KR100192247B1 - Detecting method of unusual state for compressor - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 이상상태 감지방법에 관한 것으로서, 압축기의 동작시 부품의 가공오차 및 조립오차 등에 의해 발생되는 음향방출신호를 감지하여 이 감지값에 따라 상기 압축기의 이상상태를 정확히 알아내도록 한 것이다.The present invention relates to a method for detecting an abnormal condition of a compressor, and to detect an acoustic emission signal generated by a machining error and an assembly error of a component during operation of the compressor, so as to accurately determine the abnormal condition of the compressor according to the detected value. .

이를 위해 본 발명은 동작상태로 이송되는 압축기가 특정구간 내에 들어올 경우 이를 인식하는 단계와, 압축기가 특정구간 내에 들어온 상태에서 상기 압축기의 동작에 따라 발생되는 음향방출신호를 센싱하는 단계와, 상기 음향방출신호의 센싱값과 기 입력된 기준값을 비교하는 단계와, 상기 센싱값이 기준값 범위내에 들어있지 않을 경우 이를 사용자에게 알려주는 단계가 순차적으로 이루어진 것이다.To this end, the present invention comprises the steps of recognizing when the compressor transported to the operating state in a specific section, the step of sensing the acoustic emission signal generated by the operation of the compressor in the state in which the compressor entered within a specific section, and the sound Comparing the sensing value of the emission signal and the previously input reference value, and notifying the user if the sensing value is not within the reference value range sequentially.

Description

압축기의 이상상태 감지방법How to detect abnormal condition of compressor

본 발명은 압축기 분야에 관련된 것으로, 좀더 구체적으로는 압축기의 동작시 발생되는 음향방출신호(Acoustic Emission 신호; AE신호)를 감지하여 이를 통해 상기 압축기가 이상상태인가를 정확히 알아내기 위한 압축기의 이상상태 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of compressors, and more specifically, to an abnormal state of a compressor for detecting an acoustic emission signal (AE signal) generated during operation of the compressor and accurately determining whether the compressor is in an abnormal state. It relates to a detection method.

일반적으로 압축기는 기체를 압축하여 압축후의 압력이 압축전의 압력보다 2배이상이 되도록 하는 기기로서, 특히 에어컨디셔너 및 냉장고 등의 냉동싸이클에 널리 채용되고 있어 그에따른 기술의 개발도 꾸준히 행하여져 오고 있는 실정에 있다.In general, a compressor is a device that compresses gas so that the pressure after compression is twice as high as the pressure before compression, and is widely used in refrigeration cycles such as air conditioners and refrigerators. have.

그럼 여기서 본 발명의 이해를 돕기위해 압축기에 대하여 먼저 살펴보기로 하자.So let's first look at the compressor to help the understanding of the present invention.

상기한 압축기는 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와같이 케이스(101)와, 상기 케이스 내에 설치되어 동력을 발생시키는 모터(102)와, 상기 모터에서 발생된 동력을 받아 냉매가스를 압축하여 토출시키는 압축부와, 상기 압축부로 냉매가스를 공급하는 어큐뮬레이터(Accumulator)(103)로 크게 이루어져 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the compressor includes a case 101, a motor 102 installed in the case for generating power, and a compressor for compressing and discharging refrigerant gas in response to the power generated by the motor. And an accumulator 103 for supplying refrigerant gas to the compression unit.

상기 압축부는 흡입공(104)이 형성된 실린더(105)와 상,하부베어링(106)(107)에 의해 압축실(108)이 형성되고, 상기 압축실에는 모터(102)의 구동력을 받아 편심회전하도록 편심축(109)이 설치되며, 상기 편심축에는 편심축의 편심회전시 압축실(108)의 내벽면에 계속적으로 접촉되도록 롤링피스톤(110)이 설치된다.The compression unit is formed with a compression chamber 108 by the cylinder 105, the upper and lower bearings 106, 107, the suction hole 104 is formed, the eccentric rotation under the driving force of the motor 102 in the compression chamber An eccentric shaft 109 is installed so that the rolling piston 110 is installed in the eccentric shaft so as to continuously contact the inner wall surface of the compression chamber 108 during the eccentric rotation of the eccentric shaft.

또한 실린더(105)에는 베인(111)이 스프링(112)으로 탄력설치되어 압축기의 운전시 상기 베인(111)이 롤링피스톤(112)의 외경에 접함에 따라 냉매가스가 흡입, 압축, 토출되도록 되어 있다.In addition, the vane 111 is elastically installed in the cylinder 105 by the spring 112 so that the refrigerant gas is sucked, compressed and discharged as the vane 111 comes into contact with the outer diameter of the rolling piston 112 when the compressor is in operation. have.

따라서 기기에 전원을 인가하면 케이스(101) 내에 설치된 모터(102)가 구동하고 이 구동력은 편심축(109)에 전달되므로 상기 편심축에 끼워진 롤링피스톤(110)이 압축실(108)의 내벽면을 따라 함께 회전하는데, 이때 실린더(105)에 스프링(112)으로 탄력설치된 베인(111)이 회전하는 롤링피스톤(110)의 외경에 접하므로 어큐뮬레이터(103)의 냉매가스가 실린더(105)에 형성된 흡입공(104)을 거쳐 상기 실린더(105)와 상,하부베어링(106)(107)에 의해 형성된 압축실(108)로 흡입된 다음 압축되어 토출구(도시는 생략함)를 통해 토출된다.Accordingly, when power is applied to the device, the motor 102 installed in the case 101 is driven and the driving force is transmitted to the eccentric shaft 109 so that the rolling piston 110 fitted to the eccentric shaft is the inner wall surface of the compression chamber 108. In this case, the vane 111 elastically installed by the spring 112 in the cylinder 105 contacts the outer diameter of the rolling piston 110, so that the refrigerant gas of the accumulator 103 is formed in the cylinder 105. The suction hole 104 is sucked into the compression chamber 108 formed by the cylinder 105 and the upper and lower bearings 106 and 107 and then compressed and discharged through a discharge port (not shown).

이러한 압축기는 냉동싸이클의 기본적인 기능을 좌우하는 핵심부품의 하나로서 성능과 품질에 있어 결정적인 영향을 미치므로 압축기에 대한 수년간의 품질개선 노력에 의해 조립라인에서의 불량율의 감소가 혁신적으로 개선되어 왔으나 최근 2∼3년간의 현상은 압축기 단품의 개선이 한계에 이른 듯하고 시스템적인 접근에 의하여 개선되고는 있으나 상당히 어려운 연구임과 동시에 조립이 완성된 압축기 자체의 불량에 대해서는 검출력을 향상시킬 수 있는 획기적인 대책을 마련하지 못하는 일반적인 수준에 머물고 있어 이 부분의 연구가 앞으로 더욱 활성화되리라 생각된다.Since these compressors are one of the key components that determine the basic functions of the refrigeration cycle, they have a decisive impact on performance and quality. Therefore, the quality of the compressor has been improved for many years. The phenomenon of two or three years seems to have reached the limit of the improvement of the parts of the compressor and is being improved by the systemic approach, but it is a very difficult study and a groundbreaking measure to improve the detection power against the failure of the assembled compressor itself. We are staying at a general level where we can't afford this, so this area of research is expected to be more active in the future.

지금까지는 조립 완료된 압축기가 이송라인을 통해 이송되는 과정에서 동작될 때 발생된 전류치를 전류센서에 의해 센싱하여 이 센싱값에 따라 상기 압축기가 양품인지 불량품인지를 알아내는 방법이 보편적으로 사용되어 왔으나 이는 압축기가 정상적이지 못할 경우 저압축, 역토출, 전자음, 이상소음, 저입력 등 종합적인 요인의 전류치만을 필요로 하므로 재질의 불균형이나 부품의 가공오차 및 조립오차(부품치수의 잘못된 조합에 의한 허용틈새의 과대 및 과소, 부품의 편심 및 편향)등에 의해 부품의 비정상적인 마멸의 경우는 상기 전류센서로서는 이를 알아내지 못함에 따라 실제로 부품의 미세한 가공오차 및 조립오차 등에 의해 불량상태인 압축기라 할 지라도 최초에는 이상이 없는 것으로 나타나게 되고 이러한 압축기를 기기에 장착시켜 사용하다 보면 상기 부품의 가공오차 및 조립오차 등에 의한 마모율이 점점 높아지면서 결국 압축기는 제수명을 다하지 못한 상태에서 사용불가능하게 됨은 물론 이러한 압축기를 기기의 냉동싸이클에 사용하다 보면 상기 기기에 대한 소비자의 신뢰성도 크게 떨어지게 되었다.Until now, a method of sensing whether the compressor is good or bad according to the sensing value by sensing the current value generated when the assembled compressor is operated in the process of transferring through the transfer line has been used. If the compressor is not normal, it requires only the current values of comprehensive factors such as low compression, reverse discharge, electronic noise, abnormal noise, low input, etc., so that there is an imbalance in the material, machining errors and assembly errors (permissible gap due to incorrect combination of component dimensions). Abnormal wear of the parts due to excessive and undersized, eccentricity and deflection of the parts), the current sensor does not detect this. It appears that there is nothing wrong with this compressor. As the wear rate increases due to machining and assembly errors of the parts, the compressor becomes unusable after failing to reach the end of its service life. Also fell significantly.

한편 본 출원인은 상기한 문제점을 감안하여 조립이 완료된 압축기가 이송라인을 통해 이송되는 과정에서 동작될 때 부품의 가공오차 및 조립오차 등에 의해 상기 부품이 마모되어 발생되는 음향방출신호를 센싱하여 이 센싱값에 따라 상기 압축기가 양품인지 불량품인지를 정확히 알아내도록 한 압축기의 이상상태 감지시스템을 제안하고 있는바, 이러한 시스템을 이용하여 압축기의 이상상태를 알아내기 까지는 하나의 방법이 요구된다.On the other hand, the present applicant senses the acoustic emission signal generated by the wear of the parts due to the machining error and the assembly error of the parts when the assembly is operated in the process of transporting the completed compressor in the transfer line in view of the above problems An abnormal state detection system of a compressor is proposed to find out whether the compressor is good or defective according to a value, and a method is required to detect an abnormal state of the compressor using such a system.

본 발명은 압축기의 동작시 부품의 가공오차 및 조립오차 등에 의해 발생되는 음향방출신호를 센싱하여 이 센싱값에 의해 상기 압축기의 이상상태를 정확히 알아내도록 함에 따라 신뢰성이 향상되도록 함과 함께 이상이 있는 압축기를 기기에 장착시켜 사용하는 일이 미연에 방지되도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention senses an acoustic emission signal generated by a machining error and an assembly error of a component during operation of a compressor to accurately detect an abnormal state of the compressor by the sensing value, thereby improving reliability and having an abnormality. The purpose is to prevent the use of compressors in equipment.

상기 목적을 달성하기 위한 발명 형태에 따르면 동작상태로 이송되는 압축기가 특정구간 내에 들어올 경우 이를 인식하는 단계와, 압축기가 특정구간 내에 들어온 상태를 인식하였을 경우 상기 압축기의 동작에 따라 발생되는 음향방출신호를 센싱하는 단계와, 상기 음향방출신호의 센싱값과 기 입력된 기준값을 비교하는 단계와, 상기 센싱값이 기준값 범위내에 들어있지 않을 경우 이를 사용자에게 알려주는 단계가 순차적으로 이루어진 압축기의 이상상태 감지방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a step of recognizing a compressor transported in an operating state within a specific section, and a sound emission signal generated according to the operation of the compressor when the compressor recognizes a state within a specific section. Sensing an abnormal state, comparing a sensing value of the acoustic emission signal with a pre-input reference value, and informing the user when the sensing value is not within a reference value range, sequentially detecting an abnormal state of the compressor A method is provided.

도 1은 압축기의 구조를 참고적으로 나타낸 요부 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing main parts of a compressor for reference.

도 2는 압축기의 구조를 참고적으로 나타낸 요부 횡단면도2 is a main cross-sectional view showing the structure of the compressor for reference.

도 3은 본 발명에 의해 압축기의 이상상태를 감지하는 과정을 나타낸 플로우챠트3 is a flowchart illustrating a process of detecting an abnormal state of a compressor according to the present invention.

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 3을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying FIG. 3.

첨부된 도 3은 본 발명에 의해 압축기의 이상상태를 감지하는 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 본 발명 압축기의 이상상태 감지방법은 동작상태로 이송라인을 통해 이송되는 압축기가 특정구간 내에 들어올 경우 이를 인식하는 단계와, 압축기가 특정구간 내에 들어온 상태에서 상기 압축기의 동작에 따라 발생되는 음향방출신호를 센싱하는 단계와, 상기 음향방출신호의 센싱값과 기 입력된 기준값을 비교하는 단계와, 상기 센싱값이 기준값 범위내에 들어있지 않을 경우 이를 사용자에게 알려주는 단계가 순차적으로 이루어진다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of detecting an abnormal state of the compressor according to the present invention, and the abnormal state detecting method of the present invention recognizes when the compressor, which is conveyed through the transfer line, enters into an operation state within a specific section. And sensing an acoustic emission signal generated according to the operation of the compressor while the compressor is in a specific section, comparing the sensing value of the acoustic emission signal with a reference value previously input, and the sensing value. If the value is not within the reference range, the step of notifying the user is sequentially performed.

상기 단계에서 압축기의 동작시 발생되는 음향방출신호는 음향방출신호 감지센서를 이용하고, 상기 음향방출신호 감지센서에 의해 감지된 센싱값이 기준값 범위내에 들어있지 않을 경우 이를 사용자에게 알려주기 위해서는 부저 및 경보등을 이용한다.The sound emission signal generated during the operation of the compressor in the step using the sound emission signal sensor, and if the sensing value detected by the sound emission signal sensor is not within the reference value range to inform the user of the buzzer and Use an alarm light.

따라서 조립 완료된 압축기가 동작되면서 이송라인등 통해 이송될 때 상기 압축기가 특정구간 내로 들어올 경우 이를 압축기 감지센서가 센싱하여 이 센싱신호를 콘트롤러로 보내주면 음향방출신호 감지센서는 상기 콘트롤러의 제어에 의해 압축기의 동작시 발생되는 음향방출신호를 감지한다.Therefore, when the compressor is moved into a specific section while the assembled compressor is operated, the compressor detection sensor senses this and sends this sensing signal to the controller, and the acoustic emission signal detection sensor is controlled by the controller. Detect the sound emission signal generated during the operation of.

이와같이 하여 감지된 센싱값은 다시 콘트롤러 내부의 비교기로 들어가 상기 센싱값과 기 입력된 기준값을 비교하는데, 이때 센싱값이 기준값 범위내에 들지 못하였을 경우(센싱값이 기준값 이상이거나 이하일 경우)에는 상기 콘트롤러는 곧바로 부저 및 경보등을 제어하여 상기 부저에 의해 이를 작업자에게 청각적으로 알려줌과 동시에 상기 경보등에 의해 이를 작업자에게 시각적으로 알려주고, 상기 부저가 울리거나 경보등이 점등되면 작업자는 압축기가 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 압축기를 불량으로 처리하면 된다.In this way, the sensed value is entered into a comparator inside the controller to compare the sensed value with a reference value previously input. When the sensed value is not within the reference value range (if the sensing value is above or below the reference value), the controller Immediately controls the buzzer and alarm lights to inform the worker audibly by the buzzer and at the same time visually notifies the worker by the alarm light, and when the buzzer sounds or the alarm light turns on, the worker determines that the compressor is abnormal. The compressor may be treated as defective.

다시말해서, 압축기를 구성하는 부품이 가공오차가 발생하였거나 조립오차가 발생하였을 경우 상기 압축기는 동작시 회전부품과 고정부품 사이에 마찰이 일어나게 되므로 압축기의 동작에 따라 발생되는 음향방출신호는 더욱 커지게 된다.In other words, when a component constituting the compressor has a machining error or an assembly error, the compressor generates friction between the rotating part and the fixed part during operation, so that the acoustic emission signal generated by the operation of the compressor becomes larger. do.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 부품의 가공오차 및 조립오차가 크면 클수록 모터(102)의 구동에 따라 압축실(108) 내에서 편심축(109)이 편심회전함을 감안할 때 상기 편심축에 끼워진 롤링피스톤(110)과 실린더(105), 롤링피스톤(110)과 베인(111)간의 접촉이 더욱 심화되므로 음향방출신호가 더욱 커짐은 이해 가능한데, 이때 각 부품은 외력 및 내부의 힘에 의해 변형이 일어나거나 파괴가 일어나게 되므로 내부에 축적되어 있던 변형에너지(Strain Energy)는 파면 형성에너지, 열에너지, 격자 변형에너지, 탄성파와 같은 여러형태의 에너지로 변환되고 이중 탄성파인 음향방출신호를 음향방출신호 감지센서가 외부에서 감지하여 이 감지값에 따라 동작되는 압축기의 이상상태를 알아내는 것이다.In more detail, the larger the machining and assembly errors of the components, the larger the eccentric shaft 109 in the compression chamber 108 in accordance with the driving of the motor 102 in consideration of the eccentric rotation of the rolling fitted to the eccentric shaft As the contact between the piston 110 and the cylinder 105, the rolling piston 110 and the vanes 111 is further deepened, it is understood that the acoustic emission signal becomes larger. In this case, each part is deformed by an external force and an internal force. The strain energy accumulated inside is converted into various types of energy such as wave formation energy, heat energy, lattice strain energy, and elastic wave, and the acoustic emission signal, which is double acoustic wave, is converted into the acoustic emission signal sensor. This is to detect the abnormal state of the compressor that operates according to the detected value by sensing externally.

이상에서 설명된 바와같이 본 발명은 압축기의 동작시 부품의 가공오차 및 조립오차에 의해 발생되는 음향방출신호를 감지하여 이 감지된 센싱값에 따라 상기 압축기의 이상상태를 정확하게 알아내므로 신뢰성이 확보됨과 함께 이상이 있는 압축기를 냉장고나 에어컨디셔너 등에 사용됨을 미연에 방지할 수 있게된다.As described above, the present invention detects an acoustic emission signal generated by a machining error and an assembly error of a component during operation of the compressor, and accurately detects an abnormal state of the compressor according to the detected sensing value, thereby ensuring reliability. In addition, it is possible to prevent the abnormal compressor from being used in a refrigerator or an air conditioner.

Claims (1)

동작상태로 이송되는 압축기가 특정구간 내에 들어올 경우 이를 인식하는 단계와,Recognizing when the compressor is transferred to the operating state within a specific section, and 압축기가 특정구간 내에 들어온 상태를 인식하였을 경우 상기 압축기의 동작에 따라 발생되는 음향방출신호를 센싱하는 단계와,Sensing a sound emission signal generated according to the operation of the compressor when the compressor recognizes a state of entering a specific section; 상기 음향방출신호의 센싱값과 기 입력된 기준값을 비교하는 단계와,Comparing the sensing value of the acoustic emission signal with a pre-input reference value; 상기 센싱값이 기준값 범위내에 들어있지 않을 경우 이를 사용자에게 알려주는 단계가 순차적으로 이루어짐을 특징으로 하는 압축기의 이상상태 감지방법.If the sensing value is not within the reference value range of the abnormal state of the compressor characterized in that the step of notifying the user is made in sequence.

Images