KR200492725Y1 - 전류 센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하우징(2)을 포함하는 전류 센서에 관한 것이며, 상기 하우징(2)은,
- 전력 케이블(5)의 와이어 부분 주위에 클램핑되게 되어 있는 제1 모듈(3);
- 프로세싱 유닛(6) 및 커뮤니케이션 유닛(7)을 포함하는 제2 모듈(4)
을 포함하고,
- 상기 제1 모듈(3)은, 상기 전력 케이블(5)의 와이어를 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크(8)를 통해 프로세싱 유닛(6)으로 보내는 수단을 더 포함하며,
- 상기 프로세싱 유닛(6)은 제1 타임 트랙커(time tracker)를 포함하고,
상기 프로세싱 유닛(6)은, 상기 측정 전류가 사전에 결정된 제1 문턱값보다 높으면, 상기 제1 타임 트랙커를 증가시키는 수단을 더 포함하며, 상기 커뮤니케이션 유닛(7)은 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 전송하게 되어 있는 GSM 모듈을 포함한다.

Description

전류 센서{A CURRENT SENSOR}

본 고안은 하우징을 포함하는 전류 센서에 관한 것이며, 상기 하우징은,

- 전력 케이블의 와이어 주위에 클램핑(clamping)되게 되어 있는 제1 모듈;

- 프로세싱 유닛 및 커뮤니케이션 유닛을 포함하는 제2 모듈

을 포함하고,

- 상기 제1 모듈은, 상기 와이어를 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크를 통해 프로세싱 유닛으로 보내는 수단을 더 포함하며,

- 상기 프로세싱 유닛은 제1 타임 트랙커(time tracker)를 포함하는 것인 전류 센서에 관한 것이다.

전류를 측정하는 디바이스는 산업계에서, 예컨대 US 2015/137,596호에 개시되어 있는 산업에서 사용된다. 이러한 디바이스는 케이블을 통과하는 전류를 측정하고 측정값을 인터넷 네트워크를 통해 관리 시스템으로 보낸다. 상기 디바이스는, 스위치 및 로드 밸런싱 결정(load balancing decision)에 기초하여 케이블로부터 획득한 에너지를 복수 개의 저장 디바이스로 라우팅(routing)할 수 있는 콘트롤 유닛을 더 포함한다.

위 언급한 디바이스는, 단일 디바이스 상의 전류를 감지하기 위한 가장 간단하고 비용 효과적인 해법은 아니다.

더구나, 상기 디바이스는 측정 전류를 보내기 때문에, 상기 디바이스는 기능 구현을 위해 다량의 에너지를 필요로 한다. 결과적으로, 위 언급한 디바이스는 복수 개의 에너지 저장 유닛을 포함하여, 디바이스의 제조 비용 및 잠재적인 서비스 비용을 증가시킨다.

또한, 모든 측정값이 관리 시스템으로 보내지기 때문에, 위 언급한 디바이스는 추가적인 처리 없이 연결될 수 있는 케이블 상의 유닛의 기능에 관한 임의의 정보를 제공할 수 없다. 이러한 디바이스의 사용자는 관리 시스템으로부터 관련 정보를 추출하기 위해서 관리 시스템에 질의해야만 하며 원 데이터(raw data)를 분석해야만 한다. 이러한 단계는, 데이터의 양이 과도하게 커지기 쉬울 수 있기 때문에 번거롭게 될 수 있다.

위와 같은 단점을 고려하여, 본 고안의 목적은, 매우 간단한 토폴로지(topology) 및 최소한의 개수의 구성요소를 갖춘 전류 센서로서, 추가적인 배선 또는 서비스 절차를 장착할 필요가 없는 전류 센서를 제공하는 것이다.

본 고안에 따른 전류 센서는, 전력 케이블에 연결되는 디바이스의 기능(functioning)에 관한 정보를 제공하는 것, 그리고 사용자의 특정 사용 패턴에 기초하여 서비스 절차(service procedure)를 스케쥴링(scheduling)할 때를 사용자가 식별하는 데 도움이 되는 것을 목표로 한다.

본 고안은, 제조가 용이하고 비용 효과적이며 모든 지리적인 영역에 전개 가능한 전류 센서를 제공하는 것을 목표로 한다.

본 고안은, 전술한 문제 중 적어도 하나 및/또는 다른 문제를 해결하기 위해, 하우징을 포함하는 전류 센서를 제공하며, 상기 하우징은,

- 전력 케이블 주위에 클램핑되게 되어 있는 제1 모듈;

- 프로세싱 유닛 및 커뮤니케이션 유닛을 포함하는 제2 모듈

을 포함하고,

- 상기 제1 모듈은, 상기 전력 케이블을 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크를 통해 프로세싱 유닛으로 보내는 수단을 더 포함하며,

- 상기 프로세싱 유닛은 제1 타임 트랙커(time tracker)를 포함하고,

상기 프로세싱 유닛은, 상기 측정 전류가 사전에 결정된 제1 문턱값보다 크면, 상기 제1 타임 트랙커를 증가시키는 수단을 더 포함하며, 상기 커뮤니케이션 유닛은 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 전송하게 되어 있는 GSM 모듈을 포함한다.

상기 프로세싱 유닛은 전류가 사전에 결정된 제1 문턱값을 초과할 때 제1 타임 트랙커를 증가시키는 수단을 포함하기 때문에, 그리고 제1 타임 트랙커의 값이 GSM 모듈을 통해 전송되는 값이기 때문에, 본 고안에 따른 전류 센서는 실제로 매우 간단한 방식으로 그리고 중요한 정보가 소실될 위험 없이 GSM 모듈을 통해 보내지는 데이터의 양을 감소시킨다. 이에 따라, 매 측정값을 보내는 대신, 전류 센서는 단지 디바이스를 대표하는 값만을 보내게 된다.

보내지는 데이터의 양이 감소되기 때문에, 데이터 전송을 위한 GSM 모듈의 에너지 소비가 또한 감소된다.

바람직하게는, 트랙킹(tracking)되는 제1 시간은 제1 카운터(counter)를 포함하며, 상기 제1 카운터는, 측정 전류가 사전에 결정된 문턱값을 초과할 때마다 증가된다.

단순히 제1 카운터를 증가시킴으로써, 본 고안의 전류 센서의 기술적인 요건은 최소가 되며, 이는 제조 비용의 절감 및 결과적으로 유지보수 비용의 절감을 의미한다.

전류 센서는, 측정 전류가 사전에 결정된 문턱값을 초과할 때마다 제1 카운터를 증가시키기 때문에, 본 고안에 따른 전류 센서는, 전력 케이블에 연결되는 디바이스가 기능하는 시수(時數)와 같이 보다 복잡한 분석을 수행할 수 있다. 이에 따라, 디바이스의 작동 시수는 매우 간단하게 그리고 사용자 친화적인 방식으로 결정될 수 있다.

전류 센서가 데이터의 전송을 위한 GSM 모듈을 사용하기 때문에, 네트워크의 복잡도는 매우 낮다. 이러한 네트워크는, 데이터를 전송할 때 또는 추가적인 게이트웨이(gateway)를 전송할 때 리피터(repeater)를 필요로 하지 않는다. 본 고안에 따른 전류 센서는 외부 컴퓨터 또는 클라우드에 데이터를 직접 보낼 수 있다.

또한, 전류 센서의 사용자는, 데이터의 수신을 위해, 전류 센서가 연결되는 디바이스에 접근할 필요가 없다.

결과적으로, 본 전류 센서의 제조 비용 및 이러한 전류 센서가 데이터를 보내기 위해 사용하는 네트워크의 제공 및 유지와 관련되는 비용이 훨씬 더 절감된다.

바람직하게는, 전류 센서는 압축기, 진공 펌프, 또는 건조기 등을 포함하는 군으로부터 선택되는 디바이스의 전력 케이블에 장착된다.

현재, 이러한 디바이스에 대해서는, 디바이스의 유형 및 디바이스가 사용되는 산업의 유형에 따라, 서비스 절차를 위한 통상적인 주기가 1년에 1회 또는 2회로 설정되고 있다. 이러한 주기는, 디바이스가 어느 정도의 시간 동안 작동되었다고 판단되는 주기로서 선택된다. 그러나, 본 고안에 따른 전류 센서를 이용함으로써, 이러한 서비스 절차는, 실제 작동 시수만큼 사용되었을 때 스케쥴링될 수 있고, 이는 예컨대 1년에 1회 또는 매 2년마다 1회로 서비스 절차를 연기시킬 수 있다.

결과적으로, 서비스 비용이 절감되며, 디바이스의 신뢰도는 상승되는데, 이는 전술한 디바이스의 사용자가 중단 없이 더 오랜 기간 동안 디바이스가 기능할 것으로 믿을 수 있기 때문이다.

전류 센서는 전술한 구조를 갖기 때문에, 전류 센서는, 기술자가 현장에 나올 필요 없이 신속하게 그리고 비침습(non-invasive) 방식으로 전력 케이블에 장착될 수 있다.

바람직하게는, 제2 모듈은 전력 케이블로부터 획득되는 전기 에너지에 의해 충전되게 되어 있는 커패시터를 더 포함한다.

커패시터를 포함시킴으로써, 본 고안에 따른 전류 센서는 자가 동력식이게 된다.

결과적으로, 전류 센서는 추가적인 와이어 또는 커넥터를 필요로 하지 않고, 전력 케이블의 와이어 주위에 간단하게 클램핑되어 사용될 수 있다.

본 고안은 또한 압축기 요소를 구동시키는 모터 그리고 이 모터에 전력을 공급하는 전력 케이블을 포함하는 압축 가스 네트워크에 관한 것이며, 상기 압축 가스 네트워크는 본 고안에 따른 전류 센서를 포함한다.

본 고안은 또한 전력 케이블의 와이어 부분을 통과하는 전류를 측정함으로써 전력 케이블에 연결되는 전기 모터에 의해 구동되는 디바이스가 기능하는지를 결정하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 다음의 단계, 즉

- 제1 모듈 및 제2 모듈을 갖춘 하우징을 구비한 전류 센서를 제공하는 단계;

- 전력 케이블의 와이어 주위에 제1 모듈을 클램핑하는 단계;

- 상기 제2 모듈의 커뮤니케이션 유닛 부분 및 프로세싱 유닛을 제공하는 단계;

- 상기 와이어를 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크를 통해 프로세싱 유닛으로 보내는 단계

를 포함하며,

상기 방법은, 또한, 프로세싱 유닛에 제1 타임 트랙커를 제공하는 단계; 측정 전류와 사전에 결정된 제1 문턱값을 비교하고 측정 전류가 사전에 결정된 제1 문턱값을 초과하는 경우 상기 제1 타임 트랙커의 제1 카운터를 증가시키는 단계를 더 포함하고, 상기 방법은 커뮤니케이션 유닛의 GSM 모듈 부분을 통해 제1 타임 트랙커의 값을 전송하는 단계를 더 포함한다.

본 고안은 또한, 압축기 또는 건조기의 작동 시간을 결정하기 위한 본 고안에 따른 전류 센서의 사용에 관한 것이다.

본 고안의 맥락에 있어서, 전류 센서와 관련하여 위 제시된 이익은 또한 전류 센서를 포함하는 압축기 또는 진공 펌프, 상기 방법 그리고 이러한 전류 센서의 사용에도 또한 유효하다는 것을 이해할 것이다.

본 고안의 특징을 보다 양호하게 나타내려는 의도로서, 본 고안에 따른 일부 바람직한 구성은 한정하려는 의도 없이 첨부 도면을 참고하여 이하에 예로서 설명된다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 전류 센서를 개략적으로 제시한 것이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 제2 모듈을 개략적으로 제시한 것이다.
도 3은 전력 코드 상에 장착된 본 고안에 따른 전류 센서를 갖춘 디바이스를 개략적으로 제시한 것이다.

도 1은, 제1 모듈(3) 및 제2 모듈(4)을 갖춘 하우징(2)을 포함하는 전류 센서(1)를 제시하고 있다.

제1 모듈(3)은 전력 케이블(5) 주위에 클램핑된다.

전력 케이블(5)은 소스, 예컨대 전력망 또는 발전기로부터의 전기 에너지를 예컨대 가스 압축기, 압축 가스 건조기, 또는 진공 펌프와 같은 디바이스에 전달하며, 상기 디바이스가 기능하도록 한다.

전력 케이블 주위에 클램핑시킴으로써, 제1 모듈(3)은 전력 케이블의 와이어 부분의 외측 원형 섹션을 덮게 되고, 한정하는 것은 아니지만 예컨대 스냅 핏(snap fit), 스크류, 볼트, 고정 요소, 예를 들어 클립과 같은 임의의 수단을 통해, 제2 모듈(4)을 제1 모듈(3) 상에 스크류 결합시킴으로써, 접착에 의해, 또는 기타 등등에 의해 적소에 고정될 수 있거나 잠기게 될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

바람직하게는, 제1 모듈(3)은 전력 코드(5)의 단 하나의 와이어 주위에 클램핑되며, 단상 케이블(mono phase cable)에 대해 위상부(phase) 주위에 또는 무효부(null) 주위에 클램핑될 수 있다.

전력 케이블(5)이 3상 케이블인 경우에 있어서, 전류 센서(1)는 3개의 와이어 중 어느 하나의 와이어 상에 장착될 수 있다.

제2 모듈(4)은 프로세싱 유닛(6) 및 커뮤니케이션 유닛(7)을 포함한다.

상기 제1 모듈(3)은, 상기 전력 케이블(5)의 와이어 부분을 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크(8)를 통해 프로세싱 유닛(6)으로 보내는 수단을 더 포함한다.

전류를 측정하는 수단이라 함은, 제1 모듈(3)이 전력 케이블(5)의 와이어 부분을 통해 흐르는 전기 신호를 탐지할 수 있고, 상기 전기 신호가 상기 와이어 부분을 통해 흐르는 전류의 강도 및/또는 전압에 관한 정보를 포함하고 있다는 것을 의미한다. 또한, 이렇게 탐지된 신호로부터, 전류의 강도값이 유도될 수 있다.

제1 모듈(3)은, 한정하는 것은 아니지만 예컨대 홀 이펙트 센서(Hall effect sensor), 변압기 또는 전류 클램프 미터(current clamp meter), 플럭스게이트 변압기(fluxgate transformer) 유형의 센서, 로고스키 코일(Rogowski coil) 등을 포함한다.

커뮤니케이션 링크라 함은, 예컨대 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 전기 접속부 또는 전선과 같은 전기 전도체 등의 전기 접속부를 의미한다. 커뮤니케이션 모듈이 전선을 포함하는 경우, 상기 전선은 보통 각각의 단부에 커넥터를 포함한다. 이러한 커뮤니케이션 링크는 2개의 구성요소 사이에서 데이터가 전달될 수 있도록 한다.

또한, 상기 커뮤니케이션 링크가 무선으로 되어 있는 것을 배제하지 않으며, 이러한 경우에 있어서, 2개의 구성요소는 각각 트랜스시버(transceiver)를 포함하거나, 또는 하나의 구성요소는 송신기를 포함하고 다른 하나의 구성요소는 수신기를 포함한다.

또한, 상기 프로세싱 유닛(6)은 제1 타임 트랙커(time tracker)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 타임 트랙커는, 전류 센서(1)가 전력 케이블(5)의 와이어 부분 주위에 클램핑되기 이전에 제로(0)의 값을 갖도록 리셋(reset)된다.

그러나, 상기 와이어 부분 주위에서의 클램핑 이전에 상기 제1 타임 트랙커가 다른 값으로 초기화될 수 있는 것을 배제하는 것은 아니며, 상기 값은 그때까지 상기 디바이스가 작동한 실제 시수를 나타내거나 또는 그 근사값을 나타낸다.

프로세싱 유닛(6)은 또한 측정 전류 강도를 사전에 결정된 제1 문턱값과 비교하는 수단을 포함하며, 비교 결과에 따라 전류 강도의 값이 사전에 결정된 제1 문턱값 이상이면, 이 경우 프로세싱 유닛은 제1 타임 트랙커의 제1 카운터 부분(counter part)을 증가시키는 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 이러한 증가 과정은 제1 카운터의 마지막 값을 고려하며, 사전에 결정된 제1 값이 상기 제1 카운터의 마지막 값에 추가된다.

상기 사전에 결정된 제1 값은 임의의 값으로서 선택되거나, 또는 상기 사전에 결정된 제1 값은 2회의 연이은 전류 측정 사이의 시간과 동일하다.

예로서, 한정하는 것은 아니지만, 상기 사전에 결정된 제1 값은 대략 1초 내지 대략 10분 사이, 보다 바람직하게는 대략 5초 내지 대략 5분 사이, 더욱 더 바람직하게는 대략 10초 내지 대략 1분 사이의 임의의 값으로서 선택될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 2회의 전류 측정 사이의 시간은 대략 10초로 선택된다.

결과적으로, 비교 결과에 의해, 상기 전류 강도가 사전에 결정된 제1 문턱값 이상이라면, 이 경우 프로세싱 유닛은 제1 카운터의 마지막 값에 10초를 추가시킨다.

최초 측정인 경우, 이때 프로세싱 유닛은 제로(0)에 10초를 추가시키며, 제1 카운터의 새로운 값, 즉 후속하는 단계에서 사용되는 제1 카운터의 새로운 값은 10초가 된다. 이러한 과정은, 제1 타임 트랙커가 리셋될 때까지 주기적으로 행해진다.

바람직하게는, 제1 타임 트랙커는 서비스 과정이 행해진 이후에 리셋된다.

또한, 커뮤니케이션 유닛(7)은 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 전송하도록 되어 있는 GSM 모듈을 포함한다.

커뮤니케이션 유닛(7)은 프로세싱 유닛(6)으로부터 제1 타임 트랙커의 값을 받아들이는 제2 커뮤니케이션 링크(9)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 GSM 모듈은 SIM 카드를 더 포함한다.

바람직하게는, 한정하는 것은 아니지만, 더욱 더 컴팩트하고 용이하게 전류 센서를 제조하기 위해, 하우징(2)은 제1 모듈(3) 및 제2 모듈(4)을 에워싼다.

더욱 바람직하게는, 하우징(2)은 제1 모듈(3)이 전력 케이블(5)의 와이어 부분 주위에 용이하게 장착될 수 있도록 하는 가동 섹션(mobile section)을 포함한다.

바람직하게는, 제2 모듈(4)은 전력 케이블(5)의 와이어 부분으로부터 전기 에너지를 획득하도록 되어 있는 에너지 변환 회로(10)를 더 포함한다.

상기 에너지 변환 회로(10)는 바람직하게는 제1 모듈(3)로부터 신호를 받아들일 수 있으며, 획득된 에너지를 증대시킬 수 있거나 또는 감소시킬 수 있다.

제1 모듈은 보통, 제1 모듈(3)의 일부 주위에 권취되며 제1 모듈이 와이어를 통해 흐르는 전류로 인해 발생되는 자기장을 감지할 수 있도록 하는 제1 코일을 포함한다.

또한, 에너지 변환 회로(10)의 전류 변환기 부분에서 전류의 이미지(image)가 유도되며, 상기 전류의 이미지는 추가적인 처리를 위해 프로세싱 유닛(6)으로 보내진다. 프로세싱 유닛(6)은 수신된 이미지로부터 전류 강도의 값을 추출한다.

에너지 변환 회로(10)는 또한 전류의 이미지로부터 에너지를 획득할 수 있다.

이에 따라, 전류의 이미지는 예컨대 전류 대 전압 변환기(current to voltage converter)를 이용함으로써 전류를 전압으로 변환하는 데 사용된다.

또한, 에너지 변환 회로(10)는 바람직하게는 커패시터(11)의 충전을 위해 전압 변조 기법을 이용한다. 이러한 전압 변조는 AC(교류) 대 DC(직류) 컨버터 및/또는 DC(직류) 대 DC(직류) 컨버터를 포함한다.

바람직하게는, 전압 레벨은 또 다른 하나의 전압 레벨로 변경되며, 이때 에너지는 커패시터의 충전을 위해 제2 모듈(4)의 커패시터(11) 부분으로 전달된다.

에너지 변환 회로(10)는 바람직하게는 제1 커뮤니케이션 링크(8)를 통해 프로세싱 유닛(6)으로 필요량의 에너지를 공급한다.

에너지 변환 유닛(10)은 제3 커뮤니케이션 링크(12)를 통해 커패시터(11)에 연결된다.

본 고안에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 커패시터(11)는 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 통신하기 위한 GSM 모듈에 요구되는 에너지를 공급하도록 되어 있다.

상기 커패시터(11)는 충전 이후에 바람직하게는 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 전송하기 위해 커뮤니케이션 유닛(7)에 필요한 에너지를 공급한다.

이에 따라, 본 고안에 따른 전류 센서는 자가 동력식이며, 사용자는 단지 전력 코드 주위에 전류 센서를 클램핑하기만 하면 된다.

바람직하게는, 커패시터가 충전될 수 있도록 하기 위해, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는, 제1 타임 트랙커의 제1 값이 보내지기 이전에 디바이스가 기능하는 동안 최소 시간만큼 와이어의 주위에 클램핑되도록 허용된다.

커패시터(11)는 임의의 유형의 커패시터로서 선택된다. 바람직하게는, 상기 커패시터는 압축기, 진공 펌프, 또는 건조기에 의해 보통 발생되는 온도 및 진동에 견디는 유형의 커패시터이며, 긴 작동 수명을 갖는다.

커패시터의 커패시턴스와 관련하여, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는, GSM 모듈을 통한 데이터의 전달을 위해 충분한 에너지를 제공할 수 있는 임의의 커패시터(11), 예컨대 한정하는 것은 아니지만 1 패라드(Farad) 내지 20 패라드, 더욱 바람직하게는 10 패라드 내지 15 패라드 사이에서 선택되는 커패시턴스의 커패시터를 이용할 수 있다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 제2 모듈(4)은 또한 제1 타임 트랙커의 값을 저장하도록 되어 있으며 프로세싱 유닛(6)의 데이터 링크를 포함하는 메모리 모듈(도시되어 있지 않음)을 포함한다.

결과적으로, 전류 센서(1)는, 사용자의 요구에 따라 사전 설정된 시간 간격 이후에 제1 타임 트랙커의 값을 전송할 수 있다.

상기 사전 설정된 시간 간격은 예컨대 2 시간 내지 2 일 사이에서 선택된 임의의 시간 간격으로서 선택된다.

바람직한 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 상기 사전 설정된 시간 간격은 매 24시간마다 1시간으로 선택된다.

이러한 접근법은, 전류 강도의 매 측정 이후가 아니라 상기 사전 설정된 시간 간격 이후에 무선 통신이 개시되기 때문에, 에너지 소비를 더욱 더 감소시킨다.

바람직하게는, 일단 무선 통신이 개시되면, 커뮤니케이션 유닛은 제1 타임 트랙커의 마지막 값을 보낸다.

필요한 경우에 있어서, 사용자는 또한 측정 순서대로 제1 타임 트랙커의 모든 값을 리트리브(retrieve)할 수 있다.

이러한 접근법은 디바이스의 사용 패턴을 제공할 수 있다.

상기 메모리 모듈은 임의의 유형의 메모리 모듈이며, 바람직하게는 한정하는 것은 아니지만 상기 메모리 모듈은 비휘발성 유형의 메모리 모듈이다.

또 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 메모리 모듈은 사전 설정된 기간 간격 동안 측정되는 제1 타임 트랙커의 모든 값을 저장하기 위한 용량을 갖는다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 무선 커뮤니케이션 유닛(7)은 제1 타임 트랙커의 값을 중앙 콘트롤러, 클라우드(cloud), 또는 외부 디바이스에 보낼 수 있다.

본 고안에 따른 또 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 메모리 모듈이 꽉 차게 되면, 커뮤니케이션 유닛(7)은 저장된 모든 값을 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 디바이스에 보낼 수 있고, 메모리 모듈을 리셋시킬 수 있다.

바람직하게는, 메모리 모듈은 제1 타임 트랙커의 마지막 값을 유지하게 된다.

본 고안에 따른 일 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 메모리 모듈의 수명을 연장시키기 위해, 메모리 모듈은 매 리셋 이후에 상이한 섹터(sector)에 데이터를 기록하도록 되어 있다.

이러한 기법을 채택함으로써, 상기 섹터는 손상으로부터 보호되며, 사전에 정해진 시간 간격에 도달하기 이전에 메모리 모듈이 꽉 차지 않게 되도록 보장된다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 커패시터(11)가 완전히 로딩(loading)되어 있을 때, 커뮤니케이션 유닛(7)은 제1 타임 트랙커의 저장된 값을 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 디바이스에 보낼 수 있다.

본 고안에 따른 또 다른 하나의 실시예에 있어서, 제1 타임 트랙커는 제2 카운터를 더 포함한다. 상기 제2 카운터는, 디바이스가 언로딩 상태(unloaded state)인 시간을 계속 기록하고 있다.

이에 따라, 측정된 전류 강도가 사전에 결정된 제1 문턱값 미만이지만 0과는 다를 때, 제2 카운터는 증가하게 된다.

측정된 전류 강도가 0이면, 프로세싱 유닛(6)은 바람직하게는 임의의 카운터를 증가시키지 않을 것이다.

바람직하게는, 제2 카운터는, 사전에 결정된 제2 값이 추가되는 제2 카운터의 마지막 값을 고려함으로써, 제1 카운터와 동일한 방식으로 증가하게 된다. 상기 사전에 결정된 제2 값은 바람직하게는 사전에 결정된 제1 값과 동일하다.

그러나, 사전에 결정된 제2 값이 사전에 결정된 제1 값과 다른 값을 갖도록 선택되는 것을 배제하는 것은 아니다.

보통, 압축기 또는 진공 펌프는, 상기 압축기 또는 상기 진공 펌프가 매우 느린 속도로 작동 중일 때, 그리고 이러한 압축기 또는 진공 펌프가 연결되어 있는 네트워크에 대한 요구가 매우 작거나 또는 상기 요구가 없을 때, 언로딩 상태인 것으로 간주된다.

보통, 상기 언로딩 상태는, 압축기 또는 진공 펌프가 공칭 전력의 대략 20%로 작동 중일 때로 간주된다.

또한, 상기 사전에 결정된 제1 값 및/또는 상기 사전에 결정된 제2 값이, 디바이스에 대해 서비스를 행하는 것이 권장되지만 측정 빈도와는 상이한 순간을 나타내는 숫자 또는 문자로서 선택되는 것을 배제하는 것은 아니다.

본 고안에 따른 또 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 커뮤니케이션 유닛(7)은, 통신이 개시될 때마다 제1 카운터 및 제2 카운터의 현재 값을 보내도록 되어 있다.

또 다른 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 제1 타임 트랙커는, 바람직하게는 한정하는 것은 아니지만, 매 전류 측정 이후에 제1 카운터의 값을 제2 카운터의 값에 추가하게 된다.

바람직하게는, 이러한 합산의 결과는 메모리 모듈에 저장되며, 커뮤니케이션 유닛(7)을 통해 보내진다.

이러한 합산값은 디바이스의 총 작동 시수를 나타낸다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 커뮤니케이션 유닛(7)은 제1 카운터의 값 및 제2 카운터의 값 중 적어도 하나 그리고 전술한 합산의 마지막 값을 보내도록 되어 있다.

그러나, 제1 카운터의 값 및 제2 카운터의 값 양자 모두를 상기 합산의 결과와 함께 보낼 수 있다는 것을 배제하는 것은 아니다.

제1 카운터 및 제2 카운터는 제1 타임 트랙커의 2가지 소프트웨어 변수이다. 제1 카운터는 디바이스가 로딩 상태(load state)에서 유지되는 시간을 나타내고, 제2 카운터는 디바이스가 언로딩 상태에서 유지되는 시간을 나타낸다. 본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 제2 모듈(4)은 제2 타임 트랙커를 포함한다.

이러한 제2 타임 트랙커는, 전류 센서(1)가 사전 설정된 시간 간격 이후에 제1 타임 트랙커의 값을 전송함을 보장하기 위한 추가적인 체크를 제공한다.

상기 제2 타임 트랙커는, 실제 일시를 리트리브하거나, 또는 사전에 정해진 시간 간격 이후에 통신이 이루어지는 매 순간에 리셋되며, 상기 사전에 정해진 시간 간격을 기록한다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 전류 센서(1)는 사전에 정해진 시간 간격 이후에 제1 타임 트랙커의 현재 값을 보낼 수 있으며, 및/또는 커패시터(11)가 완전히 로딩되었을 때 메모리 모듈에 저장된 제1 타임 트랙커의 모든 값을 보낼 수 있다.

본 고안에 따른 또 다른 하나의 실시예에 있어서, 커뮤니케이션 유닛(7)은, 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 디바이스에 대한 마지막 통신 이후로 저장된 제1 타임 트랙커의 값만을 단지 보내게 되어, 데이터의 중복을 방지한다.

바람직하게는, 한정하는 것은 아니지만, 커뮤니케이션 유닛(7)은 총 작동 시간을 나타내는 합산 결과 그리고 제1 카운터 및 제2 카운터의 값 중 적어도 하나를 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 디바이스에 보내게 된다.

본 고안에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는 배터리 모듈을 포함하지 않는다.

본 고안의 실시예에 있어서, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는 디바이스를 유지하는 하우징(도시되어 있지 않음) 내에 또는 심지어 이러한 하우징의 외측부에 장착될 수 있다.

이 때문에, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는 가시적이며, 용이하게 액세스 가능하다.

본 고안에 따른 전류 센서(1)는 임의의 유형의 압축기, 진공 펌프 또는 건조기에 장착되기에 적합하다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 전류 센서(1)는 압축 가스 네트워크(13)의 전력 코드(5)에 장착될 수 있다(도 3 참고). 상기 압축 가스 네트워크(13)는 고정 속도의 전기 모터에 의해 또는 가변 속도의 전기 모터에 의해 구동되는 압축기 요소를 포함한다.

상기 전기 모터는 전기 배선을 포함하며, 상기 전기 배선을 통해 전력망 또는 발전기로부터의 전기 에너지가 공급된다. 상기 전기 배선은 전력 케이블(5)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다.

본 고안의 맥락에 있어서, 압축 가스 네트워크(13)는, 압축기 요소, 모든 통상적인 연결 파이프 및 밸브, 압축기의 하우징, 그리고 가능하게는 압축기 요소를 구동하는 모터를 포함하는 완전한 압축기 설비로서 이해되어야 한다.

본 고안의 맥락에서, 상기 압축기 요소는 압축기 요소 케이싱으로서 이해되어야 하며, 상기 압축기 요소 케이싱에서는 로터에 의해 또는 왕복동 운동부에 의해 압축 과정이 이루어진다.

본 고안의 맥락에 있어서, 상기 압축기 요소는 스크류, 치형부, 클로(claw), 스크롤(scroll), 회전식 베인, 원심력 요소, 피스톤 등을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 압축 가스 네트워크(13)는 압축 가스 건조기를 포함할 수 있다. 압축 가스 건조기는, 압축 가스 건조기에 연결되는 전선을 갖춘 모터 혹은 압축 가스 건조기의 콘트롤러 부분에 연결되는 전선을 갖춘 모터를 포함한다.

이에 따르면, 본 고안의 전류 센서는 모터의 전선 상에 또는 콘트롤러의 전선 상에 장착될 수 있으며, 압축 가스 건조기의 작동 시수를 계수할 수 있다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 압축 가스 네트워크(13)가 2개 이상의 디바이스를 포함하고(도시되어 있지 않음), 각각의 디바이스는 전선 또는 단순히 각각의 전기 회로에 전기 에너지를 공급하는 전선을 갖춘 모터를 포함한다면, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는 이들 전선 각각에 장착될 수 있고, 각각의 개별 디바이스에 대한 작동 시수를 계수할 수 있다.

바람직하게는, 전류 센서(1)는 2 킬로와트 내지 22 킬로와트 사이의 전력 범위를 갖는 압축기, 진공 펌프, 또는 건조기의 전력 케이블의 와이어 상에 장착된다.

이러한 디바이스는 보통 낮은 전력 범위에 속하며, 예컨대 한정하는 것은 아니지만 전동 공압 공구에 관한 상점에서, 가정에서, 또는 심지어 산업적인 환경에서 발견된다.

그러나, 이러한 전류 센서(1)가 높은 전력 범위에 속하는 디바이스에 사용되는 것을 배제하는 것은 아니다.

그러나, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는 HVAC 시스템의 전력 케이블의 와이어 상에 장착되도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

다양한 전력 특성을 갖는 다양한 디바이스에 매우 용이하게 장착될 수 있도록 하기 위해, 본 고안에 따른 전류 센서(1)는, 다수의 사전 구성된 포트를 포함하는 딥 스위치(도시되어 있지 않음)를 더 포함하며, 각각의 사전 구성된 포트는 보통 다양한 압축기, 건조기, 또는 진공 펌프에 사용된다.

본 고안에 따른 실시예에 있어서, 각각의 포트는 바람직하게는 특정한 유형의 압축기, 건조기, 또는 진공 펌프에 대해 사전에 결정된 제1 문턱값 특성을 포함한다.

일단 딥 스위치 상의 포트가 선택되면, 전류 센서(1)는 해당 포트에 대응하는 사전에 결정된 제1 문턱값을 리트리브하게 되며, 측정된 전류 강도와의 비교에 이를 이용한다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 전류 센서(1)는, 디바이스 자체의 온도에 관한 데이터 또는 디바이스가 기능하는 환경에 관한 데이터를 사용자가 리트리브하게 허용하는 온도 센서를 포함할 수 있다.

전류 센서(1)가 디바이스 상에 장착된 센서로부터 무선 접속을 통해 정보를 수신하고 상기 디바이스의 보다 상세한 분석을 제공하는 것이 또한 가능하다.

이에 따르면, 본 고안에 따른 전류 센서(1)의 사용자는 디바이스의 기능 패턴에 관한 데이터, 예컨대 에너지 소비, 디바이스를 스위치 오프하지 않으면서 작동한 시수, 다음에 예정된 유지보수를 리트리브할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 디바이스의 기능 역량에 잠재적으로 영향을 주는 다른 파라메타에 관한 정보, 예컨대 분위기 온도, 다양한 위치에서의 디바이스의 온도, 가능하게는 심지어 습도 및 이슬점에 관한 정보를 리트리브할 수 있다.

전류 센서(1)의 기능 수행은 매우 간단하며 다음과 같다.

전류 센서(1)는 디바이스, 예컨대 압축기 또는 진공 펌프의 전력 케이블(5)의 와이어 부분 주위에 클램핑되며, 전력 케이블(5)의 와이어를 통과하는 전류가 측정되고, 측정 전류는 제1 커뮤니케이션 링크(8)를 통해 프로세싱 유닛(6)에 보내진다.

전류의 측정값은, 프로세싱 유닛(6)으로 보내지기에 앞서 소정 값으로 변환될 수도 있고, 상기 프로세싱 유닛이 상기 측정값을 받아들인 이후에 상기 측정값을 소정 값으로 변환시킬 수 있다.

또한, 프로세싱 유닛은 측정된 전류 강도와 사전에 결정된 제1 문턱값을 비교하며, 측정된 전류 강도가 사전에 결정된 제1 문턱값보다 클 때, 제1 타임 트랙커의 제1 카운터를 증가시킨다. 제1 타임 트랙커의 값은 GSM 모듈을 통해 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 디바이스에 전달된다.

상기 외부 디바이스는 임의의 유형의 디바이스, 예컨대 한정하는 것은 아니지만 외장 하드 드라이브, 컴퓨터, 태블릿, 전화기, PDA 등일 수 있다.

바람직하게는, 상기 외부 디바이스는 GSM 유형의 접속을 통해 데이터를 받아들일 수 있다.

프로세싱 유닛(6)은 바람직하게는 마이크로프로세서를 포함한다(도시되어 있지 않음). 상기 마이크로프로세서는 보통 매우 낮은 전력 및 낮은 비용의 유형으로서, 위 언급한 비교 및 단계를 행할 수 있는 것이다.

바람직하게는, 전류 센서(1)는, GSM 모듈에 제공되는 고유한 코드, 예컨대 한정하는 것은 아니지만 IMEI(International Mobile Equipment Identity) 코드 또는 ICCID(Integrated Circuit Card Identifier) 또는 임의의 다른 유형의 코드를 통해 식별될 수 있다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 각각의 디바이스에는 QR 코드가 마련될 수 있다.

본 고안에 따른 실시예에 있어서, 본 고안에 따른 전류 센서(1)의 사용자는, 웹사이트에 액세스하여 고유한 코드, 예컨대 IMEI 코드로 디바이스를 식별하거나 및/또는 QR 코드를 스캔하거나, 또는 상기 QR 코드를 스캔함으로써 전류 센서(1)에 질의함으로써, 클라우드로부터 또는 직접적으로 전류 센서(1)로부터 제1 카운터 및/또는 제2 카운터의 현재 값에 관한 정보를 리트리브할 수 있다.

바람직하게는, 본 고안에 따른 방법은 사전에 결정된 시간 간격 동안 전류 센서(1)에 대한 초기화 단계를 구동시켜, 전류 센서(1)가 공칭 기능 상태(nominal functioning state)에 도달하게 하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 측정들 간에, 에너지를 보존하기 위해, 전류 센서(1)는 슬립 모드(sleep mode)가 된다.

상기 방법은 전력 케이블로부터 전기 에너지를 획득하는 단계, 및 제2 모듈(4)의 커패시터(11) 부분을 충전시키는 단계를 더 포함한다. 보통, 초기화 단계 이후에, 전류 센서(1)는 GSM 모듈을 통한 무선 통신을 개시 및 수행할 수 있는 충분한 에너지로 커패시터(11)를 충전시킨다.

본 고안에 따른 실시예에 있어서, 한정하는 것은 아니지만, 상기 초기화 단계는 2 시간 내지 24 시간, 보다 바람직하게는 2 시간 내지 15 시간, 더욱 더 바람직하게는 2 시간 내지 8 시간 사이에서 선택된 임의의 값으로서 선택될 수 있다.

보통, 커패시터(11)는 대략 8 시간 후에 완전히 충전되거나 또는 거의 완전하게 충전된다.

본 고안에 따른 또 하나의 실시예에 있어서, 상기 방법은 각각 사전에 결정된 제1 문턱값을 포함하도록, 제2 모듈(4)의 딥 스위치 부분의 포트를 사전 구성하는 단계를 포함한다.

본 고안에 따른 전류 센서(1)의 사용자는, 단지 필요한 포트를 선택하고 전류 센서(1)를 와이어 상에 장착하기만 하면 된다. 이렇게 함으로써, 전류 센서(1)는 사용하는 구체적인 압축기 또는 진공 펌프에 맞게 되도록 되어 있다.

본 고안에 따른 일 실시예에 있어서, 클라우드 또는 외부 디바이스에 보내지는 제1 카운터 및/또는 제2 카운터의 값이 모니터링되어, 사용자가 디바이스의 유지보수를 스케쥴링하는 데 도움이 된다.

또한, 예컨대 한정하는 것은 아니지만 사용자의 요구에 따라 1개월, 2개월, 또는 수 주와 같은 소정 시간 내에 아무런 값도 수신되지 않으면, 디바이스가 스위치 오프되어 있음을 사용자에게 알리기 위해 경고 신호가 사용자에게 송신될 수 있다.

이러한 경고 신호는 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 사용자에 의해 모니터링되는 외부 디바이스에 송신된다.

상기 경고 신호는 심지어 핸드폰에 송신되는 문자 메세지이다.

이에 따르면, 커패시터(11)가 비워질 수 있게 소정 시간 동안 디바이스가 스위치 오프되어 있으면, 일단 스위치 온되고, 전류 센서(1)는 합당한 충전 상태에 도달하기 위해 최소한의 시간을 필요로 하게 된다.

시험을 통해, 커패시터(11)가 완전히 비워질 수 있다면, 전류 센서(1)가 다시 기능할 수 있게 되는 데 대략 2 시간이 필요함이 밝혀졌다.

또한 바람직하게는, 일단 디바이스가 재시동되면, 합산, 제1 카운터 및/또는 제2 카운터의 마지막 값이 메모리 모듈로부터 리트리브된다.

상기 합산, 제1 카운터, 및/또는 제2 카운터의 마지막 값이 중앙 콘트롤러, 클라우드, 또는 외부 컴퓨터로부터 리트리브되는 것도 또한 가능하다.

전류 센서(1)의 구성에 따라 및/또는 이러한 전류 센서(1)를 포함하는 상기 압축 가스 네트워크에 따라, 상기 전류 센서(1) 및/또는 상기 압축 가스 네트워크는 본 고안의 범위로부터 벗어나지 않으면서 임의의 조합으로 본원에 제시된 일부 기술적 특징 혹은 심지어 모든 기술적 특징을 포함할 수 있다.

기술적 특징이라 함은, 적어도 하우징(2), 제1 모듈(3), 제2 모듈(4), 프로세싱 유닛(6), 커뮤니케이션 유닛(7), 커패시터(11), 하우징(2)의 가동 섹션, 에너지 변환 회로(10), 제3 커뮤니케이션 링크(12), 메모리 모듈, 제1 타임 트랙커, 제1 카운터, 제2 카운터, 사전 설정된 시간 간격 이후의 값 송신, 제2 타임 트랙커, 딥 스위치, 온도 센서, 마이크로프로세서, SIM 카드, 초기화 단계, 슬립 모드, 딥 스위치의 포트의 사전 구성 등을 의미한다.

본 고안은, 어떠한 경우에도, 예로서 설명되고 도면에 도시된 실시예로 한정되지 않으며, 오히려 본원의 전류 센서(1)는 본 고안의 범위로부터 벗어나지 않으면서 모든 유형의 변형으로서 구현될 수 있다.

Claims (9)

1. 하우징(2)을 포함하는 전류 센서에 있어서, 상기 하우징(2)은,
   전력 케이블(5)의 와이어 주위에 클램핑되게 되어 있는 제1 모듈(3);
   프로세싱 유닛(6) 및 커뮤니케이션 유닛(7)을 포함하는 제2 모듈(4)
   을 포함하고,
   상기 제1 모듈(3)은 상기 와이어를 통과하는 전류를 측정하고 측정 전류를 제1 커뮤니케이션 링크(8)를 통해 상기 프로세싱 유닛(6)으로 보내는 수단을 더 포함하며,
   상기 프로세싱 유닛(6)은, 제1 카운터 및 제2 카운터를 포함하는, 제1 타임 트랙커(time tracker)를 포함하고,
   상기 프로세싱 유닛(6)은 상기 측정 전류가 사전에 결정된 제1 문턱값보다 높으면 상기 제1 카운터를 증가시키는 수단과, 상기 측정 전류가 상기 사전에 결정된 제1 문턱값보다 낮고 0이 아니면 상기 제2 카운터를 증가시키는 수단을 더 포함하며, 상기 커뮤니케이션 유닛(7)은 상기 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 전송하게 되어 있는 GSM 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(2)은 상기 제1 모듈(3) 및 상기 제2 모듈(4)을 에워싸는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 모듈(4)은 상기 전력 케이블(5)로부터 전기 에너지를 획득하도록 되어 있는 에너지 변환 회로(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 모듈(4)은 획득된 전기 에너지에 의해 충전되게 되어 있는 커패시터(11)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
5. 제4항에 있어서, 상기 커패시터(11)는 상기 제1 타임 트랙커의 값을 무선으로 통신하기 위해 상기 GSM 모듈에 요구되는 에너지를 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 모듈(4)은 상기 프로세싱 유닛(6)에 대한 데이터 링크를 포함하고 상기 제1 타임 트랙커의 값을 저장하도록 되어 있는 메모리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 모듈(4)은 제2 타임 트랙커를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배터리 모듈을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전류 센서.
9. 압축기 요소를 구동시키는 모터와 상기 모터에 전력을 공급하는 전력 케이블을 포함하는 압축 가스 네트워크에 있어서, 상기 압축 가스 네트워크(13)는 제1항 또는 제2항에 따른 전류 센서(1)를 포함하는 것인 압축 가스 네트워크.

Images