KR20120115581A - 밸브 조립체를 포함하는 압축기 - Google Patents

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로이 제이 도엡커
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에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드
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Abstract

압축기 허브 조립체는 허브 부재, 밸브 리테이너 및 밸브 부재를 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 압축기용 환형상 허브 벽을 형성할 수 있고 제1 내측 직경을 가질 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 제1 내측 직경보다 큰 제2 내측 직경을 가질 수 있으며 제1 부분과 제2 부분 사이에 계단형 구역을 형성할 수 있다. 상기 밸브 리테이너는 상기 계단형 구역 반대쪽에 있는 제2 부분의 단부에서 허브 부재에 고정될 수 있고 제3 내측 직경을 한정할 수 있다. 상기 밸브 부재는 계단형 구역에서 밸브 리테이너 사이에 배치될 수 있고 제2 내측 직경보다 작고 제1 내측 직경 및 제3 내측 직경보다 큰 외측 직경을 가질 수 있다.

Description

밸브 조립체를 포함하는 압축기{COMPRESSOR INCLUDING VALVE ASSEMBLY}
본 발명은 압축기에 관한 것이다.
본 섹션은 본 발명과 관련된 배경 정보를 제공하는 것이며, 상기 배경 정보가 반드시 종래 기술은 아니다.
스크롤 압축기는 압축기 배출 조건을 컨트롤하기 위해 다양한 밸브 조립체를 포함하고 있다. 이 밸브 조립체는 복잡한 조립 공정을 초래하는 다수의 부품을 포함할 수 있다. 부가적으로, 몇 가지 압축기는 조립 공정을 더욱 복잡하게 하는 복수의 밸브 조립체를 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 수 있는 밸브 조립체를 포함하는 압축기를 제공하는 것이다.
압축기는 제1 스크롤 부재, 제2 스크롤 부재, 허브 부재 및 밸브 부재를 포함할 수 있다. 상기 제1 스크롤 부재는 제1 나선형 랩을 가지고 있는 제1 단부 플레이트를 포함할 수 있고, 상기 제1 나선형 랩은 제1 단부 플레이트로부터 뻗어 있다. 상기 제1 단부 플레이트는 제1 환형상 벽을 포함할 수 있고, 상기 제1 환형상 벽은 상기 제1 환형상 벽 내에 반경방향으로 배치된 제1 구역과 상기 제1 구역 내에 반경방향으로 배치된 제2 구역을 둘러싸고 있으며 리세스를 형성하고 있다. 상기 제1 단부 플레이트는 또한 상기 리세스를 관통하여 뻗어 있는 제1 바이패스 포트와 배출 포트를 형성하고 있다. 상기 제2 스크롤 부재는 상기 제1 스크롤 부재에 대해 지지될 수 있으며 제2 나선형 랩을 가지고 있는 제2 단부 플레이트를 포함할 수 있고, 상기 제2 나선형 랩은 제2 단부 플레이트로부터 뻗어 있으며 상기 제1 나선형 랩과 맞물리게 결합하여 흡입 포켓, 복수의 중간 포켓 및 배출 포켓을 형성한다. 상기 배출 포트는 상기 배출 포켓과 연통될 수 있고 상기 제1 바이패스 포트는 상기 복수의 중간 포켓 중의 하나와 연통될 수 있다. 상기 허브 부재는 상기 제1 단부 플레이트에 고정될 수 있으며 상기 제2 구역에 의해 형성된 단부면 위에 놓일 수 있다. 상기 허브 부재는 상기 배출 포트와 연통되어 있는 배출 통로를 형성하고 있는 제2 환형상 벽을 포함할 수 있다. 상기 밸브 부재는 제1 단부면과 상기 허브 부재 사이에 배치될 수 있으며, 상기 밸브 부재가 상기 제1 바이패스 포트와 상기 배출 통로 사이의 연통을 차단하는 폐쇄 위치와 상기 제1 바이패스 포트가 상기 배출 통로와 연통되어 있는 개방 위치 사이에서 변위가능하게 될 수 있다.
상기 밸브 부재는 상기 제2 환형상 벽에 의해 한정된 내측 직경 보다 큰 외측 직경을 한정하는 환형상 몸체를 포함할 수 있고, 상기 제2 환형상 벽은 상기 밸브 부재용 밸브 정지부를 형성할 수 있다.
상기 환형상 몸체는 상기 배출 포트와 정렬된 구멍을 형성하고 있을 수 있고 상기 밸브 부재가 개방 위치와 폐쇄 위치에 있을 때 상기 배출 포트와 상기 배출 통로 사이의 연통을 제공할 수 있다.
상기 압축기는 상기 제2 환형상 벽의 반대쪽에 있는 상기 허브 부재의 한 단부에 고정된 밸브 리테이너를 더 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는 상기 밸브 리테이너와 상기 제2 환형상 벽 사이에 계단형 구역을 형성하고 있을 수 있고, 상기 밸브 부재는 상기 밸브 리테이너와 상기 계단형 구역 사이에 축방향으로 유지될 수 있다. 상기 밸브 리테이너는, 상기 밸브 부재의 상기 외측 직경보다 작은 직경을 가진 내측 둘레부를 형성하고 있는 환형상 몸체를 포함할 수 있다.
상기 압축기는 상기 허브 부재 내에 축방향으로 유지되어 있으며 상기 밸브 부재를 폐쇄 위치로 가압하는 가압 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 압축기는 상기 배출 통로 내에서 상기 허브 부재에 고정되어 있으며, 상기 배출 포트로부터 상기 배출 통로로의 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 배출 통로로부터 상기 배출 포트로의 유동을 차단하는 폐쇄 위치 사이에서 변위가능한 배출 밸브를 더 포함할 수 있다. 돌출부가 상기 리세스의 상기 단부면으로부터 축방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있을 수 있고, 상기 제1 바이패스 포트는 상기 돌출부를 관통하여 뻗어 있을 수 있다. 상기 밸브 리테이너는 상기 돌출부로부터 반경방향으로 바깥쪽에 배치될 수 있으며 상기 돌출부의 축방향 크기보다 작은 두께를 가지고 있을 수 있다. 상기 밸브 리테이너는 상기 단부면과 상기 돌출부의 단부 사이에서 축방향으로 배치될 수 있다.
상기 제1 단부 플레이트는 상기 제1 구역과 제2 구역 사이에서 반경방향으로 측벽을 형성하고 있는 계단형 구역을 포함할 수 있다. 상기 측벽은 상기 허브 부재의 외측 둘레부의 나사부와 맞물리는 나사부를 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는, 나사식 맞물림을 제공하기 위해 공구에 의해 회전구동되도록 구성된 상기 제2 환형상 벽의 내측 둘레부에 형성된 공구 결합 구역을 포함할 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 상기 허브 부재는 상기 제2 환형상 벽으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 상기 제1 구역 위에 놓여 있는 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는 상기 플랜지를 관통하여 상기 제1 단부 플레이트속으로 뻗어 있는 파스너에 의해 상기 제1 스크롤 부재에 고정될 수 있다. 상기 압축기는 가압 챔버를 형성하기 위해 상기 제1 환형상 벽 및 제2 환형상 벽과 결합된 시일 조립체를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 구역은 상기 제1 구역을 관통하여 뻗어 있으며 상기 복수의 중간 포켓 중의 하나와 연통되어 있는 가압 통로를 포함할 수 있다.
압축기 허브 조립체는 허브 부재, 밸브 리테이너 및 밸브 부재를 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 압축기용 환형상 허브 벽을 형성하고 있을 수 있으며 제1 내측 직경을 가지고 있을 수 있다. 상기 제2 부분은 제1 내측 직경보다 큰 제2 내측 직경을 가지고 있을 수 있고, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 계단형 구역을 형성하고 있을 수 있다. 상기 밸브 리테이너는 상기 계단형 구역의 반대쪽에 있는 상기 제2 부분의 단부에서 상기 허브 부재에 고정될 수 있으며 제3 내측 직경을 한정할 수 있다. 상기 밸브 부재는 상기 밸브 리테이너와 상기 계단형 구역 사이에 배치될 수 있으며, 제2 내측 직경보다는 작고 제1 내측 직경 및 제3 내측 직경보다는 큰 외측 직경을 가지고 있을 수 있다.
상기 허브 부재의 상기 제1 부분의 외측 직경은 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 외측 계단형 구역을 형성하고 있는 상기 제2 부분의 외측 직경보다 작을 수 있다. 상기 압축기 허브 조립체는 상기 환형상 허브 벽 내에서 상기 허브 부재에 고정되어 있는 배출 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 허브 부재의 상기 제2 부분은 그 외측 둘레부에 나사부를 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 공구에 의해 회전구동되도록 구성된 상기 환형상 허브 벽의 내측 둘레부에 공구 결합 구역을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 허브 부재는, 상기 환형상 허브 벽으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 상기 허브 부재를 상기 압축 부재에 고정시키는 파스너를 수용하는 구멍을 포함하고 있는 플랜지를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 허브 부재 내에 밸브 부재를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 허브 부재는 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 압축기용 환형상 허브 벽을 형성하고 있을 수 있으며 제1 내측 직경을 가지고 있을 수 있다. 상기 제2 부분은 제1 내측 직경보다 큰 제2 내측 직경을 가지고 있을 수 있다. 상기 제1 부분과 제2 부분은 밸브 부재가 제2 부분 내에 배치되어 있는 상태에서 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 계단형 구역을 형성하고 있을 수 있다. 상기 방법은 밸브 부재를 계단형 구역과 밸브 리테이너 사이에 유지시키기 위해서 밸브 리테이너를 허브 부재의 제2 부분의 단부에 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 고정시키는 단계 후에 스크롤 부재의 외측 환형상 벽 내에서 허브 부재를 스크롤 부재에 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 적용가능한 영역은 아래에 기술되어 있는 상세한 설명으로부터 알 수 있게 된다. 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 예시의 목적을 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
본 명세서에 첨부된 도면은 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기의 단면도이고;
도 2는 도 1의 압축기의 부분 단면도이고;
도 3은 도 1의 압축기의 비선회 스크롤 부재의 사시도이고;
도 4는 도 1의 압축기의 허브 조립체 및 밸브 조립체의 부분 단면 사시도이고;
도 5는 본 발명에 따른 대체 형태의 스크롤 조립체의 단면도이고;
도 6은 본 발명에 따른 대체 형태의 스크롤 조립체의 단면도이고;
도 7은 본 발명에 따른 대체 형태의 비선회 스크롤 부재의 사시도이고;
도 8은 본 발명에 따른 대체 형태의 비선회 스크롤 부재의 사시도이고; 그리고
도 9는 본 발명에 따른 대체 형태의 스크롤 조립체의 단면도이다.
아래의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명, 적용예, 또는 사용법을 제한하기 위한 것은 아니다. 여러 도면에 걸쳐서 유사한 참고 번호는 유사거나 상응하는 부분 및 구조를 나타낸다. 본 발명은 밀폐형 기계, 개방 구동 기계(open drive machine) 및 비-밀폐형 기계를 포함하여, 다양한 상이한 유형의 스크롤 압축기 및 로터리 압축기에 포함되기에 적합하다. 예시적인 목적으로, 압축기(10)는 로우 사이드(low-side) 타입의 밀폐형 스크롤 냉매-압축기, 다시 말해서, 도 1에 도시된 종단면도에 나타나 있는 바와 같이, 모터 및 압축기가 밀폐 셸 내에서 흡입 가스에 의해 냉각되는 형태의 것으로 도시되어 있다.
예시된 실시예들은, 본 내용이 상세하게 개시되며, 당해 기술분야의 전문가에게 그 범위가 충분히 전달되도록 제공된다. 본 발명의 실시예의 충분한 이해를 돕기 위해서, 특정의 구성요소, 장치, 그리고 방법의 예와 같은 다수의 특정적인 상세한 내용을 개시한다. 특정적인 상세한 내용이 그대로 실시될 필요는 없으며, 예시된 실시예가 다양한 상이한 형태로 구현될 수 있고 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 않된다는 것은 당해 기술분야의 전문가에게는 자명한 사실이다. 몇 가지 예시된 실시예에서, 잘 알려진 프로세스, 잘 알려진 장치 구조, 그리고 잘 알려진 기술은 상세하게 기술되어 있지 않다.
어느 요소나 층이 다른 요소나 층에 "놓여 있는", "맞물려 있는", "연결되어 있는", 또는 "결합되어 있는" 것으로 언급되어 있는 경우에는, 어느 요소나 층이 다른 요소나 층에 직접 놓여 있거나, 맞물려 있거나, 연결되어 있거나, 결합되어 있을 수 있거나, 또는 사이에 개재하는 요소나 층이 존재할 수 있다. 이와 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소나 층에 "직접 놓여 있는", "직접 맞물려 있는", "직접 연결되어 있는", 또는 "직접 결합되어 있는" 것으로 언급되어 있는 경우에는, 사이에 개재하는 요소나 층이 존재하지 않는다. 어느 요소들 사이의 관계를 기술하기 위해서 사용된 다른 용어는 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예를 들면, "사이에" 대 "직접 사이에", "인접한" 대 "직접 인접한," 등). 본 명세서에서 "및/또는" 이라는 표현은 관련된 열거 항목 중의 어느 하나 또는 관련된 열거 항목의 하나 이상의 조합을 포함한다.
제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 요소, 구성요소, 구역, 층 및/또는 섹션을 기술하기 위해서 본 명세서에 사용되어 있지만, 상기 요소, 구성요소, 구역, 층 및/또는 섹션이 이러한 용어에 의해 제한되는 것은 아니다. 이러한 용어는 단지 하나의 요소, 구성요소, 구역, 층 또는 섹션을 다른 요소, 구성요소, 구역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서 사용된다. 본 명세서에서 "제1", "제2" 와 같은 용어와 다른 숫자와 관련된 용어가 사용되는 경우에는 문맥상으로 명확하게 표현되어 있지 않는 경우에는 차례나 순서를 의미하는 것은 아니다. 따라서, 아래에 기술된 제1 요소, 제1 구성요소, 제1 구역, 제1 층 또는 제1 섹션은 예시된 실시예의 개시내용으로부터 벗어나지 않고서 제2 요소, 제2 구성요소, 제2 구역, 제2 층 또는 제2 섹션이라고 칭할 수 있다.
도 1을 참고하면, 압축기(10)는 하우징(12), 냉매 배출 연결부(14), 흡입 가스 입구 연결부(16), 모터 조립체(18), 베어링 하우징 조립체(20), 압축 기구(22), 리테이닝 조립체(24), 시일 조립체(26), 그리고 밸브 조립체(28)를 포함할 수 있다.
하우징(12)은 모터 조립체(18), 베어링 하우징 조립체(20), 그리고 압축 기구(22)를 수용할 수 있다. 하우징(12)은 흡입 가스 입구(32)를 가지고 있는 세로방향으로 뻗어 있는 셸(30), 배출 가스 출구(36)를 가지고 있는 단부 캡(34), 가로방향으로 뻗어 있는 칸막이(37), 그리고 베이스(38)를 포함할 수 있다. 단부 캡(34)은 셸(30)의 상부 단부에 설치될 수 있다. 베이스(38)는 셸(30)의 하부 단부에 설치될 수 있다. 단부 캡(34)와 칸막이(37)는 일반적으로 배출 챔버(42)를 형성할 수 있다. 칸막이(37)는 압축 기구(22)과 배출 챔버(42) 사이의 연통을 제공하는 구멍(39)을 포함할 수 있다. 배출 챔버(42)는 대체로 압축기(10)용 배출 머플러를 형성할 수 있다. 냉매 배출 연결부(14)는 단부 캡(34)의 배출 가스 출구(36)에서 하우징(12)에 부착될 수 있다. 흡입 가스 입구 연결부(16)는 흡입 가스 입구(32)에서 셸(30)에 부착될 수 있다. 배출 챔버(42)를 포함하고 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 배출 챔버를 가지고 있는 압축기로 제한되는 것은 아니며 직접적인 배출 구성에도 동등하게 적용된다.
모터 조립체(18)는 대체로 모터 고정자(44), 회전자(46), 그리고 구동 샤프트(48)를 포함할 수 있다. 권선부(50)는 고정자(44)를 통과할 수 있다. 모터 고정자(44)는 셸(30)에 압입 끼워맞춤될 수 있다. 구동 샤프트(48)는 회전자(46)에 의해 회전가능하게 구동될 수 있으며 베어링 하우징 조립체(20)에 의해 지지될 수 있다. 구동 샤프트(48)는 압축 기구(22)와 맞물려서 구동시키는 평평한 부분(flat)을 가지고 있는 편심 크랭크 핀(52)을 포함할 수 있다. 회전자(46)는 구동 샤프트(48)에 압입 끼워맞춤될 수 있다. 베어링 하우징 조립체(20)는 셸(30) 내에 설치된 메인 베어링 하우징(54) 및 하부 베어링 하우징(56)을 포함할 수 있다. 메인 베어링 하우징(54)은 압축 기구(22)를 지지하는 환형상의 편평한 스러스트 베어링 표면(58)을 포함할 수 있다.
압축 기구(22)는 모터 조립체(18)에 의해 구동될 수 있으며 대체로 선회 스크롤(60) 및 비선회 스크롤 조립체(62)를 포함할 수 있다. 선회 스크롤(60)은 나선형 베인 또는 랩(66)을 상부 표면에 가지고 있고 환형상의 편평한 스러스트 표면(68)을 하부 표면에 가지고 있는 단부 플레이트(64)를 포함할 수 있다. 스러스트 표면(68)은 메인 베어링 하우징(54)상의 환형상의 편평한 스러스트 베어링 표면(58)과 상호작용할 수 있다. 원통형 허브(70)가 스러스트 표면(68)으로부터 아래쪽으로 돌출될 수 있으며 회전가능하게 배치된 구동 부싱(72)을 가질 수 있다. 구동 부싱(72)을 내측 보어를 포함할 수 있고, 이 내측 보어에는 크랭크 핀(52)이 구동가능하게 배치되어 있다. 크랭크 핀(52)은 반경방향으로 유연한 구동 장치를 제공하기 위해 구동 부싱(72)의 내측 보어의 일부분에 있는 평평한 표면과 구동가능하게 결합될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 비선회 스크롤 조립체(62)는 비선회 스크롤 부재(74) 및 허브 부재(76)를 포함할 수 있다. 비선회 스크롤 부재(74)는 단부 플레이트(78), 나선형 랩(80), 그리고 제1 환형상 벽(82)을 포함할 수 있다. 단부 플레이트(78)의 제1 구역(84)은 제1 환형상 벽(82) 내에 반경방향으로 배치될 수 있고 단부 플레이트(78)의 제2 구역(86)은 제1 구역(84) 내에 반경방향으로 배치될 수 있다. 제2 구역(86)은 제1 구역(84)과 제2 구역(86) 사이에 계단형 구역을 형성하는 리세스를 한정할 수 있다. 주 배출 포트(88)와 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)는 제2 구역(86)에 의해 한정된 리세스 내에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 구역(86)이 주 배출 포트(88)와 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)를 둘러싸는 벽(87)을 포함할 수 있다. 이 벽(87)은 허브 부재(76)와 맞물리는 나사부(96)를 포함할 수 있다. 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)는 제2 구역(86)에 의해 한정된 리세스의 단부면으로부터 뻗어나온 돌출부(91, 93)에 배치될 수 있으며 가변 부피비(VVR) 포트를 형성할 수 있다. 가압 통로(94)가 제1 환형상 벽(82)과 벽(87) 사이에 반경방향으로 배치될 수 있다.
나선형 랩(80)은 선회 스크롤(60)의 랩(66)과 맞물림 결합을 형성하여, 일련의 포켓을 만들 수 있다. 나선형 랩(80)과 선회 스크롤(60)의 랩(66)에 의해 만들어진 포켓은 압축 기구(22)의 압축 싸이클 전체에 걸쳐서 변할 수 있으며, 흡입 포켓, 중간 포켓 및 배출 포켓을 포함할 수 있다.
주 배출 포트(88)는 상기 배출 포켓과 연통될 수 있고, 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)는 상기 중간 포켓 또는 배출 포켓과 연통될 수 있고, 가압 통로(94) 또한 상기 중간 포켓과 연통될 수 있다. 가압 통로(94)는 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)에 대해 반경방향으로 바깥쪽에 배치될 수 있다. 비선회 스크롤 부재(74)는 가압 통로(94)로부터 나오는 압축된 가스에 기초한 제한된 축방향의 변위를 위해 리테이닝 조립체(24)에 의해 메인 베어링 하우징(54)에 대해 회전적으로 고정될 수 있다. 리테이닝 조립체(24)는 대체로 파스너(98) 및 비선회 스크롤 부재(74)를 통하여 뻗어 있는 부싱(100)을 포함할 수 있다. 파스너(98)는 메인 베어링 하우징(54)에 고정될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참고하면, 허브 부재(76)가 주 배출 포트(88) 및 배출 챔버(42)와 연통되어 있는 배출 압력 구역을 형성하는 배출 통로(104)를 한정하는 대체로 환형상 몸체(102)를 포함할 수 있다. 허브 부재(76)는 제1 부분(106) 및 제2 부분(108)을 포함할 수 있다. 제2 부분(108)은 벽(87)의 나사부(96)와 맞물리는 나사부(112)를 포함하는 외측 표면(110)을 가질 수 있다. 밸브 정지부(114)가 배출 포트(88) 내에 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 밸브 정지부(114)가 제1 부분(106)과 제2 부분(108) 사이의 계단형 구역에 의해 형성될 수 있다.
계단형 구역은 제1 부분(106)보다 더 큰 내측 직경을 가지고 있는 제2 부분(108)의 단부에 의해 형성될 수 있다. 부가적으로 외측 계단형 구역은 제1 부분(106)보다 더 큰 외측 직경을 가지고 있는 제2 부분(108)에 의해 형성될 수 있다. 허브 부재(76)의 단부는 압축기(10)를 조립하는 동안 드라이버(도시되어 있지 않음)와 맞물리는 내측 둘레부로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 슬롯(120, 122)을 형성하는 공구 결합 구역을 포함할 수 있다. 허브 부재(76)의 제1 부분(106)은 제1 환형상 벽(82)에 대해 반경방향으로 안쪽에 배치되어 있는 제2 환형상 벽(124)을 형성할 수 있다. 제1 환형상 벽(82) 및 제2 환형상 벽(124) 그리고 단부 플레이트(78)는 비선회 스크롤 조립체(62)의 축방향의 가압을 위해 협력하여 환형상 리세스(126)를 형성할 수 있다.
시일 조립체(26)는 환형상 리세스(126) 내에 배치될 수 있으며, 제1 환형상 벽(82) 및 제2 환형상 벽(124) 그리고 칸막이(37)와 밀봉되게 결합되어 가압 통로(94)와 연통되어 있으며 압축기(10)의 흡입 압역 구역 및 배출 압력 구역으로부터 격리되어 있는 환형상 챔버(128)를 형성할 수 있다.
허브 부재(76) 및 밸브 조립체(28)는 허브 조립체를 형성할 수 있다. 밸브 조립체(28)는 허브 부재(76) 내에 배치될 수 있으며, 리테이너(130), 밸브 부재(132) 및 가압 부재(134)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 밸브 조립체(28)는 허브 부재(76)에 의해 형성된 배출 통로(104) 내에 배치될 수 있다. 리테이너(130)가 허브 부재(76)의 제2 부분(108)의 단부에 설치될 수 있으며, 밸브 부재(132)는 밸브 정지부(114)와 리테이너(130) 사이에 배치되어 축방향으로 유지될 수 있다. 리테이너(130)는 돌출부(91, 93)의 높이보다 작은 축방향 두께를 가질 수 있으며 돌출부(91, 93)로부터 반경방향으로 바깥쪽에 배치될 수 있다. 밸브 부재(132)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 변위가능하게 될 수 있고, 처음에는 가압 부재(134)에 의해 폐쇄 위치로 가압되어 있을 수 있다. 가압 부재(134)는, 예를 들면, 나사선 스프링(helical spring), 초승달형 와셔(crescent washer) 타입 스프링 또는 파형 와셔(wave washer) 타입 스프링을 포함하여 다양한 형태를 취할 수 있다.
밸브 부재(132)는 구멍(138)을 형성하는 환형상 몸체(136)를 포함할 수 있다. 환형상 몸체(136)는 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)와 반경방향으로 정렬될 수 있으며 구멍(138)은 주 배출 포트(88)와 반경방향으로 정렬될 수 있다. 폐쇄 위치에 있을 때, 밸브 부재(132)는, 제1 바이패스 포트(90) 및 제2 바이패스 포트(92)를 허브 부재(76)의 배출 통로(104)와의 연통으로부터 밀봉시키기 위해서 돌출부(91, 93)와 밀봉되게 결합될 수 있다. 도 7에 도시되어 있는 대체 형태의 장치에서는, 비선회 스크롤 부재(474)가 도 3에 도시되어 있는 별개의 돌출부(91, 93) 대신에 밸브 설치 구역을 형성하는 연속적인 환형상 돌출부(491)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시되어 있는 다른 대체 형태의 장치에서는, 비선회 스크롤 부재(574)가 도 3에 도시되어 있는 별개의 돌출부(91, 93)나 도 7에 도시되어 있는 연속적인 환형상 돌출부(491)를 포함하지 않을 수 있다. 대신에, 단부 플레이트(578)의 제2 구역(586)의 베이스 표면(589)이 밸브 설치 구역을 형성할 수 있다.
폐쇄 위치에 있을 때, 주 배출 포트(88)는 밸브 부재(132)에 있는 구멍(138)을 통하여 칸막이(37)에 있는 구멍(39)과 연통될 수 있다. 밸브 부재(132)가 개방 위치에 있을 때, 밸브 부재(132)는 단부 플레이트(78)로부터 축방향으로 어긋나 있을 수 있고, 제1 및 제2 바이패스 포트(90, 92)와 허브 부재(76)의 배출 통로(104) 사이의 연통을 제공하기 위해서 밸브 정지부(114)와 맞닿을 수 있다. 밸브 부재(132)가 개방 위치에 있을 때, 주 배출 포트(88)는 칸막이(37)에 있는 구멍(39)과 연통될 수 있다. 따라서, 밸브 부재(132)가 개방 위치에 있을 때, 주 배출 포트(88)와 제1 및 제2 바이패스 포트(90, 92)는 각각 배출 포트로서 작용을 할 수 있다.
허브 부재(276)와 밸브 조립체(228)를 포함하는 대체 형태의 허브 조립체가 도 5에 도시되어 있다. 허브 부재(276) 및 밸브 조립체(228)는 상기한 허브 부재(76) 및 밸브 조립체(28)와 대체로 유사할 수 있다. 허브 부재(276) 및 밸브 조립체(228)는 상기한 허브 부재(76) 및 밸브 조립체(28) 대신에 압축기(10)에 포함될 수 있다. 그러나, 허브 부재(276)는 부가적으로 제1 부분(206)에 배출 밸브 조립체(229)를 포함할 수 있다. 배출 밸브 조립체(229)는 대체로 압축 가스의 역류나 정지 이후의 압축기(10)의 역회전을 방지할 수 있다.
도 5에 도시되어 있는 장치를 조립하는 동안, 처음에 밸브 부재(232)가 비선회(non-orbiting) 스크롤 부재(174)의 제2 구역(186) 내에 배치될 수 있다. 그 다음에, 가압 부재(234)가 밸브 부재(232)에 인접하여 배치될 수 있다. 최종적으로, 허브 부재(276)가 비선회 스크롤 부재(174)에 부착될 수 있다. 도 5의 장치는 도 4에 도시되어 있는 리테이너(130)와 유사한 밸브 부재(232)용 리테이너를 사용하지 않고 조립을 제공한다.
허브 부재(376) 및 밸브 조립체(328)를 포함하는 다른 허브 조립체가 도 6에 도시되어 있다. 허브 부재(376)는 허브 부재(76, 276)와 대체로 유사할 수 있고, 배출 밸브 조립체(329)는 배출 밸브 조립체(229)와 대체로 유사할 수 있으며 밸브 조립체(328)는 밸브 조립체(28, 228)와 대체로 유사할 수 있다. 허브 부재(376) 및 밸브 조립체(328)는 허브 부재(76) 및 밸브 조립체(28)의 대신에 압축기(10)에 포함될 수 있다. 그러나, 허브 부재(376)는 플랜지(378)를 포함할 수 있으며 상기한 바와 같은 나사식 결합 대신에 볼트와 같은, 파스너(380)에 의해 비선회 스크롤 부재(374)에 고정될 수 있다. 따라서, o-링 시일과 같은, 환형상 시일(382)이 주 배출 포트를 환형상 챔버(428)로부터 격리시키기 위해 허브 부재(376)의 제2 부분(408)의 외측 표면(410)과 주 배출 포트(388)를 둘러싸는 벽(387) 사이에 반경방향으로 배치될 수 있다.
도 6에 도시되어 있는 장치를 조립하는 동안, 처음에 밸브 부재(432)가 비선회 스크롤 부재(374)의 제2 구역(386) 내에 배치될 수 있다. 그 다음에, 가압 부재(434)가 밸브 부재(432)에 인접하여 배치될 수 있다. 최종적으로, 허브 부재(376)가 비선회 스크롤 부재(374)에 부착될 수 있다. 도 6의 장치는 도 4에 도시되어 있는 리테이너(130)와 유사한 밸브 부재(432)용 리테이너를 사용하지 않고 조립을 제공한다.
허브 부재(576) 및 밸브 조립체(528)를 포함하는 부가적인 대체 형태의 허브 조립체가 도 9에 도시되어 있다. 허브 부재(576)는 도 6에 도시되어 있는 허브 부재(376)와 대체로 유사할 수 있고, 허브 부재(576)의 제2 부분(608)의 외측 표면(610)과 주 배출 포트(588)를 둘러싸는 벽(587) 사이에 반경방향으로 배치된 o-링 시일과 같은, 환형상 시일(582)을 포함할 수 있다. 그러나, 허브 부재(576)의 제2 부분(608)은 제1 부분(606)의 반대쪽이며 비선회 스크롤(574)에 인접해 있는 제2 부분(608)의 단부에서 리테이너 부분(630)을 포함할 수 있다. 밸브 부재(632)는 밸브 정지부(614)와 리테이너 부분(630) 사이에 배치되어 축방향으로 유지될 수 있다. 리테이너 부분(630)은 돌출부(591, 593)의 높이보다 작은 축방향 두께를 가질 수 있으며, 돌출부(591, 593)로부터 반경방향으로 바깥쪽에 배치될 수 있다.

Claims (21)

  1. 제1 나선형 랩을 가지고 있는 제1 단부 플레이트를 포함하고 있고, 상기 제1 나선형 랩은 상기 제1 단부 플레이트로부터 뻗어 있고, 상기 제1 단부 플레이트는 제1 환형상 벽을 포함하고 있고, 상기 제1 환형상 벽은 상기 제1 환형상 벽 내에 반경방향으로 배치된 제1 구역과 상기 제1 구역 내에 반경방향으로 배치된 제2 구역을 둘러싸고 있으며 리세스를 형성하고 있고, 상기 제1 단부 플레이트는 또한 상기 리세스를 관통하여 뻗어 있는 제1 바이패스 포트와 배출 포트를 형성하고 있는, 제1 스크롤 부재;
    상기 제1 스크롤 부재에 대해 지지되어 있으며 제2 나선형 랩을 가지고 있는 제2 단부 플레이트를 포함하고 있고, 상기 제2 나선형 랩은 제2 단부 플레이트로부터 뻗어 있으며 상기 제1 나선형 랩과 맞물리게 결합되어 흡입 포켓, 복수의 중간 포켓 및 배출 포켓을 형성하고, 상기 배출 포트는 상기 배출 포켓과 연통되어 있고 상기 제1 바이패스 포트는 상기 복수의 중간 포켓 중의 하나와 연통되어 있는, 제2 스크롤 부재;
    상기 제1 단부 플레이트에 고정되어 있으며 상기 제2 구역에 의해 형성된 단부면 위에 놓여 있고, 상기 배출 포트와 연통되어 있는 배출 통로를 형성하고 있는 제2 환형상 벽을 포함하고 있는 허브 부재; 그리고
    상기 단부면과 상기 허브 부재 사이에 배치되어 있는 밸브 부재로서, 상기 밸브 부재가 상기 제1 바이패스 포트와 상기 배출 통로 사이의 연통을 차단하는 폐쇄 위치와 상기 제1 바이패스 포트가 상기 배출 통로와 연통되어 있는 개방 위치 사이에서 변위가능한, 상기 밸브 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 부재는 상기 제2 환형상 벽에 의해 한정된 내측 직경 보다 큰 외측 직경을 한정하는 환형상 몸체를 포함하고 있고, 상기 제2 환형상 벽은 상기 밸브 부재용 밸브 정지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 환형상 몸체는, 상기 배출 포트와 정렬되어 있으며 상기 밸브 부재가 개방 위치와 폐쇄 위치에 있을 때 상기 배출 포트와 상기 배출 통로 사이의 연통을 제공하는 구멍을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 환형상 벽의 반대쪽에 있는 상기 허브 부재의 한 단부에 고정된 밸브 리테이너를 더 포함하고 있고, 상기 허브 부재는 상기 밸브 리테이너와 상기 제2 환형상 벽 사이에 계단형 구역을 형성하고 있고, 상기 밸브 부재는 상기 밸브 리테이너와 상기 계단형 구역 사이에 축방향으로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브 리테이너는, 상기 밸브 부재의 상기 외측 직경보다 작은 직경을 가진 내측 둘레부를 형성하고 있는 환형상 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 허브 부재 내에 축방향으로 유지되어 있으며 상기 밸브 부재를 폐쇄 위치로 가압하는 가압 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 배출 통로 내에서 상기 허브 부재에 고정되어 있으며, 상기 배출 포트로부터 상기 배출 통로로의 유동을 허용하는 개방 위치와 상기 배출 통로로부터 상기 배출 포트로의 유동을 차단하는 폐쇄 위치 사이에서 변위가능한 배출 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제4항에 있어서, 돌출부가 상기 리세스의 상기 단부면으로부터 축방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고, 상기 제1 바이패스 포트는 상기 돌출부를 관통하여 뻗어 있고, 상기 밸브 리테이너는 상기 돌출부로부터 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있으며 상기 돌출부의 축방향 크기보다 작은 두께를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밸브 리테이너는 상기 단부면과 상기 돌출부의 단부 사이에서 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 단부 플레이트는 상기 제1 구역과 제2 구역 사이에서 반경방향으로 측벽을 형성하고 있는 계단형 구역을 포함하고 있고, 상기 측벽은 상기 허브 부재의 외측 둘레부의 나사부와 맞물리는 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 허브 부재는, 나사식 맞물림을 제공하기 위해 공구에 의해 회전구동되도록 구성된 상기 제2 환형상 벽의 내측 둘레부에 형성된 공구 결합 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 허브 부재는 상기 제2 환형상 벽으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 상기 제1 구역 위에 놓여 있는 플랜지를 포함하고 있고, 상기 허브 부재는 상기 플랜지를 관통하여 상기 제1 단부 플레이트속으로 뻗어 있는 파스너에 의해 상기 제1 스크롤 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  13. 제1항에 있어서, 가압 챔버를 형성하기 위해 상기 제1 환형상 벽 및 제2 환형상 벽과 결합된 시일 조립체를 더 포함하고 있고, 상기 제1 구역은 상기 제1 구역을 관통하여 뻗어 있으며 상기 복수의 중간 포켓 중의 하나와 연통되어 있는 가압 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 압축 부재용 환형상 허브 벽을 형성하고 있으며 제1 내측 직경을 가지고 있는 제1 부분과, 상기 제1 내측 직경보다 큰 제2 내측 직경을 가지고 있는 제2 부분을 포함하고 있고, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 계단형 구역을 형성하고 있는 허브 부재;
    상기 계단형 구역의 반대쪽에 있는 상기 제2 부분의 단부에서 상기 허브 부재에 고정되어 있으며 제3 내측 직경을 한정하는 밸브 리테이너; 그리고
    상기 밸브 리테이너와 상기 계단형 구역 사이에 배치되어 있으며, 상기 제2 내측 직경보다는 작고 상기 제1 내측 직경 및 상기 제3 내측 직경보다는 큰 외측 직경을 가지고 있는 밸브 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 허브 부재의 상기 제1 부분의 외측 직경은 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 외측 계단형 구역을 형성하고 있는 상기 제2 부분의 외측 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  16. 제14항에 있어서, 상기 환형상 허브 벽 내에서 상기 허브 부재에 고정되어 있는 배출 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  17. 제14항에 있어서, 상기 허브 부재의 상기 제2 부분은 그 외측 둘레부에 나사부를 포함하고 있고, 상기 제1 부분은 공구에 의해 회전구동되도록 구성된 상기 환형상 허브 벽의 내측 둘레부에 공구 결합 구역을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  18. 제14항에 있어서, 상기 허브 부재는, 상기 환형상 허브 벽으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 상기 허브 부재를 상기 압축 부재에 고정시키는 파스너를 수용하는 구멍을 포함하고 있는 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 압축 부재가 스크롤 부재인 것을 특징으로 하는 압축기 허브 조립체.
  20. 압축기용 환형상 허브 벽을 형성하고 있으며 제1 내측 직경을 가지고 있는 제1 부분과 제1 내측 직경보다 큰 제2 내측 직경을 가지고 있는 제2 부분을 포함하고 있고, 제1 부분과 제2 부분은 밸브 부재가 제2 부분 내에 배치되어 있는 상태에서 제1 부분과 제2 부분 사이에 계단형 구역을 형성하는 허브 부재 내에 밸브 부재를 제공하는 단계;
    밸브 부재를 계단형 구역과 밸브 리테이너 사이에 유지시키기 위해서 밸브 리테이너를 허브 부재의 제2 부분의 단부에 고정시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 고정시키는 단계 후에 스크롤 부재의 외측 환형상 벽 내에서 허브 부재를 스크롤 부재에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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