KR20220129550A - 증기 분사 이중 리드 밸브 - Google Patents

Abstract

밸브 어셈블리는 압축 메커니즘에 유체 결합된 한 쌍의 분사 포트들을 갖는 고정 스크롤을 포함하는 스크롤 압축기용 체크 밸브를 형성한다. 밸브 어셈블리는 한 쌍의 유동 경로들을 갖는 밸브 바디를 포함하며, 유동 경로들 각각은 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트에 유체 결합된다. 분사판은 한 쌍의 분사 홀들을 갖는다. 분사판과 밸브 바디 사이에는 리드 구조가 배치되며, 리드 구조는 한 쌍의 리드들을 포함한다. 리드들 각각은 분사 홀들 중 대응하는 분사 홀과 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트 사이에 유체 연통을 선택적으로 제공하도록 구성된다. 밸브 개스킷이 리드 구조와 밸브 바디 사이에 배치되며 한 쌍의 플랩을 포함하고, 플랩들 각각은 리드들 중 대응하는 리드와 선택적으로 접촉하도록 구성된다.

Description

증기 분사 이중 리드 밸브

본 발명은 역류를 방지하고 유체를 최소의 유량 손실들로 스크롤(scroll) 압축기에 균일하게 분배하기 위한 체크 밸브 어셈블리(check valve assembly)에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이, 차량들은 통상적으로 난방, 환기 및 공기 조화(HVAC: heating, ventilating, and air conditioning) 시스템을 포함한다. 특정 응용들에서는, 스크롤 압축기가 HVAC 시스템의 냉매 회로를 통해 순환되는 냉매를 압축하는 데 이용된다. 보다 구체적으로, 이러한 냉매 회로들은 단일 입력 스크롤 압축기들과 비교하여 증기 분사 스크롤 압축기(vapor injection scroll compressor)의 용량을 최적화하기 위해 서로 다른 압력들 및/또는 온도들에서 냉매의 2개의 서로 다른 입력들을 이용하는 증기 분사 스크롤 압축기와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 이는 통상적으로, 증기 분사 스크롤 압축기의 압축 챔버들을 초기에 빠져나간 후 증기 분사 스크롤 압축기 쪽으로 다시 냉매의 일부를 되돌림으로써 달성된다. 냉매 회로의 구성에 따라, 복귀 냉매는 증기 분사 스크롤 압축기로 다시 재유입되기 전에, 대응하는 팽창 엘리먼트를 통해 팽창되거나, 대응하는 열 교환기를 통해 과냉각(subcool)되거나, 사이클론 분리기 등을 통해 분리될 수 있을 뿐만 아니라, 이들의 임의의 조합들이 이루어져, 복귀 냉매가 주어진 응용에 대해 원하는 특성을 가짐을 보장할 수 있다.

일반적으로, 스크롤 압축기들은 고정된 상태로 유지되는 고정 스크롤, 및 고정 스크롤에 대해 포개지고 고정 스크롤에 대해 선회하도록 구성되는 선회 스크롤을 포함한다. 선회 스크롤의 선회 운동뿐만 아니라, 고정 스크롤 및 선회 스크롤 각각의 유사한 나선 형상은 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이에 실질적으로 대칭인 압축 챔버들의 대응 쌍들을 지속적으로 형성한다. 압축 챔버들의 각각의 쌍은 통상적으로 증기 분사 스크롤 압축기의 중앙 집중식 배출 포트에 대해 대칭이다. 냉매는 통상적으로 고정 스크롤의 방사상 가장 바깥쪽 부분에 인접하게 형성된 하나 이상의 유입 포트들을 통해 압축 챔버들 각각에 들어가고, 그 다음 고정 스크롤에 대한 선회 스크롤의 선회 운동이 압축 챔버들 각각의 부피를 점진적으로 감소하게 하여, 압축 챔버들 각각 내에 배치된 냉매가 방사상 중앙 배출 포트에 접근함에 따라 냉매의 압력이 점진적으로 증가하게 된다.

증기 분사 스크롤 압축기는 복귀 냉매를 고정 스크롤의 외측에 배치된 유입 포트들과 중앙에 배치된 배출 포트 사이에 방사상으로 배치된 대응하는 중간 위치에서 대칭적으로 형성된 압축 챔버들 각각으로 분사함으로써 종래의 스크롤 압축기들과 구별된다. 협력하는 스크롤들 사이의 대칭 압축 챔버들의 쌍들의 존재로 인해, 쌍을 이루는 압축 챔버들 각각이 압축 프로세스 내의 유사한 위치들에서 복귀 냉매의 흐름을 받도록, 복귀 냉매를 중앙에 배치된 배출 포트에 대해 유사하게 실질적으로 대칭적으로 배치되는 2개의 상이한 분사 개구들에 유입시키는 것이 유리하다. 이에 따라, 분사된 냉매는, 일반적으로 고정 스크롤의 유입 포트들에 형성된 흡입 압력과 배출 포트에 형성된 배출 압력의 중간인 방사상 안쪽으로 흐르는 냉매의 압력을 반복적으로 받는 고정 스크롤의 영역에 대응하는 위치에서 압축 챔버들 각각으로 들어간다. 분사된 냉매는 압축 챔버들로 다시 재유입되기 전에, 복귀 냉매를 안에 수용하도록 구성된 증기 분사 스크롤 압축기의 분사 챔버에서 생긴다.

추가로, 고정 스크롤에 대한 선회 스크롤의 지속적인 선회는 선회 스크롤의 대응하는 부분이 각각의 선회 사이클에 대해 대응하는 분사 개구를 통과했는지 여부를 기초로, 고정 스크롤에 형성된 분사 개구들 각각이 선회 스크롤의 각각의 선회 중에 가변 압력을 받게 한다. 따라서 고정 스크롤의 분사 개구들 각각은 복귀 냉매가 단일 흐름 방향으로 대응하는 압축 챔버들 내에 분사되는 것을 보장하기 위해 대응하는 체크 밸브와 연결될 필요가 있다. 구체적으로, 체크 밸브들은 압축 챔버 내에 이미 배치된 냉매가 분사된 냉매의 압력보다 낮은 상대적으로 낮은 압력에 있는 경우에만, 복귀 냉매가 대응하는 압축 챔버들로 들어갈 수 있음을 보장한다. 체크 밸브는 분사된 냉매의 압력보다 더 큰 상대적으로 높은 압력의 임의의 압축 냉매가 분사 개구를 통해 분사 챔버들을 거쳐, 복귀 냉매에 대해 분사 챔버들의 상류에 배치된 임의의 컴포넌트들, 이를테면 앞서 언급된 사이클론 분리기 쪽으로 반대로 흐르는(역류하는) 것의 발생을 추가로 방지한다.

이러한 체크 밸브들은 분사된 냉매 압력이 대응하는 압축 챔버들 내에 존재하는 냉매의 압력을 초과할 때까지 스프링 등에 의해 폐쇄 위치로 바이어스되는 볼 밸브(ball valve)들로서 제공될 수 있다. 그러나 그러한 볼 밸브들의 사용은 증기 분사 스크롤 압축기의 출력 용량을 감소시키는 분사된 냉매의 바람직하지 않은 압력 강하를 야기할 수 있다는 것이 발견되었다. 이러한 볼 밸브의 다른 결점들은 제조 복잡성이 증가되는 다수의 컴포넌트들의 필요성, 스프링에 대한 볼의 운동을 수용하기 위한 증가된 축 방향 패키징 공간의 필요성, 및 분사된 냉매의 한 쌍의 분사 개구들 각각으로의 분포의 불일치일 수 있다.

이러한 체크 밸브는 또한 이에 걸친 압력 차에 대한 응답으로 구부러지는 유연한 금속성 리드(reed)를 갖는 리드 밸브로서 제공될 수 있다. 그러나 이러한 리드 밸브들은 통상적으로 반복적인 금속-금속 접촉을 포함하도록 제공되며, 이는 이러한 리드 밸브들의 내구성을 크게 감소시키고 차량의 승객이 잠재적으로 경험할 수 있는 소음, 진동 및 거칠기(NVH: noise, vibration, and harshness)에 대한 우려를 야기한다.

따라서 냉매의 역류를 최소화하고, 대응하는 압축 챔버들로 들어갈 때 분사 개구들 각각의 사이에 냉매를 보다 고르게 분배하고, 그 작동 중에 NVH의 발생을 방지하기 위해 개선되고 내구성 있는 체크 밸브 메커니즘을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명과 일관되고 일치하게, 증기 분사 스크롤 압축기와 함께 사용하기 위한 개선된 체크 밸브 어셈블리가 개시된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크롤 압축기용 밸브 어셈블리가 개시되며, 스크롤 압축기는 스크롤 압축기의 압축 메커니즘에 유체 결합된 제1 분사 포트를 갖는 고정 스크롤을 포함한다. 밸브 어셈블리는 관통하여 형성된 제1 유동 경로를 갖는 밸브 바디를 포함하며, 제1 유동 경로는 제1 분사 포트에 유체 결합된다. 분사판에는 이를 관통하여 제1 분사 홀이 형성된다. 분사판과 밸브 바디 사이에 리드 구조가 배치된다. 리드 구조는 제1 분사 포트를 통한 압축 메커니즘으로의 진입을 위해 유체가 제1 분사 홀을 통해 제1 유동 경로 쪽으로 유동하는 것을 선택적으로 허용하도록 구성된 제1 리드를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밸브 어셈블리는 스크롤 압축기용 체크 밸브를 형성하며, 스크롤 압축기는 스크롤 압축기의 압축 메커니즘에 유체 결합된 한 쌍의 분사 포트들을 갖는 고정 스크롤을 포함한다. 밸브 어셈블리는 관통하여 형성된 한 쌍의 유동 경로들을 갖는 밸브 바디를 포함하며, 유동 경로들 각각은 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트에 유체 결합된다. 분사판에는 이를 관통하여 한 쌍의 분사 홀들이 형성된다. 분사판과 밸브 바디 사이에는 리드 구조가 배치되며, 리드 구조는 한 쌍의 리드들을 포함한다. 리드들 각각은 분사 홀들 중 대응하는 분사 홀과 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트 사이에 유체 연통을 선택적으로 제공하도록 구성된다. 밸브 개스킷(gasket)이 리드 구조와 밸브 바디 사이에 배치되며 한 쌍의 플랩(flap)을 포함하고, 플랩들 각각은 리드들 중 대응하는 리드와 선택적으로 접촉하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 증기 분사 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 선회 스크롤의 협력에 의해 형성된 압축 메커니즘을 포함한다. 압축 메커니즘은 내부의 유체를 압축하도록 구성된다. 고정 스크롤은 관통하여 형성된 한 쌍의 분사 포트들을 포함하며, 분사 포트들 각각은 압축 메커니즘과 유체 연통한다. 분사 챔버들은 압축 메커니즘 내에서 압축된 이후의 유체의 일부를 수용하도록 구성된다. 밸브 어셈블리는 한 쌍의 리드들을 갖는 리드 구조를 포함한다. 리드들 각각은 분사 챔버와 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트 사이에 유체 연통을 선택적으로 제공하도록 구성된다.

첨부 도면을 참고로 고려될 때 본 발명의 실시예의 아래의 상세한 설명의 일독으로부터 상기는 물론, 본 발명의 다른 과제들 및 이점들도 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 압축 메커니즘을 통해 취해진 입단면도이다.
도 2는 도 1의 압축 메커니즘의 고정 스크롤의 축 방향 단부 입면도이며, 고정 스크롤은 분리되어 도시된다.
도 3은 스크롤 압축기의 분사 밸브 어셈블리를 예시하기 위해 필요한 스크롤 압축기의 관련 컴포넌트들의 분해 및 부분 단면 사시도이다.
도 4는 분사판이 리드 구조, 밸브 개스킷 및 밸브 바디로부터 분리된 도 3의 분사 밸브 어셈블리의 부분 분해 사시도이다.
도 5는 분사판 없이 도시된 리드 구조, 밸브 개스킷 및 밸브 바디의 축 방향 단부 입면도이다.
도 6은 도 5의 6-6 단면 라인들의 관점에서 취해진 리드 구조, 밸브 개스킷 및 밸브 바디의 입단면도이다.
도 7은 도 5의 7-7 단면 라인들의 관점에서 취해진 리드 구조, 밸브 개스킷 및 밸브 바디의 부분 단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사 밸브 어셈블리의 부분 분해 사시도이며, 분사 밸브 어셈블리의 분사판은 분사 밸브 어셈블리의 리드 구조 및 밸브 바디로부터 분리된다.
도 9는 도 8의 분사 밸브 어셈블리의 리드 구조 및 밸브 바디의 사시도이다.
도 10은 도 8의 분사 밸브 어셈블리의 리드 구조 및 밸브 바디의 축 방향 단부 입면도이다.
도 11은 도 10의 11-11 단면 라인들의 관점에서 취해진 리드 구조 및 밸브 바디의 부분 단면 사시도이다.
도 12는 도 10의 12-12 단면 라인들의 관점에서 취해진 리드 구조 및 밸브 바디의 부분 단면 사시도이다.

아래 상세한 설명 및 첨부 도면들은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하고 예시한다. 설명과 도면들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제작 및 사용할 수 있게 하는 역할을 하며, 어떤 식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되는 것은 아니다.

도 1 - 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 밸브 어셈블리(20)를 갖는 증기 분사 스크롤 압축기(1)의 관련 부분들을 도시한다. 이하에서 사용되는 바와 같이, 증기 분사 스크롤 압축기(1)는 스크롤 압축기(1)로 지칭되는 한편, 분사 밸브 어셈블리(20)는 밸브 어셈블리(20)로 지칭된다. 스크롤 압축기(1)는 자동차의 HVAC 시스템의 컴포넌트, 보다 구체적으로는 연관된 자동차의 승객실에 전달될 공기와 열 교환 연통하는 연관된 냉매 회로의 냉매를 순환시키기 위한 컴포넌트들

로서 제공될 수 있다. 냉매는 또한 자동차의 다양한 상이한 시스템들의 작동과 연관된 배터리 또는 다른 전자 컴포넌트들과 같이 열 조절을 필요로 하는 자동차의 추가 컴포넌트들과 열 교환 관계에 있을 수 있다. 이하에서 사용되는 냉매에 대한 언급들은 기체로서만 제공되거나 기체와 액체의 혼합물로서 제공되는 경우의 냉매를 의미할 수 있다. 스크롤 압축기(1)가 HVAC 시스템의 냉매에 이용되는 것으로 설명되지만, 본 명세서에 개시된 구조는 원하는 대로, 임의의 연관된 유체 시스템에 관해 압축을 필요로 하는 임의의 유체와 함께 사용하도록 적응될 수 있음이 명백해야 한다.

도 1의 단면으로 가장 잘 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기(1)는 축 방향으로 연장되는 제1 나선 구조(6)를 갖는 고정 스크롤(5) 및 축 방향으로 연장되는 제2 나선 구조(8)를 갖는 선회 스크롤(7)에 의해 형성된 압축 메커니즘을 포함한다. 제2 나선 구조(8)는 제1 나선 구조(6)에 대해 반대 축 방향으로 연장되며, 제2 나선 구조(8)의 나선들 각각은 제1 나선 구조(6)의 인접한 나선들 사이에 형성된 공간들 각각에 포개진다. 제1 나선 구조(6)와 제2 나선 구조(8)는 스크롤 압축기(1)의 압축 메커니즘의 작동 중에 사이에 복수의 압축 챔버들(9)을 형성하도록 서로에 대해 포지셔닝된다.

고정 스크롤(5)은 압축 챔버들(9) 각각 내로 냉매를 유입시키기 위해 방사상 최외측 부분에 인접한 적어도 하나의 유입 개구(11)를 포함한다. 제공된 실시예에서, 고정 스크롤(5)은 고정 스크롤(5)의 외주 벽(12)에서 원주 방향으로 서로 이격된 복수의 유입 개구들(11)을 포함하며, 유입 개구들(11) 각각은 홀, 만입부(indentation), 또는 압축 챔버들(9) 중 하나로의 냉매의 방사상 안쪽으로의 흐름을 가능하게 하는 다른 형태의 통로로서 제공된다. 냉매는 통상적으로 스크롤 압축기(1)의 흡입 압력으로 지칭되는 상대적으로 낮은 압력으로 유입 개구들(11) 중 하나를 통해 고정 스크롤(5)에 진입한다. 고정 스크롤(5)은 냉매가 내부에서 압축된 후 압축 챔버들(9) 각각을 빠져나가게 하는 제1 나선 구조(6)의 방사상 최내측 단부에 배출 개구(13)를 더 포함한다. 이에 따라, 배출 개구(13)는 고정 스크롤(5)의 방사상 중심에 또는 그에 인접하게 위치된다. 이로써 압축 냉매는 상대적으로 낮은 압력의 흡입 압력보다 더 큰 상대적으로 높은 압력에서 협력 스크롤들(5, 7)을 빠져나오며, 여기서 상대적으로 높은 압력은 스크롤 압축기(1)의 배출 압력으로 지칭된다.

선회 스크롤(7)은 압축 챔버들(9) 각각이 배출 개구(13)를 향해 원주 방향 및 방사상 안쪽으로 진행하는 방식으로 고정 스크롤(5)에 대해 선회하도록 구성된다. 이에 따라, 압축 챔버들(9) 각각의 형상 및 위치는 선회 스크롤(7)의 반복 선회 운동 동안 고정 스크롤(5)의 고정된 형상 및 위치에 대해 변화한다. 이 운동은 압축 챔버들(9) 각각이 방사상 안쪽으로 배치된 배출 개구(13)에 접근함에 따라 압축 챔버들(9) 각각의 유동 볼륨을 감소시킴으로써, 이전에 논의된 냉매의 압축을 야기한다.

도 1은 압축 메커니즘이 두 쌍의 대향하는 압축 챔버들(9)을 갖는 위치에 있을 때 고정 스크롤(5) 및 선회 스크롤(7)을 통한 단면을 예시한다. 쌍들 중 한 쌍을 형성하는 압축 챔버들(9) 각각은 쌍을 이루며 대향하는 압축 챔버들(9) 중 다른 하나에 대해 180도 회전된 실질적으로 동일한 형상을 포함한다. 첫 번째 쌍의 압축 챔버들(9)은 (일반적으로 배출 개구(13)의 위치에 대응하는) 나선 구조들(6, 8) 각각의 방사상 중심에 바로 인접하게 배치되는 한편, 두 번째 쌍의 압축 챔버들(9)은 유입 개구들(11)에 더 가까운 첫 번째 쌍의 압축 챔버들(9)의 방사상 바깥쪽으로 형성된다.

고정 스크롤(5)은 내측 면(15) 및 대향하는 외측 면(16)을 포함하는 단부 벽(14)을 포함한다. 내측 면(15)은 내측 면(15)으로부터 축 방향으로 연장되는 제1 나선 구조(6)와 선회 스크롤(7)을 향하고 있다. 외측 면(16)은 선회 스크롤(7)을 등지고 이전에 언급된 (도 3에 도시된) 밸브 어셈블리(20)를 향한다. 배출 개구(13), 제1 분사 포트(17) 및 제2 분사 포트(18)는 모두 이들의 내측 면(15)에서부터 외측 면(16)까지 단부 벽(14)을 관통하여 형성된다. 도 2는 제1 나선 구조(6)의 구성에 대한 배출 개구(13) 및 분사 포트들(17, 18)의 포지셔닝을 보다 잘 예시하기 위해 선회 스크롤(7)이 생략된 단부 벽(14)의 내측 면(15)을 도시한다.

제1 분사 포트(17)는 중앙에 배치된 배출 개구(13)에 대해 제2 분사 포트(18)의 실질적으로 반대편에 포지셔닝되며, 분사 포트들(17, 18) 각각은 또한 배출 개구(13)로부터 실질적으로 동일한 거리에서 방사상 이격된다. 분사 포트들(17, 18)의 실질적으로 대향 포지셔닝은 제1 분사 포트(17)가 대향하여 쌍을 이루는 압축 챔버들(9) 각각의 첫 번째 압축 챔버와 유체 연통하게 하고 제2 분사 포트(18)가 대향하여 쌍을 이루는 압축 챔버들(9) 각각의 두 번째 압축 챔버와 유체 연통하게 한다. 이에 따라, 배출 개구(13)를 향해 방사상 안쪽으로 진행하는 압축 챔버들(9) 각각은 배출 개구(13)에 대해 실질적으로 유사한 반경 위치에서 분사 포트들(17, 18) 중 하나와 유체 연통할 수 있으며, 이는 또한 분사 포트들(17, 18) 중 대응하는 분사 포트와 유체 연통할 때 유사한 압력을 갖는, 대향하여 쌍을 이루는 압축 챔버들(9) 각각 내에 배치된 냉매에 대응한다. 분사 포트들 각각(17, 18)에 도달할 때의 냉매의 압력은 앞서 설명된 흡입 압력과 배출 압력 사이의 값을 갖는 중간 압력으로 지칭될 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 밸브 어셈블리(20)의 작동과 관련된 스크롤 압축기(1)의 컴포넌트들이 이들의 조립 방법을 보다 쉽게 확인하기 위한 분해도로 도시된다. 선회 스크롤(7) 및 그 선회 운동을 일으키는 데 필요한 컴포넌트들은 생략되지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 컴포넌트들 없이 예시된 관점에서 밸브 어셈블리(20)의 작동 방법이 명백하다는 것을 쉽게 인식해야 한다.

스크롤 압축기(1)의 후면 하우징(110)은 그 내부 컴포넌트들을 둘러싸기 위해 스크롤 압축기(1)의 (도시되지 않은) 전면 하우징과 정합하도록 구성된 개방형 중공 구조이다. 후방 하우징(110)은 내부에 고정 스크롤(5) 및 밸브 어셈블리(20)를 수용하도록 구성된 하우징 개구(111)를 한정한다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 냉매의 흐름을 지향시키기 위한 관련 구조들이 추가 하우징 컴포넌트들의 사용 또는 대안적으로 배열된 조인트들이 사이에 존재하는 하우징 컴포넌트들의 사용을 포함하여, 이하 설명되는 바와 같이 유지되는 한, 스크롤 압축기(1)의 하우징 컴포넌트들의 대안적인 구성들이 제공될 수 있다고 인식해야 한다. 보다 구체적으로, 하우징 개구(111)가 이후에 개시되는 밸브 어셈블리(20)의 작동을 촉진하는 방식으로 내부에 고정 스크롤(5) 및 밸브 어셈블리(20)를 수용하도록 제공되는 한, 하우징 컴포넌트들의 임의의 조합이 이용될 수 있다.

하우징 개구(111)는 냉매 복귀 통로(112)와 유체 연통한다. 냉매 복귀 통로(112)는 스크롤 압축기(1)의 압축 메커니즘 내에서 초기 압축 후 냉매가 통과되게 하는 연관된 냉매 회로의 (도시되지 않은) 다른 컴포넌트와 하우징 개구(111) 사이에 유체 연통을 제공한다. 예를 들어, 컴포넌트는 냉매 회로를 통한 냉매의 일반적인 흐름 방향에 대해 압축 메커니즘의 하류 및 스크롤 압축기(1)의 저압측 상류에 배치된 (도시되지 않은) 분리기, 이를테면 사이클론 분리기일 수 있다. 냉매 복귀 통로(112)는 냉매 회로로부터 분기된 후 냉매의 부분 흐름을 수용하도록 구성된다. 냉매의 부분 흐름은 배출 압력과 흡입 압력 사이의 압력을 가질 수 있고, 스크롤 압축기(1)의 저압 측의 상류에 배치된 냉매 회로의 적어도 하나의 컴포넌트를 우회할 수 있다. 일부 경우들에, 냉매가 냉매 복귀 통로(112)를 향해 다시 분기되는 컴포넌트는 압축 메커니즘의 바로 하류에 그리고 스크롤 압축기(1) 자체의 하류에 배치된 부분으로부터도 배치될 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 압축 메커니즘 내에서 발생하는 압축 프로세스 동안 압축 챔버들(9)로 다시 분사되는 데 필요한 특징들을 갖는 한, 본 발명의 범위 내에 있으면서 냉매가 냉매 회로의 임의의 컴포넌트로부터 냉매 복귀 통로(112)로 복귀할 수 있음을 인식해야 한다.

냉매 복귀 통로(112)는 후면 하우징(110)의 분사 챔버들(113)로 이어진다. 분사 챔버들(113)은 냉매 복귀 통로(112)와 밸브 어셈블리(20) 사이에 배치된 하우징 개구(111)의 일부로서 제공되는 개방 공간이다. 분사 챔버들(113)에 들어가는 냉매는 복귀 냉매의 상황들에 따라 기체 증기 또는 기체 증기와 액체의 조합일 수 있다.

제1 개스킷(115)은 고정 스크롤(5)의 외측 면(16)의 둘레와 하우징 개구(111)를 한정하는 후면 하우징(110)의 내측 표면 사이에 배치된다. 고정 스크롤(5)은 스크롤 압축기(1)의 저압측으로부터 분사 챔버들(113)과 밸브 어셈블리(20)를 격리시키기 위해 냉매가 고정 스크롤(5)의 둘레 주위로 흐를 수 없는 방식으로 밀폐부를 생성하도록 후면 하우징(110)의 내측 표면과 외측 면(16) 사이에서 압축된 제1 개스킷(115)과 함께 하우징 개구(111) 내에 수용된다. 밸브 어셈블리(20)는 외측 면(16)과 냉매 복귀 통로(112) 사이에 배치되며, 그 외향 표면들은 냉매 냉매 복귀 통로(112)를 통해 분사 챔버들(113)에 진입하는 냉매에 노출된다.

밸브 어셈블리(20)는 분사판(22), 이중 리드 구조(30), 밸브 개스킷(50) 및 밸브 바디(80)를 포함하며, 컴포넌트들은 냉매 복귀 통로(112)에서 고정 스크롤(5)을 향해 진행할 때 제공된 순서대로 배치된다. 이하, 도 3의 분해도에서 밸브 어셈블리(20)를 형성하는 컴포넌트들의 분리 방향으로 도시된 밸브 어셈블리(20)의 조립 방향은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향으로 지칭된다. 밸브 어셈블리(20)의 축 방향은 또한 이후에 사용되는 바와 같이 그 구성 컴포넌트들 각각의 축 방향에 대응한다.

분사판(22)은 실질적으로 평면인 제1 주 표면(23) 및 대향하여 배열되고 또한 실질적으로 평면인 제2 주 표면(24)을 포함하며, 주 표면들(23, 24)은 서로 평행하고 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직으로 배열된다. 제1 주 표면(23)은 냉매 복귀 통로(112)를 향하고 제2 주 표면(24)은 리드 구조(30) 및 밸브 개스킷(50)을 향한다.

분사판(22)은 제1 분사 홀(25)과 이격된 제2 분사 홀(26)을 포함한다. 분사 홀들(25, 26) 각각은 제1 주 표면(23)에서 제2 주 표면(24)까지 축 방향에 대해 분사판(22)을 관통하여 연장된다. 축 방향에 수직인 방향에 대한 분사 홀들(25, 26) 사이의 간격은 고정 스크롤(5)을 관통하여 형성된 제1 분사 포트(17)와 제2 분사 포트(18) 사이의 간격과 실질적으로 유사하거나 동일할 수 있다.

분사 홀들(25, 26) 각각은 평행하게 배열된 분사 홀들(25, 26) 각각의 연장 방향과 함께 세장형 둘레 형상을 갖는 것으로 도시된다. 분사 홀들(25, 26)은 그 세장형 구성들로 인해 분사 슬롯들(25, 26)로 달리 지칭될 수 있다. 분사 홀들(25, 26) 각각은 세장형 스타디움(stadium) 형상을 갖는 것으로 도시되지만, 타원 형상, 계란 형상, 둥근 직사각형 형상 등과 같은 다른 원형 및 세장형 형상들이 이용될 수 있다. 분사 홀들(25, 26) 각각의 세장형 형상은 순수한 원형 단면 형상과 비교하여 이를 통한 증가된 유동 단면적을 유리하게 제공하며, 이는 결국, 냉매의 주어진 압력에 대해 분사 홀들(25, 26) 각각을 통해 복귀 냉매에 의해 가해질 수 있는 총 힘을 증가시킨다. 그러나 원형 형상을 포함하는 다른 형상들이 여전히 밸브 어셈블리(20)의 남은 유리한 특징들을 인식하면서 이용될 수 있다.

제2 개스킷(116)은 제1 주 표면(23)의 둘레와 하우징 개구(111)를 한정하는 후면 하우징(110)의 내측 표면 사이에 배치된다. 제2 개스킷(116)은 냉매가 밸브 어셈블리(20)를 관통하여 형성된 유동 경로들을 우회하고 스크롤들(5, 7)의 압축 챔버들(9)과 유체 연통하는 것을 방지하도록 분사판(22)과 후면 하우징(110) 사이에 밀폐부를 제공한다.

분사판(22)은 일반적으로 직사각형 형상이고, 직사각형 형상의 4개의 모서리들 각각은 이를 관통하여 형성된 패스너 개구(27)를 포함한다. 패스너 개구들(27)은 분사판(22)과 밀폐식으로 맞물릴 때 제2 개스킷(116)의 둘레의 위치로부터 외측에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 패스너 개구들(27) 각각은 이후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 밸브 어셈블리(20)의 컴포넌트들을 함께 결합하고 압축하기 위해 대응하는 나사형 패스너(117)를 축 방향으로 수용하도록 구성된다. 나사형 패스너들(117) 각각의 단부는 하우징 개구(111)를 한정하는 후면 하우징(110)의 표면에 제공된 (도시되지 않은) 4개의 대응하는 나사형 개구들 중 하나에 삽입될 수 있다. 밸브 어셈블리(20)를 형성하는 컴포넌트들이 이하에 설명되는 바와 같이 컴포넌트들 사이의 관계들을 유지하면서 이들 사이에 필요한 유체 기밀 밀폐부들을 형성하기 위해 서로 압축되는 한, 대안적인 결합 방법들이 또한 이용될 수 있다.

분사판(22)은 또한 이를 관통하여 형성된 한 쌍의 이격된 로케이팅 개구들(28)을 포함한다. 로케이팅 개구들(28) 각각은 밸브 어셈블리(20)가 조립된 구성에 있을 때 이를 통해 대응하는 로케이팅 피처(118)를 수용하도록 구성된다. 로케이팅 피처들(118)은 나사형 패스너들, 핀들 등일 수 있다. 로케이팅 개구들(28) 중 2개 이상의 사용은 밸브 어셈블리(20)의 컴포넌트들이 그 축 방향에 수직인 방향으로 병진하거나 그 축 방향에 평행하게 배열된 축을 중심으로 회전하지 않는 것을 보장한다. 그러나 협력하는 돌출부들 및 만입부들과 같은 다른 로케이팅 피처들이 본 발명의 범위 내에 있으면서 밸브 어셈블리(20)를 형성하는 컴포넌트들 내에 존재할 수 있다.

분사판(22)은 분사 챔버들(113)로 유입되는 복귀 냉매에 의해 가해지는 압력을 받을 때 변형에 저항하는 강성 재료로 형성된다. 분사판(22)은 원하는 대로 알루미늄, 알루미늄 합금, 강철 등과 같은 금속성 재료로 형성된다.

이중 리드 구조(30)는 제1 주 표면(31) 및 대향하여 배열된 제2 주 표면(32)(도 6에 가장 잘 도시됨)을 포함하는 얇고 평평한 판형 바디이다. 주 표면들(31, 32)은 서로 평행하고 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직으로 배열된다. 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제1 주 표면(31)은 분사판(22)의 제2 주 표면(24)을 향하며 그와 맞물리도록 구성되고, 제2 주 표면(32)은 밸브 개스킷(50)을 향하며 그와 맞물리도록 구성된다.

이중 리드 구조(30)는 제1 리드(33), 제2 리드(34) 및 연결 부분(35)을 포함한다. 리드들(33, 34) 및 연결 부분(35)은 하나의 모놀리식 구조로서 일체로 형성된다. 제1 리드(33) 및 제2 리드(34)는 통상, 스크롤 압축기(1)의 작동 중에 리드들(33, 34)이 구부러지지 않을 때 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직인 대향 평행 방향들로 연결 부분(35)으로부터 길이 방향으로 멀어지게 연장된다. 제공된 실시예에서, 리드들(33, 34) 및 연결 부분(35)은 실질적으로 Z-형상 구성을 갖도록 협력하지만, 연결 부분(35)은 예시된 엇갈린 구성으로 배열된 리드들(33, 34)과 함께 설명된 단일 구조를 형성하도록 연결 부분(35)이 리드들(33, 34) 사이에서 연장되고 이들을 연결하는 한 임의의 형상 또는 구성을 가질 수 있다.

제1 리드(33)는 피벗 부분(38)과 단부 부분(39) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 암(37)을 포함한다. 피벗 부분(38)은 축을 형성하는데, 이 축을 중심으로 (피벗 부분(38) 반대편의 암(37)의 원위(distal) 단부에 배치된 단부 부분(39)을 포함하는) 제1 리드(33)의 나머지가 고정 연결 부분(35)에 대해 구부러진다. 단부 부분(39)은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 분사판(22)의 제1 분사 홀(25)과 정렬하여 배치된다. 암(37)은 실질적으로 직사각형 형상을 포함할 수 있는 한편, 단부 부분(39)은 제1 분사 홀(25)과 실질적으로 유사한 둘레 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단부 부분(39)은 제1 분사 홀(25)의 둘레 주위에서 분사판(22)과 맞물릴 때 단부 부분(39)이 제1 분사 홀(25)을 커버할 수 있음을 보장하도록 세장형 스타디움 형상, 타원 형상, 계란 형상, 둥근 직사각형 형상 등을 포함할 수 있다.

제2 리드(34)는 피벗 부분(42)과 단부 부분(43) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 암(41)을 포함한다. 피벗 부분(42)은 축을 형성하는데, 이 축을 중심으로 (피벗 부분(42) 반대편의 암(41)의 원위 단부에 배치된 단부 부분(43)을 포함하는) 제2 리드(34)의 나머지가 고정 연결 부분(35)에 대해 구부러진다. 단부 부분(43)은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 분사판(22)의 제2 분사 홀(26)과 정렬하여 배치된다. 암(41)은 실질적으로 직사각형 형상을 포함할 수 있는 한편, 단부 부분(43)은 제2 분사 홀(26)과 실질적으로 유사한 둘레 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단부 부분(43)은 제2 분사 홀(26)의 둘레 주위에서 분사판(22)과 맞물릴 때 단부 부분(43)이 제2 분사 홀(26)을 커버할 수 있음을 보장하도록 세장형 스타디움 형상, 타원 형상, 계란 형상, 둥근 직사각형 형상 등을 포함할 수 있다.

이중 리드 구조(30)는 대향 모서리에 형성된 연결 부분(35)의 외측에 배치된 구역들에 배치된 한 쌍의 로케이팅 개구들(48)을 더 포함한다. 한 쌍의 로케이팅 개구들(48) 각각은 분사판(22)의 로케이팅 개구들(28) 중 대응하는 로케이팅 개구와 정렬되어 배치된다. 로케이팅 개구들(48) 각각은 밸브 어셈블리(20)가 밸브 개스킷(50)뿐만 아니라 분사판(22)에 대해 이중 리드 구조(30)를 적절히 포지셔닝하도록 조립된 구조에 있을 때 이를 통해 로케이팅 피처들(118) 중 대응하는 로케이팅 피처를 수용하도록 구성된다.

이중 리드 구조(30)는 리드들(33, 34)의 암들(37, 41) 각각이 이중 리드 구조(30)에 의해 일반적으로 한정된 평면으로부터 멀어지게 각각의 피벗 부분들(38, 42)을 중심으로 구부러지게 하는 탄성적으로 유연한 재료로 형성된다. 탄성적으로 유연한 재료는 피벗 부분들(38, 42)을 중심으로 리드들(33, 34) 각각의 반복적인 탄성 변형들을 가능하게 하는 한편, 여전히 리드들(33, 34) 각각이 그 원래 위치들로 다시 튀어오르게 하도록 선택되며, 여기서 리드들(33, 34)은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직이고 이중 리드 구조(30)의 연결 부분(35)의 주 표면들(31, 32)에 평행하게 배열된다. 대응하는 분사 홀(25, 26)로부터 멀어지게 리드들(33, 34) 각각을 구부리는 것은 대응하는 피벗 부분들(38, 42) 각각에서 리드들(33, 34) 각각의 탄성에 의해 생성된 스프링력을 극복하는 힘이 리드들(33, 34) 각각에 가해지는 것을 요구한다. 이에 따라, 이중 리드 구조(30)는 알루미늄, 강철 또는 이들의 합금들과 같은 적절한 금속성 재료로 형성될 수 있다.

밸브 개스킷(50)은 제1 주 표면(53) 및 대향하여 배열된 제2 주 표면(54)(도 6에 가장 잘 도시됨)을 갖는 평면 부분(51)과 함께 얇고 판형 구성을 갖는 평면 부분(51)을 포함하며, 이들 각각은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 실질적으로 수직으로 배열된다. 제1 주 표면(53)은 이중 리드 구조(30)의 제2 주 표면(32)을 향하며 그와 밀폐식으로 맞물리도록 구성되고, 제2 주 표면(54)은 밸브 바디(80)의 제1 주 표면(81)(도 6)을 향하며 밀폐식으로 맞물리도록 구성된다. 보다 구체적으로, 평면 부분(51)의 제1 주 표면(53)은 이중 리드 구조(30)의 고정 및 비굴곡 연결 부분(35)과 밀폐식으로 맞물리도록 구성된다. 제1 주 표면(53)은 그 둘레로부터 축 방향으로 돌출하는 비드(bead)(52)를 더 포함하며, 비드(52)는 그 둘레를 중심으로 분사판(22)의 제2 주 표면(24)과 밀폐식으로 맞물리도록 구성된다. 비드(52)는 분사판(22)의 로케이팅 개구들(28) 및 분사 홀들(25, 26)을 둘러싸도록 둘레가 제2 주 표면(24)과 맞물린다. 비드(52)는 분사판(22)과의 맞물림을 확립할 때 개재하는 이중 리드 구조(30)의 두께를 감안하여 적당한 축 방향 거리만큼 제1 주 표면(53)의 나머지로부터 돌출한다.

밸브 개스킷(50)은 제1 플랩(55) 및 제2 플랩(65)을 더 포함하며, 이들 각각은 밸브 개스킷(50)의 평면 부분(51)으로부터 연장되며 평면 부분(51)과 연속하여 형성된다. 즉, 평면 부분(51), 제1 플랩(55) 및 제2 플랩(65)은 모두 단일 및 모놀리식 구조의 일부로서 일체로 형성된다. 제1 플랩(55) 및 제2 플랩(65)은 각각 평면 부분(51)으로부터 멀리 반대 및 평행 방향으로 연장된다. 제1 플랩(55)은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 제1 리드(33)와 정렬되고, 제2 플랩(65)은 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 제2 리드(34)와 정렬된다.

제1 플랩(55)은 평면 부분(51) 및 자유롭게 배치된 원위 단부(57)에 연결되며 이들과 연속하는 근접 단부(56)를 포함한다. 제1 플랩(55)은 평면 부분(51)의 제1 주 표면(53)과 연속하여 형성된 접촉 표면(58)(도 6)을 더 포함하며, 접촉 표면(58)은 이중 리드 구조(30)의 제1 리드(33)를 향한다. 제1 플랩(55) 및 보다 구체적으로는 그 접촉 표면(58)은 제1 플랩(55)과 평면 부분(51)의 평면에 대해 경사지게 배열되며, 제1 플랩(55)은 분사판(22)로부터 멀리 그리고 밸브 바디(80) 쪽으로 기울어진다. 경사는 이중 리드 구조(30)의 연결 부분(35)과 접촉 표면(58) 사이에 존재하는 축 방향 거리를 포함하며, 이 거리는 제1 플랩(55)이 근접 단부(56)로부터 원위 단부(57)까지 연장됨에 따라 점진적으로 증가한다. 접촉 표면(58)은 냉매가 밸브 어셈블리(20)를 통과함으로써 압력이 가해지는 결과로서, 제1 리드(33)가 접촉 표면(58)을 향해 구부러지거나 피벗될 때 제1 리드(33)와 맞물리도록 구성된다. 접촉 표면(58)은 제1 리드(33)와 실질적으로 유사한 형상을 포함할 수 있고 제1 리드(33)보다 약간 더 큰 크기를 포함하여, 제1 리드(33)가 접촉 표면(58)을 향해 구부러질 때마다 제1 리드(33)가 접촉 표면(58)과 일관되게 접촉함을 보장할 수 있다. 접촉 표면(58)의 경사는 실질적으로 일정할 수 있지만, 휨의 결과로서 제1 리드(33)에 존재하는 임의의 곡률을 감안하도록 약간의 곡률을 또한 포함할 수 있다. 접촉 표면(58)의 경사는 평면 부분(51)의 평면에 대해 약 3-5도의 각도일 수 있지만, 본 발명의 범위 내에서 유지되면서 다른 경사각들이 이용될 수 있다.

도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 평면 부분(51)으로부터 제1 플랩(55)의 경사진 굴곡은 제1 플랩(55)의 둘레의 적어도 일부 주위에서의 둘레 개구(60)의 형성을 포함한다. 둘레 개구(60)는 밸브 바디(80) 쪽으로 진행할 때 밸브 개스킷(50)을 통한 냉매의 통로를 가능하게 하도록 구성된다. 제공된 실시예에서, 둘레 개구(60)는 근접 단부(56)에 인접한 한 쌍의 근접 개구들(61)과 원위 단부(57) 주위로 연장되는 원위 개구(62)로 세분되며, 원위 개구(62)는 근접 단부(56) 및 원위 단부(57) 중간의 대향 위치들에서 평면 부분(51)을 제1 플랩(55)에 연결하는 한 쌍의 대향 연결 세그먼트들(63)을 통해 근접 개구들(61)로부터 분리된다. 연결 세그먼트들(63)은 제1 리드(33)가 제1 플랩(55)을 향해 구부러지고 그와 맞물릴 때 제1 플랩(55)의 구성을 유지하도록 제1 플랩(55)에 강성 및 안정성을 제공한다.

제2 플랩(65)은 평면 부분(51) 및 자유롭게 배치된 원위 단부(67)에 연결되며 이들과 연속하는 근접 단부(66)를 포함한다. 제2 플랩(65)은 평면 부분(51)의 제1 주 표면(53)과 연속하여 형성된 접촉 표면(68)을 더 포함하며, 접촉 표면(68)은 이중 리드 구조(30)의 제2 리드(34)를 향한다. 제2 플랩(65) 및 보다 구체적으로는 그 접촉 표면(68)은 제2 플랩(65)과 평면 부분(51)의 평면에 대해 경사지게 배열되며, 제2 플랩(65)은 분사판(22)로부터 멀리 그리고 밸브 바디(80) 쪽으로 기울어진다. 경사는 이중 리드 구조(30)의 연결 부분(35)과 접촉 표면(68) 사이에 존재하는 축 방향 거리를 포함하며, 이 거리는 제2 플랩(65)이 근접 단부(66)로부터 원위 단부(67)까지 연장됨에 따라 점진적으로 증가한다. 접촉 표면(68)은 냉매가 밸브 어셈블리(20)를 통과함으로써 압력이 가해지는 결과로서, 제2 리드(34)가 접촉 표면(68)을 향해 구부러지거나 피벗될 때 제2 리드(34)와 맞물리도록 구성된다. 접촉 표면(68)은 제2 리드(34)와 실질적으로 유사한 형상을 포함할 수 있고 제2 리드(34)보다 약간 더 큰 크기를 포함하여, 제2 리드(34)가 접촉 표면(68)을 향해 구부러질 때마다 제2 리드(34)가 접촉 표면(68)과 일관되게 접촉함을 보장할 수 있다. 접촉 표면(68)의 경사는 실질적으로 일정할 수 있지만, 휨의 결과로서 제2 리드(34)에 존재하는 임의의 곡률을 감안하도록 약간의 곡률을 또한 포함할 수 있다. 접촉 표면(68)의 경사는 평면 부분(51)의 평면에 대해 약 3-5도의 각도일 수 있지만, 본 발명의 범위 내에서 유지되면서 다른 경사각들이 이용될 수 있다.

평면 부분(51)으로부터 제2 플랩(65)의 경사진 굴곡은 제2 플랩(65)의 둘레의 적어도 일부 주위에서의 둘레 개구(70)의 형성을 포함한다. 둘레 개구(70)는 밸브 바디(80) 쪽으로 진행할 때 밸브 개스킷(50)을 통한 냉매의 통로를 가능하게 하도록 구성된다. 제공된 실시예에서, 둘레 개구(70)는 근접 단부(66)에 인접한 한 쌍의 근접 개구들(71)과 원위 단부(67) 주위로 연장되는 원위 개구(72)로 세분되며, 원위 개구(72)는 근접 단부(66) 및 원위 단부(67) 중간의 대향 위치들에서 평면 부분(51)을 제2 플랩(65)에 연결하는 한 쌍의 대향 연결 세그먼트들(73)을 통해 근접 개구들(71)로부터 분리된다. 연결 세그먼트들(73)은 제2 리드(34)가 제2 플랩(65)을 향해 구부러지고 그와 맞물릴 때 제2 플랩(65)의 구성을 유지하도록 제2 플랩(65)에 강성 및 안정성을 제공한다.

밸브 개스킷(50)은 비드(52) 외부의 위치들에서 관통하여 형성된 4개의 패스너 개구들(77)을 포함한다. 4개의 패스너 개구들(77) 각각은 분사판(22)의 패스너 개구들(27) 중 대응하는 패스너 개구와 정렬하여 배치되고 이를 통해 나사형 패스너들(117) 중 대응하는 나사형 패스너를 수용하도록 구성된다. 밸브 개스킷(50)은 비드(52) 내부의 위치들에서 관통하여 형성된 한 쌍의 로케이팅 개구들(78)을 더 포함한다. 한 쌍의 로케이팅 개구들(78) 각각은 이중 리드 구조(30)의 로케이팅 개구들(48) 중 대응하는 로케이팅 개구와 정렬되어 배치되며, 이를 통해 로케이팅 피처들(118) 중 대응하는 로케이팅 피처를 수용하도록 구성된다.

(평면 부분(51), 비드(52), 제1 플랩(55) 및 제2 플랩(65)을 포함하는) 밸브 개스킷(50)의 전체는 위에서 설명된 바와 같이, 분사판(22), 이중 리드 구조(30) 및 밸브 바디(80)의 대응하는 표면들 각각과 밀폐식으로 맞물리기에 적합한 탄성적으로 압축성인 재료로 형성된다. 밸브 개스킷(50)은 원하는 대로, 엘라스토머와 같은 중합체 재료로 형성(몰딩)될 수 있다. 밸브 개스킷(50)을 형성하는 데 엘라스토머 재료를 사용하는 것은 스크롤 압축기(1)의 작동 중에 리드들(33, 34)과의 반복적인 금속 간 접촉을 방지할 수 있으며, 이는 딱딱한 금속성 재료와 비교하여 엘라스토머 재료의 상대적 연성으로 인해 이중 리드 구조(30)의 내구성을 증가시킨다.

밸브 바디(80)는 평면 부분(51)의 제2 주 표면(54)의 둘레와 맞물리도록 구성된 제1 주 표면(81)의 둘레를 포함한다. 제1 주 표면(81)의 둘레는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직으로 배열된다. 제1 주 표면(81)에 대향하게 형성된 밸브 바디(80)의 제2 주 표면(82)은 고정 스크롤(5)의 외측 면(16)을 향한다. 제1 주 표면(81)은 그 내부에 형성된 제1 만입부(85)(도 6) 및 이격된 제2 만입부(95)(도 7)를 포함하며, 만입부들(85, 95)은 엇갈린 구성으로 서로 평행하게 길이 방향으로 연장된다.

제1 만입부(85)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 제1 플랩(55)과 정렬되어 배치되며, 경사진 제1 플랩(55)의 적어도 일부는 제1 만입부(85) 내로 연장된다. 제1 만입부(85)는 제1 주 표면(81)의 둘레의 평면에 대해 일정 각도로 기울어진 표면(86)에 의해 한정된다. 표면(86)은 제1 플랩(55)의 근접 단부(56)에 인접하게 배치된 근접 단부(87)로부터 제1 플랩(55)의 원위 단부(57)에 인접하게 배치된 원위 단부(88)까지 연장된다. 제1 만입부(85)의 축 방향 깊이는 표면(86)이 그 근접 단부(87)로부터 원위 단부(88)까지 진행함에 따라 증가하여, 원위 단부(88)가 고정 스크롤(5)을 향해 최대 깊이를 갖게 한다. 표면(86)의 경사각은 이를테면, 약 3-5도로 기울어지는 제1 플랩(55)의 경사각에 실질적으로 대응할 수 있지만, 반드시 본 발명의 범위를 벗어나지는 않으면서 대안적인 구성들이 이용될 수 있다.

제1 만입부(85)로의 제1 플랩(55)의 연장은 제1 만입부(85)를 제1 주 표면(81)의 둘레와 제1 플랩(55)에 의해 한정된 평면 사이의 제1 유동 공간(89) 및 표면(86)의 경사진 부분과 제1 플랩(55) 사이의 제2 유동 공간(91)으로 분할한다. 제1 유동 공간(89) 내에 존재하는 임의의 냉매는 제1 플랩(55)을 둘러싸는 둘레 개구(60)를 통해 유동함으로써 밸브 개스킷(50)을 통해 제2 유동 공간(91)으로 흐를 수 있다.

밸브 바디(80)의 제2 주 표면(82)은 그로부터 축 방향으로 그리고 고정 스크롤(5)을 향해 돌출하는 제1 포스트(post)(83)를 포함한다. 제1 유동 통로(92)가 밸브 바디(80)를 관통하여 형성되며, 제1 만입부(85)로부터 제1 분사 포트(17)의 둘레 주위에서 고정 스크롤(5)과 맞물리는 제1 포스트(83)의 축 방향 단부까지 연장된다. 제1 유동 통로(92)는 제1 만입부(85)와 고정 스크롤(5)의 제1 분사 포트(17) 간에 유체 연통을 제공한다. (도시되지 않은) O-링 또는 유사한 밀폐 엘리먼트가 제1 포스트(83)의 단부 부분과 고정 스크롤(5)의 외측 면(16) 또는 제1 분사 포트(17)를 한정하는 표면 사이에 배치되어 그 사이의 조인트를 유체로 밀폐할 수 있다. 제1 유동 통로(92)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직인 방향에 대해 제1 플랩(55)의 원위 단부(57)로부터 오프셋된 위치에서 제1 만입부(85)를 한정하는 표면(86)의 원위 단부(88)로부터 연장될 수 있다. 오프셋은 제1 플랩(55)의 원위 단부(57)로부터 제1 유동 통로(92)를 향해 흐를 때 냉매의 방향 변화가 너무 큰 것을 방지하기 위해 존재할 수 있다. 이에 따라, 제1 만입부(85)와 제1 유동 통로(92)가 협력하여, 제1 분사 포트(17)와 유체 연통하도록 구성된 밸브 바디(80)를 통해 제1 유동 경로를 형성한다.

제1 유동 통로(92)는 제1 만입부(85)의 표면(86)으로부터 연장되는 제1 세그먼트(93) 및 제1 포스트(83)의 단부까지 연장되는 (도 6에서 가상선(phantom line)들로 도시된) 제2 세그먼트(94)로 형성된다. 유동 경로들(92, 102) 각각이 실질적으로 동일한 구성들을 갖기 때문에, 제1 유동 통로(92)의 구성은 도 7에 도시된 바와 같이 제2 만입부(95)와 연관된 제2 유동 통로(102)의 검토에 의해 가장 잘 이해될 수 있다. 제1 세그먼트(93) 및 제2 세그먼트(94)는 각각 세그먼트들(93, 94) 각각을 통해 실질적으로 원형인 유동 단면적을 형성하기 위한 실질적으로 원통 형상을 갖는 것으로 각각 도시되지만, 반드시 본 발명의 범위를 벗어나지는 않으면서 대안적인 구성들이 이용될 수 있다. 제1 세그먼트(93)는 제2 세그먼트(94)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 포함하고, 따라서 제1 세그먼트(93)는 제2 세그먼트(94)보다 더 큰 유동 단면적을 포함한다. 제2 세그먼트(94)보다 더 큰 단면적을 갖는 제1 세그먼트(93)는 밸브 어셈블리(20)의 작동 동안 유량 손실들을 최소화하도록 제1 유동 통로(92)를 통해 흐를 때 냉매가 겪는 압력 강하를 감소시킨다. 추가로, 제1 유동 통로(92) 바로 상류의 제1 만입부(85)를 통한 유동 단면적은 또한 그 제1 세그먼트(93)의 유동 단면적보다 크며, 이로써 압력 강하 및 유량 손실의 부재를 추가로 보장한다.

제1 세그먼트(93)와 제2 세그먼트(94)는 서로에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 세그먼트(93)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 경사지는 한편, 제2 세그먼트(94)는 제1 분사 포트(17)와 축 방향으로 정렬되고 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 평행하게 배열된다.

제2 만입부(95)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 제2 플랩(65)과 정렬되어 배치되며, 경사진 제2 플랩(65)의 적어도 일부는 제2 만입부(95) 내로 연장된다. 제2 만입부(95)는 제1 주 표면(81)의 둘레의 평면에 대해 일정 각도로 기울어진 표면(96)에 의해 한정된다. 표면(96)은 제2 플랩(65)의 근접 단부(66)에 인접하게 배치된 근접 단부(97)로부터 제2 플랩(65)의 원위 단부(67)에 인접하게 배치된 원위 단부(98)까지 연장된다. 제2 만입부(95)의 축 방향 깊이는 표면(96)이 그 근접 단부(97)로부터 원위 단부(98)까지 진행함에 따라 증가하여, 원위 단부(98)가 고정 스크롤(5)을 향해 최대 깊이를 갖게 한다. 표면(96)의 경사각은 이를테면, 약 3-5도로 기울어지는 제2 플랩(65)의 경사각에 실질적으로 대응할 수 있지만, 반드시 본 발명의 범위를 벗어나지는 않으면서 대안적인 구성들이 이용될 수 있다.

제2 만입부(95)로의 제2 플랩(65)의 연장은 제2 만입부(95)를 제1 주 표면(81)의 둘레와 제2 플랩(65)에 의해 한정된 평면 사이의 제1 유동 공간(99) 및 표면(96)의 경사진 부분과 제2 플랩(65) 사이의 제2 유동 공간(101)으로 분할한다. 제1 유동 공간(99) 내에 존재하는 임의의 냉매는 제2 플랩(65)을 둘러싸는 둘레 개구(70)를 통해 유동함으로써 밸브 개스킷(50)을 통해 제2 유동 공간(101)으로 흐를 수 있다.

밸브 바디(80)의 제2 주 표면(82)은 그로부터 축 방향으로 그리고 고정 스크롤(5)을 향해 돌출하는 제2 포스트(84)를 포함한다. 제2 유동 통로(102)가 밸브 바디(80)를 관통하여 형성되며, 제2 만입부(95)로부터 제2 분사 포트(18)의 둘레 주위에서 고정 스크롤(5)과 맞물리는 제2 포스트(84)의 축 방향 단부까지 연장된다. 제2 유동 통로(102)는 제2 만입부(95)와 고정 스크롤(5)의 제2 분사 포트(18) 간에 유체 연통을 제공한다. (도시되지 않은) O-링 또는 유사한 밀폐 엘리먼트가 제2 포스트(84)의 단부 부분과 고정 스크롤(5)의 외측 면(16) 또는 제2 분사 포트(18)의 표면 사이에 배치되어 그 사이의 조인트를 유체로 밀폐할 수 있다. 제2 유동 통로(102)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 수직인 방향에 대해 제2 플랩(65)의 원위 단부(67)로부터 오프셋된 위치에서 제2 만입부(95)를 한정하는 표면(96)의 원위 단부(98)로부터 연장될 수 있다. 오프셋은 제2 플랩(65)의 원위 단부(67)로부터 제2 유동 경로(102)를 향해 흐를 때 냉매의 방향 변화가 너무 큰 것을 방지하기 위해 존재할 수 있다. 이에 따라, 제2 만입부(95)와 제2 유동 통로(102)가 협력하여, 제2 분사 포트(18)와 유체 연통하도록 구성된 밸브 바디(80)를 통해 제2 유동 경로를 형성한다.

제2 유동 통로(102)는 제2 만입부(95)의 표면(96)으로부터 연장되는 제1 세그먼트(103) 및 제2 포스트(84)의 단부까지 연장되는 제2 세그먼트(104)로 형성된다. 제1 세그먼트(103) 및 제2 세그먼트(104)는 각각 세그먼트들(103, 104) 각각을 통해 실질적으로 원형인 유동 단면적을 형성하기 위한 실질적으로 원통 형상을 갖는 것으로 각각 도시되지만, 반드시 본 발명의 범위를 벗어나지는 않으면서 대안적인 구성들이 이용될 수 있다. 제1 세그먼트(103)는 제2 세그먼트(104)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 포함하고, 따라서 제1 세그먼트(103)는 제2 세그먼트(104)보다 더 큰 유동 단면적을 포함한다. 제2 세그먼트(104)보다 더 큰 단면적을 갖는 제1 세그먼트(103)는 밸브 어셈블리(20)의 작동 동안 유량 손실들을 최소화하도록 제2 유동 통로(102)를 통해 흐를 때 냉매가 겪는 압력 강하를 감소시킨다. 추가로, 제2 유동 통로(102) 바로 상류의 제2 만입부(95)를 통한 유동 단면적은 또한 그 제1 세그먼트(103)의 유동 단면적보다 크며, 이로써 압력 강하 및 유량 손실의 부재를 추가로 보장한다.

제1 세그먼트(103)와 제2 세그먼트(104)는 서로에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 세그먼트(103)는 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 대해 경사지는 한편, 제2 세그먼트(104)는 제2 분사 포트(18)와 축 방향으로 정렬되고 밸브 어셈블리(20)의 축 방향에 평행하게 배열된다.

밸브 바디(80)는 그 둘레를 중심으로 관통하여 형성된 4개의 패스너 개구들(107)을 포함하며, 4개의 패스너 개구들(107) 각각은 밸브 개스킷(50)의 패스너 개구들(77) 중 대응하는 패스너 개구와 정렬하여 배치되고 이를 통해 나사형 패스너들(117) 중 대응하는 나사형 패스너를 수용하도록 구성된다. 밸브 바디(80)는 이를 관통하여 형성된 한 쌍의 로케이팅 개구들(108)을 더 포함하며, 한 쌍의 로케이팅 개구들(108) 각각은 밸브 개스킷(50)의 로케이팅 개구들(78) 중 대응하는 로케이팅 개구와 정렬되어 배치되며, 이를 통해 로케이팅 피처들(118) 중 대응하는 로케이팅 피처를 수용하도록 구성된다.

밸브 바디(80)는 밸브 어셈블리(20)를 통과하는 냉매에 의해 가해지는 압력을 받을 때 변형에 저항하는 강성 재료로 형성된다. 밸브 바디(80)는 원하는 대로 알루미늄, 알루미늄 합금, 강철 등과 같은 금속성 재료로 형성된다.

이제 밸브 어셈블리(20)의 동작이 설명된다. 냉매의 흐름 구성은 분사 포트들(17, 18) 각각으로 들어가는 부분 냉매 흐름들 각각에 대해서와 실질적으로 동일하기 때문에, 제2 분사 홀(26)에서 제2 분사 포트(18)로 전달되는 다른 부분 냉매 흐름과 연관된, 대응하며 유사한 컴포넌트들이 동일한 방식으로 작동한다는 것을 조건으로, 제1 분사 홀(25)에서 제1 분사 포트(17)로 전달되는 부분 냉매 흐름만이 이하 상세히 설명된다.

스크롤 압축기(1)의 작동 중에, 협력하는 스크롤들(5, 7)에 의해 형성된 압축 메커니즘으로부터 배출된 냉매의 적어도 일부는 냉매 복귀 통로(112)를 통해 다시 분사 챔버(113)로 복귀된다. 리드(33)의 단부 부분(39)은, 통상적으로 제1 분사 홀(25)을 가로질러 연장하여 커버하도록 구성되어 분사 챔버들(3)로부터 제1 분사 포트(17) 쪽으로 복귀 냉매의 원치 않는 흐름을 방지한다. 스크롤 압축기(1)의 압축 메커니즘은 제1 분사 포트(17)가 제1 분사 포트(17)를 통과하는 각각의 후속 압축 챔버들(9)의 진행에 따라 압축 메커니즘 내에서 냉매의 가변 압력을 반복적으로 겪게 하도록 작동한다.

압축 메커니즘 내부에서 발생하는 냉매로부터 제1 분사 포트(17)에 의해 겪게 되는 가변 압력이 상대적으로 높을 때, 제1 분사 홀(25)을 둘러싸는 분사판(22)의 표면에 대해 제1 리드(33)의 단부 부분(39)이 유지되어 분사 챔버들(113) 내의 냉매가 제1 분사 포트(17)를 향해 전달되는 것을 계속 방지한다. 그러나 압축 메커니즘 내부에서 발생하는 냉매로부터 제1 분사 포트(17)에 의해 겪게 되는 가변 압력이 상대적으로 낮을 때, 분사 챔버들(113) 내의 냉매의 압력은 결국 압축 메커니즘에서 발생하는 상대적으로 낮은 압력을 초과하고, 제1 리드(33)의 단부 부분(39)의 대향 표면들에 걸쳐 압력 차가 설정된다. 분사 챔버들(113) 내의 냉매의 압력의 힘이 압축 메커니즘으로부터 발생하는 냉매의 압력과 피벗 부분(38)에서 제1 리드(33)의 탄성에 의해 생성된 스프링력의 조합된 힘을 초과할 때, 제1 리드(33)는 피벗 부분(38)에 의해 한정된 축을 중심으로 밸브 바디(80)를 향해 피벗한다. 제1 리드(33)의 피벗은 분사 챔버들(113) 내의 냉매가 제1 분사 홀(25)을 통해 그리고 제1 리드(33)의 이제 축 방향으로 이격된 단부 부분(39) 주위를 통과하게 한다. 제1 리드(33)는 밸브 개스킷(50)의 제1 플랩(55)의 접촉 표면(58)에 직면할 때까지 피벗하며, 이는 제1 리드(33)의 회전을 제한하는 상대적으로 부드러운 정지를 제공한다.

그 다음, 분사 챔버들(113)에서 발생한 냉매는 밸브 바디(80)의 제1 만입부(85)에 의해 형성된 개방 공간을 통해 진행하면서, 제1 플랩(55)을 둘러싸는 둘레 개구(60)를 통해 밸브 개스킷(50)을 통과한다. 그 다음, 냉매는 제1 유동 통로(92)를 향해 흐르며 이를 통해 제1 분사 포트(17) 내로 전달된다. 그 다음, 냉매는 압축 챔버들(9) 내에 이미 배치되어 고정 스크롤(5)의 유입 개구들(11) 중 하나에서 발생하는 냉매보다 더 높은 압력을 가지면서 대응하는 압축 챔버들(9) 내로 분사되며, 이는 압축 프로세스의 중간 위치에서 압축 메커니즘으로 더 높은 압력의 냉매를 다시 유입시킴으로써 스크롤 압축기(1)의 압축 용량이 증가될 수 있게 한다.

제1 리드(33)는 결국, 압축 메커니즘의 사이클링 및 제1 리드(33)의 대향 측면들에서의 결과적인 압력 차에 기초하여 밸브 어셈블리(20)를 통해 분사 챔버(113)로부터의 흐름을 차단하는 위치로 다시 탄력적으로 튀어오른다. 이에 따라, 밸브 어셈블리(20)는 제1 리드(33)에 대해 원치 않는 방향으로 냉매의 흐름을 방지하기 위한 체크 밸브를 작동시키고, 이는 결국, 압축 메커니즘에서 발생하는 냉매가 원치 않는 흐름 방향으로 분사 챔버들(113) 내로 역류하는 것을 방지한다. 고정 스크롤(5)에 대한 선회 스크롤(7)의 선회에 의해 형성된 각각의 통과하는 압축 챔버들(9)에 대해 제1 분사 포트(17)가 겪는 압력이 변화함에 따라 설명된 프로세스가 반복적으로 수행된다.

도시되고 설명된 밸브 어셈블리(20)는 많은 유리한 특징들을 제공한다. 도 3 - 도 5의 검토로부터 명백한 바와 같이, 제1 분사 포트(17)를 향한 부분 흐름과 연관된 컴포넌트들을 갖는 밸브 어셈블리(20)의 전반부 및 제2 분사 포트(18)를 향한 부분 흐름과 연관된 컴포넌트들을 갖는 밸브 어셈블리(20)의 후반부는 밸브 어셈블리(20)를 통과하는 중심 축에 대해 후반부가 전반부에 대해 180도 회전된 것과 실질적으로 구조적으로 동일하며, 여기서 중심 축은 고정 스크롤(5)의 배출 개구(13)의 위치 및 냉매 복귀 통로(112)가 분사 챔버들(113)과 교차하는 위치에 실질적으로 대응한다. 두 부분 흐름들 사이의 이러한 엇갈리고 180도 회전된 관계는, 부분 흐름들 각각이 실질적으로 유사한 유동 조건들 및 유동 경로 길이들을 경험할 때 냉매가 분사 포트들(17, 18) 각각으로 더 균일하게 분배되게 한다. 분사 홀들(25, 26) 각각의 신장은 리드들(33, 34)을 선택적으로 작동시키기 위해 리드들(33, 34) 각각에 더 큰 압력이 가해지는 것을 허용한다. 이중 리드 구조(30)의 단일 형성은 밸브 어셈블리(20)의 제조를 단순화한다. 밸브 개스킷(50)의 경사진 플랩들(55, 65)은 리드들(33, 34)의 반복적인 굽힘 동안 리드들(33, 34)과의 금속 간 접촉을 방지하기 위한 부드러운 접촉 표면들(58, 68)을 제공한다. 이 부드러운 접촉은 리드들(33, 34)의 내구성을 증가시키고 차량의 승객실 내에서 경험하게 될 수 있는 NVH의 생성을 방지한다. 플랩들(55, 65)의 경사진 구성은 또한, 리드들(33, 34) 각각이 겪는 굴곡 정도를 규정하고, 이는 각각의 피벗 부분들(38, 42)에서 리드들(33, 34)의 내구성을 더욱 향상시킨다. 밸브 바디(80)를 통해 형성된 유동 경로들 각각을 통한 점진적으로 감소하는 유동 면적은 각각의 분사 포트들(17, 18)을 향해 흐를 때 냉매에 대한 원치 않는 압력 강하 또는 유량 손실을 방지한다.

이제 도 8 - 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브 어셈블리(220)가 개시된다. 밸브 어셈블리(220)는 여러 면에서 밸브 어셈블리(20)와 유사하고, 분사판(222), 이중 리드 구조(230) 및 밸브 바디(280)를 포함하며, 이들 각각은 밸브 어셈블리(20)의 대응하는 컴포넌트들을 형성하는 데 사용하기에 적합한 것으로 설명된 것과 동일한 재료로 형성될 수 있다. 밸브 어셈블리(220)를 형성하는 컴포넌트들은 밸브 어셈블리(20)를 참조로 설명된 바와 같이, 고정 스크롤(5)과 후면 하우징(110) 사이에 밸브 어셈블리(220)를 포지셔닝하기 위한, 유사하게 포지셔닝된 로케이팅 개구들 및 패스너 개구들을 포함하며, 따라서 이러한 특징들 및 밸브 어셈블리(220)의 조립 방법에 대한 추가 설명은 여기서 생략된다. 그러나 밸브 어셈블리(220)는, 밸브 어셈블리(220)의 (도시되지 않은) 밸브 개스킷이 밸브 어셈블리(220)를 통과하는 냉매의 측면 누출을 방지하기 위해 분사판(222)과 밸브 바디(280) 사이의 둘레 밀폐부를 형성하는 데에만 사용되며, 이중 리드 구조(230)와 밸브 바디(280) 사이에 배치되지 않아 앞서 설명된 바와 같이 이중 리드 구조(230)가 구부러지는 동안 맞물리도록 접촉 표면을 제공한다는 점에서 밸브 어셈블리(20)와 상이하다.

분사판(222)은 실질적으로 평면인 제1 주 표면(223) 및 대향하여 배열되고 또한 실질적으로 평면인 제2 주 표면(224)을 포함한다. 분사판(222)은 제1 주 표면(223)에서 제2 주 표면(224)까지 축 방향에 대해 분사판(222)을 관통하여 연장되는 제1 분사 홀(225) 및 이격된 제2 분사 홀(226)을 포함하며, 분사 홀들(225, 226) 각각은 밸브 어셈블리(20)의 분사 홀들(25, 26)과 유사한 방식으로 포지셔닝되고 형상화된다.

이중 리드 구조(230)는 제1 주 표면(231) 및 대향하여 배열된 제2 주 표면(232)을 포함하는 얇고 평평한 판형 바디이다. 이중 리드 구조(230)는 제1 리드(233), 제2 리드(234) 및 연결 부분(235)을 포함하며, 리드들(233, 234) 및 연결 부분(235)은 하나의 모놀리식 구조로 다시 한번 일체로 형성된다. 제1 리드(233)는 피벗 부분(238)과 단부 부분(239) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 암(237)을 포함하는 한편, 제2 리드(234)는 피벗 부분(242)과 단부 부분(243) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 암(241)을 포함한다. 리드들(233, 234)은 대응하는 분사 홀들(225, 226) 각각을 선택적으로 커버하도록 구성된 대응하는 단부 부분들(239, 243)과 함께 대응하는 피벗 부분들(238, 242)을 중심으로 다시 한번 피벗한다. 암들(237, 241) 및 단부 부분들(239, 243)은 밸브 어셈블리(20)의 이중 리드 구조(30)의 암들(37, 41) 및 단부 부분들(39, 43)과 실질적으로 유사한 형상들 및 구성들을 포함한다. 연결 부분(235)이 이중 리드 구조(230)의 중앙 부분을 가로질러 연장되기 보다는 피벗 부분들(238, 242)을 연결할 때 이중 리드 구조(230)의 둘레를 중심으로 연장된다는 점에서 연결 부분(235)은 밸브 어셈블리(20)의 연결 부분(35)과 다르다.

밸브 바디(280)는 이중 리드 구조(230)의 연결 부분(235)과 맞물리도록 구성된 제1 주 표면(281) 및 고정 스크롤(5)의 외측 면(16)을 향하도록 구성된 대향하여 배열된 제2 주 표면(282)을 포함한다. 제1 주 표면(81)은 제1 리드(233)에 대응하는 제1 만입부(285) 및 제2 리드(234)에 대응하는 이격된 제2 만입부(295)를 포함한다. 제1 만입부(285)는 제1 주 표면(281)의 주변의 평면에 대해 일정 각도로 기울어진 표면(286)에 의해 한정되며, 표면(286)이 제1 리드(233)의 단부 부분(239)을 향해 진행함에 따라 제1 만입부(285)의 축 방향 깊이가 증가한다. 제2 만입부(295)는 제1 주 표면(281)의 주변의 평면에 대해 일정 각도로 기울어진 표면(296)에 의해 한정되며, 표면(296)이 제2 리드(234)의 단부 부분(243)을 향해 진행함에 따라 제2 만입부(295)의 축 방향 깊이가 증가한다.

밸브 바디(280)의 제2 주 표면(282)은 그로부터 축 방향으로 그리고 고정 스크롤(5)을 향해 돌출하는 제1 포스트(283)를 포함한다. 제1 유동 통로(292)가 밸브 바디(280)를 관통하여 형성되며, 제1 만입부(285)의 깊은 단부로부터 제1 분사 포트(17)의 둘레 주위에서 고정 스크롤(5)과 맞물리는 제1 포스트(283)의 축 방향 단부까지 연장된다. 제1 유동 통로(292)는 제1 만입부(285)의 표면(286)으로부터 연장되는 제1 세그먼트(293) 및 제1 포스트(283)의 단부까지 연장되는 제2 세그먼트(294)로 형성된다. 제1 세그먼트(293)는 제2 세그먼트(294)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 포함하고, 따라서 제1 세그먼트(293)는 제2 세그먼트(294)보다 더 큰 유동 단면적을 포함한다. 제1 세그먼트(293)와 제2 세그먼트(294)는 서로에 대해 비스듬히 배치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 세그먼트(293)는 밸브 어셈블리(220)의 축 방향에 대해 경사지는 한편, 제2 세그먼트(294)는 제1 분사 포트(17)와 축 방향으로 정렬되고 밸브 어셈블리(220)의 축 방향에 평행하게 배열된다.

밸브 바디(280)의 제2 주 표면(282)은 그로부터 축 방향으로 그리고 고정 스크롤(5)을 향해 돌출하는 제2 포스트(284)를 포함한다. 제2 유동 통로(302)가 밸브 바디(280)를 관통하여 형성되며, 제2 만입부(295)의 깊은 단부로부터 제2 분사 포트(18)의 둘레 주위에서 고정 스크롤(5)과 맞물리는 제2 포스트(284)의 축 방향 단부까지 연장된다. 제2 유동 통로(302)는 제2 만입부(295)의 표면(296)으로부터 연장되는 제1 세그먼트(303) 및 제2 포스트(284)의 단부까지 연장되는 제2 세그먼트(304)로 형성된다. 제1 세그먼트(303)는 제2 세그먼트(304)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 포함하고, 따라서 제1 세그먼트(303)는 제2 세그먼트(304)보다 더 큰 유동 단면적을 포함한다. 제1 유동 통로(292)와는 달리, 제2 유동 통로(302)는 제2 분사 포트(18)와 평행하게 배열되며 축 방향으로 정렬된 제1 세그먼트(303) 및 제2 세그먼트(304)를 포함한다.

밸브 바디(280)의 제1 주 표면(281)은 내부에 형성된, 둘레에 배치된 개스킷 홈(290)을 포함하며, 이는 내부에 개스킷을 수용하도록 구성된다. 앞서 설명된 바와 같이, 밸브 바디(280)와 분사판(222) 사이에 배치된 개스킷은 이중 리드 구조(230)의 작동과 상호 작용하기 위한 위치까지 연장되지는 않는다. 대신, 이중 리드 구조(230)는 분사판(222)의 제1 주 표면(281)과 제2 주 표면(224)의 평면 부분들 사이에 샌드위치된다.

밸브 어셈블리(220)는 밸브 어셈블리(20)와 실질적으로 동일한 방식으로 작동한다. 리드들(233, 234)은 통상적으로, 분사 챔버(113)로부터 발생하는 압력이 각각의 분사 포트들(17, 18)에 존재하는 압력뿐만 아니라 리드들(233, 234) 각각에 의해 형성된 스프링력을 극복할 때까지 대응하는 분사 홀들(225, 226)을 커버하는 위치들에서 분사판(222)과 맞물린다. 힘의 불균형은 리드들(233, 234) 각각이 분사판(222)으로부터 멀리 선택적으로 구부러지게 하여, 개개의 만입부들(285, 295) 각각과 분사 챔버들(113) 사이에서 유체 연통이 발생할 수 있게 한다. 리드들(233, 234) 각각은 개개의 만입부들(285, 295)을 한정하는 개개의 표면들(286, 296) 쪽으로 구부러지고, 냉매는 개개의 분사 홀들(225, 226), 각각의 만입부들(285, 295) 및 개개의 유동 통로들(292, 302)을 통해 흘러 분사 챔버들(113)과 개개의 분사 포트들(17, 18) 각각 사이에 유체 연통을 제공한다.

상기 설명으로부터, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이 발명의 본질적인 특징들을 쉽게 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양한 용도들 및 조건들에 적응시키도록 본 발명에 대해 다양한 변경들 및 수정들을 실시할 수 있다.

Claims (20)

1. 스크롤 압축기(scroll compressor)용 밸브 어셈블리로서,
   상기 스크롤 압축기는 상기 스크롤 압축기의 압축 메커니즘에 유체 결합된 제1 분사 포트(injection port)를 갖는 고정 스크롤을 포함하고,
   상기 밸브 어셈블리는:
   관통하여 형성된 제1 유동 경로를 갖는 밸브 바디 ― 상기 제1 유동 경로는 상기 제1 분사 포트에 유체 결합됨 ―;
   제1 분사 홀이 관통하여 형성된 분사판; 및
   상기 분사판과 상기 밸브 바디 사이에 배치된 리드(reed) 구조를 포함하며,
   상기 리드 구조는 상기 제1 분사 포트를 통한 상기 압축 메커니즘으로의 진입을 위해 유체가 상기 제1 분사 홀을 통해 상기 제1 유동 경로 쪽으로 유동하는 것을 선택적으로 허용하도록 구성된 제1 리드를 포함하는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 고정 스크롤은 상기 압축 메커니즘에 유체 결합된 제2 분사 포트를 갖고;
   상기 밸브 바디를 관통하여 제2 유동 경로가 형성되며, 상기 제2 유동 경로는 상기 제2 분사 포트에 유체 결합되고;
   상기 분사판은 관통하여 형성된 제2 분사 홀을 가지며; 그리고
   상기 리드 구조는 상기 제2 분사 포트를 통한 상기 압축 메커니즘으로의 진입을 위해 상기 유체가 상기 제2 분사 홀을 통해 상기 제2 유동 경로 쪽으로 유동하는 것을 선택적으로 허용하도록 구성된 제2 리드를 포함하는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 분사 홀 및 상기 제2 분사 홀은 각각, 상기 스크롤 압축기에 형성된 분사 챔버들에 유체 결합되는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 리드 및 상기 제2 리드는 엇갈린 구성으로 배열되는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 리드는 상기 제1 리드의 피벗 부분으로부터 상기 제1 리드의 단부 부분까지 제1 방향으로 길이 방향으로 연장되고,
   상기 제2 리드는 상기 제2 리드의 피벗 부분으로부터 상기 제2 리드의 단부 부분까지 제2 방향으로 길이 방향으로 연장되며,
   상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 반대로 배열되는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 리드 구조는 상기 제1 리드를 상기 제2 리드에 연결하는 연결 부분을 포함하고,
   상기 제1 리드, 상기 제2 리드 및 상기 연결 부분은 단일 구조로서 형성되는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 리드 구조와 상기 밸브 바디 사이에 배치된 밸브 개스킷을 더 포함하며,
   상기 밸브 개스킷은 상기 제1 리드가 상기 제1 분사 홀을 통해 상기 제1 유동 경로 쪽으로 흐르는 것을 선택적으로 허용할 때 상기 제1 리드와 접촉하도록 구성된 제1 플랩(flap)을 포함하는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 리드는 금속성 재료로 형성되고 상기 제1 플랩은 엘라스토머 재료로 형성되는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 플랩은 상기 분사판의 평면에 대해 경사지는,
   스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 리드는 상기 제1 리드가 상기 제1 분사 홀을 통해 상기 제1 유동 경로 쪽으로 흐르는 것을 선택적으로 허용할 때 상기 분사판으로부터 멀어지게 피벗하도록 구성되며,
    상기 제1 플랩은 상기 분사판으로부터 멀어지는 상기 제1 리드의 피벗을 제한하기 위한 정지 표면을 형성하는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 플랩은 상기 밸브 바디에 형성된 제1 유동 통로 내로 적어도 부분적으로 연장되는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
12. 제7 항에 있어서,
    둘레 개구가 상기 제1 플랩의 둘레의 적어도 일부 주위로 연장되는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디를 관통하여 형성된 제1 유동 통로는 상기 밸브 바디 내로 만입된 제1 만입부(indentation) 및 상기 제1 만입부로부터 상기 밸브 바디를 통해 연장되는 제1 유동 통로를 포함하는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 리드는 상기 제1 리드가 상기 제1 분사 홀을 통해 상기 제1 유동 경로 쪽으로 흐르는 것을 선택적으로 허용할 때 상기 제1 만입부 내로 피벗하는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 유동 통로는 상기 제1 만입부로부터 연장되는 제1 세그먼트 및 상기 제1 세그먼트로부터 연장되는 제2 세그먼트를 포함하고,
    상기 제1 세그먼트는 상기 제1 유동 단면적을 갖고 상기 제2 세그먼트는 제2 유동 단면적을 가지며,
    상기 제1 유동 단면적은 상기 제2 유동 단면적보다 더 큰,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 분사 홀은 상기 제1 리드의 길이 방향으로 가늘게 연장되는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
17. 스크롤 압축기용 밸브 어셈블리로서,
    상기 스크롤 압축기는 상기 스크롤 압축기의 압축 메커니즘에 유체 결합된 한 쌍의 분사 포트들을 갖는 고정 스크롤을 포함하며,
    상기 밸브 어셈블리는:
    관통하여 형성된 한 쌍의 유동 경로들을 갖는 밸브 바디 ― 상기 유동 경로들 각각은 상기 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트에 유체 결합됨 ―;
    관통하여 형성된 한 쌍의 분사 홀들을 갖는 분사판;
    상기 분사판과 상기 밸브 바디 사이에 배치된 리드 구조 ― 상기 리드 구조는 한 쌍의 리드들을 포함하며, 상기 리드들 각각은 상기 분사 홀들 중 대응하는 분사 홀과 상기 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트 사이에 유체 연통을 선택적으로 제공하도록 구성됨 ―; 및
    상기 리드 구조와 상기 밸브 바디 사이에 배치된 밸브 개스킷(gasket)을 포함하며,
    상기 밸브 개스킷은 한 쌍의 플랩들을 포함하고,
    상기 플랩들 각각은 상기 리드들 중 대응하는 리드와 선택적으로 접촉하도록 구성되는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리는 전반부 및 후반부로 분할되고,
    상기 전반부는 상기 후반부와 실질적으로 동일한 구조를 갖는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 후반부는 상기 밸브 어셈블리의 중심 축에 대해 전반부에 대해 180도 회전되는,
    스크롤 압축기용 밸브 어셈블리.
20. 증기 분사 스크롤 압축기로서,
    고정 스크롤과 선회 스크롤의 협력에 의해 형성된 압축 메커니즘 ― 상기 압축 메커니즘은 내부의 유체를 압축하도록 구성되고, 상기 고정 스크롤은 관통하여 형성된 한 쌍의 분사 포트들을 포함하며, 상기 분사 포트들 각각은 상기 압축 메커니즘과 유체 연통함 ―;
    상기 압축 메커니즘 내에서 압축된 이후의 상기 유체의 일부를 수용하도록 구성된 분사 챔버들; 및
    한 쌍의 리드들을 갖는 리드 구조를 포함하는 밸브 어셈블리를 포함하며,
    상기 리드들 각각은 상기 분사 챔버와 상기 분사 포트들 중 대응하는 분사 포트 사이에 유체 연통을 선택적으로 제공하도록 구성되는,
    증기 분사 스크롤 압축기.

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