KR910002783B1 - 압축기 배출 밸브 조립체 - Google Patents

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화이트 콘솔리데이티드 인더스트리스 인코포레이티드
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Abstract

내용 없음.

Description

압축기 배출 밸브 조립체
제1도는 본 발명의 배출 밸브를 보여주는 왕복 피스톤 압축기의 실린더 블럭과 실린더 헤드 관통 단면도.
제2도는 제1도의 선 2-2에서 취해진 제1도의 배출 밸브의 확대 평면도.
제3도는 제2도의 선 3-3에서 취해진 확대 단면도.
제4도는 제2도와 유사하지만 리테이너 스프링(retainer spring) 및 정지 부재가 제거되어있으며, 리드밸브와 백업 스프링의 상대적 위치를 보여주는 도면.
제5도는 제2도의 선 5-5에서 취해진 확대 단면도.
제6도는 제2도의 선 6-6에서 취해진 확대 단면도.
제7도는 요홈의 형태를 보여주는 모든 밸브 부재가 제거된 밸브 플레이트의 평면도.
제8도는 제7도의 선 8-8에서 취해진 밸브 플레이트의 단면도.
제9도는 제7도의 선 9-9에서 취해진 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 실린더 블럭 12 : 실린더 구멍
13 : 피스톤 17 : 밸브 플레이트
19, 26 : 가스켓 21 : 밸브 시이트(sheet)
22 : 흡입구 30 : 요홈
33 : 배출구 36 : 밸브 시트(seat)
61 : 리드 밸브 68 : 백업 스프링
82 : 밸브 정지구 103 : 리테이너 스프링
[발명의 배경]
본 발명은 전체적으로 왕복 피스톤형의 밀폐형 냉동 압축기 특히, 가정용으로 사용되는 소변위형 압축기에 관한 것이다.
왕복 피스톤형의 밀폐형 냉동 압축기들은 냉장고, 냉동기 및 소형 에어콘같은 가정용으로 폭넓은 용도를 지닌다. 저렴한 가격, 소형 치수 및 전기적 효율 때문에 그러한 압축기는 60㎐의 동력 공급원을 사용하고 3500rpm의 일반적 작동 속도를 지니는 2전극 유도 전동기에의해 대개 동력이 공급된다. 이러한 고속 작동 때문에, 마모를 최소화하고 기계적 효율을 개선키위하여 낮은 평균 피스톤 속도를 유지하도록 비교적 짧은 행정을 지니는 비교적 큰 직경의 피스톤을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 짧은 행정과 함께 비교적 큰 직경의 실린더 구멍으로 간극 용적을 최소화하는 것을 어렵게하는 경향이있는데, 간극 용적이란 피스톤이 압축 행정 말기에있는 경우에 실린더 구멍과 밸브장치내의 압축 냉매에의해 점유된 공간으로 규정된다. 간극 용적이 클수록 압축기 효율이 감소되므로 압축기 밸브 장치같은 다른 조건들로 간극 용적을 최소로 감소시키려는 많은 노력이 있었다.
이러한 형태의 압축기들의 밸브 장치는 대개 압축기의 각각의 흡입 및 배출 작용을 하는 단일 리드 밸브(reed valve)를 포함한다. 이들 밸브들은 보통 밸브 시트에대해 폐쇄 위치로 스프링 편향되는 리드 밸브 형태이며, 압축기 사이클의 적절한 부분에서는 들어오는, 즉, 흡입 가스에의해 피스톤 사이클의 압축 부분중에는 배출 가스에의해 작동 가능하다. 대표적인 장치에 있어서, 실린더의 개방단은 측부가 편평하고 평행한 밸브 플레이트에의해 폐쇄되는데, 대체로 원통형인 흡입 및 배출구가 그 밸브 플레이트를 통과해서 연장된다. 비교적 낮은 흡입 가스 압력으로 작동하는 흡입 밸브는 스프링 재료 시이트(sheet)의 절단 부분으로 형성되며 피스톤에 인접해서 밸브 플레이트의 하부에 삽입한다. 흡입구가 피스톤 측부에의해 밀폐되기 때문에 그러한 배출구가 설치된 측부는 어떠한 간극 용적도 관련되지 않으며, 흡입 밸브의 경우에 리드 밸브를 형성하는 밸브 시이트의 절단 부분으로 간극 용적이 한정된다.
반면에, 배출 밸브는 밸브 플레이트의 외측부에 설치하며, 고압의 배출 가스 때문에, 효율적인 작동 및 긴 수명을 제공할 더욱 엄격한 구조를 필요로한다. 밸브 플레이트의 외측부상에서 밸브를 밀폐하기 때문에, 배출 밸브구의 전체 면적이 간극 용적의 일부가되며 일반적으로 간극 용적의 실질적인 일부를 형성한다.
이제까지는, 배출 밸브들이 리드 밸브의 이동을 제한하기 위하여 백업 밸브 스프링은 물론 견고한 정지부재를 필요로했으며, 이들 부재들은 간단하고 값싼 구조를 제공키위하여 밸브 플레이트 자체에 장착되야했다. 그러한 장치중 하나가 특허 제4,352,377호에 설명되어있는바, 그 장치는 리드 밸브, 백업 스프링 및 무겁고 견고한 정지 부재를 사용하며, 그들 모두는 밸브 플레이트 자치에 고정된 한쌍의 장착 지주상에 장착된다. 역시 이들 밸브 지주에 고정된 리테이너 스프링은 다른 부제들을 제위치에 고정하고 압축기의 조립중에 배출 밸브의 여러 부품들을 조립하기 용이하게 배치하도록 작용한다.
간극 용적을 감소시킴으로써 압축기의 체적 효율을 향상시키는 하나의 해결책은 배출구의 체적을 감소시키는것임이 인식됐다. 구멍 직경을 감소시킴으로써 이 체적을 감소시키는것은 작은 치수 구멍이 이 배출구를 통해서 배출되는 가스의 흐름에 더 큰 제한을 초래하므로 자멸적이다. 다른 변형예는 배출구의 축방향 길이를 감소시키는것이지만 모든 지점에서 밸브 플레이트의 전체 두께를 감소시키는것을 피스톤의 흡입 및 압축 행정중에 가해진 교번 응력하에서의 밸브 플레이트의 굴곡을 방지하기위해서뿐 아니라 지주들의 고정장착을 위한 최소 두께에대한 조건때문에 한계가 있다.
이 문제에대한 하나의 해결책은 외측부상에 배출구가 개방되는 긴 요홈을 지니는 비교적 두꺼운 밸브 플레이트를 사용하여 배출구의 축방향 길이를 감소시키는 것이었다. 이 지점에서 밸브 플레이트가 너무 얇아 지주를 밸브 플레이트상에 직접 장착할 수 없기 때문에, 1985년 6월 25일 허여된 미합중국 특허 제4,524,806호에 기술된 이 장치는 요홈내에 장착되어 양 단부에 한쌍의 지주를 지탱하는 프레임 부재를 사용한다.
그러므로, 리드 밸브, 백업 스프링, 리테이너 플레이트 및 리테이너 스프링은 요홈내에 마찰 결합되어있는 이 삽입체상의 지주에 장착된다. 그러한 장치는 모든 밸브 부품들의 예비 조립을 허용하지만 그것은 완전히 요홈내의 삽입체의 마찰 결합에 의존하여 밸브 조립체를 제위치에 지탱하므로 요홈내의 삽입체의 어떤 이동도 그 단위물을 밸브 시트로부터 멀리 이동시키려하게되며, 이로써 밸브의 작동에 역효과를 준다.
[발명의 요약]
본 발명은 리드 밸브가 밸브 플레이트내에 특별히 성형된 요홈내에 장착되는 개량된 배출 밸브 조립체를 제공한다. 배출구가 이 공간내로 개방됨으로써 밸브 플레이트의 나머지 부분의 두께보다 실질적으로 더 짧은 축방향 길이를 지닌다. 리드 밸브는 요홈내에서 배출구 둘레의 밸브 시트와 밀폐 접촉하도록된 헤드 단부를 지니며 양단부에 길이가 다르게 연장되는 한쌍의 다리를 지니며 그 다리들은 성형된 요홈의 상응하는 부분에 장착되어 리드 밸브가 단지 한 위치로만 조립될 수 있도록 보장한다. 그와 유사한 다리들을 지니는 성형된 백업 스프링이 리드 밸브를 덮어서 리드 밸브의 개방 및 폐쇄 작동을 조절한다.
견고한 정지 부재의 각각의 돌기에는 연직으로 연장되는 돌기는 물론 측방 돌기가 형성되어 역시 요홈내에 장착되며 이들 세 부재들과 요홈의 형상은 모든 부재들이 단일 위치에만 조립될 수 있도록 되어있다. 정지 부재를 덮는 밸브 리테이너 스프링은 단부들이 정지 부재의 상부와 계합하는 아아치 형상이며 돌출 단부들은 실린더 구멍 외측으로 밸브 플레이트에 형성된 구멍들을 통해서 연장된다. 이들 구멍들의 연부는 스프링의 경사단부와 계합하여 밸브 조립체를 압축기 조립체가 완성되기전에 일체로 밸브 플레이트상에 지탱한다. 실린더 헤드가 제위치에 부착되어 배출 밸브를 에워싸는 배출실을 형성하면, 실린더 헤드의 일부가 리테이터 스프링의 중앙부와 계합하여 그 스프링을 밸브 플레이트 방향으로 더욱 평향시켜 압축기의 작동중에 정지 플레이트를 요홈내의 제위치에 더욱 견고하게 고정시킨다.
[바람직한 실시예의 설명]
도면에 대해 더욱 상세히 설명하면, 제1도는 본 발명의 배출 밸브를 합체하는 냉동 압축기, 실린더 블럭 및 헤드의 개략적 단면도이다. 제1도에 도시된 바와같이, 실린더 블럭(10)의 헤드 단부의 개략적 부분만이 도시되어있으며, 실린더 블럭의 나머지 부분 및 압축기의 나머지 구조는 본 기술 분야에 잘 알려진 통상적 구조일 수 있다. 실린더 블럭(10)은 본 기술 분야에서 잘 알려진 바와같이 크랭크 샤프트 및 커넥팅 로드장치에의해 전동기에의해 왕복되는 피스톤(13)이 설치되는 실린더 구멍(12)을 지닌다.
실린더 블럭은 실린더 구멍(12)에 수직으로 연장되는 단부면(15)을 지니는데, 실린더 구멍은 단부면 근처에 얕은 카운터 보어(counter bore)를 지닌다. 실린더 구멍(12)은 실린더 블럭(10)의 단부면(15)에 인접하게 설치된 밸브 플레이트(17)에의해 폐쇄된다. 밸브 플레이트(17)는 단부면(15)에 인접한 내측면(18)을 지니는 바, 단부면(15)과 접촉하는 가스켓(19) 및 내측과 접촉하는 밸브 시이트(21)에의해 단부면(15)으로부터 이격된다. 밸브 시이트(21)는 밸브 플레이트(17)의 측부에서 측부까지 흡입구(22)를 밀폐하도록된 흡입밸브를 한정하는 절단부(도시안됨)를 지닌다. 밸브 플레이트(17)는 또한 실린더 블럭(10)에 조립체를 지탱하도록 볼트들이 관통하는 볼트 구멍(23)을 지닌다. 가스켓(19)이 선택적 삽입물이며 실린더 구멍(12) 둘레에 절단부를 지님을 이해할 것이다. 이는 피스톤(13)이 상사점에 있는 경우에 남는 간극 용적이 최소로 유지되도록 허용하는데, 이는 피스톤(13)이 가능한한 실린더 블럭 단부 면(15)에 근접하게 연장되어 심지어 그 단부면 위로 약간 돌출하도록 배치되기때문이다. 그러므로, 가스켓(19)은 압축기가 3500rpm의 전속력으로 가동하는 경우에 존재하는 힘때문에 피스톤을 밸브 시이트와 접촉시킬 위험이 없는 가능한 최소의 간극을 허용하도록 피스톤(13)의 단부와 실린더 블럭 단부 면(15) 사이의 관계에 따른 두께로 설치된다.
밸브 플레이트(17)는 그 외측 표면상에 내측면(18)과 평행한 면(24)을 지니는바, 그 면에서 가스켓(26)과 실린더 헤드가 장착되는데, 가스켓 및 실린더 헤드는 볼트 구멍을 통과하여 실린더 헤드 및 밸브 플레이트를 일체로 실린더 블럭에 고정하는 볼트와 같은 볼트로 제위치에 지탱되는것이 바람직하다. 실린더 헤드(27) 및 가스켓(26)은 또한 밸브 플레이트 면(24)상의 공간을 흡입구(22) 둘레의 흡입실(도시안됨)과 배출밸브가 설치되는 배출실(28)로 분할한다.
배출 밸브는 밸브 플레이트(17)의 외측면(24)상에 형성된 요홈(30)내에 장착된다. 요홈(30)은 배출구의 두께, 즉 축방향 길이가 감소되도록 허용한다. 요홈(30)은 밸브 플레이트의 어떤 취약성을 최소화하고 유체 흐름의 최소의 제한을 허용하며 또한 여러 배출 밸브 요소들이 요홈내의 옳바른 위치내에서만 조립될 수 있게 보장하도록 성형되어 조립체의 작동을 절대 안전하게 한다. 전체 밸브 플레이트(17)는 요홈(30)의 불규칙한 외형이 본래의 압축 작업중에 성형되도록 허용하여 마무리된 밸브 플레이트에대해 필요한 기계 가공을 증가시키지 않는 분말 금속 처리 공정에의해 만들어지는것이 바람직하다.
요홈(30)은 중앙부(31)가 중심축(32)을 따라서 연장되도록 성형되며(제2, 7, 8도), 그 지점에서 밸브 플레이트가 최소 두께를 지니는 바, 그 두께는 측부 또는 면들(18, 24) 사이의 밸브 플레이트의 주 부분의 두께의
Figure kpo00001
보다 약간 더 얇을 수 있다. 배출구(33)는 중앙부(31)내의 축(32)상에 배치되어 내측 밸브 플레이트측부(18)로부터 상부 표면이 편평한 융기된 환형 밸브 시트(34)까지 연장되며, 편평한 상부 표면의 환형 지역은 리드 밸브의 적절한 밀폐를 보장할만큼 충분히 크며, 또한, 높은 밀폐 접촉 압력을 보장할 만큼 충분히 작다. 따라서, 밸브 시트(34)내에서 배출구보다 약간 더 큰 직경인 원통형의 작은 카운터 보어(36)가 있다. 요홈(30)은 면(24)까지 연직으로 연장되는 편행한 내측 및 외측부(38, 39)를 지니는 대체로 장방형이다. 내측부(38)는 흡입구(22)와 정렬되는 아아치형 돌기(41)를 지녀 흡입구 지역내에 가스켓(26)이 수용되도록 보장한다. 또한, 더욱 자세히 후술되는 바와같이 흐름 제한을 최소화하도록 중앙부(31)로부터 외측으로 면(24)까지 경사지는 릴리프 홈(42)이 있다.
중앙부(31)의 각각의 단부에는 면(24)에 평행하고 밸브 시트(34)의 표면과 대체로 동평면인 약간 융기된 요홈(43, 44)이 있다. 이 요홈들(43, 44)은 측부들(38, 39) 사이 간격보다 더 좁으며 밸브 부품들의 적합한 조립을 보장하도록 불규칙한 측벽이 형성된다. 예켠데, 좌측 요홈(43)은 턱부분(47) 및 돌기(48)에의해 한정되는 반면에 우측 요홈(44)에는 벽들(38, 39)사이의 간격보다 더 좁은 간격을 한정하는 4개의 턱 부분(51) 및 중심 측(32)과 교차하여 연장되는 서로 다른 길이의 노치들(52, 53)이 제공된다. 노치들(52, 53)은 외측으로 밸브 플레이트내로 연장되며 요홈(44)의 저부와 표면(24) 사이의 전체 깊이이며, 노치(52)가 노치(53)보다 더 길다. 노치(52)를 노치(53)보다 더 길게 만듦으로써, 리드 밸브 및 백업 스프링의 정확한 조립이 후술되는 바와같이 보장된다. 요홈(43, 44) 외측에는 밸브 플레이트를 관통해서 내측부(18)까지 연장되는 구멍(55, 56)이 있다. 이들 구멍(55, 56)은 리테이너 스프링의 단부들을 수용하기위하여 실린더 블럭내의 간극 요홈(58)과 정렬되는 외측부(57)을 지닌다. 개구부들(55, 56)사이의 간격이 실린더 구멍의 직경보다 실제로 더 크기 때문에, 이들 개구부들이 밸브 플레이트(17)를 완전히 관통해서 연장된다는 사실은 압축기의 작동에 영향을 주지않는다.
요홈(30)내에 장착되는 리드 밸브(61)는 요홈(44)내에 장착되는 기부(62)를 지닌다. 폭이 감소된 목부분(63)은 기부(62)로부터 연장되어 확대된 대체로 원형의 밸브 헤드(64)로 종결되는데 밸브 헤드(64)는 밸브시트보다 약간 큰 직경을 지니며 밸브 시트와 밀폐 접촉하도록 작용 가능하다. 리드 밸브(61)는 응력을 받지않은 상태에서 밸브 시트(34)와 충분한 밀폐 접촉을 하도록 전체적으로 편평할 수 있거나, 또는, 1987년 2월 10일 본 발명자에게 허여된 미합중국 특허 제4,642,037호에따라 만들어질 수 있다. 리드 밸브가 이 특허 발명을 합체하려면, 리드 밸브(61)는 밸브 헤드(64)가, 응력을 받지않은 경우에, 단지 밸브 시트의 한 측부를 따라서만 접촉하도록 밸브 시트(34)의 평면에 대해 약간 경사지도록 목 부분(63)을 가로지른 대각 굴곡선을 따라서 변형되야한다. 본 고안에서, 그 측부는 개선된 가스 흐름 특성을 위하여 요홈 측부(39)에 인접한 측부인것이 바람직하다.
또한, 그 특허의 기술적 사상은 편평한 리드 밸브가 응력을 받지않은 상태에서 밸브 시트의 한 지점에서만 접촉하도록 밸브 플레이트 면(24)의 평면에대해 밸브 시트를 2도의 각도로 경사지게 함으로써 성취될 수 있다.
리드 밸브(61)위에서 요홈(30)내에 장착되는 백업 스프링(68)은 리드 밸브 기부(62)와 중첩하는 기부(69)를 지니며, 섕크(71)는 기부(69)로부터 연장되어 다른 요홈(43)내의 팁 부분(72)에서 종결된다. 섕크(71)는 요홈 벽(39)에 인접한 곧은 측부(73)을 지니며, 다른 측부는 팁(72)까지 부분적으로 연장되는 테이퍼 부분(74)을 지니므로, 더 좁은 팁부분(72)은 폭이 곧은 측부(73)로부터 대략 요홈(30)의 중심선(32), 즉, 배출구(33)의 중심까지만 연장된다. 백업 스프링(68)의 테이퍼 형상 때문에, 스프링이 릴리프 홈(42)에 인접한 밸브 헤드(64) 둘레 지역을 덮지않아서 밸브가 개방되는 경우에 배출구를 통과하는 배출 흐름을 제한하지 않는다. 백업 스프링(68)의 기부(69)는 실제로 비슷한 치수인 리드 밸브 기부(62)상의 귀 부분(도시되지않음)을 덮는 돌출된 귀 부분(76, 77)을 지닌다. 하나의 귀(76)는 다른 귀(77)보다 길고 노치(52)내에 삽입되며, 더 짧은 귀(77)는 더 짧은 노치(53)에 삽입되도록 되어있다. 이들 귀들의 길이가 같지 않기 때문에, 리드 밸브(61)든 백업 스프링이든 그 귀들(76, 77)이 역전되도록 상부와 하부가 바뀌면 요홈(30)내에 맞지않게된다. 그러므로, 리드 밸브(61)와 백업 스프링(68)은 정확한 위치에서만 요홈(30)내에 장착될 수 있다.
백업 스프링(68)이 리드 밸브(61)에 사용된것과 실제로 같은 두께의 스프링 강으로 만들어지며 편평치않고 기부(69)에 바로 인접한 섕크(71)내에 형성된 굴곡선(79)을 따라 굴곡되어 있음을 주지해야한다. 굴곡선(79)은 백업 스프링(68)이 통상적으로는 굴곡선에서만 리드 밸브와 접촉하도록 백업 스프링을 소성 변형시키며, 기부(69)와 팁(72)은 그후에 더욱 자세히 후술되는 바와같이 리드 밸브(61)로부터 상방으로 멀리 굴곡된다.
리드 밸브(61) 및 백업 스프링(68)은 제위치에 지탱되어 그들의 이동이 밸브 정지구(82)에의해 억제된다. 밸브 정지구(82)는 더욱 복잡한 형상이지만 분말 금속 기술을 통해서 용이하게 성형될 수 있는 견고한 부재이다. 밸브 정지구는 외측 밸브 플레이트 면(24)위에 대체로 평행하게 이격되어 연장되는 상부 표면(84)을 지니는 긴 몸체부(83)을 포함한다. 밸브 정지구는 밸브 플레이트상의 요홈(43)내에 맞도록된 하나의 단부(86) 및 다른 요홈(44)에 맞도록된 타단부(87)를 지닌다. 각각의 단부(86, 87)는 형상이 다르므로 밸브 정지구의 단부 위치가 바뀔 수 없다. 몸체부(83)는 요홈(30)의 외측부(39)에 인접하여 단부에서 단부까지 연장되는 곧은 연직 측부(88)를 지닌다. 밸브 정지구의 다른 연직 측부(89)는 배출구(33)의 중심을 통과하는 종축(32)에 대체로 근접하여 연장하도록 단부들 사이에서 홈져있다. 그러므로, 몸체부(83)는 백업 스프링(68)의 팁부분(72)을 대체로 덮으며, 측부(89)가 홈져있기 때문에 이는 밸브가 개방되는 경우에 배출실(28)내로 냉매 가스가 흐르는데 도움이된다.
하나의 밸브 정지구 단부(86)에서 모떼기부(91)가 형성되는 외표면은 턱 부분(47)과 맞은편 측부 사이의 요홈(43)과 실제로 같은 수평 넓이를 지니는 연직 방향으로 연장되는 단부 돌기(92)로 종결된다. 단부 돌기(92)의 내측에는 상승된 정지표면(93)이 있는바, 그 표면은 돌기(48)와 맞은편 측부 사이의 폭을 지니므로 단부 돌기(92)의 전체 폭보다 더 좁다. 정지 표면(93)은 백업 스프링(68)의 팁 부분(72)의 상방 이동을 제한하도록 그 팁부분과 계합하도록 배치된다.
마찬가지로, 밸브 정지구의 타단부(87)도 모떼기부(91)와 유사한 모떼기부(96)와 단부 돌기(92)와 유사한 단부 돌기(97)를 지닌다. 단부 돌기(97)는 구멍(56)과 노치들(52, 53)사이 지역내의 요홈(44)의 저부와 계합하게 되어있다. 단부 돌기(97)의 내측에는 요홈(43)의 저부와 정지 표면(93)사이의 간격과 같은 요홈(44)의 저부로부터의 간격을 지니는 정지 표면(98)이 있다. 이 정지 표면(98)은 백업 스프링 기부(69)가 굴곡선(79)을 따라 상방으로 굴곡될때 그 기부와 계합하여 백업 스프링 기부(69)와 리드 밸브 기부(62) 모두를 덮어서 안장된 위치에 지탱한다.
리드 밸브(61)의 개방 이동을 제한하기위하여, 밸브 정지구 몸체부(83)는 그 하부에 배출구(33) 바로 위에 정렬된 정지 돌기(101)를 지닌다. 제위치에있는 리드 밸브(61), 백업 스프링(68) 및 밸브 정지구에대해, 제3도에 가장 잘 도시된 바와같이, 밸브 정지구(82)는 단부 돌기들(92, 97)이 요홈(43, 44)의 저부 표면과 계합함으로써 위치된다. 밸브가 폐쇄 위치에 있는 경우, 밸브 헤드(64)는 밸브 시이트(34)와 계합하므로 편평하고 굴곡되지않은 형태이다. 그러나, 그것을 덮은 백업 스프링(68)은 굴곡선(79)을 따른 변형때문에 기부(62)에 인접한 목 부분에서만 리드 밸브와 접촉하여 리드 밸브 기부를 탄성적으로 지탱하거나 요홈(44)저부에 대해 편향시키도록 위치된다. 그러므로 기부(69)의 연부는 정지 표면(98)과 계합하는 반면에 팁부분(72)은 밸브 정지구의 타단부에서 정지 표면(93)과 계합한다. 백업 스프링의 섕크(71)가 실질적으로 곧기때문에, 밸브 시트(34)를 덮는 섕크 부분이 밸브 헤드(64)와 정지 돌기(101)사이에서 접촉하지 않고 이격되어 있음을 알 수 있을 것이다.
피스톤(13)의 압축 행정중에 리드 밸브가 개방되기 시작할때, 밸브 헤드(64)는 상방으로 이동하여 밸브시트(64)와 떨어지며, 목 부분(63)의 굴곡에의해서만 제한되는 예정된 이동 후에 밸브 헤드(64)는 백업 스프링 섕크(71)와 계합하게되는데, 이는 밸브 헤드(64)가 더욱 이동하려면 리드 밸브 목부분(63)과 백업 스프링 섕크(71) 모두를 굴곡시켜야하므로 탄성율을 증가시킨다. 실린더 구멍(12)내의 조건 및 실린더내의 냉매 가스의 총 질량에 따라서, 정규 조건하에서 리드 밸브 헤드(64)의 최대 이동은 백업 스프링 섕크(71)가 정규적으로 정지 돌기(101)와 계합지않는 위치에있게된다. 그러나, 냉매 가스가 배출실(28)내에 배압이 없는 시동 조건하에서처럼 충분히 높은 유속을 지니는 경우에, 백업 스프링 섕크(71)는 정지 돌기(101)와 계합하여 리드 밸브가 목부분(63)에서 더욱 굴곡되는것을 한정해서 그 부분들에서의 어떤 가능한 과잉 응력을 회피시킨다. 배출구(33)를 통과하는 흐름이 밸브가 폐쇄되기 시작할 수 있는 수준으로 떨어지면, 백업 스프링(68)의 작용 및 섕크(71)의 편향이 밸브 헤드(64)가 폐쇄 위치로 이동하는데 초기에 도움이 된다. 밸브 헤드(64)가 밸브 시트(34)에 안장되면 섕크(71)가 헤드(64)와 접촉하지 않기 때문에, 밸브 헤드(64)가 밸브 시트(34)와 밀폐 접촉할때 응력을 제한하도록 백업 스프링(68)의 보조 편향은 밸브 헤드(64)의 폐쇄 이동중에 종결된다.
리드 밸브(61), 백업 스프링(68) 및 밸브 정지구(82)가 요홈(30)내에 단순히 삽입되어있기때문에, 단부돌기(92, 97)가 요홈(43, 44)의 저부와 계합하도록 밸브 정지구(82)를 제위치에 지탱함으로써 리드 밸브, 백업 스프링 및 밸브 정지구를 제위치에 지탱할 힘을 제공할 필요가 있다. 이를 성취하기위하여, 원형 중앙부(104)를 지니는 활 모양의 리테이너 스프링(103)이 밸브 정지구(82)를 덮어서 설치된다. 리테이너 스프링(103)은 중앙부(104)로부터 외측으로 만곡되게 연장되어 변곡부(106)가 정지구 표면(84)과 단부들(86, 87)에 인접해서 접촉된다. 리테이너 스프링(103)은 개구부(55, 56)에 삽입되어 측부(57)의 하연부에 계합하는 단부들(107)을 지닌다. 밸브 플레이트(17)의 내측면(18)을 지나쳐 돌출되는 스프링 단부들(107)을 수용하기위하여 밸브 시이트(21) 및 가스켓(19)에는 실린더 블럭(10)의 단부면(15)에 형성된 간극 요홈(58)과 정렬되는 여유 구멍이 제공된다. 리테이너 스프링(103)의 밸브 플레이트(17)와의 이러한 계합은 리드 밸브, 백업 스프링 및 밸브 정지구를 압축기의 나머지 요소 조립전에 미리 조립하도록 허용하기에 충분하다. 그러나, 실린더 헤드(87)가 밸브 플레이트(17)의 상부에 조립되어 헤드 볼트들이 조여지면 밸브 정지구(82)를 제위치에 더욱 확실히 편향 지탱해야한다. 실린더 헤드(27)가, 리테이너 스프링 중앙부(104)와 계합하여 스프링의 변형을 야기시키고 변곡부(106)와 밸브 정지구 정상부 표면(84)사이의 편향력을 충분한 힘으로 증가시키는 보스(106)를 배출실(28)내에 지니므로 압축기의 작동중에는 밸브 정지구(82)가 요홈(30)과 계합하는 위치로부터 벗어나는 경우가 없음을 알 수 있을 것이다.
밸브 시트(34)가 밸브 플레이트(17)의 외측면(24) 아래로 홈져서 배출구(33)의 축방향 길이를 감소시키고, 이로써, 압축기의 간극 용적이 감소된다는 사실과 함께 요홈(30)내에 여러가지 밸브 부품들이 존재함에도 불구하고, 요홈(30) 및 밸브 부품들의 배열은 배출 가스의 흐름의 제한을 최소화한다. 리드 밸브 헤드(64)가 밸브 시트의 외연부보다 약간 큰 직경으로 밸브 시트(34)를 덮지만, 백업 스프링(68)이 밸브 헤드(64)위로 이동함에따라 그 백업 스프링이 제4도에 도시된 바와같이 밸브 시트(34)의 폭의 약
Figure kpo00002
의 폭을 지닌다는 사실은 백업 스프링(68)이 최소의 흐름 제한을 제공하도록 보장한다. 마찬가지로, 밸브 정지구(82)의 홈진 측부(89)도 밸브 시트의 한 측부상에서 밸브 헤드(64)와 백업 스프링(68)의 그 부분만을 덮는다. 또한 릴리프 홈(42)이 배출 가스가 배출실(28)내로 흐르는것을 더욱 도우며, 따라서 배출 가스의 흐름에 대한 관련 밸브 부품들의 제한은 선행 기술에서 발생하는 바와같이 밸브 시트(34)가 밸브 플레이트 외측면(24)과 동평면이었던 경우와는 약간 다르다.
본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 기술됐지만, 여러가지 변형물 및 부품들의 재배치가 본 명세서에 기술되고 청구된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지않고 실시될 수 있음을 이해해야한다.

Claims (16)

  1. 케이스, 개방단을 지닌 실린더를 구비하고 상기 케이스내에 탄성적으로 장착된 실린더 블럭, 상기 실린더내의 피스톤, 상기 실린더 블럭에 장착되어 상기 실린더내에서, 상기 피스톤을 왕복시키도록 작동가능한 전동기, 상기 개방단에서 상기 실린더 블럭에 고착되고 상기 피스톤과 반대 측부상에 긴 요홈을 지니는 밸브 플레이트, 상기 요홈내로 개방되는 상기 밸브 플레이트상의 배출구, 상기 배출구를 밀폐하도록 작동가능한 밸브 헤드를 지니고 상기 요홈에 인접하여 접촉하는 상기 요홈내의 리드 밸브(reed valve), 상기 요홈과 계합 가능한 각각의 단부의 돌기 및 상기 리드 밸브로부터 이격된 상기 단부들 사이의 중간 부분을 지니고 상기 요홈내에 장착되는 견고한 밸브 정지구, 상기 정지구를 덮고 최소한 일부가 상기 밸브 정지구와 계합하며 양 단부가 상기 밸브 플레이트와 계합하는 아아치형 리테이너 스프링(retainer spring)으로 구성되는 밀폐형 냉동 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 플레이트를 덮고 상기 요홈 둘레의 배출실을 한정하는 실리더 헤드를 포함하는 밀폐형 냉동 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배출실내에서 상기 리테이너 스프링가 계합하여 상기 리테니어 스프링 및 상기 밸브 정지구를 상기 밸브 플레이트에 대항하여 편향시키는 보스(boss)를 실린더 헤드상에 지니는 밀폐형 냉동 압축기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 정지구가 상기 밸브 헤드의 상기 배출구로부터의 이동을 제한하도록 배치되어 상기 배출구를 향하는 동기를 지니는 밀폐형 냉동 압축기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 요홈이 한 단부에 인접하여 길이가 다른 한쌍의 횡방향 노치(notch)를 지니며, 상기 리드 밸브가 상기 노치에 인접한 기부를 지니며, 상기 기부는 상기 노치내로 연장되는 길이가 다른 돌출 귀(ear)들을 지니는 밀폐형 냉동 압축기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 리드 밸브와 상기 밸브 정지구 사이에서 연장되는 실제로 편평한 백업(backup) 스프링을 지니는 밀폐형 냉동 압축기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 백업 스프링이 상기 리드 밸브 기부를 덮는 동연(同延)의 기부를 지니는 밀폐형 냉동 압축기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 백업 스프링이 기부 근처의 굴곡선에 관해서 소성 변형되며, 상기 백업 스프링은 정규적으로 상기 굴곡선에서 상기 리드 밸브와 접촉하고 상기 굴곡선에서 떨어진 각각의 단부에서 상기 밸브 정지구와 접촉하는 밀폐형 냉동 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 백업 스프링 및 상기 밸브 정지구가 상기 밸브 헤드위에 형성되어 상기 요홈의 한 측부로부터 상기 배출구의 중심 근처 지점까지만 횡으로 연장되는 밀폐형 냉동 압축기.
  10. 표면 및 표면내의 긴 요홈을 지니는 밸브 플레이트, 상기 요홈내로 개방되는 상기 밸브 플레이트상의 배출구, 밸브 헤드 및 그 밸브 헤드로부터 원격한 기부를 지니고 상기 배출구를 밀폐하도록 작동 가능하며 상기 요홈과 인접 접촉하는 리드 밸브, 상기 요홈과 계합가능한 각각의 단부의 돌기 및 상기 리드 밸브로부터 이격된 상기 단부들 사이의 중간 부분을 지니고 상기 요홈내에 장착되는 견고한 밸브 정지구, 상기 밸브 정지구와 계합하여 상기 밸브 정지구 및 상기 리드 밸브를 상기 요홈내에 지탱하는 리테이너 스프링으로 구성되는 밀폐형 냉동 압축기 배출 밸브 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 요홈이 2개의 평행한 측벽 및 상기 밸브 표면과 평행한 저부 표면을 지니는 배출 밸브 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 저부 표면이 상기 밸브 정지구 돌기들에 의해 계합가능한 단부를 지니는 배출 밸브 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 배출 밸브 둘레에 상기 단부들과 동평면인 환형 밸브 시트(seat)을 지니는 배출 밸브 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 요홈이 한 단부에 인접하여 길이가 다른 한쌍의 횡방향 노치(notch)를 지니며, 상기 리드 밸브가 상기 노치에 인접한 기부를 지니며, 상기 기부는 상기 노치내로 연장되는 길이가 다른 돌출 귀(ear)들을 지니는 배출 밸브 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리드 밸브와 상기 밸브 정지구 사이에서 연장되는 실제로 편평한 백업 스프링을 지니며, 상기 백업 스프링은 상기 리드 밸브 기부를 덮는 동연의 기부를 지니는 배출 밸브 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 밸브 정지구가 상기 돌기들 사이에 다른 연부와 평행하지만 상기 배출구의 중심선 위의 선을 따라 연장되도록 배치된 하나의 연부를 지니며, 상기 백업 스프링은 상기 기부로부터 원격한 단부에 상기 밸브 정지구 중앙부의 폭과 같은 폭을 지니는 배출 밸브 조립체.
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