KR20150119043A - 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템 및 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법 - Google Patents

교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템 및 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법 Download PDF

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로베르토 앤드리치
긴터 요한 마스
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월풀 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태를 확인하고, 더욱 상세하게는, 냉각 시스템에 이용되는 교호형 컴프레서에 제공되는, 전기적 지시형 밸브의 작동 상태를 확인하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 교호형 컴프레서 밸브의 상기 작동 확인 시스템은 상기 센서(4)에 의해 제공되는 적어도 하나의 전기적 파라미터를 변경함으로써 상기 금속 밸브(1)의 2개의 가능한 작동 상태들 중 하나를 추정할 수 있는 데이터 처리 코어(5)를 포함하되, 상기 금속 밸브(1)의 2개의 가능한 작동상태들 중 하나를 추정하는 상기 단계는 전기적 파라미터에 유사한 소정 범위의 데이터와 센서(4)로부터 전기적 파라미터의 상기 신호 사이에서 비교로부터의 결과를 기초하여 이루어진다.

Description

교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템 및 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법{OPERATIONAL STATUS CHECKING SYSTEM OF ALTERNATIVE COMPRESSOR VALVE AND METHOD FOR CHECKING OPERATIONAL STATUS OF ALTERNATIVE COMPRESSOR VALVE}
본 발명은 교호형 컴프레서 밸브(alternative compressor valve)의 작동 상태를 확인하고, 특히, 냉각 시스템에 이용되는 교호형 컴프레서에 제공되는, 전기적으로 구동되는 (금속형 팰릿(metal type pallet)) 밸브의 작동 상태를 확인하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상기 시스템은 바람직하게는 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태를 확인하기 위한 방법을 실시하기 위하여 허용하는 교호형 컴프레서에 이미 존재하는, 기능 구성요소들의 어셈블리에 관한 것이다.
따라서, 상기 방법은 교호형 밸브 컴프레서의 작동 상태 확인 시스템이 상기 시스템에 의해 발생된 자기장에 있어 변화를 기초하여 밸브의 작동 상태를 결정할 수 있다는 것을 포함하는 기능 로직(functional logic)에 관한 것이다.
기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이미 알려진 바와 같이, 교호형 컴프레서는 작동 유체를 펌핑할 뿐 아니라 작동 유체 압력을 변화시킬 수 있는 기계 및/또는 장치를 포함한다. 이런 점에서, 더욱 엄밀히 말하자면, 상기 교호형 컴프레서는 이동 피스톤 및 작동 유체를 수용하는 실린더 챔버에 의해 보통 한정되는 압축 챔버의 체적을 제어가능하게 변화시킴으로써 작동 유체 압력을 변화시킬 수 있다. 따라서, 압축 챔버 체적은 내부에서 이동 피스톤 변위의 기능으로 교대로 변화(감소 또는 증가)된다. 작동 유체의 제거 및 주입은 교대로 전환되는 상태를 갖는 흡입 밸브들 및 배출 밸브들에 의해 질서있게 관리된다.
압축 챔버 내부에서 작동 유체의 (흡입) 주입 단계 및 (배출) 제거 단계가 컴프레서 성능 파라미터에 직접 영향을 미치는, 교호형 컴프레서의 정확한 작동을 위한 중대한 단계들이고, 이에 따라 현재 최신 기술은 컴프레서 챔버 내부에서 작동 유체의 흡입 및 배출을 제어할 다양한 밸브들을 포함한다는 것이 또한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 알려진다.
냉각 시스템에 이용되는 교호형 컴프레서들에서, 특히 팰릿형 밸브(pallet-type valve)들의 이용이 언급되어야 한다. 팰릿형 밸브들은 극히 보편적이고, 간단히 말해서, 엣지가 (흡입 및 배출) 오리피스 밀봉 표면인 윤곽을 갖는 얇은 금속 블레이드들 및 밸브 확보 지점과 밀봉 표면을 연결하는 몸체를 포함한다.
더욱 종래의 구체예들에 따라, 현재의 흡입 밸브들은 정상적으로 폐쇄된 구성을 갖고, 피스톤이 상부 중립점(superior neutral point)에 존재하고 하부 중립점(lower neutral point)을 향하여 하강할 때 자동적이고 지시형이 아닌(not commanded) "개방"이 오로지 유일하게 발생한다는 것이 주목될 수 있다. 또한 종래의 배출 밸브들은 또한 정상적으로 개방된 구성을 갖고, 피스톤이 실린더 내부에서 압력을 증가시키면서, 하부 중립점으로부터 시작하고 상부 중립점을 향하여 갈 때, 즉, 실린더 내부에서 압력이 배출 챔버에서 압력보다 높을 때 자동적이고 지시형이 아닌 "개방"이 오로지 유일하게 발생한다.
이는 가장 보편적인 구체예에 따라, 현재 흡입 및 배출 밸브들의 작동성은 컴프레서의 작동 주파수를 기초하되, 팰릿들이 신속한 응답 및 감소된 굽힘 스트레인을 부여하도록 설계된다는 것을 의미한다.
작동 상태가 적어도 하나의 자기장 발생 요소의 구동에 의해 선택적으로 전환되는, 팰릿형 흡입 및 배출 밸브들이 또한 알려진다. 이런 개념의 예시적인 구체예는 BR 특허 출원 PI1105379-8에 개시된다.
BR PI1105379-8에 따라, 현재 최신 기술은 제 1 작동 상태에서 프리스트레싱될(pre-stressed) 때 각각의 밸브들에 대하여 적절하게 정렬된 전기 코일의 작동을 통해 제 2 작동 상태로 전환될 수 있는 팰릿형 밸브들을 포함하는 교호형 컴프레서에 적용된 반-지시형(semi-commanded) 밸브 시스템을 더 제공한다.
또한 상기 시스템은 전기 모터의 작동 속도를 변화시킬 필요가 전혀 없이 컴프레서 용량을 조절하는 것을 허용하여 흡입 오리피스 및 배출 오피리스를 통과하는 매스(mass)의 양이 제어될 수 있다.
비록 이런 문헌 BR PI1105379-8에 서술된 밸브 시스템이 원하는 목적들을 달성하더라도, 상기 밸브 시스템은 흡입 및 배출 밸브들의 상태를 확인할 수 있는 수단을 포함하지 않는다는 것이 또한 관찰된다.
이는 현재 최신 기술로부터 알려진 나머지 밸브 시스템들 이외에, BR PI1105379-8에 개시된 밸브 시스템이 밸브의 실제 작동 상태가 시스템-지시형 작동 상태(system-commanded operation status)에 상응하는지 그렇지않는지를 확인할 수 없고, 즉, 흡입 밸브가 흡입 사이클 동안의 사이클에서 실제로 개방되거나 폐쇄되는지를 확인할 수 없다는 것을 의미한다.
이런 확인을 초래하기 위한 가장 근접한 구체예는 (스크류 컴프레서를 위한) 시스템에 관한 것이되, 각지게 이동가능한 금속 구성요소들이 전기 신호를 프로세서에 발생시키는 자기 센서에 의해 측정된 이동을 갖고, 금속 구성요소 사이의 거리 변화는 센서에서 측정가능한 자기장을 유도할 수 있는, 특허 문헌 CA2622067에서 발견된다.
따라서, CA2622067에 의해 교시된 상기 시스템은 스크류 컴프레서의 이동가능한 구성요소들의 "위치"를 추정할 수 있다는 것이 주목될 수 있다. 하지만, 이는 선형 교호형 성능 밸브들의 작동 상태를 측정하는 방법을 교시하지 않는다. 이런 맥락을 기초하여, 본 발명은 개발되었다.
이런 방법에 의해, 본 발명의 목적들 중 하나는 간소화된 형태로, 상기 밸브의 작동 동안에 소비되는 에너지량을 감소시키기 위하여 밸브에 의해 발생된 자기장을 변화시킴으로써 적어도 선형 교호형 성능(금속 팰릿형) 밸브의 실제 작동 상태를 평가할 수 있는, 교호형 컴프레서 밸브의 상태 확인 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 파괴로부터 상기 밸브를 보호하기 위하여 밸브의 과도한 개방이 검출되는 경우에 코일에 인가된 전류 및 전압을 즉시 철회하는 것이다.
게다가, 또한 본 발명의 목적은 교호형 컴프레서에 이미 개시된 구성요소들을 기초하여, 교호형 컴프레서 밸브의 상태 확인 방법을 수행할 수 있는, 교호형 컴프레서 밸브의 상태 확인 시스템을 제공하는 것이다.
이제 개시된 이런저런 목적들은 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태를 확인하기 위한 시스템 및 방법에 의해 전체적으로 달성된다.
시스템 자체는 교호형 컴프레서의 적어도 하나의 컴프레서 실린더 안에 기능적으로 위치되는 적어도 하나의 금속 밸브, 적어도 하나의 유도 소자(inductive component), 적어도 하나의 센서, 및 적어도 하나의 데이터 처리 코어를 포함한다. 결국 상기 금속 밸브는 2개의 작동 상태들 사이("개방" 작동 상태와 "폐쇄" 작동 상태 사이)에서 전환될 수 있는 밸브를 나타내고, 반-지시형 팰릿형 밸브(semi-commanded pallet-type valve)를 포함한다.
본 발명에 따라, 유도 소자는 강도가 금속 밸브의 상대 근접도에 따라 변하는 전자기장을 유도할 수 있고, 센서는 유도 소자에 의해 유도되는 전자기장의 강도 변화를 적어도 하나의 전기적 파라미터의 적어도 하나의 비례 가변 신호(proportionally variable signal)로 변환할 수 있으며, 데이터 처리 코어는 상기 센서에 의해 제공되는 적어도 하나의 전기적 파라미터의 변화로부터 상기 금속 밸브의 2개의 가능한 작동 상태들 중 하나를 추정할 수 있다.
유도 소자는 바람직하게는 코일을 포함한다. 센서에 대하여, 이는 바람직하게는 (데이터 처리 코어의 기존재 모듈(pre-existing module)에 제공될 수 있거나 제공되지 않을 수 있는) 전류계를 포함한다. 상기 데이터 처리 코어는 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법은, 상기에 서술된 바와 같이, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템에 포함된 방법을 포함하고, 센서로부터 전기적 파라미터 신호를 획득하는 적어도 일 단계, 센서로부터 수신된 전기적 파라미터 신호로부터 유도 소자의 인덕턴스 값을 추정하는 적어도 일 단계, 및 밸브 작동 상태를 나타내며, 때때로 밸브 개방 작동 상태를 나타낼 수 있고 때때로 밸브 폐쇄 작동 상태를 나타낼 수 있는, 소정의 값과 유도 소자의 인덕턴스 값 사이를 비교하는 적어도 일 단계를 제공한다.
더욱 상세하게는, 또한 본 발명에 따라, 인덕턴스 값은 방정식
Figure pct00001
에 의해 산출되되, 추정된 인덕턴스 값이 소정의 값 k1.La보다 높을 때 밸브 폐쇄 작동 상태의 값이 식별되고, 추정된 인덕턴스 값이 소정의 값 k2.La보다 낮을 때 밸브 개방 작동 상태의 값이 식별된다.
임의로, 또한 본 발명에 따라, 유도 소자가 진폭을 갖는 연속 전압의 형태로 신호에 의해 공급될 때, 회로에 포함된 전류계에서 측정된 전류값이 소정의 값(Imax)보다 높을 때 밸브 개방 작동 상태가 식별되되, 소정의 값(Imax)은 실험적으로 획득된다.
또한 임의로, 또한 본 발명에 따라, 유도 소자가 진폭을 갖는 연속 전류의 형태로 신호에 의해 공급될 때, 회로에 포함된 전압계에서 측정된 전압값이 소정의 값(Vmin)보다 낮을 때 밸브 개방 작동 상태가 식별되되, 상기 소정의 값(Vmin)은 실험적으로 획득된다.
본 발명은 아래에 나열되는 도면들을 기초하여 상세하게 서술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 감시될 밸브 코일에 대한 등가 전기 모델을 도시한다.
도 3은 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법의 처리 로직의 바람직한 옵션(option)을 도시한다.
도 4는 코일이 전압 공급될 때 밸브의 과도한 개방을 검출하는 옵션을 도시한다.
도 5는 코일이 전류 공급될 때 밸브의 과도한 개방을 검출하는 옵션을 도시한다.
기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 알려진 바와 같이, 패러데이 유도 법칙에 따라, 유도 소자(inductive component)에서 가변적인 자기장이 단자(terminal)들에서 전압을 유도한다는 것이 알려진다.
이런 맥락에서, 자기장이 몇몇의 전자기 인자들에 의해 자극된 변화를 겪을 수 있다는 것이 확인된다.
예를 들어, 여자된 코일(energized coil)은 금속체와의 간단한 근접 상호작용에 의해 자기장에서 변화를 나타낼 수 있다. 본 실시예에서, 상기 자기장의 변화는 금속체의 근접도에 대하여 실질적으로 비례한다는 것이 또한 확인된다.
BR PI1105379-8의 구체예에서 서술된 바와 같이, 예를 들어, 코일에 의해 발생된 자기장은 금속 밸브의 초기 작동 상태를 변화시키는 것을 초래한다. 즉, 초기 작동 상태가 "정상 폐쇄"인 밸브는 "개방" 작동 상태로 전환되는 경향이 있다. 이런 점에서, BR PI1105379-8은 모든 제안된 목적들을 달성한다.
그럼에도 불구하고, 상기 구체예들은 전환 자극 이후에, 밸브가 전환되는 작동 상태를 갖는지 그렇지않는지를 확인할 수 있는 수단을 포함하지 않는다.
BR PI1105379-8에서, 작동 코일(또는 자기장 발생 요소)들만이 "능동" 작동을 갖고, 즉, 이것들만이 자기장을 발생시키는 기능을 포함한다. 따라서, 언급한 바와 같이, 다른 소스들로부터 기인된 자기장의 포착 및/또는 산출에 관한 기능이 전혀 존재하지 않는다.
상기에 언급된 패러데이 유도 법칙에 따라, 금속 밸브의 이동(또는 비이동)은 상기 코일의 자기장에서 적어도 측정가능한 변화를 발생시키는 경향이 있다는 것이 발생한다. 따라서, 만약 상기 코일이 "수동" 성능을 갖는다면 - 적정 로직 내에서 - 상기 금속 밸브의 작동 상태를 추정하는 것이 가능하다는 것이 관찰된다. 이런 전제에 따라 본 발명은 개발되었다.
본 발명에 따른 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템의 구조를 도시하는 도 1로부터, 종래의 교호형 컴프레서의 컴프레서 실린더(2) 안에 기능적으로 위치되는, 2개의 금속 밸브들(하나는 흡입 밸브이고 다른 하나는 배출 밸브이다)이 존재한다는 것이 관찰된다. 교호형 컴프레서 밸브의 상기 작동 상태 확인 시스템은 유도 소자(3), 센서(4) 및 데이터 처리 코어(5)를 더 포함한다.
금속 밸브(1)들은 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 광범위하게 알려진, 팰릿형 밸브(pallet-type valve)들을 포함한다.
이는 상기 금속 밸브(1)들이 2개의 작동 상태들: (오리피스(orifice)를 통해 유체의 통과를 위하여 허용하는) 개방 상태 및 (어떤 유체 유동 및 오리피스를 차단하는) 폐쇄 상태만을 추정하는 바이너리 밸브(binary valve)를 포함한다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 한정되지는 않으나, 상기 금속 밸브(1)들은 결국 상기에 언급된 문헌 BR PI1105379-8에서 서술된 바와 같이 반-지시형 어셈블리(semi-commanded assembly)에 집적화될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 금속 밸브(1)들은 또한 전체적으로 자동적일수 있되, 작동 상태들 사이에서 전환은 압축 사이클의 차등 압력 및 밸브들을 제조하는 재료의 강도에 따른다.
컴프레서 실린더(2)는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 광범위하게 알려진, 종래의 컴프레서 실린더를 실질적으로 포함한다.
본 발명의 바람직한 구체예에 따른, 유도 소자(3)는 코일을 포함하고, 더욱 특별하게는 금속 밸브(1)들을 위한 반-지시형 소스(semi-commanded source)로서 이용되는, 기존재 코일(preexisting coil)을 포함한다(BR PI1105379-8을 참조).
센서(4)는 전류계를 포함하고, 더욱 상세하게는 데이터 처리 코어(5)의 모듈들 중 하나에 이전에 존재하는 전류계를 포함한다. 임의로, 상기 센서(4)는 (금속 밸브(1)들의 포지셔닝(positioning) 변화에 노출될 때) 유도 소자(3)에 의해 발생된 상이한 전기적 파라미터들을 "판독"할 수 있다.
상기 데이터 처리 코어(5)는 교호형 컴프레서에 이전에 존재하는 마이크로 컨트롤러(또는 마이크로프로세서)를 포함할 수 있고, 이는 구동 및 기능을 관리하는 데에 이용된다. 이전에 언급된 바와 같이, 상기 데이터 처리 코어(5)는 적어도 하나의 전류계 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기본적이고 실질적인 개념에 따라, 유도 소자(3)는 강도가 금속 밸브(1)들의 상대 근접도에 따라 변하는 전자기장을 유도할 수 있다는 것이 확인된다. 이런 연결을 위하여, 상기 유도 소자(3)는 값이 이동 갭(moving gap)(금속 밸브(1))에 대한 개방에 따르는 인덕턴스(inductance)를 갖는다.
센서(4)는 유도 소자(3)와 전기적으로 연결되되, 상기 센서(4)는 유도 소자(3)에 의해 유도되는 전자기장의 강도 변화를 비례 가변 진폭의 전류(electric current of proportional variable amplitude)로 변환할 수 있다.
센서(4)에 의해 제공된 신호는, 결정된 처리 로직들을 기초하여, 상기 금속 밸브(1)들의 2개의 가능한 작동 상태들 중 하나를 추정할 수 있는, 데이터 처리 코어(4)에 전송되되, 상기 추정치는 센서(4)로부터의 전류의 상기 진폭 변화로부터 획득된다.
도 2는 밸브(1)의 등가 전기 회로(42)를 도시한다. 이러한 회로는 밸브의 전기 저항(R), 밸브 갭에 따르는 인덕턴스(L) 및 밸브 운동 동안에 인덕턴스 변화에 의해 유도되는, 전압(43)(E = i.dL/dt)에 의해 구성된다. 신호(6)를 공급하는 코일은 전압원 또는 전류원일 수 있다.
도 3은 간소화된 형태로, 밸브 상태를 추정하기 위한 절차들 중 하나를 도시한다.
이런 도면에 따라, 바람직하게는 진폭(V), 전환 주기(PC), 및 유도 시간(tc)을 갖는 펄스폭을 갖는 조정된 전압의 형태로 유도 소자 구동으로부터 신호(6)가 도시된다. 상기 전환 주기(PC)는 압축 사이클의 주기보다 실질적으로 낮고 또한 값이 (τ = L/R)에 의해 부여되는, 코일 전기 상수보다 실질적으로 낮다.
따라서, 각각의 전환 주기(PC)가 방정식
Figure pct00002
에 의해 코일 인덕턴스 값을 추정하는 데에 이용되기에 센서(4)에 의한 판독 및 신호(6)의 인가로부터 기인하는, 신호(41)가 또한 도시될 수 있되, V는 코일에 대한 전압 인가이고 di는 시간(tc) 내의 전류 변화이다.
인덕턴스의 추정값이 수식: (Ln > k1. Lα)을 충족할 때, k1 > 1은 밸브의 설계에 따르는 상수이고 La는 상기 밸브가 개방될 때 인덕턴스 값이며, 이어서 밸브(1)는 폐쇄(폐쇄 작동 상태)로서 고려될 수 있다.
이런 구성으로부터, 상기 밸브(1)가 실제로 폐쇄되었던 때가 결정될 수 있다.
이어서 동일한 방법은 밸브가 개방되는 시간을 결정하는 데에 이용될 수 있다. 이런 경우에, 값이 수식 (Ln > k2. Lα)을 충족할 때, 인덕턴스 값(Ln)은 동일한 방정식
Figure pct00003
에 의해 산출되되, k2 > 1 및 k2 < k1이고, K1은 또한 밸브 설계에 따르는 상수이고, 이어서 밸브(1)는 개방(개방 작동 상태)으로서 고려될 수 있다.
도 3에 도시된 방법은 또한 단지 밸브(1)의 과도한 개방, 예컨대 상승된 압력차가 가해지고 이어서 밸브 코일 전류가 과도한 마모를 야기할 수 있고 파괴될 수 있는 밸브의 타격을 회피하도록 즉시 중단되어야 할 때를 검출하는 데에 이용될 수 있다.
밸브 상태를 결정하는 다른 더 간소화된 방법은 도 4에 도시된다.
이런 방법은 폐쇄 상태로부터 개방 상태로의 일 변화만을 결정하도록 허용되고, 이는 개방이 검출되자마자 코일 공급을 차단함으로써 밸브를 보호하는 데에 이용될 수 있다.
이런 방법으로, 밸브 코일은 폐쇄 상태로 밸브를 유지하도록 진폭(V)의 정전압의 형태로 신호(6)와 함께 공급된다. 따라서, 상기 코일은 도 2의 회로에 도시된 바와 같이, 값이 코일 저항(R)만큼 나누어진 인가 전압(V)과 동일할, 값(I)의 정전류를 가질 것이다(옴 법칙). 이런 조건 하에서 값이 폐쇄 상태로 존재하기에, 인덕턴스 변화는 발생하지 않을 것이고 기간(43)은 영일 것이다. 밸브가 과도한 개방을 야기하는 상승된 압력차가 가해지는 경우에, 개방에 의해 야기된, 음(negative) 인덕턴스 변화는 기간(43)으로 인한 음 유도 전압의 상승으로 유도될 것이다. 따라서, 전류(I)의 증가는 전류 피크(44; current peak)를 야기하면서, 갑자기 발생할 것이다.
이런 피크의 검출은 전류값(I)을 상부 Imax 한도와 비교함으로써 이루어진다.
밸브의 개방을 검출하는 다른 변화는 도 5에 도시된다.
또한 이런 방법만이 폐쇄-대-개방 상태에서 변화를 결정하고, 개방이 검출되자마자 코일 공급을 중단함으로써 밸브를 보호하는 데에 이용될 수 있다.
이런 경우에, 상기 밸브 코일은 정전류(I)의 형태로 신호(6)와 함께 공급된다. 결과적으로, 코일은 값이 코일 저항(R)만큼 곱해진 전류(I)에 동일한, 정전압(V)을 가질 것이다(옴 법칙). 이런 조건 하의 값이 폐쇄 상태로 존재하기에, 인덕턴스 변화가 발생하지 않을 것이고 기간(43)에 의해 부여된 유도 전압은 0 값을 가질 것이다. 만약 밸브가 과도하게 밸브를 개방할 상승된 압력차가 가해진다면, 음 변수 인덕턴스는 음 피크(54)를 야기할 코일에 대한 전압(V)에 있어 갑작스런 감소를 야기할 것이다.
이런 피크의 검출은 전압(V)을 하부 한도(Vmin)와 비교함으로써 이루어진다.
그렇게 하도록 각각, 최대치 및 최소치 한도를 갖는 전류값 또는 전압값을 비교하기 위한 회로가 요구될 것이기에, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 밸브의 개방을 검출하는 방법은 꽤 손쉽게 실시된다. 이런 취지로, 컴패레이터(comparator)와 유사한 회로만이 요구되고, 이에 의해 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 이용할 필요성을 제거한다.
본 발명의 바람직한 구체예의 개시된 실시예들은 가능한 등가 수단이 그 안에 포함된, 청구항들의 내용에 의해서만 한정되는, 범주가 다른 가능한 변화를 고려하는 해석으로 유도되어야 한다.

Claims (18)

  1. 교호형 컴프레서의 적어도 하나의 압축 실린더(2) 안에 기능적으로 위치되는 적어도 하나의 금속 밸브(1), 적어도 하나의 유도 소자(3), 적어도 하나의 센서(4), 및 적어도 하나의 데이터 처리 코어(5)를 포함하되, 상기 금속 밸브(1)가 적어도 2개의 작동 상태들 사이에 전환될 수 있는 밸브를 포함하는, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템에 있어서,
    유도 소자(3)는 전자기장 - 여기서, 전자기장의 강도는 상기 금속 밸브(1)의 상대 근접도에 따라 변한다 - 을 유도할 수 있고,
    센서(4)는 유도 소자(3)에 의해 유도되는 전자기장의 강도 변화를 적어도 하나의 전기적 파라미터의 적어도 하나의 비례 가변 신호로 변환할 수 있으며,
    데이터 처리 코어(5)는 상기 센서(4)에 의해 제공되는 적어도 하나의 전기적 파라미터를 변화시킴으로써 상기 금속 밸브(1)의 2개의 가능한 작동 상태들 중 하나를 추정할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    금속 밸브(1)는 반-지시형 팰릿형 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도 소자(3)는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    센서(4)는 전류계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    센서(4)는 데이터 처리 코어(5)의 기존재 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 코어(5)는 마이크로컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    데이터 처리 코어(5)는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    금속 밸브(1)는 "개방" 작동 상태와 "폐쇄" 작동 상태 사이에서 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 항에 따른, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템에 포함된 방법을 포함하되, 유도 소자(3)가 진폭(V), 전환 주기(PC) 및 전환 시간(tc)을 갖는 조정된 전압의 형태로 신호(6)에 의해 공급되는, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법에 있어서,
    센서(4)로부터 전기적 파라미터의 신호를 얻는 적어도 일 단계;
    센서(4)로부터의 전기적 파라미터 신호로부터 유도 소자(3)의 인덕턴스 값을 추정하는 적어도 일단계;
    소정의 값과 유도 소자(3)의 인덕턴스 값 사이를 비교하는 적어도 일 단계를 포함하되,
    상기 소정의 값은 밸브 작동 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정의 인덕턱스 값은 밸브의 개방 작동 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정의 인덕턱스 값은 밸브의 폐쇄 작동 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 인덕턴스 값은 방정식
    Figure pct00004
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    산출된 인덕턴스 값이 소정의 값 k1.La보다 높을 때 밸브의 폐쇄 작동 상태 값은 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    산출된 인덕턴스 값이 소정의 값 k2.La보다 낮을 때 밸브의 개방 작동 상태 값은 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 따른, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템에 포함된 방법을 포함하되, 유도 소자(3)가 진폭(V), 전환 주기(PC) 및 전환 시간(tc)을 갖는 연속 전압의 형태로 신호(6)에 의해 공급되는, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법에 있어서,
    센서(4)로부터 전기적 파라미터의 신호를 얻는 적어도 일 단계;
    센서(4)로부터의 전기적 파라미터 신호로부터 유도 소자(3)의 전류를 측정하는 적어도 일 단계;
    소정의 값(Imax)과 유도 소자(3)의 전류값 사이를 비교하는 적어도 일 단계를 포함하되,
    전류값(44)이 소정의 값(Imax)보다 높을 때 값의 개방 작동 상태는 식별되는 것을 특징으로 하는 방법
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 소정의 값(Imax)은 실험적으로 치수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 따른, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템에 포함된 방법을 포함하되, 유도 소자(3)가 진폭(I)을 갖는 연속 전류의 형태로 신호(6)에 의해 공급되는, 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법에 있어서,
    센서(4)로부터 전기적 파라미터의 신호를 얻는 적어도 일 단계;
    센서(4)로부터의 전기적 파라미터 신호로부터 유도 소자(3)의 전압을 측정하는 적어도 일 단계;
    소정의 값(Vmin)과 유도 소자(3)의 전압값 사이를 비교하는 적어도 일 단계를 포함하되,
    전압값(45)이 소정의 값(Vmin)보다 낮을 때 값의 개방 작동 상태가 식별되는 것을 특징으로 하는 방법
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 소정의 값(Vmin)은 실험적으로 획득되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020157024517A 2013-02-15 2014-02-04 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 시스템 및 교호형 컴프레서 밸브의 작동 상태 확인 방법 KR20150119043A (ko)

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