KR20230035661A - 밸브 - Google Patents

Abstract

제어성이 높은 밸브를 제공한다. 유입 포트(40b) 및 유출 포트(11)가 형성된 밸브 하우징(10)과, 구동원(80)에 의해 구동되는 밸브체(51)와, 밸브체(51)를 구동원(80)에 의한 구동 방향과 반대 방향으로 부세(付勢)하는 스프링(85)과, 관통 유로(40b)의 가장자리에 형성된 밸브 시트(40a)와 밸브체(51)에 의해 구성되는 포핏 밸브(50)를 구비하고, 밸브체(51)의 이동에 의해 유량을 제어하는 밸브(V1)로서, 포핏 밸브(50)의 하류측의 유로(C1)에는, 하류측으로 갈수록 유로 단면적이 감소 경향이 되는 감소 영역이 마련되어 있다.

Description

밸브

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

자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 용량 가변형 압축기는, 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축, 회전축에 대하여 경사 각도를 변화시킬 수 있도록 연결된 사판, 사판에 연결된 압축용 피스톤 등을 구비하고 있다. 용량 가변형 압축기는, 사판의 경사 각도를 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크량을 변화시켜 유체의 토출량을 제어하는 것이다. 이 사판의 경사 각도는, 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브를 사용하여, 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 있도록 되어 있다.

용량 가변형 압축기의 연속 구동시에 있어서, 용량 제어 밸브는, 제어 컴퓨터에 의해 통전 제어되어, 솔레노이드에서 발생하는 전자력에 의해 밸브체를 축방향으로 이동시켜, 토출 압력(Pd)의 토출 유체가 통과하는 토출 포트와 제어 압력(Pc)의 제어 유체가 통과하는 제어 포트 사이에 마련되는 밸브를 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, 회전축에 대한 사판의 경사 각도를 연속적으로 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크량을 변화시켜 토출실에 대한 유체의 토출량을 제어하여, 공조 시스템이 목표의 냉각 능력이 되도록 조정하고 있다.

또한, 용량 제어 밸브에는, 제어 포트와 흡입 포트 사이에 마련되는 포핏 밸브를 개폐하여 제어 포트로부터 흡입 포트로 흐르는 유체의 유량을 제어하는 것도 있다(특허문헌 1 참조). 이러한 용량 제어 밸브는, 제어 압력(Pc)과 당해 제어 압력(Pc)보다 압력이 낮은 흡입 압력(Ps)의 압력차를 이용하여 용량 가변형 압축기의 제어실의 제어 압력(Pc)을 제어하고 있다. 또한, 용량 가변형 압축기의 제어실은, 오리피스를 통하여 용량 가변형 압축기의 토출실과 연통되어 있어, 고압의 토출 압력(Pd)이 오리피스를 통하여 제어실로 상시 공급됨으로써 제어 압력(Pc)이 조정된다.

일본 공개특허공보 제2015-075054호(8페이지~10페이지, 도 2)

특허문헌 1의 용량 제어 밸브는, 포핏 밸브의 개폐에 의해 유체의 유량을 제어하는 대상으로서, 토출 압력(Pd)보다 압력이 낮은 제어 압력(Pc)과 흡입 압력(Ps)의 압력차를 이용하는 것인 점에서, 포핏 밸브를 통과하는 유체의 유량을 적게 할 수 있지만, 제어 압력(Pc)의 조정을 위해 오리피스를 통하여 상시 공급되는 토출 압력(Pd)의 영향을 받아, 솔레노이드에 미리 설정된 전류를 입력해도 밸브체의 스트로크에 편차가 발생하여, 밸브의 개도(開度)가 목표값으로부터 어긋나버리는 경우가 있었다. 발명자의 연구로부터, 포핏 밸브를, 음속에 가까운 유속의 냉매를 통과시킴으로써 밸브체의 스트로크에 영향을 주고, 이것을 이용함으로써 상기 편차를 억제할 수 있는 것이 판명되었다.

본 발명은, 이러한 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 제어성이 높은 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 밸브는,

유입 포트 및 유출 포트가 형성된 밸브 하우징과,

구동원에 의해 구동되는 밸브체와,

상기 밸브체를 상기 구동원에 의한 구동 방향과 반대 방향으로 부세(付勢)하는 스프링과,

관통 유로의 가장자리에 형성된 밸브 시트와 상기 밸브체에 의해 구성되는 포핏 밸브를 구비하고, 상기 밸브체의 이동에 의해 유량을 제어하는 밸브로서,

상기 포핏 밸브의 하류측의 유로에는, 하류측으로 갈수록 유로 단면적이 감소 경향이 되는 감소 영역이 마련되어 있다.

이에 의하면, 포핏 밸브를 통과하는 유체가 초음속 흐름일 때, 포핏 밸브의 하류측의 유로에 있어서의 감소 영역을 통과한 유체는, 유속이 저하되어, 포핏 밸브의 하류압이 상승한다. 이에 따라, 밸브체에는 폐변(閉弁) 방향의 힘이 작용하여, 폐변 특성이 향상되어, 작은 전류값으로 포핏 밸브를 폐색할 수 있다. 또한, 포핏 밸브를 통과하는 유체가 아음속 흐름일 때, 포핏 밸브의 하류측의 유로에서 감소 영역을 통과한 유체는, 유속이 상승하여, 하류압이 저하된다. 이에 따라, 밸브체에는 개변(開弁) 방향의 힘이 작용하여, 밸브체에 작용하는 배압에 의한 힘에 대한 상류측의 유체의 압력의 영향을 억제할 수 있어, 솔레노이드에 입력되는 전류값에 대한 밸브체의 스트로크의 편차가 억제된다. 이에 따라, 포핏 밸브의 개도를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.

상기 감소 영역은, 상기 밸브체의 스트로크에 관계없이 최소 유로 단면적이 일정해도 좋다.

이에 의하면, 감소 영역을 통과한 후의 밸브실 내에 있어서의 유체의 압력을 항상 안정시킬 수 있다.

상기 감소 영역은, 유로 단면적이 연속적으로 감소해도 좋다.

이에 의하면, 포핏 밸브의 하류측의 유로에서 감소 영역을 통과하는 유체의 흐름을 안정시켜 막힘을 없앨 수 있다.

상기 포핏 밸브는, 단면 경사 형상의 상기 밸브 시트와, 단면 곡면 형상의 상기 밸브체에 의해 구성되어 있어도 좋다.

이에 의하면, 밸브체의 폐변 위치 혹은 스로틀 위치에 있어서 포핏 밸브를 통과하는 유체의 흐름을 접선 방향을 향하여 안정시킬 수 있다.

상기 경사 형상은, 직선 형상이라도 좋다.

이에 의하면, 밸브체의 폐변 위치 혹은 스로틀 위치에 있어서 포핏 밸브를 통과하는 유체의 흐름을 접선 방향을 향하여 보다 안정시킬 수 있다.

상기 밸브 시트를 구성하는 경사면은, 상기 감소 영역을 구성하는 경사면과 연속하고 있어도 좋다.

이에 의하면, 감소 영역의 상류측에 있어서의 유로 단면적을 크게 형성하기 쉽다.

상기 밸브 시트를 구성하는 경사면은, 상기 밸브 하우징과 별체의 밸브 시트 부재에 형성되고, 상기 감소 영역을 구성하는 경사면은, 상기 밸브 하우징에 형성되어 있어도 좋다.

이에 의하면, 유로 단면적의 설정을 행하기 쉬워, 감소 영역을 용이하게 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 용량 제어 밸브의 비통전 상태에 있어서 CS 밸브가 개방된 모습을 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 용량 제어 밸브의 밸브 하우징에 밸브 시트 부재가 압입되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 3은 실시예 1의 용량 제어 밸브의 통전 상태(통상 제어시)에 있어서, CS 밸브의 하류측의 유로에 있어서의 감소 영역을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4의 (a)는 유로 단면적이 감소 경향으로 되어 있는 실시예 1의 용량 제어 밸브의 초음속 흐름에 있어서의 폐변 특성을 모식적으로 나타내는 도면이고, (b)는 유로 단면적이 일정하게 되어 있는 비교예의 폐변 특성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5의 (a)는 유로 단면적이 감소 경향으로 되어 있는 실시예 1의 용량 제어 밸브의 아음속 흐름에 있어서의 폐변 특성을 모식적으로 나타내는 도면이고, (b)는 유로 단면적이 일정하게 되어 있는 비교예의 폐변 특성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 2의 용량 제어 밸브의 비통전 상태에 있어서 CS 밸브가 개방된 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 실시예 2의 용량 제어 밸브의 밸브 하우징에 밸브 시트 부재가 압입되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은 실시예 2의 용량 제어 밸브의 통전 상태(통상 제어시)에 있어서 CS 밸브의 하류측의 유로에 있어서의 감소 영역을 나타내는 확대 단면도이다.

본 발명에 따른 밸브를 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 실시예는 용량 제어 밸브를 예로 하여 설명하지만, 그 외의 용도에도 적용 가능하다.

실시 예 1

실시예 1에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 이하, 도 1의 정면측으로부터 보아 좌우측을 용량 제어 밸브의 좌우측으로 하여 설명한다. 상세하게는, 밸브 하우징(10)이 배치되는 지면(紙面) 좌측을 용량 제어 밸브의 좌측, 솔레노이드(80)가 배치되는 지면 우측을 용량 제어 밸브의 우측으로 하여 설명한다.

본 발명의 용량 제어 밸브는, 자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 도시하지 않는 용량 가변형 압축기에 조입되어, 냉매인 작동 유체(이하, 단순히「유체」라고 표기함.)의 압력을 가변 제어함으로써, 용량 가변형 압축기의 토출량을 제어하여 공조 시스템을 목표의 냉각 능력이 되도록 조정하고 있다.

우선, 용량 가변형 압축기에 대해서 설명한다. 용량 가변형 압축기는, 토출실과, 흡입실과, 제어실과, 복수의 실린더를 구비하는 케이싱을 갖고 있다. 또한, 용량 가변형 압축기에는, 토출실과 제어실을 직접 연통하는 연통로가 마련되어 있고, 이 연통로에는 토출실과 제어실의 압력을 평형 조정시키기 위한 고정 오리피스(9)가 마련되어 있다(도 1 참조).

또한, 용량 가변형 압축기는, 회전축과, 사판과, 복수의 피스톤을 구비하고 있다. 회전축은, 케이싱의 외부에 설치되는 도시하지 않는 엔진에 의해 회전 구동된다. 사판은, 제어실 내에 있어서 회전축에 대하여 힌지 기구에 의해 경사 가능하게 연결되어 있다. 복수의 피스톤은, 사판에 연결되고 각각의 실린더 내에 있어서 왕복동이 자유롭게 감합(嵌合)되어 있다. 전자력에 의해 개폐 구동되는 용량 제어 밸브(V1)를 사용하여, 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 사판의 경사 각도를 연속적으로 변화시킴으로써, 피스톤의 스트로크량을 변화시켜 유체의 토출량을 제어하고 있다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 용량 가변형 압축기에 조입되는 본 실시예 1의 용량 제어 밸브(V1)는, 구동원으로서의 솔레노이드(80)를 구성하는 코일(86)에 통전하는 전류를 조정하여, 용량 제어 밸브(V1)에 있어서의 포핏 밸브로서의 CS 밸브(50)의 개폐 제어를 행하고 있다. 이에 따라, 제어실로부터 흡입실로 유출되는 유체를 제어함으로써 제어실 내의 제어 압력(Pc)을 가변 제어하고 있다. 또한, 토출실의 토출 압력(Pd)의 토출 유체가 고정 오리피스(9)를 통하여 제어실로 상시 공급되어, 용량 제어 밸브(V1)에 있어서의 CS 밸브(50)를 폐색시킴으로써 제어실 내의 제어 압력(Pc)을 상승시킬 수 있도록 되어 있다.

본 실시예 1의 용량 제어 밸브(V1)에 있어서, CS 밸브(50)는, 밸브체로서의 CS 밸브체(51)와, 밸브 시트로서의 CS 밸브 시트(40a)에 의해 구성되어 있다. CS 밸브 시트(40a)는, 밸브 하우징(10)의 오목부(10a)에 압입 고정되는 통 형상의 밸브 시트 부재(40)에 형성되어 있다. CS 밸브(50)는, CS 밸브체(51)의 축방향 좌단에 형성되는 맞닿음부(51a)가 CS 밸브 시트(40a)와 축방향으로 접리함으로써, 개폐되도록 되어 있다.

이어서, 용량 제어 밸브(V1)의 구조에 대해서 설명한다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 용량 제어 밸브(V1)는, 밸브 하우징(10) 및 밸브 시트 부재(40)와, CS 밸브체(51)와, 솔레노이드(80)로 주로 구성되어 있다. 밸브 하우징(10) 및 밸브 시트 부재(40)는, 금속 재료에 의해 형성되어 있다. CS 밸브체(51)는, 밸브 하우징(10) 내에 축방향으로 왕복동이 자유롭게 배치되어 있다. 솔레노이드(80)는, 밸브 하우징(10)에 접속되어 CS 밸브체(51)에 구동력을 미치고 있다.

도 1에 나타나는 바와 같이, CS 밸브체(51)는, 금속 재료 또는 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, CS 밸브체(51)는, 대경부(大徑部; 51b)와, 소경부(小徑部; 51c)로 구성되어 있다. 대경부(51b)는, 단면이 일정한 주상체이다. 소경부(51c)는, 대경부(51b)의 축방향 우단의 내경측으로부터 축방향 오른쪽으로 연출(延出)하고 있다. 또한, CS 밸브체(51)는, 솔레노이드(80)의 코일(86)에 대하여 관통 배치되는 로드를 겸하고 있다.

CS 밸브체(51)의 축방향 좌측의 단면, 즉, 대경부(51b)의 축방향 좌측의 단면에는, CS 밸브 시트(40a)를 향하여 팽출하는 단면 곡면 형상의 맞닿음부(51a)가 형성되어 있다. 상세하게는, 맞닿음부(51a)의 곡면 형상은, 일정한 곡률 반경을 갖는 구면의 일부에 의해 형성되어 있다. 또한, 맞닿음부(51a)는, CS 밸브 시트(40a)에 착좌 가능한 곡면 형상이면, 일정한 곡률 반경을 갖는 구면(球面)의 일부에 의해 형성되어 있지 않아도 좋다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 솔레노이드(80)는, 케이싱(81)과, 센터 포스트(82)와, CS 밸브체(51)와, 가동 철심(84)과, 코일 스프링(85)과, 여자용의 코일(86)로 주로 구성되어 있다. 케이싱(81)은, 축방향 왼쪽으로 개방하는 개구부(81a)를 갖고 있다. 센터 포스트(82)는, 케이싱(81)의 개구부(81a)에 대하여 축방향 왼쪽으로부터 삽입되어 케이싱(81)의 내경측과 밸브 하우징(10)의 내경측 사이에 배치되고, 대략 원통 형상을 이루고 있다. CS 밸브체(51)는, 센터 포스트(82)에 삽통(揷通)되고 축방향으로 왕복동이 자유롭고, 또한 그 축방향 좌단부가 밸브 하우징(10) 내에 배치되어 있다. 가동 철심(84)은, CS 밸브체(51)의 축방향 우단부가 감삽(嵌揷)·고정되어 있다. 코일 스프링(85)은, 센터 포스트(82)와 가동 철심(84) 사이에 마련되어 가동 철심(84)을 CS 밸브(50)의 개변 방향인 축방향 오른쪽으로 부세하고 있다. 코일(86)은, 센터 포스트(82)의 외측에 보빈을 개재하여 감겨 있다.

센터 포스트(82)는, 원통부(82b)와, 환상(環狀)의 플랜지부(82d)를 구비하고 있다. 원통부(82b)는, 철이나 규소강 등의 자성 재료인 강체로 형성되고, 축방향으로 연장되고 CS 밸브체(51)가 삽통되는 삽통 구멍(82c)이 형성되어 있다. 플랜지부(82d)는, 원통부(82b)의 축방향 좌단부의 외주면으로부터 외경 방향으로 연장되어 있다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(10)에는, 유출 포트로서의 Ps 포트(11)가 형성되어 있다. Ps 포트(11)는, 지름 방향으로 관통하고 용량 가변형 압축기의 흡입실과 연통하고 있다. 또한, 밸브 하우징(10)의 축방향 좌측에는, 오목부(10a)가 형성되어 있다. 오목부(10a)에는, 통 형상의 밸브 시트 부재(40)가 축방향 왼쪽으로부터 압입되어 있다. 또한, 밸브 하우징(10)에는, 유입 포트로서의 Pc 포트가 형성되어 있다. Pc 포트는, 오목부(10a)에 밸브 시트 부재(40)가 압입 고정됨으로써, 밸브 시트 부재(40)를 축방향으로 관통하는 관통 구멍(40b)에 의해 용량 가변형 압축기의 제어실과 연통시키고 있다.

밸브 하우징(10)의 내부에는, 밸브실(20)이 형성되고, 밸브실(20) 내에는 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)가 축방향으로 왕복동이 자유롭게 배치된다. 또한, Ps 포트(11)는, 밸브 하우징(10)의 외주면으로부터 내경 방향으로 연장되어 밸브실(20)과 연통하고 있다.

이와 같이, 밸브 하우징(10)의 내부에는, 밸브 시트 부재(40)의 관통 구멍(40b), 밸브실(20), Ps 포트(11)에 의해, 용량 가변형 압축기의 제어실과 흡입실을 연통하는 유로가 형성되어 있다.

또한, 밸브 하우징(10)의 내주면에는, 가이드 구멍(10c)이 형성되어 있다. 가이드 구멍(10c)은, 밸브실(20)보다 솔레노이드(80)가 장착되는 축방향 우측에 형성되고 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d)(도 3 참조)이 슬라이딩 가능하도록 되어 있다. 또한, 가이드 구멍(10c)의 내주면과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d) 사이는, 지름 방향으로 근소하게 이간함으로써 미소한 극간이 형성되어 있어, CS 밸브체(51)가, 밸브 하우징(10)에 대하여 축방향으로 원활하게 상대 이동 가능하도록 되어 있다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(10)의 오목부(10a)는, 그 내경(R1)이 밸브실(20)의 내경(R2)보다 크게(R1>R2) 형성됨으로써, 오목부(10a)의 바닥면이 밸브 시트 부재(40)의 축방향 우측의 평탄면(40c)과 맞닿음 가능한 수용부(10b)를 구성하고 있다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(10)은, 축방향 우측에 축방향 왼쪽으로 오목한 오목부(10d)가 형성되어 있고, 센터 포스트(82)의 플랜지부(82d)가 축방향 오른쪽으로부터 대략 밀봉 형상으로 감삽·고정된다. 또한 그 축방향 오른쪽으로부터 케이싱(81)이 대략 밀봉 형상으로 감삽·고정됨으로써 일체로 접속되어 있다.

이와 같이, 밸브 하우징(10), 센터 포스트(82), 케이싱(81)이 일체로 접속된 상태에서는, 케이싱(81)의 축방향 좌측에 형성되는 오목부(81b)의 바닥면에 밸브 하우징(10)의 축방향 우측의 단면과 센터 포스트(82)의 플랜지부(82d)의 축방향 우측의 측면이 각각 맞닿는다. 또한, 밸브 하우징(10)의 오목부(10d)의 바닥면과 센터 포스트(82)의 축방향 좌측의 단면은 축방향으로 이간하여 극간이 형성되어 있다.

또한, 밸브 하우징(10)에는, 관통 구멍(21)이 형성되어 있다. 관통 구멍(21)은, 밸브 하우징(10)의 축방향 좌측의 단면과 오목부(10d)의 바닥부 사이에 축방향으로 연장되어 있다. 관통 구멍(21)은, 소경 구멍부(211)와, 대경 구멍부(212)로 구성되어 있다. 소경 구멍부(211)는, 축방향 좌단이 용량 가변형 압축기의 제어실과 연통하고 있다. 대경 구멍부(212)는, 소경 구멍부(211)의 축방향 우단으로부터 연속하여 연장되어 있고 당해 소경 구멍부(211)보다 대경으로 되어 있다. 대경 구멍부(212)의 축방향 우단은, 오목부(10d)의 바닥면과 센터 포스트(82)의 축방향 좌측의 단면 사이에 형성되는 극간으로 개방하고 있다. 또한, 관통 구멍(21)의 소경 구멍부(211) 내와, 밸브 시트 부재(40)의 관통 구멍(40b)에는, 용량 가변형 압축기의 제어실로부터 제어 압력(Pc)의 제어 유체가 공급된다.

관통 구멍(21)의 대경 구멍부(212)에는, 볼 형상의 작동 밸브체(31)와, 축방향 우단이 센터 포스트(82)의 축방향 좌측의 단면에 고정되고, 축방향 좌단이 작동 밸브체(31)에 축방향 오른쪽으로부터 맞닿는 복귀 스프링(32)이 배치되어 있다. 작동 밸브체(31)는 복귀 스프링(32)에 의해 축방향 왼쪽으로 부세되어 있다. 이들 작동 밸브체(31) 및 복귀 스프링(32)은, 관통 구멍(21)에 있어서 용량 가변형 압축기의 제어실과 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 연통을 제어하는 압력 작동 밸브(30)를 구성하고 있다.

설명의 편의상, 도시를 생략하지만, 제어 압력(Pc)이 높은 경우에는, 압력 작동 밸브(30)의 작동 밸브체(31)가 복귀 스프링(32)의 부세력 및 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 유체의 압력에 저항하여 축방향 오른쪽으로 이동하여, 관통 구멍(21)의 소경 구멍부(211)의 축방향 우단과 대경 구멍부(212)의 축방향 좌단의 접속 부분에 형성되는 단면 경사 형상의 밸브 시트(213)로부터 이간함으로써 압력 작동 밸브(30)가 개방된다. 이에 따라, 용량 가변형 압축기의 제어실과 케이싱(81) 내부의 공간(S)이 관통 구멍(21)을 통하여 연통하고, 용량 가변형 압축기의 제어실로부터 관통 구멍(21)을 통하여 케이싱(81) 내부의 공간(S)으로 제어 압력(Pc)의 제어 유체가 공급되어, 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 유체의 압력과 밸브 시트 부재(40)의 관통 구멍(40b) 내의 제어 유체의 압력차가 작아져, CS 밸브체(51)를 축방향 왼쪽, 즉, 폐변 방향으로 스무드하게 동작시킬 수 있어, 용량 가변형 압축기의 고출력시의 제어에 대한 응답성을 높일 수 있다.

또한, 밸브 하우징(10)에 있어서는, 가이드 구멍(10c)의 내주면과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면 사이의 미소한 극간이 스로틀로서 기능함으로써, 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 유체를 Ps 포트(11)로 천천히 ?惠? 수 있어, 장시간 사용하지 않을 때에는 밸브실(20) 내의 유체의 압력과 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 유체의 압력의 압력차가 작은 상태가 유지된다.

여기에서, 밸브 시트 부재(40)에 대해서 설명한다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 밸브 시트 부재(40)는, 밸브 하우징(10)에 사용되는 금속 재료보다 단단한 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트 부재(40)는, CS 밸브체(51)와는 상이한 소재에 의해 형성되어 있다.

또한, 밸브 시트 부재(40)는, 축방향으로 관통하는 관통 구멍(40b)이 형성되고 통 형상을 이루고 있다. 밸브 시트 부재(40)의 축방향 우단부에는, 외경측으로부터 내경측으로, 환상의 평탄면(40c)과 평탄면(40c)에 내경측으로부터 연속되고 축방향 왼쪽을 향하여 점차 축경(縮徑)되는 단면 경사 형상의 CS 밸브 시트(40a)가 형성되어 있다. 즉, CS 밸브 시트(40a)는, 관통 유로로서의 관통 구멍(40b)의 가장자리에 형성되고, 단면 직선 형상의 경사면이 둘레 방향으로 연장되는 테이퍼면에 의해 구성되어 있다.

또한, 밸브 시트 부재(40)의 축방향 우측의 평탄면(40c)을 오목부(10a)의 바닥면에 의해 형성되는 수용부(10b)에 축방향으로 맞닿게 함으로써(도 3 참조), 오목부(10a)에 대한 밸브 시트 부재(40)의 삽입 진도(進度)를 규정할 수 있음과 동시에, 밸브 하우징(10)과 밸브 시트 부재(40) 사이의 시일성을 높일 수 있다. 이때, CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면의 외경단은, 밸브 하우징(10)의 밸브실(20)에 있어서의 내주면(10e)의 축방향 좌단과 연속되도록 배치된다.

이에 따라, 밸브 시트 부재(40)의 CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이에 형성되는 유로(C1)와, CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d) 및 밸브 하우징(10)의 내주면(10e)과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d) 사이에 형성되는 유로(C2)에 의해 Ps 포트(11)의 밸브실(20)측의 개구까지 연장되는 CS 밸브(50)의 하류측의 유로가 형성된다(도 3 참조). 또한, 도 3은, 용량 제어 밸브(V1)의 통상 제어시에 있어서, CS 밸브체(51)를 폐색 위치 근방의 스로틀 위치까지 스트로크시킨 상태를 나타내고 있다.

본 실시예 1에 있어서, 유로(C1)는, CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면에 있어서의 내경단과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이의 유로 단면적(A1)보다 CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)의 외경단 사이의 유로 단면적(A2)이 작아(A1>A2), 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역을 구성하고 있다. 또한, 유로(C2)는, 밸브 하우징(10)의 내주면(10e)과 CS 밸브체(51)의 외주면(51d)이 평행하게 배치됨으로써 유로 단면적(A3)이 일정하게 되어 있다. 또한, 용량 제어 밸브(V1)의 통상 제어시에 있어서, CS 밸브체(51)를 스로틀 위치까지 스트로크시킨 도 3의 상태에서는, 유로(C1)의 하류측의 유로 단면적(A2)과 유로(C2)의 유로 단면적(A3)이 동일하게(A2=A3) 되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 유로(C1)의 하류측의 유로 단면적(A2)보다 유로(C2)에 있어서의 상류측의 유로 단면적(A3)이 작게(A2>A3) 되어 있어도 좋다.

또한, 감소 영역은, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에 있어서 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)의 스트로크 범위 내에 형성된다.

또한, 유로(C1)의 유로 단면적은, 하류측으로 갈수록 연속적으로 감소하고 있다.

이어서, CS 밸브(50)의 하류측의 유로(C1, C2)를 통과하는 유체의 유속과 압력의 변화에 대해서 설명한다. 또한, 제어 압력(Pc)은, 전술한 압력 작동 밸브(30)의 폐색이 유지되는 범위 내에서 제어되는 것으로 하여 설명한다. 등엔트로피 흐름에 있어서의 면적 변화의 영향에 대해서, 단면적·압력의 관계식을 하기에 나타낸다.

[수학식 1]

p: 압력

γ: 비열비

M: 마하수

A: 면적

이 단면적·압력의 관계식에 기초하여, 밸브 시트 부재(40)의 관통 구멍(40b) 내에 있어서의 제어 압력(Pc)과 Ps 포트(11) 내의 흡입 압력(Ps)의 압력차, 즉, Pc-Ps 차압이 크고 CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 초음속 흐름(M>1)일 때, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에서 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역을 구성하는 유로(C1)를 통과하는 유체는, 유속이 저하되어, 압력이 상승한다. 또한, 유로(C1)의 하류측으로 연속하고 유로 단면적이 일정해지는 유로(C2)를 통과함으로써, 유속과 압력을 대략 변화시키는 일 없이 안정적으로 흘러, Ps 포트(11) 내로 유입된다(도 3 참조).

한편, Pc-Ps 차압이 작고 CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 아음속 흐름(M<1)일 때, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에서 감소 영역을 구성하는 유로(C1)를 통과하는 유체는, 유속이 상승하고, 압력이 저하된다. 또한, 유로(C1)의 하류측으로 연속하고 유로 단면적이 일정해지는 유로(C2)를 통과함으로써, 유속과 압력을 대략 변화시키는 일 없이 안정적으로 흘러, Ps 포트(11) 내로 유입된다(도 3 참조).

또한, CS 밸브(50)의 하류압, 즉, 밸브실(20) 내의 유체의 압력은, 용량 가변형 압축기의 제어실 내의 제어 압력(Pc)을 조정하기 위해 고정 오리피스(9)(도 1 참조)를 통하여 상시 공급되는 토출 압력(Pd)의 영향을 받기 쉬운 점에서, Ps 포트(11) 내와 비교하여 압력이 저하되기 어렵게 되어 있다.

본 실시예 1에 있어서는, 전술한 바와 같이 유체가 초음속 흐름으로 감소 영역을 통과함으로써, 토출 압력(Pd)의 영향에 더하여, CS 밸브(50)의 하류압을 상승시킬 수 있기 때문에, 밸브실(20) 내의 유체의 압력과의 압력차에 기초하여 변화하는 케이싱(81) 내부의 공간(S)(도 1 참조)의 유체의 압력, 즉, CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘을 한층 더 크게 할 수 있다. 또한, 유체가 아음속 흐름으로 감소 영역을 통과함으로써, CS 밸브(50)의 하류압을 저하시킬 수 있기 때문에, 밸브실(20) 내의 유체의 압력과의 압력차에 기초하여 변화하는 케이싱(81) 내부의 공간(S)의 유체의 압력, 즉, CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘에 대한 토출 압력(Pd)의 영향을 억제할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시예 1의 용량 제어 밸브(V1)에 있어서, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에는, 하류측으로 갈수록 유로 단면적이 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역으로서의 유로(C1)가 마련되어 있다. CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 초음속 흐름(M>1)일 때, 유로(C1)를 통과하는 유체는, 유속이 저하되어, 압력이 상승하고, CS 밸브체(51)에는 폐변 방향의 힘이 작용한다. 또한, 토출 압력(Pd)에 영향을 받는 CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘을 한층 더 크게 할 수 있다. 도 4(a)에 나타나는 바와 같이, CS 밸브(50)의 폐변 특성이 향상하여, 작은 전류값으로 CS 밸브(50)를 폐색할 수 있다. 또한, 도 4(b)에 있어서의 유로 단면적(dA=일정)이 일정한 유로의 특성을 나타내는 참고도에 있어서는, 토출 압력(Pd)이 높을 때에는 폐변할 수 없는, 바꿔 말하면 폐변에는 큰 전류를 필요로 한다.

또한, CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 아음속 흐름(M<1)일 때, 유로(C1)를 통과하는 유체는, 유속이 상승하여, 압력이 저하되고, CS 밸브체(51)에는 개변 방향의 힘이 작용한다. 이에 따라, 도 5(a)에 나타나는 바와 같이, CS 밸브(50)의 하류압에 대한 CS 밸브(50)의 상류측의 유체의 압력, 본 실시예에서는 토출 압력(Pd)의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 도 5(b)에 있어서의 유로 단면적(dA=일정)이 일정한 유로의 특성을 나타내는 참고도에 있어서는, 구동 전류의 편차가 커져 있다. 이와 같이, CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘에 대한 토출 압력(Pd)의 영향을 억제할 수 있어, 솔레노이드(80)에 입력되는 전류값에 대한 CS 밸브체(51)의 스트로크의 편차가 억제되어, CS 밸브(50)의 개도를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.

이와 같이, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역인 유로(C1)를 마련하고, CS 밸브(50)를 통과하는 유체의 유속에 따라 CS 밸브(50)의 하류압을 적절히 제어함으로써, CS 밸브(50)의 제어성을 높일 수 있다.

또한, 감소 영역으로서의 유로(C1)는, 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 연속적으로 감소함으로써, 유체의 흐름을 안정시켜 막힘을 없앨 수 있다. 또한, 유로(C1)를 통과하는 유체의 유속이나 압력을 가속적으로 변화시킬 수 있다.

또한, CS 밸브(50)는, 단면 경사 형상의 CS 밸브 시트(40a)와, 단면 곡면 형상의 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)에 의해 구성되어 있고, CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이에 감소 영역으로서의 유로(C1)가 형성되기 때문에, CS 밸브체(51)의 폐변 위치 혹은 스로틀 위치에 있어서 CS 밸브(50)를 통과하는 유체의 흐름을 접선 방향(도 3의 실선 화살표 참조)을 향하여 안정시킬 수 있다.

또한, CS 밸브 시트(40a)는, 단면 직선 형상의 경사면이 둘레 방향으로 연장되는 테이퍼면에 의해 구성되어 있어, CS 밸브체(51)의 폐변 위치 혹은 스로틀 위치에 있어서 CS 밸브(50)를 통과하는 유체의 흐름, 상세하게는 유로(C1)에 있어서의 유체의 흐름을 접선 방향을 향하여 안정시킴과 동시에, 경사면을 따라 유체의 흐름을 가이드할 수 있기 때문에, 유체의 흐름을 하류측에 연속하는 유로(C2)까지 안정시킬 수 있다.

또한, CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면은, CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)의 법선을 따른 하류에 존재하면 좋고, 이에 따라, 감소 영역을 통과한 유체가 직선적으로 진행되게 되기 때문에, 음속에 가까운 유체의 유속을 방해하기 어렵다.

또한, 유로(C2)에 있어서는, Ps 포트(11)의 밸브실(20)측의 개구까지 유로 단면적이 일정하게 되어 있어, 통과하는 유체의 유속과 압력을 대략 변화시키는 일 없이 유체의 흐름을 안정시킬 수 있기 때문에, 밸브실(20) 내의 유체의 압력이 안정되기 쉽다.

또한, 유로(C1)는, 포핏 밸브로서의 CS 밸브(50)에 있어서의 CS 밸브 시트(40a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)를 이용하여 감소 영역을 형성할 수 있기 때문에, 용량 제어 밸브(V1)의 구조를 간소화할 수 있다.

또한, CS 밸브 시트(40a)는, 밸브 하우징(10)과 별체의 밸브 시트 부재(40)에 형성되어 있기 때문에, 감소 영역을 형성하기 위한 테이퍼면의 가공 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 본 실시예 1에 있어서는, 유로(C1)의 하류측에 연속하는 유로(C2)는, 밸브 하우징(10)의 내주면(10e)과 CS 밸브체(51)의 외주면(51d)이 평행하게 배치됨으로써 유로 단면적이 일정해지는 양태(樣態)에 대해서 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 유로(C2)에 있어서도 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역을 연속적으로 구성하도록 밸브 하우징(10)의 내주면(10e)이나 CS 밸브체(51)의 외주면(51d)의 형상을 변경해도 좋다.

실시 예 2

실시예 2에 따른 용량 제어 밸브에 대해, 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1과 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.

도 6에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 2의 용량 제어 밸브(V2)에 있어서, 밸브 하우징(110)에는, 지름 방향으로 관통하고 용량 가변형 압축기의 흡입실과 연통하는 유출 포트로서의 Ps 포트(111)가 형성되어 있다.

또한, 밸브 하우징(110)의 축방향 좌측에는, 오목부(110a)가 형성되어 있다. 오목부(110a)는, 통 형상의 밸브 시트 부재(140)가 축방향 왼쪽으로부터 압입되게 되어 있다. 또한, 밸브 하우징(110)에는, 오목부(110a)에 밸브 시트 부재(140)가 압입 고정됨으로써, 밸브 시트 부재(140)를 축방향으로 관통하는 관통 구멍(140b)에 의해 용량 가변형 압축기의 제어실과 연통하는 유입 포트로서의 Pc 포트가 형성된다.

밸브 하우징(110)의 내부에는, 밸브실(120)이 형성되고, 밸브실(120) 내에는 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)가 축방향으로 왕복동이 자유롭게 배치된다. 또한, Ps 포트(111)는, 밸브 하우징(110)의 외주면으로부터 내경 방향으로 연장되고 밸브실(120)과 연통하고 있다. 또한, 밸브실(120)에는, Ps 포트(111)의 밸브실(120)측의 개구의 축방향 좌단에 연속되고 축방향 왼쪽을 향하여 점차 확경되는 테이퍼면(110e)이 형성되어 있다(도 7 참조).

도 7에 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(110)의 오목부(110a)는, 그 내경(R11)이 밸브실(120)을 구성하는 테이퍼면(110e)의 축방향 좌단에 있어서의 내경(R12)보다 크게(R11>R12) 형성됨으로써, 오목부(110a)의 바닥면이 밸브 시트 부재(140)의 축방향 우측의 평탄면(140c)과 맞닿음 가능한 수용부(110b)를 구성하고 있다.

도 7에 나타나는 바와 같이, 밸브 시트 부재(140)는, 축방향으로 관통하는 관통 구멍(140b)이 형성되고 통 형상을 이루고 있다. 밸브 시트 부재(140)의 축방향 우단부에는, 외경측으로부터 내경측으로, 환상의 평탄면(140c)과 평탄면(140c)에 내경측으로부터 연속되고 축방향 왼쪽을 향하여 점차 축경되는 단면 경사 형상의 밸브 시트로서의 CS 밸브 시트(140a)가 형성되어 있다. 즉, CS 밸브 시트(140a)는, 관통 유로로서의 관통 구멍(140b)의 가장자리에 형성되고, 단면 직선 형상의 경사면이 둘레 방향으로 연장되는 테이퍼면에 의해 구성되어 있다.

또한, 밸브 시트 부재(140)의 축방향 우측의 평탄면(140c)을 오목부(110a)의 바닥면에 의해 형성되는 수용부(110b)에 축방향으로 맞닿게 함으로써(도 8 참조), 오목부(110a)에 대한 밸브 시트 부재(140)의 삽입 진도를 규정할 수 있음과 동시에, 밸브 하우징(110)과 밸브 시트 부재(140) 사이의 시일성을 높일 수 있다. 이때, CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면의 외경단은, 밸브 하우징(110)의 밸브실(120)에 있어서의 테이퍼면(110e)의 축방향 좌단과 연속되도록 배치된다.

이에 따라, 밸브 시트 부재(140)의 CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이에 형성되는 유로(C101)와, 밸브 시트 부재(140)의 CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d) 및 밸브 하우징(110)의 테이퍼면(110e)과 CS 밸브체(51)의 대경부(51b)의 외주면(51d) 사이에 형성되는 유로(C102)에 의해 Ps 포트(111)의 밸브실(120)측의 개구까지 연장되는 CS 밸브(50)의 하류측의 유로가 형성된다(도 8 참조). 또한, 도 8은, 용량 제어 밸브(V2)의 통상 제어시에 있어서, CS 밸브체(51)를 폐색 위치 근방의 스로틀 위치까지 스트로크시킨 상태를 나타내고 있다.

본 실시예 2에 있어서, 유로(C101)는, CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면에 있어서의 내경단과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이의 유로 단면적(A101)과 CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a)의 외경단 사이의 유로 단면적(A102)이 대략 동일(A101=A102)하며, 유로 단면적이 대략 일정하게 되어 있다. 또한, 유로(C102)는, 밸브 하우징(110)의 테이퍼면(110e)과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이에 있어서의 상류측의 유로 단면적(A103)보다 하류측의 유로 단면적(A104)이 작아(A103>A104), 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역을 구성하고 있다.

또한, 유로(C102)의 유로 단면적은, 하류측으로 갈수록 연속적으로 감소하고 있고, 감소 영역에 있어서 CS 밸브체(51)의 스트로크에 관계없이 유로 단면적(A104), 즉, 최소 유로 단면적이 일정하게 되어 있다.

이에 의하면, 본 실시예 2의 용량 제어 밸브(V2)에 있어서, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에는, 하류측으로 갈수록 유로 단면적이 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역으로서의 유로(C102)가 마련되어 있다. CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 초음속 흐름(M>1)일 때, 유로(C102)를 통과하는 유체는, 유속이 저하되어, 압력이 상승하고, CS 밸브체(51)에는 폐변 방향의 힘이 작용한다. 또한, 토출 압력(Pd)에 영향을 받는 CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘을 한층 더 크게 할 수 있다. 이에 따라, CS 밸브(50)의 폐변 특성이 향상되어, 작은 전류값으로 CS 밸브(50)를 폐색할 수 있다.

또한, CS 밸브(50)를 통과하는 유체가 아음속 흐름(M<1)일 때, 유로(C102)를 통과하는 유체는, 유속이 상승하여, 압력이 저하되고, CS 밸브체(51)에는 개변 방향의 힘이 작용한다. 이에 따라, CS 밸브(50)의 하류압에 대한 토출 압력(Pd)의 영향을 억제할 수 있다. 이와 같이, CS 밸브체(51)에 작용하는 배압에 의한 힘에 대한 토출 압력(Pd)의 영향을 억제할 수 있어, 솔레노이드(80)에 입력되는 전류값에 대한 CS 밸브체(51)의 스트로크의 편차가 억제되어, CS 밸브(50)의 개도를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.

이와 같이, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에 유로 단면적이 하류측으로 갈수록 감소 경향(dA<0)이 되는 감소 영역인 유로(C102)를 마련하고, CS 밸브(50)를 통과하는 유체의 유속에 따라 CS 밸브(50)의 하류압을 적절히 제어함으로써, CS 밸브(50)의 제어성을 높일 수 있다.

또한, 감소 영역으로서의 유로(C102)는, CS 밸브체(51)의 스트로크에 관계없이 최소 유로 단면적이 일정하기 때문에, 감소 영역을 통과한 후의 밸브실(120) 내에 있어서의 유체의 압력을 항상 안정시킬 수 있다.

또한, 유로(C102)를 구성하는 밸브 하우징(110)의 테이퍼면(110e)은, Ps 포트(111)의 밸브실(120)측의 개구의 축방향 좌단과 연속되도록 직선 형상으로 연장되는 테이퍼면으로서 구성되어 있기 때문에, Ps 포트(111) 내까지 유체의 유속이나 압력을 가속적으로 변화시키면서 유도하기 쉽게 되어 있다. 이에 따라, CS 밸브(50)의 하류측의 유로에 있어서의 유체의 흐름을 안정시켜 막힘을 없앨 수 있어, CS 밸브(50)의 하류압, 즉, 밸브실(120) 내의 유체의 압력을 보다 안정시킬 수 있다.

또한, CS 밸브(50)를 구성하는 CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면과 CS 밸브체(51)의 맞닿음부(51a) 사이에 유로 단면적이 일정한 유로(C101)가 형성되기 때문에, CS 밸브체(51)의 폐변 위치 혹은 스로틀 위치에 있어서 CS 밸브(50)를 통과하는 유체의 유속과 압력을 대략 변화시키는 일 없이, 그 흐름을 접선 방향(도 8의 실선 화살표 참조)을 향하여 안정시킬 수 있다.

또한, CS 밸브 시트(140a)를 구성하는 테이퍼면은, 감소 영역인 유로(C102)를 구성하는 밸브 하우징(110)의 테이퍼면(110e)과 연속하고 있기 때문에, 유로(C101, C102)의 연속 부분, 즉, 감소 영역인 유로(C102)의 상류측에 있어서의 유로 단면적을 크게 형성하기 쉽다.

또한, CS 밸브 시트(140a)는, 밸브 하우징(110)과 별체의 밸브 시트 부재(140)에 형성되고, 감소 영역을 구성하는 테이퍼면(110e)은, 밸브 하우징(110)에 형성되어 있기 때문에, 유로(C101, C102)에 있어서의 유로 단면적의 설정을 행하기 쉬워, 감소 영역을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시예 2에 있어서는, 감소 영역인 유로(C102)의 상류에 형성되는 유로(C101)의 유로 단면적이 일정한 구성에 대해서 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 유로(C101)의 유로 단면적은 하류측으로 갈수록 증가 경향으로 되어 있어도 좋다.

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, 상기 실시예에서는, 밸브 하우징 및 밸브 시트 부재는, 금속 재료에 의해 구성되는 것으로 하여 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 밸브 시트 부재가 밸브 하우징의 유로 내측의 단단함보다 단단한 것이면, 수지 재료 등에 의해 형성되어도 좋다. 또한, 이 경우에도, 밸브 시트 부재는 밸브체와 상이한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, CS 밸브체는, CS 밸브 시트와의 맞닿음부가 단면 곡면 형상으로 형성되어 있지 않아도 좋다.

또한, CS 밸브 시트를 구성하는 테이퍼면은, 직선 형상의 것에 한정하지 않고 원호 형상이라도 좋다.

또한, 감소 영역은, 테이퍼면에 의해 유로 단면적이 연속적으로 감소하는 것에 한정하지 않고, 단(段) 형상의 면에 의해 유로 단면적이 단계적으로 감소하는 감소 경향이 되는 것이라도 좋다.

또한, 상기 실시예의 용량 제어 밸브는, 포핏 밸브로서의 CS 밸브를 예로 들어 설명했지만, 포핏 밸브는, 유입 포트로서의 Pd 포트와 유출 포트로서의 Pc 포트 사이의 유로를 개폐하는 DC 밸브라도 좋다.

9; 고정 오리피스
10; 밸브 하우징
10a; 오목부
10b; 수용부
10c; 가이드 구멍
10d; 오목부
10e; 내주면
11; Ps 포트(유출 포트)
20; 밸브실
21; 관통 구멍
30; 압력 작동 밸브
40; 밸브 시트 부재
40a; CS 밸브 시트(밸브 시트)
40b; 관통 구멍(관통 유로, 유입 포트)
40c; 평탄면
50; CS 밸브(포핏 밸브)
51; CS 밸브체(밸브체)
51a; 맞닿음부
51d; 외주면
80; 솔레노이드(구동원)
110; 밸브 하우징
110e; 테이퍼면
111; Ps 포트(유출 포트)
120; 밸브실
140; 밸브 시트 부재
140a; CS 밸브 시트(밸브 시트)
140b; 관통 구멍(관통 유로, 유입 포트)
140c; 평탄면
C1, C102; 유로(감소 영역, 하류측의 유로)
C2, C101; 유로(하류측의 유로)
S; 공간
V1, V2; 용량 제어 밸브(밸브)

Claims (7)

1. 유입 포트 및 유출 포트가 형성된 밸브 하우징과,
   구동원에 의해 구동되는 밸브체와,
   상기 밸브체를 상기 구동원에 의한 구동 방향과 반대 방향으로 부세(付勢)하는 스프링과,
   관통 유로의 가장자리에 형성된 밸브 시트와 상기 밸브체에 의해 구성되는 포핏 밸브를 구비하고, 상기 밸브체의 이동에 의해 유량을 제어하는 밸브로서,
   상기 포핏 밸브의 하류측의 유로에는, 하류측으로 갈수록 유로 단면적이 감소 경향이 되는 감소 영역이 마련되어 있는 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 감소 영역은, 상기 밸브체의 스트로크에 관계없이 최소 유로 단면적이 일정한 밸브.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 감소 영역은, 유로 단면적이 연속적으로 감소하는 밸브.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포핏 밸브는, 단면 경사 형상의 상기 밸브 시트와, 단면 곡면 형상의 상기 밸브체에 의해 구성되어 있는 밸브.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 경사 형상은, 직선 형상인 밸브.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 밸브 시트를 구성하는 경사면은, 상기 감소 영역을 구성하는 경사면과 연속하고 있는 밸브.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 밸브 시트를 구성하는 경사면은, 상기 밸브 하우징과 별체의 밸브 시트 부재에 형성되고, 상기 감소 영역을 구성하는 경사면은, 상기 밸브 하우징에 형성되어 있는 밸브.

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