KR102199371B1 - 공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기 - Google Patents

공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 설치공간부가 구비되며, 전면에 정화된 공기가 배출되는 토출공과, 상부면에 외부공기가 유입되는 흡기공이 형성된 본체; 상기 설치공간부에 설치되어 흡기공으로부터 공기를 유입시켜 토출공으로 송풍력을 제공하는 송풍팬; 상기 송풍팬과 토출공의 사이에 배치되는 필터모듈; 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지, CO2를 포함한 공기질 정보를 감지하는 측정모듈; 상기 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하는 처리부; 판단결과를 본체의 일측면에 표시하는 지시부; 판단결과를 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기에 전송하는 송수신모듈을 포함하여, 상기 처리부가 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하여 지시부 또는 휴대용 단말기를 통하여 사용자에게 판단결과를 제공하는 것을 특징으로 하는 공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기에 관한 것이다.

Description

공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기 {IoT-BASED AIR CLEANER FOR VEHICLE RECOGNIZING AIR QUALITY CHANGE}
본 발명은 차량용 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 실내공기를 정화하는 단순한 공기 청정기능으로서 뿐만 아니라, 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기를 통해 사용자에게 공기질 판단결과를 제공하며, 공기질 측정모듈과 필터모듈의 교체가 용이한 공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기에 관한 것이다.
현대사회를 살아가는 사람들에게 있어서는, 자동차가 일상적인 생활공간의 하나이며, 그곳에서 머무는 시간 또한, 상대적으로 많을 수밖에 없는 현실인 것이다.
그러나, 자동차는 매우 협소하고 한정된 실내공간을 갖는 것이고, 그와 같은, 한정된 공간으로 인해 실내공기가 쉽게 오염될 수밖에 없는 구조적 폐단을 갖는 것인바, 따라서, 쾌적한 자동차의 실내환경을 유지하기 위해서는, 주기적으로 창문을 개방하거나 혹은, 환풍구를 개방하여, 실내공기의 순환을 유도하게 되는 것이다.
하지만, 자동차 주행중, 실내공기의 환기를 위해, 창문을 개방하거나 환풍구를 개방할 경우, 주변의 수많은 자동차에서 배출되는 유해 배기가스가 차량 실내에 그대로 유입되어, 오히려 운전자 내지 탑승자의 건강에 유해요인으로 작용하는 문제점을 주는 것이었다.
따라서, 차량내부를 쾌적하게 유지시키기 위해 실내공기를 청정시키는 공기청정기가 설치되어 있으며, 최근들어 실내 공기를 감지하고 공기 오염도를 사용자에게 제공하기 위한 방법이 연구되어 왔다.
이와 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0040650호(2009.4.27)에 실내 공기청정도를 측정하는 센서; 및 상기 센서와 유선 또는 무선 통신이 가능한 게이트웨이를 포함한다. 상기 센서는 공기청정도 측정 결과를 유선 또는 무선 통신을 통하여 상기 게이트웨이에 전송하고, 상기 게이트웨이는 인터넷과 접속하여, 상기 센서로부터 수신한 상기 공기청정도 측정 결과를 인터넷 및 이동통신망을 통하여 이동통신 단말기로 전송함으로써 외부에서 이동통신 단말기를 통하여 실내의 공기청정도를 용이하게 모니터링할 수 있는 '이동통신 단말기를 이용하여 공기청정도를 모니터링하고, 환기 기구를 제어하는 시스템 및 방법'이 개시된 바 있다.
그러나, 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지, CO2 등의 공기질 정보를 모두 감지하는 센서와, 이를 정화하기 위한 필터는 그 제조방법이 어렵고 가격이 고가인 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량 내부의 공기질을 감지하여 오염 여부를 사용자에게 제공하며, 필요시 센서와 필터를 손쉽게 교체할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 설치공간부가 구비되며, 전면에 정화된 공기가 배출되는 토출공과, 상부면에 외부공기가 유입되는 흡기공이 형성된 본체; 상기 설치공간부에 설치되어 흡기공으로부터 공기를 유입시켜 토출공으로 송풍력을 제공하는 송풍팬; 상기 송풍팬과 토출공의 사이에 배치되는 필터모듈; 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지, CO2를 포함한 공기질 정보를 감지하는 측정모듈; 상기 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하는 처리부; 판단결과를 본체의 일측면에 표시하는 지시부; 판단결과를 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기에 전송하는 송수신모듈을 포함하여, 상기 처리부가 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하여 지시부 또는 휴대용 단말기를 통하여 사용자에게 판단결과를 제공하되, 사용자가 지시부 또는 휴대용 단말기를 통해 판단결과를 확인하고 전용 필터모듈로 교체하거나, 필요에 따라 별도의 공기질 정보가 필요할 때 측정모듈을 쉽게 교체할 수 있도록, 상기 본체에는 외부에서 필터모듈과 측정모듈이 각각 끼움되는 삽입공이 형성되고, 상기 설치공간부에는 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 안내하는 가이드프레임과, 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 고정하는 체결수단이 구비되며, 상기 필터모듈은 필터와 필터의 모서리를 감싸는 제1브라켓을 포함하고, 상기 측정모듈은 센서와 센서의 모서리를 감싸는 제2브라켓을 포함하며, 상기 체결수단은 상기 제1브라켓과 제2브라켓의 일측면에서 각각 돌출되며 단부에서 측방으로 돌출되는 고정돌기가 형성된 철부와, 상기 설치공간부에 설치되며 일측이 개방된 하우징과, 일측이 하우징의 내부로 수용되어 외측방향으로 탄지되며 양쪽으로 접촉된 철부의 단부를 감싸며 고정돌기에 치합되는 단턱부가 형성된 요부를 포함하여, 상기 삽입공을 통해 필터모듈 또는 측정모듈이 삽입되면 상기 요부가 철부와 접촉하면서 상기 단턱부가 회동되어 고정돌기와 치합되어 고정되도록 구성되며, 상기 제1브라켓은 상기 송풍팬으로 연통되는 송풍공이 형성되고, 상기 필터는 전면에 정화된 공기가 배출되는 타공이 형성되고 후면에는 유입되는 공기와의 접촉면적이 넓어지도록 주름부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
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이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량 내부의 공기질을 감지하여 오염 여부를 사용자에게 제공하며, 필터와 센서를 각각의 브라켓과 결합하여 삽입공으로 끼워넣어 체결수단에 의해 고정되도록 함으로써 센서와 필터를 손쉽게 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 외형사시도
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 후면사시도
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 분해사시도
도 4는 본 발명에 따른 필터모듈의 결합을 나타낸 개략도
도 5는 본 발명에 따른 필터의 후면사시도
도 6은 본 발명에 따른 측정모듈의 결합을 나타낸 개략도
도 7은 본 발명에 따른 체결수단을 나타낸 개략도
도 8은 본 발명에 따른 필터모듈과 측정모듈이 외부에서 삽입되는 것을 나타낸 상태도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 '공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기'(100)의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 외형사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실시예의 후면사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 실시예의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 필터모듈의 결합을 나타낸 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 필터의 후면사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 측정모듈의 결합을 나타낸 개략도이며, 도 7은 본 발명에 따른 체결수단을 나타낸 개략도이고, 도 8은 본 발명에 따른 필터모듈과 측정모듈이 외부에서 삽입되는 것을 나타낸 상태도이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 내부에 설치공간부(11)가 구비되며, 전면에 정화된 공기가 배출되는 토출공(21)과, 상부면에 외부공기가 유입되는 흡기공(22)이 형성된 본체(10); 상기 설치공간부에 설치되어 흡기공으로부터 공기를 유입시켜 토출공으로 송풍력을 제공하는 송풍팬(30); 상기 송풍팬과 토출공의 사이에 배치되는 필터모듈(40); 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지, CO2 등을 포함한 공기질 정보를 감지하는 측정모듈(50); 상기 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하는 처리부(60); 판단결과를 본체의 일측면에 표시하는 지시부(70); 판단결과를 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기에 전송하는 송수신모듈(80)을 포함한다.
상기 본체(10)는 내부에 설치공간부(11)가 구비되는 함체로 형성되며, 바람직하기로는 상기 본체의 전면과 후면이 개구되어 형성되고, 탈착이 가능하여 개구된 본체의 전면과 후면을 차폐하는 덮개(20)가 구비되어, 덮개의 전면에 정화된 공기가 배출되는 토출공(21)이 형성되고, 본체의 상부면에 외부공기가 유입되는 흡기공(22)이 구비된다.
상기 송풍팬(30)은 상기 설치공간부(11)에 설치되어 흡기공(22)으로부터 공기를 유입시켜 토출공(21)으로 송풍력을 제공한다.
바람직하기로는 상기 토출공(21)이 본체의 전면에 형성되고, 상기 흡기공이 상부면에 형성되기 때문에, 상기 송풍팬(30)이 흡기공(22)으로부터 공기를 유입시켜 측방향으로 토출공(21)을 통해 외부로 배출시키기 위해서 풍압의 변화가 적으면서 발생되는 음향이 적은 시로코 팬으로 구성할 수 있다.
도 4와 5에 도시된 바와 같이, 상기 필터모듈(40)은 상기 송풍팬(30)과 토출공(21)의 사이에 배치되어 토출공을 통해 배출되는 공기를 정화하기 위한 것으로, 나노 복합소재를 이용한 항균 ABS 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 측정모듈(50)은 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지, CO2 등의 공기질 정보를 감지한다.
상기 처리부(60)는 측정모듈(50)로부터 제공된 공기질 정보를 판단하여 후술되는 지시부(70)와 송수신모듈(80)을 통해 사용자에게 판단된 공기질 정보를 제공한다.
상기 지시부(70)는 상기 처리부(60)가 공기질을 판단한 정보를 본체의 일측면에 숫자와 램프 등으로 표시한다.
상기 송수신모듈(80)은 상기 처리부가 판단한 판단결과를 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기에 전송하여 단말기의 화면에 표시한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 처리부(60)가 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하여 사용자에게 판단결과를 제공할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면 사용자가 지시부 또는 휴대용 단말기를 통해 판단결과를 확인하고 전용 필터모듈(40)로 교체하거나, 필요에 따라 별도의 공기질 정보가 필요할 때 측정모듈(50)을 쉽게 교체할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이를 위해 도 3과 8에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)에는 외부에서 필터모듈(40)과 측정모듈(50)이 각각 끼움되는 삽입공(23a,23b)이 형성되고, 상기 설치공간부(11)에는 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 안내하는 가이드프레임(12a,12b)과, 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 고정하는 체결수단(13)이 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 필터모듈(40)과 측정모듈(50)이 본체에 형성된 삽입공(23a,23b)를 통해 삽입하여 체결수단(13)에 의해 고정됨으로써 필터모듈(40)과 측정모듈(50)의 착탈이 손쉽게 이루어지고, 상기 처리부(60)에서 판단한 공기질 정보를 기준으로 전용 필터모듈(40)로 교체하거나 다른 오염 정보가 필요할 때 센서모듈(50)을 쉽게 교체하여 결합시키는 가능해지는 것이다.
아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 필터모듈(40)은 필터(41)와 필터의 모서리를 감싸는 제1브라켓(42)을 포함하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 측정모듈(50)은 센서(51)와 센서의 모서리를 감싸는 제2브라켓(52)을 포함한다.
즉, 상기 필터(41)와 센서(51)은 각각 전용 브라켓(42,52)과 결합되어 모듈화되고, 상기 필터모듈과 센서모듈은 상기 삽입공(23a,23b)을 통해 설치공간부(11)로 삽입되되, 설치공간부의 내부에 배치된 가이드프레임(12a,12b)에 의해 안내되어 슬라이딩되는 것이다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 체결수단(13)은 상기 제1브라켓과 제2브라켓의 일측면에서 각각 돌출되며 단부에서 측방으로 돌출되는 고정돌기(15)가 형성된 철부(14)와, 상기 설치공간부에 설치되며 일측이 개방된 하우징(16)과, 일측이 하우징의 내부로 수용되어 외측방향으로 탄지되며 양쪽으로 접촉된 철부의 단부를 감싸며 고정돌기에 치합되는 단턱부(18)가 형성된 요부(17)를 포함하여, 상기 삽입공(23a,23b)을 통해 필터모듈(40) 또는 측정모듈(50)이 삽입되면 상기 요부(17)가 철부(14)와 접촉하면서 상기 단턱부(18)가 회동되어 고정돌기(15)와 치합되어 고정되도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1브라켓(42)은 상기 송풍팬(30)으로 연통되는 송풍공(421)이 형성되고, 상기 필터(41)는 전면에 정화된 공기가 배출되는 타공(411)이 형성되고 후면에는 유입되는 공기와의 접촉면적이 넓어지도록 주름부(412)가 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 따른 '공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기'(100)에 따르면, 차량의 실내공기를 정화하는 단순한 공기 청정기능으로서 뿐만 아니라, 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기를 통해 사용자에게 공기질 판단결과를 제공할 뿐만 아니라, 필터와 센서를 각각의 브라켓과 결합하여 삽입공으로 끼워넣어 체결수단에 의해 고정되도록 함으로써 센서와 필터를 손쉽게 교체할 수 있는 효과가 있는 차량용 공기청정기를 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기.
10: 본체 11: 설치공간부
12a,12b: 가이드프레임 13: 체결수단
14: 철부 15: 고정돌기
16: 하우징 17: 요부
18: 단턱부 20: 덮개
21: 토출공 22: 흡기공
23a,23b: 삽입공 30: 송풍팬
40: 필터모듈 41: 필터
411: 타공 412: 주름부
42: 제1브라켓 50: 측정모듈
51: 센서 52: 제2브라켓
60: 처리장치 70: 지시부
80: 송수신모듈

Claims (4)

  1. 내부에 설치공간부(11)가 구비되며, 전면에 정화된 공기가 배출되는 토출공(21)과, 상부면에 외부공기가 유입되는 흡기공(22)이 형성된 본체(10); 상기 설치공간부에 설치되어 흡기공으로부터 공기를 유입시켜 토출공으로 송풍력을 제공하는 송풍팬(30); 상기 송풍팬과 토출공의 사이에 배치되는 필터모듈(40); 차량 내부의 온도, 습도, TVOC, 포름알데이드, 초미세먼지 및 CO2 를 포함한 공기질 정보를 감지하는 측정모듈(50); 상기 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하는 처리부(60); 판단결과를 본체의 일측면에 표시하는 지시부(70); 및 판단결과를 전용 응용 소프트웨어(application software)가 설치된 휴대용 단말기에 전송하는 송수신모듈(80);을 포함하여, 상기 처리부가 측정모듈로부터 제공된 공기질 정보를 판단하여 지시부 또는 휴대용 단말기를 통하여 사용자에게 판단결과를 제공하되,
    사용자가 지시부 또는 휴대용 단말기를 통해 판단결과를 확인하고 전용 필터모듈(40)로 교체하거나, 필요에 따라 별도의 공기질 정보가 필요할 때 측정모듈(50)을 쉽게 교체할 수 있도록, 상기 본체(10)에는 외부에서 필터모듈(40)과 측정모듈(50)이 각각 끼움되는 삽입공(23a,23b)이 형성되고, 상기 설치공간부(11)에는 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 안내하는 가이드프레임(12a,12b)과, 삽입된 필터모듈과 측정모듈을 각각 고정하는 체결수단(13)이 구비되며,
    상기 필터모듈(40)은 필터(41)와 필터의 모서리를 감싸는 제1브라켓(42)을 포함하고, 상기 측정모듈(50)은 센서(51)와 센서의 모서리를 감싸는 제2브라켓(52)을 포함하며,
    상기 체결수단(13)은 상기 제1브라켓과 제2브라켓의 일측면에서 각각 돌출되며 단부에서 측방으로 돌출되는 고정돌기(15)가 형성된 철부(14)와, 상기 설치공간부에 설치되며 일측이 개방된 하우징(16)과, 일측이 하우징의 내부로 수용되어 외측방향으로 탄지되며 양쪽으로 접촉된 철부의 단부를 감싸며 고정돌기에 치합되는 단턱부(18)가 형성된 요부(17)를 포함하여, 상기 삽입공(23a,23b)을 통해 필터모듈(40) 또는 측정모듈(50)이 삽입되면 상기 요부(17)가 철부(14)와 접촉하면서 상기 단턱부(18)가 회동되어 고정돌기(15)와 치합되어 고정되며,
    상기 제1브라켓(42)은 상기 송풍팬(30)으로 연통되는 송풍공(421)이 형성되고, 상기 필터(41)는 전면에 정화된 공기가 배출되는 타공(411)이 형성되고 후면에는 유입되는 공기와의 접촉면적이 넓어지도록 주름부(412)가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기질 변화를 인식하여 대응하는 IoT 기반 차량용 공기청정기.
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