KR102367225B1 - 갭 센서 유닛 및 이를 포함하는 압축기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 갭 센서 유닛 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 갭 센서 유닛에는, 소정의 측정대상과의 변위변화를 주파수 변화로 측정하는 갭 센서 및 상기 갭 센서에서 측정된 주파수 변화를 통해 소정의 측정대상과의 변위변화량을 검출하는 검출회로가 구비되고, 상기 검출회로에는, 소정의 신호를 전달하는 전달부, 상기 갭 센서에서 측정된 신호와 상기 전달부를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부 및 기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부로 전송하고, 상기 병합부에서 전달된 신호를 판별하는 검출부가 포함된다.
Description
본 발명은 갭 센서 유닛 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것이다.
칠러시스템은 냉수를 수요처로 공급하는 시스템을 의미한다. 자세하게는, 상기 칠러시스템은 냉매사이클을 순환하는 냉매와 수요처를 순환하는 냉수 간에 열교환에 의해 상기 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 칠러시스템은 비교적 대용량 설비로서, 규모가 큰 건물 등에 설치될 수 있다.
칠러 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기가 구비되는 칠러유닛 및 수요처가 포함된다. 이때, 상기 수요처는 일 예로 냉수를 이용하는 공기조화장치로서 이해될 수 있다.
또한, 상기 응축기를 유동하는 냉매와 열교환되도록 마련되는 냉각수관과, 상기 증발기를 유동하는 냉매와 열교환되도록 마련되는 냉수관이 포함된다. 냉수관은 냉수가 상기 증발기와 수요처를 순환하도록 구비된다.
이때, 상기 압축기는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 상기 가전제품 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
상기 압축기에는, 회전되는 로터와 상기 로터의 반경방향 외측에 배치되는 스테이터가 포함된다. 이때, 상기 로터는 상기 스테이터 사이의 전자기력에 의해 회전되는 회전축의 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 압축기는, 상기 로터에 결합되는 임펠러가 구비되어, 고속으로 회전하는 상기 임펠러의 원심력을 이용하여 내부로 유입된 냉매를 압축하는 원심 압축기로 마련될 수 있다.
또한, 상기 압축기에는, 상기 로터를 소정의 위치에 배치시키는 베어링이 구비될 수 있다. 이때, 상기 베어링은, 자기력에 의해 상기 로터가 상기 스테이터와 소정의 간격으로 이격된 위치에 배치시키는 마그네틱 베어링으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 압축기에는, 상기 로터가 소정의 위치에 정확하게 배치되었는지 여부를 판단하도록, 상기 마그네틱 베어링과 상기 로터의 간격(Gap)을 센싱하는 갭 센서 유닛이 구비된다. 상기 갭 센서 유닛은 소정의 간격을 측정하는 장치로, 다양한 분야에서 사용되고 있다.
상기 갭 센서 유닛은 비교적 저가의 장치 또는 매우 고가의 장치가 사용되고 있다. 이때, 비교적 저가의 장치는 정확한 변위를 측정하기 어려운 문제점이 있으며, 매우 고가의 장치는 가격경쟁력이 없다는 문제점이 있다.
본원발명은 비교적 저가로 구비되며 정확한 변위를 측정할 수 있는 갭 센서 유닛 및 그를 포함하는 압축기를 제공한다.
또한, 갭 센서 및 상기 갭 센서에서 측정된 신호를 계측가능하게 변환하는 검출회로를 포함하는 갭 센서 유닛 및 그를 포함하는 압축기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 갭 센서 유닛에는, 소정의 측정대상과의 변위변화를 주파수 변화로 측정하는 갭 센서 및 상기 갭 센서에서 측정된 주파수 변화를 통해 소정의 측정대상과의 변위변화량을 검출하는 검출회로가 구비되고, 상기 검출회로에는, 소정의 신호를 전달하는 전달부, 상기 갭 센서에서 측정된 신호와 상기 전달부를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부 및 기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부로 전송하고, 상기 병합부에서 전달된 신호를 판별하는 검출부가 포함된다.
상기 검출회로에는, 상기 병합부와 상기 검출부 사이에 위치되어, 상기 병합부에서 출력된 신호를 검출가능하게 복원하는 필터부가 더 포함될 수 있다.
상기 검출회로에는, 상기 필터부에서 정현파로 출력된 신호를 구형파로 변환하여 상기 검출부로 전달하는 변환부가 더 포함될 수 있다.
상기 병합부는 주파수 믹서(mixer) 및 DDC(Digital to Digital Converter) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 필터부에는 미분기 및 LPF(Low Pass Filter)가 구비될 수 있다.
상기 검출회로에는, 상기 갭 센서와 상기병합부 사이에 위치되어, 상기 갭 센서에서 소정의 신호가 입력될 때 상기 병합부와 전기적으로 연결시키는 절연부가 더 포함될 수 있다.
상기 검출부는 DSP(Digital Signal Processor) 및 MICOM(Micro Processor COMputer) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 검출회로는 상기 갭 센서에서 측정된 주파수의 기준주파수를 감축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 압축기에는 구동력을 제공하는 모터 어셈블리, 상기 모터 어셈블리에 의해 회전되는 회전축, 상기 회전축이 기준위치에 위치되도록 지지하는 적어도 하나의 베어링 및 상기 회전축이 상기 기준위치에 배치되었는지 여부를 측정하기 위한 갭 센서 유닛이 구비되고, 상기 갭 센서 유닛에는, 상기 회전축과의 변위변화를 주파수 변화로 측정하는 갭 센서 및 상기 갭 센서에서 측정된 주파수 변화를 통해 상기 회전축과의 변위변화량을 검출하는 검출회로가 구비되고, 상기 검출회로는 상기 갭 센서에서 측정된 주파수의 기준주파수를 감축시킨다.
상기 검출회로에는, 소정의 신호를 전달하는 전달부, 상기 갭 센서에서 측정된 신호와 상기 전달부를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부 및 기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부로 전송하고, 상기 병합부에서 전달된 신호를 판별하는 검출부가 포함될 수 있다.
상기 갭 센서는 소정의 개수로 구비되고, 상기 전달부는 상기 갭 센서와 대응되는 개수로 구비되며, 상기 병합부는 상기 갭 센서와 대응되는 개수 이하의 개수로 구비될 수 있다.
상기 회전축의 일 단에 결합되어 냉매를 압축하는 적어도 하나의 임펠러가 더 구비되고, 상기 베어링에는, 상기 회전축의 중심 측에 배치되는 제 1 베어링, 상기 회전축의 중심 측에 배치되며, 상기 제 1 베어링보다 상기 임펠러와 이격되어 위치된 제 2 베어링 및 상기 회전축의 타 단에 배치되는 제 3 베어링이 포함될 수 있다.
적어도 하나의 갭 센서가 각각 설치되는 복수의 갭 센서 설치부가 더 구비되고, 상기 갭 센서 설치부에는, 상기 제 1 베어링에 인접하게 배치되는 제 1 갭 센서 설치부, 상기 제 2 베어링에 인접하게 배치되는 제 2 갭 센서 설치부 및 상기 제 3 베어링에 인접하게 배치되는 제 3 갭 센서 설치부가 포함될 수 있다.
상기 제 1 갭 센서 설치부 및 상기 제 2 갭 센서 설치부에는 복수의 갭 센서가 각각 설치되고, 상기 제 3 갭 센서 설치부는 하나의 갭 센서가 설치된 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 검출회로에는 상기 갭 센서에서 측정된 신호에서 소정의 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부가 포함되고, 상기 병합부는 상기 갭 센서 설치부의 종류와 대응되는 개수로 마련될 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 비교적 저가의 갭 센서를 이용하여 정확한 결과를 도출할 수 있어, 가격경쟁력을 상승시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 소프트웨어적으로 구현되는 검출회로를 통해 상기 갭 센서의 신호를 비교적 정확하게 검출할 수 있어, 별도의 장치를 설치할 필요가 없다는 장점이 있다.
또한, 상기 갭 센서와 상기 검출회로를 포함하는 갭 센서 유닛을 압축기에 쉽게 설치할 수 있으며, 다른 장치와의 간섭이 생길 우려가 없다는 장점이 있다.
또한, 상기 갭 센서 유닛을 활용하여 상기 압축기에 구비되는 회전축의 위치가 모니터링 될 수 있어 에러를 방지하고, 더하여 장치의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 회전축에 설치되는 갭 센서 설치부의 개수만큼 상기 검출회로의 병합부를 마련하여, 재료를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛의 냉매유동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛의 갭 센서를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기에 설치되는 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛의 냉매유동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛의 갭 센서를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기에 설치되는 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 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 일 실시 예에 따른 칠러시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)에는, 냉동 사이클이 형성되는 칠러유닛(100)과, 상기 칠러유닛(100)에 냉각수를 공급하는 냉각유닛(20) 및 상기 칠러유닛(100)과 열교환 되는 냉수가 순환하는 냉수 수요처(30)가 포함된다.
이때, 상기 냉수 수요처(30)는 냉수를 이용하여 공기조화를 수행하는 장치 또는 공간으로 이해될 수 있다.
상기 칠러유닛(100)과 상기 냉각탑(20)의 사이에는, 냉각수 순환유로(40)가 제공된다. 상기 냉각수 순환유로(40)는 냉각수가 상기 냉각탑(20)과 상기 칠러유닛(100)을 순환하도록 가이드 하는 배관이다.
상기 냉각수 순환유로(40)에는, 냉각수가 상기 칠러유닛(100)으로 유입되도록 가이드 하는 냉각수 입수유로(42) 및 상기 칠러유닛(100)에서 가열된 냉각수가 상기 냉각탑(20)으로 유동하도록 가이드 하는 냉각수 출수유로(44)가 포함될 수 있다.
상기 냉각수 입수유로(42) 및 상기 냉각수 출수유로(44) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉각수의 유동을 위하여 구동되는 냉각수 펌프(46)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 2에는 상기 냉각수 입수유로(42)에 상기 냉각수 펌프(46)가 제공되는 것으로 도시하였다.
상기 냉각수 출수유로(44)에는, 상기 냉각탑(20)으로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하는 출수 온도센서(47)가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 냉각수 입수유로(42)에는, 상기 냉각탑(20)으로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 입수 온도센서(48)가 제공될 수 있다.
상기 칠러유닛(100)과 상기 냉수 수요처(30)의 사이에는, 냉수 순환유로(50)가 제공된다. 상기 냉수 순환유로(50)는 냉수가 상기 냉수 수요처(30)와 상기 칠러유닛(100)을 순환하도록 가이드 하는 배관이다.
상기 냉수 순환유로(50)에는, 냉수가 상기 칠러유닛(100)으로 유입되도록 가이드 하는 냉수 입수유로(52) 및 상기 칠러유닛(100)에서 냉각된 냉수가 상기 냉수 수요처(30)로 유동하도록 가이드 하는 냉수 출수유로(54)가 포함될 수 있다.
상기 냉수 입수유로(52) 및 상기 냉수 출수유로(54) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉수의 유동을 위하여 구동되는 냉수 펌프(56)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 2에는 상기 냉수 입수유로(52)에 상기 냉수 펌프(56)가 제공되는 것으로 도시하였다.
이때, 상기 냉수 수요처(30)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기일 수 있다.
예를 들어, 상기 냉수 수요처(30)는, 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시켜 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU, Air Handling Unit), 실내에 설치되어 실내 공기를 냉수와 열교환 시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU, Fan Coil Unit) 및 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관유닛 중 적어도 하나의 유닛을 포함할 수 있다.
도 1에는, 상기 냉수 수요처(30)가 에어 핸들링 유닛으로 구성되는 것으로 도시하였다.
상기 에어 핸들링 유닛으로 구성된 상기 냉수 수요처(30)에는, 케이싱(61)과, 상기 케이싱(61)의 내부에 설치되며 냉수가 통과하는 냉수 코일(62) 및 상기 냉수 코일(62)의 양측에 제공되며 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시키는 송풍기(63, 64)가 포함될 수 있다.
상기 송풍기(63, 64)에는, 실내 공기와 실외 공기가 상기 케이싱(61)의 내부로 흡입되도록 하는 제 1 송풍기(63) 및 공조된 공기가 상기 케이싱(61)의 외부로 배출되도록 하는 제 2 송풍기(64)가 포함될 수 있다.
상기 케이싱(61)에는, 실내공기 흡입부(65), 실내공기 배출부(66), 외기 흡입부(67) 및 공조공기 배출부(68)가 형성될 수 있다.
상기 송풍기(63, 64)가 구동되면, 실내에서 상기 실내공기 흡입부(65)로 흡입된 공기 중 일부는 상기 실내공기 배출부(66)로 배출되며, 상기 실내공기 배출부(66)로 배출되지 않는 나머지는 상기 외기 흡입부(67)로 흡입된 실외 공기와 혼합되어 냉수 코일(62)과 열교환 된다.
그리고, 상기 냉수 코일(62)과 열교환 된(냉각된) 혼합 공기는 상기 공조공기 배출부(68)를 통하여 실내로 토출될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 실내에 조화된 공기를 공급하여 실내공간을 냉방할 수 있다.
또한, 상기 냉수 수요처(30)는 냉수를 직접적으로 이용하는 설비에 해당될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉수 수요처(30)는 반도체부품의 온도를 낮추는 냉수를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)은 냉각수를 상기 냉각탑(20)이 아닌 온수 수요처에 공급할 수 있다.
즉, 본 발명의 사상에 따른 칠러시스템(10)은 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않으며 다양한 구성으로 구비될 수 있다. 이하, 상기 냉각수 순환유로(40) 및 상기 냉수 순환유로(50)와 연결되는 상기 칠러유닛(100)에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 칠러유닛(100)에는 압축기(200), 상기 증발기(150) 및 상기 응축기(140)가 포함된다.
상기 압축기(200)는 냉매를 압축하기 위한 구성요소이다. 예를 들어, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)는 원심 압축기로 구비될 수 있다. 원심 압축기는 임펠러 또는 블레이드 등 회전체를 통해 냉매의 운동 에너지를 정압 에너지로 변환함으로써 냉매를 압축하여 토출하는 방식의 압축기로 이해된다.
상기 응축기(140)는 상기 압축기(200)에서 토출된 냉매와 상기 냉각수 순환유로(40)를 유동하는 냉각수가 열교환되는 구성이다. 즉, 상기 응축기(140)에는 상기 압축기(200)로부터 압축된 냉매가 유입될 수 있다. 상기 증발기(150)는 상기 응축기(140)에서 토출된 냉매와 상기 냉수 순환유로(50)를 유동하는 냉수가 열교환되는 구성이다.
이때, 상기 응축기(140)는 바닥면에 설치되고, 상기 응축기(140)의 상부에 상기 증발기(150)가 설치되며, 상기 증발기(150)의 상부에 상기 압축기(200)가 설치된다. 이와 같은 배치는 예시적인 것으로 상기 압축기(200), 상기 증발기(150) 및 상기 응축기(140)는 다양하게 배치될 수 있다.
상기 응축기(140) 및 상기 증발기(150)에는, 축방향으로 연장된 원통형상으로 마련된 응축기 본체(170) 및 증발기 본체(180)가 구비된다. 상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)는 동일한 축방향길이를 갖도록 구비되며 서로 평행하게 상하방향으로 소정의 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. 특히, 상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)는 바닥면과 상기 축방향이 평행하도록 설치될 수 있다.
상기 응축기 본체(170) 및 상기 증발기 본체(180)의 양 단에는 설치를 위한 플레이트(172, 182)가 각각 결합된다. 상기 플레이트(172, 182)는 사각형상으로 구비될 수 있으며, 상기 바닥면과 수직으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 플레이트(172, 182)에는, 상기 응축기 본체(170)에 설치되는 응축플레이트(172) 및 상기 증발기 본체(180)에 설치되는 증발플레이트(182)가 포함된다.
상기 응축플레이트(172)는 상기 바닥면에 안정적으로 설치될 수 있도록, 상기 바닥면에 평평하게 마련되는 레그(171)와 결합될 수 있다. 상기 증발플레이트(182)는 하단부가 상기 응축플레이트(172)의 상단부와 결합될 수 있다. 이때, 각 결합은 볼트 등에 의한 결합부재를 통해 결합되거나, 용접 등으로 결합될 수 있다.
상기 응축플레이트(172) 및 상기 증발플레이트(182)에는, 냉각수 및 냉수가 수용되는 냉각수수용부(174) 및 냉수수용부(184)가 구비된다.
정리하자면, 상기 응축기(140)는, 상기 응축기 본체(170)의 양 단에 상기 응축플레이트(172)가 각각 결합되고, 상기 응축플레이트(172)의 외측에 상기 냉각수수용부(174)가 각각 결합된 형태로 마련된다. 또한, 상기 증발기(150)는, 상기 증발기 본체(180)의 양 단에 상기 증발플레이트(182)가 각각 결합되고, 상기 증발플레이트(182)의 외측에 상기 냉수수용부(184)가 각각 결합된 형태로 마련된다.
상기 냉각수수용부(174) 및 상기 냉수수용부(184)에는 상기 냉각수 순환유로(40) 및 상기 냉수 순환유로(50)와 결합되는 냉각수결합부(176, 177) 및 냉수결합부(186, 187)가 마련된다.
자세하게는, 상기 냉각수수용부(174)에는, 상기 냉각수 입수유로(42)와 결합되는 제 1 냉각수결합부(176)와 상기 냉각수 출수유로(44)와 결합되는 제 2 냉각수결합부(177)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 냉수수용부(184)에는, 상기 냉수 입수유로(52)와 결합되는 제 1 냉수결합부(186)와 상기 냉수 출수유로(54)와 결합되는 제 2 냉수결합부(187)가 구비될 수 있다
도 2를 참고하면, 상기 제 1 냉수결합부(186), 상기 제 2 냉수결합부(187), 상기 제 1 냉각수결합부(176) 및 상기 제 2 냉각수결합부(187)는 상하방향으로 차례로 배치될 수 있다. 다만, 이와 같은 배치는 예시적인 것으로 이해된다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러유닛(100)에는, 각 구성을 제어할 수 있는 장치가 구비된 컨트롤박스(160)가 포함될 수 있다. 상기 컨트롤박스는 상기 응축기(140) 및 상기 증발기(150)의 일 측에 박스 형상으로 부착될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 칠러유닛(100)에는, 이코노마이저(Economizer, 130) 및 팽창장치(135)가 구비된다. 상기 이코너마이저(130)는 상기 증발기(150)의 일 측에 구비될 수 있다.
상기 이코노마이저(130)는 상기 응축기(140)에서 토출된 냉매에서 발생된 냉매가스를 분리하는 수단이다. 이에 따라, 상기 이코노마이저(130)에서 분리된 냉매가스는 상기 압축기(200)로 유입되고, 냉매액은 상기 증발기(150)로 유동된다.
이하, 이와 같은 구성을 바탕으로 냉매의 유동에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 구비한 칠러유닛의 냉매유동을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 상기 이코노마이저(130)를 생략하고 도시하였으며, 각 구성의 단면을 개략적으로 도시하였다. 또한, 이해를 돕기위하여 상기 냉각탑(20) 및 상기 냉수 수요처(40)도 함께 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)에서 토출된 냉매는 상기 응축기(140)에서 냉각수와 열교환된다.
상기 압축기(200)에서 유동된 냉매는 상기 응축기 본체(170)로 투입되고, 상기 응축기 본체(170)의 내부에 마련된 복수의 냉각수 배관(175)을 유동하는 냉각수와 접촉되면서 서로 열교환된다.
자세하게는, 상기 복수의 냉각수 배관(175)의 내측에는 상기 냉각탑(20)에서 유동된 냉각수가 유동되며, 상기 복수의 냉각수 배관(175)의 외측에는 상기 압축기(200)에서 토출된 냉매가 유동된다.
이와 같이, 냉각수와 열교환되어 응축된 냉매는 상기 팽창장치(135)로 유동되어 팽창된다. 팽창된 냉매는 상기 증발기(150)로 유동되어 냉수와 열교환된다.
상기 증발기(150)로 유동된 냉매는 상기 증발기(150)에서 냉수와 열교환된다. 자세하게는, 냉매는 상기 증발기 본체(180)로 투입되고, 상기 증발기 본체(180)의 내부에 마련된 복수의 냉수 배관(185)을 유동하는 냉수와 접촉되면서 서로 열교환된다.
자세하게는, 상기 복수의 냉수 배관(185)의 내측에는 상기 냉수 수요처(30)에서 유동된 냉수가 유동되며, 상기 복수의 냉수 배관(185)의 외측에는 상기 응축기(140)에서 토출되어 팽창된 냉매가 유동된다.
냉수가 열교환되어 증발된 냉매는 상기 압축기(200)로 유동되고, 상기와 같은 과정을 순환할 수 있다.
이하, 도 3에 개략적으로 도시된 상기 압축기(200)의 단면을 참조하여, 상기 칠러시스템(10)에 포함되는 상기 압축기(200)에 관하여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기를 도시한 도면이다. 도 4에서는 상기 압축기(200)의 외관을 형성하는 케이스를 생략하고 도시하였으며, 내부구성을 도시하기 위해 구성의 일 측을 생략하고 도시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)는 복수의 임펠러를 포함하는 다단압축 원심 압축기로 구비될 수 있다. 즉, 상기 압축기(200)에는 냉매의 유동방향으로 차례로 배치되는 한 쌍의 임펠러(210)가 구비된다.
또한, 상기 압축기(200)에는, 상기 임펠러(210)에 구동력을 제공하는 모터 어셈블리(220, 230) 및 상기 모터 어셈블리(220, 230)와 상기 임펠러(210)를 연결하는 회전축(240)이 구비된다.
상기 모터 어셈블리에는, 회전되는 로터(rotor, 220)와 상기 로터(220)의 반경방향 외측에 배치되는 스테이터(stator, 230)가 포함된다. 상기 스테이터(230)에 전력이 인가됨에 따라 상기 로터(220)가 회전가능하게 구비된다.
자세하게는, 상기 스테이터(230)는 상기 로터(220)가 내측에 배치되도록 중공의 원통형상으로 형성되며, 외부로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성한다. 상기 스테이터(230)는 철심에 코일이 권선된 형상으로 구비될 수 있다.
상기 로터(220)는 상기 스테이터(230)로 인해 형성된 자기장에 의해 회전될 수 있다. 상기 로터(220)는 자기장에 의해 회전력을 전달받는 마그네트로 구비된다.
상기 회전축(240)은 상기 로터(220)와 함께 회전되도록 구비된다. 이때, 상기 회전축(240)은 상기 로터(220)보다 축방향으로 길게 연장되어 형성되며, 연장된 상기 회전축(240)의 일 단에는 상기 임펠러(210)가 설치된다. 또한, 상기 회전축(240)과 상기 로터(220)는 일체로 구비될 수 있다.
따라서, 상기 스테이터(230)에 전원이 인가되면, 상기 로터(220) 및 상기 회전축(240)이 회전되고, 그에 따라 상기 임펠러(210)가 회전될 수 있다.
상기 임펠러(210)에는, 상기 회전축(240)와 연결되는 허브(212)와 상기 허브(212)의 결합되는 복수의 블레이드(214)가 구비된다. 상기 블레이드(214)는 회전 중심을 기준으로 방사상으로 형성되어, 축방향으로 유입되는 냉매를 반경방향으로 강제이동시킬 수 있다. 또한, 상기 임펠러(210)의 반경방향으로 유동된 냉매는 소정의 냉매유로를 따라 상기 압축기(200)에서 토출된다.
상기 압축기(200)에는 상기 회전축(240)을 지지하는 적어도 하나의 베어링(250)이 더 포함된다. 이때, 상기 베어링(250)은, 상기 회전축(240)의 반경방향 외측에 중공을 갖는 원통형상으로 구비될 수 있다.
상기 베어링(250)은 마그네틱 베어링으로 구비될 수 있다. 자세하게는, 상기 베어링(250)은 전원공급에 의해 상기 회전축(240)을 소정의 위치로 배치시키는 장치로 이해된다.
예를 들어, 상기 베어링(250)에 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 회전축(240)은 중력 또는 결합력 등의 영향에 의해 기준위치에 위치되지 않을 수 있다. 이와 같은 위치에서 상기 스테이터(230)에 전원이 인가되면 상기 회전축(240)이 회전됨에 따라 부품의 파손 등이 발생될 수 있다.
따라서, 상기 베어링(250)에 전원이 공급되어, 상기 회전축(240)을 기준위치에 배치시키고, 상기 스테이터(230)의 전원 공급에 따라 상기 회전축(240)이 소정의 회전속도 및 회전방향으로 회전될 수 있다.
상기 베어링(250)은 상기 회전축(240)의 중심측 및 상기 회전축(240)의 일 단부에 각각 배치될 수 있다. 이하, 상기 임펠러(210)와 인접한 순서대로, 제 1 베어링(252), 제 2 베어링(254) 및 제 3 베어링(256)이라 한다.
이때, 상기 제 1 베어링(252) 및 상기 제 2 베어링(254)은, 상기 회전축(240)의 반경방향 위치를 지지하도록, 상기 회전축(240)의 중심측에 이격되어 배치된다. 또한, 상기 제 3 베어링(253)은, 상기 회전축(240)의 축방향 위치를 지지하도록, 상기 회전축(240)의 일 단부에 배치된다.
상기 회전축(240)의 회전중심방향을 Z축이라 할 때, 반경방향은 X-Y평면에 해당된다. 즉, 상기 제 1 베어링(252) 및 상기 제 2 베어링(254)은, 상기 회전축(240)을 X, Y방향에서 지지하고, 상기 제 3 베어링(253)은 상기 회전축(240)을 Z방향에서 지지하도록 배치된다.
이때, 본 발명의 사상에 따른 압축기(200)에는, 실제로 상기 회전축(140)이 기준위치에 배치되었는지 여부를 측정하기 위한 갭 센서 유닛(300)이 구비된다. 이때, 상기 갭 센서 유닛(300)는 형상을 갖는 구성뿐만 아니라, 회로상 구현되는 구성을 모두 포함한다.
상기 갭 센서 유닛(300)에는, 소정의 측정대상과의 거리를 측정하는 갭 센서(310, Gap sensor)가 구비된다. 이때, 상기 갭 센서는 주파수 변화를 통해 거리 변화를 측정하는 와전류 갭 변위 센서로 구비된다.
이때, 상기 갭 센서(310)는 갭 센서 설치부(312, 314, 316)에 의해 상기 압축기(200)에 배치될 수 있다. 이때, 상기 임펠러(210)와 인접한 순서대로, 제 1 갭 센서 설치부(312), 제 2 갭 센서 설치부(314) 및 제 3 갭 센서 설치부(316)가 구비된다.
자세하게는 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)는 상기 제 1 베어링(252)과 인접하게 배치되고, 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)는 상기 제 2 베어링(254)과 인접하게 배치된다. 또한, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 상기 제 3 베어링(256)과 인접하게 배치된다.
또한, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312) 및 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)에 설치된 갭 센서(310)는 상기 회전축(240)의 X, Y방향 위치를 감지한다. 한편, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 상기 회전축(240)의 Z방향 위치를 감지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛의 갭 센서를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312) 및 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)는 도 5의 (a)와 같은 형태로 구비되고, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 도 5의 (b)와 같은 형태로 구비된다. 설명의 편의상, 도 5의 (a)를 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)라 하고, 각 내용은 상기 제 2 갭 센서 설칩(314)에도 동일하게 적용된다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)는 상기 회전축(240)의 반경방향 외측에 위치되도록 도넛형태로 마련된다. 또한, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)에는 복수의 갭 센서(310)가 설치된다.
자세하게는, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)에는 4개의 갭 센서(310)가 설치되며, 각 갭 센서(310)는 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치된다. 즉, 각 갭 센서(310)는 90도 간격으로 설치될 수 있다.
다시 말하면, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)에는 서로 마주보는 두 쌍의 갭 센서가 구비된다. 또한, 한 쌍의 갭 센서(310)는 X축 방향으로 설치되고, 다른 한 쌍의 갭 센서(310)는 Y축 방향으로 설치된다. 그에 따라, 한 쌍의 갭 센서(310)에서 측정된 변위를 통해 상기 회전축(240)의 X축 또는 Y축 위치를 알 수 있다.
이때, 각 갭 센서(310)는 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)의 측면을 관통하여 설치된다. 자세하게는, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)의 외측과 내측을 관통하여 설치된다. 이는 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)의 내측에 배치되는 상기 회전축(240)과의 거리를 측정하기 위함이다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 원형 평판의 형태로 마련된다. 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 상기 제 1 갭 센서 설치부(312) 및 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)와 달리 상기 회전축(240)의 일 단부에 위치되기 때문에 다른 형태로 마련된다.
또한, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 상기 제 3 베어링(256)의 양 단에 각각 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)는 한 쌍으로 배치된다. 이때, 한 쌍의 제 3 갭 센서 설치부(316)에는 각각 하나의 갭 센서(310)가 구비될 수 있다.
상기 갭 센서(310)는 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)의 중심에 일면에서 타면을 관통하도록 설치된다. 이는 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)의 일 면과 인접하게 배치되는 상기 회전축(240)과의 거리를 측정하기 위함이다.
정리하자면, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312) 및 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)에는 각각 4개의 갭 센서(310)가 설치되고, 한 쌍의 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)에는 1개의 갭 센서(310)가 각각 설치된다. 따라서, 총 10개의 갭 센서(310)가 상기 압축기(200)에 구비된다.
이하, 상기 갭 센서 유닛(300)에 대하여 자세하게 설명한다. 우선, 하나의 갭 센서(310)를 이용하여 거리의 변화를 측정하는 구성에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 갭 센서 유닛(300)에는 상기 갭 센서(310)와 상기 갭 센서(310)에서 측정된 신호를 검출하는 검출회로가 구비된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 갭 센서(310)는 주파수 변화를 측정한다. 예를 들어, 상기 갭 센서(310)는 1Mhz의 구형파 기준주파수에서 30~200hz의 주파수 변화를 측정할 수 있다. 이때, 상기 검출회로는 상기 갭 센서(310)에서 측정된 주파수 변화를 통해 변위 변화량을 검출하는 구성으로 이해된다.
상기 검출회로에는, 병합부(330), 전달부(340) 및 검출부(370)가 구비된다.
상기 병합부(330)는 상기 갭 센서(310)에서 측정된 신호와 상기 전달부(340)를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 구성이다. 이때, 상기 병합부(330)는 '주파수 믹서(mixer), DDC(Digital to Digital Converter)'로 마련될 수 있다.
상기 전달부(340)는 상기 검출부(370)에서 출력된 신호를 알맞게 변환하여 상기 병합부(330)로 전달하는 구성이다. 이때, 상기 전달부(340)는 'Clock Buffer'로 구비될 수 있으며, 예를 들어, 상기 검출부(370)에서 출력된 신호의 전압을 변환하여 상기 병합부(330)로 전달할 수 있다.
상기 검출부(370)는 기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부(340)로 보낼 수 있다. 예를 들어, 900khz의 기준수파수를 출력할 수 있다.
또한, 상기 검출부(370)는 상기 병합부(330)에서 전달된 신호를 판별하는 기능을 한다. 상기 검출부(370)는 'DSP(Digital Signal Processor), MICOM(Micro Processor COMputer)'로 구비될 수 있다.
이때, 상기 검출부(370)는 상기 병합부(330)에서 상기 갭 센서(310)에서 측정된 신호에서 상기 전달부(340)를 통해 전달된 신호를 뺀 값을 판별한다. 예를 들어, 상기 갭 센서(310)에서 1Mhz+주파수변화량의 신호가 출력되고, 상기 전달부(340)에서는 900khz의 신호가 출력된다.
상기 병합부(330)에서는 (1Mhz+주파수변화량)-(900khz)의 신호가 출력될 수 있다. 즉, 100khz+주파수변화량에 해당되는 신호가 출력될 수 있다. 이를 통해 주파수변화량을 그대로 출력되며 기준주파수가 10배로 적어지는 효과가 있다.
자세하게는, 상기 검출부(370)는 전달된 신호를 통해 주파수변화량을 감지한다. 이때, 기준주파수가 너무 큰 값에 해당되는 경우, 상기 검출부(370)에서 주파수변화량을 정확하게 감지하는 것이 불가능하다. 그에 따라, 상기 기준주파수를 줄여 상기 검출부(370)가 보다 정확하게 주파수변화량을 감지할 수 있다.
상기 검출부(370)는 주파수변화량을 통해 상기 회전축(240)의 위치를 파악할 수 있다.
또한, 상기 검출회로에는, 상기 갭 센서(310)와 상기 병합부(330)의 사이에 위치되는 절연부(320)가 더 구비된다. 이때, 위치는 전기적인 위치를 의미하는 것으로, 신호가 유동되는 사이에 위치함을 의미한다.
상기 절연부(320)는 상기 갭 센서(310)에서 소정의 신호가 입력될 때에만 상기 병합부(330)와 전기적으로 연결시키는 구성이다. 이는 소음 등 노이즈의 방지를 위한 구성으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연부(320)는 포토커플러(Photo coupler)로 마련될 수 있다.
또한, 상기 검출회로에는, 상기 병합부(330)와 상기 검출부(370)의 사이에 위치되는 필터부(350) 및 변환부(360)가 더 구비된다.
상기 필터부(350)는 상기 병합부(330)에서 출력된 신호를 검출가능하게 복원하는 구성이다. 상기 필터부(350)에는, 미분기와 LPF(Low Pass Filter)가 구비될 수 있다. 그에 따라, 상기 필터부(350)는 상기 병합부(330)에서 출력된 신호 중 고조파 성분을 삭제하고 정현파로 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 필터부(350)는 상기 병합부(330)에서 출력된 값 중 상기 갭 센서(310)에서 측정된 신호에서 상기 전달부(340)를 통해 전달된 신호를 뺀 값만을 출력할 수 있다.
상기 변환부(360)는 상기 필터부(350)에서 정현파로 출력된 신호를 구형파로 변환하여 상기 검출부(370)로 전달하는 구성이다. 상기 변환부(360)는 hysteresis 비교기로 구비될 수 있다.
신호의 이동방향에 따라 정리하면, 상기 갭 센서(310)에서 소정의 신호가 출력되고, 상기 절연부(320)가 상기 병합부(330)와 전기적으로 연결되어 신호가 전달된다. 상기 병합부(330)는 상기 갭 센서(310) 및 상기 전달부(340)에서 전달된 신호를 연산하여 출력한다.
상기 필터부(350)는 상기 병합부(330)에서 출력된 신호를 복원하고, 상기 변환부(360)는 파형을 변환시켜, 상기 검출부(370)가 판별할 수 있는 신호로 전달한다. 상기 검출부(370)는 신호를 판별하여 상기 회전축(240)의 위치정보를 저장부(380)에 저장할 수 있다.
이와 같은 과정을 소정의 간격으로 수행하여, 상기 회전축(240)의 위치를 모니터링할 수 있다.
이하, 복수의 갭 센서가 구비되는 갭 센서 유닛(300)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기에 설치되는 갭 센서 유닛을 도시한 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 압축기(200)에는 10개의 갭 센서(310)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 제 1 갭 센서 설치부(312)에 설치되는 4개의 갭 센서(310)를 제 1 갭 센서(310a) 내지 제 4 갭 센서(310d)라 하고, 상기 제 2 갭 센서 설치부(314)에 설치되는 4개의 갭 센서(310)를 제 5 갭 센서(310e) 내지 제 8 갭 센서(310h)라 한다. 또한, 상기 제 3 갭 센서 설치부(316)에 설치되는 2개의 갭 센서(310)를 제 9 갭 센서(310i) 및 제 10 갭 센서(310j)라 한다.
즉, 상기 갭 센서 유닛(300)에는 제 1 갭 센서(310a) 내지 제 10 갭 센서(310j)가 포함된다. 상기 갭 센서(310)가 복수 개로 구비되는 경우, 상기 절연부(320), 상기 병합부(330), 상기 필터부(350) 및 상기 변환부(360)도 이와 대응되는 복수 개로 구비된다.
즉, 상기 절연부(320), 상기 병합부(330), 상기 필터부(350) 및 상기 변환부(360)도 9개로 구비된다. 도 7에서는 도시의 편의상 상기 병합부(330)만 제 1 병합부(330a) 내지 제 9 병합부(330j)로 도시하였다.
이때, 각 갭 센서(310)에서 출력된 신호는 대응되는 각 절연부(320), 병합부(330), 필터부(350) 및 변환부(360)로 전달된다. 예를 들어, 상기 제 1 갭 센서(310a)의 신호는 상기 제 1 변환부(360a)로, 상기 제 5 갭센서(310e)의 신호는 상기 제 5 변환부(330e)로 각각 전달된다.
상기 검출부(370) 및 상기 저장부(380)는 하나로 구비된다. 필요에 따라서 상기 검출부(370) 및 상기 저장부(380)도 복수로 구비될 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 전달부(340)는 갭 센서 설치부와 대응되는 개수로 구비된다. 즉, 상기 제 1 내지 3 갭 센서 설치부(312, 314, 316)에 대응하여 상기 전달부(340)는 제 1 전달부(340a), 제 2 전달부(340b) 및 제 3 전달부(340c)로 구비된다.
이는 각 갭 센서(310) 별로 위치, 설치 등으로 인해 기준주파수가 미소한 차이가 있기 때문이다. 이를 보상하기 위해 상기 검출부(370)는 각 갭 센서(310)별로 상이한 주파수를 상기 전달부(340)를 통해 전달한다.
이때, 같은 갭 센서 설치부에 설치된 갭 센서 간에는 기준주파수가 거의 동일한 양상을 보인다. 그에 따라, 각 갭 센서 설치부 별로 서로 다른 주파수를 전달하기 위해, 상기 전달부(340)가 갭 센서 설치부와 대응되는 개수로 구비되는 것이다.
그에 따라, 검출회로가 비교적 간단해지며 구성을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 7을 참조하여 신호의 흐름을 설명하면, 상기 제 1 갭 센서(310a) 내지 제 10 갭 센서(310j)의 신호가 상기 제 1 병합부(330a) 내지 제 10 병합부(310j)에 각각 전달된다. 상기 검출부(370)는 상기 제 1 전달부(340a) 내지 제 3 전달부(340c)에 각각의 신호를 전달한다.
상기 제 1 전달부(340a)는 상기 제 1 병합부(330a) 내지 제 4 병합부(330d)로 신호를 전달하며, 상기 제 2 전달부(340b)는 상기 제 5 병합부(330e) 내지 제 8 병합부(330h)로 신호를 전달하고, 상기 제 3 전달부(340c)는 상기 제 9 병합부(330i) 및 제 10 병합부(330j)로 신호를 전달한다.
상기 제 1 병합부(330a) 내지 제 10 병합부(310j)에서 각각 출력된 신호는 상기 검출부(370)로 전달된다. 상기 검출부(370)는 각 신호를 분석하여 상기 회전축(240)의 X, Y 및 Z축 변위를 판별하여 상기 저장부(380)에 저장한다.
이때, 상기 저장부(380)는 상기 갭 센서 유닛(300)에 포함되지 않을 수 있으며, 상기 검출부(370)에서 판별한 정보는 상기 압축기(200)의 제어부로 전달될 수 있다. 또한, 상기 갭 센서 유닛(300)은 상기 압축기(200)의 제어구성 중 하나로 구비될 수 있다.
상기에서는 상기 갭 센서 유닛(300)이 상기 압축기(200)에 설치되는 예에 대하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 갭 센서 유닛(300)은 소정의 측정대상의 변위변화량을 측정하도록 다양한 장치에 배치될 수 있다.
10 : 칠러시스템 100 : 칠러유닛
200 : 압축기 210 : 임펠러
240 : 회전축 250 : 베어링
300 : 갭 센서 유닛 310 : 갭 센서
330 : 병합부 340 : 전달부
350 : 필터부 370 : 검출부
200 : 압축기 210 : 임펠러
240 : 회전축 250 : 베어링
300 : 갭 센서 유닛 310 : 갭 센서
330 : 병합부 340 : 전달부
350 : 필터부 370 : 검출부
Claims (15)
- 소정의 측정대상과의 변위변화를 주파수 변화로 측정하는 갭 센서; 및
상기 갭 센서에서 측정된 주파수 변화를 통해 소정의 측정대상과의 변위변화량을 검출하는 검출회로;가 구비되고,
상기 검출회로에는,
소정의 신호를 전달하는 전달부;
상기 갭 센서에서 측정된 신호와 상기 전달부를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부; 및
기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부로 전송하고, 상기 병합부에서 전달된 신호를 판별하는 검출부;
가 포함되고,
상기 검출회로는 상기 갭 센서에서 측정된 주파수의 기준주파수를 감축시키는 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 검출회로에는,
상기 병합부와 상기 검출부 사이에 위치되어, 상기 병합부에서 출력된 신호를 검출가능하게 복원하는 필터부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 2 항에 있어서,
상기 검출회로에는,
상기 필터부에서 정현파로 출력된 신호를 구형파로 변환하여 상기 검출부로 전달하는 변환부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 병합부는 주파수 믹서(mixer) 및 DDC(Digital to Digital Converter) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 2 항에 있어서,
상기 필터부에는 미분기 및 LPF(Low Pass Filter)가 구비되는 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 검출회로에는,
상기 갭 센서와 상기병합부 사이에 위치되어, 상기 갭 센서에서 소정의 신호가 입력될 때 상기 병합부와 전기적으로 연결시키는 절연부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 검출부는 DSP(Digital Signal Processor) 및 MICOM(Micro Processor COMputer) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 갭 센서 유닛. - 삭제
- 구동력을 제공하는 모터 어셈블리;
상기 모터 어셈블리에 의해 회전되는 회전축;
상기 회전축이 기준위치에 위치되도록 지지하는 적어도 하나의 베어링; 및
상기 회전축이 상기 기준위치에 배치되었는지 여부를 측정하기 위한 갭 센서 유닛;이 구비되고,
상기 갭 센서 유닛에는,
상기 회전축과의 변위변화를 주파수 변화로 측정하는 갭 센서; 및
상기 갭 센서에서 측정된 주파수 변화를 통해 상기 회전축과의 변위변화량을 검출하는 검출회로;가 구비되고,
상기 검출회로는 상기 갭 센서에서 측정된 주파수의 기준주파수를 감축시키는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 9 항에 있어서,
상기 검출회로에는,
소정의 신호를 전달하는 전달부;
상기 갭 센서에서 측정된 신호와 상기 전달부를 통해 전달된 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부; 및
기준주파수에 대응하는 신호를 출력하여 상기 전달부로 전송하고, 상기 병합부에서 전달된 신호를 판별하는 검출부;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 10 항에 있어서,
상기 갭 센서는 소정의 개수로 구비되고,
상기 전달부는 상기 갭 센서와 대응되는 개수로 구비되며,
상기 병합부는 상기 갭 센서와 대응되는 개수 이하의 개수로 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 9 항에 있어서,
상기 회전축의 일 단에 결합되어 냉매를 압축하는 적어도 하나의 임펠러가 더 구비되고,
상기 베어링에는,
상기 회전축의 중심 측에 배치되는 제 1 베어링;
상기 회전축의 중심 측에 배치되며, 상기 제 1 베어링보다 상기 임펠러와 이격되어 위치된 제 2 베어링; 및
상기 회전축의 타 단에 배치되는 제 3 베어링;이 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 12 항에 있어서,
적어도 하나의 갭 센서가 각각 설치되는 복수의 갭 센서 설치부가 더 구비되고,
상기 갭 센서 설치부에는,
상기 제 1 베어링에 인접하게 배치되는 제 1 갭 센서 설치부;
상기 제 2 베어링에 인접하게 배치되는 제 2 갭 센서 설치부; 및
상기 제 3 베어링에 인접하게 배치되는 제 3 갭 센서 설치부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 갭 센서 설치부 및 상기 제 2 갭 센서 설치부에는 복수의 갭 센서가 각각 설치되고,
상기 제 3 갭 센서 설치부는 하나의 갭 센서가 설치된 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기. - 제 13 항에 있어서,
상기 검출회로에는 상기 갭 센서에서 측정된 신호에서 소정의 신호를 합하거나 뺀 신호를 출력하는 병합부가 포함되고,
상기 병합부는 상기 갭 센서 설치부의 종류와 대응되는 개수로 마련되는 것을 특징으로 하는 압축기.
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