KR20230109457A - 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법 - Google Patents

진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 칠러는 칠러의 진동이 발생되는 부분에 설치되는 칠러 진동센서를 포함하고, 상기 칠러 진동센서에서 감지된 진동 성분의 정보를 기준정보와 조합하여 보정된 속도 데이트를 취득하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

Description

진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법 {A chiller including a vibration sensor and a method for acquiring vibration information using the same}
본 발명은 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화장치는 실내 공간을 냉방 또는 난방하는 기기이다. 상기 공기 조화기는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 응축되는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매가 팽창되는 팽창기 및 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기를 포함한다.
터보 냉동기는 저압의 냉매를 흡입하여 고압의 냉매로 압축하는 압축기와, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 포함되어 냉동 사이클이 구동될 수 있다.
상기 터보 냉동기에는 원심식 터보 압축기(이하, 터보 압축기)가 구비된다. 상기 터보 압축기는 구동모터에서 발생되는 운동에너지를 정압으로 변환시키면서 가스를 고압 상태로 토출시키도록 작용하며, 구동모터의 구동력에 의하여 회전하여 냉매를 압축하는 하나 또는 그 이상의 임펠러, 디퓨저 및 상기 임펠러가 수용되는 하우징등이 포함될 수 있다.
터보 냉동기의 운전과정에서, 서지가 발생하거나 소정의 작동온도가 베어링 한계온도 또는 냉수 설정온도를 벗어나는 경우 잦은 멈춤이나 고장이 발생하게 된다.
이 과정에서, 터보 냉동기에는 진동이 발생하며 터보 냉동기의 진동정보는 터보 냉동기의 유지보수 여부를 판단함에 있어 필요한 정보로서 이해될 수 있다.
터보 냉동기에서 발생하는 진동 중 저속 주파수 성분을 가지는 진동은 진동센서를 통하여 측정이 용이할 수 있으나, 고속 주파수 성분을 가지는 진동은 진동센서 자체의 데이터 취득 속도 또는 센서 프로세서의 샘플링 속도의 한계로 인하여 측정하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
상기 고속 주파수 성분을 가지는 진동(정현파 신호)에 대하여 충분한 샘플링이 이루어지지 않는 경우, 신호가 겹쳐져 생기는 에일리어싱(aliasing) 현상이 나타날 수 있다. 특히, 상대적으로 응답속도가 느리는 염가의 진동센서를 사용하는 경우, 이러한 문제가 더욱 나타날 수 있다.
응답속도가 빠르고 충분한 샘플링(높은 샘플링 속도)이 이루어질 수 있는 진동센서를 사용하여 이러한 문제점을 줄이는데 도움을 줄 수는 있으나, 매우 고가여서 칠러에 사용하는 것이 부담이 될 수 있다.
1. 일본 공개특허공보 특개 2006-242826호 (2006년 9월 14일) 2. 발명의 명칭 : 원격 진동 모니터링 기구
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 저속 주파수 성분을 가지는 진동뿐만 아니라, 고속 주파수 성분을 가지는 진동을 용이하게 감지할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상대적으로 저가인 진동 센서를 이용하여, 칠러의 진동정보를 취득할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1기준정보로서 칠러에 부착할 진동 센서(일례로, 가속도 센서)의 특성에 따라 상대적으로 낮은 샘플링 속도에 기반하여, 가속도 및 속도데이터를 미리 취득하여 메모리부에 저장할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 칠러 작동시 진동센서에서 감지된 정보와 상기 제1기준정보를 이용하여, 칠러의 진동정보를 취득할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제2기준정보로서 칠러에서 발생될 수 있는 진동의 전체 주파수 영역에 대하여, 진동에 관한 가속도 및 속도데이터를 미리 취득하여 메모리부에 저장할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 칠러 작동시 진동센서에서 감지된 정보와 제2기준정보를 이용하여, 칠러의 진동정보를 취득할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 제2기준정보를 취득하기 위하여, 칠러의 저속/고속 주파수 대역에 대하여 높은 응답성을 나타낼 수 있는 기준 진동센서(일례로, 변위센서 또는 속도센서)를 이용할 수 있다. 상기 기준 진동센서를 이용하면, 충분한 샘플링이 가능할 때(높은 샘플링 속도)의 진동성분 정보를 취득할 수 있다.
본 발명은 상기 칠러 진동센서의 특성에 기반한 제1기준정보로서, 진동 주파수별로 가속도와 속도의 측정 비율이 매핑되어 메모리부에 저장될 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1기준정보로서, 진동 주파수별로 매핑된 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 이용하여, 칠러의 작동시 진동센서로부터 측정된 진동성분의 주파수 영역을 예측할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 예측된 주파수 영역을 상기 제1기준정보에 적용하여 제1기준정보에 따른 제2속도값을 취득하고, 상기 칠러의 작동시 진동센서로부터 실제 측정된 제1속도값과 제2속도값의 비율을 결정할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제2기준정보에 매핑된 데이터를 이용하여, 실제 측정된 진동성분의 속도 데이터를 보정할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제2기준정보로서, 진동 주파수별로 매핑된 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 이용하여, 충분한 샘플링이 이루어질 경우의 속도값(제3속도값)을 결정할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 제3속도값은 진동성분의 이상적인 속도값 또는 기준 속도값으로 이해될 수 있다.
본 발명은 상기 제1,2속도값의 비율값과, 상기 제3속도값을 이용하여 보정된 속도값을 결정할 수 있는, 진동센서를 구비하는 칠러 및 이를 이용한 진동정보 취득방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 칠러는 칠러의 진동이 발생되는 부분에 설치되는 칠러 진동센서를 포함하고, 상기 칠러 진동센서에서 감지된 진동 성분의 정보를 기준정보와 조합하여 보정된 속도 데이트를 취득하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 칠러 진동센서는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
상기 칠러 진동센서에 감지된 진동 성분의 정보는 가속도 데이터 및 이로부터 환산한 속도 데이터(제1속도값)를 포함할 수 있다.
상기 기준정보는 칠러 진동센서의 센서 특성에 기초하여 낮은 샘플링 속도에 기반한, 주파수별 매핑된 가속도 및 속도 데이터에 관한 제1기준정보를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 제1기준정보에 기초하여 상기 칠러 진동센서에서 감지된 진동 성분의 주파수 영역을 예측할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 제1기준정보에 기초하여 상기 예측된 주파수에 대응하는 제2속도값을 취득하고, 상기 제1속도값과 제2속도값의 비율값을 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 제1,2속도값의 비율값과, 상기 제2기준정보에 기초하여 상기 예측된 주파수에 대응하는 제3속도값을 결정하며, 상기 제1~3속도값을 이용하여 보정된 속도값을 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 칠러 진동센서에서 감지된 진동 성분의 속도값(제1속도값)과, 상기 보정된 속도값의 차이가 설정 비율 이상 차이가 인식되는 경우, 센서에 관한 에러 메세지를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진동 센서를 이용한 칠러의 진동정보 취득방법은, 압축기를 구동하고, 칠러를 운전하는 단계; 상기 칠러에 장착된 진동 센서를 통하여 가속도 데이터를 취득하는 단계; 및 상기 가속도 데이터를 속도 데이터로 변환하여, 제1진동속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 취득방법은 상기 제1진동속도와 제1기준정보를 이용하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 진동주파수를 예측하는 단계; 및 상기 예측된 진동주파수에 대응하여, 상기 제1기준정보에 매핑된 제2진동속도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 취득방법은 상기 제1,2진동속도 및 제2기준정보에 매핑된 제3진동속도를 이용하여, 상기 제1진동속도의 보정된 속도값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1기준정보는 상기 진동 센서의 신호 샘플링 속도에 기초하여, 진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성할 수 있다.
상기 예측되는 진동주파수는, 상기 제1기준정보에 미리 매핑된 주파수별 속도 데이터와 상기 제1진동속도를 비교하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 제1기준정보의 매핑된 주파수인 것을 특징으로 한다.
상기 제2기준정보는 상기 칠러에서 발생될 수 있는 주파수 범위내에서, 상기 진동 센서보다 높은 신호 샘플링 속도를 가지는 별도의 진동 센서로부터 획득된 진동 정보이며, 진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성할 수 있다.
상기 제3진동속도는, 상기 제2기준정보 내에서, 상기 예측되는 진동주파수에 대응하는 진동속도인 것을 특징으로 한다.
상기 보정된 속도값은, 상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 보정된 속도값은, 상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 곱한 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 칠러는 상기 제1진동속도, 또는 상기 보정된 속도값에 관한 데이터를 표시하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 출력부는, 상기 보정된 속도값과 제1진동속도의 차이가 설정비율 이상인 것으로 인식되는 경우, 또는 상기 보정된 속도값과 제1진동속도 중 적어도 하나가 한계 속도를 초과한 것으로 인식되면, 경고 메세지를 출력할 수 있다.
상기 취득방법은 상기 보정된 속도값에 관한 데이터를 상기 칠러의 운전 데이터로서 서버에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 진동 센서를 구비하는 칠러는, 진동 센서가 장착되는 압축기 및 상기 진동 센서에서 감지된 진동속도에 관한 데이터를 보정하여, 보정된 진동속도에 관한 데이터를 출력하는 컨트를러를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 진동 센서를 통하여 가속도 데이터 및 제1진동속도를 결정하고, 상기 제1진동속도와 제1기준정보를 이용하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 진동주파수를 예측할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 예측된 진동주파수에 대응하여, 상기 제1기준정보에 매핑된 제2진동속도를 결정하고, 상기 예측된 진동주파수와 제2기준정보를 이용하여 제3진동속도를 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 제1~3진동속도를 이용하여, 상기 제1진동속도의 보정된 속도값을 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 진동 센서를 통하여 감지된 가속도 데이터를 속도 데이터로 변환하고, 상기 속도 데이터를 상기 제1진동속도로 결정할 수 있다.
상기 제1기준정보는 상기 진동 센서의 센서 특성에 기초하여, 주파수별 가속도 및 속도에 관한 정보를 미리 매핑하여 결정한 정보일 수 있다.
상기 예측되는 진동주파수는, 상기 제1기준정보에 미리 매핑된 주파수별 속도 데이터와 상기 제1진동속도를 비교하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 제1기준정보의 매핑된 주파수일 수 있다.
상기 진동 센서는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
상기 제2기준정보는, 상기 칠러에서 발생될 수 있는 주파수 범위내에서, 상기 진동 센서보다 높은 신호 샘플링 속도를 가지는 별도의 진동 센서로부터 획득된 진동 정보이며, 진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성할 수 있다.
상기 제3진동속도는 상기 제2기준정보 내에서 상기 예측되는 진동주파수에 대응하는 진동속도일 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 곱하여, 상기 보정된 속도값을 결정할 수 있다.
이러한 본 실시예에 따르면, 칠러에 진동이 발생하는 과정에서 저속 주파수 성분을 가지는 진동뿐만 아니라, 고속 주파수 성분을 가지는 진동을 용이하게 감지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상대적으로 저가인 진동 센서를 이용하고 진동의 보정 알고리즘을 통하여 칠러의 진동정보를 용이하게 취득할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1기준정보로서 칠러에 부착할 진동 센서의 특성에 따라 상대적으로 낮은 샘플링 속도에 기반하여, 가속도 및 속도데이터를 미리 취득하여 메모리부에 저장할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 칠러 작동시 진동센서에서 감지된 정보와 상기 제1기준정보를 이용하여, 칠러의 진동정보를 용이하게 취득할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2기준정보로서 칠러에서 발생될 수 있는 진동의 전체 주파수 영역에 대하여, 진동에 관한 가속도 및 속도데이터를 미리 취득하여 메모리부에 저장할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 칠러 작동시 진동센서에서 감지된 정보와 제2기준정보를 이용하여, 칠러의 진동정보를 용이하게 취득할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2기준정보를 취득하기 위하여, 칠러의 저속/고속 주파수 대역에 대하여 높은 응답성을 나타낼 수 있는 기준 진동센서(일례로, 변위센서 또는 속도센서)를 이용할 수 있다. 상기 기준 진동센서를 이용하면, 충분한 샘플링이 가능할 때(높은 샘플링 속도)의 진동성분 정보를 취득할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 칠러 진동센서의 특성에 기반한 제1기준정보로서, 진동 주파수별로 가속도와 속도의 측정 비율이 매핑되어 메모리부에 저장될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1기준정보로서 진동 주파수별로 매핑된 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 이용하여, 칠러의 작동시 진동센서로부터 측정된 진동성분의 주파수 영역을 예측할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 예측된 주파수 영역을 상기 제1기준정보에 적용하여 제1기준정보에 따른 제2속도값을 취득하고, 상기 칠러의 작동시 진동센서로부터 실제 측정된 제1속도값과 제2속도값의 비율을 결정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2기준정보에 매핑된 데이터를 이용하여, 실제 측정된 진동성분의 속도 데이터를 보정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2기준정보로서 진동 주파수별로 매핑된 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 이용하여, 충분한 샘플링이 이루어질 경우의 속도값(제3속도값)을 결정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1,2속도값의 비율값과, 상기 제3속도값을 이용하여 보정된 속도값을 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 진동정보 취득방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 기준모듈과 테스트 모듈에 대하여 실험을 수행하였을 때, 주파수별로 취득된 가속도 데이터의 변화를 보여주는 실험 그래프이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 기준모듈의 속도값 대비, 테스트 모듈에서의 속도값의 에러 비율을 주파수별로 나타내는 실험 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진동 센서에 감지된 속도에 대하여, 보정전 속도와 보정후 속도의 에러 비율을 주파수별로 나타내는 실험 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칠러(10)는 냉매를 압축시키기 위한 압축기(100) 및 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축시키기 위한 응축기(20)를 포함할 수 있다.
상기 칠러(10)는 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 1차 감압하기 위한 제 1 팽창 밸브(30) 및 상기 제 1 팽창 밸브(30)에서 감압된 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하기 위한 이코노마이저(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 칠러(10)는 상기 이코너마이저(40)에서 분리된 액상 냉매를 2차 감압하는 제 2 팽창장치(50) 및 상기 제 2 팽창장치(50)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 증발기(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 이코노마이저(40)에서 분리된 기상 냉매는 인젝션 배관(45)을 통하여 상기 압축기(100)로 유입될 수 있다. 상기 인젝션 배관(45)은 상기 이코노마이저(40)로부터 상기 압축기(100)의 일측으로 연장되며, 상기 인젝션 배관(45)의 냉매는 상기 압축기(100)의 내부에서, 1단 압축된 냉매와 혼합될 수 있다.
상기 압축기(100)는 원심식 터보 압축기(centrifugal turbo compressor)가 포함될 수 있다. 상기 압축기(100)의 입구측에는, 상기 증발기(60)에서 증발된 냉매의 흡입을 가이드 하는 흡입 배관(12)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 압축기(100)의 출구측에는, 상기 응축기(20)로 연장되는 토출 배관(14)이 제공될 수 있다.
상기 응축기(20)에는 냉각수(W1)가 유입 및 토출되며, 상기 냉각수는 상기 응축기(20)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 가열된다. 그리고, 상기 증발기(60)에는 냉수(W2)가 유입 및 토출되며, 상기 냉수는 상기 증발기(60)를 통과하는 과정에서 냉매와 열교환 되어 냉각된다.
상기 제 1 팽창장치(30) 또는 제 2 팽창장치(50)는 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브(Electronic Expansion Valve, EEV)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(100)는 구동력을 발생시키는 모터(110)와, 상기 모터(110)의 구동력을 제 1,2 임펠러(141,143)로 전달하는 동력전달 부재(115) 및 상기 동력전달 부재(115)와 제 2 임펠러(143)를 연결하는 회전축(120)을 포함할 수 있다.
상기 회전축(120)의 회전에 의하여, 제 1 임펠러(141) 및 제 2 임펠러(143)는 함께 회전될 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 흡입 배관(12)에 연통되는 냉매 흡입부(102, 도 2 참조) 및 상기 냉매 흡입부(102)의 일측에 제공되어 흡입 냉매의 유동을 가이드 하는 흡입 가이드 베인(106)을 더 포함할 수 있다.
상기 흡입 가이드 베인(106)을 통과한 냉매는 상기 제 1 임펠러(141)를 거치면서 1차 압축된다. 상기 압축기(100)는 상기 제 1 임펠러(141)를 통과한 1차 압축냉매를 상기 제 2 임펠러(143)측으로 가이드 하는 리턴 채널(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 임펠러(141)에서 압축된 냉매는 상기 리턴 채널(160)을 경유하여, 상기 제 2 임펠러(143)로 유입될 수 있다. 상기 제 2 임펠러(143)에서 추가 압축된 냉매는 상기 토출 배관(14)을 통하여 상기 응축기(20)로 유입될 수 있다.
상기 칠러(10)는 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 상기 압축기(100)로 공급하는 액적 공급배관(70)을 더 포함할 수 있다. 상기 액적 공급배관(70)을 통하여 공급되는 냉매는 응축된 상태로서, 액상(liquid)을 가질 수 있다.
상기 액적 공급배관(70)을 통하여 공급되는 액적 냉매의 압력(P1)은 상기 리턴 채널(160)을 유동하는 1차 압축냉매의 압력(P2)보다 클 수 있다. 상기 P1과 P2의 압력 차이에 의하여, 상기 액적 공급배관(70)의 냉매는 상기 리턴 채널(160)로 용이하게 공급될 수 있다.
상기 액적 공급배관(70)은 상기 응축기(20)의 하부(22)로부터 상기 압축기(100)의 커버 하우징(150)으로 연장될 수 있다. 상기 하우징(150)은 상기 압축기(150)의 냉매 흡입측 외관을 형성한다.
상기 압축기(100)에서 압축된 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(20)에서 응축되는 과정에서 액상으로 상변화 되며, 액상의 냉매는 상기 응축기(20)의 하부(22)로 모이게 된다. 그리고, 상기 액상의 냉매는 상기 액적 공급배관(70)을 유동하며 상기 커버 하우징(130)을 통하여 상기 압축기(100)로 공급될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기(100)는 냉매 토출구(104)가 형성되는 케이싱(101), 상기 케이싱(101)에 결합되며 냉매 흡입구(102)를 형성하는 커버 하우징(130) 및 상기 케이싱(101)에 구비되는 모터(110)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 모터(110)에 연결되는 모터 축(112) 및 상기 모터 축(112)에 연결되는 동력전달 부재(115)가 포함된다.
상기 압축기(100)는 상기 케이싱(101)의 내부에 설치되며 상기 모터(110)의 구동력에 의하여 회전될 수 있는 회전축(120)을 더 포함할 수 있다. 상기 회전축(120)은 상기 동력전달 부재(115)에 연동할 수 있다.
상기 동력전달 부재(115)는 상기 모터 축(112)과 회전축(120)을 연결하여 상기 모터(110)의 구동력을 상기 회전축(120)에 전달하도록 구성되며, 하나 이상의 기어(gear)가 포함될 수 있다.
상기 냉매 흡입구(102)는 상기 흡입 배관(12)에 연결되고, 상기 냉매 토출구(104)는 상기 토출 배관(14)에 연결될 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 케이싱(101)의 내부에 위치되며 상기 회전축(120)에 의하여 회전 가능하게 연결되는 복수의 임펠러(141,143)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 임펠러(141,143)는 상기 회전축(120)의 단부측에 결합되는 제 1 임펠러(141) 및 상기 회전축(120)의 대략 중앙부에 결합되는 제 2 임펠러(143)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 임펠러(141)는 상기 냉매 흡입구(102)와 제 2 임펠러(143)의 사이에 위치될 수 있다.
상기 냉매 흡입구(102)의 내측에는, 소정의 액츄에이터에 의하여 개도(회전 각도) 조절 가능한 흡입가이드 베인(106)이 제공될 수 있다. 상기 흡입가이드 베인(106)은 다수 개가 제공될 수 있으며, 냉매 가스를 회전시켜 압력 헤드를 변화시킴으로써 용량을 변화시킬 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 복수의 임펠러(141,143)의 외측을 커버하는 복수의 임펠러 커버(150,170)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 임펠러 커버(150,170)는 상기 제 1 임펠러(141)의 외측을 둘러싸도록 제공되는 제 1 임펠러 커버(150) 및 상기 제 2 임펠러(143)의 외측을 둘러싸도록 제공되는 제 2 임펠러 커버(170)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 임펠러(141)와 제 1 임펠러 커버(150)의 사이에는, 냉매가 유동하는 냉매유로(이하, 제 1 냉매유로)가 형성되며, 상기 제 1 임펠러(143)와 제 2 임펠러 커버(170)의 사이에는, 냉매가 유동하는 냉매유로(이하, 제 2 냉매유로)가 형성될 수 있다.
상기 제 1 임펠러(141)의 일측에는, 상기 제 1 임펠러(141)에서 압축된 냉매를 상기 제 2 임펠러(143)의 흡입측으로 가이드 하는 리턴 채널(160)이 제공된다.일례로, 상기 리턴 채널(160)은 상기 제 1 임펠러(141)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다.
상기 리턴 채널(160)은 상기 제 1 임펠러 커버(150)에 결합되는 제 1 채널 형성부(161)와, 상기 제 1 임펠러(141)에 결합되는 제 2 채널 형성부(165) 및 상기 제 1 채널 형성부(161)에 결합되는 제 3 채널 형성부(167)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 채널 형성부(165)는 상기 제 1 임펠러(141)와 함께 회전하며, 상기 제 1 채널 형성부(161) 및 제 3 채널 형성부는 상기 제 1 임펠러 커버(150) 및 제 2 임펠러 커버(170)에 각각 고정될 수 있다. 상기 제 3 채널 형성부(167)는 상기 제 2 임펠러 커버(170)의 일측에 결합될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 채널 형성부(161)의 결합 구조에 의하여, 상기 제 1 임펠러(141)의 외측에는 ∩ 형상의 채널 유로(168)가 형성된다. 상기 채널 유로(168)는 상기 제 1 임펠러(141)의 토출측으로부터 상기 제 2 임펠러(143)의 흡입측으로 연장될 수 있다.
상기 냉매 흡입구(102)에서 흡입된 냉매는 상기 흡입가이드 베인(106)을 경유하여 상기 제 1 임펠러(141)의 흡입측으로 흡입되어 1단 압축된다. 이 때, 냉매는 상기 제 1 임펠러(141)와 제 1 임펠러 커버(150)의 사이 공간으로 흡입될 수 있다.
상기 1단 압축된 냉매는 상기 리턴채널(160)에 의하여 형성된 채널 유로(168)를 경유햐여 상기 제 2 임펠러(143)의 흡입측으로 흡입되어 2단 압축된다. 이 때, 냉매는 상기 제 2 임펠러(143)와 제 2 임펠러 커버(170)의 사이 공간으로 흡입될 수 있다.
상기 제 2 임펠러(143)에서 압축된 냉매는 상기 냉매 토출구(104)를 통하여 상기 토출 배관(14)으로 유동할 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 압축기(100)의 선단에 배치되는 커버 하우징(130)을 포함할 수 있다. 상기 커버 하우징(130)은 상기 케이싱(101)의 전방에 결합되며, 상기 제 1 임펠러 커버(150)의 전방을 차폐하도록 배치될 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 회전축(120)을 지지하는 베어링(191,192)을 포함할 수 있다.
상기 베어링(191,192)은 상기 동력전달 부재(115)와 인접한 위치의 회전축(120) 외주면 제공되는 제1베어링(191)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1베어링(191)은 저널 베어링을 포함할 수 있다. 상기 제1베어링(191)은 베어링 하우징(195)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 베어링(191,192)은 상기 제2임펠러(143)와 인접한 위치의 회전축(120) 외주면에 제공되는 제2베어링(195)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2베어링(192)은 패드형 베어링(kingsbury bearing)을 포함할 수 있다. 상기 제2베어링(192)은 상기 베어링 하우징(195)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 압축기(100)는 상기 칠러(10)에서 발생되는 진동의 크기를 감지하는 진동센서 모듈(210)을 더 포함할 수 있다. 상기 칠러(10) 중 진동 또는 소음이 발생되는 주요 부품은 압축기(100)이며, 상기 진동센서 모듈(210)은 상기 압축기(100)에 위치할 수 있다.
상기 진동센서 모듈(210)은 상기 압축기(100)의 진동이 발생되는 소정의 위치, 베어링 하우징(195), 임펠러 커버(150) 또는 모터(110)에 설치될 수 있다.
도 2에서는 상기 진동센서 모듈(210)이 상기 베어링 하우징(195)에 설치되는 것으로 도시된다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 상기 진동센서 모듈(210)은 임펠러 커버(150) 또는 모터(110)에 설치될 수도 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칠러(10)는 칠러(10)의 진동을 감지하는 진동센서 모듈(210)을 포함할 수 있다.
상기 진동센서 모듈(210)은 상기 칠러(10), 특히 압축기(100)에 부착되어 칠러(10)의 작동중 발생하는 진동을 감지하는 진동센서(211) 및 상기 진동센서(211)와 전기적으로 연결되어 감지된 정보의 샘플링을 수행하는 센서 프로세서(215)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 진동센서(211)는 저렴한 가속도 센서를 포함할 수 있다. 상기 가속도 센서는 고가의 변위센서 또는 속도센서와 대비할 때, 진동 발생원으로부터 데이터를 취득하는 속도(응답성)이 다소 낮게 형성될 수 있다.
상기 센서 프로세서(215)는 고가의 변위센서 또는 속도센서의 프로세서와 대비할 때 상기 가속도 센서에서 취득하는 데이터의 샘플링 속도가 다소 낮게 형성될 수 있다.
이러한 센서모듈의 특성으로 인하여, 상기 칠러(10)에서 발생되는 진동성분 중 저속 주파수 성분을 갖는 진동의 데이터는 측정이 용이할 수 있으나 고속 주파수 성분을 갖는 진동의 데이터는 정확한 측정이 쉽지 않을 수 있다.
즉, 상기 고속 주파수 영역에서의 진동 속도의 측정 데이터에서는 오차가 크게 발생하며, 특히 센서로 수신되는 신호가 겹쳐져 생기는 에일리어싱(aliasing) 현상이 나타날 수 있다.
이러한 센서의 특성으로 인하여, 상기 진동센서 모듈(210)에서 감지된 진동 정보 자체는 정확성이 낮은 정보로서, 본 실시예에서는 소정의 알고리즘에 의하여 보정하는 절차를 거쳐 정보의 정확성을 개선할 수 있다. 이러한 보정 프로세스에 대하여는 후술한다.
상기 진동센서 모듈(210)에서 취득 및 샘플링 된 데이터는 소정의 통신방식에 의하여, 칠러(10)의 컨트롤러(200)로 전달될 수 있다. 일례로, 상기 진동센서 모듈(210)과 상기 컨트롤러(200)는 RS-485 통신방식에 의하여 정보를 송수신할 수 있다.
상기 칠러(10)는 상기 진동센서 모듈(210)에서 감지된 진동 데이터를 보정하기 위한 기준정보를 저장하는 메모리부(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 진동 데이터를 보정하기 위한 기준정보는, 주파수 별로 매핑된 가속도와, 속도, 가속도와 속도의 변화율 및 가속도/속도의 비율값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 기준정보는 상기 진동센서 모듈(210)의 특성을 이용하여 미리 취득한 제1기준정보(센서 기준정보)를 포함할 수 있다. 상기 제1기준정보는, 상기 진동센서 모듈(210)의 낮은 샘플링 속도 또는 낮은 데이터 처리속도(응답성)에 기반하여, 실험을 통하여 취득한 진동 데이터를 포함할 수 있다.
일례로, 실험 장치로서 소정의 진동원을 준비하고,상기 진동원에 상기 진동센서 모듈(210)을 설치하고, 주파수를 저주파에서 고주파로 변경시켜 가면서 상기 진동원에서 진동을 발생시키며, 이 때 발생된 진동 성분의 가속도 데이터를 취득할 수 있다.
상기 가속도 데이터는 속도 데이터로 환산될 수 있다. 상기 제1기준정보는 주파수, 가속도 및 속도에 관한 매핑된 정보를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1기준정보는 상기 매핑된 정보가 테이블화 하여 저장될 수도 있고, 회귀식(regression equation)을 생성하여 주파수별로 가속도와 속도 변수를 예측할 수도 있다. 상기 회귀식을 생성하는 경우, 내부 메모리 사용이 절감될 수 있다.
상기 기준정보는 칠러(10)의 특성을 고려하여, 칠러(10)에서 발생될 수 있는 주파수 범위, 일례로 100~1,000Hz의 범위 내에서 발생되는 진동정보를 미리 취득한 제2기준정보 (칠러 기준정보)를 포함할 수 있다.
상기 제2기준정보는, 데이터 처리속도(응답성)가 우수하고 샘플링 속도가 높은 소정의 진동센서를 사용하여, 실험을 통하여 취득한 진동 데이터를 포함할 수 있다. 상기 소정의 진동센서는 변위 센서 또는 속도 센서를 포함할 수 있다.
일례로, 실험 장치로서 소정의 진동원을 준비하고, 상기 진동원에 상기 소정의 진동센서를 설치하고, 주파수를 칠러의 진동 주파수 범위인 저주파에서 고주파로 변경시켜 가면서 상기 진동원에서 진동을 발생시키며, 이 때 발생된 진동 성분의 가속도 데이터를 취득할 수 있다.
상기 소정의 진동센서는 우수한 성능으로 인하여, 고주파 영역에서도 충분히 샘플링을 수행할 수 있고 이에 따라 오차가 적은 진동정보를 취득할 수 있다.
상기 가속도 데이터는 속도 데이터로 환산될 수 있다. 상기 제2기준정보는 주파수, 가속도 및 속도에 관한 매핑된 정보를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제2기준정보는 상기 매핑된 정보가 테이블화 하여 저장될 수도 있고, 회귀식(regression equation)을 생성하여 주파수별로 가속도와 속도 변수를 예측할 수도 있다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 진동센서 모듈(210)에서 감지된 진동정보 및 상기 제1,2기준정보를 이용하여, 보정된 진동속도를 결정할 수 있다. 상기 결정된 진동속도에 관한 데이터는 칠러(10)의 운전제어에 활용될 수 있다.
다른 실시예를 제안한다.
도 3에서는, 상기 메모리부(250)가 상기 진동센서 모듈(210)로부터 분리되는 구성으로 설명되었으나, 이와는 달리 상기 메모리부(250)는 상기 진동센서 모듈(210)의 일 구성으로서 상기 진동센서 모듈(210)에 구비될 수도 있을 것이다.
이 경우, 상기 진동센서 모듈(210)은 감지된 진동정보와 상기 제1,2기준정보를 이용하여 보정된 진동속도를 취득할 수 있고, 상기 보정된 진동속도에 관한 데이터를 상기 컨트롤러(200)에 송신할 수 있을 것이다.
상기 칠러(10)는 진동센서 모듈(210)에서 감지된 진동정보 또는 상기 감지된 진동정보와 기준정보를 이용하여 취득한 보정된 진동정보를 표시할 수 있는 출력부(270)를 포함할 수 있다. 상기 출력부(270)는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
상기 출력부(270)는, 상기 감지된 진동속도와 상기 보정된 진동속도간에 설정 비율 이상 차이가 있는 것으로 인식될 경우 경고(에러) 메세지를 출력할 수 있다.
상기 출력부(270)는 상기 감지된 진동속도 또는 상기 보정된 진동속도가 미리 설정된 한계 진동속도를 초과하는 것으로 인식될 경우 경고(에러) 메세지를 출력할수 있다.
상기 칠러(10)는 상기 컨트롤러(200)와 통신 가능하게 연결되며, 상기 보정된 진동속도의 정보를 저장하는 서버(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 서버(300)에 저장된 정보에 기초하여, 칠러(10)의 진동크기에 대한 원격 모니터링이 가능할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 진동정보 취득방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 칠러의 진동정보 취득방법에 대하여 설명한다.
압축기(100)를 구동하고 칠러(10)의 운전이 시작되면, 진동센서 모듈(210)을 통하여 가속도 데이터를 취득할 수 있다. 상기 진동센서 모듈(210)의 진동센서(211)는 칠러(10)에서 발생되는 진동을 감지하고 센서 프로세서(215)는 상기 진동센서(211)의 신호를 샘플링 하여 가속도 데이터를 취득할 수 있다 (S11,S12).
상기 취득된 가속도 데이터는 소정의 변환방법에 의하여 속도 데이터로 변환될 수 있다. 일례로, 칠러(10)의 최초 기동후 4초간 데이터 값을 취득하여 평균값을 선정하고, 이후 1초 단위마다 데이터를 업데이트 할 수 있다. 상기 소정의 변환방법은 사다리꼴(Trapezoidal) 적분방식을 포함할 수 있다.
상기 칠러(10)에서 발생되는 진동 성분 중 저주파 대역의 속도 데이터는 비교적 정확한 값으로 취득될 수 있으나, 고주파 대역으로 갈수록 신호의 충분한 샘플링이 이루어지지 않아 신호가 겹쳐져 생기는 에일리어싱(aliasing) 현상이 나타나고 속도에 관한 오차가 발생할 수 있다.
상기 진동센서 모듈(210)을 통하여 최초로 취득된 진동 속도를 제1진동속도 (또는 제1속도값)라 이름할 수 있다 (S13).
상기 제1진동속도는 상기한 바와 같이, 칠러에서 발생되는 진동 주파수 대역에서 오차를 가지는 진동속도 값으로 이해되며, 감지된 진동정보의 정확성을 개선하기 위하여 속도 보정 프로세스를 진행할 수 있다 (S14).
상세히, 제1기준정보를 이용하여, 상기 진동센서 모듈(210)에서 취득된 데이터로부터 진동 주파수를 예측할 수 있다.
상기 제1기준정보는 실험을 통하여 미리 취득한 정보로서, 상기 진동센서 모듈(210)의 특성에 기인한 진동 데이터를 포함할 수 있다. 상기 제1기준정보는 주파수 별로 매핑된 가속도, 속도 및 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
S13,S14 단계에서 취득한 가속도 및 속도 데이터를 상기 제1기준정보의 매핑된 정보와 비교하고, 상기 취득한 가속도 및 속도 데이터에 근사한 진동주파수(또는 진동주파수 영역)을 상기 제1기준정보의 매핑된 정보로부터 예측할 수 있다 (S15).
상기 예측된 진동 주파수를 상기 제1기준정보에 매핑된 데이터와 비교하여, 상기 제1기준정보로부터 진동 속도값을 취득할 수 있다. 상기 제1기준정보를 이용하여 상기 취득된 진동 속도를 제2진동속도 (또는 제2속도값)라 이름할 수 있다 (S16).
상기 S13 단계에서 취득한 제1진동속도와 S16 단계에서 취득한 제2진동속도의 비율을 계산할 수 있다 (S17).
상기 S15 단계에서 예측된 진동 주파수와 제2기준정보를 이용하여 진동 속도값을 취득할 수 있다.
상기 제2기준정보는 실험을 통하여 미리 취득한 정보로서, 칠러(10)에서 발생되는 전체 주파수 영역에 대하여 고성능의 진동센서를 이용하여 충분한 샘플링을 통해 주파수별로 취득되는 가속도 및 속도 데이터를 포함할 수 있다.
상기 제2기준정보는 칠러(10)에서 발생되는 진동 성분을 비교적 정확하게 매핑한 이상적인 진동정보인 것으로 이해할 수 있다.
상기 제2기준정보는 주파수 별로 매핑된 가속도, 속도 및 가속도와 속도의 비율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 예측된 진동 주파수를 상기 제2기준정보에 매핑된 데이터와 비교하여, 상기 제2기준정보로부터 진동 속도값을 취득할 수 있다. 상기 제2기준정보를 이용하여 취득된 진동 속도를 제3진동속도 (또는 제3속도값)이라 이름할 수 있다 (S18).
S18 단계에서 취득한 제3진동속도와, S17 단계에서 취득한 제1,2진동속도의 비율값을 이용하여, 보정된 진동속도를 계산할 수 있다. 상기 보정된 진동속도는 제1진동속도에 대비하여 보정된 진동속도인 것으로 이해될 수 있다.
일례로, 상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 곱하여, 상기 보정된 진동속도를 계산할 수 있다 (S19).
상기 보정된 진동속도는 칠러(10)의 실제 발생된 진동속도에 대응할 수 있으며, 상기 보정된 진동속도에 관한 데이터는 서버(300)로 송신되어 칠러(10)의 운전 데이터로서 저장될 수 있다 (S20).
상기 출력부(270)에는, 보정된 진동속도와 제1진동속도를 비교하고, 그 비교결과에 관한 정보를 출력할 수 있다.
상기 보정된 진동속도와 제1진동속도의 차이가 설정비율 이상인 것으로 인식되는 경우, 또는 상기 보정된 진동속도와 제1진동속도 중 적어도 하나가 한계 속도를 초과한 것으로 인식되는 경우, 상기 출력부(270)에는 경고 메세지가 출력될 수 있다.
이 경우, 사용자는 상기 출력부(270)의 모니터링을 통하여 진동센서 모듈(210) 또는 칠러(10)의 이상유무를 확인할 수 있다 (S21).
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 기준모듈과 테스트 모듈에 대하여 실험을 수행하였을 때, 주파수별로 취득된 가속도 데이터의 변화를 보여주는 실험 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 기준모듈의 속도값 대비, 테스트 모듈에서의 속도값의 에러 비율을 주파수별로 나타내는 실험 그래프이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진동 센서에 감지된 속도에 대하여, 보정전 속도와 보정후 속도의 에러 비율을 주파수별로 나타내는 실험 그래프이다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 제2기준정보를 취득하기 위한 센서모듈(기준모듈)의 경우, 진동 주파수가 증가함에 따라 가속도는 감소하는 경향을 나타낸다. 이러한 경향은 소정의 진동원에서 발생되는 실제 진동성분에 가까운 데이터를 나타낼 수 있다.
반면에, 제1기준정보를 취득하기 위한 센서모듈(테스트 모듈)의 경우, 저주파 영역(100~650Hz)에서는 상기 기준모듈에서의 취득한 데이터와 큰 차이가 없으나, 고주파 영역(650~1,000Hz)에서는 상기 기준모듈에서 취득한 데이터와 큰 차이가 나타나게 된다.
고주파 영역에서는 신호의 충분한 샘플링 속도에 기초하여 데이터를 취득할 필요가 있으나, 상기 테스트 모듈(저가의 진동 센서)에서는 이러한 데이터 취득이 제한되어 신호가 겹쳐져 생기는 에일리어싱(aliasing) 현상이 발생하고 이에 따라 데이터의 정확도가 감소하게 된다 (영역 A1).
도 6b는 센서모듈(테스트 모듈)에 대하여, 가속도로부터 변환된 속도 데이터의 에러 비율을 보여준다. 도 6a와 함께 참조하면, 저주파 영역(100~650Hz)에서는 속도의 에러범위가 5% 미만으로 크지 않으나, 고주파 영역(650~1,000Hz)에서는 최대 30%에 인접한 범위까지 발생함을 알 수 있다 (영역 A2).
따라서, 저가의 진동센서를 통하여 칠러에서 발생되는 진동의 정확한 정보를 감지하는 것이 제한될 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 문제점을 방지하기 위하여 도 4,5에서 설명한 속도보정 프로세스를 진행할 수 있다.
도 7은 속도 보정 이후 진동속도의 에러범위가 10% 이내로 감소함을 알 수 있다 (영역 A3). 이는, 도 7에 함께 기재된 영역 A2의 에러 범위(보정전 속도의 에러범위)와 비교할 때 대략 2배 이상의 정확도가 향상되었음을 알 수 있다.
이와 같이, 저가의 진동센서를 이용하더라도 감지된 진동정보를 보정하는 알고리즘을 적용함으로써, 높은 정확성의 진동속도 정보를 취득할 수 있다.
10 : 터보 냉동기 20 : 응축기
30 : 제 1 팽창장치 40 : 이코노마이저
50 : 제 2 팽창장치 60 : 증발기
70 : 액적 공급배관 100 : 압축기
200 : 컨트롤러 210 : 진동센서 모듈
211 : 진동센서 215 : 센서 프로세서
250 : 메모리부 270 : 출력부
300 : 서버

Claims (15)

  1. 압축기를 구동하고, 칠러를 운전하는 단계;
    상기 칠러에 장착된 진동 센서를 통하여 가속도 데이터를 취득하는 단계;
    상기 가속도 데이터를 속도 데이터로 변환하여, 제1진동속도를 결정하는 단계;
    상기 제1진동속도와 제1기준정보를 이용하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 진동주파수를 예측하는 단계;
    상기 예측된 진동주파수에 대응하여, 상기 제1기준정보에 매핑된 제2진동속도를 결정하는 단계; 및
    상기 제1,2진동속도 및 제2기준정보에 매핑된 제3진동속도를 이용하여, 상기 제1진동속도의 보정된 속도값을 결정하는 단계를 포함하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기준정보는 상기 진동 센서의 신호 샘플링 속도에 기초하여, 진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 예측되는 진동주파수는,
    상기 제1기준정보에 미리 매핑된 주파수별 속도 데이터와 상기 제1진동속도를 비교하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 제1기준정보의 매핑된 주파수인 것을 특징으로 하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2기준정보는,
    상기 칠러에서 발생될 수 있는 주파수 범위내에서, 상기 진동 센서보다 높은 신호 샘플링 속도를 가지는 별도의 진동 센서로부터 획득된 진동 정보이며,
    진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3진동속도는,
    상기 제2기준정보 내에서, 상기 예측되는 진동주파수에 대응하는 진동속도인 것을 특징으로 하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보정된 속도값은,
    상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보정된 속도값은,
    상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 곱한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 칠러는 상기 제1진동속도, 또는 상기 보정된 속도값에 관한 데이터를 표시하는 출력부를 더 포함하며,
    상기 출력부는,
    상기 보정된 속도값과 제1진동속도의 차이가 설정비율 이상인 것으로 인식되는 경우, 또는 상기 보정된 속도값과 제1진동속도 중 적어도 하나가 한계 속도를 초과한 것으로 인식되면, 경고 메세지를 출력하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보정된 속도값에 관한 데이터를 상기 칠러의 운전 데이터로서 서버에 저장하는 단계를 더 포함하는 칠러의 진동정보 취득방법.
  10. 진동 센서가 장착되는 압축기를 포함하는 칠러; 및
    상기 진동 센서에서 감지된 진동속도에 관한 데이터를 보정하여, 보정된 진동속도에 관한 데이터를 출력하는 컨트를러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 진동 센서를 통하여 가속도 데이터 및 제1진동속도를 결정하고,
    상기 제1진동속도와 제1기준정보를 이용하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 진동주파수를 예측하며,
    상기 예측된 진동주파수에 대응하여, 상기 제1기준정보에 매핑된 제2진동속도를 결정하고,
    상기 예측된 진동주파수와 제2기준정보를 이용하여 제3진동속도를 결정하며,
    상기 제1~3진동속도를 이용하여, 상기 제1진동속도의 보정된 속도값을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 진동 센서를 통하여 감지된 가속도 데이터를 속도 데이터로 변환하고, 상기 속도 데이터를 상기 제1진동속도로 결정하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1기준정보는 상기 진동 센서의 센서 특성에 기초하여, 주파수별 가속도 및 속도에 관한 정보를 미리 매핑하여 결정한 정보이며,
    상기 예측되는 진동주파수는,
    상기 제1기준정보에 미리 매핑된 주파수별 속도 데이터와 상기 제1진동속도를 비교하여, 상기 제1진동속도에 대응하는 제1기준정보의 매핑된 주파수인 것을 특징으로 하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 진동 센서는 가속도 센서를 포함하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2기준정보는,
    상기 칠러에서 발생될 수 있는 주파수 범위내에서, 상기 진동 센서보다 높은 신호 샘플링 속도를 가지는 별도의 진동 센서로부터 획득된 진동 정보이며, 진동주파수별 가속도 및 속도 데이터를 미리 매핑한 정보를 구성하고,
    상기 제3진동속도는, 상기 제2기준정보 내에서 상기 예측되는 진동주파수에 대응하는 진동속도인 것을 특징으로 하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1,2진동속도의 비율값과 상기 제3진동속도를 곱하여, 상기 보정된 속도값을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    진동 센서를 구비한 칠러.
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2. 발명의 명칭 : 원격 진동 모니터링 기구

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