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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Luftqualitätsmessvorrichtung, insbesondere eine Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung für ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik verwendet der herkömmliche Luftreiniger für ein Fahrzeug den PM2.5 Luftsensor, um die Luftqualität im Fahrzeug zu messen. Dieser Luftreiniger kann nur die Luftqualität innerhalb des Fahrzeugs und keine Luftqualität außerhalb des Fahrzeugs messen.
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Um das obige Problem zu lösen, stellt die chinesische Veröffentlichung
CN 2 06 470 249 U des Anmelders der Erfindung eine Verbesserung bereit. Sie offenbart eine Zweikanal-Luftqualitätsmessvorrichtung, die ein Gehäuse, ein erstes Lasermodul, eine erste Silizium-Fotodiode, ein zweites Lasermodul, eine zweite Silizium-Fotodiode, eine Leiterplattenbaugruppe und einen Lüfter umfasst. Ein erster Lufteinlasskanal und ein zweiter Lufteinlasskanal sind im Gehäuse gebildet. Die Leiterplattenbaugruppe ist im Gehäuse untergebracht. Das erste Lasermodul und die erste Silizium-Fotodiode sind auf der Leiterplattenbaugruppe angeordnet und elektrisch mit der Leiterplattenbaugruppe verbunden. Das emittierende Ende des ersten Lasermoduls befindet sich im ersten Lufteinlasskanal und die erste Silizium-Fotodiode ist im ersten Lufteinlasskanal angeordnet. Das zweite Lasermodul und die zweite Silizium-Fotodiode sind auf der Leiterplattenbaugruppe angeordnet und elektrisch mit der Leiterplattenbaugruppe verbunden. Das emittierende Ende des zweiten Lasermoduls befindet sich im zweiten Lufteinlasskanal und die zweite Silizium-Fotodiode ist im zweiten Lufteinlasskanal angeordnet. Der Lüfter ist im Gehäuse untergebracht. Die Lufteintrittsöffnung des Lüfters ist gleichzeitig mit den Luftaustrittsöffnungen des ersten und zweiten Lufteinlasskanals verbunden. Die Luftaustrittsöffnung des Lüfters ist mit der Außenluft verbunden. Bei der Messung der Luftqualität ist einer der Lufteinlasskanäle mit der Luft im Fahrzeug und der andere ist mit der Außenluft verbunden, wodurch zwei unabhängige Kanäle gebildet sind. Der Lüfter saugt die Luft ab. Das Laserlicht jedes Lasermoduls tritt durch den entsprechenden Kanal. Das von den Staubpartikeln im Kanal gestreute Licht wird zur Silizium-Fotodiode geführt. Die Änderung des Potentials der Silizium-Fotodiode wird verarbeitet, um den PM2,5-Wert zu ermitteln.
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Obwohl dieses Patent offensichtliche Vorteile gegenüber dem Luftreiniger des Fahrzeugs aufweist, bestehen jedoch noch die folgenden Nachteile:
- 1. Das Zweikanal-Luftqualitätsmessmodul verwendet einen einzigen Lüfter, um die Luft der beiden Kanäle abzusaugen. Bei der Probenahme der Luft außerhalb des Fahrzeugs hat der durch die Klimaanlage erzeugte Luftstrom einen großen Einfluss auf die Messgenauigkeit des Moduls, so dass die Stabilität der Messung der beiden Kanäle nicht sichergestellt werden kann.
- 2. Vor Verwendung des Lasermoduls muss geprüft werden, ob die Laserintensität den Anforderungen entspricht, um den normalen Betrieb des Luftqualitätsmessmoduls sicherzustellen. In der oben genannten Patentanmeldung sind das erste Lasermodul und das zweite Lasermodul parallel an derselben Seite des Gehäuses angeordnet, wodurch der Abstand zwischen den beiden klein ist. Bei der Prüfung der Laserintensität der beiden Lasermodule kann es leicht zu einer Interferenz kommen, was für die Prüfung der Laserintensität der Lasermodule nicht günstig ist. Darüber hinaus nehmen die beiden parallel angeordneten Lasermodule einen großen vertikalen Raum ein, was für die Miniaturisierung des Produkts nicht günstig ist. Diese Konstruktion eignet sich nur für einen einzelnen Lüfter. Eine Anordnung von zwei Lüftern ist nicht möglich.
- 3. Der herkömmliche Lüfter verwendet klemmen. Bei der Montage müssen die Klemmen manuell befestigt werden, was keinen automatischen Montageprozess ermöglicht.
- 4. Da der herkömmliche Lüfter keinen Schalldämpfer besitzt, kann er durch den Luftstrom ein großes Geräusch erzeugen.
- 5. Da die Probenahmeöffnung des Luftqualitätsmessmoduls normalerweise in der mittleren Steuerposition des Fahrzeugs liegt, in der der Motor angeordnet ist, kann die Temperatur der Umgebungsluft durch die Betriebswärme des Motors erhöht werden. Während der Probenahme tritt die Luft, die durch den Motor erwärmt wird, durch das Probenahmerohr ein, und wird dann gekühlt (insbesondere wenn die Klimaanlage im Fahrzeug eingeschaltet ist), wodurch ein Kondenswasser gebildet ist, so dass die gemessene Luftqualität stark von der tatsächlichen Luftqualität abweicht, was sich auf die Genauigkeit der Erfassung auswirkt. Das Dokument US 2016 / 0 356 764 A1 bezieht sich auf Systeme, Geräte und Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins einer flüchtigen Substanz in der ausgeatmeten Luft. In der Druckschrift CN 2 06 002 419 U wird eine Mehrkanal-Luftqualitäts- Messvorrichtung beschrieben, welche die interne und externe Luftqualität schneller und genauer erkennen kann.
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In Anbetracht dessen ging der Erfinder auf viele der Mängel und Unannehmlichkeiten der herkömmlichen Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung ein und hat nach aktiver Forschung die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung zu schaffen, die die Messstabilität der beiden Kanäle sicherstellen, eine kompakte Form haben und die Prüfung der Laserintensität erleichtern kann.
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Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung zu schaffen, die eine automatische Montage ermöglicht.
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Der Erfindung liegt die noch weitere Aufgabe zugrunde, eine Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung zu schaffen, die das Geräusch reduzieren kann.
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Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung gelöst, die ein Gehäuse umfasst, in dem ein Luftqualitätsmessmodul, ein Lüfter und eine Hauptplatine, die mit dem Luftqualitätsmessmodul und dem Lüfter verbunden ist, angeordnet sind, wobei das Luftqualitätsmessmodul einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal jeweils eine Probenahmeöffnung und eine Luftaustrittsöffnung haben, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter einen ersten Lüfter und einen zweiten Lüfter enthält, wobei der erste Lüfter und der zweite Lüfter entsprechend dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal des Luftqualitätsmessmoduls angeordnet sind, wobei die Lufteintrittsöffnung des ersten Lüfters mit der Luftaustrittsöffnung des ersten Kanals und die Lufteintrittsöffnung des zweiten Lüfters mit der Luftaustrittsöffnung des zweiten Kanals verbunden ist, wobei die Luftaustrittsöffnungen der beiden Lüfter mit der Außenluft verbunden sind, wobei das Luftqualitätsmessmodul ein erstes Lasermodul und ein zweites Lasermodul umfasst, wobei die emittierenden Enden der beiden Lasermodule eine umgekehrte V-Form bilden, wobei sich das emittierende Ende des ersten Lasermoduls im ersten Kanal befindet, wobei im ersten Kanal eine erste Photodiode angeordnet ist, die auf das emittierende Ende des ersten Lasermoduls ausgerichtet ist, wobei sich das emittierende Ende des zweiten Lasermoduls im zweiten Kanal befindet, wobei im zweiten Kanal eine zweite Fotodiode angeordnet ist, die auf das das emittierende Ende des zweiten Lasermoduls ausgerichtet ist, wobei die beiden Lasermodule und die beiden Fotodioden mit der Leiterplatte des Luftqualitätsmessmoduls verbunden sind, wobei die Leiterplatte mit der Hauptplatine verbunden ist.
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Das Luftqualitätsmessmodul umfasst einen rechteckigen Grundkörper und die Leiterplatte, wobei der erste Kanal, der zweite Kanal, die beiden Lasermodule und die beiden Fotodioden im Grundkörper untergebracht sind.
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Die Probenahmeöffnungen des ersten Kanals und des zweiten Kanals befinden sich an derselben Seite des Grundkörpers, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal L- oder J-förmig sind, wobei sich die emittierenden Enden des ersten Lasermoduls und des zweiten Lasermoduls in den Ecken der L- oder J-förmigen Kanäle befinden.
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Die Probenahmeöffnungen des ersten Kanals und des zweiten Kanals befinden sich an den beiden Seiten des Grundkörpers, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal Z-förmig sind, wobei sich die emittierenden Enden des ersten Lasermoduls und des zweiten Lasermoduls in den den Probenahmeöffnungen und abgewandten Ecken der Z-förmigen Kanäle befinden.
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Die Probenahmeöffnungen des ersten Kanals und des zweiten Kanals sind jeweils über einen Verbinder mit einem Probenahmerohr verbunden, wobei ein Ende des Verbinders mit der Probenahmeöffnung und das andere Ende mit dem Probenahmerohr verbunden ist, wobei in dem Verbinder ein Hohlraum vorgesehen ist, wobei in dem Hohlraum ein Filter angeordnet ist, wobei der Filter mehrere Luftlöcher besitzt, wobei unter den Luftlöchern ein Sammelraum für Kondenswasser vorgesehen ist.
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Der Verbinder besitzt einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit der Probenahmeöffnung und einen Steckabschnitt zur Verbindung mit dem Probenahmerohr, wobei der Verbindungsabschnitt und der Steckabschnitt miteinander verbunden sind, wobei an der Verbindungsstelle des Steckabschnitts und des Verbindungsabschnitts der Hohlraum gebildet ist, wobei der Filter in dem Hohlraum angeordnet ist und im oberen Bereich, der mit dem Steckabschnitt verbunden ist, die Luftlöcher besitzt, wobei der Filter direkt unter den Luftlöchern den Sammelraum bildet, wobei der Hohlraum zwischen dem Filter und dem Steckabschnitt mit einer Dichtung versehen ist.
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Der Verbinder besitzt einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit der Probenahmeöffnung und einen Steckabschnitt zur Verbindung mit dem Probenahmerohr, wobei der Verbindungsabschnitt und der Steckabschnitt miteinander verbunden sind, wobei ein Ende des Steckabschnitts mit dem Probenahmerohr verbunden und das andere Ende mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist, wobei der Hohlraum zwischen den beiden Enden des Steckabschnitts gebildet ist, wobei das mit dem Verbindungsabschnitt verbundene Ende des Steckabschnitts in den Hohlraum hineinragt und eine Erhöhung bildet, so dass ein Sammelraum im Hohlraum um die Erhöhung gebildet ist, wobei der Filter bogenförmig und zwischen der Erhöhung des Steckabschnitts und dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, wobei eine Dichtung zwischen dem Filter und der Erhöhung des Steckabschnitts vorgesehen ist.
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Der erste Lüfter und der zweite Lüfter weisen jeweils ein Lüftergehäuse auf, wobei in den Lüftergehäusen jeweils ein Rotor und ein Rad angeordnet sind, wobei die beiden Lüftergehäuse durch eine Verbindungsplatte miteinander verbunden sind, wobei ein Stiftverbinder auf der Verbindungsplatte angeordnet ist, wobei der Rotor mit mehreren elektrischen Leitungen versehen ist, wobei die elektrischen Leitungen mit dem Stiftverbinder verbunden sind, wobei mehrere Kontaktstifte auf dem Stiftverbinder angeordnet sind, wobei die Hauptplatine entsprechend den Kontaktstiften mehrere Kontakte besitzt, wobei die Leiterplatte des Luftqualitätsmessmoduls mit mehreren Kontakten versehen ist, wobei die Hauptplatine entsprechend den Kontakten des Luftqualitätsmessmoduls mehrere Kontaktstifte besitzt.
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Ein Lüfterdeckel ist auf den beiden miteinander verbundenen Lüftergehäusen angeordnet, wobei der Lüfterdeckel entsprechend dem ersten Lüfter und dem zweiten Lüfter jeweils mit einem Verbindungsloch versehen ist, wobei ein Vibrationsdämpfer auf der Unterseite der Lüftergehäuse angeordnet ist.
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An den Luftaustrittsöffnungen des ersten Lüfters und des zweiten Lüfters ist jeweils ein Schalldämpfer mit einer glatten Innenwand angeordnet, wobei sich die Schalldämpfer von den Luftaustrittsöffnungen des ersten Lüfters und des zweiten Lüfters nach außen verjüngen.
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Das Gehäuse weist einen oberen Deckel, einen mittleren Deckel und einen unteren Deckel auf, wobei sich der obere Deckel auf dem mittleren Deckel befindet, wobei sich der untere Deckel unter dem mittleren Deckel befindet, wobei der mittlere Deckel mit einer Trennwand versehen ist, die den mittleren Deckel in eine obere Kammer und eine untere Kammer unterteilt, wobei das Luftqualitätsmessmodul in der oberen Kammer des mittleren Deckels angeordnet ist, wobei der erste Lüfter und der zweite Lüfter in der unteren Kammer des mittleren Deckels angeordnet sind, wobei die Hauptplatine in der oberen Kammer oder der unteren Kammer des mittleren Deckels angeordnet ist, wobei die Trennwand entsprechend dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal mit zwei Durchgangslöchern versehen ist, wobei die Trennwand weiter mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das die Hauptplatine mit dem ersten Lüfter und dem zweiten Lüfter oder dem Luftqualitätsmessmodul verbunden werden soll.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik weist die Erfindung zwei Lüfter auf, die eine Probe der Luft innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs nehmen können, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung vermieden wird, so dass die Auswirkung auf den Probenluftstrom beim Einschalten der Klimaanlage wirksam verringert wird und die Messgenauigkeit somit sichergestellt werden kann. Darüber hinaus bilden in der Erfindung die emittierenden Enden der beiden Lasermodule eine umgekehrte V-Form, wodurch die Längslänge des Luftqualitätsmessmoduls verkleinert wird und der Abstand zwischen den emittierenden Enden der beiden Lasermodule vergrößert wird, so dass bei der Prüfung der Laserintensität der Lasermodule durch den Laserkalibrator eine gegenseitige Interferenz vermieden werden kann. Ferner kann die umgekehrte V-Form den Abstand der beiden Luftaustrittsöffnungen des ersten Kanals und des zweiten Kanals vergrößern, so dass zwei große Lüfter verwendet werden können. Daher kann die Auswirkung des Probeluftstroms auf die Probenahmeleistung des Lüfters reduziert werden und die Genauigkeit der Luftqualitätsmessung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs erhöht werden.
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Die Probenahmeöffnungen des ersten Kanals und des zweiten Kanals sind jeweils über einen Verbinder mit einem Probenahmerohr verbunden. In dem Verbinder ist ein Filter angeordnet, der zum Abfiltern des Kondenswassers in dem Probenahmerohr dient. Insbesondere bei der Probenahme der Luft außerhalb des Fahrzeugs kann das im Probenahmerohr gebildete Kondenswasser effektiv entfernt werden, nachdem es vom Motor erwärmt und dann durch Kälte kondensiert wurde. Daher wird sichergestellt, dass die in das Luftqualitätsmessmodul eintretende Luft nicht vom Kondenswasser beeinflusst wird und die Messgenauigkeit gewährleistet werden kann.
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Der herkömmliche Lüfter besitzt klemmen. Bei der Montage müssen die Klemmen manuell befestigt werden. Die Erfindung ermöglicht einen vollautomatischen Montageprozess. Dadurch, dass der Stiftverbinder des Lüfters und die Kontakte des Luftqualitätsmessmoduls mit den Kontakten und den Kontaktstiften der Hauptplatine in Kontakt gebracht werden, kann die Effizienz von Produktion und Montage erheblich erhöht und die Inspektion und Wartung erleichtert werden.
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Darüber hinaus sind die Luftaustrittsöffnungen des ersten Lüfters und des zweiten Lüfters der Erfindung jeweils mit einem Schalldämpfer versehen, wodurch eine große Saugkraft und ein geringes Geräusch erzielt werden. Der Lüfterdeckel der Lüftergehäuse und der Vibrationsdämpfer unter den Lüftergehäusen können das Geräusch des ersten Lüfters und des zweiten Lüfters bei der Arbeit wirksam reduzieren.
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Figurenliste
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- 1 eine Explosionsdarstellung der Erfindung,
- 2 eine Explosionsdarstellung des Luftqualitätsmessmoduls gemäß der Erfindung,
- 3 eine schematische Darstellung der Prüfung der Laserintensität durch die Laserkalibratoren gemäß der Erfindung,
- 4 eine Schnittdarstllung der ersten Ausführungsform des Luftqualitätsmessmoduls gemäß der Erfindung,
- 5 eine Schnittdarstllung der zweiten Ausführungsform des Luftqualitätsmessmoduls gemäß der Erfindung,
- 6 eine Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform des Verbinders für die Probenahmeöffnung gemäß der Erfindung,
- 7 eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform des Verbinders für die Probenahmeöffnung gemäß der Erfindung,
- 8 eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform des Verbinders für die Probenahmeöffnung gemäß der Erfindung,
- 9 eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform des Verbinders für die Probenahmeöffnung gemäß der Erfindung,
- 10 eine Explosionsdarstellung des Lüfters gemäß der Erfindung,
- 11 eine Draufsicht der ersten Ausführungsform des Lüfters gemäß der Erfindung,
- 12 eine Schnittdarstellung gemäß 11,
- 13 eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform des Lüfters gemäß der Erfindung,
- 14 eine perspektivische Darstellung des Lüfters gemäß 13,
- 15 eine schematische Darstellung des Lüfters gemäß 11 mit den Schalldämpfern,
- 16 eine perspektivische Darstellung des Lüfters gemäß 15,
- 17 eine Darstellung der dritten Ausführungsform des Lüfters gemäß der Erfindung,
- 18 eine Explosionsdarstellung des Luftqualitätsmessmoduls, der Hauptplatine und des Lüfters gemäß der Erfindung,
- 19 eine Schnittdarstellung des Lüfters und des Luftqualitätsmessmoduls gemäß der Erfindung,
- 20 eine schematische Darstellung der Bewegung gemäß der Erfindung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Um die technische Lösung der Erfindung zu erläutern, wird die Erfindung im folgenden anhand der Ausführungsformen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die erfindungsgemäße Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung 100 ein Gehäuse 1, in dem ein Luftqualitätsmessmodul 2, ein Lüfter 3 und eine Hauptplatine 4, die das Luftqualitätsmessmodul 2 und den Lüfter 3 miteinander verbindet, angeordnet sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist das Gehäuse 1 einen oberen Deckel 11, einen mittleren Deckel 12 und einen unteren Deckel 13 auf. Der obere Deckel 11 befindet sich auf dem mittleren Deckel 12. Der untere Deckel 13 befindet sich unter dem mittleren Deckel 12. Der mittlere Deckel 12 ist mit einer Trennwand 123 versehen, die den mittleren Deckel 12 in eine obere Kammer 121 und eine untere Kammer 122 unterteilt. Das Luftqualitätsmessmodul 2 ist in der oberen Kammer 121 des mittleren Deckels 12 angeordnet. Der Lüfter 3 ist in der unteren Kammer 122 des mittleren Deckels 12 angeordnet. Die Hauptplatine 4 ist in der oberen Kammer 121 oder der unteren Kammer 122 des mittleren Deckels 12 angeordnet. Die Trennwand 123 ist mit zwei Durchgangslöchern 124 versehen. Die Trennwand 123 ist weiter mit einem Durchgangsloch versehen, durch das die Hauptplatine 4 mit dem Lüfter 3 oder dem Luftqualitätsmessmodul 2 verbunden werden soll.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Luftqualitätsmessmodul 2 einen rechteckigen Grundkörper 21, zwei Lasermodule 22, zwei Fotodioden 23, eine Dichtung 24 und eine Leiterplatte 25. Die beiden Lasermodule 22 und die beiden Fotodioden 23 sind in dem Grundkörper 21 angeordnet. Die Leiterplatte 25 ist auf der Oberseite des Grundkörpers 21 angeordnet. Die Dichtung 24 ist in dem Grundkörper 21 angeordnet und befindet sich auf der Unterseite der Leiterplatte 25. Der Grundkörper 21 besitzt einen ersten Kanal 26 und einen zweiten Kanal 27. Der erste Kanal 26 und der zweite Kanal 27 haben jeweils eine Probenahmeöffnung 261, 271 und eine Luftaustrittsöffnung 262, 272. Die beiden Lasermodule 22 enthalten ein erstes Lasermodul 221 und ein zweites Lasermodul 222. Der Grundkörper 21 besitzt weiter Montageausnehmungen 211 für das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222. Ein Ende des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222 ist ein emittierendes Ende und das andere Ende ist mit einer Batterie 223 versehen, um das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 mit Strom zu versorgen. Das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 sind entsprechend dem ersten Kanal 26 und dem zweiten Kanal 27 angeordnet. Das emittierende Ende des ersten Lasermoduls 221 befindet sich im ersten Kanal 26 und das emittierende Ende des zweiten Lasermoduls 222 befindet sich im zweiten Kanal 27. Die emittierenden Enden der beiden Lasermodule 221 und 222 bilden eine umgekehrte V-Form. Die Fotodioden 23 enthalten eine erste Fotodiode 231 und eine zweite Fotodiode 232. Im ersten Kanal 26 ist die erste Fotodiode 231 angeordnet, die auf das emittierende Ende des ersten Lasermoduls 221 ausgerichtet ist. Im zweiten Kanal 27 ist die zweite Fotodiode 232 angeordnet, die auf das emittierende Ende des zweiten Lasermoduls 222 ausgerichtet ist. Die beiden Lasermodule 22 und die beiden Fotodioden 23 sind elektrisch mit der Leiterplatte 25 verbunden. Auf einer Seite der Leiterplatte 25 sind mehrere Kontakte 251 vorgesehen. Die Kontakte 251 dienen zur Verbindung mit der Hauptplatine 4.
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Wie in 3 gezeigt ist, muss, bevor das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 verwendet werden, die Laserintensität des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222 geprüft werden, um ihre Messgenauigkeit der Luftqualität sicherzustellen. Bei der Prüfung werden das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 mit den Batterien 223 in den ersten Kanal 26 und den zweiten Kanal 27 des Grundkörpers 21 eingesetzt. Zwei Laserkalibratoren 200 liegen vor den emittierenden Enden des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222, um die Laserintensität des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222 zu prüfen. Selbstverständlich können das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 auch separat durch einen Laserkalibrator 200 geprüft werden.
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4 zeigt eine erste Ausführungsform des Luftqualitätsmessmoduls 2 der Erfindung, wobei sich die Probenahmeöffnungen 261 und 271 des ersten Kanals 26 und des zweiten Kanals 27 an den beiden Seiten des Grundkörpers 21 befinden. Der erste Kanal 26 und der zweite Kanal 27 sind Z-förmig. Die emittierenden Enden des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222 befinden sich in den den Probenahmeöffnungen 261 und 271 abgewandten Ecken der Z-förmigen Kanäle.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Luftqualitätsmessmoduls 2 der Erfindung, wobei sich die Probenahmeöffnungen 261 und 271 des ersten Kanals 26 und des zweiten Kanals 27 an derselben Seite des Grundkörpers 21 befinden. Der erste Kanal 26 und der zweite Kanal 27 sind L- oder J-förmig. Die emittierenden Enden des ersten Lasermoduls 221 und des zweiten Lasermoduls 222 befinden sich in den Ecken der L- oder J-förmigen Kanäle.
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Beim ersten Kanal 26 und zweiten Kanal 27 sowohl in 4 als auch in 5 bilden das erste Lasermodul 221 und das zweite Lasermodul 222 eine umgekehrte V-Form im Grundkörper 21, wodurch die Längslänge des Luftqualitätsmessmoduls 2 effektiv verkleinert werden kann. Zudem kann die umgekehrte V-Form den Abstand zwischen den emittierenden Enden der beiden Lasermodule 22 vergrößern, wodurch bei der Prüfung der Laserintensität der Lasermodule 22 durch den Laserkalibrator 200 eine gegenseitige Interferenz vermieden werden kann. Ferner kann die umgekehrte V-Form den Abstand der beiden Luftaustrittsöffnungen 262, 272 des ersten Kanals 26 und des zweiten Kanals 27 vergrößern, so dass zwei große Lüfter 3 verwendet werden können. Daher kann die Auswirkung des Probeluftstroms auf die Probenahmeleistung des Lüfters reduziert werden und die Genauigkeit der Luftqualitätsmessung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs erhöht werden.
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Wie in 2 in Verbindung mit 6 bis 9 gezeigt ist, sind die Probenahmeöffnungen 261, 271 des ersten Kanals 26 und des zweiten Kanals 27 jeweils über einen Verbinder 5 ( 17) mit einem Probenahmerohr 300 verbunden. Ein Ende des Verbinders 5 ist mit der Probenahmeöffnung 261, 271 verbunden. Das andere Ende ist mit dem Probenahmerohr 300 verbunden. In dem Verbinder 5 ist ein Hohlraum 51 vorgesehen. In dem Hohlraum 51 ist ein Filter 52 angeordnet. Der Filter 52 besitzt mehrere Luftlöcher 521. Unter den Luftlöchern 521 ist im Hohlraum 51 ein Sammelraum 53 für Kondenswasser vorgesehen. Der Filter 52 im Verbinder 5 dient zum Abfiltern des Kondenswassers in dem Probenahmerohr 300. Insbesondere bei der Probenahme der Luft außerhalb des Fahrzeugs kann das im Probenahmerohr 300 gebildete Kondenswasser effektiv entfernt werden, nachdem es vom Motor erwärmt und dann durch Kälte kondensiert wurde. Daher wird sichergestellt, dass die in das Luftqualitätsmessmodul 2 eintretende Luft nicht vom Kondenswasser beeinflusst wird und die Messgenauigkeit gewährleistet werden kann. Bei der Probenahme tritt die Luft durch das Probenahmerohr 300 ein. Wenn die Lufttemperatur der Straße höher ist, strömt die heiße Luft durch das kalte Rohr und bildet somit das Kondenswasser. Wenn die Luft mit dem Kondenswasser in den Steckabschnitt 55 des Verbinders 5 eintritt und durch den Filter 52 strömt, tritt die Luft durch die Luftlöcher 521 des Filters 52 in den Hohlraum 51 ein. Schließlich strömt die Luft in den ersten Kanal 26 oder den zweiten Kanal 27 ein. Wenn das Kondenswasser in der Luft in den Steckabschnitt 55 eintritt, wird es durch den Filter 52 abgefiltert und fließt direkt in den Sammelraum 53 des Verbinders 5.
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6 und 7 zeigen eine erste Ausführungsform des Verbinders 5 der Erfindung, wobei der Verbinder 5 einen Verbindungsabschnitt 54 zur Verbindung mit der Probenahmeöffnung 261, 271 und einen Steckabschnitt 55 zur Verbindung mit dem Probenahmerohr 300 besitzt. Die Verbindung des Verbindungsabschnitts 54 und des Steckabschnitts 55 erfolgt durch eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung, eine Presspassung oder dergleichen. An der Verbindungsstelle des Steckabschnitts 54 und des Verbindungsabschnitts 55 ist der Hohlraum 51 gebildet. Der Filter 52 ist in dem Hohlraum 51 angeordnet und besitzt im oberen Bereich, der mit dem Steckabschnitt 55 verbunden ist, die Luftlöcher 521. Der Filter 52 bildet direkt unter den Luftlöchern 521 den Sammelraum 53. Der Hohlraum 51 ist ferner zwischen dem Filter 52 und dem Steckabschnitt 55 mit einer Dichtung 56 versehen.
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8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform des Verbinders 5 gemäß der Erfindung, wobei der Verbinder 5 einen Verbindungsabschnitt 54 zur Verbindung mit der Probenahmeöffnung 261, 271 und einen Steckabschnitt 55 zur Verbindung mit dem Probenahmerohr 300 besitzt. Ein Ende des Steckabschnitts 55 ist mit dem Probenahmerohr 300 verbunden und das andere Ende ist mit dem Verbindungsabschnitt 54 verbunden. Der Hohlraum 51 ist zwischen den beiden Enden des Steckabschnitts 55 gebildet. Das mit dem Verbindungsabschnitt 54 verbundene Ende des Steckabschnitts 55 ragt in den Hohlraum 51 hinein und bildet eine Erhöhung 57, so dass ein Sammelraum 53 im Hohlraum 51 um die Erhöhung 57 gebildet ist. Der Filter 52 ist bogenförmig und zwischen der Erhöhung 57 des Steckabschnitts 55 und dem Verbindungsabschnitt 54 angeordnet. Die Luftlöcher 521 sind direkt auf dem bogenförmigen Filter 52 ausgebildet. Eine Dichtung 56 ist zwischen dem Filter 52 und der Erhöhung 57 des Steckabschnitts 55 vorgesehen.
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Wie in 1 in Verbindung mit 10 bis 14 gezeigt ist, enthält der Lüfter 3 einen ersten Lüfter 3A und einen zweiten Lüfter 3B. Der erste Lüfter 3A und der zweite Lüfter 3B sind entsprechend dem ersten Kanal 26 und dem zweiten Kanal 27 des Luftqualitätsmessmoduls 2 angeordnet. Der erste Lüfter 3A und der zweite Lüfter 3B sind jeweils in einem Lüftergehäuse 31 angeordnet. Die Lüftergehäuse 31 besitzen Luftaustrittsöffnungen 311. Der erste Lüfter 3A und der zweite Lüfter 3B weisen jeweils einen Rotor 32, einen Magnet 33, ein Rad 34, ein Lager 35 und einen Sperrring 36 auf. Die beiden Lüftergehäuse 31 sind durch eine Verbindungsplatte 37 miteinander verbunden. Ein Stiftverbinder 371 ist auf der Verbindungsplatte 37 angeordnet. Ein Lüfterdeckel 38 ist auf den beiden miteinander verbundenen Lüftergehäusen 31 angeordnet. Der Lüfterdeckel 38 ist entsprechend dem ersten Lüfter 3A und dem zweiten Lüfter 3B jeweils mit einem Verbindungsloch 381 versehen. Die Verbindungslöcher 381 bilden die Lufteintrittsöffnungen des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B. Die beiden Verbindungslöcher 381 sind mit den Luftaustrittsöffnungen 262, 272 des ersten Kanals 26 und des zweiten Kanals 27 verbunden. Ein Vibrationsdämpfer 39 ist auf der Unterseite der Lüftergehäuse 31 angeordnet.
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Wie in 10 und 12 gezeigt ist, ist der Rotor 32 am Lüftergehäuse 31 befestigt. Der Magnet 33 ist am Rad 34 befestigt und umgibt den Rotor 32. Das Rad 34 ist durch das Lager 35 und den Sperrring 36 drehbar am Lüftergehäuse 31 befestigt. Der Rotor 32 ist mit mehreren elektrischen Leitungen 321 versehen. Die elektrischen Leitungen 321 sind mit dem Stiftverbinder 371 verbunden. Mehrere Kontaktstifte 372 sind auf dem Stiftverbinder 371 angeordnet.
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Wie in 11 bis 17 gezeigt ist, können die Luftaustrittsöffnungen 311 der beiden Lüfter 3 gemäß der Erfindung auf verschiedene Arten bereitgestellt werden. 11 zeigt die erste Ausführungsform des Lüfters. Wie in der Figur gezeigt ist, können die beiden Luftaustrittsöffnungen 311 des Lüfters 3 an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 1 angeordnet sein. 13 und 14 zeigen die zweite Ausführungsform des Lüfters 3, wobei die Luftaustrittsöffnungen 311 des Lüfters 3 auf derselben Seite des Gehäuses 1 angeordnet sind. 17 zeigt die dritte Ausführungsform des Lüfters 3, wobei die Luftaustrittsöffnungen 311 des Lüfters 3 an zwei benachbarten Seiten des Gehäuses 1 angeordnet sind.
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Wie in 15 und 17 gezeigt ist, kann an den Luftaustrittsöffnungen 311 des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B jeweils ein Schalldämpfer 6 mit einer glatten Innenwand angeordnet sein. Die Schalldämpfer 6 verjüngen sich von den Luftaustrittsöffnungen 311 des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B nach außen. Nach dem Versuch beträgt die Durchflussmenge 3,1 L/min, wenn der erste Lüfter 3A und der zweite Lüfter 3B nicht mit den Schalldämpfern 6 versehen sind. Die Rückflussrate beträgt 33%. Nach dem Hinzufügen der Schalldämpfer 6 beträgt die Durchflussmenge 3,2 L/min und die Rückflussrate 1,2%. Es ist ersichtlich, dass nach dem Hinzufügen der Schalldämpfer 6 die Ansaugkraft des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B signifikant erhöht wird und das Geräusch signifikant reduziert werden kann.
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Wie in 1 in Verbindung mit 18 und 19 gezeigt ist, verwendet der Lüfter keine Klemmen mehr, sondern die Schaltung ist direkt auf dem Stiftverbinder 371 integriert, damit eine vollautomatische Montage der Erfindung ermöglicht wird. Die Kontaktstifte 372 des Stiftverbinders 371 werden direkt mit der Hauptplatine verbunden. Die Hauptplatine 4 ist entsprechend den Kontaktstiften 372 mit mehreren Kontakten 41 und entsprechend den Kontakten 251 des Luftqualitätsmessmoduls 2 mit mehreren Kontaktstiften 42 versehen. Bei der Montage wird die Hauptplatine 4 an dem mittleren Deckel 12 befestigt und das Luftqualitätsmessmodul 2 in die obere Kammer 121 des mittleren Deckels 12 eingesetzt. Der Lüfter 3 wird in die untere Kammer 122 des mittleren Deckels 12 eingesetzt. Die Kontaktstifte 372 des Stiftverbinders 371 des Lüfters 3 werden mit den Kontakten 41 der Hauptplatine 4 in Kontakt gebracht. Die Kontakte 251 der Leiterplatte 251 des Luftqualitätsmessmoduls 2 werden mit den Kontaktstiften 42 der Hauptplatine in Kontakt gebracht.
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Bei der Messung der Luftqualität ist einer der Kanäle mit der Luft im Fahrzeug und der andere mit der Außenluft verbunden, wodurch zwei unabhängige Messkanäle gebildet sind. Jeder Kanal ist auf einen Lüfter ausgerichtet, wodurch die Probenahme unabhängig ist und eine gegenseitige Beeinflussung vermieden wird. Die Luft wird durch den Lüfter 3 abgesaugt. Das Laserlicht des Lasermoduls 22 tritt durch den Kanal. Das von den Staubpartikeln im Kanal gestreute Licht wird zur Fotodiode geführt. Die Änderung des Fotodiodenpotentials wird durch die Schaltung verarbeitet, um den PM2,5-Wert zu ermitteln.
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Wie in 20 gezeigt ist, weist die Erfindung zwei Lüfter 3 auf, die eine Probe der Luft innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs nehmen können, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung vermieden wird, so dass die Auswirkung auf den Probenluftstrom beim Einschalten der Klimaanlage wirksam verringert wird und die Messgenauigkeit somit sichergestellt werden kann. Darüber hinaus bilden in der Erfindung die emittierenden Enden der beiden Lasermodule 22 eine umgekehrte V-Form, wodurch nicht nur die Längslänge des Luftqualitätsmessmoduls sondern auch das Gesamtvolumen des Produkts verkleinert wird.
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Ferner ermöglicht die Erfindung einen vollautomatischen Montageprozess. Dadurch, dass der Stiftverbinder 371 des Lüfters 3 und die Kontakte 251 des Luftqualitätsmessmoduls 2 mit den Kontakten 41 und den Kontaktstiften 42 der Hauptplatine 4 in Kontakt gebracht werden, kann die Effizienz von Produktion und Montage erheblich erhöht und die Inspektion und Wartung erleichtert werden.
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Darüber hinaus sind die Luftaustrittsöffnungen des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B der Erfindung jeweils mit einem Schalldämpfer versehen, wodurch eine große Saugkraft und ein geringes Geräusch erzielt werden. Der Lüfterdeckel 38 der Lüftergehäuse 31 und der Vibrationsdämpfer 39 unter den Lüftergehäusen 31 können das Geräusch des ersten Lüfters 3A und des zweiten Lüfters 3B bei der Arbeit wirksam reduzieren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Doppelkanal-Luftqualitätsmessvorrichtung
- 1
- Gehäuse
- 11
- oberer Deckel
- 12
- mittlerer Deckel
- 121
- obere Kammer
- 122
- untere Kammer
- 123
- Trennwand
- 124
- Durchgangsloch
- 13
- unterer Deckel
- 2
- Luftqualitätsmessmodul
- 21
- Grundkörper
- 211
- Montageausnehmung
- 22
- Lasermodul
- 223
- Batterie
- 221
- erstes Lasermodul
- 222
- zweites Lasermodul
- 23
- Fotodiode
- 231
- erste Fotodiode
- 232
- zweite Fotodiode
- 24
- Dichtung
- 25
- Leiterplatte
- 251
- Kontakt
- 26
- erster Kanal
- 261
- Probenahmeöffnung
- 262
- Luftaustrittsöffnung
- 27
- zweiter Kanal
- 271
- Probenahmeöffnung
- 272
- Luftaustrittsöffnung
- 3
- Lüfter
- 3A
- erster Lüfter
- 3B
- zweiter Lüfter
- 31
- Lüftergehäuse
- 311
- Luftaustrittsöffnung
- 32
- Rotor
- 321
- Leitung
- 33
- Magnet
- 34
- Rad
- 35
- Lager
- 36
- Sperrring
- 37
- Verbindungsplatte
- 371
- Stiftverbinder
- 372
- Kontaktstift
- 38
- Lüfterdeckel
- 381
- Verbindungsloch
- 39
- Vibrationsdämpfer
- 4
- Hauptplatine
- 41
- Kontakt
- 42
- Kontaktstift
- 5
- Verbinder
- 51
- Hohlraum
- 52
- Filter
- 521
- Luftloch
- 53
- Sammelraum
- 54
- Verbindungsabschnitt
- 55
- Steckabschnitt
- 56
- Dichtung
- 57
- Erhöhung
- 6
- Schalldämpfer
- 200
- Laserkalibrator
- 300
- Probenahmerohr
