, 코어(46)의 중앙을 축선 방향으로 관통하도록, 샤프트(38)가 삽입되어 있다. 샤프트(38)의 하단부가 플런저(50)의 상반부에 압입되어 있다. 작동실(28)의 흡입 압력(Ps)은, 샤프트(38)와 코어(46) 간격에 의해 형성되는 연통로(62)를 통해 슬리브(48)의 내부에도 인도된다.

슬리브(48)의 저부와 플런저(50) 사이에는, 플런저(50) 나아가서는 밸브 구동체(29)를 메인 밸브(7)의 밸브 폐쇄 방향이면서 서브 밸브(8)의 밸브 개방 방향으로 바이어스하는 스프링(44)("바이어스 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 샤프트(38)는, 밸브 구동체(29) 및 플런저(50)의 각각에 대해 동축 형태로 접속되어 있다.

샤프트(38)는, 코어(46)와 플런저(50)의 흡인력인 솔레노이드력을, 밸브 구동체(29)에 전달한다. 한편, 밸브 구동체(29)에는, 파워 엘리먼트(6)의 신축 작동에 의한 구동력("감압 구동력"으로 약칭하기도 한다)이 솔레노이드력과 대항하도록 부하된다. 즉, 메인 밸브(7)의 제어 상태에 있어서는, 솔레노이드력과 감압 구동력에 의해 조정된 힘이 메인 밸브체(30)에 작용하여, 메인 밸브(7)의 개도를 적절하게 제어한다. 압축기의 기동시에는, 솔레노이드력의 크기에 상응하여 샤프트(38)가 상방으로 변위하여 서브 밸브체(36)를 밀어 올려 서브 밸브(8)를 완전 개방시킨다. 그에 의해 블리드 기능이 발휘된다.

슬리브(48)는 비자성 재료로 이루어진다. 플런저(50)의 측면에는 축선에 대해 평행인 연통홈(66)이 마련되고, 플런저(50)의 하부에는 내외를 연통하는 연통 구멍(68)이 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 흡입 압력(Ps)이 플런저(50)와 슬리브(48) 간격을 통해 배압실(70)에 인도된다.

보빈(52)로부터는 전자 코일(54)에 연결되는 한쌍의 접속 단자(72)가 연장되어, 각각 단부 부재(58)를 관통하여 외부로 인출되어 있다. 도 1에는 설명의 편의상, 그 한쌍 중의 하나만 표시되어 있다. 단부 부재(58)는, 케이스(56)에 내포되는 솔레노이드(3) 내의 구조물 전체를 하방에서 덮도록 장착되어 있다. 단부 부재(58)는, 내식성을 갖는 수지재의 몰드 성형(사출 성형)에 의해 형성되고, 그 수지재가 케이스(56)와 전자 코일(54)의 간격에도 개재하고 있다. 그에 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 않는 외부 전원에 접속된다.

도 2는, 도 1의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

밸브 구동체(29)의 가이드 구멍(26)과의 슬라이딩면에는, 냉매의 유통을 억제하기 위한 복수의 고리 모양의 홈으로 이루어지는 래버린스씰(labyrinth seal)(74)이 마련되어 있다. 샤프트(38)가 밸브 구동체(29)와 일체로 마련되어 있기 때문에, 솔레노이드력을 메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36)에 직접적으로 전달할 수 있다. 이 구성은, 밸브 구동체(29)와 가이드 구멍(26)의 슬라이딩부로의 이물의 침입에 의해 각 밸브체의 작동이 록된 경우에, 그것을 해제하는 록 해제 기구로서 기능한다.

파워 엘리먼트(6)는, 벨로우즈(45)의 상단 개구부를 제1스토퍼(82)에 의해 폐지하고, 하단 개구부를 제2스토퍼(84)에 의해 폐지하여 구성되어 있다. 벨로우즈(45)는 "감압 부재"로서 기능하고, 제1스토퍼(82) 및 제2스토퍼(84)는, 각각 "베이스 부재"로서 기능한다. 제1스토퍼(82)는, 단부 부재(13)와 일체로 성형되어 있다. 제2스토퍼(84)는, 금속재를 프레스 성형하여 저부를 갖는 원통 형상으로 구성되어 있고, 그 하단 개구부에 반경 방향 외측으로 연장되어 돌출되는 플랜지부(86)를 구비한다. 벨로우즈(45)는, 주름상자 모양의 본체의 상단부가 단부 부재(13)의 하면에 기밀하게 용접되고, 그 본체의 하단 개구부가 플랜지부(86)의 상면에 기밀하게 용접되어 있다. 벨로우즈(45)의 내부는 밀폐된 기준 압력실(S)이 되어 있고, 벨로우즈(45)의 내방에는, 단부 부재(13)와 플랜지부(86) 사이에, 벨로우즈(45)를 신장 방향으로 바이어스하는 스프링(88)이 배치되어 있다. 기준 압력실(S)은, 본 실시예에서는 진공 상태로 되어 있다.

단부 부재(13)는, 파워 엘리먼트(6)의 고정단이 되어 있다. 단부 부재(13)의 보디(5)로의 압입량을 조정하는 것에 의해, 파워 엘리먼트(6)의 설정 하중(스프링(88)의 설정 하중)을 조정할 수 있도록 되어 있다. 한편, 제1스토퍼(82)의 중앙부가 벨로우즈(45)의 내방을 향해 하방으로 연장되고, 제2스토퍼(84)의 중앙부가 벨로우즈(45)의 내방을 향해 상방으로 연장되어, 그들이 벨로우즈(45)의 축심을 형성하고 있다. 벨로우즈(45)는, 작동실(23)의 흡입 압력(Ps)과 기준 압력실(S)의 기준 압력의 차압에 따라 축선 방향(메인 밸브 및 서브 밸브의 개폐 방향)으로 신장 또는 수축한다. 그 차압이 작아져 벨로우즈(45)가 신장되는 것에 상응하여, 밸브 구동체(29)에 메인 밸브(7)의 밸브 개방 방향이면서 서브 밸브(8)의 밸브 폐쇄 방향의 구동력이 부여된다. 그 차압이 커져도, 벨로우즈(45)가 소정량 수축하면, 제2스토퍼(84)가 제1스토퍼(82)에 당접하여 정지되기 때문에, 그 수축은 규제된다.

서브 밸브체(36)는, 링 형상의 본체를 구비하고, 그 둘레 방향의 소정 개소의 상면이 절삭되어 연통로(90)가 형성되어 있다. 또한, 그 둘레 방향의 다른 개소에는, 축선에 대해 평행하게 본체를 관통하는 연통로(92)가 형성되어 있다. 밸브 구동체(29)의 선단부가 약간 지름이 축소되어 있고, 그 축경부(94)에 외측으로 삽입되도록 서브 밸브체(36)가 압입되어 있다. 서브 밸브체(36)의 높이는, 축경부(94)의 높이보다 약간 크다. 이와 같은 구성에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 파워 엘리먼트(6)가 신장되어 있을 때에는, 서브 밸브체(36)의 상면이 플랜지부(86)의 하면에 당접하여, 연통로(92)의 상단은 폐쇄된다. 한편, 연통로(90)는 지름 방향으로 항상 개방된다. 이 때문에, 작동실(23)의 흡입 압력(Ps)은, 항상, 그 연통로(90) 및 밸브 구동체(29)의 내부 통로(35)를 통해 작동실(28) 나아가서는 솔레노이드(3)의 내부에 인도된다.

본 실시예에 있어서는, 메인 밸브체(30)의 메인 밸브(7)에 있어서의 유효 수압 지름 A(실링부 지름)와, 서브 밸브체(36)의 서브 밸브(8)에 있어서의 유효 수압 지름 B(실링부 지름)와, 밸브 구동체(29)의 슬라이딩부 지름 C(실링부 지름)가 동일하게 되어 있다. 한편, 여기서 말하는 "동일하다"는, 완전히 동일한 개념은 물론, 거의 동일한(실질적으로 동일) 개념을 포함해도 좋다. 이 때문에, 메인 밸브체(30)와 서브 밸브체(36)의 결합체(즉 밸브 구동체(29)와 서브 밸브체(36)의 결합체)에 작용하는 토출 압력(Pd), 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향이 캔슬된다. 그 결과, 메인 밸브(7)의 제어 상태에 있어서, 메인 밸브체(30)는, 파워 엘리먼트(6)가 작동실(23)에서 받는 흡입 압력(Ps)을 바탕으로 개폐 동작하게 된다. 즉, 제어 밸브(1)는, 이른바 Ps 감지 밸브로서 기능한다.

본 실시예에서는 이와 같이, 지름 A, B, C를 동일하게 하는 한편, 밸브체(메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36))의 내부 통로를 상하로 관통시키는 것에 의해, 밸브체에 작용하는 압력(Pd, Pc, Ps)의 영향을 캔슬할 수 있다. 즉, 서브 밸브체(36), 밸브 구동체(29), 샤프트(38) 및 플런저(50)의 결합체의 전후(도면에서는 상하)의 압력을 동일한 압력(흡입 압력(Ps))으로 할 수 있고, 그에 의해 압력 캔슬이 실현된다. 이에 의해, 벨로우즈(45)의 유효 수압 지름 D에 의존하지 않고 각 밸브체의 지름을 설정할 수도 있어 설계 자유도가 높다. 본 실시예에서는, 벨로우즈(45)의 지름 D를 지름 A, B, C보다 크게 하고 있지만, 지름 A, B, C와 동일하게 해도 좋고, 작게 해도 좋다.

다음으로, 제어 밸브의 동작에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 솔레노이드(3)로의 통전 제어에 PWM 방식(Pulse Width Modulation)이 채용된다. 이 PWM 제어는, 소정의 듀티비로 설정한 400Hz정도의 펄스 전류를 공급하여 제어를 하는 것이며, 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.

도 3은, 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다. 이미 설명한 도 2는, 최소 용량 운전시에 있어서의 제어 밸브의 상태를 나타내고 있다. 도 3은, 최대 용량 운전시(공조 장치의 기동시 등)에 블리드 기능이 발휘되었을 때의 상태를 나타내고 있다. 이하에서는 도 1을 바탕으로, 적절히 도 2, 도 3을 참조하면서 설명한다.

제어 밸브(1)에 있어서 솔레노이드(3)가 비통전(오프)일 때, 즉 공조 장치가 동작하지 않고 있을 때에는, 코어(46)와 플런저(50) 사이에 흡인력이 작용하지 않는다. 한편, 스프링(42)에 의해 밸브 구동체(29)가 하방으로 밀어 내려진다. 그 결과, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태가 된다. 이 때, 도 1에 나타내는 바와 같이, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착석하여 서브 밸브(8)가 완전 폐쇄 상태가 되지만, 그 후에 흡입 압력(Ps)이 높아지면, 도 2에 나타내는 바와 같이 벨로우즈(45)가 축소하고, 연통로(92)가 개방된다. 이 때문에, 오프시에는 냉동 사이클의 흐름 자체가 작고, 더욱이 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압(Pc-Ps)이 작아짐에도 불구하고, 그 연통로(92)를 통한 적절한 추기(bleeding)가 이루어져, 필요 최소한의 내부 순환량을 확보할 수 있다. 또한, 제어 압력(Pc)이 과도하게 높아지는 것이 방지된다. 파워 엘리먼트(6)와 서브 밸브체(36)에 의해, 흡입 압력(Ps)의 크기에 상응하여 연통로(92)를 개폐하는 "개폐 기구"가 구성된다. 파워 엘리먼트(6)의 감압체(벨로우즈(45) 및 제2스토퍼(84)를 포함)와 서브 밸브체(36)를 작동 연결 또는 연결 해제하는 것에 의해 연통로(92)를 개폐할 수 있다. 한편, 연통로(92)의 크기를 적절하게 설정하는 것에 의해, 압축기의 하우징에 통상 마련되는 고정 오리피스를 생략할 수 있다.

한편, 공조 장치의 기동시 등, 솔레노이드(3)에 제어 전류(기동 전류)가 공급되면, 코어(46)가 플런저(50)를 흡인한다. 이 때문에, 샤프트(38) 나아가서는 밸브 구동체(29)가 밀어 올려진다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이, 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)에 착석하여 메인 밸브(7)가 폐쇄되고, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)로부터 이격하여 서브 밸브(8)가 완전 개방 상태가 된다. 그에 의해, 제어실로부터 흡입실로 소정 유량의 냉매의 릴리프가 촉진되어 제어 압력(Pc)이 저하되고, 압축기는 최대 용량 운전을 한다. 즉, 블리드 기능이 발휘되어, 압축기가 신속하게 기동한다. 또한, 공조 장치의 기동시에 흡입 압력(Ps)이 비교적 높은 경우, 도시된 바와 같이 벨로우즈(45)가 축소되고, 연통로(92)가 개방된다. 이 때문에, 서브 밸브(8)의 완전 개방과 더불어 냉매의 릴리프가 더욱 촉진된다. 그 결과, 그 기동성의 진일보의 개선을 실현할 수 있다. 특히, 제어실(크랭크실)에 액냉매가 모여있는 상태로부터의 기동의 경우, 그 액냉매의 증발에 의해 제어 압력이 상승해버리기 때문에, 블리드 효율이 저하되는 경향에 있다. 이 점, 본 실시예와 같이 제어실로부터의 릴리프를 상승적으로 증가시키는 구성으로 하는 것에 의해, 그 기동성을 개선할 수 있는 이점이 있다. 흡입 압력(Ps)이 저하되면, 벨로우즈(45)가 신장하여 연통로(92)가 폐쇄되고, 파워 엘리먼트(6)와 각 밸브체가 작동 연결된다.

이와 같이, 파워 엘리먼트(6)와 서브 밸브체(36)에 의한 개폐 기구는, 공조 장치의 최소 용량 운전시 및 최대 용량 운전시 모두에 있어서 연통로(92)를 개방한다. 그에 의해, 최소 용량 운전시에 있어서의 냉매의 내부 순환을 확보하는 한편, 최대 용량 운전시의 블리드 기능을 촉진할 수 있다. 즉, 서브 밸브체(36)에 마련된 특정의 통로(구멍)에 의해, 상이한 운전 상태에서의 추기 성능의 확보를 양립시킬 수 있다. 한편, 개폐 기구는, 가변 용량 운전시에 있어서는 연통로(92)를 폐쇄한다. 그에 의해, 내부 순환량을 필요 최소한으로 억제하여, 공조 장치의 일률 향상을 실현할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는, 서브 밸브체(36)에 연통로(92)를 1개 마련하는 예를 제시했지만, 복수 마련해도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 연통로(92)를 서브 밸브체(36)에 마련하는 예를 제시했지만, 변형예에 있어서는 보디(5) 내의 다른 가동체, 즉 밸브 구동체나 샤프트(작동 로드) 등에 마련해도 좋다.

솔레노이드(3)에 공급되는 전류값이 메인 밸브(7)의 제어 전류값 범위에 있을 때에는, 흡입 압력(Ps)이 공급 전류값에 의해 설정된 설정 압력(Pset)이 되도록 메인 밸브(7)의 개도가 자율적으로 조정된다. 이 메인 밸브(7)의 제어 상태에 있어서는, 서브 밸브(8)는 작은 개도 상태를 유지한다. 이 때, 흡입 압력(Ps)이 비교적 낮기 때문에 벨로우즈(45)는 신장되어 있고, 메인 밸브체(30)와 파워 엘리먼트(6)가 작동 연결하여 메인 밸브(7)의 개도를 조정한다. 이 때, 메인 밸브체(30)는, 스프링(42, 44)의 협력에 의한 밸브 개방 방향의 힘과, 밸브 폐쇄 방향의 솔레노이드력과, 흡입 압력(Ps)에 상응한 파워 엘리먼트(6)에 의한 밸브 개방 방향의 힘이 균형된 밸브 리프트 위치에서 정지한다.

그리고, 예를 들면 냉동 부하가 커져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)보다 높아지면, 벨로우즈(45)가 축소되기 때문에, 메인 밸브체(30)가 상대적으로 상방(밸브 폐쇄 방향)으로 변위한다. 그 결과, 메인 밸브(7)의 밸브 개도가 작아지고, 압축기는 토출 용량을 늘리도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 저하되는 방향으로 변화된다. 반대로, 냉동 부하가 작아져 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)보다 낮아지면, 벨로우즈(45)가 신장한다. 그 결과, 파워 엘리먼트(6)가 메인 밸브체(30)를 밸브 개방 방향으로 바이어스하여 메인 밸브(7)의 밸브 개도가 커지고, 압축기는 토출 용량을 줄이도록 동작한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)으로 유지된다.

이와 같은 정상제어가 이루어지고 있는 동안 엔진의 부하가 커져, 공조 장치에 대한 부하를 줄이고자 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(42)의 바이어싱력에 의해 메인 밸브체(30)가 메인 밸브 시트(22)로부터 이격하여, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태가 된다. 이 때, 서브 밸브체(36)가 서브 밸브 시트(34)에 착석하고 있기 때문에, 서브 밸브(8)는 밸브 폐쇄 상태가 된다. 그에 의해, 압축기의 토출실로부터 포트(16)에 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매는, 완전 개방 상태의 메인 밸브(7)를 통과하여, 포트(14)로부터 제어실로 흐르게 된다. 따라서, 제어 압력(Pc)이 높아져, 압축기는 최소 용량 운전을 하게 된다. 다만, 상술한 바와 같이, 흡입 압력(Ps)이 높아지면, 벨로우즈(45)가 축소하여 연통로(92)가 개방되어, 적절한 추기가 이루어지게 된다.

다음으로, 각 밸브체의 구조 및 동작의 상세에 대해 설명한다.

도 4는, 메인 밸브체 및 서브 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 도 4(A)~(E)는, 메인 밸브가 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태가 될 때까지의 동작 과정을 나타낸다. 각 도면의 하단은 메인 밸브의 상태를 나타내고, 상단은 대응하는 서브 밸브의 상태를 나타낸다. 도 4(A)의 상단은 도 2에 있어서의 a부분 확대도이고, 하단은 b부분 확대도이다. 도 4(E)의 상단은 도 3에 있어서의 a부분 확대도이고, 하단은 b부분 확대도이다.

도 4(A)의 하단에 나타내는 바와 같이, 메인 밸브체(30)는 단차 형상을 구비하고, 그 단차의 베이스부가 탈착부(100)를 구성하고, 그 탈착부(100)의 상방에 스풀부(102)("제1스풀부"로서 기능함)가 연장되어 있다. 탈착부(100)가 메인 밸브 시트(22)에 탈착하여 메인 밸브(7)를 개폐한다. 스풀부(102)는, 메인 밸브 구멍(20)에 삽입/인출된다.

한편, 도 4(A)의 상단에 나타내는 바와 같이, 서브 밸브체(36)는 그 하단부에 단차 형상을 구비하고, 그 단차의 베이스부가 탈착부(110)를 구성하고, 그 탈착부(110)의 하방에 스풀부(112)("제2스풀부"로서 기능함)가 연장되어 있다. 탈착부(110)가 서브 밸브 시트(34)에 탈착하여 서브 밸브(8)를 개폐한다. 스풀부(112)는, 선단(하방)을 향해 외경이 작아지는 테이퍼 형상을 구비하고, 서브 밸브 구멍(32)에 삽입/인출된다.

이와 같은 구성에 있어서, 솔레노이드(3)가 오프일 때에는, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태, 서브 밸브(8)가 완전 폐쇄 상태가 된다. 솔레노이드(3)에 대한 통전이 이루어지면, 메인 밸브(7)가 밸브 폐쇄 방향, 서브 밸브(8)가 밸브 개방 방향으로 각각 동작한다. 솔레노이드(3)로의 공급 전류의 증대에 따라, 우선 서브 밸브(8)가 밸브 개방을 시작한다. 이 때, 스풀부(112)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 빠질 때까지는, 서브 밸브체(36)와 서브 밸브 구멍(32) 사이에 오리피스가 형성되고, 서브 밸브(8)를 통한 냉매의 흐름이 허용되면서도 작은 유량으로 제한된다(도 4(A), (B)). 다만, 스풀부(112)가 테이퍼 형상을 구비하기 때문에, 서브 밸브체(36)의 변위에 따라 그 오리피스가 조금씩 커지고, 그 유량은 점증한다. 메인 밸브(7)의 개도는 서서히 작아진다.

스풀부(112)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 빠지면, 서브 밸브(8)의 밸브 개도 증대율이 커져 냉매 유량이 증대한다. 그에 의해, 제어실로부터 흡입실로의 냉매의 릴리프가 촉진된다. 한편, 메인 밸브(7)는, 스풀부(102)가 메인 밸브 구멍(20)에 삽입되는 것에 의해, 메인 밸브체(30)와 메인 밸브 구멍(20) 사이에 오리피스가 형성되고, 메인 밸브(7)를 통한 냉매의 흐름이 허용되면서도 작은 유량으로 제한된다(도 4(C), (D)). 그 후, 스풀부(102)가 메인 밸브 시트(22)에 착석하는 것에 의해 메인 밸브(7)가 완전 폐쇄 상태가 되고, 서브 밸브(8)는 완전 개방 상태가 된다(도 4(E)).

도 5는, 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다. 도 5(A)는, 각 밸브체의 스트로크와 밸브 개도(밸브부의 개구 면적)와의 관계를 나타낸다. 도 5(A)의 횡축은 메인 밸브의 완전 개방 위치를 기점으로 한 밸브 폐쇄 방향으로의 스트로크를 나타내고 종축은 밸브 개도를 나타낸다. 도면 중의 실선이 메인 밸브를 나타내고, 1점 쇄선이 서브 밸브를 나타낸다. 도 5(B)는, 솔레노이드에 대한 공급 전류값과 밸브 개도의 관계를 나타낸다. 도 5(B)의 횡축은 솔레노이드에 대한 공급 전류값을 나타내고, 종축은 밸브 개도를 나타낸다. 도면 중의 실선이 메인 밸브를 나타내고, 1점 쇄선이 서브 밸브를 나타낸다. 한편, 설명의 편의상, 도 4(A)~(E)의 동작 과정과의 대응을 나타내기 위해, 도 5(A), (B)에 있어서 A~E를 표기하고 있다.

도 4에 나타낸 각 밸브의 동작은, 도 5에 나타내는 제어 특성으로서 나타난다. 즉, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값이 제로에서 I1("하한 전류값"에 대응)까지는, 스트로크가 제로이며, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태, 서브 밸브(8)가 완전 폐쇄 상태가 된다. 다만, 흡입 압력(Ps)이 비교적 높아지기 때문에, 서브 밸브체(36)의 연통로(92)가 개방된다. 이 때문에, 이 연통로(92)를 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 허용된다(도 5(B) 점선부).

공급 전류값이 하한 전류값(I1)을 넘으면, 메인 밸브(7)가 밸브 폐쇄 작동을 시작하고, 서브 밸브(8)가 밸브 개방 작동을 시작한다. 이 때, 공급 전류값의 증대에 따른 스트로크가 커짐에 따라, 메인 밸브(7)의 개도는 비례적으로 작아진다. 한편, 서브 밸브(8)의 개도는 스트로크가 S1이 될 때까지 신속하게 미세하게 증대하지만, 공급 전류값이 I2가 되고, 스트로크가 S2가 될 때까지는 완만하게 증대한다. 이는, 서브 밸브(8)가 플랫 밸브이기 때문에 밸브 개방 당초에 개도가 증대하지만, 그 후는 테이퍼 형상의 오리피스에 의해 개도가 억제되면서도 완만하게 증가하는 것을 의미한다. 본 실시예에서는, 이와 같이 스트로크가 S2가 될 때까지, 서브 밸브(8)의 개도가 메인 밸브(7)의 개도를 상회한다.

스트로크가 S2를 넘으면, 상술한 바와 같이 스풀부(112)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 빠지는 것에 의해 서브 밸브(8)의 오리피스 효과가 없어진다. 그 결과, 밸브 개도 증대율이 커지고, 서브 밸브(8)는 완전 개방 상태로 향한다. 그에 의해 블리드 효과가 발휘된다. 한편, 메인 밸브(7)의 개도는, 공급 전류값이 I3이 되고, 스트로크가 S3이 될 때까지는 비례적으로 감소한다. 스트로크가 S3을 넘으면, 상술한 바와 같이 스풀부(102)가 메인 밸브 구멍(20)에 삽입되는 것에 의해 메인 밸브(7)의 오리피스 효과가 발휘된다. 공급 전류값이 I4를 넘고, 스트로크가 S4를 넘으면, 메인 밸브(7)는 완전 폐쇄 상태로 향한다. 즉, 공급 전류값이 상한 전류값(I5) 이상이 되어 상한 전류값에 이르기까지 메인 밸브(7)는 완전 폐쇄 상태가 된다.

이 제어 특성에서는, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값의 증가와 함께 서브 밸브(8)의 개도가 증대하는 제1제어 영역(R1)과, 제1제어 영역(R1)보다 공급 전류값이 크고, 그 공급 전류값의 증가와 함께 서브 밸브(8)의 개도가 더욱 증대하는 제2제어 영역(R2)이 포함된다. 그리고, 제1제어 영역(R1)의 밸브 개도 증대율이 제2제어 영역(R2)의 밸브 개도 증대율보다 작아진다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 메인 밸브(7)와 서브 밸브(8)가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 제어 특성을 갖기 때문에, 두 밸브의 개도 조정에 의해, 압축기에 있어서의 냉매의 내부 순환량을 작게 억제할 수 있고, 공조 장치의 일률 향상을 실현할 수 있다. 메인 밸브체(30) 및 서브 밸브체(36) 모두에 스풀부를 마련하는 것에 의해, 도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 솔레노이드(3)로의 공급 전류를 변화시켰을 때의 메인 밸브(7)와 서브 밸브(8)의 밸브 개방 상태의 전환이 순조롭게 진행된다. 구체적으로는, 메인 밸브체(30)의 밸브 폐쇄 타이밍에 있어서 서브 밸브체(36)의 밸브 개방 동작에 정체(블감대) 없이, 서브 밸브(8)를 효율적으로 밸브 개방시킬 수 있다. 또한, 서브 밸브체(36)의 스풀부를 서브 밸브(8)의 밸브 폐쇄 방향을 향해 서브 밸브 구멍(32)과의 클리어런스를 크게 하는 경사 형상으로 하는 것에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같이, 솔레노이드(3)로의 공급 전류에 대한 서브 밸브(8)의 밸브 개방 효율을 단계적으로 전환할 수 있다. 이 때문에, 공급 전류가 비교적 작은 메인 밸브(7)의 제어 영역에 있어서 서브 밸브(8)의 개도를 점증시켜, 메인 밸브(7)의 제어 영역 외에서 서브 밸브(8)를 완전 개방 상태로 이행시킬 때 제어를 매끄럽게 접속할 수 있다. 또한, 이와 같은 경사를 갖게 하는 것에 의해, 예를 들면 블로바이 가스 등에 의한 제어 압력(Pc)의 상승을 억제하기 쉬워지고, 용량 제어를 안정화할 수 있는 가능성이 있다.

한편, 최소 용량 운전으로의 이행시에는, 솔레노이드(3)로의 공급 전류를 하한 전류값(I1)(변곡점) 이하로 하는 것에 의해 메인 밸브(7)를 즉시 완전 개방 상태로 할 수 있고, 그 운전의 전환을 신속하게 할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, 압축기의 운전 효율을 높게 유지하면서, 운전의 전환을 효율적으로 실시할 수 있게 된다.

또한, 최대 용량 운전시 및 최소 용량 운전시 모두에 있어서 추기를 증대 가능한 개폐 기구를 마련한 것에 의해, 두 운전 상태에 있어서의 필요 충분한 추기량을 확보할 수 있다. 그 결과, 최소 용량 운전시(외부 순환을 특히 작게 해야 할 때)에 있어서의 내부 순환을 확보하면서, 최대 용량 운전시(외부 순환을 특히 크게 해야 할 때)의 블리드 기능을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 압축기 내에 통상 마련되는 고정 오리피스를 생략하거나, 적어도 작게 할 수 있다. 그 결과, 가변 용량 운전시에 있어서의 외부 순환을 확보하기 쉬워지고, 공조 장치의 일률 향상을 실현할 수 있다. 이는, 압축기의 구동원인 엔진의 부하 저감으로도 이어지고, 차량의 연비 향상을 실현할 수도 있다. 또한, 단일의 개폐 기구를 최대 용량 운전시 및 최소 용량 운전시의 모두에 이용할 수 있기 때문에, 간소한 구성으로 상기 효과를 얻을 수 있는 이점도 있다.

(변형예 1)

도 6은, 변형예에 따른 제어 밸브의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

본 변형예에서는, 흡입 압력(Ps)을 솔레노이드의 내부에 공급하기 위한 통로가, 제1실시예와 같은 밸브 구동체(각 밸브체)가 아니고, 보디에 형성되어 있다.

즉, 보디(105)에는, 제1실시예의 밸브 구동체(29) 및 샤프트(38) 대신에 긴 막대 모양의 작동 로드(138)가 삽입되어 있다. 작동 로드(138)는, 그 상반부가 단계적으로 지름 축소되어 있고, 그 선단이 파워 엘리먼트(6)의 제2스토퍼(84)에 삽입되어 있다. 메인 밸브체(130)는 작동 로드(138)의 중간부에 일체로 마련되고, 서브 밸브체(136)는 작동 로드(138)의 상단부에 고정(압입)되어 있다. 메인 밸브체(130)는, 메인 밸브체(30)와 동일하게 탈착부와 스풀부를 구비한다.

서브 밸브체(136)는, 링 형상의 본체를 구비하고, 그 본체의 하단부에 단차 형상을 구비한다. 서브 밸브체(136)는, 그 단차부에 서브 밸브체(36)와 동일하게 탈착부와 스풀부를 구비하지만, 그 설명에 대해서는 생략한다.

보디(105)에는, 작동실(23)과 작동실(28)을 연통하는 연통로(135)가 축선과 평행하게 마련되어 있다. 이 때문에, 작동실(23)의 흡입 압력(Ps)은, 항상, 그 연통로(135)를 통해 작동실(28) 나아가서는 솔레노이드(3)의 내부에 인도된다.

본 변형예에 의해서도, 제1실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 본 변형예의 제어 특성은, 도 5에 나타낸 제어 특성과 거의 같지만, 도 5(B)에 점선으로 표시되는 특성(즉, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태여도 제어실로부터의 추기가 이루어지는 특성)은 구비하지 않는다. 서브 밸브체(136)에는, 파워 엘리먼트(6)의 축소에 의해 개방되는 연통로(도 2의 연통로(92) 참조)가 마련되어 있지 않기 때문이다. 한편, 본 변형예의 구성에 있어서 그 연통로를 마련해도 좋은 것은 물론이다. 반대로, 제1실시예의 구성에 있어서 연통로(92)를 생략해도 좋다.

(변형예 2)

도 7은, 변형예에 따른 각 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 본 도면은 제1실시예의 도 4에 대응한다. 도 7(A)~(E)의 각 도면의 하단은 메인 밸브의 상태를 나타내고, 상단은 대응하는 서브 밸브의 상태를 나타낸다. 도 8은, 변형예에 따른 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다. 본 도면은 제1실시예의 도 5에 대응한다. 도 8(A)는 각 밸브체의 스트로크와 밸브 개도의 관계를 나타내고 도 8(B)는 솔레노이드에 대한 공급 전류값과 밸브 개도의 관계를 나타낸다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 서브 밸브체(137)는, 제1실시예의 서브 밸브체(36)와는 달리, 탈착부를 구비하지 않는다. 스풀부(113)는, 서브 밸브체(137)의 축선과 평행한 원통부(120)와, 하방을 향해 외경이 작아지는 테이퍼부(122)를 구비한다. 즉, 서브 밸브체(137)는, 서브 밸브 구멍(32)에 대해 개폐 동작을 하지만, 서브 밸브(8)를 완전 폐쇄 상태로는 하지 않는다.

이와 같은 구성에 의해, 도 7에 나타낸 각 밸브의 동작은, 도 8에 나타내는 제어 특성으로서 나타난다. 즉, 메인 밸브(7)의 특성에 관해서는 제1실시예와 동일하다. 한편, 서브 밸브(8)의 특성에 관해서는, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값이 제로에서 I1(하한 전류값)까지 스트로크가 제로이지만, 원통부(120)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스를 통해 냉매가 흐르기 때문에, 그 클리어런스를 제1의 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 허용된다(도 8(B) 1점 쇄선부). 또한, 흡입 압력(Ps)이 비교적 높아지기 때문에, 서브 밸브체(137)의 연통로(92)가 개방된다. 이 때문에, 이 연통로(92)를 제2의 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 더욱 허용된다(도 8(B) 점선부). 즉, 제1실시예보다 추기 유량을 많이 얻을 수 있다.

공급 전류값이 하한 전류값(I1)을 넘으면, 메인 밸브(7)가 밸브 폐쇄 작동을 시작하고, 공급 전류값의 증대에 따른 스트로크가 커짐에 따라 그 개도가 비례적으로 작아진다. 한편, 서브 밸브(8)도 밸브 개방 작동을 시작하지만, 스트로크가 S1이 될 때까지는, 원통부(120)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스가 일정하기 때문에, 서브 밸브(8)의 개도는 변화되지 않는다. 공급 전류값이 I2를 넘으면, 스트로크가 S1에서 S2가 될 때까지 서브 밸브(8)의 개도가 완만하게 증대한다. 공급 전류값이 I3을 넘고, 스트로크가 S2를 넘으면, 스풀부(113)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 빠지는 것에 의해 서브 밸브(8)의 밸브 개도 증대율이 커진다. 그에 의해 블리드 효과가 발휘된다.

공급 전류값이 I4를 넘고, 스트로크가 S3을 넘으면, 스풀부(102)가 메인 밸브 구멍(20)에 삽입되는 것에 의해 메인 밸브(7)의 오리피스 효과가 발휘된다. 공급 전류값이 I5를 넘고, 스트로크가 S4를 넘으면, 메인 밸브(7)는 완전 폐쇄 상태로 향한다. 즉, 공급 전류값이 I6 이상이 되어 상한 전류값에 이르기까지 메인 밸브(7)는 완전 폐쇄 상태가 된다. 이 제어 특성에 있어서도 제1제어 영역(R1)과 제2제어 영역(R2)이 포함되고, 제1제어 영역(R1)의 밸브 개도 증대율이 제2제어 영역(R2)의 밸브 개도 증대율보다 작아진다. 본 변형예에 의하면, 솔레노이드(3)의 오프시의 서브 밸브(8)의 개도를 크게 하는 사양에 대응할 수 있다.

(변형예 3)

도 9는, 다른 변형예에 따른 각 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 도 9(A)~(E)의 각 도면의 하단은 메인 밸브의 상태를 나타내고, 상단은 대응하는 서브 밸브의 상태를 나타낸다. 도 10은, 변형예에 따른 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다. 도 10(A)는 각 밸브체의 스트로크와 밸브 개도의 관계를 나타내고 도 10(B)는 솔레노이드에 대한 공급 전류값과 밸브 개도의 관계를 나타낸다. 도 10(C)는 흡입 압력(Ps)과 밸브 개도의 관계를 나타낸다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 서브 밸브체(139)는, 탈착부를 구비하지 않는다. 스풀부(114)는, 서브 밸브체(139)의 축선과 평행한 원통부(124)를 구비하지만, 제1실시예와 같은 테이퍼부를 구비하지 않는다. 메인 밸브체(131)는, 스풀부를 구비하지 않고, 그 상단부가 탈착부(100)가 되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 도 9에 나타낸 각 밸브의 동작은, 도 10에 나타내는 제어 특성으로서 나타난다. 즉, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값이 제로에서 하한 전류값(I1)까지는, 스트로크가 제로이며, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태가 된다. 한편, 서브 밸브(8)의 특성에 관해서는, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값이 제로에서 I1까지 스트로크가 제로이지만, 스풀부(114)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스를 통해 냉매가 흐르기 때문에, 그 클리어런스를 제1의 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 허용된다. 또한, 흡입 압력(Ps)이 비교적 높은 동안에는, 서브 밸브체(139)의 연통로(92)가 개방된다. 이 때문에, 이 연통로(92)를 제2의 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 더욱 허용된다(도 10(B) 점선부).

공급 전류값이 하한 전류값(I1)을 넘으면, 메인 밸브(7)가 밸브 폐쇄 작동을 시작하고, 공급 전류값의 증대에 따른 스트로크가 커짐에 따라 그 개도가 비례적으로 작아진다. 한편, 서브 밸브(8)는 밸브 개방 작동을 시작하지만, 스트로크가 S11이 될 때까지는, 스풀부(114)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스가 일정하기 때문에, 서브 밸브(8)의 개도는 변화되지 않는다. 공급 전류값이 I2를 넘고, 스트로크가 S11을 넘으면, 스풀부(114)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 빠지는 것에 의해 서브 밸브(8)의 밸브 개도 증대율이 커진다. 그에 의해 블리드 효과가 발휘된다.

공급 전류값이 I3 이상이 되고, 스트로크가 S12에 달하면, 상한 전류값에 이르기까지 메인 밸브(7)는 완전 폐쇄 상태가 된다. 한편, 메인 밸브(7)의 밸브 폐쇄 작동에 의해 흡입 압력(Ps)이 상승한다. 이 흡입 압력(Ps)이 비교적 높아지는 동안에는, 서브 밸브체(139)의 연통로(92)가 개방된다. 그에 의해, 블리드 효과가 촉진된다. 이 제어 특성에 있어서는, 제1제어 영역(R11)에 있어서의 서브 밸브(8)의 밸브 개도 증대율은 거의 제로이며, 제2제어 영역(R12)에 있어서 소정의 밸브 개도 증대율을 갖는다. 본 변형예에 의하면, 블리드시에 메인 밸브(7)가 완전 폐쇄 상태가 되는 것에 의해 제어실로부터의 추기가 더욱 촉진되어, 신속하게 최대 용량 운전으로 이행시킬 수 있다.

한편, 개폐 기구의 작동의 유무는, 파워 엘리먼트(6)가 감지하는 흡입 압력(Ps)의 크기를 바탕으로 한다. 도 10(C)의 횡축은 흡입 압력(Ps)을 나타내고, 종축은 밸브 개도를 나타낸다. 도 10(C)에 있어서, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값을 Isol1로 했을 때의 메인 밸브(7)의 작동 특성을 실선, 서브 밸브(8)의 작동 특성을 1점 쇄선으로 나타낸다. 공급 전류값을 Isol2로 했을 때의 메인 밸브(7)의 작동 특성을 파선, 서브 밸브(8)의 작동 특성을 2점 쇄선으로 나타낸다. 도면중의 점선이 개폐 기구의 작동 특성을 나타낸다. Isol2는 Isol1보다 작다.

도시된 바와 같이, 개폐 기구의 작동의 유무는, 흡입 압력(Ps)에 의존하고, 밸브 스트로크나 공급 전류값(Isol)의 영향을 받지 않는다. 한편, 메인 밸브(7)가 폐쇄되고 나서 연통로(92)가 개방될 때까지의 흡입 압력(Ps)의 압력차(ΔP), 즉 메인 밸브(7)가 폐쇄되고 나서 연통로(92)가 계속하여 폐쇄되는 압력 범위(편의상 "블감대"로 약칭하기도 한다)가 확보되어 있기 때문에, 메인 밸브(7)나 서브 밸브(8)의 제어중에 연통로(92)가 쓸데없이 개방되는 일은 없다.

[제2실시예]

도 11은, 제2실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다. 이하에서는 제1실시예와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제어 밸브(201)는, 밸브 본체(202)와 솔레노이드(203)를 일체로 조립하여 구성된다. 밸브 본체(202)는, 보디(205) 및 파워 엘리먼트(6) 등을 구비하고 있다. 제어 밸브(201)는, 일단측에서부터 파워 엘리먼트(6), 제1서브 밸브(8), 제2서브 밸브(208), 메인 밸브(7), 솔레노이드(203)가 차례로 배치되는 구성을 갖는다.

보디(205)에는, 그 상단측에서부터 포트(12), 포트(14), 포트(16)가 마련되어 있다. 밸브실(24)의 가이드 구멍(26)과는 반대측에는, 서브 밸브실(224)이 마련되어 있다. 서브 밸브실(224)은, 포트(14)와 반경 방향으로 연통되어 있다. 가이드 구멍(26) 및 메인 밸브 구멍(20)을 관통하도록 밸브 구동체(229)가 마련되어 있다. 밸브 구동체(229)는 단차를 갖는 원통 형상으로 되어 있고, 가이드 구멍(26)을 따라 축선 방향으로 슬라이딩 가능하다.

밸브 구동체(229)의 상반부가 지름이 축소되어, 메인 밸브 구멍(20)을 관통하면서 내외를 구획하는 구획부(233)가 되어 있다. 밸브 구동체(229)의 중간부에 형성된 단차부가 메인 밸브체(230)를 구성하고, 메인 밸브 시트(22)에 탈착하여 메인 밸브(7)를 개폐한다. 구획부(233)의 상부가 상방을 향해 테이퍼 형상으로 지름이 확대되고, 그 상단 개구부에 서브 밸브 시트(234)가 구성되어 있다. 서브 밸브 시트(234)는, 밸브 구동체(229)와 함께 변위하는 가동 밸브 시트로서 기능한다.

보디(205)의 축선을 따라 긴 막대 모양의 작동 로드(238)가 마련되어 있다. 작동 로드(238)의 상반부는 밸브 구동체(229)를 관통하고, 그 상부가 단계적으로 지름이 축소되어 있다. 그 단차부에 서브 밸브체(236)가 압입되어 있다. 작동 로드(238)의 상단부는 서브 밸브체(236)를 관통하여, 파워 엘리먼트(6)와 작동 연결 가능하게 되어 있다. 작동 로드(238)의 하단부는, 플런저(50)에 연결되어 있다.

작동 로드(238)의 축선 방향 중간부에는 스프링 베어링(240)이 끼워져 있다. 밸브 구동체(229)와 스프링 베어링(240) 사이에는, 밸브 구동체(229)를 메인 밸브(7)의 밸브 폐쇄 방향으로 바이어스하는 스프링(244)("바이어스 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 메인 밸브(7)의 제어시에는, 스프링(244)의 탄성력에 의해 밸브 구동체(229)와 스프링 베어링(240)이 팽팽하게 맞대는 상태가 되어, 밸브 구동체(229)와 작동 로드(238)가 일체로 동작한다.

서브 밸브체(236)는, 서브 밸브 구멍(32)을 관통하도록 배치되어, 밸브 구동체(229)와 동축 형태로 대향한다. 서브 밸브체(236)를 축선 방향으로 관통하도록 복수의 연통로(232)("제3통로"로서 기능함)가 마련되어 있다. 서브 밸브체(236)의 상단부가 스풀부(212)가 되어 있고, 그 스풀부(212)가 서브 밸브 구멍(32)에 삽입/인출되는 것에 의해 제1서브 밸브(8)가 개폐된다. 또한, 서브 밸브체(236)가 서브 밸브 시트(234)에 탈착하는 것에 의해 제2서브 밸브(208)를 개폐한다. 서브 밸브체(236)와 밸브 구동체(229)에 의해, 솔레노이드(3)에 대한 공급 전류값의 크기에 상응하여, 메인 밸브(7)가 폐쇄된 상태로 연통로(232)를 개방하는 "개폐 기구"가 구성된다.

솔레노이드(203)에 있어서의 코어(246)의 상단부에는 링 형상의 축지지 부재(260)가 압입되어 있고, 작동 로드(238)는, 그 축지지 부재(260)에 의해 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 축지지 부재(260)의 외주면의 소정 개소에는, 축선에 대해 평행인 연통홈이 형성되어 있다. 이 때문에, 작동실(28)의 흡입 압력(Ps)이, 그 연통홈을 통해 솔레노이드(203)의 내부에 인도된다.

코어(246)와 플런저(50) 사이에는, 플런저(50)를 메인 밸브(7)의 밸브 개방 방향이면서 서브 밸브(8, 208)의 밸브 폐쇄 방향으로 바이어스하는 스프링(242)("바이어스 부재"로서 기능함)이 배치되어 있다. 스프링(242)은, 솔레노이드(203)의 오프시에 메인 밸브(7)를 완전 개방시키는 이른바 오프 스프링으로서 기능한다.

도 12는, 도 11의 상반부에 대응하는 부분 확대 단면도이다.

작동 로드(238)는, 서브 밸브체(236)가 서브 밸브 시트(234)에 착석한 도시 상태에 있어서는, 스프링 베어링(240)의 상면이 밸브 구동체(229)의 하면에서 적어도 소정 간격 L을 두고 이격하도록 설정되어 있다. 소정 간격 L은, 이른바 "클리어런스"로서 기능한다.

솔레노이드력을 크게 하면, 작동 로드(238)를 밸브 구동체(229)에 대해 상대 변위시켜 서브 밸브체(236)를 밀어 올릴 수도 있다. 그에 의해, 서브 밸브체(236)와 서브 밸브 시트(234)를 이격시켜 제2서브 밸브(208)를 개방할 수 있다. 또한, 스프링 베어링(240)과 밸브 구동체(229)를 당접시킨 상태로 솔레노이드력을 메인 밸브체(230)에 직접적으로 전달할 수 있어, 메인 밸브체(230)를 메인 밸브의 밸브 폐쇄 방향으로 큰 힘으로 가압할 수 있다. 이 구성은, 밸브 구동체(229)와 가이드 구멍(26)의 슬라이딩부로의 이물의 침입에 의해 메인 밸브체(230)의 작동이 록된 경우에, 그것을 해제하는 록 해제 기구로서 기능한다.

본 실시예에 있어서는, 메인 밸브체(230)의 메인 밸브(7)에 있어서의 유효 수압 지름 A(실링부 지름)와, 서브 밸브체(236)의 제1서브 밸브(8)에 있어서의 유효 수압 지름 B(실링부 지름)와, 밸브 구동체(229)의 슬라이딩부 지름 C(실링부 지름)이 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. 이 때문에, 메인 밸브체(230)와 서브 밸브체(236)의 결합체(즉 밸브 구동체(229)와 서브 밸브체(236)의 결합체)에 작용하는 토출 압력(Pd), 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)의 영향이 캔슬된다. 그 결과, 메인 밸브(7)의 제어 상태에 있어서, 메인 밸브체(230)는, 파워 엘리먼트(6)가 작동실(23)에서 받는 흡입 압력(Ps)을 바탕으로 개폐 동작하게 된다. 즉, 제어 밸브(201)는, 이른바 Ps 감지 밸브로서 기능한다.

본 실시예에서는, 벨로우즈(45)의 지름 D를 지름 A, B, C와 동일하게 하고 있지만, 지름 A, B, C보다 크게 해도 좋고, 작게 해도 좋다. 한편, 본 실시예에서는, 서브 밸브체(236)의 제2서브 밸브(208)에 있어서의 실링부 지름 E가, 메인 밸브체(230)의 메인 밸브(7)에 있어서의 실링부 지름 A보다 작게 되어 있고, 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압(Pc-Ps)이 밸브 구동체(229)에 대해 서브 밸브의 밸브 개방 방향으로 작용한다. 이와 같은 수압 구조와 스프링(244)에 의한 바이어스 구조가, 차압(Pc-Ps)이 설정 차압(ΔPset) 이상이 되었을 때에 서브 밸브를 밸브 개방시키는 "차압 밸브 개방 기구"를 실현하고 있다.

다음으로, 제어 밸브(201)의 동작에 대해 설명한다.

도 13은, 제어 밸브의 동작을 나타내는 도면이다. 이미 설명한 도 12는, 최소 용량 운전시에 있어서의 제어 밸브의 상태를 나타내고 있다. 도 13은, 최대 용량 운전시(공조 장치의 기동시 등)에 블리드 기능을 동작시켰을 때의 상태를 나타내고 있다. 이하에서는 도 11을 바탕으로, 적절히 도 12, 도 13을 참조하면서 설명한다.

솔레노이드(203)가 비통전일 때에는, 코어(246)와 플런저(50) 사이에 흡인력이 작용하지 않는다. 이 때문에, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태가 되고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 포트(16)에 도입된 토출 압력(Pd)의 냉매가, 완전 개방 상태의 메인 밸브(7)를 통과하여, 포트(14)로부터 제어실로 흐르게 된다. 이 때문에, 제어 압력(Pc)이 상승하고, 압축기는 최소 용량 운전을 한다. 이 때, 서브 밸브(8, 208)는 밸브 폐쇄 상태에 있지만, 제1서브 밸브(8)가 스풀 밸브이기 때문에, 제어실로부터 흡입실로 소정 유량의 냉매의 릴리프가 이루어진다. 그 결과, 압축기에 필요한 범위에서 냉매의 내부 순환을 확보할 수 있다.

한편, 공조 장치의 기동시 등, 솔레노이드(203)에 제어 전류(기동 전류)가 공급되면, 코어(246)가 플런저(50)를 흡인한다. 이 때문에, 작동 로드(238)가 밀어 올려진다. 이 때, 스프링(244)의 바이어싱력에 의해 밸브 구동체(229)가 밀어 올려져, 도 13에 나타내는 바와 같이, 메인 밸브체(230)가 메인 밸브 시트(22)에 착석하여 메인 밸브(7)를 폐쇄한다. 한편, 작동 로드(238)가 밸브 구동체(229)에 대해 상대 변위하면서 더욱 밀어 올려져, 작동 로드(238)가 서브 밸브체(236)를 밀어 올린다. 그 결과, 서브 밸브체(236)가 서브 밸브 시트(234)로부터 이격하여 제2서브 밸브(208)를 개방한다. 또한, 제1서브 밸브(8)도 밸브 개방한다. 그에 의해, 제어실로부터 흡입실로 소정 유량의 냉매의 릴리프가 이루어져 제어 압력(Pc)이 저하되고, 압축기는 최대 용량 운전을 한다. 즉, 블리드 기능이 발휘되어, 압축기가 신속하게 기동한다.

이와 같이 하여 흡입 압력(Ps)이 충분히 낮아지면, 파워 엘리먼트(6)가 신장하여 제2서브 밸브(208)를 폐쇄한다. 이 때, 솔레노이드(203)에 공급되는 제어 전류를 공기 조절의 설정 온도에 상응하여 작게 하면, 밸브 구동체(229)와 파워 엘리먼트(6)가 일체가 되어 작동하여, 메인 밸브(7)가 소정의 개도로 설정된다. 그 결과, 토출 압력(Pd)의 냉매가 개도에 상응한 유량으로 제어되어 제어실에 도입되고, 압축기는, 제어 전류에 대응한 용량의 운전으로 이행하게 된다.

솔레노이드(203)의 전자 코일(54)에 공급되는 제어 전류가 일정한 경우, 파워 엘리먼트(6)가 흡입 압력(Ps)을 감지하여 메인 밸브(7)의 개도를 제어한다. 그 결과, 흡입 압력(Ps)이 설정 압력(Pset)에 근접하게 된다.

도 14는, 메인 밸브체 및 서브 밸브체의 구조 및 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 도 14(A)~(E)는, 메인 밸브가 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태가 될 때까지의 동작 과정을 나타낸다. 각 도면의 하단은 메인 밸브의 상태를 나타내고, 상단은 대응하는 서브 밸브의 상태를 나타낸다. 도 14(A)의 상단은 도 12에 있어서의 a부분 확대도이고, 하단은 b부분 확대도이다. 도 14(E)의 상단은 도 13에 있어서의 a부분 확대도이고, 하단은 b부분 확대도이다. 도 15는, 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다. 도 15(A)는 각 밸브체의 스트로크와 밸브 개도의 관계를 나타내고 도 15(B)는 솔레노이드에 대한 공급 전류값과 밸브 개도의 관계를 나타낸다. 도면 중의 실선이 메인 밸브(7)를 나타내고, 1점 쇄선이 서브 밸브(제1서브 밸브(8)와 제2서브 밸브(208)를 합친 것)을 나타낸다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 서브 밸브체(236)는, 탈착부를 구비하지 않는다. 스풀부(212)는, 서브 밸브체(236)의 축선과 평행한 원통부(220)와, 하방을 향해 외경이 작아지는 테이퍼부(222)를 구비한다. 즉, 서브 밸브체(236)는, 서브 밸브 구멍(32)에 대해 개폐 동작을 하지만, 제1서브 밸브(8)를 완전 폐쇄 상태로는 하지 않는다. 한편, 메인 밸브 구멍(20)은, 스풀부를 구비하지 않고, 그 상단부가 탈착부(250)가 되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 도 14에 나타낸 각 밸브의 동작은, 도 15에 나타내는 제어 특성으로서 나타난다. 즉, 솔레노이드(203)에 대한 공급 전류값이 제로에서 하한 전류값(I1)까지는, 스트로크가 제로이며, 메인 밸브(7)가 완전 개방 상태가 된다. 공급 전류값이 I1을 넘으면, 메인 밸브(7)가 밸브 폐쇄 작동을 시작하고, 공급 전류값의 증대에 따라 스트로크가 커짐에 따라, 메인 밸브(7)의 개도는 비례적으로 작아진다.

한편, 서브 밸브의 특성에 관해서는, 솔레노이드(203)에 대한 공급 전류값이 제로에서 I1(하한 전류값)까지 스트로크가 제로이지만, 원통부(220)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스를 통해 냉매가 흐르기 때문에, 그 클리어런스를 제1의 오리피스로 하여 냉매의 흐름이 허용된다. 공급 전류값이 I1을 넘으면, 제1서브 밸브(8)가 밸브 개방 작동을 시작하지만, 스트로크가 S1이 될 때까지는, 원통부(220)와 서브 밸브 구멍(32) 사이의 클리어런스가 일정하기 때문에, 제1서브 밸브(8)의 개도는 변화되지 않는다. 제2서브 밸브(208)는 폐쇄된 채로이다. 공급 전류값이 I2를 넘으면, 스트로크가 S1에서 S2가 될 때까지 제1서브 밸브(8)의 개도가 완만하게 증대한다. 공급 전류값이 I3에서 I4의 사이는, 메인 밸브(7)가 폐쇄되는 것에 의해 스프링(244)의 바이어싱력이 증대하여 솔레노이드력과 균형되기 때문에, 서브 밸브의 개도는 일정한 대로 유지된다. 이 구간은 용량 제어 범위가 아니기 때문에, 실질적으로 블감대여도 제어에 대한 영향은 없다. 공급 전류값이 I4를 넘고, 스트로크가 S2를 넘으면, 스풀부(212)가 서브 밸브 구멍(32)으로부터 완전히 빠지면서 제2서브 밸브(208)가 밸브 개방을 시작한다. 그 결과, 서브 밸브의 밸브 개도 증대율이 커진다. 공급 전류값이 상한 전류값에 이르기까지 서브 밸브의 개도는 확대된다. 그에 의해 블리드 효과가 발휘된다. 이 제어 특성에 있어서도 제1제어 영역(R1)과 제2제어 영역(R2)이 포함되고, 제1제어 영역(R1)의 밸브 개도 증대율이 제2제어 영역(R2)의 밸브 개도 증대율보다 작아진다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 서브 밸브체(236)에 스풀부를 마련하는 것에 의해, 제1서브 밸브(8)와 제2서브 밸브(208)를 단계적으로 밸브 개방시킬 수 있다. 그 결과, 도 15(B)에 나타낸 바와 같이, 솔레노이드(203)로의 공급 전류에 대한 서브 밸브의 밸브 개방 효율을 단계적으로 전환할 수 있다. 이 때문에, 공급 전류가 비교적 작은 메인 밸브(7)의 제어 영역에 있어서 제1서브 밸브(8)의 개도를 점증시켜, 메인 밸브(7)의 제어 영역 외에서 제1서브 밸브(8) 및 제2서브 밸브(208)의 개도를 크게 할 수 있다.

[제3실시예]

도 16은, 제3실시예에 따른 제어 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다. 이하에서는 제2실시예와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제어 밸브(301)는, 밸브 본체(302)와 솔레노이드(303)를 일체로 조립하여 구성된다. 밸브 본체(302)는, 보디(305) 및 파워 엘리먼트(6) 등을 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 서브 밸브체(336)가 보디(305)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 즉, 서브 밸브 구멍(32)의 하부가 가이드 구멍(326)으로서 기능한다.

한편, 솔레노이드(303)의 코어(346)에는, 제2실시예와 같은 축지지 부재(260)가 마련되어 있지 않다. 이 때문에, 작동 로드(238)는, 서브 밸브체(336)의 위치와 플런저(50)의 위치(도 11 참조)에서 2점 지지, 즉 상부와 하부에서 2점 지지 받게 되어, 제2실시예보다 축선 방향으로 안정하게 구동된다.

또한, 밸브 구동체(329)의 상단부와 서브 밸브체(336)의 하단부가 서로의 테이퍼면에서 탈착하도록 구성되어 있다. 그에 의해, 밸브 구동체(329)는, 상단부가 조심(aligning)되는 한편, 하반부가 가이드 구멍(26)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 것에 의해, 축선 방향으로 안정하게 구동된다.

도 17은, 도 16의 G부분 확대도이다. 도 18은, 도 17에 나타내는 서브 밸브체(336) 및 그 주변을 나타내는 화살표 방향으로 바라본 단면도이다. 도 18(A)는 A-A선 단면을 나타내고 도 18(B)는 B-B선 단면을 나타내고, 도 18(C)는 C-C선 단면을 나타낸다. 한편, 도 16 및 도 17에는 설명의 편의상, 도 18(A)의 D-D선 단면이 도시되어 있다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 메인 밸브 구멍(20)의 개구 단부가 2단 테이퍼 형상을 구비하고, 상부 테이퍼(322)에 의해 메인 밸브 시트(22)가 형성되어 있다. 메인 밸브 구멍(20)의 축선에 대한 각도(테이퍼 각)에 관해, 하부 테이퍼(320)의 테이퍼 각이 상부 테이퍼(322)의 테이퍼 각보다 작게 되어 있다. 그에 의해, 메인 밸브체(330)의 메인 밸브 시트(22)로부터의 리프트량에 대해, 메인 밸브(7)가 완만하게 개방될 수 있도록 하고 있다.

밸브 구동체(329)에 있어서 밸브실(24)에 위치하는 부분의 외주면에, 포트(16)로부터 침입한 이물을 저지하기 위한 단차부(333)(소정 깊이의 요부)가 둘레에 마련되어 있다. 이에 의해, 포트(16)를 통해 도입된 냉매에 이물이 포함되어 있어도, 그 이물을 밸브 구동체(329)의 단차부(333)에 의해 일단 저지한 후에 메인 밸브 구멍(20)으로 인도할 수 있게 된다. 그에 의해, 밸브 구동체(329)의 벽면을 따라 흐르는 이물이 메인 밸브 시트(22)에 직접 충돌하기 어려워져, 메인 밸브 시트(22)에 있어서의 침식(erosion)의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

서브 밸브체(336)는, 가이드 구멍(326)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 본체(310)를 구비한다. 본체(310)의 외경은, 스풀부(212)의 외경보다 크다. 본체(310)와 스풀부(212) 사이에 지름이 작은 축경부(312)가 형성되어 있다.

도 18(A)에 나타내는 바와 같이, 연통로(232)는, 작동 로드(238)의 주위에 90도 간격에 마련되어 있다. 도 18(B) 및(C)에 나타내는 바와 같이, 본체(310)의 주위 4군데에는, 이른바 D컷에 의한 축선에 대해 평행인 노치(314)가 실시되어 있다. 노치(314)는, 축경부(312)에 이르도록 마련되어 있고, 그에 의해, 서브 밸브 구멍(32)과 서브 밸브실(224)을 항상 연통시키는 연통로(316)가 형성되어 있다.

도 17을 다시 참조하여, 서브 밸브체(336)의 하단부는, 하방을 향해 외경을 작게 하는 테이퍼 형상으로 되어 있다. 본 실시예에서는, 이 테이퍼면이, 소정의 곡률을 갖는 구형상의 면(곡면)이 되어 있고, 밸브 구동체(329)의 테이퍼 형상의 서브 밸브 시트(334)에 대해 선접촉 상태로 착석한다. 그에 의해, 제2서브 밸브(208)(제3밸브)의 밸브 폐쇄시에 있어서는, 밸브 구동체(329)와 서브 밸브체(336)가 일체가 되어 안정하게 구동된다. 서브 밸브체(336)와 밸브 구동체(329)에 의해, 솔레노이드(303)에 대한 공급 전류값의 크기에 상응하여, 메인 밸브(7)가 폐쇄된 상태로 연통로(232)를 개방하는 "개폐 기구"가 구성된다.

도 19는, 메인 밸브 및 서브 밸브(제1서브 밸브 및 제2서브 밸브)의 동작을 나타내는 부분 확대 단면도이다. 도 19(A)~(E)는, 메인 밸브가 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태가 되고, 서브 밸브가 밸브 개방될 때까지의 동작 과정을 나타낸다. 각 도면의 하단은 메인 밸브의 상태를 나타내고, 상단은 대응하는 제1서브 밸브의 상태를 나타내고, 중간단은 대응하는 제2서브 밸브의 상태를 나타낸다. 도 19(A)의 상단은 도 17에 있어서의 a부분 확대도이고, 중간단은 c부분 확대도이고, 하단은 b부분 확대도이다. 도 20은, 메인 밸브 및 서브 밸브의 밸브 개방 특성을 나타내는 도면이다. 도 20(A)는 각 밸브체의 스트로크와 밸브 개도의 관계를 나타내고 도 20(B)는 솔레노이드에 대한 공급 전류값과 밸브 개도의 관계를 나타낸다. 도면 중의 실선이 메인 밸브(7)를 나타내고, 1점 쇄선이 서브 밸브(제1서브 밸브(8)와 제2서브 밸브(208)를 합친 것)을 나타낸다.

상술한 구성에 의해, 도 19에 나타낸 각 밸브의 동작은, 도 20에 나타내는 제어 특성으로서 나타난다. 이 제어 특성은, 제2실시예의 제어 특성과 거의 동일한 경향을 갖지만, 하부 테이퍼(320)를 마련한 것에 의해, 메인 밸브(7)의 개도가 상대적으로 작아져 있다. 본 실시예에 있어서도, 솔레노이드(303)로의 공급 전류에 대한 서브 밸브의 밸브 개방 효율을 단계적으로 전환할 수 있다. 이 때문에, 공급 전류가 비교적 작은 메인 밸브(7)의 제어 영역에 있어서 제1서브 밸브(8)의 개도를 점증시켜, 메인 밸브(7)의 제어 영역 외에서 제1서브 밸브(8) 및 제2서브 밸브(208)의 개도를 크게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 그 특정 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

상기 실시예에서는 언급하지 않았지만, 메인 밸브의 스풀부에 의한 오리피스 기능 발휘시의 개도(개구 면적)를, 서브 밸브의 스풀부에 의한 오리피스 기능 발휘시의 개도의 70% 이하, 더 바람직하게는 50% 이하로 하는 것이 좋다.

상기 실시예에서는, 토출실에서 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 이른바 도입 제어를 메인으로 한 구성을 제시했지만, 제어실에서 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 이른바 도출 제어를 메인으로 한 구성으로 해도 좋다. 혹은, 도입 제어 및 도출 제어 모두를 적절하게 제어하는 구성으로 해도 좋다.

상기 실시예에서는, 제어 밸브로서, 흡입 압력(Ps)을 직접 감지하여 동작하는 이른바 Ps 감지 밸브를 예시했다. 변형예에 있어서는, 피감지 압력으로서 제어 압력(Pc)을 감지하여 동작하는 이른바 Pc 감지 밸브로 해도 좋다.

상기 실시예에서는, 스프링(42, 44, 242, 244) 등에 관하여, 바이어스 부재(탄성체)로서 스프링을 예시했지만, 고무나 수지 등의 탄성 재료를 채용해도 좋은 것은 물론이다.

상기 실시예에서는 언급하지 않았지만, 압축기의 기동성을 개선하고자 하는 과제를 해결하기 위해, 아래와 같은 제어 밸브를 구성해도 좋다. 즉,

흡입실, 토출실 및 제어실을 구비하고, 상기 제어실의 압력을 조정하는 것에 의해 토출 용량이 가변되는 가변 용량 압축기에 적용되는 제어 밸브이고,

상기 토출실과 상기 제어실을 연통시키는 제1통로와, 상기 제어실과 상기 흡입실을 연통시키는 제2통로와, 상기 제1통로에 마련된 제1밸브 구멍과, 상기 제2통로에 마련된 제2밸브 구멍을 구비하는 보디;

상기 제1밸브 구멍에 접리하여 상기 제1밸브의 개도를 조정하는 제1밸브체;

상기 제2밸브 구멍에 접리하여 상기 제2밸브의 개도를 조정하는 제2밸브체;

공급 전류값에 상응한 각 밸브체의 개폐 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드;

상기 솔레노이드의 구동력을 각 밸브체에 전달하기 위한 작동 로드;

상기 흡입실의 압력 또는 상기 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 상기 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부; 및

상기 제2통로와는 별도로 상기 제어실과 상기 흡입실을 연통 가능한 연통로를, 상기 감압부가 감지한 압력의 크기에 상응하여 개폐하는 개폐 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.

상기 개폐 기구는, 상기 연통로가 형성된 가동체와 상기 감압부의 감압체를 작동 연결 또는 연결 해제하는 것에 의해 상기 연통로를 개폐하는 것이어도 좋다. 상기 가동체는, 상기 제2밸브체여도 좋고, 상기 작동 로드여도 좋다.

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

1: 제어 밸브
3: 솔레노이드
5: 보디
6: 파워 엘리먼트
7: 메인 밸브
8: 서브 밸브
12: 포트
14: 포트
16: 포트
20: 메인 밸브 구멍
29: 밸브 구동체
30: 메인 밸브체
32: 서브 밸브 구멍
36: 서브 밸브체
38: 샤프트
42: 스프링
90: 연통로
92: 연통로
100: 탈착부
102: 스풀부
105: 보디
110: 탈착부
112: 스풀부
113: 스풀부
120: 원통부
122: 테이퍼부
130: 메인 밸브체
135: 연통로
136: 서브 밸브체
137: 서브 밸브체
138: 작동 로드
201: 제어 밸브
203: 솔레노이드
205: 보디
208: 제2서브 밸브
212: 스풀부
220: 원통부
222: 테이퍼부
229: 밸브 구동체
230: 메인 밸브체
232: 연통로
236: 서브 밸브체
238: 작동 로드
242: 스프링
250: 탈착부
252: 스풀부
301: 제어 밸브
303: 솔레노이드
305: 보디
310: 본체
314: 노치
316: 연통로
320: 하부 테이퍼
322: 상부 테이퍼
329: 밸브 구동체
330: 메인 밸브체
334: 서브 밸브 시트
336: 서브 밸브체

Claims (12)

1. 흡입실, 토출실 및 제어실을 구비하고, 상기 제어실의 압력을 조정하는 것에 의해 토출 용량이 가변되는 가변 용량 압축기에 적용되는 제어 밸브이고,
   상기 토출실과 상기 제어실 사이에 배치되어, 상기 토출실에서 상기 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제1밸브;
   상기 제어실과 상기 흡입실 사이에 배치되어, 상기 제어실에서 상기 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제2밸브;
   공급 전류값에 상응한 상기 제1밸브의 밸브 폐쇄 방향이면서 상기 제2밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드;
   상기 제1밸브의 밸브 개방 방향이면서 상기 제2밸브의 밸브 폐쇄 방향의 바이어싱력을 발생하는 바이어스 부재; 및
   상기 흡입실의 압력 또는 상기 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 상기 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부를 구비하고,
   상기 솔레노이드에 대한 통전이 제로에서 상한 전류값으로 증대되는 과정에서 상기 제1밸브와 상기 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 한편, 상기 솔레노이드에 대한 통전이 감소되는 과정에서 소정의 하한 전류값을 변곡점으로 하여 상기 제1밸브의 밸브 개도 증대율이 커지는 제어 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 토출실과 상기 제어실을 연통시키는 제1통로와, 상기 제어실과 상기 흡입실을 연통시키는 제2통로와, 상기 제1통로에 마련된 제1밸브 구멍과, 상기 제2통로에 마련된 제2밸브 구멍을 구비하는 보디;
   상기 제1밸브 구멍에 접리하여 상기 제1밸브의 개도를 조정하는 제1밸브체;
   상기 제2밸브 구멍에 삽입/인출되는 스풀부를 포함하고, 상기 제2밸브 구멍에 접리하여 상기 제2밸브의 개도를 조정하는 제2밸브체; 및
   상기 솔레노이드의 구동력을 각 밸브체에 전달하기 위한 작동 로드를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1밸브의 제어 상태에 있어서 상기 스풀부와 상기 제2밸브 구멍 사이에 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 스풀부는, 상기 제2밸브의 밸브 폐쇄 방향을 향해 상기 제2밸브 구멍과의 클리어런스를 크게 하기 위한 경사 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2통로와는 별도로 상기 제어실과 상기 흡입실을 연통 가능한 연통로를, 상기 감압부가 감지한 압력의 크기에 상응하여 개폐하는 개폐 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
6. 제5항에 있어서,
   상기 개폐 기구는, 상기 감압부의 감압체와 상기 제2밸브체를 작동 연결 또는 연결 해제하는 것에 의해 상기 연통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2통로와는 별도로 상기 제어실과 상기 흡입실을 연통 가능한 제3통로를, 상기 솔레노이드에 대한 공급 전류값의 크기에 상응하여, 상기 제1밸브가 폐쇄된 상태로 개방하는 개폐 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1밸브체가, 상기 제1밸브 구멍에 삽입/인출되는 제1스풀부를 포함하고,
   상기 제2밸브가 밸브 개방을 시작하여 완전 개방 상태가 될 때까지의 과정에서 상기 제1스풀부와 상기 제1밸브 구멍 사이에 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1밸브 구멍의 개구 단부에 밸브 시트가 형성되고,
   상기 제1밸브체는, 상기 제1스풀부의 베이스부에 탈착부를 구비하고,
   상기 탈착부가 상기 밸브 시트에 착석하는 것에 의해 상기 제1밸브를 완전 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보디는, 일단측으로부터 상기 흡입실에 연통하는 흡입실 연통 포트, 상기 제어실에 연통하는 제어실 연통 포트 및 상기 토출실에 연통하는 토출실 연통 포트를 구비하고,
    상기 솔레노이드가, 상기 보디의 타단측에 마련되고,
    상기 제1밸브체 및 상기 제2밸브체에 작용하는 상기 토출실의 압력의 영향이 실질적으로 캔슬되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 솔레노이드에 대한 공급 전류값의 증가와 함께 상기 제2밸브의 개도가 증대하는 제1제어 영역과, 상기 제1제어 영역보다 공급 전류값이 크고, 그 공급 전류값의 증가와 함께 상기 제2밸브의 개도가 더욱 증대하는 제2제어 영역을 포함하고, 상기 제1제어 영역의 밸브 개도 증대율이 상기 제2제어 영역의 밸브 개도 증대율보다 작아지는 제어 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
12. 흡입실, 토출실 및 제어실을 구비하고, 상기 제어실의 압력을 조정하는 것에 의해 토출 용량이 가변되는 가변 용량 압축기에 적용되는 제어 밸브이고,
    상기 토출실과 상기 제어실 사이에 배치되어, 상기 토출실에서 상기 제어실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제1밸브;
    상기 제어실과 상기 흡입실 사이에 서로 병렬로 배치되어, 상기 제어실에서 상기 흡입실로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 제2밸브 및 제3밸브;
    공급 전류값에 상응한 상기 제1밸브의 밸브 폐쇄 방향이면서 상기 제2밸브의 밸브 개방 방향의 구동력을 발생하는 솔레노이드; 및
    상기 흡입실의 압력 또는 상기 제어실의 압력을 감지하고, 그 감지한 압력의 크기에 상응하여 상기 솔레노이드의 구동력에 대한 대항력을 발생하는 감압부를 구비하고,
    상기 솔레노이드에 대한 통전이 제로에서 상한 전류값으로 증대되는 과정에서 상기 제1밸브와 상기 제2밸브가 동시에 밸브를 개방하는 상태가 존재하는 제어 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.

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