KR100909065B1 - Air filter replacement timing detection device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기필터 교환시기 검출장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는, 광이 없는 곳에 배치되고 복수의 필터면들을 구비한 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면에, 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광을 발생하여 조사하는 발광소자와; 상기 발광소자에서 발광되어 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면을 투과하거나 반사되는 광을 수광하고 이에 대응되는 출력신호를 발생하는 수광소자와; 상기 수광소자로부터 출력되는 출력신호의 레벨과 미리 정의된 기준레벨을 비교하고 그 결과를 비교신호로써 출력하는 비교기를 구비한다. 본 발명에 따르면, 가시광선 또는 자외선을 이용하여 공기필터의 먼지량을 검출할 수 있으며, 자외선을 이용하는 경우에는 살균효과를 얻을 수도 있다.The present invention relates to an air filter change timing detection device, wherein an air filter change timing detection device according to the present invention is provided with at least one specific filter surface of the air filter, A light emitting element for emitting and irradiating light including ultraviolet light or visible light; A light receiving element for receiving light emitted from the light emitting element and passing through or reflecting at least one specific filter surface of the air filter and generating an output signal corresponding thereto; And a comparator for comparing the level of the output signal output from the light receiving element with a predetermined reference level and outputting the result as a comparison signal. According to the present invention, the dust amount of the air filter can be detected by using visible light or ultraviolet light, and a sterilizing effect can be obtained when ultraviolet light is used.
공기필터, 가시광선, 자외선, 비교기,먼지 Air filter, visible light, ultraviolet light, comparator, dust
Description
본 발명은 공기필터 교환시기 검출장치에 관한 것으로, 저비용 및 고효율 구조로써 간단하게 공기필터의 교환시기나 청소시기를 알 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air filter replacement timing detection device, and more particularly, to an air filter replacement timing detection device that can easily detect the replacement timing and cleaning timing of an air filter with a low cost and high efficiency structure.
일반적으로 공기를 필터링하는 공기필터(air filter)는 에어콘, 공기청정기, 자동차 등 다양한 장치나 기기에 사용되고 있다.BACKGROUND ART Air filters, which generally filter air, are used in various devices and devices such as air conditioners, air purifiers, and automobiles.
특히 자동차의 경우에는, 운전석에 부착된 공기세기 조절장치와 온도조절장치를 통하여, 자동차 내부에 찬 공기 또는 따뜻한 공기를 공급하여 자동차 내부의 온도를 일정하게 유지하고 있다. 이때 외부에서 차내로 흡입되는 공기는 도 1에 도시된 공기 흡입 경로를 통하여 흡입된다.In particular, in the case of an automobile, the temperature inside the automobile is kept constant by supplying cold air or warm air to the inside of the automobile through an air intensity adjusting device and a temperature adjusting device attached to the driver's seat. At this time, the air sucked into the vehicle from the outside is sucked through the air suction path shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 외부에서 차내로 흡입되는 공기는 흡입펌프(30)에 의하여 자동차 내부로 공기이동통로(40)를 통하여 이동된다. 흡입되는 공기에는 인체에 유해한 먼지나 분진들이 들어 있으므로 이를 제거하기 위하여 외부 공기흡입구와 흡입펌프(30)사이에 공기이동통로(40)에 공기 필터(50)가 사용된다.As shown in FIG. 1, the air sucked into the vehicle from the outside is transferred to the interior of the automobile through the
그러나 공기필터를 오래 사용하여 먼지나 분진 등이 많이 쌓이면 펌프의 흡 입력이 떨어져 냉난방 성능이 저하될 뿐만 아니라 곰팡이 등이 자라서 지저분한 냄새가 난다. 이를 방지하기 위해서는 먼지나 분진 등이 일정량이상 축적되면 공기필터를 교체해야 한다.However, if the air filter is used for a long time and a lot of dust or dust accumulates, the suction and input of the pump will be deteriorated to deteriorate the cooling and heating performance, and the mold will grow and smell dirty. To prevent this, the air filter should be replaced if dust or dust accumulates more than a certain amount.
상기 공기필터를 교체하기 위해서는 공기필터의 먼지량이나 수명을 측정할 수 있어야 한다.In order to replace the air filter, it is necessary to be able to measure the amount of dust and the life of the air filter.
상기 공기필터의 먼지량을 측정하는 방법으로는 적외선을 이용하여 광의 산란을 이용하는 방법, 공기필터 전후의 압력차를 측정하는 방법, 공기필터를 통과한 바람의 속도를 측정하는 방법 및 흡입모터가 소비하는 전력을 측정하는 방법 등이 제안되어 왔다. 그러나 이러한 방법이외에도 저비용이면서 간단하게 공기필터의 먼지량 즉 먼지 집진정도를 측정하는 장치의 대한 요구는 계속되어 왔다.As a method for measuring the amount of dust in the air filter, there are a method of using light scattering using infrared rays, a method of measuring a pressure difference before and after the air filter, a method of measuring the speed of wind passing through an air filter, And a method of measuring electric power have been proposed. However, in addition to such a method, there has been a demand for a device for measuring the dust amount of the air filter, i.e., the degree of dust collection, at low cost and simply.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an air filter replacement timing detection device capable of overcoming the above-described problems of the related art.
본 발명의 다른 목적은 공기필터에 쌓인 먼지나 분진의 양을 측정할 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an air filter change timing detection device capable of measuring the amount of dust or dust accumulated in an air filter.
본 발명의 또 다른 목적은 공기필터의 교체시기 또는 청소시기를 알려주는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an air filter change timing detection device for indicating a replacement timing or a cleaning timing of an air filter.
본 발명의 또 다른 목적은 공기필터의 먼지집진정도를 간단하면서도 저비용으로 측정할 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.Yet another object of the present invention is to provide an air filter replacement timing detection device which can measure the degree of dust collection of the air filter simply and at low cost.
본 발명의 또 다른 목적은 광이 없는 장소에 구비되는 공기필터의 먼지량을 검출할 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an air filter replacement timing detection device capable of detecting a dust amount of an air filter provided in a place without light.
본 발명의 또 다른 목적은 공기필터의 교환시기의 검출 뿐 아니라 공기필터의 살균효과를 가져올 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an air filter change timing detection device capable of not only detecting the replacement timing of the air filter but also bringing about the sterilization effect of the air filter.
본 발명의 또 다른 목적은 가시광선 또는 자외선을 이용하여 공기필터의 먼지량을 검출할 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an air filter replacement timing detecting device capable of detecting a dust amount of an air filter by using visible light or ultraviolet light.
본 발명의 또 다른 목적은 살균효과를 얻을 수 있는 공기필터 교환시기 검출장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an air filter replacement timing detection device capable of obtaining a sterilizing effect.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는, 광이 없는 곳에 배치되고 복수의 필터면들을 구비한 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면에, 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광을 발생하여 조사하는 발광소자와; 상기 발광소자에서 발광되어 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면을 투과하거나 반사되는 광을 수광하고 이에 대응되는 출력신호를 발생하는 수광소자와; 상기 수광소자로부터 출력되는 출력신호의 레벨과 미리 정의된 기준레벨을 비교하고 그 결과를 비교신호로써 출력하는 비교기를 구비한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for detecting an air filter change time according to an embodiment of the present invention. The apparatus includes at least one air filter having a plurality of filter surfaces, A light emitting element for generating and emitting light including ultraviolet rays or visible rays on a filter surface; A light receiving element for receiving light emitted from the light emitting element and passing through or reflecting at least one specific filter surface of the air filter and generating an output signal corresponding thereto; And a comparator for comparing the level of the output signal output from the light receiving element with a predetermined reference level and outputting the result as a comparison signal.
상기 발광소자와 상기 수광소자는, 상기 복수의 필터면들이 주름구조의 구성을 가지는 공기필터에서, 공기가 필터링되어 유출되는 쪽의 필터면들 중 서로 인접되고 마주보는 두개의 필터면들 사이의 V자 공간을 사이에 두고 배치되며, 상기 V 자공간의 광투과율변화에 따른 상기 수광소자의 출력신호의 레벨변화에 따라 공기필터 교환시기를 검출할 수 있다.Wherein the light emitting element and the light receiving element are arranged in such a manner that the plurality of filter surfaces have a wrinkle structure and are arranged so as to be adjacent to each other among the filter surfaces to which air is filtered out, And the air filter replacement timing can be detected in accordance with the level change of the output signal of the light receiving element in accordance with the light transmittance change of the V-shaped space.
상기 발광소자와 상기 수광소자는, 상기 발광소자와 상기 수광소자를 연결하며, 광을 전달하지 못하는 재질을 가지는 고정대에 의해 고정되며 부착될 수 있다.The light emitting element and the light receiving element may be fixed and attached by a fixing table having a material that does not transmit light, connecting the light emitting element and the light receiving element.
상기 발광소자는 상기 공기필터로 외부공기가 유입되는 쪽에 배치하고, 상기 수광소자는 상기 공기필터에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치되며, 광의 투과량에 따른 상기 수광소자의 출력신호의 레벨변화에 따라 공기필터 교환시기를 검출할 수 있다.Wherein the light emitting element is disposed on a side to which external air is introduced into the air filter and the light receiving element is disposed on the side where air is filtered out from the air filter, The air filter replacement time can be detected.
상기 발광소자 및 상기 수광소자는 상기 공기필터에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치되며, 상기 공기필터의 필터면에서 반사되는 광의 반사율에 따른 상기 수광소자의 출력신호의 레벨변화에 따라 공기필터 교환시기를 검출할 수 있다.Wherein the light emitting element and the light receiving element are arranged on the side where the air is filtered out from the air filter, and the air filter replacement time period is changed according to the level change of the output signal of the light receiving element according to the reflectance of light reflected from the filter surface of the air filter. Can be detected.
상기 발광소자는 가시광선을 발생하는 전구 또는 LED이며, 상기 수광소자는 CdS 셀 또는 CdSe 셀일 수 있다.The light emitting element may be a bulb or an LED that generates visible light, and the light receiving element may be a CdS cell or a CdSe cell.
상기 발광소자는 가시광선을 발생하는 전구 또는 LED이며, 상기 수광소자는 광트랜지스터일 수 있다.The light emitting element may be a light bulb or an LED that generates a visible light, and the light receiving element may be a phototransistor.
상기 발광소자는 자외선 LED이며, 상기 수광소자는 자외선 센서일 수 있다.The light emitting element may be an ultraviolet LED, and the light receiving element may be an ultraviolet sensor.
본 발명에 따르면, 공기필터에 쌓인 먼지나 분진의 양을 측정할 수 있으며, 공기필터의 교체시기 또는 청소시기를 자동으로 알 수 있다. 또한, 공기필터의 먼 지집진정도를 간단하면서도 저비용으로 측정할 수 있다. 그리고, 광이 들어오지 않는 곳에 위치하는 공기필터의 먼지량을 가시광선을 이용하여 측정할 수 있다. 한편, 자외선을 이용하는 경우에는 자외선의 살균작용에 의해 공기필터의 살균효과를 가져온다.According to the present invention, the amount of dust or dust accumulated in the air filter can be measured, and the replacement time or the cleaning time of the air filter can be automatically known. In addition, the dust collecting degree of the air filter can be measured simply and at low cost. In addition, the amount of dust in the air filter that is not exposed to light can be measured using visible light. On the other hand, when ultraviolet rays are used, the sterilizing action of the ultraviolet rays brings about the sterilizing effect of the air filter.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 2는 일반적인 공기필터(50)의 내부 구조를 나타낸 것이다.Fig. 2 shows the internal structure of a
도 2에 도시된 바와 같이, 공기필터(50)는 자바라 형태 즉 주름구조(또는 접이식 구조)로 연결되는 복수의 필터면(다른 용어로 '집진면' 이라는 용어가 있으나, 이하에서는 필터면으로 통일함)들로 구성된다. 따라서 상기 복수의 필터면들 중 서로 인접되는 필터면들은, 다른 필터면들과 만나는 접힘선에서 서로 인접되는 두개의 필터면들이 만나는 접힘선으로 갈수록 좁아지는 구조를 가지게 된다. 즉 서로 인접되는 두개의 필터면들의 단면은 'V'자 구조 또는 'V'와 유사한 형태의 구조를 가지게 된다. 또한 서로 인접되는 두개의 필터면들은 정확한 각도는 아니지만 마주보는 형태의 구조를 가진다.As shown in FIG. 2, the
여기서, 상기 서로 인접되는 두개의 필터면들 사이의 'V'자 구조의 공간에 외부에서 유입된 먼지나 기타 이물질 등(이하 '먼지' 로 통일함)이 쌓이게 된다. 즉, 공기에 포함된 먼지나 분진은 공기필터(50)에서 걸러지게 되고, 먼지는 공기필 터(50)의 외부쪽면 즉 외부 공기가 들어오는 쪽의 두 개의 필터면들이 만나는 공간인 V자 공간에 쌓이게 된다.Here, dust or other foreign matter (hereinafter referred to as dust) introduced from the outside is accumulated in the space of the 'V' character structure between the two adjacent filter surfaces. That is, the dust or dust contained in the air is filtered by the
본 발명에서는 상기 공기필터의 교환시기 검출을 위해 발광소자와 수광소자를 이용한다. 즉 본발명의 실시예들에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는, 발광소자, 수광소자 및 비교기를 구비한다.In the present invention, a light emitting element and a light receiving element are used for detecting the replacement time of the air filter. That is, the air filter replacement timing detection device according to the embodiments of the present invention includes a light emitting element, a light receiving element, and a comparator.
상기 발광소자는 복수의 필터면들을 구비한 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면에, 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광을 발생하여 조사한다.The light emitting element generates and irradiates light including ultraviolet rays or visible rays to at least one specific filter surface of the air filter having a plurality of filter surfaces.
상기 수광소자는 상기 발광소자에서 발광되어 상기 공기필터의 적어도 하나의 특정 필터면을 투과하거나 반사되는 광을 수광하고 이에 대응되는 출력신호를 발생한다.The light receiving element receives the light emitted from the light emitting element and transmitted through or reflected by at least one specific filter surface of the air filter, and generates an output signal corresponding thereto.
상기 비교기는 상기 수광소자로부터 출력되는 출력신호의 레벨과 미리 정의된 기준레벨을 비교하고 그 결과를 비교신호로써 출력한다.The comparator compares the level of the output signal output from the light receiving element with a predefined reference level and outputs the result as a comparison signal.
상기 공기필터에 먼지량이 많은 경우에는 상기 발광소자에서 조사된 광의 투과량 및 반사량은 적을 것이고, 상기 공기필터에 먼지량이 적은 경우에는 상기 발광소자에서 조사된 광의 투과량 및 반사량은 많을 것이다. 광의 투과를 이용하는 경우에는 먼지로 인하여 광이 막히거나 흡수되어 투과율이 줄어들고, 광의 반사를 이용하는 경우에는 먼지가 빛을 흡수하여 반사량이 줄어들게 된다.If the amount of dust in the air filter is large, the amount of light transmitted through the light emitting element and the amount of reflected light will be small. If the amount of dust in the air filter is small, the amount of light transmitted through the light emitting element and the amount of reflected light will be large. When transmission of light is used, the light is blocked or absorbed by dust, and the transmittance is reduced. In the case of using reflection of light, dust absorbs light and the amount of reflection is reduced.
따라서, 광의 투과율을 이용하는 경우에는 광의 투과율이 낮을수록 공기필터의 교환시기가 임박한 것으로 판단하고, 광의 반사율을 이용하는 경우에도 광의 반사율이 낮을수록 공기필터의 교환시기가 임박한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, when the light transmittance is used, it is judged that the exchange time of the air filter is imminent as the light transmittance is lower, and even when the reflectance of light is used, it can be judged that the exchange time of the air filter is imminent as the reflectance of light is lower.
이하 본 발명의 실시예들은 광이 없는 곳에 공기필터가 배치되는 경우에 필터교환시기를 검출하는 것이 유용할 수 있다Embodiments of the present invention may find it useful to detect the time of filter change when the air filter is disposed in the absence of light
이하 본 발명의 실시예들에 따른 공기필터 교환시기 검출장치에 이용되는 발광소자와 수광소자의 구체적 설치예들 및 구성예들을 알아본다.Hereinafter, specific examples of installation and examples of the light emitting device and the light receiving device used in the air filter replacement timing detecting device according to the embodiments of the present invention will be described.
도 3 내지 도 5는 상기 공기필터(50)에 상기 발광소자 및 수광소자의 배치구조의 다양한 예들을 도시한 것이다.FIGS. 3 to 5 show various examples of the arrangement structure of the light emitting device and the light receiving device in the
도 3은 광투과율을 이용하기 위한 것으로 발광소자와 수광소자가 공기필터의 필터면들에 인접하여 내부에 배치되는 경우의 예이다.3 is an example of a case in which light transmittance is used and in which a light emitting element and a light receiving element are disposed adjacent to filter surfaces of an air filter.
도 3에 도시된 바와 같이, 발광소자(60a)와 수광소자(70a)는 상기 복수의 필터면들이 주름구조의 구성을 가지는 공기필터(50)에서, 공기가 필터링되어 유출되는 쪽의 필터면들 (52a,52b,52c,52d)중 서로 인접되고 마주보는 두개의 필터면들(52b,52c) 사이의 V자 공간을 사이에 두고 배치된다.3, the
즉, 상기 필터면들(52a,52b,52c,52d) 중 필터면(52a)와 필터면(52b) 사이의 공간에 상기 발광소자(60a)가 구비되고, 필터면(52c)과 필터면(52d) 사이의 공간에 상기 수광소자(70a)가 구비되고, 상기 발광소자(60a)와 상기 수광소자(70a)를 상기 고정대(65)가 고정 연결하는 구조를 가질 수 있다.That is, the
상기 발광소자(60a)와 수광소자(70a)는 상기 고정대(65)에 의해 고정 부착되는 구조를 가진다. 상기 고정대(65)는 광을 전달하지 못하는 재질을 가질 수 있다. 일반적으로 플라스틱이나 금속재질이 이용될 수 있다.The
상술한 바와 같은 배치구성을 가지는 경우 상기 공기필터(50)의 교환시기 검 출은 상기 V자공간의 광투과율변화에 따른 상기 수광소자(70a)의 출력신호의 레벨변화에 의해 수행될 수 있다.The detection of the replacement time of the
예를 들어 상기 V자공간에 먼지가 없을 경우에는 상기 발광소자(60a)에서 발광되어 상기 V 자공간을 투과하여 상기 수광소자(70a)에 도달하는 광의 양이 많을 것이고, 상기 V자 공간에 먼지가 많을 경우에는 상기 V 자 공간을 투과하여 상기 수광소자(70a)에 도달하는 광의 양이 적을 것이다. 따라서 광투과율변화에 따른 상기 수광소자(70a)의 출력신호의 레벨변화에 의해 공기필터의 교환시기를 검출할 수 있다.For example, when there is no dust in the V-shaped space, the amount of light emitted from the
가시광선을 이용하는 경우에는 상기 발광소자(60a)는 전구나 LED(발광다이오드, 적색, 녹색, 노랑색 등)이 사용될 수 있으며, 상기 수광소자(70a)로는 CdS 셀. CdSe 셀이나 광트랜지스터가 사용될 수 있다. 상기 CdS 셀 또는 상기 CdSe 셀은 광의 양에 따라 저항이 변화하는 성질을 가지고 있으며, 광트랜지스터는 광의 양에 따라 흐르는 전류가 변화하는 성질을 가진다.In the case of using visible light, the
그리고 자외선을 이용하는 경우에는 상기 발광소자(60a)로는 자외선 LED가 이용될 수 있으며, 상기 수광소자(70a)로는 자외선 센서가 이용될 수 있다. 여기서 자외선을 이용하는 경우에는 자외선에 의한 공기필터의 살균효과를 기대할 수 있다.When ultraviolet rays are used, an ultraviolet LED may be used as the
도 4는 광투과율을 이용한 것으로 공기가 유입되는 쪽에 발광소자가 배치되고, 공기가 유출되는 쪽에 수광소자가 배치되는 경우의 예이다.4 shows an example of a case where a light emitting element is disposed on the side where air is introduced and a light receiving element is arranged on the side where air is output.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(60b)는 공기필터(50)의 외부의 상 기 공기필터(50)로 외부공기가 유입되는 쪽에 배치된다. 상기 수광소자(70b)는 상기 공기필터(50)에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치된다.As shown in FIG. 4, the
상술한 바와 같은 배치구성을 가지는 경우 상기 공기필터(50)의 교환시기 검출은 광의 투과량에 따른 상기 수광소자(70b)의 출력신호의 레벨변화에 따라 수행될 수 있다.The detection of the replacement time of the
예를 들어 상기 공기필터(50) 먼지가 없을 경우에는 상기 발광소자(60b)에서 발광되어 상기 공기필터(50)를 투과하여 상기 수광소자(70b)에 도달하는 광의 양이 많을 것이고, 상기 공기필터(50)에 먼지가 많을 경우에는 상기 공기필터(50)를 투과하여 상기 수광소자(70b)에 도달하는 광의 양이 적을 것이다. 따라서 따라서 광투과율변화에 따른 상기 수광소자(70b)의 출력신호의 레벨변화에 의해 공기필터의 교환시기를 검출할 수 있다.For example, when there is no dust in the
가시광선을 이용하는 경우에 상기 발광소자(60b)로는 전구나 LED(발광다이오드, 적색, 녹색, 노랑색 등)이 사용될 수 있으며, 상기 수광소자(70b)로는 CdS 셀. CdSe 셀이나 광트랜지스터가 사용될 수 있다. 상기 CdS 셀 또는 상기 CdSe 셀은 광의 양에 따라 저항이 변화하는 성질을 가지고 있으며, 광트랜지스터는 광의 양에 따라 흐르는 전류가 변화하는 성질을 가진다.In the case of using visible light, the
그리고 자외선을 이용하는 경우에는 상기 발광소자(60b)로는 자외선 LED가 이용될 수 있으며, 상기 수광소자(70b)로는 자외선 센서가 이용될 수 있다. 여기서 자외선을 이용하는 경우에는 자외선에 의한 공기필터의 살균효과를 기대할 수 있다.In the case of using ultraviolet rays, an ultraviolet LED may be used as the
도 5는 광반사율을 이용한 것으로, 발광소자(60c) 및 수광소자(70c)가 공기필터의 한쪽에 배치되는 경우이다.Fig. 5 shows the case where the light reflectance is used, and the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(60c) 및 상기 수광소자(70c)는 상기 공기필터(50)에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치된다.As shown in FIG. 5, the
상술한 바와 같은 배치구성을 가지는 경우 상기 공기필터(50)의 교환시기 검출은, 상기 공기필터(50)의 필터면에서 반사되는 광의 반사율에 따른 상기 수광소자(70c)의 출력신호의 레벨변화에 따라 수행될 수 있다.The detection of the replacement time of the
예를 들어 상기 공기필터(50) 먼지가 없을 경우에는 상기 발광소자(60b)에서 발광되고 상기 공기필터(50)를 반사하여 상기 수광소자(70b)에 도달하는 광의 양이 많을 것이다. 이는 대부분의 공기필터(50)의 면이 광의 반사가 잘되는 흰색계통으로 이루어져 있어 광을 잘 반사하기 때문이다. 그리고 상기 공기필터(50)에 먼지가 많을 경우에는 상기 공기필터(50)를 투과하여 상기 수광소자(70b)에 도달하는 광의 양이 적을 것이다. 일반적으로 먼지가 많을 경우 공기필터면이 검은색으로 변하므로 반사율이 그만큼 떨어지기 때문이다. 따라서 광반사율 변화에 따른 상기 수광소자(70c)의 출력신호의 레벨변화에 의해 공기필터의 교환시기를 검출할 수 있다.For example, when there is no dust in the
가시광선을 이용하는 경우에 상기 발광소자(60c)로는 전구나 LED(발광다이오드, 적색, 녹색, 노랑색 등)이 사용될 수 있으며, 상기 수광소자(70c)로는 CdS 셀. CdSe 셀이나 광트랜지스터가 사용될 수 있다. 상기 CdS 셀 또는 상기 CdSe 셀은 광의 양에 따라 저항이 변화하는 성질을 가지고 있으며, 광트랜지스터는 광의 양에 따라 흐르는 전류가 변화하는 성질을 가진다.In the case of using visible light, the
그리고 자외선을 이용하는 경우에는 상기 발광소자(60c)로는 자외선 LED가 이용될 수 있으며, 상기 수광소자(70c)로는 자외선 센서가 이용될 수 있다. 여기서 자외선을 이용하는 경우에는 자외선에 의한 공기필터의 살균효과를 기대할 수 있다.In the case of using ultraviolet rays, an ultraviolet LED may be used as the
도 6 내지 도 8은 도 4와 같이 발광소자 및 수광소자가 배치되는 경우를 하나의 예로 하여 발광소자와 수광소자의 종류를 달리한 본 발명의 공기필터 교환시기 검출장치의 구성예들을 도시한 것이다.6 to 8 illustrate examples of the configuration of an air filter replacement timing detecting apparatus of the present invention in which the light emitting element and the light receiving element are arranged as shown in FIG. 4, .
도 6은 발광소자(62)로는 전구나 LED를 사용하고, 수광소자(72)로는 CdS 셀을 사용하는 경우이다.6 shows a case where a light source or an LED is used as the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는 발광소자(62), 수광소자(72), 저항(R11,R21), 및 비교기(82)를 구비한다.6, the apparatus for detecting the air filter replacement timing according to the embodiment of the present invention includes a
상기 발광소자(62)는 공기필터(50)의 외부의 상기 공기필터(50)로 외부공기가 유입되는 쪽에 배치된다. 상기 수광소자(72)는 상기 공기필터(50)에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치된다.The
상기 저항(R11)은 상기 발광소자(62)의 광의 밝기를 조절하기 위한 것으로 전원전압단자(VCC)와 상기 발광소자(62) 사이에 배치되고, 상기 저항(R21)은 상기 수광소자(72)와의 전압분배를 위한 것으로 상기 전원전압단자(VCC)와 상기 수광소자(72)사이에 배치된다.The resistor R11 is disposed between the power supply voltage terminal VCC and the
상기 비교기(82)는 기준레벨과 입력신호(V11)를 비교하여 비교신호(V21)를 출력한다.The
상기 수광소자(72)의 출력신호 즉 상기 비교기(82)의 입력신호(V11)은 다음과 같이 주어진다. 즉 'V11=(VCC*Rs)/(R21+Rs)' 로 주어진다.The output signal of the
상기 수광소자(72)인 CdS는 광이 많은 경우에는 저항이 작아지고 광의 적어지면 저항이 증가하는 성질을 가진다. 따라서 상기 수광소자(72)의 저항 'Rs'는 상기 공기필터면을 통과하는 광의 세기에 의해 그 값이 결정된다.CdS, which is the light-receiving
상기 저항 'Rs'는 공기필터(50)면을 통과하는 광의 양이 많을수록 그 값이 감소하고, 광의 양이 적을수록 그 값이 증가한다. 따라서 상기 공기필터(50)에 먼지가 없는 경우에는 빛의 양이 증가하므로 저항 Rs가 감소하여 상기 비교기(82)의 입력이 되는 상기 수광소자(72)의 출력신호(V11)의 레벨은 작아지지만, 먼지가 많은 경우에는 광의 양이 감소하므로 저항 'Rs' 값이 증가하여 상기 비교기(82)의 입력이 되는 상기 수광소자(72)의 출력신호(V11)의 레벨은 커지게 된다.The resistance 'Rs' decreases as the amount of light passing through the surface of the
따라서 상기 수광소자(72)의 출력신호(V11)의 레벨이 일정기준레벨 이상으로 커지게되면, 그 때를 공기필터 교환시기로써 검출할 수 있게 된다.Therefore, when the level of the output signal V11 of the
예를 들어, 비교기(82)의 기준전압은 먼지량을 고려하여 결정하고, 상기 기준전압보다 큰 전압이 입력되면 먼지량이 기준치보다 증가한 상태라고 인식하고, 먼지가 작아서 로우(low) 상태를 출력하고 있던 상기 비교기(82)에서는 하이(high) 상태의 비교신호(V21)를 출력하게 된다. 상기 비교신호(V21)는 자동차의 경우에는, 자동차의 뇌 역할을 수행하는 전자제어장치(ECU ; Electronic Control Unit)등의 제어장치에 전송하여 자동차에서 공기필터의 교환을 알리는 신호를 발생하도록 할 수 있다.For example, the reference voltage of the
도 7은 발광소자(64)로는 전구나 LED를 사용하고, 수광소자(74)로는 광트랜지스터를 사용하는 경우이다.7 shows a case where a light source or an LED is used as the
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는 발광소자(64), 수광소자(74), 저항(R12,R22), 및 비교기(84)를 구비한다.7, the apparatus for detecting the air filter replacement timing according to the embodiment of the present invention includes a
상기 발광소자(64)는 공기필터(50)의 외부의 상기 공기필터(50)로 외부공기가 유입되는 쪽에 배치된다. 상기 수광소자(74)는 상기 공기필터(50)에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치된다.The
상기 저항(R12)은 상기 발광소자(64)의 광의 밝기를 조절하기 위한 것으로 전원전압단자(VCC)와 상기 발광소자(64) 사이에 배치되고, 상기 저항(R22)은 상기 수광소자(74)와의 전압분배를 위한 것으로 상기 전원전압단자(VCC)와 상기 수광소자(74)사이에 배치된다.The resistor R12 is disposed between the power supply voltage terminal VCC and the
상기 비교기(84)는 기준레벨과 입력신호(V12)를 비교하여 비교신호(V22)를 출력한다.The
상기 공기필터(50)에 먼지가 없는 경우에는 광이 잘 투과되어 상기 수광소자(74)인 광트랜지스터에 흐르는 전류(I12)가 증가하지만, 먼지가 많아질수록 광이 차단되므로 상기 광트랜지스터(74)에 흐르는 전류(I12)는 감소한다.When there is no dust in the
이때 상기 비교기(84)의 입력신호(V12)는 다음과 같이 주어진다. 즉 'V12=VCC-R22*I12' 로 주어진다.At this time, the input signal V12 of the
상기 수광소자(74)인 광트랜지스터에 흐르는 전류 'I12' 는 공기필터(50)면을 통과하는 광의 세기에 의하여 결정된다. 전류 'I12' 는 공기필터면(50)을 통과 하는 광의 양이 많을수록 전류량이 증가하고, 광의 양이 적을수록 전류량이 감소한다. 따라서 필터면에 먼지가 없는 경우에는 광의 양이 증가하므로 전류 'I12'가 증가하여 상기 비교기(84)의 입력신호(V12)의 레벨이 작아지지만, 먼지가 많은 경우에는 광의 양이 감소하므로 전류' I12'가 감소하여 상기 비교기(84)의 입력신호(V12)의 레벨이 증가하게 된다. 따라서 상기 비교기(84)의 입력신호(V12)의 레벨 값을 중심으로 먼지의 양을 판단할 수 있다.The current 'I12' flowing through the phototransistor as the
예를 들어, 비교기(84)의 기준전압은 먼지량을 고려하여 결정하고, 상기 기준전압보다 큰 전압(V12)이 입력되면 먼지량이 기준치보다 증가한 상태라고 인식하고, 먼지가 작아서 로우(low) 상태를 출력하고 있던 상기 비교기(84)에서는 하이(high) 상태의 비교신호(V22)를 출력하게 된다. 상기 비교신호(V22)는 자동차의 경우에는, 자동차의 뇌 역할을 수행하는 전자제어장치(ECU ; Electronic Control Unit)등의 제어장치에 전송하여 자동차에서 공기필터의 교환을 알리는 신호를 발생하도록 할 수 있다.For example, the reference voltage of the
도 8은 발광소자(66)로는 자외선 LED를 사용하고, 수광소자(76)로는 자외선 센서를 사용하는 경우이다. 여기서 자외선을 이용하는 경우에는 자외선에 의한 공기필터의 살균효과를 기대할 수 있다.8 shows a case where an ultraviolet LED is used as the
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기필터 교환시기 검출장치는 발광소자(66), 수광소자(76), 저항(R13,R23), 및 비교기(86)를 구비한다.8, the apparatus for detecting the air filter replacement timing according to the embodiment of the present invention includes a
상기 발광소자(66)는 공기필터(50)의 외부의 상기 공기필터(50)로 외부공기가 유입되는 쪽에 배치된다. 상기 수광소자(76)는 상기 공기필터(50)에서 공기가 필터링되어 유출되는 쪽에 배치된다.The
상기 저항(R13)은 상기 발광소자(66)의 광의 밝기를 조절하기 위한 것으로 전원전압단자(VCC)와 상기 발광소자(66) 사이에 배치되고, 상기 저항(R23)은 상기 수광소자(76)와의 전압분배를 위한 것으로 상기 전원전압단자(VCC)와 상기 수광소자(76)사이에 배치된다.The resistor R13 is disposed between the power supply voltage terminal VCC and the
상기 비교기(86)는 기준레벨과 입력신호(V13)를 비교하여 비교신호(V23)를 출력한다.The
상기 공기필터(50)에 먼지가 없는 경우에는 자외선광이 잘 투과되어 상기 수광소자(74)인 자외선센서에 흐르는 전류(I13)가 증가하지만, 먼지가 많아질수록 자외선 광이 차단되므로 상기 수광소자(76)에 흐르는 전류(I13)는 감소한다.If there is no dust in the
이때 상기 비교기(86)의 입력신호(V13)는 다음과 같이 주어진다. 즉 'V13=VCC-R23*I13' 로 주어진다.At this time, the input signal V13 of the
상기 수광소자(76)인 자외선 센서에 흐르는 전류 'I13' 는 공기필터(50)면을 통과하는 광의 세기에 의하여 결정된다. 자외선 센서에 흐르는 전류 'I13' 는 공기필터면(50)을 통과하는 광의 양이 많을수록 전류량이 증가하고, 광의 양이 적을수록 전류량이 감소한다.The current 'I13' flowing through the ultraviolet sensor as the
따라서 필터면(50)에 먼지가 없는 경우에는 광의 양이 증가하므로 전류 'I12'가 증가하여 상기 비교기(86)의 입력신호(V13)의 레벨이 작아지지만, 먼지가 많은 경우에는 광의 양이 감소하므로 전류' I13'가 감소하여 상기 비교기(86)의 입력신호(V13)의 레벨이 증가하게 된다. 따라서 상기 비교기(86)의 입력신호(V13)의 레벨 값을 중심으로 먼지의 양을 판단할 수 있다.Therefore, when there is no dust on the
예를 들어, 비교기(86)의 기준전압은 먼지량을 고려하여 결정하고, 상기 기준전압보다 큰 전압(V13)이 입력되면 먼지량이 기준치보다 증가한 상태라고 인식하고, 먼지가 작아서 로우(low) 상태를 출력하고 있던 상기 비교기(86)에서는 하이(high) 상태의 비교신호(V22)를 출력할 수 있다. 상기 비교신호(V22)는 자동차의 경우에는, 자동차의 뇌 역할을 수행하는 전자제어장치(ECU ; Electronic Control Unit)등의 제어장치에 전송되어 자동차에서 공기필터의 교환을 알리는 신호를 발생하도록 할 수 있다.For example, the reference voltage of the
도 6 내지 도 8에서는 발광소자 및 수광소자가 도 4와 같은 배치구조를 갖는 경우에 적용되는 공기필터 교환시기 검출장치의 구현예들을 설명하고 있다. 그러나 도 3 및 도 5와 같이 발광 소자 및 수광소자가 배치되는 경우에도, 도 6 내지 도 8에서 설명한 바와 같은 동일한 원리에 의해 다양한 공기필터 교환시기 검출장치의 구현예들을 구성할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 당연한 것이다.Figs. 6 to 8 illustrate examples of the air filter replacement timing detecting device applied when the light emitting device and the light receiving device have the arrangement structure as shown in Fig. 4. Fig. However, even when the light emitting device and the light receiving device are arranged as shown in FIGS. 3 and 5, it is possible to configure various embodiments of the air filter replacement timing detecting device by the same principle as described with reference to FIGS. 6 to 8, Of course, to those of ordinary skill in the art.
상술한 공기필터 교환시기 검출장치는, 에이콘, 공기청정기, 자동차를 포함하여, 공기필터를 채용하는 모든 장치나 기기에 이용될 수 있음은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명한 것이다. 또한 상기 공기필터 교환시기 검출장치는, 필터의 교환시기 뿐 아니라 청소시기를 알릴 수도 특정 먼지양을 측정할 수도 있다.It should be understood by those skilled in the art that the above-described air filter replacement timing detecting device can be used in all devices and devices employing air filters, including air conditioners, air purifiers, and automobiles. It is self-evident. In addition, the air filter replacement timing detecting device can not only notify the replacement time of the filter, but also notify the cleaning timing and also measure the amount of specific dust.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조 로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.The foregoing description of the embodiments is merely illustrative of the present invention with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and thus should not be construed as limiting the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.
도 1은 자동차의 공기 흡입 경로를 나타낸 도면이고,1 is a view showing an air intake path of an automobile,
도 2는 일반적인 공기필터의 구조를 나타낸 도면이고,2 is a view showing the structure of a general air filter,
도 3 내지 도 5는 발광소자 및 수광소자의 배치구조를 나타낸 도면들이고,3 to 5 are views showing the arrangement structure of the light emitting device and the light receiving device,
도 6 내지 도 8은 발광소자와 수광소자의 종류를 달리한 본 발명의 공기필터 교환시기 검출장치의 구성예들을 도시한 것이다.FIGS. 6 to 8 illustrate exemplary configurations of the air filter replacement timing detecting apparatus of the present invention, which are different from the light emitting device and the light receiving device.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
50 : 공기필터 62 : 발광소자 50: air filter 62: light emitting element
72 : 수광소자 R11,R21 : 저항72: light receiving element R11, R21: resistance
82 : 비교기82: comparator
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