KR102328863B1 - Dust sensor for vehicles - Google Patents

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KR102328863B1
KR102328863B1 KR1020200060046A KR20200060046A KR102328863B1 KR 102328863 B1 KR102328863 B1 KR 102328863B1 KR 1020200060046 A KR1020200060046 A KR 1020200060046A KR 20200060046 A KR20200060046 A KR 20200060046A KR 102328863 B1 KR102328863 B1 KR 102328863B1
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air
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KR1020200060046A
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한상현
이충호
오윤성
홍원기
백동현
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한상현
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Abstract

The present invention relates to a fine dust sensor for a vehicle, and more specifically, to a fine dust sensor for a vehicle capable of forming a main flow path through which air including dust passes at an opposite position of an inlet and an outlet; forming the shortest path to allow the main flow path to connect the inlet and the outlet in a straight line; simplifying a dust flowing section by performing air flows from an air inlet to an outlet in a direct driving method without passing through a complicated flow path; remarkably reducing operating noise by applying a motor of a blowing fan as a low rpm motor; and simplifying a structure of a product and remarkably reduces a size by simplifying the flow path.

Description

차량용 미세먼지 센서{Dust sensor for vehicles}Fine dust sensor for vehicles

본 발명은 차량용 미세먼지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 먼지가 포함된 공기가 유동하는 메인유로를 입구와 출구가 대향되는 위치에 형성되도록 하면서 메인유로가 입구와 출구를 직선으로 연결하도록 최단경로로 형성하므로서, 복잡한 유로를 거치지 않고 에어 입구로 부터 출구까지 직구동방식으로 공기의 흐름이 이루어지므로 먼지 유동구간을 간소화할 수 있게되고, 이를통해 송풍팬의 모터를 저 rpm 모터로 적용할 수 있게되어 작동소음을 현저히 줄여줄 수 있도록 하며, 유로가 단순화됨에 따라 제품의 구조를 단순화하면서 크기를 현저히 축소시킬 수 있도록 한 차량용 미세먼지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a fine dust sensor for a vehicle, and more particularly, the shortest path so that the main flow path through which the air containing dust flows is formed at a position where the inlet and the outlet are opposite to each other and the main flow path connects the inlet and the outlet in a straight line. The dust flow section can be simplified because air flows directly from the air inlet to the outlet without going through a complicated flow path, and through this, the motor of the blower fan can be applied as a low rpm motor. It relates to a fine dust sensor for a vehicle that can significantly reduce operating noise and significantly reduce the size while simplifying the structure of the product as the flow path is simplified.

대기중에 분포하는 미세먼지는 각종 호흡기 질환을 유발할 수 있으므로, 공기 중에 포함된 미세먼지를 적정 수준 이하로 관리해야 한다.Since fine dust distributed in the air can cause various respiratory diseases, it is necessary to manage the fine dust contained in the air below an appropriate level.

특히 최근에는 직경 2.5㎛ 이하의 초미세먼지의 유해성이 널리 알려지면서 대기중의 미세먼지에 대한 관심은 더욱 고조되고 있다.In particular, recently, as the harmfulness of ultra-fine dust with a diameter of 2.5 μm or less has been widely known, interest in fine dust in the atmosphere is increasing.

차량의 실내와 같이 밀폐된 공간에서는 실내 공기 중의 미세먼지의 농도를 감지하고, 공기청정기로 공기를 정화하여 미세먼지의 농도를 관리할 수 있으며, 이를 위하여 차량 내의 미세먼지 농도를 정확하게 감지하는 미세먼지센서가 제공되고 있다.In an enclosed space such as the interior of a vehicle, it is possible to detect the concentration of fine dust in the indoor air and manage the concentration of fine dust by purifying the air with an air purifier. A sensor is provided.

도 2 는 종래의 미세먼지센서를 도시한 것으로서, 케이스(20)가 구비되고, 케이스(20)의 일측에는 공기가 유입되는 입구(21)가 형성되며, 케이스(20)의 타측에는 공기가 외부로 배출되는 출구(22)가 형성되며, 출구(22)에는 송풍팬(24)이 설치되어 있다.FIG. 2 shows a conventional fine dust sensor, in which a case 20 is provided, an inlet 21 through which air is introduced is formed on one side of the case 20, and air is provided on the other side of the case 20 from the outside. An outlet 22 to be discharged into the furnace is formed, and a blowing fan 24 is installed at the outlet 22 .

그리고, 입구(21)와 출구(22)를 연결하는 메인유로(23)가 케이스(20)의 내부에 복잡한 구조를 갖도록 형성되어 있어서 송풍팬(24)이 작동하면 입구(21)로 유입된 공기가 메인유로(23)를 이동한 후 출구(22)를 통해 외부로 배출되도록 구성된다.And, the main flow path 23 connecting the inlet 21 and the outlet 22 is formed to have a complex structure inside the case 20 so that when the blower fan 24 operates, the air introduced into the inlet 21 is configured to be discharged to the outside through the outlet 22 after moving the main flow path 23 .

또한, 메인유로(23)의 중간부로 부터 분기되도록 감지유로(25)가 형성되어 있으며, 감지유로(25)를 통과하는 공기중에 포함된 먼지농도를 감지하기 위한 수단으로 발광부(26)와 수광부(27)가 설치된다.In addition, the sensing flow path 25 is formed to branch from the middle of the main flow path 23 , and the light emitting unit 26 and the light receiving unit are means for detecting the concentration of dust contained in the air passing through the sensing flow path 25 . (27) is installed.

발광부(26)는 감지유로(25)의 일측에 설치되어 감지유로(25)를 향하도록 빛을 조사하도록 구성되며, 발광부(26)는 레이저다이오드를 적용할 수 있다.The light emitting unit 26 is installed on one side of the sensing passage 25 and configured to irradiate light toward the sensing passage 25 , and the light emitting unit 26 may use a laser diode.

수광부(27)는 발광부(26)에서 발광된 빛이 먼지에 부딪혀 산란되는 빛의 양을 감지하는 것으로, 감지유로(25)의 바닥부 또는 상부에 설치할 수 있으며, 수광부(27)는 포토다이오드로서 구현할 수 있다.The light receiving unit 27 detects the amount of light scattered by the light emitted from the light emitting unit 26 colliding with dust, and may be installed at the bottom or upper portion of the sensing flow path 25 , and the light receiving unit 27 is a photodiode. can be implemented as

발광부(26)의 출력측에는 빛을 모아주는 렌즈(29)를 설치할 수 있으며, 발광부(26)에 대향하도록 빛제거부(28)를 설치한다.A lens 29 for collecting light may be installed on the output side of the light emitting unit 26 , and the light removing unit 28 is installed to face the light emitting unit 26 .

빛제거부(28)는 발광부(26)에서 조사된 빛을 흡수 제거하여 발광부(26)에서 조사된 빛이 반사되어 수광부(27)에 공급되지 않도록 하는 것이다.The light removal unit 28 absorbs and removes the light irradiated from the light emitting unit 26 so that the light irradiated from the light emitting unit 26 is reflected and not supplied to the light receiving unit 27 .

그러나, 종래의 미세먼지센서는 공기가 유동되는 통로인 메인유로와 감지유로가 직선형으로 형성되어 있지 않고 미로 형태로 여러번 굴곡지게 형성되어 있으므로 입구로 유입된 공기를 메인유로와 감지유로로 강제 유동시키기 위해서는 고 rpm의 송풍팬용 모터를 사용해야만 하므로 제품의 생산단가가 높아질 뿐만 아니라 송풍팬의 작동소음이 커지게되는 문제점이 발생하고 있었으며, 메인유로와 감지유로의 경로가 복잡하게 이루어져 있기 때문에 제품의 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 제품의 크기가 커져 소형화를 구현하기 어려워지는 문제점이 발생하고 있었다.However, in the conventional fine dust sensor, the main passage and the detection passage, which are passages through which air flows, are not formed in a straight line, but are bent several times in the form of a labyrinth. In order to do this, a high rpm blower fan motor must be used, which increases the production cost of the product as well as increases the operating noise of the blower fan. In addition to this fall, the size of the product increased, making it difficult to implement miniaturization.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 먼지가 포함된 공기가 유동하는 메인유로를 입구와 출구가 대향되는 위치에 형성되도록 하면서 메인유로가 입구와 출구를 직선으로 연결하도록 최단경로로 형성하므로서, 복잡한 유로를 거치지 않고 에어 입구로 부터 출구까지 직구동방식으로 공기의 흐름이 이루어지므로 먼지 유동구간을 간소화할 수 있게되고, 이를통해 송풍팬의 모터를 저 rpm 모터로 적용할 수 있게되어 작동소음을 현저히 줄여줄 수 있도록 하며, 유로가 단순화됨에 따라 제품의 구조를 단순화하면서 크기를 현저히 축소시킬 수 있도록 한 차량용 미세먼지 센서를 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention for solving the above problem forms the main flow path through which the air containing dust flows is formed in a position where the inlet and the outlet are opposite to each other and the main flow path connects the inlet and the outlet in a straight line as the shortest path, The dust flow section can be simplified because the air flow is directly driven from the air inlet to the outlet without going through a complicated flow path. An object of the present invention is to provide a fine dust sensor for vehicles that can significantly reduce the size while simplifying the structure of the product as the flow path is simplified.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 The present invention for achieving the above object

케이스(1)의 일측과 타측에 입구(8)와 출구(9)가 형성되어 있는 메인유로(10)와; 메인유로(10) 내부 공간을 향해 빛을 조사하는 레이저다이오드(4)와; 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 먼지에 부딪혀 산란되는 빛을 감지하는 포토다이오드(7); 를 포함하여 구성된 차량용 미세먼지센서에 있어서, a main flow path 10 having an inlet 8 and an outlet 9 formed on one side and the other side of the case 1; a laser diode 4 irradiating light toward the inner space of the main passage 10; a photodiode 7 for detecting the light irradiated from the laser diode 4 collides with dust and is scattered; In the fine dust sensor for a vehicle configured to include,

먼지가 포함된 공기가 유동하는 메인유로(10)를 입구(8)와 출구(9)가 대향되는 위치에 형성되도록 하면서 메인유로(10)가 입구(8)와 출구(9)를 직선으로 연결하도록 최단경로로 형성한 것을 특징으로 한다.The main flow path 10 connects the inlet 8 and the outlet 9 in a straight line while forming the main flow path 10 through which the dust-containing air flows so that the inlet 8 and the outlet 9 are opposite to each other. It is characterized in that it is formed in the shortest path to do so.

본 발명에 의하면, 복잡한 유로를 거치지 않고 에어 입구로 부터 출구까지 직구동방식으로 공기의 흐름이 이루어지므로 먼지 유동구간을 간소화할 수 있게되고, 이를통해 송풍팬의 모터를 저 rpm 모터로 적용할 수 있게되어 작동소음을 현저히 줄여줄 수 있도록 하며, 유로가 단순화됨에 따라 제품의 구조를 단순화하면서 크기를 현저히 축소시킬 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the flow of air from the air inlet to the outlet is made in a direct drive manner without going through a complicated flow path, so it is possible to simplify the dust flow section. Therefore, it is possible to significantly reduce operating noise, and as the flow path is simplified, it can be expected to have the effect of significantly reducing the size while simplifying the structure of the product.

도 1 은 본 발명의 차량용 미세먼지센서를 보인 단면도.
도 2 는 종래 차량용 미세먼지센서를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a fine dust sensor for a vehicle of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a fine dust sensor for a conventional vehicle.

이하, 첨부된 도면 도 1 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings FIG. 1 .

상기 도면에 의하면, 본 발명은 According to the drawings, the present invention is

케이스(1)의 일측과 타측에 입구(8)와 출구(9)가 형성되어 있는 메인유로(10)와; 메인유로(10) 내부 공간을 향해 빛을 조사하는 레이저다이오드(4)와; 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 먼지에 부딪혀 산란되는 빛을 감지하는 포토다이오드(7); 를 포함하여 구성된 차량용 미세먼지센서에 있어서, a main flow path 10 having an inlet 8 and an outlet 9 formed on one side and the other side of the case 1; a laser diode 4 irradiating light toward the inner space of the main passage 10; a photodiode 7 for detecting the light irradiated from the laser diode 4 collides with dust and is scattered; In the fine dust sensor for a vehicle configured to include,

먼지가 포함된 공기가 유동하는 메인유로(10)를 입구(8)와 출구(9)가 대향되는 위치에 형성되도록 하면서 메인유로(10)가 입구(8)와 출구(9)를 직선으로 연결하도록 최단경로로 형성한 것을 특징으로 한다.The main flow path 10 connects the inlet 8 and the outlet 9 in a straight line while forming the main flow path 10 through which the dust-containing air flows so that the inlet 8 and the outlet 9 are opposite to each other. It is characterized in that it is formed in the shortest path to do so.

또한, 메인유로(10)의 입구측 내벽(11)에는 공기의 흐름을 포토다이오드(7)가 설치된 방향으로 유도하는 에어가이드리브(12)를 상향 경사지게 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the air guide rib 12 for guiding the air flow in the direction in which the photodiode 7 is installed is formed on the inner wall 11 of the inlet side of the main flow path 10 to be inclined upward.

또한, 에어가이드리브(12)는 레이저다이오드(4)와 대향되는 위치에 설치하여 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 에어가이드리브(12)에 부딪힌 후 입구(8)를 통해 외부로 반사 제거되도록 구성한 것을 특징으로 한다.In addition, the air guide rib 12 is installed at a position opposite to the laser diode 4 , and after the light irradiated from the laser diode 4 collides with the air guide rib 12 , reflection is removed to the outside through the inlet 8 . It is characterized in that it is configured so as to be possible.

도면부호 1 은 미세먼지센서의 외형을 이루는 케이스를 나타내며, 케이스(1)는 하부케이스(2)와 상부케이스(3)로 분리하여 구성할 수 있다.Reference numeral 1 denotes a case constituting the outer shape of the fine dust sensor, and the case 1 may be divided into a lower case 2 and an upper case 3 .

케이스(1)의 일측 하단에는 입구(8)가 형성되고 케이스(1)의 일측 상단에는 출구(9)가 형성되는데, 본 발명에서는 상기 입구(8)와 출구(9)가 서로 대향되는 위치에 설치된다.An inlet 8 is formed at the lower end of one side of the case 1 and an outlet 9 is formed at one upper end of the case 1, and in the present invention, the inlet 8 and the outlet 9 are located opposite to each other. is installed

그리고, 상기 입구(8)와 출구(9)를 최단경로로 연결하도록 메인유로(10)가 형성되는데, 개략적으로 메인유로(10)의 단면적은 출구(9)에 비해 작고 입구(8)에 비해 크게 설계하였으며, 입구(8)는 메인유로(10)의 일측에 편심되게 위치하도록 하였다.And, the main flow path 10 is formed to connect the inlet 8 and the outlet 9 by the shortest path. Roughly, the cross-sectional area of the main flow path 10 is smaller than that of the outlet 9 and smaller than that of the inlet 8 . It was designed to be large, and the inlet 8 was eccentrically located on one side of the main flow path 10 .

또한, 출구(9)에는 공기를 강제 유동시키기 위한 송풍팬(13)이 설치되며, 메인유로(10)의 내벽(11) 일측에 위치하도록 레이저다이오드(4)가 설치된다.In addition, a blowing fan 13 for forcibly flowing air is installed at the outlet 9 , and a laser diode 4 is installed to be located on one side of the inner wall 11 of the main flow path 10 .

레이저다이오드(4)의 설치를 위해 케이스(1)의 바닥부에 별도의 홀더(5)가 설치될 수 있으며, 레이저다이오드(4)의 출력측에는 빛을 한데 모아주는 렌즈(6)가 설치될 수 있다.A separate holder 5 may be installed at the bottom of the case 1 for installation of the laser diode 4 , and a lens 6 for collecting light may be installed on the output side of the laser diode 4 . have.

렌즈(6)에 의해 집광된 빛은 메인유로(10)의 내부 중앙부 또는 일측에 편심되는 위치에 포커싱되도록 설정하는 것이 바람직하며, 케이스(1)의 하부에는 렌즈(6)에 의한 빛 포커싱 위치에 대응하도록 포토다이오드(7)를 설치하였다.It is preferable to set the light condensed by the lens 6 to be focused at an eccentric position on the inner central portion or one side of the main flow path 10, and at the light focusing position by the lens 6 at the lower portion of the case 1 A photodiode 7 was installed so as to correspond.

레이저다이오드(4)에서 조사된 후 렌즈(6)에 의해 집광된 빛이 메인유로(10)의 내부로 포커싱될 때 메인유로(10)를 통과하는 공기중의 먼지입자에 빛이 부딪혀 산란되고, 이 산란되는 빛은 포토다이오드(7)에 의해 감지되어 메인유로(10)를 통과하는 공기중의 먼지 농도를 감지할 수 있게되는 것이다.When the light focused by the lens 6 after being irradiated from the laser diode 4 is focused into the inside of the main flow path 10, the light collides with dust particles in the air passing through the main flow path 10 and is scattered, The scattered light is sensed by the photodiode 7 to sense the concentration of dust in the air passing through the main flow path 10 .

본 발명에서는 입구(8)와 출구(9)를 연결하는 메인유로(10)를 직선형이면서 최단경로를 이루도록 형성함에 따라 종래와 같은 복잡한 유로를 거치지 않고 공기가 직구동방식으로 움직이게되므로 먼지 유동구간을 최소화할 수 있게되어 송풍팬(13)을 구동시키는 모터를 저rpm 모터로 적용할 수 있게되어 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있음은 물론 송풍팬의 작동소음을 현저히 줄여줄 수 있게된다.In the present invention, since the main flow path 10 connecting the inlet 8 and the outlet 9 is formed to form a straight and shortest path, the air moves in a direct driving manner without going through a complicated flow path as in the prior art, so that the dust flow section Since it can be minimized, the motor for driving the blowing fan 13 can be applied as a low rpm motor, thereby reducing the production cost of the product and remarkably reducing the operating noise of the blowing fan.

또한, 본 발명에서는 메인유로(10)의 입구측 내벽(11)에 공기의 흐름을 포토다이오드(7)가 설치된 곳으로 유도하는 에어가이드리브(12)를 상향 경사지게 형성하고, 에어가이드리브(12)는 레이저다이오드(4)와 대향되는 위치에 설치하여 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 에어가이드리브(12)에 부딪힌 후 입구(8)를 통해 외부로 반사 제거되도록 구성하였다.In addition, in the present invention, the air guide rib 12 for guiding the air flow to the place where the photodiode 7 is installed is formed on the inner wall 11 of the inlet side of the main flow path 10 to be inclined upward, and the air guide rib 12 is formed. ) was installed in a position opposite to the laser diode 4 so that the light irradiated from the laser diode 4 collided with the air guide rib 12 and then reflected and removed to the outside through the inlet 8 .

즉, 도면에 도시된 바와같이 메인유로(10)의 입구측 내벽(11)에 공기의 흐름을 렌즈(6)에 의한 빛 포커싱 위치로 유도 안내하는 에어가이드리브(12)를 상향 경사지게 형성하여 입구(8)로 유입된 공기가 에어가이드리브(12)에 안내되어 자연스럽게 빛 포커싱위치로 유동될 수 있게되는 것이며, 또한, 상기 에어가이드리브(12)의 설치 위치가 레이저다이오드(4)와 대향하도록 하여 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 에어가이드리브(12)에 반사된 후 입구(8)를 통해 외부로 반사 제거되도록 하여 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 내부에서 반사되어 다시 포토다이오드(7)로 향하는 현상이 전혀 발생하지 않도록 한 것이다. That is, as shown in the drawing, an air guide rib 12 for guiding the flow of air to the light focusing position by the lens 6 is formed on the inner wall 11 of the inlet side of the main flow path 10 to be inclined upward to form the inlet. The air introduced into (8) is guided to the air guide rib 12 so that it can naturally flow to the light focusing position, and the installation position of the air guide rib 12 faces the laser diode 4 Thus, the light irradiated from the laser diode 4 is reflected by the air guide rib 12 and then reflected and removed to the outside through the inlet 8. (7) does not occur at all.

1: 케이스, 2: 하부케이스,
3: 상부케이스, 4: 레이저다이오드,
5: 홀더, 6: 렌즈,
7: 포토다이오드, 8: 입구,
9: 출구, 10: 메인유로,
11: 내벽, 12: 광제거리브,
13: 송풍팬,1: case, 2: lower case,
3: upper case, 4: laser diode,
5: Holder, 6: Lens,
7: photodiode, 8: inlet,
9: Exit, 10: Main Euro,
11: inner wall, 12: polishing rib,
13: blowing fan,

Claims (3)

케이스(1)의 일측과 타측에 입구(8)와 출구(9)가 형성되어 있는 메인유로(10)와; 메인유로(10) 내부 공간을 향해 빛을 조사하는 레이저다이오드(4)와; 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 먼지에 부딪혀 산란되는 빛을 감지하는 포토다이오드(7); 를 포함하여 구성된 차량용 미세먼지센서에 있어서,
먼지가 포함된 공기가 유동하는 메인유로(10)를 입구(8)와 출구(9)가 대향되는 위치에 형성되도록 하면서 메인유로(10)가 입구(8)와 출구(9)를 직선으로 연결하도록 최단경로로 형성하고,
메인유로(10)의 입구측 내벽(11)에는 공기의 흐름을 포토다이오드(7)가 설치된 방향으로 유도하는 에어가이드리브(12)를 상향 경사지게 형성하되,
에어가이드리브(12)는 레이저다이오드(4)와 대향되는 위치에 설치하여 레이저다이오드(4)에서 조사된 빛이 에어가이드리브(12)에 부딪힌 후 입구(8)를 통해 외부로 반사 제거되도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 미세먼지센서.a main flow path 10 having an inlet 8 and an outlet 9 formed on one side and the other side of the case 1; a laser diode 4 irradiating light toward the inner space of the main flow path 10; a photodiode 7 for detecting the light irradiated from the laser diode 4 collides with dust and is scattered; In the fine dust sensor for a vehicle configured to include,
The main flow path 10 connects the inlet 8 and the outlet 9 in a straight line while forming the main flow path 10 through which the dust-containing air flows so that the inlet 8 and the outlet 9 are opposite to each other. to form the shortest path to
On the inner wall 11 of the inlet side of the main flow path 10, an air guide rib 12 for guiding the flow of air in the direction in which the photodiode 7 is installed is formed to be inclined upward,
The air guide rib 12 is installed at a position opposite to the laser diode 4 so that the light irradiated from the laser diode 4 collides with the air guide rib 12 and then is reflected and removed to the outside through the inlet 8. A fine dust sensor for a vehicle, characterized in that. 삭제delete 삭제delete
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