KR102073011B1 - 오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법 - Google Patents

오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축기 내부의 오일의 레벨을 검출하는 오일 검출 장치에 있어서, 제1기준 전극과, 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부; 제1기준 전극과 일정 높이로 이격 배치된 제2기준 전극과, 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부를 포함한다.
본 발명은 과도한 비용 상승 없이 하나의 오일 검출 장치를 이용하여 적어도 두 레벨 이상의 오일을 검출할 수 있다.
또한 오일의 점도가 높은 경우 검출부 내 전극 사이에 오일이 맺혀 빠지지 않아 오인식 될 수 있는 문제를 해결할 수 있다. 이와 같이 오일 검출 장치의 전극 사이의 오일 맺힘을 개선하여 빠른 반응 및 오차를 개선할 수 있다.

Description

오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법 {Oil detecting apparatus, compressor having the same and method for controlling compressor}
본 발명은 압축기 내의 오일의 레벨을 검출하기 위한 오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.
압축기는 케이싱의 하부에 냉매를 흡입하여 압축하는 압축 어셈블리가 배치되고, 압축 어셈블리의 상부에 전동 어셈블리가 배치되는 구조를 갖는다.
이때, 압축 어셈블리와 전동 어셈블리는 하나의 회전축을 공유하게 되며, 전동 어셈블리를 통해서 생성된 동력에 의해서 회전축이 회전되고, 이러한 회전에 의해 회전축에 결합되는 압축 어셈블리가 작동하면서 압축이 이루어지도록 구성된다.
이러한 압축 어셈블리의 원활한 회전을 위해서 오일이 압축 어셈블리의 베어링과 롤링 피스톤 등에 공급되어야 하는 데, 오일은 케이싱의 하부에 위치하게 되는 저유 공간에 저장되어 있고 회전축의 하단에 설치되는 오일 피더에 의해 펌핑되어 압축 어셈블리로 공급되도록 구성된다.
오일은 윤활 작용 외에도 전동 어셈블리의 냉각에도 기여하게 되므로 적절한 양의 오일이 안정적으로 공급될 수 있도록 제어하는 것은 압축기의 수명 및 작동 효율에 매우 중요하다.
그러나, 압축기의 구조가 점점 복잡해지고 대형의 공기조화기나 멀티 공기 조화 시스템 등에 압축기가 사용되게 되면서, 오일 및 작동 유체가 흐르게 되는 배관이 길어지는 등의 원인으로 인해서 압축기 내부의 유면 관리가 점점 어려워지고 있다.
특히, 배관이 길어지는 경우 배관 내에 잔류하는 오일의 양이 많아지게 되므로 초기에 적정량의 오일을 공급한다 하더라도 작동 중에 저유 공간 내에 저장되는 오일의 양은 불규칙적으로 크게 변화하게 된다.
이로 인해서, 지속적으로 또는 주기적으로 저유공간 내부의 오일의 레벨을 확인할 필요가 있고, 확인 결과 오일의 레벨이 적정 수준 이하인 것으로 판단되면 압축기 내부로 오일을 모으기 위한 오일 회수 운전을 실시하여야 한다.
이러한 오일의 레벨은 통상적으로는 압축기 케이싱에 투명창을 형성하고 이를 통해서 육안으로 확인하는 방법이 있으나 이는 경제적으로 비효율적이어서 실제로는 오일의 레벨에 관계없이 일정 시간을 주기로 해서 오일 회수 운전을 실시하게 된다.
그러나, 이러한 경우에는 실제로 오일의 레벨이 충분한 경우에도 강제적으로 오일 회수 운전을 실시하게 될 가능성이 있고, 이로 인해서, 예를 들어 에어컨의 경우 냉방을 제공하지 못하면서 에너지를 소모하게 되므로 비효율적이다.
최근에는 압축기 케이싱에 별도의 유면 센서를 설치하고 유면 센서를 통해 검출된 오일의 레벨에 따라 오일 회수 운전을 수행하도록 하는 경우도 있다.
이와 같이 유면 센서를 사용하는 경우, 불필요한 오일 회수 운전을 줄일 수 있으므로 에너지 소모량을 줄이고 의도한 용도로 압축기가 운전되는 시간을 늘릴 수 있어 효율적인 면이 있기는 하나, 오일과의 접촉여부에 따라서 달라지는 물성치를 읽어들인 후 측정된 물성치에 대응되는 오일의 레벨을 산출하여 실제의 오일 레벨을 확인한 후에 이를 미리 저장된 적정 수준의 레벨과 대비하여 오일 회수 운전의 수행여부를 결정하게 되기 때문에 물성치를 오일 레벨로 변환하기 위한 연산 과정을 포함해야 하므로 전체 구성이 복잡해지고 그에 따라 비용이 증가하는 문제가 있었다.
일 측면은 내부에 저장된 오일의 적어도 두 레벨을 검출하기 위한 오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 오일의 맺힘을 방지하는 유동부를 가지는 오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면은 복수의 검출부에서 발생된 정전용량에 대응하는 전압 신호를 하나의 검출 신호로 출력하는 오일 검출 장치, 그를 가지는 압축기 및 압축기의 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 압축기의 오일 검출 장치는 압축기 내 오일의 레벨을 검출하는 압축기의 오일 검출 장치에 있어서, 제1기준 전극과, 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부; 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부를 포함한다.
제1검출 전극은, 제1기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제1베이스부와, 제1기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제1증강부를 포함하고, 제2검출 전극은, 제2기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제2베이스부와, 제2기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제2증강부를 포함한다.
제1베이스부와 제1증강부는 제1기준 전극과 평행하고, 제2베이스부와 제2증강부는 제2기준 전극과 평행한다.
제1베이스부와 제1증강부는 제1기준 전극과 비평행하고, 제2베이스부와 제2증강부는 제2기준 전극과 비평행한다.
제1검출부는 제1베이스부와 제1증강부를 연결하는 적어도 하나의 제1 연결부재를 더 포함하고, 제2검출부는 제2베이스부와 제2증강부를 연결하는 적어도 하나의 제2 연결부재를 더 포함한다.
압축기의 오일 검출 장치는 제1기준 전극과 제2기준 전극 사이에 연결되되, 제1기준 전극과 제2기준 전극을 이격시켜 연결하는 이격부재를 더 포함한다.
압축기의 오일 검출 장치는 제1기준 전극에 배치되고 오일의 흐름을 유도하는 제1유동부와, 제2기준 전극에 배치되고 오일의 흐름을 유도하는 제2유동부를 더 포함한다.
제1유동부는, 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는다.
제2유동부는, 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는다.
제1유동부는, 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형으로 형성된다.
제2유동부는, 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형으로 형성된다.
제1유동부는, 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 톱니형으로 형성된다.
제2유동부는, 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 톱니형으로 형성된다.
제1유동부 및 제2유동부는, 동일한 형상 및 상이한 사이즈를 갖는다.
제1검출부는, 제1기준 전극과 제1베이스부의 정전용량 및 제1기준전극과 제1증강부 사이의 정전용량에 대응하는 신호를 제1검출 신호로 출력하고, 제2검출부는, 제2기준 전극과 제2베이스부의 정전용량 및 제2기준전극과 제2증강부 사이의 정전용량에 대응하는 신호를 제2검출 신호로 출력한다.
제1검출부는, 제1 검출 신호 출력 시 제2검출부의 제2검출 신호와 합성하여 출력한다.
다른 측면에 따른 압축기의 오일 검출 장치는 압축기의 오일 검출 장치에 있어서, 입력신호가 인가되는 기준부; 기준부의 일 측에 배치되고 검출 신호를 출력하는 베이스부; 기준부의 타 측에 배치되고 검출 신호를 출력하는 증강부; 기준부, 베이스부 및 증강부 중 어느 하나에 배치되고 오일이 흐르는 경로를 형성하는 유동부를 포함한다.
베이스부와 증강부는 전기적으로 연결된다.
유동부는, 기준부, 베이스부 및 증강부 중 어느 하나에 연장 형성되되 중력 방향으로 연장 형성된다.
기준부, 베이스부, 증강부는, 판 형상으로 이루어지고, 기준부, 베이스부, 증강부는, 대면하는 면 간에 서로 평행하게 배치된다.
기준부, 베이스부, 증강부는, 판 형상으로 이루어지고, 기준부, 베이스부, 증강부는, 대면하는 면 간에 서로 비평행하게 배치된다.
유동부는, 삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성된다.
또 다른 측면에 따른 압축기 내 오일의 레벨을 검출하는 압축기의 오일 검출 장치에 있어서, 제1기준 전극과, 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부; 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부를 포함하고, 제1검출부의 제1검출전극과 제2검출부의 제2검출전극은, 서로 전기적으로 연결되고, 오일 회수 운전을 제어하기 위한 제어부에 검출신호를 전송한다.
압축기의 오일 검출 장치는 제1기준전극과 제2기준 전극에 입력 신호를 입력하는 입력단자와, 제1검출전극과 제2검출전극에서 연결되고 제1검출전극과 제2검출전극의 검출 신호를 출력하는 출력단자를 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 압축기는 제1기준 전극과, 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부; 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부; 제1검출부와 제2검출부에서 입력된 검출신호를 전기 신호로 변환하고 변환된 전기 신호에 기초하여 오일의 레벨을 판단하는 제어부를 포함한다.
전기 신호는, 주파수 또는 전압 신호이다.
제1검출 전극은, 제1기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제1베이스부와, 제1기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치되는 제1증강부를 포함하고, 제2검출 전극은, 제2기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제2베이스부와, 제2기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제2증강부를 포함한다.
제1증강부는, 제1베이스부에서 발생되는 정전용량에 대응하는 전압을 출력하고, 제2증강부는, 제2베이스부에서 발생되는 정전용량에 대응하는 전압을 출력한다.
제어부는, 오일의 레벨에 기초하여 오일 회수 운전을 제어한다.
제1베이스부와 제1증강부는 제1기준 전극과 평행하고, 제2베이스부와 제2증강부는 제2기준 전극과 평행한다.
제1베이스부와 제1증강부는, 제1기준 전극과 일정 기울기를 갖고, 제2베이스부와 제2증강부는 제2기준 전극과 일정 기울기를 갖는다.
제1기준 전극에 배치되고 오일의 흐름을 유도하는 제1유동부와, 제2기준 전극에 배치되고 오일의 흐름을 유도하는 제2유동부를 더 포함한다.
제1유동부는, 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는다.
제2유동부는, 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는다.
제1유동부는, 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성된다.
제2유동부는, 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성된다.
제어부는, 제1검출부의 제1기준 전극 및 제2검출부의 제2기준 전극에 입력 신호를 전송하고, 제1검출부의 제1검출 전극 및 제2검출부의 제2검출전극에서 발생된 정전용량에 대응하는 전압이 합성되어 입력된다.
압축기의 제어 방법에 있어서, 압축기 내에 배치된 제1검출부와 제2검출부로부터 검출 신호를 입력받고, 입력된 검출 신호를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호에 기초하여 압축기 내 오일의 레벨을 판단하고, 판단된 오일의 레벨이 설정 레벨 미만이면 오일 회수 운전을 제어한다.
제1검출부와 제2검출부로부터 검출 신호를 입력받는 것은, 제1검출부와 제2검출부의 검출 신호를 하나의 검출단자로부터 입력받는 것을 포함한다.
입력된 검출 신호를 전기 신호로 변환하는 것은, 제1검출부와 제2검출부에서 발생되는 정전 용량에 대응하는 전압 신호를 펄스 신호로 변환하는 것을 포함한다.
압축기 내 오일의 레벨을 판단하는 것은, 펄스 신호에 대응하는 주파수를 확인하고, 확인된 주파수에 기초하여 오일의 레벨을 판단하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면 과도한 비용 상승 없이 하나의 오일 검출 장치를 이용하여 적어도 두 레벨 이상의 오일을 검출할 수 있다.
또한 오일의 점도가 높은 경우 검출부 내 전극 사이에 오일이 맺혀 빠지지 않아 오인식 될 수 있는 문제를 해결할 수 있다. 이와 같이 오일 검출 장치의 전극 사이의 오일 맺힘을 개선하여 빠른 반응 및 오차를 개선할 수 있다.
또한 검출 신호가 정전 용량 값에 따라 변화하는 주파수나 아날로그 신호의 형태로 출력되므로 오일의 상태나 온도환경 등에 대응을 할 수 있다.
또한 복수의 검출부에서 검출된 검출 신호를 아날로그 신호나, 펄스 신호로 변환하고 이를 이용하여 오일 레벨을 판단함으로써 2개 이상의 유면을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 온도나 불순물 등에 의한 물성치 변화에도 대응할 수 있고, 또한 신호 처리 구성도 간단하게 할 수 있어 노이즈에 의한 오동작 가능성도 미연에 예방할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 압축기를 가지는 냉동사이클의 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 오일 검출 장치를 가지는 압축기의 단면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 결합 예시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 분해 예시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 다른 예시도이다.
도 7은 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 또 다른 예시도이다.
도 8은 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 또 다른 예시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 또 다른 예시도이다.
도 10은 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 또 다른 예시도이다.
도 11은 실시 예에 따른 오일 검출 장치에 마련된 제1검출부 및 제2검출부의 또 다른 예시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 오일 검출 장치가 마련된 압축기의 제어 구성도이다.
도 13은 실시 예에 따른 오일 검출 장치가 마련된 압축기의 제어 순서도이다.
도 14는 실시 예에 따른 오일 검출 장치에서 출력된 신호를 신호처리하기 위한 신호 처리부의 구성도이다.
도 15는 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 출력 신호를 신호 처리한 신호의 그래프이다.
도 16은 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 출력 신호를 신호 처리한 신호의 다른 예이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 압축기를 가지는 냉동사이클의 예시도이다.
냉동 사이클은 압축기(100), 제1열교환기(200), 팽창밸브(300) 및 제2열교환기(400)를 포함한다.
압축기(100)는 냉매를 압축하고 압축된 고온고압의 기체 상태의 냉매를 제1 열교환기(200)로 토출한다.
제1 열교환기(200)는 냉매관을 통해 압축기(100)의 토출구에 연결되고 냉매의 열 방출을 통해 압축기(100)로부터 유입된 냉매를 응축시킨다. 이때 고온고압의 기체 상태의 냉매가 고온고압의 액체 상태의 냉매로 상 변화된다.
이와 같은 제1열교환기(200)는 응축과정을 통해 주위로 열을 방출하는 응축기로서의 기능을 수행한다.
팽창밸브(300)는 제1 열교환기(200)와 제2 열교환기(400) 사이에 위치한다.
팽창밸브(300)는 냉매의 증발에 의한 열 흡수 작용이 용이하게 일어나도록 제1 열교환기(200)로부터 유입된 냉매의 압력과 온도를 강하시킨 후 제2 열교환기(400)에 전달한다.
즉 팽창밸브(300)를 통과한 냉매는 고온 고압의 액체 상태에서 저온저압의 액체 상태로 변화한다. 여기서 팽창밸브를 모세관으로 구현하는 것도 가능하다.
제2 열교환기(400)는 실내 공간에 배치되며 팽창밸브(300)로부터 유입되는 냉매의 증발에 의한 열흡수를 통해 실내 공기와의 열 교환을 수행한다. 이때 저온저압의 액체 상태의 냉매가 저온저압의 기체 상태의 냉매로 상 변화된다.
이와 같은 제2열교환기(400)는 증발기로서의 기능을 수행한다.
냉동 사이클은 압축기의 손상을 방지하기 위한 어큐뮬레이터(160)를 더 포함한다.
어큐뮬레이터(Accumulator: 160)는 압축기(100)의 흡입측에 배치되고 제2 열교환기(400)에서 압축기(100)로 이동하는 냉매 중 기화되지 않은 액냉매를 분리하여 액냉매가 압축기(100)에 전달되는 것을 방지함으로써 압축기(100)의 손상을 방지한다.
아울러 냉동 사이클은 압축 어셈블리의 원활한 회전 및 전동 어셈블리의 냉각을 위해 압축기에 공급된 오일의 레벨을 검출하기 위한 오일 검출 장치(500)를 더 포함한다.
또한 냉동사이클은 오일 검출 장치(500)의 검출 신호를 신호처리하고, 검출된 오일의 레벨에 기초하여 압축기의 오일 회수 운전을 제어하는 제어부(610)를 더 포함한다. 여기서 오일 검출 장치(500) 및 제어부(610)에 대한 구성은 추후 설명하도록 한다.
이와 같은 냉동 사이클이 적용된 기기(예를 들어 공기 조화가)의 경우, 기기는 제1열교환기(200)의 주변에 위치하고 모터에 의해 회전하여 냉매의 방열을 촉진시키는 제1팬(미도시)과, 제2 열교환기(400)의 주변에 위치하고 모터에 의해 회전하여 열교환된 공기를 강제 송풍하는 제2팬(미도시)을 더 포함하는 것도 가능하다.
또한 냉동 사이클은 압축기(100)의 토출 냉매의 증기 중에 혼입되어 있는 오일을 분리하여 압축기(100)로 되돌려 주는 오일 분리기(Oil Separator)를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한 냉동 사이클이 공기 조화기에 적용된 경우, 공기 조화기는 압축기(100)의 출구측에 설치되어 냉난방 운전에 따라 냉매의 흐름 방향을 전환시키는 사방밸브(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.
여기서 사방밸브는 냉방 운전 시 압축기(100)에서 토출되는 고온 고압상태의 냉매를 제1열교환기(200)로 안내하고 제2열교환기(400)의 저온 저압의 냉매를 어큐뮬레이터(160)로 안내한다. 이때 제1열교환기(200)는 응축기의 기능을 수행하고 제2 열교환기(400)는 증발기의 기능을 수행한다.
그리고 사방밸브는 난방 운전 시 압축기(100)에서 토출되는 고온 고압상태의 냉매를 제2열교환기(400)로 안내하고 제1열교환기(200)의 저온 저압의 냉매를 어큐뮬레이터(160)로 안내한다. 이때 제1열교환기(200)는 증발기의 기능을 수행하고 제2 열교환기(400)는 응축기의 기능을 수행한다.
도 2는 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)가 마련된 압축기(100)와 어큐뮬레이터(160)의 단면도이다.
압축기(100)는 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내측 상부에 설치되는 전동 어셈블리(120)와, 케이싱(110)의 내측 하부에 설치되는 압축 어셈블리(130)를 포함한다.
전동 어셈블리(120)는 케이싱(110)의 내면에 고정된 원통형 고정자(121)와, 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전자(122)와, 전동 어셈블리(120)와 압축 어셈블리(130)를 연결하고 회전자(122)의 중심부가 결합되는 회전축(123)을 포함한다.
전동 어셈블리(120)는 전원을 인가할 때 회전자(122)가 회전함으로써 회전축(123)에 의해 연결된 압축 어셈블리(130)를 구동시킬 수 있다.
압축 어셈블리(130)는 상호 구획된 내부공간을 가지는 복수의 실린더(131, 132)와, 복수의 실린더(131, 132) 각각의 상하를 복개하여 함께 내부공간을 형성하는 복수의 베어링 플레이트(133, 134, 135)와, 복수의 실린더(131, 132)를 선택적으로 작동할 수 있게 하는 밸브 어셈블리(136)를 포함한다.
여기서 복수의 실린더(131, 132)는 케이싱(110)의 내부에 마련될 수 있다.
또한 복수의 실린더(131, 132)는 내부에 형성되는 내부공간과, 내부공간에서 편심을 가지고 선회운동하는 롤링피스톤(137a, 137b)과, 롤링피스톤(137a, 137b)에 반경방향으로 접하고 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(138a, 138b)을 포함하고, 베인(138a, 138b)이 진퇴하도록 내부공간의 외측을 향해 함몰 형성되는 베인챔버를 더 포함한다.
이러한 압축 어셈블리(130)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
복수 실린더(131, 132)는 제 1 내부공간이 형성된 제 1 실린더(131)와, 제 2 내부공간이 형성되며, 제 1 실린더(131)의 하부에 배치되는 제 2 실린더(132)를 포함한다.
베어링 플레이트(133, 134, 135)는 복수의 실린더(131, 132) 각각의 상하를 복개하여 함께 내부공간을 형성하는 구성으로, 제 1 실린더(131)와 제 2 실린더(132)의 사이에 마련되는 제 2 베어링 플레이트(133)와, 제 1 내부공간의 상측 개구와 제 2 내부공간의 하측 개구를 폐쇄함과 동시에 회전축(123)을 지지하도록 제 1 실린더(131)의 상부와 제 2 실린더(132)의 하부에 각각 마련되는 제 2 베어링 플레이트(134)와 제 3 베어링 플레이트(135)를 포함한다.
압축기는 제 1 실린더(131)와 제 2 실린더(132)에는 제 1 내부공간과 제 2 내부공간 내부로 가스가 유입될 수 있도록 흡입관(141, 142)들과 연결되는 흡입구(143, 144)와, 각 압축실 내부에서 압축된 가스가 케이싱(110) 내부로 토출되도록 하는 토출구(145, 146)과, 케이싱(110) 상부에 마련된 토출배관(147)을 더 포함한다.
압축기는 압축 어셈블리의 원활한 회전과, 전동 어셈블리의 냉각을 위해 압축 어셈블리의 베어링, 롤링 피스톤과 전동 어셈블리에 오일을 공급하는 저유 챔버(150)를 더 포함한다.
따라서 케이싱(110) 내부는 압축기(100)가 가동될 때 토출구(145, 146)들을 통해 배출되는 압축가스에 의해 고압으로 유지되고, 케이싱(110) 내부의 압축가스는 케이싱(110) 상부에 마련된 토출배관(147)을 통해 외부로 안내된다.
압축기에 흡입되는 가스는 어큐뮬레이터(160)를 거친 후 흡입관(141, 142)들을 통해 각 내부공간의 흡입구(143, 144)로 안내된다.
회전축(123)은 제 1 내부공간 및 제 2 내부공간의 중심을 관통하며 제 1 내부공간과 제 2 내부공간의 내부에 마련되는 제 1 롤링피스톤(137a)과 제 2 롤링피스톤(137b)에 연결될 수 있다.
제 1 롤링피스톤(137a)과 제 2 롤링피스톤(137b)은 회전축(123)과 결합하며, 자세하게는 상호 방향이 다른 편심을 가지고 결합이 될 수 있다. 이러한 구성을 통해 내부공간 상에서 편심 회전하며 피압축매체를 압축할 수 있다.
제1, 2 롤링 피스톤(134, 135)의 편심회전에 의해서 상하부 압축실로 냉매가 흡입, 압축 및 토출되게 된다.
제1, 2 롤링 피스톤(134, 135)은 회전축(123) 상에 편심되게 설치된다.
회전축(123)은 케이싱(110)의 길이 방향을 따라서 배치되며 하부에는 오일 피더(151)가 형성되어 있고, 내부에는 오일 유로(152)가 관통되도록 형성되어 있다.
이에 따라 회전축(123)이 회전 시에 오일 피더(151)를 따라서 케이싱(110)의 하부의 저유챔버(150)에 저장된 오일이 오일 유로(152)를 따라서 이동하면서 압축 어셈블리의 베어링 및 피스톤 측으로 공급된다.
베인(138a, 138b)은 제 1 실린더(131)에 구비되는 제 1 베인(138a)과 제 2 실린더(132)에 구비되는 제 2 베인(138b)으로 구성되며, 롤링피스톤(137a, 137b)에 반경방향으로 접하도록 마련되어 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획할 수 있다.
베인챔버는 제 1 실린더(131)에 구비되는 제 1 베인챔버와 제 2 실린더(132) 구비되는 제 2 베인챔버를 포함할 수 있다.
베인챔버는 내부공간의 외측을 향해 함몰 형성되는 구성으로서, 제 1 베인챔버는 제 1 롤링피스톤(137a)에 접하게 구성되는 제 1 베인(138a)이 제 1 롤링피스톤(137a)의 회전과 함께 진퇴운동할 수 있도록 제 1 베인(138a)을 가이드하는 제 1 베인가이드부와 제 1 베인가이드부에서 연장형성되어 제 1 베인가이드부의 폭에 비해 더 큰 폭을 갖는 밀폐실을 포함할 수 있다.
제 2 베인챔버는 제 2 내부공간의 내벽면에서 외측을 향해 함몰 형성되어 제 2 베인(138b)을 가이드하는 제 2 베인가이드부와, 제 2 베인(138b)이 제 2 내부공간을 구획할 수 있도록 제 2 베인(138b)을 제 2 롤링피스톤(137b)쪽으로 가압하는 베인스프링이 설치되는 베인스프링수용부로 이루어진다.
밸브 어셈블리(136)는 케이싱(110)의 내부에서 복수의 베어링 플레이트(133, 134, 135) 중 적어도 하나에 마련되고, 베인(138a, 138b)이 베인챔버의 압력변화에 따라 롤링피스톤(137a, 137b)에 접하거나 이격되도록 베인챔버에 흡입측과 토출측 냉매를 선택적으로 연결한다.
이러한 밸브 어셈블리(136)는 베어링 플레이트(133, 134, 135)의 측면에 마련될 수 있다.
어큐뮬레이터(160)는 압축기의 케이싱(110) 일측에 배치되고 압축기를 통해 배출되어 압축기와 연결된 냉동 사이클, 예를 들어 냉장고나 공기조화기 내의 냉동 사이클을 순환한 후 복귀하는 냉매와 오일의 혼합체 중 액상 상태의 물질을 기화시킨다.
이러한 어큐뮬레이터(160)는 압축기의 케이싱(110)의 일측에 설치되는 상부 흡입관(141) 및 하부 흡입관(142)과 각각 연통되고 흡입관을 통해 압축기에 냉매를 전달한다.
압축기는 저유 챔버(150)에 마련되고 저유 챔버(150) 내 오일 및 그 레벨을 검출하기 위한 오일 검출 장치(500)를 더 포함한다.
오일 검출 장치(500)를 이용하여 압축기 내의 오일의 레벨을 검출함으로써 작동 과정에서의 레벨 변화 및 오일의 소실 또는 누유 등에 의한 레벨 변화를 확인할 수 있다.
이를 통해 압축기의 운전 과정 중에 오일 레벨을 적정 정도로 유지시켜 줌으로써 압축기가 정상적으로 동작하도록 할 수 있다.
이와 같은 오일 검출 장치를 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 3은 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)의 예시도이다.
오일 검출 장치(500)는 제1검출부(510), 제2검출부(520), 캡부(530), 접속부(540)를 포함한다.
제1검출부(510)는 저유 챔버(150)에 저장된 오일의 레벨을 검출하되, 오일의 레벨이 제1레벨인지를 검출한다.
즉, 제1검출부(510)는 오일의 레벨이 제1레벨 미만일 때와, 제1레벨 이상일 때 서로 다른 검출 신호를 출력한다. 따라서 제1검출부(510)에서 검출된 검출 신호에 기초하여 오일의 레벨이 제1레벨 이상을 유지하는지 알 수 있다.
제2검출부(520)는 제1검출부(510)와 이격 배치되고 저유 챔버(150)에 저장된 오일의 레벨을 검출하되, 오일의 레벨이 제2레벨인지를 검출한다.
즉, 제2검출부(520)는 오일의 레벨이 제2레벨 미만일 때와, 제2레벨 이상일 때 서로 다른 검출 신호를 출력한다. 따라서 제2검출부(520)에서 검출된 검출 신호에 기초하여 오일의 레벨이 제2레벨 이상을 유지하는지 알 수 있다.
여기서 제1레벨은 제2레벨보다 높은 레벨로, 제1레벨은 압축기가 적정 운전을 수행할 수 있는 오일 레벨의 최대 레벨이고, 제2레벨은 압축기가 적정 운전할 수 있는 오일 레벨의 최소 레벨일 수 있다.
이러한 제1검출부(510)와 제2검출부(520)에 대해 추후 설명하도록 한다.
캡부(530)는 압축기의 저유 챔버(150)에 결합되고, 제1검출부(510) 및 제2검출부(520)가 접속된다. 이러한 캡부(530)는 복수의 홀을 포함하고 이 복수의 홀에는 복수의 접속부(540)가 각각 관통된다.
여기서 캡부(530)가 전도성 물질로 이루어진 경우, 접속부(540)와 캡부(530)가 접촉되는 부분에 캡부(530)와 접속부(540)의 밀폐 및 전기적 절연을 위한 절연 부재(530a)가 배치되는 것도 가능하다.
즉, 접속부(540)과 캡부(530)의 복수의 홀 사이에는 절연부재(530a)가 각각 삽입되는 것도 가능하다.
접속부(540)는 제1검출(510)부, 제2검출부(520)와 제어부(610)를 전기적으로 연결시키는 부분으로, 복수의 접속단자(541, 542, 543)를 포함한다.
이러한 접속부(540)는 기준 전극에 해당하는 제1, 2기준부(511, 521)가 접속되는 제1접속 단자(541)와, 제1검출부(510)의 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)가 접속되는 제2접속 단자(542)와, 제2검출부(520)의 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)가 접속되는 제3접속 단자(543)를 포함한다.
여기서 제1접속 단자(541)와, 제2접속단자(542)와 제3접속단자(543)의 일 단에는 제1검출부(510)와 제2검출부(520)가 접속되고, 타 단에는 제어부(610)가 접속된다.
즉, 제1접속 단자(541)는 입력 신호를 입력되는 입력단자이고, 제2접속단자(542)와 제3접속단자(543)는 검출신호가 출력되는 출력단자로, 접속부의 제1접속 단자(541)는 제어부(610)에서 전송된 입력 신호를 제1검출부(510)와 제2검출부(520)에 전달하고, 제2접속단자(542)와 제3접속단자(543)는 제1검출부(510)와 제2검출부(520)에서 검출된 검출 신호를 제어부(610)에 전달한다.
아울러 제2접속단자(542)와 제3접속단자(543)는 서로 전기적으로 연결되어 있어 검출된 검출 신호를 합성 신호로 통합하여 제어부(610)에 전달한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 오일 검출 장치의 제1검출부(510), 제2검출부(520)에 대해 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1검출부(510)는 제1기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 제1검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치되되, 제1기준부(511)로부터 각각 일정 거리(d) 이격되어 배치된다(도 3 참조).
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 둘러 싸는 형상을 하고 서로 대면 하는 면 간에 서로 평행하게 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제1기준부(511) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제1베이스부(512)와 동일할 수 있다.
이와 같이 제1기준부(511)의 양 측에 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 각각 배치시킴으로써 제1베이스부(512)와의 사이에서 발생되는 정전용량에 제1증강부와의 사이에서 발생되는 정전용량이 추가되어 제1검출부(510)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1연결 부재(514a, 514b)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
여기서 제 1연결 부재(514a, 514b)는 제1베이스부와 제1증강부 사이의 거리를 일정하게 유지시킨다.
이러한 제1 연결 부재는, 하나 또는 복수개로 구현 가능하다.
제1검출부(510)는 제1베이스부(512)에 일체로 연결되고, 접속부의 제2접속단자(542)에 전기적, 기계적으로 연결되는 제1결합단자(515)를 더 포함한다.
제1결합단자(515)는 제1베이스부(512)의 일측 단부에서 외측으로 연장하여 형성 가능하다.
제2검출부(520)는 제2기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 제2검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제1증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치되되, 제2기준부(521)로부터 각각 일정 거리(d) 이격되어 배치된다(도 3참조).
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 둘러 싸는 형상을 하고, 제2기준부, 제2베이스부 및 제2증강부는, 대면하는 면 간에 서로 평행하게 배치된다.
압축기(100)는 영하 30ㅀC에서 영상 120ㅀC 이상의 온도에서 운전을 한다.
이러한 압축기 내의 오일은 영하의 온도에서 점성이 증가하게 된다. 이와 같이 오일의 점성이 증가된 상태에서도 충분한 변별력을 갖도록 하기 위해서 검출부 내에 오일이 맺히는 것을 방지해야 한다.
검출부에 오일이 맺히는 것을 방지하기 위해, 기준 전극인 기준부와, 검출 전극인 베이스부와 증강부 사이의 거리(d)를 실험에 의해 획득한다.
거리 1mm 1.5mm 2mm
오일온도(℃) 100 25 -20 100 25 -20 100 25 -20
오일 빠짐시간 45초 10분
이상		 10분
이상		 5초 1분30초 10분
이상		 1초 30초 5분5초
이와 같이 기준 전극과 검출 전극 사이의 거리를 2mm 이상으로 설정함으로써 전극 간의 오일 맺힘 방지를 최대화할 수 있다.
또한 전극 사이의 거리를 일정하게 함으로써 각 검출부에서 검출되는 정전 용량 값을 일정하게 할 수 있다.
이와 같이 기준전극을 감싸는 두 검출 전극의 거리의 합은 항상 일정하게 유지됨으로써 제1검출부와 제2검출부의 합성 정전용량을 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루고 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제2기준부(521) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제2베이스부(522)와 동일할 수 있다.
여기서 제2기준부(521), 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 서로 대면하는 면이 서로 평행하도록 배치할 수 있다.
이와 같이 제2기준부(521)의 양 측에 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 각각 배치시킴으로써 제2베이스부와의 사이에서 발생되는 정전용량에 제2증강부에서 발생되는 정전용량이 추가되어 제2검출부(520)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2 연결 부재(524a, 524b)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
여기서 제 2연결 부재(524a, 524b)는 제2베이스부와 제2증강부 사이의 거리를 일정하게 유지시킨다.
이러한 제 2연결 부재(524a, 524b)는, 하나 또는 복수개로 구현 가능하다.
제2검출부(520)는 제2베이스부(522)에 일체로 연결되고, 접속부의 제3접속단자(543)에 전기적, 기계적으로 연결되는 제2결합단자(525)를 더 포함한다.
제2결합단자(525)는 제2베이스부(522)의 일측 단부에서 외측으로 연장하여 형성 가능하다.
또한 오일 검출 장치는 제1검출부의 제1기준부(511)와 제2검출부의 제2기준부(521) 사이에 배치되되 제1기준부(511) 및 제2기준부(521)와 전기적으로 연결되도록 제1기준부(511)와 제2기준부(521)에 접촉 배치되는 이격부재(516)를 더 포함한다.
여기서 이격부재(516)는 제1기준부(511)와 제2기준부(521) 사이의 거리가 일정 거리로 이격된 상태에서 유지되도록 한다.
아울러, 이격부재(516), 제1기준부(511) 및 제2기준부(521)는 일체로 형성 가능하며, 일체로 형성 시 'ㄷ' 형상을 이룬다.
오일 검출 장치는 이격부재(516)에 전기적, 기계적으로 연결된 기준 단자(517)를 더 포함한다.
이러한 기준 단자(517)는 이격부재(516)의 일 부분에서 외측으로 돌출된 구조를 갖는다. 즉, 기준단자(517)는 이격부재(516)와 일체로 형성 가능하다.
또한 기준 단자(517)는 접속부의 제1접속 단자(541)에 전기적, 기계적으로 연결된다.
이러한 기준단자(517)는 접속부의 제1접속 단자(541)에서 전달된 입력 신호를 제1기준부(511)와 제2기준부(521)에 전달한다.
아울러 제1기준부(511)와 제1베이스부(512) 사이의 거리(d), 제1기준부(511)와 제1증강부(513) 사이의 거리(d), 제2기준부(521)와 제2베이스부(522) 사이의 거리(d), 및 제2기준부(521)와 제2증강부(523) 사이의 거리(d)는 서로 동일 또는 유사하다.
여기서 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와 제2기준부(521)는, 제어부(610)로부터 입력 신호를 입력받고, 제1베이스부(512)와 제2베이스부(522)는 검출 신호를 출력한다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도이다.
아울러 도 4에 도시된 오일 검출 장치와 상이한, 제1검출부와 제2검출부의 구조만을 설명하도록 한다.
제1검출부(510)는 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 서로 동일 크기를 갖는다. 즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제1기준부(511) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제1베이스부(512)와 동일할 수 있다.
제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루나, 서로의 면은 서로 비평행하다.
좀 더 구체적으로, 제1기준부(511)의 일단부와, 제1기준부의 일단부에 인접한 제1베이스부(512)의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제1기준부(511)의 타단부와, 제1기준부에 인접한 제1베이스부(513)의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
또한, 제1기준부의 일단부와, 제1기준부(511)의 일단부에 인접한 제1증강부(513)의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제1기준부(511)의 타단부와, 제1기준부와 인접에 제1증강부(513)의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
즉, 제1기준부를 사이에 두고 제1기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제1기준부와 제1베이스부 사이의 거리가 길어지고, 또한 제1기준부를 사이에 두고 제1기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제1기준부와 제1증강부 사이의 거리가 길어진다.
이와 같이 제1검출부(510)는 단면이 사다리꼴 형상이며, 제1기준부(511)를 중심으로 제1베이스부(512)는 일정 기울기를 갖는다. 또한 제1기준부(511)를 중심으로 제1증강부(513)는 일정 기울기를 갖는다.
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 둘러 싸는 형상을 하고, 제1기준부, 제1베이스부, 제1증강부는, 대면하는 면 간에 서로 비평행하게 배치된다.
이처럼 제1기준부(511)의 양 측에 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 각각 배치시킴으로써 제1검출부(510)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제1기준부를 중심으로 제1베이스부와 제1증강부가 일정 기울기를 갖기 때문에 제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513) 사이의 오일의 맺힘 현상을 방지할 수 있다.
제2검출부(520) 역시 제1검출부(510)의 구조와 동일하다.
제2검출부(520)는 기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치된다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 서로 동일 크기를 갖는다. 즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제2기준부(521) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제2베이스부(522)와 동일할 수 있다.
제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루나, 서로의 면은 서로 비평행하다.
좀 더 구체적으로, 제2기준부의 일단부와, 제2기준부의 일단부에 인접한 제1베이스부의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제2기준부의 타단부와, 제2기준부에 인접한 제2베이스부의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
또한, 제2기준부의 일단부와, 제2기준부의 일단부에 인접한 제2증강부의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제2기준부의 타단부와, 제2기준부에 인접한 제2증강부의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
즉, 제2기준부를 사이에 두고 제2기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제2기준부와 제2베이스부 사이의 거리가 길어지고, 또한 제2기준부를 사이에 두고 제2기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제2기준부와 제2증강부 사이의 거리가 길어진다.
이와 같이 제2검출부는 단면이 사다리꼴 형상이며, 제2기준부(521)를 중심으로 제2베이스부(522)는 일정 기울기를 갖는다. 또한 제2기준부(521)를 중심으로 제2증강부(523)는 일정 기울기를 갖는다.
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 둘러 싸는 형상을 하되, 제1기준부, 제1베이스부, 제1증강부는, 대면하는 면 간에 서로 비평행하게 배치된다.
이처럼 제2기준부(521)의 양 측에 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 각각 배치시킴으로써 제2검출부(520)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제2기준부를 중심으로 제2베이스부와 제2증강부가 일정 기울기를 갖기 때문에, 제2기준부, 제2베이스부 및 제2증강부 사이의 오일의 맺힘 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도로, 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)는 유동부(550: 551a, 551b)를 더 포함한다.
이러한 오일 검출 장치의 유동부의 예를 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 아울러 유동부의 예에 따라 서로 다른 도면 번호를 기재한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1검출부(510)는 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치되되, 제1기준부(511)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다(도 5 및 도 6참조).
여기서 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 도 5 및 도 6의 제1베이스부(512), 제1증강부(513)와 동일하여 설명을 생략한다.
또한 이격부재(516)와 기준단자(517)에 대한 설명도 생략한다.
제1검출부(510)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제1유동부(551a)를 더 포함한다.
제1유동부(551a)는 제1기준부(511)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제1검출부의 제1기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제1유동부(551a)는 직각 삼각형의 판형상으로 형성된다. 즉 제1유동부(551a)의 일 측면은 제1기준부의 일 단부에서 타 단부로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다.
좀 더 구체적으로, 제1유동부(551a)의 밑변에 해당하는 면은 제1기준부(511)의 하면에 인접하고, 제1유동부(551a)의 높이에 해당하는 면은 이격부재(516)에 인접하며, 제1유동부(551a)의 빗변에 해당하는 면은 외부로 노출된 상태이다.
아울러 제1유동부(551a)는 제1기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
이와 같이 제1기준부에서 돌출되되 일정 기울기를 갖고 돌출된 제1유동부를 따라 오일이 아래로 흐르도록 함으로써 제1검출부에 오일이 맺히는 것을 방지할 수 있다.
또한 제1기준부(511)의 양 측에 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 각각 배치시킴으로써 제1검출부(510)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제2검출부(520)는 기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제1증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치되되, 제2기준부(521)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제2기준부(521), 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다(도 5 및 도 6참조).
여기서 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 도 5 및 도 6의 제2베이스부(522), 제2증강부(523)와 동일하여 설명을 생략한다.
제2검출부(520)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제2유동부(551b)를 더 포함한다.
제2유동부(551b)는 제2기준부(521)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제2검출부의 제2기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제2유동부(551b)는 직각 삼각형의 판형상으로 형성된다. 즉 제2유동부(551b)의 일 측면은 제2기준부의 일 단부에서 타 단부로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다.
좀 더 구체적으로, 제2유동부(551b)의 밑변에 해당하는 면은 제2기준부(521)의 하면에 인접하고, 제2유동부(551b)의 높이에 해당하는 면과 제2유동부(551b)의 빗변에 해당하는 면은 외부로 노출된 상태이다.
아울러 제2유동부(551b)는 제2기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
제1유동부(551a)와 제2유동부(551b)는 서로 동일한 형상 및 사이즈일 수 있다. 또한, 제1기준부, 제2기준부 및 이격부재와의 배치 구조에 따라 제1유동부(551a)가 제2유동부(551b) 보다 작은 사이즈일 수 있다.
이에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1기준부(511)의 하면의 길이는, 제1기준부(511)의 하면에 이격부재(516)가 접촉됨으로 인해 제2기준부(521)의 하면의 길이보다 접촉 길이(L)만큼 짧다.
제1유동부(551a)는 제1기준부(511)의 하면에 배치되고, 제2유동부(551b)는 제2기준부(521)의 하면에 배치되는 것으로, 제1기준부(511)의 길이가 제2기준부(521)의 길이보다 접촉길이(L)만큼 짧기 때문에 제1유동부(551a)의 밑변 길이가 제2유동부(551b)의 밑변 길이보다 접촉길이(L) 만큼 짧아지게 된다.
아울러, 제1유동부(551a)의 높이와 제2유동부(551b)의 높이는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
이와 같이 제2기준부에서 돌출되되 일정 기울기를 갖고 돌출된 제2유동부를 따라 오일이 아래로 흐르도록 함으로써 제2검출부에 오일이 맺히는 것을 방지할 수 있다.
또한 제2기준부(521)의 양 측에 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 각각 배치시킴으로써 제2검출부(520)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 8은 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도로, 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)는 유동부(550: 552a, 552b)를 더 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1검출부(510)는 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치되되, 제1기준부(511)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다. 아울러 제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513)의 비평행 배치에 대해 도 9를 참조하여 추후 설명한다.
여기서 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 도 5 및 도 6의 제1베이스부(512), 제1증강부(513)와 동일하여 설명을 생략한다.
또한 이격부재(516)와 기준단자(517)에 대한 설명도 생략한다.
제1검출부(510)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제1유동부(552a)를 더 포함한다.
제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제1검출부의 제1기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 양 측면에서 중심으로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다. 즉 제1유동부(552a)는 이등변 삼각형의 판형상으로 이루어진다.
좀 더 구체적으로, 제1유동부(552a)의 밑변에 해당하는 면은 제1기준부(511)의 하면에 인접하고, 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부(511)에서 일정 거리 이격된 지점에 위치한다.
즉 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부의 노출된 하면의 중심에서 이격된 지점에 위치 가능하다.
또한 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부의 노출된 하면의 어느 한 지점으로부터 일정 거리 이격된 지점에 위치 가능하다. 즉, 제1유동부(552a)는 부등변삼각형의 판형상일 수 있다.
아울러 제1유동부(552a)는 제1기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
이와 같이 제1기준부에서 돌출되되 일정 기울기를 갖고 돌출된 제1유동부를 따라 오일이 아래로 흐르도록 함으로써 제1검출부에 오일이 맺히는 것을 방지할 수 있다.
제2검출부(520)는 기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제1증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(512)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치되되, 제2기준부(521)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제2기준부(521), 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다(도 5 및 도 6참조).
아울러 제2기준부(521), 제2베이스부(522), 제2증강부(523)의 비평행 배치에 대해 도 9를 참조하여 추후 설명한다.
여기서 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 도 5 및 도 6의 제2베이스부(522), 제2증강부(523)와 동일하여 설명을 생략한다.
제2검출부(520)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제2유동부(552b)를 더 포함한다.
제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제2검출부의 제2기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 양 측면에서 중심으로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다. 즉 제2유동부(552b)는 이등변 삼각형의 판형상으로 이루어진다.
좀 더 구체적으로, 제2유동부(552b)의 밑변에 해당하는 면은 제2기준부(512)의 하면에 인접하고, 제2유동부(552b)의 꼭지점은 제2기준부(521)에서 일정 거리 이격된 지점에 위치한다.
즉 제2유동부(552ba)의 꼭지점은 제2기준부의 노출된 하면의 중심에서 이격된 지점에 위치 가능하다.
또한 제2유동부(552b)의 꼭지점은 제2기준부의 노출된 하면의 어느 한 지점으로부터 일정 거리 이격된 지점에 위치 가능하다. 즉, 제2유동부(552b)는 부등변삼각형의 판형상일 수 있다.
아울러 제2유동부(552b)는 제2기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
제1유동부(552a)와 제2유동부(552b)는 서로 동일한 형상 및 사이즈일 수 있다. 또한, 제1기준부, 제2기준부 및 이격부재(516)와의 배치 구조에 따라 제1유동부(552a)가 제2유동부(552b) 보다 작은 사이즈일 수 있다.
이에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1기준부(511)의 하면의 길이는, 제1기준부(511)의 하면에 이격부재(516)가 접촉됨으로 인해 제2기준부(521)의 하면의 길이보다 접촉 길이(L)만큼 짧다.
제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 하면에 배치되고, 제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 하면에 배치되는 것으로, 제1기준부(511)의 길이가 제2기준부(521)의 길이보다 접촉길이(L)만큼 짧기 때문에 제1유동부(552a)의 밑변 길이가 제2유동부(552b)의 밑변 길이보다 접촉길이(L) 만큼 짧아지게 된다.
아울러, 제1유동부(552a)의 높이와 제2유동부(552b)의 높이는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
이와 같이 제2기준부에서 돌출되되 일정 기울기를 갖고 돌출된 제2유동부를 따라 오일이 아래로 흐르도록 함으로써 제2검출부에 오일이 맺히는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 오일이 빠지는 시간을 단축할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도로, 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)는 유동부(550: 552a, 552b)를 더 포함한다.
도 8에 도시된 유동부(552a, 552b)를 가지는 오일 검출 장치에 대해 설명한다.
제1검출부(510)는 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 서로 동일 크기를 갖는다. 즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제1기준부(511) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제1베이스부(512)와 동일할 수 있다.
제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루나, 서로의 면은 서로 비평행하다.
좀 더 구체적으로, 제1기준부(511)의 일단부와, 제1기준부의 일단부에 인접한 제1베이스부(512)의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제1기준부(511)의 타단부와, 제1기준부에 인접한 제1베이스부(513)의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
또한, 제1기준부의 일단부와, 제1기준부(511)의 일단부에 인접한 제1증강부(513)의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제1기준부(511)의 타단부와, 제1기준부와 인접에 제1증강부(513)의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
즉, 제1기준부를 사이에 두고 제1기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제1기준부와 제1베이스부 사이의 거리가 길어지고, 또한 제1기준부를 사이에 두고 제1기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제1기준부와 제1증강부 사이의 거리가 길어진다.
이와 같이 제1검출부(510)는 단면이 사다리꼴 형상이며, 제1기준부(511)를 중심으로 제1베이스부(512)는 일정 기울기를 갖는다. 또한 제1기준부(511)를 중심으로 제1증강부(513)는 일정 기울기를 갖는다.
제1검출부(510)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제1유동부(552a)를 더 포함한다.
제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제1검출부의 제1기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 양 측면에서 중심으로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다. 즉 제1유동부(552a)는 이등변 삼각형의 판형상으로 이루어진다.
좀 더 구체적으로, 제1유동부(552a)의 밑변에 해당하는 면은 제1기준부(511)의 하면에 인접하고, 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부(511)에서 일정 거리 이격된 지점에 위치한다.
즉 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부의 노출된 하면의 중심에서 이격된 지점에 위치 가능하다.
또한 제1유동부(552a)의 꼭지점은 제1기준부의 노출된 하면의 어느 한 지점으로부터 일정 거리 이격된 지점에 위치 가능하다. 즉, 제1유동부(552a)는 부등변삼각형의 판형상일 수 있다.
아울러 제1유동부(552a)는 제1기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
이처럼 제1기준부(511)의 양 측에 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 각각 배치시킴으로써 제1검출부(510)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제1기준부를 중심으로 제1베이스부와 제1증강부가 일정 기울기를 갖기 때문에 제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513) 사이의 오일의 맺힘 현상을 방지할 수 있다.
제2검출부(520) 역시 제1검출부(510)의 구조와 동일하다.
제2검출부(520)는 기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치된다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 서로 동일 크기를 갖는다. 즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
아울러, 제2기준부(521) 역시 판 형상으로 이루어지고, 그 크기가 제2베이스부(522)와 동일할 수 있다.
제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루나, 서로의 면은 서로 비평행하다.
좀 더 구체적으로, 제2기준부의 일단부와, 제2기준부의 일단부에 인접한 제1베이스부의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제2기준부의 타단부와, 제2기준부에 인접한 제2베이스부의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
또한, 제2기준부의 일단부와, 제2기준부의 일단부에 인접한 제2증강부의 일단부 사이의 제1거리(d1)는, 제2기준부의 타단부와, 제2기준부에 인접한 제2증강부의 타단부 사이의 제2거리(d2)와 서로 상이하다. 즉, 제1거리는 제2거리보다 짧다.
즉, 제2기준부를 사이에 두고 제2기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제2기준부와 제2베이스부 사이의 거리가 길어지고, 또한 제2기준부를 사이에 두고 제2기준부의 일 측에서 타측으로 갈수록 제2기준부와 제2증강부 사이의 거리가 길어진다.
이와 같이 제2검출부는 단면이 사다리꼴 형상이며, 제2기준부(521)를 중심으로 제2베이스부(522)는 일정 기울기를 갖는다. 또한 제2기준부(521)를 중심으로 제2증강부(523)는 일정 기울기를 갖는다.
제2검출부(520)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제2유동부(552b)를 더 포함한다.
제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제2검출부의 제2기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 양 측면에서 중심으로 갈 수록 일정 기울기를 갖는다. 즉 제2유동부(552b)는 이등변 삼각형의 판형상으로 이루어진다.
좀 더 구체적으로, 제2유동부(552b)의 밑변에 해당하는 면은 제2기준부(512)의 하면에 인접하고, 제2유동부(552b)의 꼭지점은 제2기준부(521)에서 일정 거리 이격된 지점에 위치한다.
즉 제2유동부(552ba)의 꼭지점은 제2기준부의 노출된 하면의 중심에서 이격된 지점에 위치 가능하다.
또한 제2유동부(552b)의 꼭지점은 제2기준부의 노출된 하면의 어느 한 지점으로부터 일정 거리 이격된 지점에 위치 가능하다. 즉, 제2유동부(552b)는 부등변삼각형의 판형상일 수 있다.
아울러, 제1유동부 및 제2유동부의 빗변에 해당하는 면을 곡선 또는 아치형으로 형성하는 것도 가능하다.
아울러 제2유동부(552b)는 제2기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 연장되었다고 볼 수 있다.
제1유동부(552a)와 제2유동부(552b)는 서로 동일한 형상 및 사이즈일 수 있다. 또한, 제1기준부, 제2기준부 및 이격부재(516)와의 배치 구조에 따라 제1유동부(552a)가 제2유동부(552b) 보다 작은 사이즈일 수 있다.
이에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1기준부(511)의 하면의 길이는, 제1기준부(511)의 하면에 이격부재(516)가 접촉됨으로 인해 제2기준부(521)의 하면의 길이보다 접촉 길이(L)만큼 짧다.
제1유동부(552a)는 제1기준부(511)의 하면에 배치되고, 제2유동부(552b)는 제2기준부(521)의 하면에 배치되는 것으로, 제1기준부(511)의 길이가 제2기준부(521)의 길이보다 접촉길이(L)만큼 짧기 때문에 제1유동부(552a)의 밑변 길이가 제2유동부(552b)의 밑변 길이보다 접촉길이(L) 만큼 짧아지게 된다.
아울러, 제1유동부(552a)의 높이와 제2유동부(552b)의 높이는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
이처럼 제2기준부(521)의 양 측에 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)를 각각 배치시킴으로써 제2검출부(520)에서 발생되는 정전용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 오일의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제2기준부를 중심으로 제2베이스부와 제2증강부가 일정 기울기를 갖기 때문에, 제2기준부, 제2베이스부 및 제2증강부 사이의 오일의 맺힘 현상을 방지할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치의 예시도로, 또 다른 실시 예에 따른 오일 검출 장치(500)는 적어도 하나의 유동부(550: 553a, 553b)를 더 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제1검출부(510)는 기준 전극에 해당하는 제1기준부(511)와, 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)를 포함한다.
여기서 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 사이에 두고 제1기준부(511)의 양 측에 각각 배치되되, 제1기준부(511)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 제1기준부(511)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제1기준부(511), 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다(도 5 및 도 6참조).
여기서 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512), 제1증강부(513)는 도 5 및 도 6의 제1베이스부(512), 제1증강부(513)와 동일하여 설명을 생략한다.
또한 이격부재(516)와 기준단자(517)에 대한 설명도 생략한다.
제1검출부(510)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제1유동부(553a)를 더 포함한다.
제1유동부(553a)는 제1기준부(511)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제1검출부의 제1기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제1유동부(553a)는 복수개의 삼각형의 판형상이 연속하여 배치된 톱니형의 판형상으로 이루어진다.
여기서 복수개의 삼각형은 서로 동일 또는 상이할 수 있다.
아울러 제1유동부(553a)는 제1기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 불규칙하게 연장되었다고 볼 수 있다.
이와 같이 제1유동부를 따라 오일이 아래로 흐르도록 함으로써 제1검출부에 오일이 맺히는 것을 방지할 수 있다.
제2검출부(520)는 기준 전극에 해당하는 제2기준부(521)와, 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제1증강부(523)를 포함한다.
여기서 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(512)를 사이에 두고 제2기준부(521)의 양 측에 각각 배치되되, 제2기준부(521)로부터 각각 일정 거리 이격되어 배치된다.
이러한 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 제2기준부(521)를 중심으로 서로 대칭을 이루고, 서로 동일 크기를 갖는다.
즉, 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)는 가로 길이, 세로 길이가 동일한 판 형상을 이루어지고, 또한 그 면적이 서로 동일하다.
제2기준부(521), 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 서로의 면이 서로 평행 또는 비평행하게 되도록 배치할 수 있다(도 5 및 도 6참조).
여기서 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522), 제2증강부(523)는 도 5 및 도 6의 제2베이스부(522), 제2증강부(523)와 동일하여 설명을 생략한다.
제2검출부(520)는 오일의 맺힘을 방지하기 위해 오일이 흐르도록 하는 제2유동부(553b)를 더 포함한다.
제2유동부(553b)는 제2기준부(521)의 일 측면에 일체로 배치된다.
여기서 일 측면은, 압축기에 오일 검출 장치 설치 시 제2검출부의 제2기준부의 복수 면 중 압축기의 바닥면을 향하는 하면이다.
이러한 제2유동부(553b)는 복수개의 삼각형의 판형상이 연속하여 배치된 톱니형의 판형상으로 이루어진다.
여기서 복수개의 삼각형은 서로 동일 또는 상이할 수 있다.
아울러 제2유동부(553b)는 제2기준부의 하면에서 중력 방향인 하측 방향으로 불규칙하게 연장되었다고 볼 수 있다.
제1유동부(553a)와 제2유동부(553b)는 서로 동일한 형상 및 사이즈일 수 있다. 또한, 제1기준부, 제2기준부 및 이격부재(516)와의 배치 구조에 따라 제1유동부(553a)의 톱니가 제2유동부(553b)의 톱니 보다 작은 사이즈이거나, 제2유동부(553b)의 톱니의 수가 적을 수 있다.
이에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1기준부(511)의 하면의 길이는, 제1기준부(511)의 하면에 이격부재(516)가 접촉됨으로 인해 제2기준부(521)의 하면의 길이보다 접촉 길이(L)만큼 짧다.
제1유동부(553a)는 제1기준부(511)의 하면에 배치되고, 제2유동부(553b)는 제2기준부(521)의 하면에 배치되는 것으로, 제1기준부(511)의 길이가 제2기준부(521)의 길이보다 접촉길이(L)만큼 짧기 때문에 제1기준부(511)의 하면에 배치되는 톱니의 크기가 제2기준부의 하면에 배치되는 톱니의 크기보다 작을 수 있다.
또한 제1유동부(553a)의 톱니 크기와 제2유동부(553b)의 톱니 크기가 동일하다고 가정했을 때, 제1유동부(553a)의 톱니 수가 제2유동부(553b)의 톱니의 수보다 적을 수 있다.
이와 같이 전극 간 비평행 구조와 톱니 구조를 병행함으로써 제1검출부(510) 및 제2검출부(520)의 오일 맺힘 방지를 극대화할 수 있다.
도 7 내지 도 11의 오일 검출 장치에 마련된 유동부는 제1, 2 기준부에 마련되어 있으나, 제1, 2 기준부 중 어느 하나의 기준부에 마련하는 것도 가능하고 또한 도 11에 도시된 바와 같이 제1베이스부, 제1증강부, 제2베이스부 및 제2증강부 중 적어도 하나에 마련하는 것도 가능하다.
도 12는 실시 예에 따른 오일 검출 장치를 가지는 압축기의 제어 구성도이다.
압축기 내의 오일의 레벨을 제어하기 위한 구성은, 오일 검출장치(500), 구동모듈(600)을 포함한다.
오일 검출장치(500)는 전원부(미도시)를 통해 제1접속단자(541)에 입력된 입력 신호를 기준 단자(517)에 전달하고, 이때 기준 단자(517)는 전달된 입력 신호를 제1, 2기준부(511, 521)인 기준 전극에 각각 전달한다.
오일 검출장치(500)의 각 검출부(510, 520)는 입력 신호가 입력되면 충방전 동작을 수행한다.
즉 각 검출부(510, 520)는, 기준 전극과 검출 전극의 전압이 최대 충전 전압이 되면 두 전극 간의 충전을 완료하고, 방전이 시작되면서 두 전극 간의 전압이 떨어지고, 전압이 최소 방전 전압이 되면 방전을 완료하며 이후 다시 충전을 수행한다.
여기서 각 검출부의 충방전 동작은 기준 전극과 검출 전극 사이에서 발생되는 정전용량에 대응하는 전압에 따라 결정되고, 이 정전용량은 기준 전극과 검출 전극 사이의 유전율에 따라 달라진다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1검출부(510)는 검출 전극에 해당하는 제1베이스부(512)와 제1증강부(513)에서 발생된 정전용량에 대한 제1검출 신호를 제1결합단자(515)에 전달하고, 이때 제1결합단자(515)는 전달된 제1검출 신호를 제2접속단자(542)를 통해 구동 모듈(600)에 전달한다.
제2검출부(520)는 검출 전극에 해당하는 제2베이스부(522)와 제2증강부(523)에서 발생된 정전용량에 대한 제2검출 신호를 제2결합단자(525)에 전달하고, 이때 제2결합단자(512)는 전달된 제2검출 신호를 제3접속단자(543)를 통해 구동모듈(600)에 전달한다.
이러한 오일 검출 장치(500)의 제1검출부(510)와 제2검출부(520)는, 압축기 내 오일의 잠김 여부에 따라 유전율이 변화되고 이 유전율의 변화에 따라 전극 사이에서 발생되는 정전용량도 변화한다.
그리고 제1검출부(510)와 제2검출부(520)는 유전율에 따라 변화되는 정전용량에 대응하는 전압 신호를 검출 신호로 각각 출력한다.
즉 오일 잠김 여부는 각 검출부(510, 520)에서 출력되는 전압을 통해 알 수 있다.
또한 오일 잠김 여부는 각 검출부에서 검출된 전압에 기초한 주파수를 통해 할 수 있다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
공기의 유전율은 대략 1, 오일의 유전율은 대략 3으로, 각 검출부(510, 520)가 오일에 잠기면 기준부와 베이스부 사이, 기준부와 증강부 사이의 유전율이 높아지고, 이에 따라 정전 용량이 높아지며 정전 용량의 상승에 따라 전압은 낮아지게 되고 이로 인해 각 검출부의 충전 시간 및 방전 시간이 길어지게 된다.
반대로, 각 검출부(510, 520)가 공기 중에 노출되면 기준부와 베이스부 사이, 기준부와 증강부 사이의 유전율이 낮아지고, 이에 따라 정전 용량이 낮아지며 정전 용량의 감소에 따라 전압은 높아지게 되고 이로 인해 각 검출부의 충전 시간 및 방전 시간이 짧아지게 된다.
즉 각 검출부에서 발생된 정전 용량에 대응하는 검출 신호인 전압 신호는, 각 검출부의 충전 및 방전 동작에 따라 상승 또는 하강하고, 이 충전 및 방전 동작은 오일의 잠김 여부에 따라 동작 시간이 달라지게 된다.
여기서 충방전 시간에 기초하여 주파수를 획득 가능하다.
즉 구동 모듈(600)은 제1, 2 검출부(510, 520)에서 발생되는 정전 용량에 대응하는 전압의 승하강 신호를 획득하고, 획득된 전압의 변화에 기초하여 주파수를 획득한다. 여기서 주파수는 충전 시간 및 방전 시간이 짧아 질수록 커지는 것으로, 정전용량의 크기에 반비례한다.
또한 구동모듈(600)은 각 검출부의 전압 신호 또는 펄스 신호를 디지털 신호로 변경하는 것도 가능하다.
아울러, 제2접속단자(542)와 제3접속단자(543)는 전기적, 기계적으로 연결되고, 이에 따라 제1검출신호 및 제2검출신호가 합성된 후 합성된 검출 신호가 구동 모듈의 제어부(610)로 출력된다.
또한, 구동 모듈의 제어부(610)는 제2접속단자 및 제3접속단자에서 각각 입력된 전압 신호를 합산하는 것도 가능하다.
이러한 구동 모듈(600)은 제어부(610), 저장부(620) 및 구동부(630)를 포함한다.
제어부(610)의 제어 구성을 도 13을 참조하여 설명한다.
제어부(610)는 오일 검출장치(500)의 제1접속단자, 제2접속단자 및 제3접속단자에 연결되고 제1접속단자에 입력 신호를 전송하고, 제2접속단자 및 제3접속단자를 통해 정전용량에 대응하는 검출 신호를 입력(701)받으며, 입력된 검출 신호를 전기 신호로 변환(702)한다.
여기서 검출 신호는 제1검출부와 제2검출부에서 각각 발생된 정전용량에 대응하는 전압이 합성된 전압 신호이고, 전기 신호는 펄스 형태의 주파수나, 디지털 신호를 포함한다. 아울러 제어부(610)는 아날로그 형태의 전압 신호로 출력하는 것도 가능하다.
제어부(610)는 변환된 전기 신호에 기초하여 오일 레벨을 판단(703)하고, 판단된 오일 레벨과 미리 설정된 설정 레벨을 비교하여 판단된 오일 레벨이 미리 설정된 설정 레벨 미만인지 판단(704)하고, 판단된 오일 레벨이 미리 설정된 설정 레벨 미만이라고 판단되면 오일 회수 운전을 수행(705)하도록 한다.
여기서 설정 레벨은 오일 회수 운전을 제어하기 위한 레벨로, 이 설정 레벨에서의 주파수는, 제1, 2 검출부가 모두 공기 중에 노출되었을 때 검출되는 전압 신호에 대응하는 주파수이다.
그리고 오일의 레벨을 판단하는 것은, 펄스 신호의 주파수를 확인하고, 제1, 2, 3 기준 주파수 중 확인된 주파수가 매칭되는 기준 주파수를 확인하는 것을 포함한다.
이러한 제어부(610)는 합성된 전압 신호가 입력되면 입력된 전압 신호를 펄스 신호로 변환하는 신호처리부(611)를 더 포함한다.
이를 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이 신호 처리부(611)는 입력 전원(Vdd)이 연결되고 검출부(500: 510, 520)가 연결되어 두 검출부(510, 520)에서 입력된 전압 신호를 펄스 신호로 출력하는 출력단을 가지는 집적회로(IC)와, 집적 회로(IC)에 연결되고 노이즈 제거를 위한 복수의 캐패시터(C1, C2, C3)와, 제1, 2 검출부(510, 520)에 충방전되는 전압을 조정하기 위한 복수의 저항(Ra, Rb)을 포함한다.
두 검출부(510, 520)는 복수의 저항(Ra, Rb)의 크기가 크면 전압 소비율이 커서 저항의 크기가 작을 때보다 더 오랜 시간 충전하고, 방전할 때에는 저항의 크기가 작을 때보다 더 빨리 방전한다.
이러한 신호 처리부(611)의 집적회로는 입력된 합성 정전 용량에 대응하는 전압이 최대 충전 전압(Vc)인지 또는, 최소 방전 전압(Vd)인지 확인한다.
여기서 최대 충전 전압(Vc)은 입력 전원의 대략 2/3의 전압이고, 최소 방전 전압(Vd)은 입력 전원의 대략 1/3의 전압이다.
신호 처리부(611)는 입력된 전압이 최대 충전 전압이면 방전되도록 하고, 입력된 전압이 최소 방전 전압이면 다시 충전되도록 하되, 충전 동작을 수행하는 동안 하이 신호를 출력하고, 방전 동작을 수행하는 동안 로우 신호를 출력한다. 이를 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 신호 처리부(611)는 두 검출부에서 발생된 정전용량에 대응하는 전압이 입력되면 입력된 전압에 기초하여 충방전 신호가 생성되고, 생성된 충방전 신호에 대응하는 펄스 신호를 출력한다.
오일 검출 장치의 제1, 2 검출부는 유전율에 따라 정전 용량이 변화되고, 변화된 정전 용량에 대응하는 전압을 출력한다.
제 1, 2 검출부는 공기 중에 노출되었을 때 유전율이 낮아지고 이로 인해 정전 용량이 낮아지며, 높은 전압을 출력한다.
반대로, 제 1, 2 검출부는 오일에 잠겼을 때 유전율이 높아지고 이로 인해 정전 용량이 높아지며, 낮은 전압을 출력한다.
이에 따라, 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 정전 용량이 가장 낮고, 제1검출부가 공기 중에 노출되고 제2검출부가 오일에 잠겼을 때 정전 용량이 두 번째로 낮으며, 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 정전 용량이 가장 높게 된다.
즉, 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 전압이 가장 높아지고 이로 인해 충전 시간이 빨라지며, 제1검출부가 공기 중에 노출되고 제2검출부가 오일에 잠겼을 때 전압이 두 번째로 높아 충전 시간이 두 번째로 빨라지며, 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 전압이 가장 낮아 충전 시간이 가장 늦어진다.
다른 말로 하면, 전압이 높을 수록 전류량이 많아져 충전하는 시간이 짧아지고, 또한 방전하는 시간도 짧아진다.
도 15의 (a), (b) 및 (c)는 합성된 전압 신호에 대한 그래프와, 전압 신호에 대응하는 펄스 신호의 그래프이다.
도 15의 (a)는 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때의 전압 신호와, 전압 신호에 대응하는 펄스 신호의 그래프이고, 도 15의 (b)는 제1검출부가 공기 중에 노출되고 제2검출부가 오일에 잠겼을 때의 전압 신호와, 전압 신호에 대한 그래프이며, 도 15의 (c)는 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때의 전압 신호와, 전압 신호에 대응하는 펄스 신호의 그래프이다.
도 15의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 충전 시간 및 방전 시간이 길고, 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 충전 시간 및 방전 시간이 짧다.
여기서 한 번의 충전 시간 및 방전 시간은 한 주기에 해당하고, 이 한 주기의 시간에 기초하여 주파수가 획득된다.
제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 한 주기의 시간(T1)이 가장 길고, 제1검출부가 공기 중에 노출되고 제2검출부가 오일에 잠겼을 때 한 주기의 시간(T2)이 두 번째로 길며, 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 한 주기의 시간(T3)이 가장 짧음을 알 수 있다.
즉, 주기에 반비례하는 주파수는, 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 가장 낮고, 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 가장 높다.
제어부(610)는 변환된 전기 신호인 펄스 신호를 제1기준신호, 제2기준신호, 제3기준신호와 각각 비교하여 변환된 전기 신호와 매칭되는 기준 신호를 확인하고, 확인된 기준 신호에 기초하여 오일의 레벨을 판단한다.
여기서 변환된 전기 신호 및 기준 신호를 비교하여 오일의 레벨을 판단하는 구성을 예를 들어 설명한다.
오일 레벨 확인의 일 예로, 검출 신호인 합성된 전압 신호를 펄스 신호로 변환하고 변환된 펄스 신호에 기초하여 주파수를 확인하고 확인된 주파수에 기초하여 오일의 레벨을 확인하는 구성을 설명한다. 이때, 제1, 2, 3 기준 신호는 제1, 2, 3 기준 주파수이다.
제어부(610)는 합성된 전압 신호에 기초하여 주파수를 확인하고, 확인된 주파수와 제1, 2, 3 기준 주파수를 비교하여 확인된 주파수와 매칭되는 기준 주파수를 확인하고, 확인된 기준 주파수에 대응하는 오일의 레벨을 판단한다.
제1, 2검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 두 개의 검출부에서 검출된 합성 정전용량은 최대가 되고 이때 주파수는 최소가 되며, 제1, 2검출부가 모두 공기 중에 노출됐을 때 합성 정전용량은 최소가 되고 주파수는 최대가 된다.
즉, 확인된 주파수가 제1기준 주파수와 매칭되면 오일 레벨이 제1레벨 이상이라고 판단하고, 확인된 주파수가 제2기준 전압과 매칭되면 오일 레벨이 제2레벨 이상에서 제1레벨 미만이라고 판단하며, 확인된 주파수가 제3기준 전압과 매칭되면 오일 레벨이 제2레벨 미만이라고 판단한다.
오일 레벨 확인의 다른 예로, 충전 시작 시점으로부터 일정 시간이 경과된 시점에 입력된 합성 전압을 이용하여 오일의 레벨을 확인하는 구성을 설명한다. 이때, 제1, 2, 3 기준신호는 제1, 2, 3 기준 전압이다.
제어부(610)는 충전 시작 시점으로부터 일정 시간이 경과된 시점에 입력된 합성 전압을 제1, 2, 3 기준 전압과 비교하여 입력된 전압과 매칭되는 기준 전압을 확인하고, 확인된 기준 전압에 대응하는 오일의 레벨을 판단한다.
제1, 2검출부가 모두 오일에 잠겼을 때 두 개의 검출부의 정전용량은 최대가 되고 이때 전압은 최소가 되어 충전 시간이 길어지며, 제1, 2검출부가 모두 공기 중에 노출되었을 때 두 개의 검출부의 정전용량은 최소가 되고, 이때 전압은 최대가 되며 이에 따라 충전 시간이 짧아진다.
즉, 충전 시작 시점으로부터 일정 시간이 경과된 시점에 입력된 전압은 제1, 2 검출부가 공기 중에 노출되었을 때 가장 높고, 제1, 2 검출부가 오일에 잠겼을 때 가장 낮다.
즉, 입력된 전압이 제1기준 전압과 매칭되면 오일 레벨이 제1레벨 이상이라고 판단하고, 입력된 전압이 제2기준 전압과 매칭되면 오일 레벨이 제2레벨 이상에서 제1레벨 미만이라고 판단하며, 입력된 전압이 제3기준 전압과 매칭되면 오일 레벨이 제2레벨 미만이라고 판단한다.
여기서 제1기준 전압, 제2기준전압 및 제3기준 전압 중 제1기준 전압이 가장 낮은 전압이다.
저장부(620)는 오일의 레벨이 제1레벨 이상일 때의 제1 기준 신호, 오일의 레벨이 제2레벨 이상 제1레벨 미만일 때의 제2기준 신호, 오일의 레벨이 제2레벨 미만일 때의 제3기준 신호에 대한 정보를 저장한다.
여기서 제1, 2, 3 기준신호는 전압에 대한 아날로그 신호인 전압 및 펄스 신호인 주파수일 수 있다.
구동부(630)는 제어부(610)의 명령에 따라 압축기(100)를 구동시킨다.
압축기는 표시부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.
여기서 표시부는 감지된 오일 레벨을 시각적으로 표시하기 위한 것으로, 오일 레벨이 정상 수준에 있음을 지시하고, 오일 레벨이 정상 수준이 아닌 경우를 지시함으로써 사용자가 용이하게 오일 레벨을 외부에서 인식하도록 할 수 있다.
제어부(610)는 제 1, 2검출부에서 검출된 신호를 합성 신호로 입력받지 않고, 단일의 검출 신호로 각각 입력받은 후 입력된 각각의 검출 신호를 각각의 기준 신호와 비교하여 오일의 레벨을 판단하는 것도 가능하다. 이를 도 15를 참조하여 설명한다.
제어부(610)는 각 검출 신호를 주파수로 변환하고 이 주파수를 이용하여 오일의 레벨을 확인하는 것도 가능하다. 이때, 오일 레벨을 판단하기 위한 기준 신호는 기준 주파수이다.
이를 도 16를 참조하여 설명한다.
도 16의 (a)는 제1검출부가 오일에 잠겼을 때의 전압 신호와, 전압 신호에 대응하는 펄스 신호의 그래프이고, 도 16의 (b)는 제1검출부가 공기 중에 노출되었을 때의 전압 신호와, 전압 신호에 대응하는 펄스 신호의 그래프이다.
제1검출부(510)와 제2검출부(520)는 오일에 잠기게 되면 대략 3의 유전율을 갖게 되고 공기 중에 노출되면 대략 1의 유전율을 갖는다.
도 16의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 제1검출부(510)는 공기 중에 노출되었을 때보다 오일에 잠겼을 때에 정전용량이 더 높아 더 낮은 전압을 출력하고 이로 인해 충전 시간 및 방전 시간이 더 길어진다.
여기서 한 번의 충전 시간 및 방전 시간은 한 주기에 해당하고, 이 한 주기의 시간에 기초하여 주파수가 획득된다.
제1검출부가 오일에 잠겼을 때의 한 주기의 시간(T4)이 공기 중에 노출되었을 때 한 주기의 시간(T5)보다 길다. 즉 제1검출부가 오일에 잠겼을 때가 공기 중에 노출되었을 때보다 주파수가 더 낮아진다.
제2검출부의 경우에도 제1검출부와 동일하다.
제어부(610)는 제 1, 2검출부(510, 520)의 전압 신호에 대응하는 주파수를 확인하고 확인된 주파수와 기준 주파수를 비교하여 오일의 레벨을 판단한다.
즉 제어부(610)는 제 1검출부(510)의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수 이하이면 오일에 잠겼다고 판단하고 반대로 제 1검출부(510)의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수보다 높으면 제1검출부가 공기 중에 노출되었다고 판단한다.
그리고 제어부(610)는 제1검출부(510)의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수보다 높은 상태에서 제2검출부의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수보다 높으면 제1, 2 검출부가 모두 공기 중에 노출되었다고 판단하고, 제1검출부(510)의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수보다 높은 상태에서 제2검출부의 전압 신호에 대응하는 주파수가 기준 주파수 이하이면 제1검출부가 공기 중에 노출, 제2검출부가 오일에 잠겼다고 판단한다.
제어부(610)는 제1, 2 검출부가 모두 오일에 잠겼다고 판단되면 오일의 레벨이 제1레벨 이상이라고 판단하고, 제1검출부가 공기 중에 노출, 제2검출부가 오일에 잠겼다고 판단되면 오일의 레벨이 제1레벨과 제2레벨 사이라고 판단하고, 제1, 2 검출부가 모두 공기 중에 노출되었다고 판단되면 오일의 레벨이 제2레벨 미만이라고 판단한다.
아울러 제어부(610)는 충전 시작 시점으로부터 일정 시간이 경과된 시점에 입력된 각각의 전압 신호와 기준 신호를 각각 비교하여 오일의 레벨을 판단하는 것도 가능하다. 이를 예를 들어 설명한다.
이때, 오일 레벨을 판단하기 위한 기준 신호는 기준 전압이다.
제어부(610)는 제1검출부에서 입력된 제1전압과 기준 전압을 비교하여 제1전압이 기준 전압 이상인지 판단하고, 제1전압이 기준 전압 미만이면 오일의 레벨이 제1레벨 이상이라고 판단하고, 제1전압이 기준 전압 이상이면 오일의 레벨이 제1레벨 미만이라고 판단한다.
그리고 제어부(610)는 제2검출부에서 입력된 제2전압과 기준 전압을 비교하여 제2전압이 기준 전압 이상인지 판단하고, 제2전압이 기준 전압 미만이면 오일의 레벨이 제2레벨 이상이라고 판단하고, 제2전압이 기준 전압 이상이면 오일의 레벨이 제2레벨 미만이라고 판단한다.
제어부(610)는 제2전압이 기준 전압 미만이고, 제1전압이 기준 전압 이상이면 오일의 레벨이 제2레벨 이상에서 제1레벨 미만이라고 판단한다.
아울러 저장부(620)는 각각의 검출부에서 검출된 검출 신호를 이용하여 오일 레벨을 판단할 때, 기준 신호를 저장하는 것도 가능하다.
100: 압축기 200: 제1열교환기
300: 팽창밸브 400: 제2열교환기
500: 오일 검출 장치 600: 구동 모듈

Claims (41)

  1. 압축기 내 오일의 레벨을 검출하는 압축기의 오일 검출 장치에 있어서,
    제1기준 전극과, 상기 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부;
    상기 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 상기 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부;
    상기 제1기준 전극에 배치되고 상기 오일의 흐름을 유도하는 제1유동부; 및
    상기 제2기준 전극에 배치되고 상기 오일의 흐름을 유도하는 제2유동부를 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1검출 전극은, 상기 제1기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제1베이스부와, 상기 제1기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제1증강부를 포함하고,
    상기 제2검출 전극은, 상기 제2기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제2베이스부와, 상기 제2기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제2증강부를 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1베이스부와 상기 제1증강부는 상기 제1기준 전극과 평행하고,
    상기 제2베이스부와 상기 제2증강부는 상기 제2기준 전극과 평행하는 압축기의 오일 검출 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1베이스부와 상기 제1증강부는 상기 제1기준 전극과 비평행하고,
    상기 제2베이스부와 상기 제2증강부는 상기 제2기준 전극과 비평행하는 압축기의 오일 검출 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1검출부는 상기 제1베이스부와 상기 제1증강부를 연결하는 적어도 하나의 제1 연결부재를 더 포함하고,
    상기 제2검출부는 상기 제2베이스부와 상기 제2증강부를 연결하는 적어도 하나의 제2 연결부재를 더 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기준 전극과 제2기준 전극 사이에 연결되되, 상기 제1기준 전극과 제2기준 전극을 이격시켜 연결하는 이격부재를 더 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1유동부는,
    상기 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는 압축기의 오일 검출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2유동부는,
    상기 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는 압축기의 오일 검출 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1유동부는,
    상기 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형으로 형성된 압축기의 오일 검출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제2유동부는,
    상기 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형으로 형성된 압축기의 오일 검출 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제1유동부는,
    상기 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 톱니형으로 형성된 압축기의 오일 검출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제2유동부는,
    상기 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 톱니형으로 형성된 압축기의 오일 검출 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1유동부 및 제2유동부는, 동일한 형상 및 상이한 사이즈를 갖는 압축기의 오일 검출 장치.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1검출부는, 상기 제1기준 전극과 상기 제1베이스부의 정전용량 및 상기 제1기준전극과 상기 제1증강부 사이의 정전용량에 대응하는 신호를 제1검출 신호로 출력하고,
    상기 제2검출부는, 상기 제2기준 전극과 상기 제2베이스부의 정전용량 및 상기 제2기준전극과 상기 제2증강부 사이의 정전용량에 대응하는 신호를 제2검출 신호로 출력하는 압축기의 오일 검출 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1검출부는,
    상기 제1 검출 신호 출력 시 상기 제2검출부의 제2검출 신호와 합성하여 출력하는 압축기의 오일 검출 장치.
  17. 압축기의 오일 검출 장치에 있어서,
    입력신호가 인가되는 기준부;
    상기 기준부의 일 측에 배치되고 검출 신호를 출력하는 베이스부;
    상기 기준부의 타 측에 배치되고 검출 신호를 출력하는 증강부;
    상기 기준부, 베이스부 및 증강부 중 어느 하나에 배치되고 상기 오일이 흐르는 경로를 형성하는 유동부를 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 베이스부와 증강부는 전기적으로 연결된 압축기의 오일 검출 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 유동부는,
    상기 기준부, 베이스부 및 증강부 중 어느 하나에 연장 형성되되 중력 방향으로 연장 형성된 압축기의 오일 검출 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 기준부, 상기 베이스부, 증강부는, 판 형상으로 이루어지고,
    상기 기준부, 상기 베이스부, 증강부는, 대면하는 면 간에 서로 평행하게 배치된 압축기의 오일 검출 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 기준부, 상기 베이스부, 증강부는, 판 형상으로 이루어지고,
    상기 기준부, 상기 베이스부, 증강부는, 대면하는 면 간에 서로 비평행하게 배치된 압축기의 오일 검출 장치.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 유동부는,
    삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성되는 압축기의 오일 검출 장치.
  23. 압축기 내 오일의 레벨을 검출하는 압축기의 오일 검출 장치에 있어서,
    제1기준 전극과, 상기 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부;
    상기 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 상기 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부;
    상기 제1기준 전극에 배치되고 상기 오일의 흐름을 유도하는 제1유동부; 및
    상기 제2기준 전극에 배치되고 상기 오일의 흐름을 유도하는 제2유동부를 포함하고,
    상기 제1검출부의 제1검출전극과 상기 제2검출부의 제2검출전극은,
    서로 전기적으로 연결되고, 오일 회수 운전을 제어하기 위한 제어부에 검출신호를 전송하는 압축기의 오일 검출 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1기준전극과 제2기준 전극에 입력 신호를 입력하는 입력단자와,
    상기 제1검출전극과 상기 제2검출전극에서 연결되고 상기 제1검출전극과 상기 제2검출전극의 검출 신호를 출력하는 출력단자를 더 포함하는 압축기의 오일 검출 장치.
  25. 제1기준 전극과, 상기 제1기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제1검출 전극을 갖는 제1검출부;
    상기 제1기준 전극과 이격 배치된 제2기준 전극과, 상기 제2기준 전극의 양 측에 각각 배치된 제2검출 전극을 갖는 제2검출부;
    상기 제1기준 전극에 배치되고 오일의 흐름을 유도하는 제1유동부;
    상기 제2기준 전극에 배치되고 상기 오일의 흐름을 유도하는 제2유동부; 및
    상기 제1검출부와 상기 제2검출부에서 입력된 검출신호를 전기 신호로 변환하고 상기 변환된 전기 신호에 기초하여 상기 오일의 레벨을 판단하는 제어부를 포함하는 압축기.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 전기 신호는,
    주파수 또는 전압 신호인 압축기.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제1검출 전극은, 상기 제1기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제1베이스부와, 상기 제1기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치되는 제1증강부를 포함하고,
    상기 제2검출 전극은, 상기 제2기준 전극의 일 측에 일정 거리 이격 배치된 제2베이스부와, 상기 제2기준 전극의 타 측에 일정 거리 이격 배치된 제2증강부를 포함하는 압축기.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1증강부는, 상기 제1베이스부에서 발생되는 정전용량에 대응하는 전압을 출력하고,
    상기 제2증강부는, 상기 제2베이스부에서 발생되는 정전용량에 대응하는 전압을 출력하는 압축기.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 오일의 레벨에 기초하여 오일 회수 운전을 제어하는 압축기.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1베이스부와 상기 제1증강부는 상기 제1기준 전극과 평행하고,
    상기 제2베이스부와 상기 제2증강부는 상기 제2기준 전극과 평행하는 압축기.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1베이스부와 상기 제1증강부는, 상기 제1기준 전극과 일정 기울기를 갖고,
    상기 제2베이스부와 상기 제2증강부는 상기 제2기준 전극과 일정 기울기를 갖는 압축기.
  32. 삭제
  33. 제 25 항에 있어서, 상기 제1유동부는,
    상기 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는 압축기.
  34. 제 25 항에 있어서, 상기 제2유동부는,
    상기 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되고, 일측에서 타측으로 일정 기울기를 갖는 압축기.
  35. 제 25 항에 있어서, 상기 제1유동부는,
    상기 제1기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성된 압축기.
  36. 제 25 항에 있어서, 상기 제2유동부는,
    상기 제2기준 전극에서 중력 방향으로 연장 형성되되 삼각형, 톱니형, 아치형 중 적어도 하나의 형상으로 형성된 압축기.
  37. 제 25 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1검출부의 제1기준 전극 및 제2검출부의 제2기준 전극에 입력 신호를 전송하고, 상기 제1검출부의 제1검출 전극 및 제2검출부의 제2검출전극에서 발생된 정전용량에 대응하는 전압이 합성되어 입력되는 압축기.
  38. 압축기 내에 배치된 제1검출부와 제2검출부로부터 검출 신호를 입력받고,
    상기 입력된 검출 신호를 전기 신호로 변환하고,
    상기 변환된 전기 신호에 기초하여 상기 압축기 내 오일의 레벨을 판단하고,
    상기 판단된 오일의 레벨이 설정 레벨 미만이면 오일 회수 운전을 제어하고,
    상기 제1검출부와 제2검출부에는, 상기 제1검출부와 제2검출부에 맺힌 상기 오일의 흐름을 유도하는 유동부가 각각 마련된 압축기의 제어 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 제1검출부와 제2검출부로부터 검출 신호를 입력받는 것은,
    상기 제1검출부와 제2검출부의 검출 신호를 하나의 검출단자로부터 입력받는 것을 포함하는 압축기의 제어 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 입력된 검출 신호를 전기 신호로 변환하는 것은,
    상기 제1검출부와 제2검출부에서 발생되는 정전 용량에 대응하는 전압 신호를 펄스 신호로 변환하는 것을 포함하는 압축기의 제어 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 압축기 내 오일의 레벨을 판단하는 것은,
    상기 펄스 신호에 대응하는 주파수를 확인하고,
    상기 확인된 주파수에 기초하여 상기 오일의 레벨을 판단하는 것을 포함하는 압축기의 제어 방법.
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