KR20210005902A - 용량 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

차압에 대한 응답성이 좋은 용량 제어 밸브를 제공한다. 밸브 하우징(10)과, 솔레노이드(80)의 구동력에 의해 개폐되는 주밸브(50)와, 감압실(感壓室)(40)의 압력에 의해 개폐되는 감압(感壓) 밸브(53)와, 압력에 의해 이동하는 차압 밸브체(91)에 의해 개폐되는 차압 밸브(90)를 구비하고, 감압 밸브(53)의 개폐에 의해 제어 포트(14)와 흡입 포트(13)를 중간 연통로(55)에 의해 연통 가능한 용량 제어 밸브(V)로서, 어댑터(70)에는, 차압 밸브체(91)가 수용되는 수용부(70d)와, 제어 포트(14)와 수용부(70d)를 연통하는 압력 도입로(70e)와, 차압 밸브(90)의 개방시에 제어 포트(14)와 흡입 포트(13)를 연통하는 차압 연통로(70f)가 형성되고, 수용부(70d)에는, 차압 밸브체(91)를 사이에 끼우고 차압 밸브(90)의 개폐 방향 양측에 제1 부세(付勢) 수단(92)과 제2 부세 수단(93)이 개재하고 있다.

Description

용량 제어 밸브

본 발명은, 작동 유체의 용량을 가변 제어하는 용량 제어 밸브에 관한 것으로, 예를 들면, 자동차의 공조 시스템에 사용되는 용량 가변형 압축기의 토출량을 압력에 따라 제어하는 용량 제어 밸브에 관한 것이다.

자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 용량 가변형 압축기는, 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축, 회전축에 대하여 경사 각도를 가변하게 연결된 사판, 사판에 연결된 압축용 피스톤 등을 구비하고, 사판의 경사 각도를 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크량을 변화시켜 유체의 토출량을 제어하는 것이다. 이 사판의 경사 각도는, 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브를 사용하고, 유체를 흡입하는 흡입실의 흡입 압력(Ps), 피스톤에 의해 가압된 유체를 토출하는 토출실의 토출 압력(Pd), 사판을 수용한 제어실의 제어 압력(Pc)을 이용하면서, 제어실 내의 압력을 적절히 제어함으로써 연속적으로 변화시킬 수 있게 되어 있다.

용량 가변형 압축기의 연속 구동시(이하, 단순히 「연속 구동시」라고 표기하는 경우도 있음.)에 있어서, 용량 제어 밸브는, 제어 컴퓨터에 의해 통전 제어되고, 솔레노이드에서 발생하는 전자력에 의해 밸브체를 축방향으로 이동시키고, 주밸브를 개폐하여 용량 가변형 압축기의 제어실의 제어 압력(Pc)을 조정하는 통상 제어를 행하고 있다.

용량 제어 밸브의 통상 제어시에 있어서는, 용량 가변형 압축기에 있어서의 제어실의 압력이 적절히 제어되어 있고, 회전축에 대한 사판의 경사 각도를 연속적으로 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크량을 변화시켜 토출실에 대한 유체의 토출량을 제어하여, 공조 시스템이 소망하는 냉각 능력이 되도록 조정하고 있다. 또한, 용량 가변형 압축기를 최대 용량으로 구동하는 경우에는, 용량 제어 밸브의 주밸브를 폐색하여 제어실의 압력을 낮게 함으로써, 사판의 경사 각도가 최대가 되도록 되어 있다.

이러한 용량 가변형 압축기는, 용량 가변형 압축기가 정지한 후, 장시간 정지 상태로 방치되면, 용량 가변형 압축기의 흡입 압력(Ps), 토출 압력(Pd) 및 제어 압력(Pc)이 균압(均壓)이 되고, 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)은 연속 구동시에 있어서의 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)보다도 훨씬 높은 상태가 된다. 이 상태로부터 용량 가변형 압축기를 기동할 때에는, 제어 압력(Pc)은 연속 구동시보다도 훨씬 높은 상태에 있기 때문에, 토출량을 목표값으로 제어할 때까지 긴 시간을 필요로 하고 있었다. 이 점에서, 용량 가변형 압축기의 기동시에, 용량 가변형 압축기의 제어실 내로부터 유체를 단시간에 배출하도록 한 용량 제어 밸브가 있다.

특허문헌 1에 나타나는 용량 제어 밸브는, 외부와 연통하는 토출 포트, 흡입 포트, 제어 포트가 형성되는 밸브 하우징과, 밸브 하우징에 형성되는 주밸브 시트와 접리(接離)하여 토출 포트와 제어 포트의 연통을 개폐하는 주밸브부를 갖고, 솔레노이드의 구동력에 의해 개폐 동작을 행하는 밸브체와, 제어 포트와 흡입 포트를 연통시키는 중간 연통로와, 주위의 유체압에 따라 밸브체에 주밸브의 밸브 열림 방향으로의 부세력(付勢力)을 부여하는 감압체(感壓體)와, 감압체의 신축 방향의 자유단에 마련되어 밸브체에 일체로 마련되는 감압(感壓) 밸브 시트와 접리하여 중간 연통로를 통한 제어 포트와 흡입 포트의 연통을 개폐 가능한 어댑터와, 어댑터 내에 있어서의 차압에 따라 감압 밸브 시트의 내경측에 형성되는 차압 밸브 시트와 접리하여 중간 연통로를 통한 제어 포트와 흡입 포트의 연통을 개폐 가능한 차압 밸브부를 갖는 차압 밸브체와, 어댑터 내에 배치되어 차압 밸브체에 차압 밸브의 밸브 열림 방향으로의 부세력을 부여하는 스프링을 구비하고 있다. 또한, 어댑터에는, 차압 밸브체에 의해 어댑터의 바닥부측에 획성(劃成)되는 공간에 제어 포트로부터의 유체압을 도입하는 압력 도입 구멍과, 어댑터의 선단부에 형성되는 슬릿이 마련되어 있다.

용량 제어 밸브에 있어서, 차압 밸브체에 작용하는 차압이 작은 상태에서는, 압력 도입 구멍으로부터 도입되는 유체압이 차압 밸브체를 차압 밸브의 밸브 닫힘 방향으로 이동시키는 힘과, 중간 연통로로부터 도입되는 유체압이 차압 밸브체를 차압 밸브의 밸브 열림 방향으로 이동시키는 힘과 대략 밸런스하고, 스프링의 부세력에 의해 차압 밸브체가 이동하여 차압 밸브가 개방되기 때문에, 슬릿으로부터 중간 연통로를 통과시켜 제어 포트로부터 흡입 포트로 유체를 배출할 수 있다. 또한, 차압 밸브의 개방시에 차압 밸브체를 어댑터의 바닥부에 맞닿게 함으로써, 스프링의 부세력을 감압체의 수축 방향으로 작용시켜 감압 밸브의 개방을 보조할 수 있기 때문에, 제어 포트로부터 흡입 포트로 유체를 배출하기 위한 유로 단면적을 크게 한 상태를 유지하기 쉽게 되어 있다.

일본 특허공보 제5557901호(6페이지, 도 2)

이와 같이, 특허문헌 1의 용량 제어 밸브는, 어댑터 내에 있어서의 차압에 의해 차압 밸브를 개방시킴과 동시에, 차압 밸브체를 어댑터의 바닥부에 맞닿게 하여 스프링의 부세력을 감압체의 수축 방향으로 작용시켜 감압 밸브의 개방을 보조할 수 있도록 한 것이지만, 어댑터 내에 있어서의 차압이 작아지고, 스프링의 부세력을 받아 차압 밸브체가 차압 밸브의 밸브 열림 방향으로 이동을 개시해도, 차압 밸브체가 어댑터의 바닥부에 맞닿기까지의 동안은 감압체에 스프링의 부세력을 작용시킬 수 없기 때문에, 차압에 대한 응답성이 나빠져 버렸다.

본 발명은, 이러한 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 차압에 대한 응답성이 좋은 용량 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 용량 제어 밸브는,

토출 포트, 흡입 포트 및 제어 포트가 형성된 밸브 하우징과,

주밸브 시트와 접리하는 주밸브를 구성하고 솔레노이드의 구동력에 의해 상기 토출 포트와 상기 제어 포트의 연통을 개폐하는 밸브체와,

상기 제어 포트가 형성된 감압실(感壓室)의 압력에 의해 개폐되는 감압 밸브와,

상기 밸브체로부터 상기 감압실로 연장되고 감압체와 함께 상기 감압 밸브를 구성하는 감압 밸브 부재와,

상기 감압 밸브의 어댑터의 내경측에 마련되고, 차압 밸브 시트와 압력에 의해 이동하는 차압 밸브체에 의해 구성되는 차압 밸브를 구비하고,

상기 밸브체와 상기 감압 밸브 부재에 중간 연통로가 형성되어 있고, 상기 감압 밸브의 개폐에 의해 상기 제어 포트와 상기 흡입 포트를 상기 중간 연통로에 의해 연통시키는 것이 가능한 용량 제어 밸브로서,

상기 어댑터에는, 상기 차압 밸브체가 수용되는 수용부와, 상기 제어 포트와 상기 수용부를 연통하는 압력 도입로와, 상기 차압 밸브의 개방시에 상기 제어 포트와 상기 흡입 포트를 연통하는 차압 연통로가 형성되고,

상기 수용부에는, 상기 차압 밸브체를 사이에 끼우고 상기 차압 밸브의 개폐 방향 양측에 제1 부세 수단과 제2 부세 수단이 개재하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 수용부 내의 차압이 작아졌을 때에 제1 부세 수단 및 제2 부세 수단의 부세력에 의해 차압 밸브체를 차압 밸브의 밸브 열림 방향으로 이동시켜 차압 밸브를 밸브 열림할 수 있음과 동시에, 감압 밸브가 밸브 닫힘하고 있는 동안은 제1 부세 수단의 부세력이 제2 부세 수단을 통하여 어댑터에 전달되고, 감압체를 수축시키는 힘으로서 작용시킬 수 있기 때문에, 감압 밸브의 개방을 보조할 수 있어, 용량 제어 밸브의 차압에 대한 응답성을 높일 수 있다.

적합하게는, 상기 수용부에 있어서, 상기 제1 부세 수단과 상기 제2 부세 수단은 서로 압축에 의한 부세력을 항상 작용시키고 있다.

이에 의하면, 제1 부세 수단과 제2 부세 수단의 부세력에 의해 감압 밸브의 개방을 항상 보조할 수 있다.

적합하게는, 상기 차압 밸브체와 상기 수용부에 의해, 상기 압력 도입로를 통해 상기 감압실과 연통하는 압력 도입 공간이 형성되고,

상기 차압 밸브체에는, 상기 중간 연통로와 상기 압력 도입 공간을 연통하는 관통 구멍이 마련되어 있다.

이에 의하면, 중간 연통로와 압력 도입 공간의 사이에서 관통 구멍을 통하여 유체를 유통시킬 수 있기 때문에, 수용부 내에 있어서 차압 밸브체를 차압 밸브의 개폐 방향으로 이동시키기 쉽다.

적합하게는, 상기 차압 밸브체에는, 상기 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 상기 어댑터에 맞닿는 돌기부가 마련되어 있다.

이에 의하면, 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 차압 밸브체의 돌기부가 어댑터에 맞닿기 때문에, 제2 부세 수단에 과대한 부하가 걸리지 않는다.

적합하게는, 상기 차압 밸브체는, 상기 돌기부가 상기 어댑터에 맞닿는 상기 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 상기 차압 연통로보다도 상기 압력 도입 공간측에 위치하고 있다.

이에 의하면, 차압 밸브체는 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 이동하기 때문에, 그 이동이 원활하다.

적합하게는, 상기 제1 부세 수단과 상기 제2 부세 수단은, 상기 차압 밸브체를 사이에 끼워 대향하고 있다.

이에 의하면, 제1 부세 수단과 제2 부세 수단을 안정적으로 배치할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 실시예 1의 용량 제어 밸브가 조입되는 사판식 용량 가변형 압축기를 나타내는 개략 구성도이고,
도 2는, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 통전 상태(기동시)에 있어서 주밸브가 폐색되고, 감압 밸브가 폐색되고, 차압 밸브가 개방된 모습을 나타내는 단면도이고,
도 3은, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 비통전 상태에 있어서 주밸브가 개방되고, 감압 밸브가 개방되고, 차압 밸브가 개방된 모습을 나타내는 단면도이고,
도 4는, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 통전 상태(기동시)에 있어서 주밸브가 폐색되고, 감압 밸브가 폐색되고, 차압 밸브가 개방된 모습을 나타내는 도 2의 확대 단면도이고,
도 5는, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 통전 상태(통상 제어시)에 있어서 주밸브가 폐색되고, 감압 밸브가 폐색되고, 차압 밸브가 폐색된 모습을 나타내는 확대 단면도이고,
도 6은, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 통전 상태(통상 제어시)에 있어서 도 5의 상태로부터 수용부 내의 차압에 따라 차압 밸브가 비례적으로 개폐 제어되고, 코일 스프링을 통하여 감압체에 부세력이 작용하고 있는 모습을 나타내는 확대 단면도이고,
도 7은, 실시예 1의 용량 제어 밸브의 변형예를 나타내는 요부 확대 단면도이고,
도 8은, 본 발명에 따른 실시예 2의 용량 제어 밸브를 나타내는 요부 확대 단면도이고,
도 9는, 본 발명에 따른 실시예 3의 용량 제어 밸브를 나타내는 요부 확대 단면도이고,
도 10은, 본 발명에 따른 실시예 4의 용량 제어 밸브를 나타내는 요부 확대 단면도이다.

본 발명에 따른 용량 제어 밸브를 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.

실시예 1

실시예 1에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 이하, 도 2의 정면측으로부터 보아 좌우측을 용량 제어 밸브의 좌우측으로 하여 설명한다.

본 발명의 용량 제어 밸브(V)는, 자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 용량 가변형 압축기(M)에 조입되고, 냉매인 작동 유체(이하, 단순히 「유체」라고 표기함)의 압력을 가변 제어함으로써, 용량 가변형 압축기(M)의 토출량을 제어하여 공조 시스템을 소망하는 냉각 능력이 되도록 조정하고 있다.

우선, 용량 가변형 압축기(M)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 용량 가변형 압축기(M)는, 토출실(2)과, 흡입실(3)과, 제어실(4)과, 복수의 실린더(4a)를 구비하는 케이싱(1)을 갖고 있다. 또한, 용량 가변형 압축기(M)에는, 제어실(4)과 흡입실(3)을 직접 연통하는 도시하지 않는 연통로가 마련되어 있고, 이 연통로에는 흡입실(3)과 제어실(4)의 압력을 평형 조정시키기 위한 고정 오리피스가 마련되어 있다.

또한, 용량 가변형 압축기(M)는, 케이싱(1)의 외부에 설치되는 도시하지 않는 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축(5)과, 제어실(4) 내에 있어서 회전축(5)에 대하여 힌지 기구(8)에 의해 편심 상태에서 연결되는 사판(6)과, 사판(6)에 연결되고 각각의 실린더(4a) 내에 있어서 왕복동이 자유롭게 감합된 복수의 피스톤(7)을 구비하고, 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브(V)를 사용하고, 유체를 흡입하는 흡입실(3)의 흡입 압력(Ps), 피스톤(7)에 의해 가압된 유체를 토출하는 토출실(2)의 토출 압력(Pd), 사판(6)을 수용한 제어실(4)의 제어 압력(Pc)을 이용하면서, 제어실(4) 내의 압력을 적절히 제어함으로써 사판(6)의 경사 각도를 연속적으로 변화시킴으로써, 피스톤(7)의 스트로크량을 변화시켜 유체의 토출량을 제어하고 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 1에 있어서는, 용량 가변형 압축기(M)에 조입되는 용량 제어 밸브(V)의 도시를 생략하고 있다.

구체적으로는, 제어실(4) 내의 제어 압력(Pc)이 고압일수록, 회전축(5)에 대한 사판(6)의 경사 각도는 작아져 피스톤(7)의 스트로크량이 감소하지만, 일정 이상의 압력이 되면, 회전축(5)에 대하여 사판(6)이 대략 수직 상태, 즉 수직보다 근소하게 경사진 상태가 된다. 이때, 피스톤(7)의 스트로크량은 최소가 되고, 피스톤(7)에 의한 실린더(4a) 내의 유체에 대한 가압이 최소가 됨으로써, 토출실(2)로의 유체의 토출량이 감소하여, 공조 시스템의 냉각 능력은 최소가 된다. 한편으로, 제어실(4) 내의 제어 압력(Pc)이 저압일수록, 회전축(5)에 대한 사판(6)의 경사 각도는 커져 피스톤(7)의 스트로크량이 증가하지만, 일정 이하의 압력이 되면, 회전축(5)에 대하여 사판(6)이 최대 경사 각도가 된다. 이때, 피스톤(7)의 스트로크량은 최대가 되고, 피스톤(7)에 의한 실린더(4a) 내의 유체에 대한 가압이 최대가 됨으로써, 토출실(2)로의 유체의 토출량이 증가하여, 공조 시스템의 냉각 능력은 최대가 된다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 용량 가변형 압축기(M)에 조입되는 용량 제어 밸브(V)는, 솔레노이드(80)를 구성하는 코일(86)에 통전하는 전류를 조정하고, 용량 제어 밸브(V)에 있어서의 주밸브(50), 부밸브(54)의 개폐 제어를 행함과 동시에, 주위의 유체압에 의해 감압 밸브(53)의 개폐 제어를 행하여, 제어실(4) 내로 유입되는, 또는 제어실(4)로부터 유출되는 유체를 제어함으로써 제어실(4) 내의 제어 압력(Pc)을 가변 제어하고 있다.

본 실시예에 있어서, 주밸브(50)는, 밸브체로서의 주부(主副) 밸브체(51)와 밸브 하우징(10)의 내주면에 형성된 주밸브 시트(10a)에 의해 구성되어 있고, 주부 밸브체(51)의 축방향 좌단(51a)은 주밸브 시트(10a)에 접리하게 되어 있다. 부밸브(54)는, 주부 밸브체(51)와 고정 철심(82)의 개구 단면, 즉 축방향 좌단면에 형성되는 부밸브 시트(82a)에 의해 구성되어 있고, 주부 밸브체(51)의 축방향 우측의 단부(段部; 51b)는 부밸브 시트(82a)에 접리하게 되어 있다. 감압 밸브(53)는, 감압체(60)를 구성하는 어댑터(70)와 감압 밸브 부재(52)의 축방향 좌단부에 형성되는 감압 밸브 시트(52a)에 의해 구성되어 있고, 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)은 감압 밸브 시트(52a)에 접리하게 되어 있다.

이어서, 용량 제어 밸브(V)의 구조에 대해서 설명한다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 용량 제어 밸브(V)는, 금속 재료 또는 수지 재료에 의해 형성된 밸브 하우징(10)과, 밸브 하우징(10) 내에 축방향으로 왕복동이 자유롭게 배치된 주부 밸브체(51), 감압 밸브 부재(52)와, 주위의 유체압에 따라 주부 밸브체(51), 감압 밸브 부재(52)에 축방향 오른쪽 방향으로의 부세력을 부여하는 감압체(60)와, 밸브 하우징(10)에 접속되어 주부 밸브체(51), 감압 밸브 부재(52)에 구동력을 미치는 솔레노이드(80)와, 어댑터(70)의 내부에 마련되는 차압 밸브(90)로 주로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 차압 밸브(90)는, 후술하는 차압 밸브체(91)와, 감압 밸브 부재(52)의 축방향 좌단, 또한 감압 밸브 시트(52a)의 내경측에 형성되는 차압 밸브 시트(52b)에 의해 구성되어 있고, 차압 밸브체(91)의 축방향 우단(91a)은 차압 밸브 시트(52b)에 접리하게 되어 있다(도 4~도 6 참조).

도 2에 나타나는 바와 같이, 솔레노이드(80)는, 축방향 왼쪽 방향으로 개방하는 개구부(81a)를 갖는 케이싱(81)과, 케이싱(81)의 개구부(81a)에 대하여 축방향 왼쪽 방향으로부터 삽입되어 케이싱(81)의 내경측에 고정되는 대략 원통 형상의 고정 철심(82)과, 고정 철심(82)의 내경측에 있어서 축방향으로 왕복동이 자유롭고, 또한 그 축방향 좌단부가 주부 밸브체(51)와 접속 고정되는 구동 로드(83)와, 구동 로드(83)의 축방향 우단부에 고착되는 가동 철심(84)과, 고정 철심(82)과 가동 철심(84) 사이에 마련되어 가동 철심(84)을 축방향 오른쪽 방향으로 부세하는 코일 스프링(85)과, 고정 철심(82)의 외측에 보빈을 통하여 휘감긴 여자용의 코일(86)로 주로 구성되어 있다.

케이싱(81)에는, 축방향 좌단의 지름 방향 중심으로부터 축방향 오른쪽 방향으로 오목한 오목부(81b)가 형성되고, 이 오목부(81b)에 대하여 밸브 하우징(10)의 축방향 우단부가 감삽(嵌揷)·고정되어 있다.

고정 철심(82)은, 철이나 규소강 등의 자성 재료인 강체로 형성되고, 축방향으로 연장되고 구동 로드(83)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍(82c)이 형성되는 원통부(82b)와, 원통부(82b)의 축방향 좌단부의 외주면으로부터 외경 방향으로 연장되는 환상(環狀)의 플랜지부(82d)를 구비하고, 원통부(82b)의 축방향 좌단의 지름 방향 중심으로부터 축방향 오른쪽 방향으로 오목한 오목부(82e)가 형성되어 있다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(10)은, 축방향 좌단부에 칸막이 조정 부재(11)가 압입됨으로써 바닥이 있는 대략 원통 형상을 이루고 있다. 밸브 하우징(10)의 내부에는, 주부 밸브체(51), 감압 밸브 부재(52)가 축방향으로 왕복동이 자유롭게 배치되고, 밸브 하우징(10)의 내주면의 일부에는, 주부 밸브체(51)의 외주면이 슬라이딩 접촉 가능한 소경의 가이드면(10b)이 형성되어 있다. 또한, 칸막이 조정 부재(11)는, 밸브 하우징(10)의 축방향에 있어서의 설치 위치를 조정함으로써, 감압체(60)의 부세력을 조정할 수 있게 되어 있다.

또한, 밸브 하우징(10)의 내부에는, 주부 밸브체(51)의 축방향 좌단(51a)측이 배치되는 주밸브실(20)과, 주부 밸브체(51)의 배압측, 즉 축방향 우측에 형성되는 부밸브실(30)과, 주밸브실(20)을 기준으로 하여 부밸브실(30)과는 반대측의 위치에 형성되는 감압실(40)이 형성되어 있다. 또한, 부밸브실(30)은, 주부 밸브체(51)의 배압측의 외주면과, 고정 철심(82)의 개구 단면, 즉 축방향 좌단면 및 오목부(82e)와, 밸브 하우징(10)의 가이드면(10b)보다도 축방향 우측인 내주면에 의해 획성되어 있다.

또한, 밸브 하우징(10)에는, 주밸브실(20)과 용량 가변형 압축기(M)의 토출실(2)을 연통하는 토출 포트로서의 Pd 포트(12)와, 부밸브실(30)과 용량 가변형 압축기(M)의 흡입실(3)을 연통하는 흡입 포트로서의 Ps 포트(13)와, 감압실(40)과 용량 가변형 압축기(M)의 제어실(4)을 연통하는 제어 포트로서의 Pc 포트(14)가 형성되어 있다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 주부 밸브체(51)는, 대략 원통 형상으로 구성되어 있고, 축방향 좌단부에는, 대략 원통 형상 또한 측면시(側面視) 대략 포대(砲臺) 형상의 감압 밸브 부재(52)가 접속 고정되고, 축방향 우단부에는, 구동 로드(83)가 접속 고정되어 있고, 이들은 일체로 축방향으로 이동하게 되어 있다. 또한, 주부 밸브체(51) 및 감압 밸브 부재(52)의 내부에는, 중공 구멍이 접속됨으로써 축방향에 걸쳐 관통하는 중간 연통로(55)가 형성되어 있다. 또한, 중간 연통로(55)는, 주부 밸브체(51)의 축방향 우단부에 있어서 지름 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(51c)을 통하여 부밸브실(30)과 연통하고 있다.

또한, 감압 밸브 부재(52)에는, 감압실(40)과 중간 연통로(55)를 연통하는 보조 연통로(56)가 형성되어 있다. 또한, 보조 연통로(56)는, 감압실(40)과 중간 연통로(55)의 압력을 평형 조정시키기 위한 고정 오리피스로서 기능하고 있다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 감압체(60)는, 코일 스프링(62)이 내장되는 벨로우즈 코어(61)와, 벨로우즈 코어(61)의 축방향 우단부, 즉 신축 방향의 자유단에 형성되는 어댑터(70)로 주로 구성되고, 벨로우즈 코어(61)의 축방향 좌단은, 칸막이 조정 부재(11)에 고정되어 있다.

또한, 감압체(60)는, 감압실(40) 내에 배치되어 있고, 코일 스프링(62)과 벨로우즈 코어(61)에 의해 어댑터(70)를 축방향 오른쪽 방향으로 이동시키는 부세력에 의해 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)을 감압 밸브 부재(52)의 감압 밸브 시트(52a)에 착좌시키게 되어 있다. 또한, 어댑터(70)는, 주위의 유체압에 따라 어댑터(70)를 축방향 왼쪽 방향으로 이동시키는 힘이 부여되게 되어 있다. 또한, 감압체(60)는, 중간 연통로(55) 내에 있어서의 흡입 압력(Ps)이 높은 경우나, 감압실(40)의 압력이 높은 경우에는 주위의 유체압에 의해 수축하고, 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)을 감압 밸브 부재(52)의 감압 밸브 시트(52a)로부터 이간시키도록 작동함으로써, 감압 밸브(53)를 개방시킨다(도 3 참조).

도 3~도 6에 나타나는 바와 같이, 어댑터(70)는, 원통부(70b)와, 원통부(70b)의 축방향 좌단부에 형성되는 바닥부(70c)에 의해 바닥이 있는 대략 원통 형상으로 구성되고, 어댑터(70)의 내부에는, 축방향 오른쪽 방향으로 개구하는 수용부(70d)가 형성되어 있다. 또한, 어댑터(70)에는, 원통부(70b)의 축방향 좌단부에 있어서 지름 방향으로 관통하는 복수의 압력 도입로로서의 압력 도입 구멍(70e)과, 원통부(70b)의 축방향 우단부, 즉 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)에 있어서 지름 방향으로 연장되는 복수의 차압 연통로로서의 슬릿(70f)이 마련되어 있다.

차압 밸브체(91)는, 원통부(91b)와, 원통부(91b)의 축방향 좌단부에 형성되는 바닥부(91c)에 의해 바닥이 있는 대략 원통 형상으로 구성되고, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 내감(內嵌)되어 있다. 또한, 차압 밸브체(91)의 원통부(91b)의 외주면과 어댑터(70)의 원통부(70b)의 내주면 사이는, 지름 방향으로 근소하게 이간함으로써 미소한 극간이 형성되어 있고, 차압 밸브체(91)는 축방향으로 스무드하게 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 어댑터(70)의 수용부(70d)는, 차압 밸브체(91)에 의해 축방향 우측에 있어서 중간 연통로(55)와 연속하는 공간(S1)과, 축방향 좌측에 있어서 압력 도입 구멍(70e)을 통하여 감압실(40)과 연통하는 압력 도입 공간으로서의 공간(S2)으로 구분되어 있다. 또한, 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)에는, 축방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(91d)이 마련되어 있고, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 형성되는 공간(S1, S2)은, 관통 구멍(91d)에 의해 연통되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 관통 구멍(91d)의 지름을 크게 도시하고 있지만, 관통 구멍(91d)은 공간(S1, S2) 사이에 있어서 유체의 유동이 가능한 정도의 크기로 형성되어 있으면 좋다.

또한, 차압 밸브체(91)는, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 있어서, 공간(S1)측에 개재하는 제1 부세 수단으로서의 코일 스프링(92)에 의해, 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향, 즉 축방향 왼쪽 방향으로 부세됨과 동시에, 공간(S2)측에 개재하는 제2 부세 수단으로서의 코일 스프링(93)에 의해, 차압 밸브의 밸브 닫힘 방향, 즉 축방향 오른쪽 방향으로 부세되어 있다. 또한, 코일 스프링(92, 93)은, 소위 압축 용수철이며, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 있어서, 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)를 사이에 끼워 축방향으로 대향 배치됨으로써, 코일 스프링(92, 93)은 서로 압축에 의한 부세력을 항상 작용시키고 있는 상태로 되어 있다.

코일 스프링(92)은, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 있어서, 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)에 마련되는 환상 오목부(91e)에 감삽된 상태에서 축방향 좌단을 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)의 축방향 우단면에 맞닿게 함과 동시에, 축방향 우단을 감압 밸브 부재(52)의 축방향 좌단면에 맞닿게 한 상태로 고정되어 있다. 또한, 코일 스프링(93)은, 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 마련되는 오목부(70g)에 내감된 상태에서 축방향 좌단을 어댑터(70)의 바닥부(70c)의 축방향 우단면에 맞닿게 함과 동시에, 축방향 우단을 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)의 축방향 좌단면에 맞닿게 한 상태로 고정되어 있다.

또한, 차압 밸브체(91)에는, 바닥부(91c)의 축방향 좌단면의 지름 방향 중심으로부터 공간(S2)측, 즉 축방향 왼쪽 방향측으로 돌출되는 돌기부(91f)가 마련되어 있다. 돌기부(91f)는, 코일 스프링(93)의 탄성 변형 영역 내에 있어서 축방향 좌단을 어댑터(70)의 바닥부(70c)의 축방향 우단면에 맞닿음 가능하게 되어 있다(도 3 및 도 4 참조). 또한, 차압 밸브체(91)는, 축방향 좌측의 돌기부(91f)가 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 맞닿은 상태에 있어서, 축방향 우단(91a)이 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)에 마련되는 슬릿(70f)보다도 축방향 좌측으로 들어가도록 구성되어 있다.

이어서, 차압 밸브(90)의 개폐 기구에 대해서 설명한다. 차압 밸브체(91)에 대하여 축방향 양측으로부터 작용하는 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)이 균형된 상태(Pc=Ps)에서는, 어댑터(70)의 수용부(70d) 내에 배치되는 차압 밸브체(91)에 있어서, 공간(S1)측으로부터 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향, 즉 축방향 왼쪽 방향으로 작용하는 압력과, 공간(S2)측으로부터 차압 밸브(90)의 밸브 닫힘 방향, 즉 축방향 오른쪽 방향으로 작용하는 압력의 수압 면적은 대략 동일하게 구성되어 있기 때문에, 차압 밸브체(91)에 대하여 축방향 양측으로부터 작용하는 압력이 균형하고, 차압 밸브체(91)는 코일 스프링(92, 93)의 부세력에 의해 축방향 왼쪽 방향으로 이동하여, 차압 밸브체(91)의 축방향 우단(91a)이 차압 밸브 시트(52b)로부터 이간함으로써, 차압 밸브(90)는 개방된다(도 4 참조). 또한, 차압 밸브체(91)에 있어서, 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 중간 연통로(55)로서의 공간(S1)측으로부터 압력이 작용하는 수압면, 즉 차압 밸브체(91)의 축방향 우단(91a) 및 바닥부(91c)의 축방향 우단면과, 밸브 닫힘 방향으로 공간(S2)측으로부터 압력이 작용하는 수압면, 즉 돌기부(91f) 및 바닥부(91c)의 축방향 좌단면은, 축방향으로 대향하고 있다.

한편, 제어실(4)에 연통하는 감압실(40)의 제어 압력(Pc)보다도 흡입실(3)에 연통하는 부밸브실(30)의 흡입 압력(Ps)이 낮은 상태(Pc>Ps)에서는, 차압 밸브체(91)에 중간 연통로(55)로서의 공간(S1)측으로부터 작용하는 압력은, 압력 도입 구멍(70e)을 통하여 감압실(40)로부터 제어 압력(Pc)이 도입되는 공간(S2)측으로부터 작용하는 압력보다 작아져, 즉 축방향으로 차압이 발생하여, 차압 밸브체(91)에 축방향 오른쪽 방향으로 이동시키는 힘(도 5에 있어서 흰색 화살표로 도시)이 작용하고, 차압 밸브체(91)는 코일 스프링(92)의 부세력에 저항하여 축방향 오른쪽 방향으로 이동하여, 차압 밸브(90)는 폐색된다(도 5 참조).

이어서, 용량 제어 밸브(V)의 비통전 상태가 계속된 상태의 양태에 대해서 설명한다. 도 3에 나타나는 바와 같이, 용량 제어 밸브(V)는, 비통전 상태에 있어서, 가동 철심(84)이 솔레노이드(80)를 구성하는 코일 스프링(85)의 부세력이나 코일 스프링(62)과 벨로우즈 코어(61)의 부세력에 의해 축방향 오른쪽 방향으로 압압(押壓)됨으로써, 구동 로드(83), 주부 밸브체(51), 감압 밸브 부재(52)가 축방향 오른쪽 방향으로 이동하고, 주부 밸브체(51)의 축방향 우측의 단부(段部)(51b)가 고정 철심(82)의 부밸브 시트(82a)에 착좌하여 부밸브(54)가 폐색된다. 이때, 주부 밸브체(51)의 축방향 좌단(51a)이 밸브 하우징(10)의 내주면에 형성된 주밸브 시트(10a)로부터 이간하여, 주밸브(50)가 개방되어 있다.

이와 같이, 용량 제어 밸브(V)의 비통전 상태에 있어서, 용량 가변형 압축기(M)의 토출실(2) 내의 유체는, 주밸브(50)가 개방됨으로써, 토출실(2)로부터 용량 제어 밸브(V)를 경유하여 제어실(4)로 유입되어 간다. 이것은, 토출 압력(Pd)이 제어 압력(Pc)보다 높은 압력이기 때문이다.

제어 압력(Pc)은, 용량 제어 밸브(V)를 경유하여 제어실(4)로 토출 압력(Pd)이 유입됨으로써 비통전 상태 전의 제어 압력(Pc)보다도 높고, 또한 흡입 압력(Ps)보다도 높은 압력으로 되어 있고, 관계식으로 나타내면 Pd≥Pc>Ps로 되어 있다. 그 때문에, 제어실(4) 내의 유체는, 전술한 제어실(4)과 흡입실(3)을 직접 연통하는 연통로 및 고정 오리피스를 경유하여 흡입실(3)로 유입되어 간다. 이들 유체의 유입은, 토출 압력(Pd)과 흡입 압력(Ps)과 제어 압력(Pc)이 평형할 때까지 행해진다. 그 때문에, 용량 제어 밸브(V)가 비통전 상태에서 장시간 방치되면, 토출 압력(Pd)과 흡입 압력(Ps)과 제어 압력(Pc)이 평형하여 균압(Pd=Pc=Ps)이 되고, 흡입 압력(Ps)과 제어 압력(Pc)은, 연속 구동시에 있어서의 압력보다도 훨씬 높은 상태가 된다. 이때, 제어실(4) 내의 유체의 일부에서 액화가 일어나는 경우가 있다. 또한, 제어실(4)의 제어 압력(Pc)과 흡입실(3)의 흡입 압력(Ps)의 압력이 평형하여 균압이 됨으로써, 용량 제어 밸브(V)에 있어서, 어댑터(70)의 수용부(70d) 내에 배치되는 차압 밸브체(91)에 대하여 축방향 양측, 즉 공간(S1, S2)측으로부터 작용하는 압력이 균형하기 때문에, 차압 밸브체(91)는 코일 스프링(92, 93)의 부세력에 의해 축방향 왼쪽 방향으로 이동하여, 차압 밸브(90)가 개방된다(도 3 참조). 또한, 감압체(60)는, 연속 구동시보다도 훨씬 높은 상태에 있는 감압실(40)의 압력에 의해 수축하기 때문에, 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)이 감압 밸브 부재(52)의 감압 밸브 시트(52a)로부터 이간하여, 감압 밸브(53)가 개방된다(도 3 참조). 또한, 차압 밸브(90)가 개방되고, 돌기부(91f)가 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 맞닿은 상태에서는, 코일 스프링(92, 93)의 부세력을 돌기부(91f)를 통하여 어댑터(70)에 전달하고, 감압체(60)를 수축시키는 힘으로서 작용시킬 수 있기 때문에, 감압 밸브(53)의 개방이 보조되어 있다.

이어서, 용량 가변형 압축기(M)의 기동시에 있어서, 용량 제어 밸브(V)를 경유하여 제어실(4) 내로부터 액화한 유체가 배출될 때까지의 양태에 대해서 설명한다.

용량 제어 밸브(V)는, 도 3에 나타나는 비통전 상태, 즉 주밸브(50)가 개방된 상태로부터 솔레노이드(80)의 코일(86)에 통전됨으로써 여자되어 자력을 발생시키고, 주부 밸브체(51)가 축방향 왼쪽 방향으로 이동함으로써, 주부 밸브체(51)의 축방향 좌단(51a)이 밸브 하우징(10)의 내주면에 형성된 주밸브 시트(10a)에 착좌하여, 주밸브(50)가 폐색된다. 이때, 주부 밸브체(51)의 축방향 우측의 단부(51b)가 고정 철심(82)의 부밸브 시트(82a)로부터 이간하여, 부밸브(54)가 개방된다(도 2 참조).

또한, 용량 가변형 압축기(M)의 기동시에 있어서는, 피스톤(7)의 스트로크에 의해 흡입실(3)의 흡입 압력(Ps)이 근소하게 저하되기 때문에, 제어실(4)의 제어 압력(Pc)과 흡입실(3)의 흡입 압력(Ps)의 압력차에 의해, 용량 제어 밸브(V)에 있어서, Pc 포트(14)가 마련되는 감압실(40) 내로부터 감압 밸브(53) 및 차압 밸브(90)를 통하여 중간 연통로(55)를 지나고, 부밸브(54)를 통하여 Ps 포트(13)(도 2 참조)를 향하는 유체의 흐름이 발생한다.

이에 의하면, 본 실시예의 용량 제어 밸브(V)는, 용량 가변형 압축기(M)의 기동시에는, 차압 밸브(90)를 개방하여 Pc 포트(14)로부터 Ps 포트(13)를 연통시킴으로써, 제어실(4)의 액화된 냉매를 배출할 수 있기 때문에, 차압 밸브(90)를 통하여 액화된 유체를 단시간에 배출하여 기동시의 응답성을 높일 수 있다. 또한, 제어실(4)의 액화된 냉매가 배출되는 것에 수반하여 감압실(40) 내의 압력이 저하됨으로써, 감압체(60)가 신장하여 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)이 감압 밸브 부재(52)의 감압 밸브 시트(52a)에 착좌하여, 감압 밸브(53)가 폐색된다(도 4 참조).

이어서, 용량 가변형 압축기(M)의 연속 구동시에 있어서의 용량 제어 밸브(V)의 통상 제어의 양태에 대해서 설명한다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 용량 제어 밸브(V)는, 최대 용량의 상태에 있어서는, 솔레노이드(80)의 코일(86)에 통전됨으로써 여자되어 자력을 발생시키고, 주부 밸브체(51)가 축방향 왼쪽 방향으로 이동함으로써, 주부 밸브체(51)의 축방향 좌단(51a)이 밸브 하우징(10)의 내주면에 형성된 주밸브 시트(10a)에 착좌하여, 주밸브(50)가 폐색된다. 이때, 주부 밸브체(51)의 축방향 우측의 단부(51b)가 고정 철심(82)의 개구 단면에 형성되는 부밸브 시트(82a)로부터 이간하여, 부밸브(54)가 개방되어 있다. 또한, 최대 용량의 상태에 있어서는, 제어 압력(Pc) 및 흡입 압력(Ps)이 균형한 상태(Pc=Ps)에서 유지되는 점에서, 차압 밸브체(91)는 코일 스프링(92, 93)의 부세력에 의해 축방향 왼쪽 방향으로 이동한 상태로 보지되고, 차압 밸브체(91)의 축방향 우단(91a)이 차압 밸브 시트(52b)로부터 이간함으로써, 차압 밸브(90)가 개방된다.

이에 의하면, 본 실시예의 용량 제어 밸브(V)는, 감압실(40)의 압력, 즉 제어 압력(Pc)이 낮아 감압 밸브(53)가 열리지 않을 정도의 경우라도, 차압 밸브(90)를 개방하여 어댑터(70)의 축방향 우단(70a)에 마련되는 슬릿(70f)을 통하여 Pc 포트(14)로부터 Ps 포트(13)를 연통시킴으로써, 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)을 균압(동압(同壓))으로 유지할 수 있다. 그 때문에, 제어실(4)의 실린더(4a) 내에 있어서의 피스톤(7)의 스트로크를 안정시키고, 최대 용량의 상태를 유지하여 운전 효율을 높일 수 있다. 여기에서, 차압 밸브(90)와 감압 밸브(53)는, 모두 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 차압에 의해 개방되지만, 차압 밸브(90)는 감압 밸브(53)보다도 작은 차압으로 동작하도록 설정되어 있다.

또한, 어댑터(70)의 수용부(70d)에는, 수용부(70d) 내, 즉 공간(S1, S2) 사이의 차압이 작아졌을 때에, 차압 밸브체(91)를 코일 스프링(92, 93)의 부세력에 의해 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 이동시킬 수 있음과 동시에, 감압 밸브(53)가 밸브 닫힘하고 있는 동안은 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 작용하는 코일 스프링(92)의 부세력을 코일 스프링(93)을 통하여 어댑터(70)에 전달하여, 감압체(60)를 수축시키는 힘(도 3 및 도 4에 있어서 실선 화살표로 도시)으로서 작용시킬 수 있다. 또한, 도 6에 나타나는 바와 같이, 차압 밸브체(91)가 차압 밸브 시트(52b)로부터 이간하고, 또한 돌기부(91f)가 어댑터(70)의 바닥부(70c)로부터 이간한 상태에 있어서도, 코일 스프링(92)의 부세력을 코일 스프링(93)을 통하여 어댑터(70)에 전달하여, 감압체(60)를 수축시키는 힘(도 6에 있어서 실선 화살표로 도시)으로서 작용시킬 수 있기 때문에, 용량 제어 밸브(V)의 차압에 대한 응답성을 높일 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)에 항상 작용하고 있는 코일 스프링(92, 93)의 부세력에 의해, 수용부(70d) 내의 차압에 따라 밸런스시키면서 차압 밸브체(91)를 밸브 열림 방향으로 이동시켜 감으로써, 차압 밸브(90)를 비례적으로 개폐 제어할 수 있기 때문에, 용량 제어 밸브(V)에 의해 제어 압력(Pc)을 연속적으로 변화시킬 수 있어, 통상 제어시에 있어서의 제어 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)에는, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 형성되는 공간(S1, S2)을 연통하는 관통 구멍(91d)이 마련됨으로써, 공간(S1, S2) 사이에서 관통 구멍(91d)을 통하여 유체를 유통시킬 수 있기 때문에, 수용부(70d) 내에 있어서 차압 밸브체(91)를 차압 밸브(90)의 개폐 방향으로 이동시키기 쉬워진다. 또한, 압력 도입 구멍(70e)을 통하여 감압실(40)로부터 제어 압력(Pc)이 도입되는 공간(S2)에, 관통 구멍(91d)을 통하여 중간 연통로(55)로서의 공간(S1)으로부터 흡입 압력(Ps)을 작용시킴으로써, 수용부(70d) 내, 즉 공간(S1, S2) 사이의 차압이 작아져, 수용부(70d) 내에 있어서 차압 밸브체(91)를 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 이동시키기 쉽게 할 수 있기 때문에, 용량 제어 밸브(V)의 차압에 대한 응답성을 보다 높일 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)에는, 코일 스프링(93)의 탄성 변형 영역 내에 있어서 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 맞닿는 돌기부(91f)가 마련됨으로써, 코일 스프링(93)의 변형(예를 들면 수축)이 탄성 변형 영역 내로 억제되어, 코일 스프링(93)에 과대한 부하가 걸리는 일이 없어지기 때문에, 파손 등을 방지할 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)는, 차압 밸브(90)가 개방하여 돌기부(91f)가 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 맞닿는 코일 스프링(93)의 탄성 변형 영역 내에 있어서 슬릿(70f)보다도 축방향 좌측, 즉 공간(S2)측에 위치하고 있기 때문에, 차압 밸브체(91)는 코일 스프링(93)의 탄성 변형 영역 내에 있어서 이동하는 것이 되고, 그 이동이 원활하다. 또한, 수용부(70d) 내에 있어서의 차압 밸브체(91)의 이동 영역을 크게 확보할 수 있기 때문에, 차압 밸브체(91)의 돌기부(91f)가 어댑터(70)의 바닥부(70c)에 맞닿기까지의 동안, 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 작용하는 코일 스프링(92)의 부세력을 코일 스프링(93)을 통하여 어댑터(70)에 길게 전달할 수 있다. 또한, 코일 스프링(92, 93)은, 차압 밸브체(91)와 함께 어댑터(70)의 수용부(70d) 내에 배치되기 때문에, 차압 밸브(90)를 갖는 용량 제어 밸브(V)를 콤팩트하게 구성할 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)는, 어댑터(70)의 수용부(70d)에 내감되고, 코일 스프링(92, 93)에 의해 축방향 양측으로부터 보지된 상태에서, 차압 밸브체(91)의 원통부(91b)의 외주면이 어댑터(70)의 원통부(70b)의 내주면으로 가이드됨으로써, 차압 밸브(90)의 개폐 동작을 원활하게 행할 수 있기 때문에, 차압 밸브(90)의 구조를 단순화할 수 있다.

또한, 차압 밸브체(91)에 있어서, 차압 밸브(90)의 밸브 열림 방향으로 중간 연통로(55)로서의 공간(S1)측으로부터 압력이 작용하는 수압면과, 밸브 닫힘 방향으로 공간(S2)측으로부터 압력이 작용하는 수압면이 축방향으로 대향하여 배치되어 있기 때문에, 차압 밸브체(91)가 기울기 어렵고, 차압 밸브체(91)의 축방향으로의 이동이 원활하여, 코일 스프링(92, 93)의 배치가 안정된다.

또한, 관통 구멍(91d)이 차압 밸브체(91)의 바닥부(91c)에 마련되는 예에 대해서 설명했지만, 원통부(91b)에 마련되어도 좋다. 또한, 차압 밸브체(91)의 변형예로서, 도 7에 나타나는 바와 같이, 차압 밸브체(191)의 바닥부(191c)는 중실(中實)의 대략 원판 형상을 이루고 있고, 또한 원통부(191b)는 중실의 원통 형상을 이루고 있고, 차압 밸브체(191)의 바닥부(191c)나 원통부(191b)에 관통 구멍이 마련되어 있지 않아도 좋다.

실시예 2

다음으로, 실시예 2에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예에 나타나는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 중복하는 설명을 생략한다.

실시예 2에 있어서의 용량 제어 밸브(V)에 대해서 설명한다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 차압 밸브체(291)는, 바닥부(291c)의 어댑터(270)측이 대략 평면 형상으로 형성되어 있고, 바닥부(291c)에는 어댑터(270)측으로 연장되는 돌기부가 마련되어 있지 않다. 한편, 어댑터(270)의 바닥부(270c)에는 차압 밸브체(291)측으로 연장되는 돌기부(271)가 형성되어 있다. 이에 따라, 차압 밸브체(291)의 구조를 단순하게 할 수 있고, 차압 밸브체(291)의 이동을 원활하게 할 수 있다.

실시예 3

다음으로, 실시예 3에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예에 나타나는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 중복하는 설명을 생략한다.

실시예 3에 있어서의 용량 제어 밸브(V)에 대해서 설명한다. 도 9에 나타나는 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 차압 밸브체(391)는, 바닥부(391c)의 외경측에 어댑터(370)측으로 연장되는 원통 형상의 돌기부(391f)가 형성되어 있다. 돌기부(391f)에는 지름 방향으로 관통하는 관통 구멍(391g)이 형성되어 있다. 이에 따라, 돌기부(391f)가 원통 형상이기 때문에, 돌기부(391f)의 선단부가 어댑터(370)의 바닥부(370c)에 맞닿았을 때에, 차압 밸브체(391)는 안정적으로 지지된다. 또한, 돌기부(391f)에는, 관통 구멍(391g) 대신에, 선단부에 절결이 형성되어 있어도 좋다.

실시예 4

다음으로, 실시예 4에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예에 나타나는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 중복하는 설명을 생략한다.

실시예 4에 있어서의 용량 제어 밸브(V)에 대해서 설명한다. 도 10에 나타나는 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 차압 밸브체(491)는, 공간(S1)에 마련되는 코일 스프링(92)과 축방향으로 대향 배치되는 제2 부세 수단으로서의 벨로우즈 코어(493)에 의해 공간(S2)측으로부터 부세되도록 되어 있다. 또한, 차압 밸브체(491)에는, 벨로우즈 코어(493)의 내경측에 관통 구멍(491d)이 형성되어 있음과 동시에, 벨로우즈 코어(493)의 외경측에 관통 구멍(494)이 형성되어 있다. 이에 따라, 공간(S2)측에 있어서의 벨로우즈 코어(493)의 내부에는 관통 구멍(491d)을 통하여 중간 연통로(55)로서의 공간(S1)으로부터 흡입 압력(Ps)을 도입할 수 있고, 차압 밸브체(91)에 대하여 공간(S2)측으로부터 차압 밸브(90)의 밸브 닫힘 방향, 즉 축방향 오른쪽 방향으로 작용하는 제어 압력(Pc)의 수압면을 작게 할 수 있기 때문에, 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)이 균압에 가까워져 가는 조기 단계에서 차압 밸브(90)를 개방시키기 쉽게 할 수 있어, 용량 제어 밸브(V)의 차압에 대한 응답성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명했지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 용량 가변형 압축기(M)의 제어실(4)과 흡입실(3)을 직접 연통하는 연통로 및 고정 오리피스는 마련하지 않아도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 부밸브는 마련하지 않아도 좋고, 주밸브를 구성하는 밸브체의 축방향 우단은, 축방향의 하중을 받는 지지 부재로서 기능하면 좋고, 밀폐 기능을 반드시 필요로 하지는 않는다.

또한, 차압 밸브 및 Pc 포트는, 제2 밸브실 내에 마련되어도 좋다.

또한, 부밸브실(30)은 솔레노이드(80)와 축방향 반대측에 마련됨과 동시에 감압실(40)은 솔레노이드(80)측에 마련되어 있어도 좋다.

또한, 코일 스프링(92, 93)은, 압축 용수철에 한정하지 않고, 인장 용수철이라도 좋고, 코일 형상 이외라도 좋다.

또한, 감압체(60)는, 내부에 코일 스프링을 사용하지 않는 것이라도 좋다.

1; 케이싱
2; 토출실
3; 흡입실
4; 제어실
10; 밸브 하우징
10a; 주밸브 시트
11; 칸막이 조정 부재
12; Pd 포트(토출 포트)
13; Ps 포트(흡입 포트)
14; Pc 포트(제어 포트)
20; 주밸브실
30; 부밸브실
40; 감압실
50; 주밸브
51; 주부 밸브체(밸브체)
52; 감압 밸브 부재
52a; 감압 밸브 시트
52b; 차압 밸브 시트
53; 감압 밸브
54; 부밸브
55; 중간 연통로
56; 보조 연통로
60; 감압체
61; 벨로우즈 코어
62; 코일 스프링
70; 어댑터
70b; 원통부
70c; 바닥부
70d; 수용부
70e; 압력 도입 구멍(압력 도입로)
70f; 슬릿(차압 연통로)
70g; 오목부
80; 솔레노이드
82; 고정 철심
82a; 부밸브 시트
90; 차압 밸브
91; 차압 밸브체
91b; 원통부
91c; 바닥부
91d; 관통 구멍
91e; 환상 오목부
91f; 돌기부
92; 코일 스프링(제1 부세 수단)
93; 코일 스프링(제2 부세 수단)
191; 차압 밸브체
191b; 원통부
191c; 바닥부
270; 어댑터
270c; 바닥부
271; 돌기부
291; 차압 밸브체
291c; 바닥부
370; 어댑터
370c; 바닥부
391; 차압 밸브체
391c; 바닥부
391f; 돌기부
391g; 관통 구멍
491; 차압 밸브체
491d; 관통 구멍
493; 벨로우즈 코어(제2 부세 수단)
494; 관통 구멍
S1; 공간
S2; 공간(압력 도입 공간)
Pc; 제어 압력
Pd; 토출 압력
Ps; 흡입 압력
V; 용량 제어 밸브

Claims (6)

1. 토출 포트, 흡입 포트 및 제어 포트가 형성된 밸브 하우징과,
   주밸브 시트와 접리(接離)하는 주밸브를 구성하고 솔레노이드의 구동력에 의해 상기 토출 포트와 상기 제어 포트의 연통을 개폐하는 밸브체와,
   상기 제어 포트가 형성된 감압실(感壓室)의 압력에 의해 개폐되는 감압(感壓) 밸브와,
   상기 밸브체로부터 상기 감압실로 연장되고 감압체(感壓體)와 함께 상기 감압 밸브를 구성하는 감압 밸브 부재와,
   상기 감압 밸브의 어댑터의 내경측에 마련되고, 차압 밸브 시트와 압력에 의해 이동하는 차압 밸브체에 의해 구성되는 차압 밸브를 구비하고,
   상기 밸브체와 상기 감압 밸브 부재에 중간 연통로가 형성되어 있고, 상기 감압 밸브의 개폐에 의해 상기 제어 포트와 상기 흡입 포트를 상기 중간 연통로에 의해 연통시키는 것이 가능한 용량 제어 밸브로서,
   상기 어댑터에는, 상기 차압 밸브체가 수용되는 수용부와, 상기 제어 포트와 상기 수용부를 연통하는 압력 도입로와, 상기 차압 밸브의 개방시에 상기 제어 포트와 상기 흡입 포트를 연통하는 차압 연통로가 형성되고,
   상기 수용부에는, 상기 차압 밸브체를 사이에 끼우고 상기 차압 밸브의 개폐 방향 양측에 제1 부세(付勢) 수단과 제2 부세 수단이 개재하고 있는 용량 제어 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   적합하게는, 상기 수용부에 있어서, 상기 제1 부세 수단과 상기 제2 부세 수단은 서로 압축에 의한 부세력을 항상 작용시키고 있는 용량 제어 밸브.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   적합하게는, 상기 차압 밸브체와 상기 수용부에 의해, 상기 압력 도입로를 통해 상기 감압실과 연통하는 압력 도입 공간이 형성되고,
   상기 차압 밸브체에는, 상기 중간 연통로와 상기 압력 도입 공간을 연통하는 관통 구멍이 마련되어 있는 용량 제어 밸브.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   적합하게는, 상기 차압 밸브체에는, 상기 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 상기 어댑터에 맞닿는 돌기부가 마련되어 있는 용량 제어 밸브.
   
5. 제4항에 있어서,
   적합하게는, 상기 차압 밸브체는, 상기 돌기부가 상기 어댑터에 맞닿는 상기 제2 부세 수단의 탄성 변형 영역 내에 있어서 상기 차압 연통로보다도 상기 압력 도입 공간측에 위치하고 있는 용량 제어 밸브.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   적합하게는, 상기 제1 부세 수단과 상기 제2 부세 수단은, 상기 차압 밸브체를 사이에 끼워 대향하고 있는 용량 제어 밸브.
   

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