KR20230070031A - 오일 윤활 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법, 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템 및 그러한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 뒤따르는 단계들을 포함하는, 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법에 관한 것이다: 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 레벨이 그에 의해 감지되는 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)를 판독하는 단계, 판독된 오일 레벨을 검증하기 위한 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 충족을 체크하는 단계; 및 판독된 오일 레벨이 사전 결정된 오일 레벨에 도달하는지 또는 미달하는지에 따른 적어도 하나의 전달 기준(10a, 10b) 및 상기 적어도 하나의 검증 기준을 충족하는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하는 단계.

Description

오일 윤활 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법, 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템 및 그러한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템

본 발명은, 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법, 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템 및 그러한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템에 관한 것이다.

예를 들어 현재에는, 충분하지 않은 오일 레벨로 인한 결과적인 손상 및/또는 작동 중단을 방지하기 위해, 철도 차량용 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨이 정기적으로 수동으로 점검된다. 이는, 그에 따른 유지보수 비용을 수반하고, 특히 유지보수 간격을 벗어나 예상치 못한 오일 손실이 발생한 경우 그로 인한 과열로 인해 압축기가 손상될 수 있다. 그러나 기본적으로 오일 레벨의 수동 점검은, 경우에 따라서 판독이 올바르게 수행되지 않거나 실수로 전혀 수행되지 않을 수 있기 때문에, 오류가 발생하기 쉽다. 판독 오류는 또한, 압축기의 예열, 작동 종료, 대기 시간 엄수 및 판독의 실행과 같은, 오일 레벨을 판독하기 위한 특정 프로세스가 준수되지 않음으로써, 촉진될 수도 있다. 판독을 위해 제공되는 오일 레벨 표시기는, 일반적으로 특정한 표시 높이가 있는 오일 탱크의 검사 유리창 또는 검사 튜브이다. 이를 통해서도 개인의 시야각이나 접근성에 따라 가능한, 판독 오류가 발생할 수 있다.

전술한 설명을 고려하여, 본 발명의 과제는, 저렴하고 신뢰할 수 있는 자동화된 오일 레벨 모니터링을 가능하게 하기 위해, 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법, 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템 및 그러한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제는, 독립 청구항에 따른 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법, 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템 및 그러한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은, 종속 청구항에 포함된다.

본 발명에 따르면, 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법은, 뒤따르는 단계들을 포함한다:

- 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 레벨이 그에 의해 감지되는 적어도 하나의 오일 레벨 센서를 판독하는 단계,

- 판독된 오일 레벨을 검증하기 위한 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 충족을 체크하는 단계, 및

- 판독된 오일 레벨이 사전 결정된 오일 레벨에 도달하는지 또는 미달하는지에 따른 적어도 하나의 전달 기준 및 상기 적어도 하나의 검증 기준을 충족하는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하는 단계.

압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 레벨은, 압축기 자체의 오일 레벨이거나, 압축기의 오일 레벨에 대응하는 오일 레벨일 수 있다. 예를 들어, 압축기 작동 및/또는 구조적 경계 조건과 무관한 감지를 가능하게 하기 위해, 압축기로부터 오일의 일부가, 오일 레벨 모니터링을 위해 배출될 수 있다.

오일 레벨은, 아날로그 및 디지털 방식으로 감지될 수 있다. 아날로그 오일 레벨 감지란, 정량적 감지, 즉 예를 들어 특정한 충전 높이 또는 충전 체적의 검출로 이해된다. 이와 달리 디지털 감지에 따르면, 최소 오일 레벨의 준수와 같은 정성적 오일 레벨 특성이 충족되는지 여부만이 결정될 수도 있다.

적어도 하나의 검증 기준의 체크는, 판독된 오일 레벨을 검증하는 데 이용된다. 이 경우, 검증 기준은, 판독된 오일 레벨 자체를 평가하는 데 이용되는 것이 아니라, 이에 따라 미리 정해진 전달 기준이 충족되는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하기 위해 판독된 오일 레벨의 적합성을 평가하는 데 이용된다. 전달 기준은, 따라서 전달할 오일 레벨 신호의 정보 내용에 대응하는 한편, 검증 기준은, 정보의 적용 가능성 또는 적어도 그것의 충분한 확률을 검증한다.

본 방법에 따르면, 오일 레벨 신호의 전달은, 상기 신호가 사전 결정된 오일 레벨에 도달하는지 또는 미달하는지에 따른 전달 기준 및 적어도 하나의 검증 기준이 모두 충족된다는 사실과 관련된다. 오일 레벨 신호는, 오일 레벨 센서의 판독된 신호, 즉 센서 신호와 먼저 구별되어야 한다. 예를 들어 센서 신호는, 전달 시 오일 레벨 신호로서 직접 처리될 수 있기 때문에, 오일 레벨 신호가 센서 신호 이외의 정보를 포함할 필요가 없는 경우, 오일 레벨 신호는, 센서 신호에 해당한다. 그러나 대부분의 경우에, 센서 정보 자체가 아니라, 여기에서 파생된 정보가 오일 레벨 신호로서 전달되면 바람직할 수 있다. 그러한 경우에, 오일 레벨 신호의 내용은, 센서 신호의 내용과 다르다. 따라서 센서 신호는, 오일 레벨 신호로 변환될 수 있다.

방법은 특히, 철도 차량용 오일 윤활식 압축기를 위해 바람직하게 이용될 수 있다.

방법의 실시예에서, 전달 기준은, 낮은 오일 레벨 및/또는 임계 오일 레벨에 해당한다.

낮은 오일 레벨의 경우, 예를 들어 과열로 인한 압축기 손상 가능성 없이, 일정 작동 지속 시간 동안에도 압축기는 계속 작동될 수 있다. 해당 오일 레벨 신호를 전달함으로써, 그에 따라 여전히 허용 가능한 작동 지속 시간 내에 오일의 재충전이 계획될 수 있다. 임계 오일 레벨의 경우, 압축기의 추가 작동 시 결과적인 손상이 더 이상 배제될 수 없으므로, 압축기 작동의 중단이 권장된다. 바람직하게는, 낮은 오일 레벨과 임계 오일 레벨 사이만이 구별될 뿐만 아니라, 특히 그에 따라 상이한 오일 레벨 신호도 전달된다.

특히, 검증 기준은, 전달 기준에 해당하는 오일 레벨이 예정된 시간 범위 동안 판독되는 적어도 하나의 시간 기준, 전달 기준을 충족하는 개별 판독 과정들의 예정된 개수가 존재하는 빈도 기준, 및/또는 예정된 작동 상태가 결정되는 작동 상태 기준에 해당한다.

전술한 바와 같이, 적어도 하나의 검증 기준은, 전달 기준의 충족 시 전달을 위한 오일 레벨 신호의 적합성을 체크하는 데 이용된다. 예를 들어, 전달 기준에 해당하는 오일 레벨은, 짧은 시간 동안만 나타날 수 있으며, 실제 오일 레벨이 아니라 오일 탱크의 진동 또는 오일 레벨과 관련되지 않은 기타 경계 조건에 의한 것일 수 있다. 오일 게이지의 일시적 변동으로 인해 실제 오일 레벨에 대해 잘못된 결론이 도출될 확률을 줄이기 위해, 예를 들어 시간 기준이, 검증 기준으로써 이용될 수 있다. 시간 기준을 충족하기 위해, 전달 기준에 해당하는 오일 레벨이 예정된 시간 범위 동안 연속해서 판독되는지 또는 적어도 예정된 빈도로 판독되는지 여부가 체크된다.

대안적으로 또는 부가적으로, 전달 기준을 충족하는 개별 판독 과정들의 예정된 개수가 존재하는 빈도 기준도 검증 기준으로서 고려될 수 있다. 판독 과정은, 예정된 시간 범위 동안 적어도 하나의 오일 레벨 센서의 판독에 해당한다. 개별 판독 과정 동안 전달 기준에 해당하는 오일 레벨이 연속적으로 또는 적어도 예정된 빈도로 판독될 때, 전달 기준을 충족하는 판독 과정이 제공된다. 즉, 빈도 기준은, 충족된 시간 기준의 예정된 개수에 해당한다. 빈도 기준을 충족하기 위해, 전달 기준을 충족하는 판독 과정들의 예정된 개수, 예를 들어 5개의 판독 과정이 직접 연속해야 하거나 예정된 시간 범위 내에 존재해야 하는 것이 제공될 수 있다.

또한, 대안적으로 또는 부가적으로, 예정된 작동 상태가 결정되는 작동 상태 기준도 검증 기준으로서 규정될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 오일 레벨 센서가 판독되는 동안, 압축기가 예정된 작동 상태에 있는지 여부가 체크된다. 예를 들어 작동 상태 기준은, 압축기가 작동 중이거나 정지 상태인 경우에만 충족되는 것으로 간주된다. 압축기의 작동을 작동 상태 기준으로 가정하면, 압축기 작동의 특정한 출력단도 추가로 가정될 수 있다. 압축기의 작동 시 시동 단계 또는 압축기의 정지 시 정지 단계를 고려해야 하기 때문에, 작동 상태 기준의 규정 시 작동 상태 자체뿐만 아니라 안정적인 작동 상태 도달을 위한 해당 시간 구성 요소, 예를 들어 "압축기가 ...초 동안 실행됨" 또는 "압축기가 ...초 동안 중지됨"을 고려하는 것이 바람직할 수 있다.

다양한 검증 기준의 조합에 의해, 오일 레벨의 신뢰할 수 있는 측정 확률을 높일 수 있다.

방법의 개선예에서, 예정된 작동 상태를 결정하기 위해 압력 센서가 판독된다.

예정된 작동 상태는 규정된 압력 창에 해당할 수 있으며, 그 존재는 압력 센서에 의해 결정된다. "압력 창"이라는 용어는, 예정된 시간 후에 압축기의 감압 또는 압력 감소 상태에 해당하는 압력 범위를 의미한다. 압력 센서를 조회함으로써 예를 들어, 압축기가 예열되어 있지만 스위치 오프된 상태에서 적어도 하나의 오일 레벨 센서에 의해 오일 레벨이 감지되는 것이 보장될 수 있고, 이 경우 작동은, 규정된 지속 시간보다 오래되지 않았다.

실시예에 따르면, 적어도 하나의 오일 레벨 센서를 판독하는 단계는, 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 체크 이전에 실행된다.

따라서 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 체크는, 오일 레벨 센서의 판독이 전달 기준의 충족을 나타내는 경우에만 수행된다. 따라서 데이터 검색 및 처리는 최소로 감소할 수 있다.

그러나 대안적으로, 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 체크 또한, 오일 레벨 센서의 판독에 선행될 수 있다. 예를 들어 작동 상태 기준이 검증 기준으로 이용되는 경우, 오일 레벨 신호는, 예정된 작동 상태에 도달한 후에만 전달될 수 있다. 따라서 적어도 여기에 설명된 방법과 관련해서 오일 레벨의 이전 판독은, 방법의 각 실시예에서 이용 가능한 결과로 이어지지는 않는다.

다수의 검증 기준을 체크할 때 예를 들어 먼저 작동 상태 기준이 체크될 수 있고, 해당 작동 상태 기준이 제시되면 오일 레벨 센서의 판독이 이루어지며, 시간 기준과 같은 추가 검증 기준의 체크는 전달 기준의 충족과 관련될 수 있다. 검증 기준 및/또는 방법 단계의 순서의 선택 또한, 작동 상태에 따라 이루어질 수 있다. 이로써 압축기의 작동 중에 및 압축기가 스위치 오프된 경우에도 다양한 검증 기준 및/또는 방법 단계의 순서뿐만 아니라 전달 기준도 규정될 수 있어서, 각 작동 상태에서 이에 대해 조정된 그에 따라 완전한 오일 레벨 모니터링이 수행될 수 있다.

실시예에서, 2개의 오일 레벨 센서가 판독된다.

적어도 2개의 오일 레벨 센서를 판독하는 것은, 예를 들어, 다수의 오일 레벨이 하나의 전달 기준 또는 상이한 전달 기준들을 규정하는 경우에 바람직할 수 있고, 상기 다수의 오일 레벨은 하나의 오일 레벨 센서에 의해 감지될 수 없거나, 감지가 중복 매핑되어야 한다. 예를 들어 낮은 오일 레벨 및 임계 오일 레벨이 적용할 검증 기준을 상응하게 추가로 충족 시 하나의 또는 각각의 오일 레벨 신호의 전달을 필요로 하는 경우, 각각의 오일 레벨마다 오일 레벨 센서가 이용될 수 있다. 추가 오일 레벨 감지가 오일 레벨 센서에 의해 처리될 수 없는 경우, 추가 오일 레벨 센서의 사용 외에도, 독립적인 감지를 통해 측정 감도, 반응 시간, 측정 원리 등과 같은 상이한 감지 파라미터도 필요에 따라 조정될 수 있다.

특히 오일 레벨 센서로서 플로터가 이용된다.

플로터 또는 플로터에 의해 작동 가능한, 예를 들어 플로터 스위치와 같이 플로터와 상호 작용하는 기능 유닛은, 오일 레벨 모니터링의 저렴한 실행을 제공한다. 오일 레벨 모니터링을 위한 적어도 하나의 검증 기준을 포함함으로써 일반적으로 플로터의 상당히 불확실한 이용의 신뢰성이 개선된다.

개선예에서, 전달 기준에 따라 오일 레벨 신호는, 메시지로서 모니터링 유닛, 특히 기관사실 및/또는 제어 장치 및/또는 유지보수 장치에 전달되고, 및/또는 특히 임계 오일 레벨의 경우, 압축기의 제어 장치를 위한 제어 파라미터로서 전달된다.

오일 레벨 신호는, 메시지와 관련해서 모니터링 유닛을 통해, 시각, 청각 및/또는 촉각 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, "오일 레벨 낮음" 또는 "오일 레벨 임계적"과 같은 명시적인 텍스트 메시지가, 기관사실의 디스플레이를 통해 조작자에게 표시되고 및/또는 해당 경고등이 활성화된다. 특히 임계 오일 레벨과 같은 임계 상황에서, 대안적으로 또는 부가적으로 음향 신호가 출력될 수 있어서, 시야 방향과 무관하게 인지 확률을 높일 수 있다. 모니터링 유닛은 또한, 유지보수 시스템의 일부일 수도 있으므로, 전달된 오일 레벨 신호에 따라 유지보수 간격이 조정되고 및/또는 "오일 재충전"과 같은 해당 유지보수 지침이 다음 유지보수를 위한 유지보수 프로토콜에 저장된다.

그러나 오일 레벨 신호의 전달 기준에 따라, 압축기의 제어 장치를 위한 제어 파라미터도, 압축기의 과열로 인한 또는 오일 부족의 기타 결과로 인한 작동 장애 또는 결과적인 손상의 확률이 감소하는 방식으로 조정될 수도 있다. 예를 들어, 남은 오일이 일시적인 비상 작동을 가능하게 하는 것을 보장하기 위해, 최대 압축기 출력이 억제될 수 있다. 오일 레벨이 임계적인 경우, 압축기 작동을 완전히 중단하는 것이 제공될 수도 있다.

실시예에 따르면, 방법은, 오일 윤활식 압축기의 정지 동안 수행된다.

이를 통해, 오일 레벨의 신뢰적인 감지에 필요한 안정적인, 특히 일정한 조건을 찾을 수 있다. 전술한 바와 같이 해당 오일 레벨 신호의 전달 시 압축기 작동의 중단이 제공되어야 하는 경우, 압축기의 시동이 중지될 수 있다. 따라서 압축기는, 작동이 진행되는 동안 스위치 오프되지 않는다. 즉, 압축기는, 오일 레벨 신호가 전달되지 않는 경우에만 시동된다. 이는 특히 임계 오일 레벨의 경우 전달 기준으로서 제공된다.

또한, 예를 들어 낮은 오일 레벨 또는 임계 오일 레벨과 같은 전달 기준을 경계 기준에 맞게 조정할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 오일 레벨 모니터링이 예를 들어 내비게이션 시스템에 의해 비교적 긴 주행 경로를 기준으로 하거나 다음 유지보수 간격까지 비교적 더 긴 기간이 저장된 경우, 비교적 더 짧은 경로 또는 더 짧은 기간의 경우보다 높은 오일 레벨이 전달 기준을 형성할 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은, 상기 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템으로서,

- 압축기 오일 레벨을 나타내는 압축기의 오일 탱크 내 오일의 오일 레벨을 감지하기 위한 적어도 하나의 오일 레벨 센서, 및

- 적어도 하나의 오일 레벨 센서의 센서 신호를 판독하기 위한 평가 유닛으로서, 적어도 하나의 전달 기준 및 적어도 하나의 검증 기준이 그 내부에 저장되는 것인, 평가 유닛

을 포함하고,

상기 평가 유닛은, 판독된 오일 레벨에 따른 적어도 하나의 전달 기준 및 적어도 하나의 검증 기준이 충족되는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하도록 구성되는 것인, 오일 레벨 모니터링 시스템에 관련된다.

검증 기준의 충족의 체크는, 평가 유닛 자체에 의해, 예를 들어 전술한 시간 기준 및/또는 빈도 기준과 관련해서 판독된 오일 레벨의 평가를 통해 및 저장된 검증 기준과 평가 결과의 해당 비교를 통해 이루어진다. 그러나 그러한 평가 결과 또는 작동 상태 기준과 관련한 작동 상태도 저장된 값 및/또는 상태와 비교하기 위해 평가 유닛에도 전송될 수 있다.

개선예에서, 오일 레벨 모니터링 시스템은, 압력 센서, 특히 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크에 배치될 수 있는 압력 센서를 구비하고, 상기 압력 센서에 의해 압축기의 작동 상태를 나타내는 압력이 감지될 수 있으며, 평가 유닛은 검증 기준으로서 적어도 감지된 압력을 고려한다.

압축기의 작동 상태를 나타내는 압력의 감지 및 검증 기준으로서 상기 압력의 고려는 방법에 대해 설명된 절차와 밀접한 관련이 있다. 압력 센서는, 이를 위해 바람직하게, 거리에 따른 간섭을 최소화할 수 있도록, 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크에 배치된다. 오일 탱크 내부의 오일 레벨은, 압축기 내부의 오일 레벨에 대응한다. 이는 예를 들어, 오일 탱크가 압축기의 오일 탱크인 경우 또는 오일 탱크의 오일 레벨이 압축기의 오일 레벨에 대한 진술에 이용될 수 있는 방식으로 오일 탱크의 오일 레벨이 압축기와 관련되어 있는 경우에 충족된다. 따라서 오일 탱크와 관련하여 "압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크"라는 표현이 사용된다.

특히, 적어도 하나의 오일 레벨 센서는, 플로터이다.

오일 레벨 센서로서 플로터의 장점은, 전술한 방법에 대해 설명된 바와 유사하다.

실시예에 따르면, 평가 유닛은, 적어도 2개의 전달 기준을 구별하여 전달 기준에 따라 상이한 오일 레벨 신호를 전달하도록 구성된다.

예를 들어, 낮은 오일 레벨에 대응하는 오일 레벨의 제1 한계값에 도달 또는 미달은, 제1 전달 기준으로서 결정된다. 임계 오일 레벨에 대응하는 오일 레벨의 제2 한계값에 도달 또는 미달은, 제2 전달 기준으로서 결정된다. 제2 한계값은 제1 한계값보다 낮다. 제1 한계값에 도달 또는 미달 시 및 제1 전달 기준에 할당된 적어도 하나의 검증 기준의 충족 시, 평가 유닛은, 예를 들어 오일 레벨 신호 "오일 레벨 낮음"을 해당 메시지로서 적용예인 철도 차량의 기관사실 및 유지보수 장치에 전달한다. 제2 한계값에 각각 할당된 검증 기준을 충족하는 동시에 판독된 오일 레벨이 제2 한계값에 도달하거나 미달되는 경우, 평가 유닛은, 예를 들어 오일 레벨 신호 "오일 레벨 임계"를 해당 메시지로서 철도 차량의 기관사실에 및/또는 유지보수 장치에 전달한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 평가 유닛은, 압축기의 제어 장치에 제어 파라미터로서도 오일 레벨 신호를 전달할 수 있어서, 예방 조치로서 압축기의 출력이 억제되거나 압축기의 작동이 완전히 중단될 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은, 전술한 오일 레벨 모니터링 시스템을 구비하는 압축기 시스템으로서, 상기 압축기 시스템은, 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크를 구비하고, 적어도 하나의 오일 레벨 센서는, 오일 탱크 내에, 특히 중간에, 배치되는 것인, 압축기 시스템에 관련된다.

오일 레벨 센서의 위치 설정은, 실제 오일 레벨과 달리 오일 탱크 내의 오일 게이지의 일시적인 변동의 감지의 확률에 영향을 미친다. 플로터가, 오일 레벨 센서로서, 예를 들어 오일 탱크의 가장자리에 배치된 경우, 오일 탱크의 가장자리에서 유체 이동과 관련해서 오일 게이지의 변동은 더 큰 진폭을 유발하여 일시적인 게이지 이동과 실제 오일 레벨을 사이의 구분과 관련해서 불확실성이 더 커진다. 따라서 가능한 한 중앙에 배치, 즉 게이지 이동 또는 게이지 변동 진폭이 비교적 작은 영역에 배치에 의해 가능한 구분 불확실성이 감소할 수 있다. 결과적으로 이러한 방식으로, 적어도 하나의 검증 기준을 더 낮은 요구로 줄이는 것도 가능하다. 대안적으로 또는 부가적으로, 오일 탱크 감지에 미치는 의도치 않은 영향을 최소화하기 위해, 오일 탱크는, 변동과 가능한 한 분리된 탱크로서 설계될 수도 있다. 압축기를 위한 이러한 변동 분리를 수행하기 위해, 여기에서 특히, 별도의 오일 탱크를 통해 오일 레벨 감지를 수행하는 것이, 제공될 수 있다. 오일 레벨이 압축기 오일 레벨에 대응하는 별도의 오일 탱크는, 더 작은 유닛으로서 더 적은 노력을 들여 변동 분리될 수 있다.

개선예에서, 압축기 시스템은, 평가 유닛에 의해 오일 레벨 신호가 전달되는 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 오일 레벨 신호에 따라 압축기의 작동을 제어한다.

방법 및 오일 레벨 모니터링 시스템과 관련하여 전술한 바와 같이, 이로써, 예를 들어 오일 레벨이 낮은 경우 오일 소비를 줄이기 위해, 또는 그러한 오일 레벨에서, 특히 오일 레벨이 임계적인 경우 손상을 일으킬 수 있는 작동을 완전히 저지하기 위해, 오일 레벨 신호에 따라 압축기가 제어될 수 있다. 따라서 제어 장치는, 예를 들어, 압축기를 오일 소비가 더 적은 작동 모드로 전환하거나, 압축기 작동을 중지할 수 있다.

본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 기초해서 아래에서 보다 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 오일 레벨 모니터링 시스템을 도시한 개략도.
도 2는 방법의 제1 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 방법의 제2 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 방법의 제3 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법을 도시한 흐름도.

도 1은, 도 2 내지 도 4에 도시된 방법의 실시예에도 적용할 수 있는, 철도 차량용 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨 모니터링에 기초해서 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템(1)을 도시한다. 오일 레벨 모니터링 시스템(1)은, 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크(20) 내에 배치되는 오일 레벨 센서(21)를 구비한다. 오일 레벨 센서(20)는, 여기서 플로터로서 설계된다. 또한, 오일 레벨 모니터링 시스템(1)은, 신호 라인(40)을 통해 오일 레벨 센서(21)에 신호 기술적으로 연결되는, 평가 유닛(30)을 구비한다. 신호 기술적인 연결은, 무선 전송 방식을 통해서도 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서 감지된 압력을 통해 압축기의 작동 상태를 유도할 수 있도록 하기 위해, 오일 레벨 센서(21)의 센서 신호뿐만 아니라, 오일 탱크(20)에 배치되는 압력 센서(22)의 센서 신호도, 평가 유닛(30)에 전달된다. 여기서도 신호 기술적인 연결은, 예시적으로 부가적 신호 라인(40)을 통해 이루어진다.

또한, 도 1에 낮은 오일 레벨(10a)이 점선에 의해 도시되어 있다. 일점 쇄선(10b)은 임계 상태(10b)를 나타낸다. 오일 레벨 센서(21)의 도시된 도면에 따르면, 오일 탱크(20) 내의 오일(10)은, 낮은 오일 레벨(10a)을 갖는다. 낮은 오일 레벨(10a)에 도달 또는 미달로서 전달 기준의 결정에 따라, 상기 기준은 도시된 상태에서 충족된다. 이는 평가 유닛(30)에 의해 전달 기준을 위한 저장된 한계값과 오일 레벨 센서(21)의 센서 신호의 비교를 통해 체크되거나 전달 기준의 충족의 의미에서 이에 따라 양의 값이 오일 센서 자체에 의해 전송된다. 이를 위해 오일 레벨 센서는 자체 데이터 처리 장치를 가질 수 있다. 오일 레벨 센서(21)가 디지털로 설계되면, 즉 예를 들어 전달 기준의 충족 시에만 신호를 전송하면, 평가 유닛(30)에 센서 신호의 인가는 충분한 정보 내용을 포함할 수 있다.

그러나 판독된 오일 레벨에 의한 전달 기준의 충족은 그 자체로 실제 오일 레벨을 신뢰적으로 표시하기에 충분하지 않을 것이므로, 평가 유닛(30)은, 사전 결정된 검증 기준을 추가로 체크한다. 오일 레벨 모니터링 시스템(1)의 도시된 실시예에서, 예를 들어 압력 센서(22)의 센서 신호는, 압축기가 정지 상태인지 여부를 감지하기 위해 평가 유닛에 의해 이용된다. 오일 레벨 센서(21)의 센서 신호에 의해 전달 기준의 충족과 동시에 해당 검증 기준을 충족하는 압력 신호의 제공의 경우에만, 오일 레벨 신호가 평가 유닛(30)으로부터 추가 신호 라인(40)을 통해 기관사실(50)로 전달된다. 거기에서 예를 들어 해당 디스플레이 장치에 메시지 "오일 레벨 낮음"이 나타난다. 다른 도면 설명을 참조하여 명확해지는 바와 같이, 검증 기준은, 여기에서 압력 센서(21)에 의해 체크될 수 있는 작동 상태 기준에 제한되지 않고, 대안적으로 또는 부가적으로 예를 들어 시간 기준 또는 빈도 기준을 매핑할 수 있다.

도 2는 방법의 제1 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 이 경우, 먼저 오일 레벨 센서(21)가 판독된다. 판독된 오일 레벨에 의해 전달 기준 "오일 레벨 낮음"이 충족되는 경우, 즉 이러한 전달 기준에 해당하는 미리 결정된 한계값에 도달하거나 미달되는 경우, 규정된 검증 기준의 충족이 체크된다. 그렇지 않은 경우 오일 레벨 센서는 추가로 판독된다. 도시된 방법의 실시예에서, 낮은 오일 레벨의 판독 시, 먼저, 시간 기준이 충족되었는지 여부가 체크된다. 시간 기준은, 여기서 x초 동안, 즉 미리 결정된 지속 시간 또는 최소 지속 시간 동안, 낮은 오일 레벨, 즉 전달 기준을 충족하는 오일 레벨의 연속적인 측정이다. 시간 기준이 충족되면, 추가 검증 기준으로서 빈도 기준이 체크되거나 그렇지 않은 경우에 평가가 중단되고 다시 추가로 오일 레벨 센서가 판독된다. 여기에서 적용된 빈도 기준에 따라, 측정 성공의 미리 결정된 개수 k가 존재하는지 여부가 체크된다. 평가 유닛(30)은 이 경우, t < x^*ms의 지속 시간 동안 판독된 오일 레벨의 순간적인 변화를 오일 레벨 측정 오류로서 인식하고 이를 평가하지 않도록 프로그래밍된다. 전달 기준을 충족하는 오일 레벨, 즉 여기에서 낮은 오일 레벨이 예정된 시간 범위 내에, 예를 들어 5인, 미리 결정된 개수 k로 판독되면, 빈도 기준이 충족되는 것으로 간주된다. 그러나 빈도 기준은, 그것의 충족을 위해 특정 개수로 연속해서 또는 예정된 시간 범위 내에 시간 기준이 제공되어야 하는 방식으로 규정될 수도 있다. 빈도 기준이 충족되면, 오일 레벨 신호 "오일 레벨 낮음"이 전달된다. 이러한 오일 레벨 신호에 따라 예를 들어 기관사실(50)의 디스플레이상에 "오일 레벨 낮음"이라는 해당 메시지가 표시된다. 오일 레벨 신호는, 대안적으로 또는 부가적으로, 유지보수 장치로 전달될 수도 있고, 그런 다음 상기 유지보수 장치는 각각의 압축기에 대해 유지보수 작업으로서 오일의 재충전을 유지보수 프로토콜에 저장한다. 실시예에서 유지보수 장치는 또한, 오일 레벨 신호에 따라 유지보수 시간도 조정할 수 있으며, 예를 들어 앞당길 수 있다.

도 3은 방법의 제2 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 방법의 제2 실시예는, 2개의 전달 기준이 구별된다는 점에서 방법의 제1 실시예와 다르다. 낮은 오일 레벨에 대응하는 오일 레벨의 제1 한계값의 도달 또는 미달은, 제1 전달 기준으로서 결정된다. 임계 오일 레벨에 대응하는 오일 레벨의 제2 한계값의 도달 또는 미달은, 제2 전달 기준으로서 결정된다. 제2 한계값은 제1 한계값보다 낮다. 이에 대해 설명을 위해 도시된 흐름도에서, 2개의 디지털 오일 레벨 센서(21a, 21b)가 판독된다. 제1 오일 레벨 센서(21a)의 판독은, 제1 전달 기준, 즉 낮은 오일 레벨의 체크에 해당하고, 제2 오일 레벨 센서(21b)의 판독은, 제2 전달 기준, 즉 임계 오일 레벨의 체크에 해당한다. 대안으로서, 아날로그 오일 레벨 센서도 판독될 수 있고, 상기 센서에 의해 낮은 오일 레벨 및 임계 오일 레벨이 감지될 수 있다. 이로써 오일 레벨 센서(21a, 21b) 대신에 아날로그 오일 레벨 센서가 사용될 수 있다. 사용된 오일 레벨 센서의 개수에 관계없이 먼저, 판독된 오일 레벨에 따라 임계 오일 레벨이 존재하는지 여부, 즉 제2 한계값에 도달 또는 미달되는지 여부가 먼저 확인된다. 임계 오일 레벨이 감지되지 않으면, 도 3에 도시된 방법의 추가 과정은, 도 2에 따른 방법의 제1 실시예에 대응한다. 오일 레벨 센서(21b)의 판독된 오일 레벨에 따라 임계 오일 레벨이 감지되면, 낮은 오일 레벨에 대한 추가 방법과 유사하게 제2 전달 기준의 제시에 추가하여 마찬가지로 시간 기준 및 빈도 기준이 체크된다. 예시적인 방법의 제2 실시예에서, 전달 기준 "오일 레벨 임계적" 및 "오일 레벨 낮음"에 대한 시간 기준 및 빈도 기준은 각각의 한계값 및 그에 따라 사용될 오일 레벨을 제외하고 동일하다. 방법의 다른 변형예에서, 검증 기준은, 서로 무관하게 규정될 수도 있다. 임계 오일 레벨의 경우 관련된 시간 기준 및 빈도 기준이 충족되면, 오일 레벨 신호 "오일 레벨 임계적"이 전달된다. 상기 신호도 여기에서 예를 들어 디스플레이를 위해 기관사실(50)로 전달된다. 또한, 이러한 경우에 압축기의 추가 작동을 저지하거나 다른 작동 모드로 전환하기 위해, 오일 레벨 신호는 압축기의 제어 장치에도 전달될 수 있다.

도 4는 방법의 제3 실시예에 따른 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 도 4에 따른 방법의 제3 실시예는, 압력 센서(22)가 추가로 판독되는 점에서, 도 3에 따른 방법의 제2 실시예와 상이하다. 체크할 압력은, 추가 검증 기준으로서 작동 상태 기준에 해당한다. 예를 들어 설정 범위는, 압축기가 정지 상태일 때 존재하는 압력 범위로서 규정된다. 압력 센서(22)의 판독된 압력이 미리 결정된 설정 범위에 있을 경우에만, 방법의 제2 실시예에 따른 오일 레벨 모니터링이 계속된다. 다시 말해서, 작동 상태 기준의 충족은, 전달 기준의 추가 체크 및 각각의 시간 기준과 각각의 빈도 기준으로 인한 추가 체크를 위한 전제 조건이다. 압력이 미리 정해진 설정 범위를 벗어나면, 압력에 해당하는 작동 상태 기준이 충족될 때까지 센서값들이 추가로 판독된다.

본 발명은 설명된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 방법의 제3 실시예에서 작동 상태 기준이 예시적으로 압력 측정에 의해 체크되더라도, 압축기의 각각의 작동 상태는 압축기의 제어 장치를 통해서도 평가 유닛(30)에 전달되고 그에 따라 평가될 수 있다. 또한, 평가 유닛(30)은 압축기의 제어 장치의 부분일 수도 있다.

1: 오일 레벨 모니터링 시스템 10: 오일
10a: 낮은 오일 레벨 10b: 임계 오일 레벨
20: 오일 탱크 21, 21a, 21b: 오일 레벨 센서
22: 압력 센서 30: 평가 유닛
40: 신호 라인 50: 기관사실

Claims (15)

1. 오일 윤활식 압축기의 오일 레벨을 모니터링하기 위한 방법으로서,
   - 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 레벨이 그에 의해 감지되는 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)를 판독하는 단계,
   - 판독된 오일 레벨을 검증하기 위한 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 충족을 체크하는 단계, 및
   - 판독된 오일 레벨이 사전 결정된 오일 레벨에 도달하는지 또는 미달하는지에 따른 적어도 하나의 전달 기준(10a, 10b) 및 상기 적어도 하나의 검증 기준을 충족하는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하는 단계
   를 포함하는 것인, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전달 기준(10a, 10b)은, 낮은 오일 레벨(10a) 및/또는 임계 오일 레벨(10b)에 해당하는 것인, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 검증 기준은, 상기 전달 기준(10a, 10b)에 해당하는 오일 레벨이 예정된 시간 범위(x) 동안 판독되는 적어도 하나의 시간 기준, 상기 전달 기준(10a, 10b)을 충족하는 개별 판독 과정들의 예정된 개수(k)가 존재하는 빈도 기준, 및/또는 예정된 작동 상태가 결정되는 작동 상태 기준에 해당하는 것인, 방법.
4. 제3항에 있어서,
   예정된 작동 상태를 결정하기 위해 압력 센서(22)가 판독되는 것인, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)를 판독하는 단계는, 적어도 하나의 사전 결정된 검증 기준의 체크 이전에 실행되는 것인, 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   2개의 오일 레벨 센서(21a, 21b)가 판독되는 것인, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)로서 플로터가 이용되는 것인, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   전달 기준(10a, 10b)에 따라 오일 레벨 신호가 메시지로서 모니터링 유닛(50), 특히 기관사실 및/또는 제어 장치 및/또는 유지보수 장치에 전달되고, 및/또는 특히 제2항에 따른 임계 오일 레벨의 경우 압축기의 제어 장치를 위한 제어 파라미터로서 전달되는 것인, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방법은, 오일 윤활식 압축기의 정지 동안 수행되는 것인, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 오일 레벨 모니터링 시스템(1)으로서,
    - 압축기 오일 레벨을 나타내는 압축기의 오일 탱크(20) 내 오일(10)의 오일 레벨을 감지하기 위한 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b), 및
    - 상기 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)의 센서 신호를 판독하기 위한 평가 유닛(30)으로서, 적어도 하나의 전달 기준(10a, 10b) 및 적어도 하나의 검증 기준 그 내부에 저장되는 것인, 평가 유닛
    을 포함하고,
    상기 평가 유닛(30)은, 판독된 오일 레벨에 따른 적어도 하나의 전달 기준(10a, 10b) 및 적어도 하나의 검증 기준이 충족되는 경우, 오일 레벨 신호를 전달하도록 구성되는 것인, 오일 레벨 모니터링 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 오일 레벨 모니터링 시스템(1)은, 압력 센서(22), 특히 압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크(20)에 배치될 수 있는 압력 센서(22)를 구비하고, 상기 압력 센서에 의해 압축기의 작동 상태를 나타내는 압력이 감지될 수 있으며, 상기 평가 유닛(30)은, 검증 기준으로서 적어도 감지된 압력을 고려하는 것인, 오일 레벨 모니터링 시스템.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)는 플로터인 것인, 오일 레벨 모니터링 시스템.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 유닛(30)은, 적어도 2개의 전달 기준(10a, 10b)을 구별하여 상기 전달 기준(10a, 10b)에 따라 상이한 오일 레벨 신호를 전달하도록 구성되는 것인, 오일 레벨 모니터링 시스템.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 오일 레벨 모니터링 시스템(1)을 구비하는 압축기 시스템으로서,
    압축기 오일 레벨을 나타내는 오일 탱크(20)를 갖고, 적어도 하나의 오일 레벨 센서(21, 21a, 21b)는 상기 오일 탱크(20) 내에, 특히 중간에, 배치되는 것인, 압축기 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 압축기 시스템은, 상기 평가 유닛(30)에 의해 오일 레벨 신호가 전달되는 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 오일 레벨 신호에 따라 압축기의 작동을 제어하는 것인, 압축기 시스템.

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