KR20200118136A

KR20200118136A - 가변용량형 압축기용 제어밸브

Info

Publication number: KR20200118136A
Application number: KR1020207025552A
Authority: KR
Inventors: 마사하루 이토; 타카시 사카모토; 신타로 타노; 켄키 시마다
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-10-14
Also published as: WO2019155779A1; JP6708911B2; EP3751140A4; JP2019138189A; US20210025512A1; CN111699319A; EP3751140A1

Abstract

주밸브체에 작용하는 냉매 압력의 영향을 효과적으로 캔슬시킬 수 있음과 함께, 구조의 복잡화·체격의 대형화를 회피할 수 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브를 제공한다. 주밸브체(10)의 하단부에 작용하는 크랭크실의 압력(Pc)을 감압실(45)에 유도하고, 주밸브체(10)의 상단부에 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로(15)가 마련되고, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시(밸브구(22)의 전개시)에, Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))로부터 감압실(45)에의 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 균압 통로(15)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 감압실(45)에 도입되고, 주밸브체(10)의 상하 양단부에 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 된다.

Description

가변용량형 압축기용 제어밸브

본 발명은, 카 에어컨 등에 사용되는 가변용량형 압축기용 제어밸브에 관한 것으로 특히, 통전 오프 시에 밸브체에 작용하는 냉매 압력의 영향을 캔슬시킬 수 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 카 에어컨 등에 사용되는 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 압축기의 토출실로부터 토출 압력(Pd)이 도입됨과 함께, 그 토출 압력(Pd)을 압축기의 흡입 압력(Ps)에 응하여 조압(調壓)함에 의해 크랭크실의 압력(Pc)을 제어하도록 되어 있고, 통상, 하기 특허 문헌 1 등에도 보여지는 바와 같이, 밸브구가 마련된 밸브실 및 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와, 상기 밸브구를 개폐하기 위한 주밸브체(밸브봉)와, 그 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 그 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 벨로우즈 장치 등의 감압 응동 부재를 구비하고 있다.

또한, 하기 특허 문헌 2 등에 기재된 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 상기 구성에 더하여, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 마련됨과 함께, 그 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체(볼 밸브체)가 마련되고, 상기 전자식 액추에이터의 흡인력에 의해 상기 플런저가 최하강 위치부터 상방향으로 연속적으로 이동되어질 때, 상기 플런저와 함께 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피통로를 폐쇄한 채로 상방향으로 이동함과 함께, 그 부밸브체에 추종하도록 주밸브체가 상방향으로 이동되어져, 상기 주밸브체에 의해 상기 밸브구가 폐쇄된 후, 또한 상기 플런저가 상방향으로 이동되어지면, 상기 부밸브체가 상기 밸브내 도피통로를 개방하도록 되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제5553514호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 제4550651호 공보

그런데, 이런 종류의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 주밸브체(밸브봉)에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 상위하면, 제어에 악영향(제어 정밀도의 저하 등)을 미칠 가능성이 있다(예를 들면, 상기 특허 문헌 2 등 참조). 상세하게는, 크랭크실의 압력(Pc)은 흡입 압력(Ps)보다 크기 때문에, 이 차압(Pc-Ps)에 의해 주밸브체나 플런저가 밸브폐쇄 방향으로 밀어올려지고, 이 차압(Pc-Ps)이 커지면, 주밸브체가 밸브폐쇄 경향으로 되고 밸브내 도피통로가 밸브 개방되는 경향으로 되는 등으로 되어 제어에 악영향을 미치게 된다.

그래서, 예를 들면, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 주밸브체의 하단부가 흡입 압력(Ps)이 도입되는 Ps 도입실에 면하여, 그 주밸브체의 하단부에 흡입 압력(Ps)이 작용하도록 됨과 함께, 밸브 본체에, 흡입 압력(Ps)을 감압 응동 부재에 유도하고, 주밸브체의 상단부에 흡입 압력(Ps)이 작용하도록, 압축기의 흡입 압력(Ps)을 도입하는 흡입압 통로가 마련되어 있어서, 상기한 주밸브체에 작용하는 냉매 압력에 의한 제어에의 악영향을 받기 어렵게 되어 있다.

그렇지만, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 상기 흡입압 통로에 의해 주밸브체에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 항상 같게 되기 때문에, 밸브구 전개시(용량(토출량) 제어 오프 시)에는, 주밸브체를 전개 유지하기 쉬워지는(즉, 압축기 오프 모드성이 향상하는) 것이지만, 제어밸브 자체의 구조가 복잡화될 우려가 있다.

또한, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래의 가변용량형 압축기용 제어밸브에서는, 밸브 본체에, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 Ps 도입실이 마련됨과 함께, 압축기의 흡입 압력(Ps)을 감압 응동 부재에 유도하는 흡입압 통로가 마련되어 있기 때문에 밸브 본체의 체격이 커질 우려도 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 바는, 주밸브체에 작용하는 냉매 압력의 영향을 효과적으로 캔슬시킬 수 있음과 함께, 구조의 복잡화·체격의 대형화를 회피할 수 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 기본적으로 주밸브체부를 갖는 주밸브체와, 상기 주밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실과 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와, 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되어 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되어, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되고, 상기 밸브구의 전개시(全開時)에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 균압 통로를 통하여 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

보다 구체적인 바람직한 양태에서는, 상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 됨과 함께, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되고, 상기 밸브구의 전개시에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 균압 통로를 통하여 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되고, 상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 흡입 압력(Ps)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 타단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하도록 된다.

바람직한 양태에서는, 상기 Ps 입출구와 상기 감압실의 사이에서 밸브구 개폐 방향으로 활주 자유롭게 배치 마련된 상기 플런저에 의해 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되도록 되어 있다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플런저가 그 플런저의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부에 당접함에 의해 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되도록 되어 있다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 스토퍼부는, 상기 밸브 본체에 마련된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 플런저의 수압경(受壓徑)과, 상기 스토퍼부에서 상기 플런저가 당접하는 부분의 수압경이 동등하게 설정된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 스토퍼부는, 상기 플런저와 당접하는 환형상 평탄면으로 이루어지는 시트면부와, 그 시트면부의 내측에 마련된 역원추대면으로 이루어지는 경사면부를 갖는다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 균압 통로는, 상기 주밸브체의 내부 및 상기 플런저의 내부를 포함하여 구성된다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 주밸브체내 또는 상기 밸브 본체내에 마련됨과 함께, 상기 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체가 마련된다.

또한, 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브는, 기본적으로 주밸브체부를 갖는 주밸브체와, 상기 주밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실과 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와, 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와, 상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과, 상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고, 상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되어 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되고, 상기 밸브구의 전개시와 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에서, 상기 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 상기 흡입 압력(Ps)과 상기 크랭크실의 압력(Pc)의 사이에서 전환되도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

바람직한 양태에서는, 상기 밸브구의 전개시에, 상기 주밸브체의 양단부에 작용하는 압력이 같게 되고, 상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 전환되어, 상기 주밸브체의 양단부의 차압에 의해 상기 주밸브체가 밸브폐쇄 방향으로 가세되어지도록 된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 밸브구의 전개시에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되고, 상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 흡입 압력(Ps)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 타단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 양단부의 차압에 의해 상기 주밸브체가 밸브폐쇄 방향으로 가세되어지도록 된다.

더욱 바람직한 양태에서는, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련된다.

본 발명에 의하면, 주밸브체의 타단부에 작용하는 크랭크실의 압력(Pc)을 감압실에 유도하고, 주밸브체의 일단부에 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되고, 밸브구의 전개시에, Ps 입출구로부터 감압실에의 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 균압 통로를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 감압실에 도입되고, 주밸브체의 양단부에 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 된다.

환언하면, 밸브구의 전개시와 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에서, 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 흡입 압력(Ps)과 크랭크실의 압력(Pc)의 사이에서 전환되어, 밸브구의 전개시에, 상기 균압 통로를 통하여, 주밸브체의 양단부에 작용하는 압력이 같게(크랭크실의 압력(Pc)) 되고, 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 전환되어, 주밸브체의 양단부의 차압에 의해 주밸브체가 밸브폐쇄 방향으로 가세되어지도록 된다.

그 때문에, 예를 들면, 주밸브체에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 항상 같게 되는 종래의 것에 비하여, 주밸브체에 작용하는 냉매 압력의 영향을 효과적으로 캔슬시킬 수 있다.

또한, Ps 입출구로부터 감압실에의 흡입 압력(Ps)의 도입을 저지하기 위해 Ps 입출구와 감압실의 사이에서 밸브구 개폐 방향으로 활주 자유롭게 배치 마련된 플런저의 수압경과, 플런저의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부에서 플런저가 당접하는 부분의 수압경이 동등하게 설정되기 때문에, 플런저에 작용하는 냉매 압력의 영향을 확실하게 캔슬시킬 수 있다.

또한, 상기 스토퍼부는, 플런저와 당접하는 환형상 평탄면으로 이루어지는 시트면부와, 그 시트면부의 내측에 마련된 역원추대면으로 이루어지는 경사면부를 갖기 때문에, 스토퍼부와 플런저의 접촉면적을 작게 할 수가 있어서, 냉매에 포함되는 오일(압축기 등을 윤활시키기 위한 오일)에 의한 스토퍼부와 플런저의 밀착을 억제할 수 있음과 함께, 스토퍼부의 접촉부분(시트면부)의 면 정밀도를 확보하기 쉬워진다.

또한, 상기 균압 통로는, 주밸브체의 내부 및 플런저의 내부를 포함하여 구성되기 때문에, 예를 들면, 밸브 본체에 흡입압 통로 등이 마련된 종래의 것에 비하여, 밸브 본체의 체격을 크게 하는 일 없이, 주밸브체에 작용하는 냉매 압력의 영향을 캔슬시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 전개, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시(통전 오프 시))를 도시하는 종단면도.
도 2는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시(통전 온 시))를 도시하는 종단면도.
도 3은 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시)를 도시하는 종단면도.
도 4는 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 한 실시 형태의 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방 상태(압축기 기동시)를 도시하는 종단면도.
도 5는 도 1의 주요부 확대 종단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1∼도 4는, 각각 본 발명에 관한 가변용량형 압축기용 제어밸브의 한 실시 형태를 도시하는 종단면도이고, 도 1은 주밸브 : 전개, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시(통전 오프 시)), 도 2는 주밸브 : 개방, 부밸브 : 폐쇄 상태(통상 제어시(통전 온 시)), 도 3은 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 폐쇄 상태(압축기 기동 이행시), 도 4는 주밸브 : 폐쇄, 부밸브 : 개방 상태(압축기 기동시)를 나타내고 있다. 또한, 도 2는, (도 1에 대해) 통전 제어시에 있어서 전자식 액추에이터(30)에의 통전 여자(통전 온)에 의해 밸브구(22)의 밸브 개방도가 (전개 상태로부터) 조정된 상태(밸브 개방도 : 소(小)인 상태)를 나타내고 있다.

또한, 본 명세서에서 상하, 좌우, 전후 등의 위치, 방향을 나타내는 기술은 설명이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해 도면에 따라 편의상 붙여진 것이고, 실제로 압축기에 조립된 상태에서의 위치, 방향을 가리킨다고 한정되지 않는다.

또한, 각 도면에서, 부재 사이에 형성되는 간극이나 부재 사이의 이격 거리 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 또한, 제도상의 편리를 도모하기 위해 각 구성 부재의 치수에 비하여 크게 또는 작게 그려져 있는 경우가 있다.

[제어밸브(1)의 구성]

도시 실시 형태의 제어밸브(1)는, 기본적으로 밸브구(22)가 마련된 밸브 본체(20)와, 밸브구(22)를 개폐하기 위한 주밸브체(10)와, 그 주밸브체(10)를 밸브구 개폐 방향(상하 방향)으로 이동시키기 위한 전자식 액추에이터(30)와, 감압 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40)를 구비하고 있다.

전자식 액추에이터(30)는, 보빈(38), 그 보빈(38)에 외장된 통전 여자용의 코일(32), 코일(32)의 내주측에 배치된 스테이터(33) 및 흡인자(34), 스테이터(33) 및 흡인자(34)의 하단부 외주(단차부)에 그 상단부가 용접에 의해 접합된 안내 파이프(35), 흡인자(34)의 하방에서 안내 파이프(35)의 내주측에 상하 방향으로 활주 자유롭게 배치 마련된 유저 원통형상의 플런저(37), 상기 코일(32)에 외삽되는 유저 구멍이 마련된 원통형상의 하우징(60), 부착판(39)을 통하여 하우징(60)의 상측에 부착된 커넥터부(31) 및 하우징(60)의 하단부(저부 구멍)와 안내 파이프(35)의 하단부의 사이에 배치되고 그들을 밸브 본체(20)(의 본체 부재(20A))의 상부에 고정하기 위한 홀더(29)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 원통형상의 스테이터(33)의 하부 내주에, 그 스테이터(33)의 내경보다 소경의 삽통구멍(34a)이 그 중앙에 (축선(O)에 따라) 형성된 원통형상의 흡인자(34)가 일체 성형되어 있다. 또한, 하우징(60)의 상단부(박육부)는, 실(seal) 재로서의 O링(31A)을 끼우고 커넥터부(31)의 외주에 마련된 환형상 홈(31a)에 코킹 고정되어 있다(코킹부(61)). 여기서는, 전자식 액추에이터(30) 중의 플런저(37)를 제외한, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 부분을 솔레노이드부(30A)라고 칭한다.

상기 스테이터(33)의 상부에는, 단원주형상의 고정자(65)가 압입 등에 의해 고착된다. 스테이터(33)의 내주측에서의 상기 고정자(65)와 흡인자(34)의 사이에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)이 도입되는 감압실(45)이 형성되고, 이 감압실(45)에는 감압 응동 부재로서의 벨로우즈(41), 하향 볼록형상의 상스토퍼(42), 하향 오목형상의 하스토퍼(43) 및 압축 코일스프링(44)으로 이루어지는 벨로우즈 장치(40)가 배치 마련되어 있다. 또한, 벨로우즈 장치(40)의 하측에는, 추력 전달부재로서의 단이 마련된 봉형상의 푸시 로드(46)가 축선(O)에 따라 배치되어 있다. 이 푸시 로드(46)의 중앙 약간 상측의 부분은 대경(대경부(46b))이 되고, 하스토퍼(43)의 오목부 내에는 상기 푸시 로드(46)의 상단부(46d)가 삽입되어 지지되고, 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)에 상기 푸시 로드(46)의 대경부(46b)가 (약간의 간극(34b)을 갖고서)내삽되어 있다. 또한, 상기 푸시 로드(46)의 하부는, 후술하는 단면 오목형상의 부밸브체(17)의 오목구멍(17b)에 내삽되고, 그 하단부(46a)가 오목구멍(17b)의 저부 중앙에 형성된 오목형상의 감삽구멍(17c)에 감입되어 있다.

플런저(37)에는, 상기 흡인자(34)의 삽통구멍(34a)과 개략 같은 지름의 오목구멍(17b)을 갖는 단면 오목형상의 부밸브체(17)가 압입 등에 의해 내삽 고정되어 있고, 부밸브체(17)와 플런저(37)가 함께 상하 이동하도록 되어 있다. 이 부밸브체(17)는, 그 상단부가 플런저(37)의 상단부와 위치맞춤(환언하면, 그 상단부가 플런저(37)의 상단부 내주에 위치 결정되고), 그 하단부가 플런저(37)의 저부와 간극을 갖는 상태에서 (후에 상세히 기술하지만, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)가 약간의 상하 이동 가능하게 배치된 간극을 갖는 상태에서), 상기 플런저(37)에 내감되어 있다. 부밸브체(17)의 오목구멍(17b)의 저부 중앙에는, 상기 푸시 로드(46)의 하단부(46a)가 삽입되는 오목형상의 감삽구멍(17c)이 형성되어 있다.

푸시 로드(46)의 대경부(46b)의 상부에 형성된 단차부(하향의 환형상의 단구면(46c)과 플런저(37)에 내감된 부밸브체(17)의 오목구멍(17b)의 저부(에서의 감삽구멍(17c) 주위의 상향의 면)사이에는, 원통형상의 압축 코일스프링으로 이루어지는 플런저 스프링(밸브개방 스프링)(47)이 축장(縮裝) 되어 있다. 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해 부밸브체(17)를 통하여 플런저(37)가 하방(밸브개방 방향)으로 가세됨과 함께, 푸시 로드(46)를 통하여 상기 벨로우즈 장치(40)가 감압실(45)내에서 지지되어 있다. 또한, 이 플런저 스프링(47)(의 압축력)에 의해 부밸브체(17)는 후술하는 밸브내 도피통로(16)(관통 도피구멍(16A))을 폐쇄하는 방향으로 가세되어 있고, 이 부밸브체(17)의 하단부(평탄면)는, 밸브내 도피통로(16)를 개폐하는 부밸브체부(17a)로 되어 있다(후에 상세히 기술).

플런저(37)의 저부에는, 그 외주 부근으로부터 중앙(축선(O)상)까지 직선형상으로 늘어나는, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 통과시키기 위한 통과 구멍 부착의 슬릿(37s)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(37s)의 (상하 방향의) 높이(즉, 플런저(37)의 저부의 두께(상하 방향의 높이))는, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 높이보다 약간 작게 되어 있고, 주밸브체(10)는, 플런저(37)에 대해 상하 이동 가능하게 되어 있다(후에 상세히 기술). 또한, 상기 슬릿(37s)의 (횡방향의) 폭은, 조립성 등을 고려하여, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)의 외경보다 약간 크게 됨과 함께, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 작게 되어 있고, 상기 플런저(37)의 저부 윗면에서의 상기 슬릿(37s)의 외주 부분이, 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)를 괘지하기 위한 내플랜지형상 괘지부(37k)로 되어 있다.

또한, 본 예에서는, 부밸브체(17)의 외주의 소정 위치(도시한 예에서는, 슬릿(37s)의 상측)에, D컷트면 또는 1개 또는 복수의 세로홈 등으로 이루어지는 연통홈(17d)이 형성되어 있고, 당해 연통홈(17d)에 의해 부밸브체(17)의 외주와 플런저(37)의 내주의 사이에 간극(36)이 형성되어 있다.

상기한 플런저(37) 및 부밸브체(17)의 하측에 배치된 주밸브체(10)는, 예를 들면 비자성의 금속제로 이루어지고, 축선(O)에 따라 배치된 단이 마련된 축형상 부재로 형성되어 있다. 이 주밸브체(10)는, 아래로부터 차례로 비교적 대경의 주밸브체부(10a), 하부 소경부(10b), 상하 방향으로 길다란 중간 감삽부(10c), 상부 소경부(10d) 및 플랜지형상 계지부(10k)로 되어 있고, 중간 감삽부(10c)의 하부 외주에 환형상 홈(10A)이 상하 2단(段)으로 마련되어 있다.

상기한 바와 같이, 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)는, 상기 슬릿(37s)에 헐겁게 내감되고, 플랜지형상 계지부(10k)는, 상기 플런저(37)의 내측에서의 부밸브체(17)보다 하측(환언하면, 플런저(37)의 저부와 부밸브체(17)의 하단부의 사이의 공간)에 헐겁게 내감된다. 상기 플랜지형상 계지부(10k)는 상기 슬릿(37s)의 폭보다 대경으로 되어 있고, 플런저(37)가 주밸브체(10)에 대해 상방향으로 이동되어질 때, 상기 슬릿(37s)의 외주부분이 되는 내플랜지형상 괘지부(37k)가 플랜지형상 계지부(10k)에 걸려서 빠짐방지되도록 되어 있다. 또한, 상기 중간 감삽부(10c)는, 상기 슬릿(37s)의 폭보다 약간 대경, 또한, 상기 플런저(37)의 외경보다 소경으로 되어 있다.

또한, 본 예에서는, 상기 주밸브체(10)의 중앙부를 종방향으로 관통하도록(환언하면, 축선(O)에 따르도록), 후술하는 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성하는 관통 도피구멍(16A)이 형성됨과 함께, 상기 상부 소경부(10d)에, 상기 관통 도피구멍(16A)과 함께 후술하는 균압 통로(15)의 일부를 구성하는 가로구멍으로부터 이루어지는 연통구멍(10e)이 형성되어 있다.

한편, 밸브 본체(20)는, 상부 중앙에 감합용의 오목구멍(20C)이 마련됨과 함께 하부 중앙에 상기 오목구멍(20C)에 이어지는 약간 소경의 수용구멍(18)이 마련된 단이 마련된 원통형상의 본체 부재(20A)와, 상기 오목구멍(20C)에 압입 등에 의해 내삽 고정된 원통형상의 시트부재(20B)의 2분할 구성으로 되어 있다.

시트부재(20B)는, 스테인리스(SUS), 고경도 진유재(眞鍮材) 등으로 제작되고, 상기 오목구멍(20C)에 삽입되는 단이 마련된 감삽부(24)의 상측에 (환언하면, 감삽부(24)로부터 Ps 입출실(28)측을 향하여 돌출하도록), 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부(24A)가 돌설되어 있다. 상기 시트부재(20B)(의 스토퍼부(24A))의 외경은, 상기 플런저(37)의 외경과 거의 동등하게 설정되고, 스토퍼부(24A)의 상단면(플런저(37)와의 대향면)은, 외주부가 플런저(37)(의 하단면 외주부분)와 당접하는 원 환형상 평탄면으로부터 이루어지는 시트면부(24a)로 되고, 그 시트면부(24a)의 내측에, (후술하는 안내구멍(19)까지 늘어나는) 역원추대면으로 이루어지는 경사면부(24b)가 마련되어 있다(도 5를 아울러서 참조). 시트부재(20B)(의 감삽부(24))의 하단부는, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)과 수용구멍(18) 사이의 단차부(단구부)에 당접하도록 되어 있다. 또한, 시트부재(20B)의 중앙부에는, 종방향으로 관통하도록(즉, 축선(O)에 따라) 상기 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 활주 자유롭게 삽입되는 안내구멍(19)이 형성되고, 이 안내구멍(19)의 하단부가 상기 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 (하측에서) 개폐되는 밸브구(밸브시트부)(22)로 되어 있다. 여기서는, 주밸브체부(10a)와 밸브구(22)로 주밸브부(11)가 구성된다.

상기한 바와 같이, 플런저(37)의 수압경(외경)(φD1)과, 스토퍼부(24A)에서 플런저(37)가 당접하는 부분(시트면부(24a))의 수압경(외경)(φD2)이 거의 동등하게 설정됨에 의해 플런저(37)가 시트부재(20B)의 스토퍼부(24A)에 당접한 때(환언하면, 플런저(37)가 최하강 위치에 있을 때)에, 플런저(37)에 작용하는 하향(밸브개방 방향)의 힘과 상향(밸브폐쇄 방향)의 힘이 캔슬된다(도 5 참조)(후에 상세히 기술).

또한, 플런저(37)와 대향하는 스토퍼부(24A)의 상단면에서, 상기 시트면부(24a)의 내측에, 상기 플런저(37)측과는 반대측으로 패여진 형상의 역원추대면으로 이루어지는 경사면부(24b)가 마련됨에 의해 시트부재(20B)의 스토퍼부(24A)와 플런저(37)의 접촉면적이 작아져서, 냉매에 포함되는 오일(압축기 등을 윤활시키기 위한 오일)에 의한 스토퍼부(24A)와 플런저(37)의 밀착이 억제됨과 함께, 스토퍼부(24A)의 접촉부분(시트면부(24a))의 면 정밀도를 확보하기 쉬워진다.

본 예에서는, 상기한 바와 같이, 플런저(37)(의 하단면 외주부분)가 스토퍼부(24A)(의 시트면부(24a))에 당접함에 의해 후술하는 Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))로부터 감압실(45)에의 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지(차단)되도록 되어 있다.

본체 부재(20A)는, 예를 들면 알루미늄이나 진유, 또는 수지 등으로 제작되고, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)에 시트부재(20B)(의 감삽부(24))가 내삽된 상태에서, 상기 스토퍼부(24A)의 외주(환언하면, 본체 부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 상단측)에는, 압축기의 흡입 압력(Ps)의 Ps 입출실(28)이 형성됨과 함께, 그 Ps 입출실(28)의 외주측에 복수개의 Ps 입출구(27)가 형성되어 있다. 이 Ps 입출구(27)로부터 Ps 입출실(28)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, 시트부재(20B)의 스토퍼부(24A)(의 상단면)와 플런저(37)(의 하단면) 사이의 간극, 플런저(37)의 내부(슬릿(37s) 및 부밸브체(17)와 플런저(37) 사이에 형성된 간극(36)), 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34)의 사이에 형성된 간극(34b) 등을 통하여 상기 감압실(45)에 도입된다.

또한, 본체 부재(20A)의 오목구멍(20C)의 저부 중앙에, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)를 수용하기 위한, 안내구멍(19) 및 주밸브체부(10a)보다 대경의 상기 수용구멍(18)이 연설(連設)되어 있다. 수용구멍(18)의 저부 외주 모서리부와 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)의 하부 외주에 마련된 단차부(단구부)(10f)의 사이에는, 원추형상의 압축 코일스프링으로부터 이루어지는 밸브폐쇄 스프링(50)이 축장되고, 이 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 방향(상향)으로 가세되고, 주밸브체(10)(의 플랜지형상 계지부(10k)의 상단부)가 부밸브체(17)(의 하면)에 꽉 눌린다. 여기서는, 상기 수용구멍(18)내(시트부재(20B)의 밸브구(22)보다 하측 부분)가 밸브실(21)로 되어 있다.

상기 오목구멍(20C)에는, 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구(25)가 복수개 개구하게 되고, 그 Pd 도입구(25)의 외주에, 링형상의 필터 부재(25A)가 배치됨과 함께, 상기 오목구멍(20C)에 내삽된 시트부재(20B)의 감삽부(24)(특히, 주밸브체(10)의 중간 감삽부(10c)가 내삽되는 부분보다 하측의 부분)에, 상기 Pd 도입구(25)에 연통함과 함께 상기 안내구멍(19)에 연결된 복수개의 가로 구멍(25s)이 마련되어 있다.

또한, 본체 부재(20A)의 하단부에는, 필터로서 기능하는 덮개형상 부재(48)가 계합·압입 등에 의해 고정되어 있고, 이 덮개형상 부재(48)보다 상측이며 수용구멍(18)보다 하측(환언하면, 본체 부재(20A)에서의 시트부재(20B)의 하단측으로서, 밸브구(22)보다 하류측)이, 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출실(입출구)(26)로 되어 있다. 이 Pc 입출실(입출구)(26)은, 밸브실(21)→밸브구(22)와 주밸브체부(10a) 사이의 간극→안내구멍(19)의 하부와 하부 소경부(10b) 사이의 간극→감삽부(24)의 가로 구멍(25s)을 통하여 상기 Pd 도입구(25)에 연통한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 주밸브체(10)의 내부 중앙을 종방향(축선(O) 방향)으로 관통하도록, Pc 입출실(26)과 Ps 입출실(28)(Pc 입출구(27))를 연통하기 위한 관통 도피구멍(16A)이 마련되어 있다.

이 관통 도피구멍(16A)은, 밸브내 도피통로(16)의 일부를 구성함과 함께, 이 관통 도피구멍(16A)의 상단부(즉, 주밸브체(10)의 상단부)가 상기 부밸브체(17)의 하단부(부밸브체부)(17a)가 접리하는 부밸브시트부(23)로 되어 있다.

부밸브체(17)는, 전술한 바와 같이, 상기 주밸브체(10)의 상측에서 상기 플런저(37)에 내삽 고정되어 있고, 그 외경(=플런저(37)의 내경)은, 상기 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 외경보다 크게 되어 있고, 그 하단부(평탄면)가 상기 관통 도피구멍(16A)의 상단 연부인 부밸브시트부(역립 원추대면부)(23)에 접리하여 상기 밸브내 도피통로(16)(관통 도피구멍(16A))을 개폐하는 부밸브체부(17a)로 되어 있다. 여기서는, 부밸브시트부(23)와 부밸브체부(17a)로 부밸브부(12)가 구성된다.

본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Pc 입출실(26), 밸브실(21), 상기 주밸브체(10)에 마련된 관통 도피구멍(16A), 플런저(37)내, Ps 입출실(28) 등으로 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)가 구성되고, 관통 도피구멍(16A)의 상단 연부인 부밸브시트부(역립 원추대면부)(23)에 부밸브체(17)의 부밸브체부(하단부)(17a)가 이접함에 의해 상기 밸브내 도피통로(16)가 개폐되도록 되어 있다.

또한, 상기 구성에 더하여, 본 실시 형태에서는, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시(즉, 플런저(37)가 스토퍼부(24A)에 당접하여 최하강 위치를 취하고, 밸브구(22)가 전체 개방이 될 때)에, 상기 주밸브체(10)에 작용하는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향(하향)의 힘과 밸브폐쇄 방향(상향)의 힘을 밸런스(차압을 캔슬)시키기 위해 다음과 같은 방책이 강구되어져 있다.

즉, 본 실시 형태에서는, 상기 주밸브체(10)의 상부 소경부(10d)(의 슬릿(37s)이 연설되는 측)에, 당해 주밸브체(10)의 내부에 형성된 관통 도피구멍(16A)과 외부의 플런저(37)내(슬릿(37s) 부분)가 연통하는 가로구멍으로 이루어지는 연통구멍(10e)이 형성되고, 밸브실(21), 상기 주밸브체(10)에 마련된 관통 도피구멍(16A) 및 연통구멍(10e), 플런저(37)내(슬릿(37s) 및 부밸브체(17)와 플런저(37)의 사이에 형성된 간극(36)), 푸시 로드(46)의 외주와 흡인자(34)의 사이에 형성된 간극(34b) 등으로 주밸브체(10)의 하단부측에 마련된 Pc 입출실(입출구)(26)과 주밸브체(10)의 상단부측에 마련된 감압실(45)을 (항상) 연통하여, 크랭크실의 압력(Pc)을 감압실(45)(감압 응동 부재로서의 벨로우즈 장치(40))에 유도하기 위한 균압 통로(15)가 형성되어 있다.

이와 같은 균압 통로(15)가 마련된 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시(밸브구(22)의 전개시)에, 플런저(37)(의 하단면 외주부분)가 스토퍼부(24A)(의 시트면부(24a))에 당접함에 의해 Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))로부터 감압실(45)에의 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지(차단)되고, 상기 균압 통로(15)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 (Pc 입출실(26)로부터) 감압실(45)에 도입되기 때문에, 주밸브체(10)의 상하 양단부에 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 된다(도 1 참조).

한편, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 온 시(밸브구(22)의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시)에는, 플런저(37)(의 하단면 외주부분)가 스토퍼부(24A)(의 시트면부(24a))로부터 떨어지고, Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))를 통하여 흡입 압력(Ps)이 감압실(45)에 도입되기 때문에, 주밸브체(10)의 하단부에 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하고, 주밸브체(10)의 상단부에 흡입 압력(Ps)이 작용하고(환언하면, 주밸브체(10)의 상단부에 작용하는 압력이 크랭크실의 압력(Pc)으로부터 흡입 압력(Ps)으로 전환하고), 주밸브체(10)의 상하 양단부의 차압(Pc-Ps)에 의해 당해 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 방향(상향)으로 가세되도록 된다(도 2∼도 4 참조).

여기서, 본 예의 제어밸브(1)에서는, 상기한 바와 같이, 플런저(37)의 수압경(외경)(φD1)과, 스토퍼부(24A)에서 플런저(37)가 당접하는 부분(시트면부(24a))의 수압경(외경)(φD2)이 거의 동등하게 설정되어 있기 때문에, 전술한 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시(밸브구(22)의 전개시)에, 플런저(37)가 시트부재(20B)의 스토퍼부(24A)에 당접한 때(환언하면, 플런저(37)가 최하강 위치에 있을 때)에, 플런저(37)에 작용하는 하향(밸브개방 방향)의 힘과 상향(밸브폐쇄 방향)의 힘이 캔슬된다(도 5 참조).

또한, 상기 실시 형태에서는, 크랭크실의 압력(Pc)을 Ps 입출구(27)를 통하여 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로(16)(의 관통 도피구멍(16A))의 일부가 균압 통로(15)의 일부를 겸하고 있는데(환언하면, 밸브내 도피통로(16)가 균압 통로(15)로서도 사용되어 있는데), 당해 밸브내 도피통로(16)와 균압 통로(15)를 별개로 형성하여도 좋음은 물론이다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 밸브내 도피통로(16)가 주밸브체(10)내에 종방향으로 직선형상으로 형성된 관통 도피구멍(16A)을 포함하여 구성되어 있지만, 예를 들면, 당해 밸브내 도피통로(16)를 (주밸브체(10)내가 아니라) 밸브 본체(20)측에 마련하여도 좋음은 상세히 설명할 것도 없다. 또한, 당해 밸브내 도피통로(16) 자체를 생략하여도 좋음은 물론이다.

또한, 상기 밸브내 도피통로(16)(관통 도피구멍(16A))나 균압 통로(15)의 형성 방법이나 형상, 배치 상태 등은 도시례로 한정되지 않음은 당연하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 밸브 본체(20)를 본체 부재(20A)와 시트부재(20B)의 2부품 구성으로 하고 있지만, 예를 들면, 상기 밸브 본체(20)를 하나의 부품으로 형성하여도 좋음은 당연하다.

여기서, 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 플런저(37), 주밸브체(10) 및 부밸브체(17)가 최하강 위치에 있는 상태(플런저(37)의 최하단면이 스토퍼부(24A)에 당접, 주밸브부(11)는 전개, 부밸브부(12)는 전폐)에서, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)와 밸브구(밸브시트부)(22) 사이의 상하 방향의 이격 거리가 제1 리프트량(La)이 되고, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)와 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)의 이격 거리는 소정량(Ly)으로 되고, 상기 플런저(37)의 최대 리프트량(제2 리프트량)(Lb)(플런저(37)의 최하강 위치로부터 최상승 위치까지의 리프트량)은, 제1 리프트량(La)+소정량(Ly)으로 되어 있다.

[제어밸브(1)의 동작]

다음에, 상기 구성으로 된 제어밸브(1)의 동작을 개략 설명한다.

본 예의 제어밸브(1)에서는, 전술한 바와 같이, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시에는, 상기한 균압 통로(15)를 통하여, 주밸브체(10)에 작용하는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향(하향)의 힘과 밸브폐쇄 방향(상향)의 힘(즉, 주밸브체(10)의 이동 방향(축선(O) 방향)에 작용하는 힘)이 밸런스(차압이 캔슬)됨과 함께, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 온 시에는, 플런저(37)(의 하단면 외주부분)가 스토퍼부(24A)(의 시트면부(24a))로부터 떨어져, 주밸브체(10)의 상하 양단부의 차압(Pc-Ps)에 의해 당해 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 방향(상향)으로 가세되어 있다.

통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 플런저(37)(및 부밸브체(17))의 리프트량은, 최대라도 상기 제1 리프트량(La)강(强)으로 되고, 압축기 기동시(Pc→Ps 제어시)에는, 플런저(37)(및 부밸브체(17))의 리프트량은, 상기 제2 리프트량(Lb)으로 된다.

즉, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 코일(32), 스테이터(33) 및 흡인자(34) 등으로 이루어지는 솔레노이드부(30A)가 통전 오프(도 1 참조)로부터 통전 여자되면, 흡인자(34)에 플런저(37) 및 부밸브체(17)가 함께 (상방향으로) 끌어당겨지고, 이 움직임에 추종하여, 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 주밸브체(10)가 상방(밸브폐쇄 방향)으로 이동되게 된다. 한편, 압축기로부터 Ps 입출구(27)에 도입된 흡입 압력(Ps)은, Ps 입출실(28)로부터, 시트부재(20B)의 스토퍼부(24A)(의 상단면)와 플런저(37)(의 하단면) 사이의 간극, 플런저(37)의 내부(슬릿(37s) 및 부밸브체(17)의 외주와 플런저(37)의 내주 사이의 간극(36)) 등을 통하여 감압실(45)에 도입되고, 벨로우즈 장치(40)(내부는 진공압)는 감압실(45)의 압력(흡입 압력(Ps))에 응하여 신축 변위(흡입 압력(Ps)이 높으면 수축, 낮으면 신장)하고, 그 변위가 푸시 로드(46)나 부밸브체(17) 등을 통하여 주밸브체(10)에 전달되고, 그에 의해 밸브 개방도(밸브구(22)와 주밸브체부(10a)의 이격 거리)가 조정되고, 그 밸브 개방도에 응하여 크랭크실의 압력(Pc)이 조정된다.

이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 항상 상향으로 가세되어 있음과 함께, 부밸브체(17)는 밸브개방 스프링(47)의 가세력에 의해 항상 하향으로 가세되어 있기 때문에, 부밸브체부(17a)는 부밸브시트부(23)에 꽉 눌려진 상태(부밸브부(12)가 밸브폐쇄)로 되고, 밸브내 도피통로(16)는 주밸브체(10)내에서 차단되어 있다. 그 때문에, 밸브내 도피통로(16)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 흡입실에 도피되는 일은 없다(도 1 및 도 2 참조).

그에 대해 압축기 기동시에는, 솔레노이드부(30A)가 통전 여자되어, 흡인자(34)에 플런저(37) 및 부밸브체(17)가 함께 (상방향으로) 끌어당겨지고, 이 상방향 이동에 추종하여 주밸브체(10)가 상방향으로 이동되게 되고, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄된 후, 또한 플런저(37) 및 부밸브체(17)가 상방향으로 이동하게 되고, 이것에 의해 부밸브체(17)가 밸브내 도피통로(16)를 개방하도록 되어, 크랭크실의 압력(Pc)이 밸브내 도피통로(16)를 통하여 흡입실에 도피된다.

상세하게는, 플런저(37)(및 부밸브체(17))의 상방향 이동량이 제1 리프트량(La)에 달할 때까지는, 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 스프링(50)의 가세력에 의해 플런저(37) 및 부밸브체(17)의 상방향 이동에 추종하도록 밸브폐쇄 방향으로 이동하고, 상기 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 도달하면, 주밸브체(10)의 주밸브체부(10a)에 의해 밸브구(22)가 폐쇄되고(도 3에 도시하는 상태), 이 주밸브부(11)의 밸브폐쇄 상태로부터 또한 플런저(37) 및 부밸브체(17)가 상기 소정량(Ly)만큼 상방향으로 이동하게 된다(도 4에 도시하는 상태). 환언하면, 플런저(37) 및 부밸브체(17)의 상방향 이동량이 상기 제1 리프트량(La)에 도달한 후, 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지될 때까지의 소정량(Ly)분만큼 부밸브체(17)가 플런저(37)와 함께 흡인자(34)측으로 끌어당겨진다(제1 리프트량(La)+소정량(Ly)=제2 리프트량(Lb)). 이 경우, 주밸브체(10)는 밸브폐쇄 상태 그대로 부동이기 때문에, 부밸브체(17)의 부밸브체부(17a)는, 부밸브시트부(23)로부터 소정량(Ly)분만큼 리프트하게 되고, 이에 의해 밸브내 도피통로(16)가 개방된다. 플런저(37)의 내플랜지형상 괘지부(37k)가 주밸브체(10)의 플랜지형상 계지부(10k)에 계지되면, 솔레노이드부(30A)가 흡인력을 발생하여도, 플런저(37) 및 부밸브체(17)는 그 이상 인상되지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 압축기 기동시에, 크랭크실의 압력(Pc)은 밸브내 도피통로(16)를 통하여 흡입실에 도피되도록 되기 때문에, 압축기 기동시에 있어서 토출 용량이 커질 때까지 필요로 한 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다. 또한, 통상 제어시(Pd→Pc 제어시)에는, 밸브내 도피통로(16)는 부밸브체(17)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 압축기의 운전 효율이 저하되는 일은 없다.

또한, 본 실시 형태의 제어밸브(1)에서는, 주밸브체(10)의 하단부에 작용하는 크랭크실의 압력(Pc)을 감압실(45)에 유도하고, 주밸브체(10)의 상단부에 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로(15)가 마련되고, 전자식 액추에이터(30)(의 솔레노이드부(30A))의 통전 오프 시(밸브구(22)의 전개시)에, Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))로부터 감압실(45)에의 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 균압 통로(15)를 통하여 크랭크실의 압력(Pc)이 감압실(45)에 도입되고, 주밸브체(10)의 상하 양단부에 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 된다.

환언하면, 밸브구(22)의 전개시와 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에서, 주밸브체(10)의 상단부 또는 하단부에 작용하는 압력이 흡입 압력(Ps)과 크랭크실의 압력(Pc)의 사이에서 전환되어, 밸브구(22)의 전개시에, 상기 균압 통로(15)를 통하여, 주밸브체(10)의 상하 양단부에 작용하는 압력이 같게(크랭크실의 압력(Pc))되고, 밸브구(22)의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 주밸브체(10)의 상단부에 작용하는 압력이 크랭크실의 압력(Pc)으로부터 흡입 압력(Ps)으로 전환되어, 주밸브체(10)의 상하 양단부의 차압(Pc-Ps)에 의해 상기 주밸브체(10)가 밸브폐쇄 방향으로 가세되어지도록 된다.

그 때문에, 예를 들면, 주밸브체에 걸리는 냉매 압력에 의한 밸브개방 방향의 힘과 밸브폐쇄 방향의 힘이 항상 같게 되는 종래의 것에 비하여, 주밸브체(10)에 작용하는 냉매 압력의 영향을 효과적으로 캔슬시킬 수 있다.

또한, Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))로부터 감압실(45)에의 흡입 압력(Ps)의 도입을 저지하기 위해 Ps 입출구(27)(Ps 입출실(28))과 감압실(45)의 사이에서 상하 방향(밸브구 개폐 방향)으로 활주 자유롭게 배치 마련된 플런저(37)의 수압경(외경)(φD1)과, 플런저(37)의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부(24A)에서 플런저(37)가 당접하는 부분(시트면부(24a))의 수압경(외경)(φD2)이 동등하게 설정되기 때문에, 플런저(37)에 작용하는 냉매 압력의 영향을 확실하게 캔슬시킬 수 있다.

또한, 상기 스토퍼부(24A)는, 플런저(37)와 당접하는 원환형상 평탄면으로 이루어지는 시트면부(24a)와, 그 시트면부(24a)의 내측에 마련된 역원추대면으로 이루어지는 경사면부(24b)를 갖기 때문에, 스토퍼부(24A)와 플런저(37)의 접촉면적을 작게 할 수가 있어서, 냉매에 포함되는 오일(압축기 등을 윤활시키기 위한 오일)에 의한 스토퍼부(24A)와 플런저(37)의 밀착을 억제할 수 있음과 함께, 스토퍼부(24A)의 접촉부분(시트면부(24a))의 면 정밀도를 확보하기 쉬워진다.

또한, 상기 균압 통로(15)는, 주밸브체(10)의 내부(관통 도피구멍(16A) 및 연통구멍(10e)) 및 플런저(37)의 내부(슬릿(37s) 및 부밸브체(17)와 플런저(37)의 사이에 형성된 간극(36))을 포함하여 구성되기 때문에, 예를 들면, 밸브 본체에 흡입압 통로 등이 마련된 종래의 것에 비하여, 밸브 본체(20)의 체격을 크게 하는 일 없이, 주밸브체(10)에 작용하는 냉매 압력의 영향을 캔슬시킬 수 있다.

1 : 가변용량형 압축기용 제어밸브 10 : 주밸브체
10a : 주밸브체부 10b : 하부 소경부
10c : 중간 감삽부 10d : 상부 소경부
10e : 연통구멍 10k : 플랜지형상 계지부
11 : 주밸브부 12 : 부밸브부
15 : 균압 통로 16 : 밸브내 도피통로
16A : 관통 도피구멍 17 : 부밸브체
17a : 부밸브체부 18 : 수용구멍
19 : 안내구멍 20 : 밸브 본체
20A : 본체 부재 20B : 시트부재
20C : 오목구멍 21 : 밸브실
22 : 밸브구 23 : 부밸브시트부
24 : 감삽부 24A : 스토퍼부
24a : 시트면부 24b : 경사면부
25 : Pd 도입구 26 : Pc 입출실(입출구)
27 : Ps 입출구 28 : Ps 입출실
30 : 전자식 액추에이터 30A : 솔레노이드부
32 : 코일 33 : 스테이터
34 : 흡인자 37 : 플런저
37s : 슬릿 40 : 벨로우즈 장치(감압 응동 부재)
45 : 감압실 46 : 푸시 로드
50 : 밸브폐쇄 스프링

Claims

주밸브체부를 갖는 주밸브체와,
상기 주밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실과 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와,
상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와,
상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과,
상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되어 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되어 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브로서,
상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되고,
상기 밸브구의 전개시에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 균압 통로를 통하여 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
주밸브체부를 갖는 주밸브체와,
상기 주밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실과 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와,
상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와,
상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과,
상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 됨과 함께, 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되고,
상기 밸브구의 전개시에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 균압 통로를 통하여 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되고,
상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 흡입 압력(Ps)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 타단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Ps 입출구와 상기 감압실의 사이에서 밸브구 개폐 방향으로 활주 자유롭게 배치 마련된 상기 플런저에 의해 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제3항에 있어서,
상기 플런저가 그 플런저의 최하강 위치를 규정하기 위한 스토퍼부에 당접함에 의해 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제4항에 있어서,
상기 스토퍼부는, 상기 밸브 본체에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 플런저의 수압경과, 상기 스토퍼부에서 상기 플런저가 당접하는 부분의 수압경이 동등하게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스토퍼부는, 상기 플런저와 당접하는 환형상 평탄면으로 이루어지는 시트면부와, 그 시트면부의 내측에 마련된 역원추대면으로 이루어지는 경사면부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 균압 통로는, 상기 주밸브체의 내부 및 상기 플런저의 내부를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 주밸브체내 또는 상기 밸브 본체내에 마련됨과 함께, 상기 밸브내 도피통로를 개폐하는 부밸브체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제9항에 있어서,
상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 압축기의 흡입실에 도피시키기 위한 밸브내 도피통로가 상기 주밸브체내에 마련됨과 함께,
상기 밸브내 도피통로의 일부가 상기 균압 통로의 일부를 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제10항에 있어서,
상기 부밸브체는, 상기 플런저에 내삽 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제11항에 있어서,
상기 균압 통로는, 상기 플런저와 상기 부밸브체의 사이에 형성된 간극을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
주밸브체부를 갖는 주밸브체와,
상기 주밸브체부가 접리하는 밸브구가 마련된 밸브실과 압축기의 흡입실에 연통하는 Ps 입출구를 가지며, 상기 밸브구보다 상류측에 압축기의 토출실에 연통하는 Pd 도입구가 마련됨과 함께, 상기 밸브구보다 하류측에 상기 압축기의 크랭크실에 연통하는 Pc 입출구가 마련된 밸브 본체와,
상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 이동시키기 위한 플런저를 갖는 전자식 액추에이터와,
상기 압축기로부터 흡입 압력(Ps)이 상기 Ps 입출구를 통하여 도입되는 감압실과,
상기 감압실의 압력에 응하여 상기 주밸브체를 밸브구 개폐 방향으로 가세하는 감압 응동 부재를 구비하고,
상기 주밸브체의 일단부에, 상기 감압실이 마련되어 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 타단부에, 상기 Pc 입출구가 개구되어져서 상기 압축기로부터 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되어 있는 가변용량형 압축기용 제어밸브로서,
상기 밸브구의 전개시와 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에서, 상기 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 상기 흡입 압력(Ps)과 상기 크랭크실의 압력(Pc)의 사이에서 전환되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제13항에 있어서,
상기 밸브구의 전개시에, 상기 주밸브체의 양단부에 작용하는 압력이 같게 되고,
상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 주밸브체의 일단부 또는 타단부에 작용하는 압력이 전환되어, 상기 주밸브체의 양단부의 차압에 의해 상기 주밸브체가 밸브폐쇄 방향으로 가세되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제14항에 있어서,
상기 밸브구의 전개시에, 상기 Ps 입출구로부터 상기 감압실에의 상기 흡입 압력(Ps)의 도입이 저지되어, 상기 주밸브체의 양단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하도록 되고,
상기 밸브구의 밸브 개방도 제어시 또는 밸브폐쇄시에는, 상기 Ps 입출구를 통하여 상기 흡입 압력(Ps)이 상기 감압실에 도입되고, 상기 주밸브체의 타단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)이 작용하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 흡입 압력(Ps)이 작용하고, 상기 주밸브체의 양단부의 차압에 의해 상기 주밸브체가 밸브폐쇄 방향으로 가세되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.
제15항에 있어서,
상기 크랭크실의 압력(Pc)을 상기 감압실에 유도하고, 상기 주밸브체의 일단부에 상기 크랭크실의 압력(Pc)을 작용시키기 위한 균압 통로가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 제어밸브.