KR102577290B1 - System for removing dust from tire using laser - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저를 이용하여 분진을 제거하는 하나 이상의 분진 제거 장치 및 컨트롤러를 포함하는 시스템으로서, 상기 분진 제거 장치는 차량의 타이어 후방에 배치되며, 상기 차량의 주행 중 발생하는 분진이 유입되고, 상기 타이어를 향해 개방된 입구를 갖는 하우징 및 상기 하우징의 일측에 배치되며, 레이저를 조사하여 상기 하우징의 내부에 포집된 분진을 제거하는 레이저 조사 장치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 조사 장치를 제어하도록 유선 또는 무선으로 연결된다.The present invention is a system including one or more dust removal devices and a controller that remove dust using a laser. The dust removal device is disposed at the rear of a tire of a vehicle, and dust generated during driving of the vehicle flows in. It includes a housing having an entrance open toward a tire and a laser irradiation device disposed on one side of the housing and removing dust collected inside the housing by irradiating a laser, wherein the controller controls the laser irradiation device. Connected wired or wirelessly.
Description
본 발명은 타이어 분진 제거 시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 레이저를 이용한 타이어 분진 제거 시스템에 관한 발명이다.The present invention relates to a tire dust removal system, and more specifically, to a tire dust removal system using a laser.
최근 각종 산업 시설, 주거 시설 및 교통 수단에서 발생하는 오염 물질로 인한 환경 오염이 더욱 심해지고 있으며, 그에 따른 영향은 지구 온난화, 미세먼지, 미세플라스틱, 수질 오염 등으로 현실화되고 있다. 세계 각국은 노후화된 자동차를 규제하거나 친환경 에너지 연구 개발에 힘쓰는 등 환경 오염을 줄이기 위한 방안을 도모하고 있으며, 전기 자동차 또는 수소 자동차도 이와 같은 흐름에 맞물려 큰 주목을 받고 있다.Recently, environmental pollution due to pollutants generated from various industrial facilities, residential facilities, and transportation is becoming more severe, and the resulting effects are becoming a reality such as global warming, fine dust, microplastics, and water pollution. Countries around the world are pursuing measures to reduce environmental pollution, such as regulating aging cars or focusing on eco-friendly energy research and development, and electric or hydrogen cars are also attracting great attention in line with this trend.
한편 자동차는 주행 중 발생하는 배기 가스 외에도 타이어나 브레이크 패드가 마모되면서 분진을 배출한다. 배출된 분진은 대기 또는 지하로 유입되어, 대기 오염이나 수질 오염을 유발한다. 특히 이와 같은 타이어 분진은 카드뮴, 크롬 또는 납과 같이 인체에 유해한 중금속을 함유하고 있어 호흡기 질환 또는 피부 질환을 유발하는 등 인체에 치명적이다.Meanwhile, in addition to the exhaust gases generated while driving, cars also emit dust as tires and brake pads wear out. The emitted dust enters the atmosphere or underground, causing air pollution or water pollution. In particular, such tire dust contains heavy metals such as cadmium, chromium, or lead, which are harmful to the human body and are fatal to the human body, causing respiratory and skin diseases.
이와 같이 자동차에서 발생하는 분진을 줄이기 위해 집진 장치 등이 개발되고 있으나, 종래의 집진 장치는 분진 자체를 영구적으로 소멸시키는 것이 아니라 집진 후 다시 배출하는 등의 문제점이 있다.Dust collection devices are being developed to reduce dust generated from automobiles, but conventional dust collection devices have problems such as collecting dust and then discharging it again, rather than permanently eliminating the dust itself.
이와 같은 선행기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.Such prior art is technical information that the inventor possessed for deriving the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public before the application for the present invention.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로 자동차가 주행 중 발생하는 분진 등을 포집한 다음, 레이저를 이용해 영구적으로 제거할 수 있는 분진 제거 시스템을 제공한다.The present invention is an invention to solve the above-mentioned problems and provides a dust removal system that can collect dust generated while a car is running and then permanently remove it using a laser.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.However, these problems are illustrative, and the problems to be solved by the present invention are not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 레이저를 이용하여 분진을 제거하는 하나 이상의 분진 제거 장치 및 컨트롤러를 포함하는 시스템으로서, 상기 분진 제거 장치는 차량의 타이어 후방에 배치되며, 상기 차량의 주행 중 발생하는 분진이 유입되고, 상기 타이어를 향해 개방된 입구를 갖는 하우징 및 상기 하우징의 일측에 배치되며, 레이저를 조사하여 상기 하우징의 내부에 포집된 분진을 제거하는 레이저 조사 장치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 조사 장치를 제어하도록 유선 또는 무선으로 연결된다.A dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention is a system including one or more dust removal devices and a controller that remove dust using a laser. The dust removal device is disposed at the rear of a tire of a vehicle, Dust generated during driving of the vehicle flows in, and includes a housing having an entrance open toward the tire, and a laser irradiation device disposed on one side of the housing and removing dust collected inside the housing by irradiating a laser. And the controller is connected wired or wirelessly to control the laser irradiation device.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 분진 제거 장치 및 상기 레이저 조사 장치는 상기 타이어와 동일한 개수로 구비되어, 상기 타이어의 후방에 각각 배치될 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, the dust removal device and the laser irradiation device may be provided in the same number as the tire, and may be respectively disposed at the rear of the tire.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 하우징은 후방을 향해 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, the housing may have a shape in which the cross-sectional area narrows toward the rear.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 하우징의 입구에 배치되며, 소정의 크기 이상의 이물질을 필터링하도록 그물 형상을 갖는 제1 필터를 더 포함할 수 있다.The dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention may further include a first filter disposed at the entrance of the housing and having a net shape to filter out foreign substances of a predetermined size or larger.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 하우징의 내측면에 배치되며, 복수 개의 돌기로 이루어지는 제2 필터를 더 포함할 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, it is disposed on the inner surface of the housing and may further include a second filter consisting of a plurality of protrusions.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 하우징의 후단에서 상기 하우징의 입구를 향해 연장되며, 외측면이 상기 하우징의 내측면과 이격되어 이물 수용 영역을 형성하고, 상기 입구에서 유입된 분진이 포집되는 포집부를 더 포함할 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, it extends from the rear end of the housing toward the inlet of the housing, and the outer surface is spaced apart from the inner surface of the housing to form a foreign matter receiving area, and the inlet It may further include a collection part where dust flowing in from is collected.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 포집부는 상기 입구를 향해 외측면과 상기 하우징의 내측면과의 이격 거리가 점차 증가하고, 상기 이물 수용 영역은 상기 레이저 조사 장치 및 상기 포집부와 물리적으로 구분된 영역일 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, the separation distance between the outer surface of the collecting part and the inner surface of the housing gradually increases toward the inlet, and the foreign matter receiving area is formed by the laser irradiation device and It may be an area physically separated from the collection unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 레이저 조사 장치는 내측면에 배치되며, 내부로 유입된 분진에 소정의 파장을 갖는 레이저를 조사하는 복수 개의 레이저 발진 소자를 포함할 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, the laser irradiation device is disposed on the inner side and may include a plurality of laser oscillation elements that irradiate a laser having a predetermined wavelength to the dust introduced inside. You can.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 레이저 발진 소자는 상기 하우징의 후단에 배치되는 제1 레이저 발진 소자 및 상기 하우징의 외측면에 배치되는 제2 레이저 발진 소자를 포함하고, 상기 제1 레이저 발진 소자 및 상기 제2 레이저 발진 소자는 파장, 세기 및 조사 면적 중 적어도 어느 하나가 상이한 레이저를 조사할 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, the laser oscillation element includes a first laser oscillation element disposed at the rear end of the housing and a second laser oscillation element disposed on the outer surface of the housing; , the first laser oscillation element and the second laser oscillation element may irradiate lasers that are different in at least one of wavelength, intensity, and irradiation area.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템에 있어서 상기 하우징의 일측에 배치되며, 상기 하우징의 내부에 포집된 분진의 무게 또는 부피를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서가 감지한 분진의 무게 또는 부피가 기 설정된 값을 초과하면 레이저를 조사하도록 상기 레이저 조사 장치를 제어할 수 있다.In the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention, it is disposed on one side of the housing and further includes a sensor that measures the weight or volume of dust collected inside the housing, and the controller is connected to the sensor. If the weight or volume of the detected dust exceeds a preset value, the laser irradiation device can be controlled to irradiate the laser.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the detailed description, claims and drawings for carrying out the invention below.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 차량의 타이어에 각각 대응되도록 배치되는 복수 개의 분진 제거 장치를 구비하며, 이들 분진 제거 장치는 분진을 포집하여 이송시킬 필요 없이, 개별적으로 레이저를 이용해 분진을 제거함으로써 별도의 이송 수단 또는 배관 등을 구비할 필요가 없다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 구성이 간단하고 가벼운 분진 제거 시스템을 구현할 수 있다.In particular, the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of dust removal devices arranged to respectively correspond to the tires of the vehicle, and these dust removal devices are individually installed without the need to collect and transport dust. By removing dust using a laser, there is no need to provide separate transportation means or piping. Therefore, the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention can implement a dust removal system that is simple and lightweight.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 제거 장치를 나타낸다.
도 4는 도 3의 단면을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치의 단면을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치를 나타낸다.
도 7은 도 6의 단면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치의 단면을 나타낸다.1 and 2 schematically show a dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a dust removal device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a cross section of Figure 3.
Figure 5 shows a cross section of a dust removal device according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 shows a dust removal device according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 shows a cross section of Figure 6.
Figure 8 shows a cross-section of a dust removal device according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the description of the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, the same identification numbers are used for the same components even if they are shown in different embodiments.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In the following examples, singular terms include plural terms unless the context clearly dictates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다. In the following embodiments, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes in the Cartesian coordinate system, but can be interpreted in a broad sense including these. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may also refer to different directions that are not orthogonal to each other.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.In cases where an embodiment can be implemented differently, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially at the same time, or may be performed in an order opposite to that in which they are described.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템(10, 이하 '분진 제거 시스템'이라고도 함)을 개략적으로 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 제거 장치(100)를 나타내고, 도 4는 도 3의 단면을 나타낸다.Figures 1 and 2 schematically show a dust removal system (10, hereinafter also referred to as 'dust removal system') using a laser according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 shows a dust removal system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 분진 제거 시스템(10)은 차량(V)에 배치되어 주행 중 발생하는 분진, 즉 타이어의 마모된 파편을 제거하는데 이용될 수 있다. 분진 제거 시스템(10)은 레이저를 이용하여 분진을 제거하는 분진 제거 장치(100) 및 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4 , the
분진 제거 장치(100)는 차량(V)의 일측에 1개 이상 구비될 수 있다. 예를 들어 분진 제거 장치(100)는 차량(V)의 타이어(T) 중 전륜 타이어에 대응되도록 배치되거나, 후륜 타이어에 대응되도록 배치될 수 있다. 또는 분진 제거 장치(100)는 차량(V)의 타이어(T)의 개수와 동일한 개수로 구비될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 분진 제거 장치(100)는 차량(V)의 타이어(T)와 동일한 개수로 구비되며, 각각의 타이어(T)의 후방에 배치되는 경우를 중심으로 설명한다.One or more
분진 제거 장치(100)는 타이어(T)의 후방에 배치되어 차량(V)의 주행 중 발생하는 분진, 특히 타이어(T)가 마모되면서 발생하는 분진을 포집하고, 레이저를 이용해 이를 제거할 수 있다.The
일 실시예로 분진 제거 장치(100)는 하우징(110) 및 레이저 조사 장치(120)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
하우징(110)은 타이어(T) 후방에 배치되며, 차량(V)의 주행 중 발생하는 분진이 유입되는 입구(111)를 가질 수 있다. 하우징(110)의 크기와 형상은 특별히 한정하지 않으며, 분진 제거 시스템(10)이 설치되는 차량(V) 및/또는 타이어(T)의 크기와 형상, 기타 특성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. The
일 실시예로 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)은 후방을 향해 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 이를 통해 하우징(110)의 내부에 포집된 분진이 보다 집적되어 레이저 조사 장치(120)로 전달됨으로써, 분진 제거 효율을 높일 수 있다. 예를 들어 하우징(110)은 하면이 후방을 향해 위로 경사진 육면체일 수 있다.In one embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
레이저 조사 장치(120)는 하우징(110)의 일측에 배치되며, 레이저를 조사하여 하우징(110)의 내부에 포집된 분진을 제거한다.The
일 실시예로 레이저 조사 장치(120)는 하우징(110)의 후단, 즉 입구(111)와 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고 레이저 조사 장치(120)는 입구(111)를 통해 유입된 분진을 수용할 수 있는 영역을 구비할 수 있다. 예를 들어 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 레이저 조사 장치(120)는 하우징(110)의 후단을 커버하는 본체를 구비하며, 상기 본체의 내부에는 유입된 분진이 수용될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예로 레이저 조사 장치(120)는 복수 개의 제1 레이저 발진 소자(121)를 더 포함할 수 있다. 제1 레이저 발진 소자(121)는 레이저 조사 장치(120)의 내측면에 복수 개 배치되며, 분진에 레이저를 조사하여 이를 제거할 수 있다.In one embodiment, the
제1 레이저 발진 소자(121)에서 방출하는 레이저의 종류는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 레이저 매질로서 고체, 기체, 액체 또는 반도체를 이용할 수 있다. 또한 고체 레이저로서 루비(ruby) 레이저, YAG 레이저, 기체 레이저로서 He-Ne 레이저, Argon 레이저, 엑시머 레이저, CO2 레이저, 액체 레이저로서 색소 레이저, 반도체 레이저로서 GaAs 레이저 등을 이용할 수 있다.The type of laser emitted from the first
또한 제1 레이저 발진 소자(121)에서 방출되는 레이저의 파장은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 방출되는 레이저의 파장은 300 내지 1064 nm일 수 있다.Additionally, the wavelength of the laser emitted from the first
도면에는 상세히 나타내지 않았으나, 제1 레이저 발진 소자(121)는 레이저 매질과 광학계, 공진기 등을 포함하며, 외부에서 에너지를 공급 받아 레이저 매질을 여기시켜 레이저를 방출시키기 위한 적절한 구성을 포함할 수 있다.Although not shown in detail in the drawings, the first
일 실시예로 분진 제거 장치(100)는 제1 필터(130)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 필터(130)는 하우징(110)의 입구(111)에 배치되며, 소정의 크기 이상의 이물질을 필터링하도록 그물 형상을 가질 수 있다. 제1 필터(130)는 분진은 하우징(110)의 내부로 통과시키되, 분진보다 큰 부피를 갖는 나머지 이물질(예를 들어 나뭇가지, 쓰레기 등)을 필터링할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4 , the
일 실시예로 분진 제거 장치(100)는 제2 필터(140)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 필터(140)는 하우징(110)의 내측면에 배치되며, 복수 개의 돌기(P)로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제2 필터(140)는 하우징(110)의 하면의 내측에 배치되어, 입구(111)로 유입된 이물질을 필터링할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
일 실시예로 돌기(P)는 하우징(110)의 내측면에서 위로 연장되는 기둥 형상을 가질 수 있다. 돌기(P)는 소정의 간격으로 하우징(110)의 내측면에 복수 개 배치되며, 이물질은 하우징(110)을 따라 이동하면서 돌기(P)와 접촉하여, 돌기(P)와 돌기(P) 사이에 포집될 수 있다. 그리고 이물질에 비해 입자가 작은 분진은 제2 필터(140)에 의해 포집되지 않고 레이저 조사 장치(120)로 이동할 수 있다.In one embodiment, the protrusion P may have a pillar shape extending upward from the inner surface of the
일 실시예로 돌기(P)는 상면이 후방을 향해 경사를 가질 수 있다. 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 돌기(P)는 하우징(110)의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 배치되며, 각각의 돌기(P)의 상면은 하우징(110)의 후방을 향해 위로 경사질 수 있다. 이에 따라 하우징(110)의 길이 방향으로, 복수 개의 돌기(P)의 상면은 가상선(L)과 접할 수 있다. 가상선(L)은 복수 개의 돌기(P) 중 하우징(110)의 선단에 위치한 돌기(P)의 상면에서 연장되어, 하우징(110)의 후단에 위치한 돌기(P)의 상면을 지나 하우징(110)의 후단이 레이저 조사 장치(120)의 선단과 만나는 모서리까지 연장될 수 있다.In one embodiment, the protrusion P may have an upper surface inclined toward the rear. For example, as shown in FIG. 4, a plurality of protrusions (P) are arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction of the
이와 같은 구성을 통해 제2 필터(140)가 외기에 포함된 이물질을 제거할 수 있으며, 동시에 외기가 복수 개의 돌기(P)의 상면을 따라 하우징(110)의 후단까지 원활하게 이동하도록 할 수 있다.Through this configuration, the
일 실시예로 분진 제거 장치(100)는 센서(S)를 더 포함할 수 있다. 센서(S)는 하우징(110)의 일측에 배치되어, 하우징(110)의 내부에 포집된 분진의 양을 측정할 수 있다. 예를 들어 센서(S)는 하우징(110)의 외측면에 배치되어, 분진의 부피 또는 무게를 측정할 수 있다. 센서(S)는 측정된 분진의 부피 또는 무게를 컨트롤러(200)로 전달할 수 있다.In one embodiment, the
다시 도 1을 참조하면 컨트롤러(200)는 분진 제거 장치(100)와 연결될 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(200)는 복수 개의 분진 제거 장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 레이저 조사 장치(120)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(200)는 기 설정된 프로그램 또는 알고리즘을 통해 레이저 조사 장치(120)를 제어하여 레이저를 조사함으로써 분진을 제거할 수 있다. 또는 컨트롤러(200)는 차량(V)에 탑승한 사용자의 지시 또는 차량(V)의 외부에 있는 사용자의 지시를 원격으로 받아 레이저 조사 장치(120)를 제어할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the
일 실시예로 컨트롤러(200)는 센서(S)가 감지한 분진의 무게 또는 부피가 기 설정된 값을 초과하면 레이저 조사 장치(120)를 제어하여 레이저를 조사하도록 할 수 있다.In one embodiment, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치(100A)의 단면을 나타낸다.Figure 5 shows a cross section of a dust removal device (100A) according to another embodiment of the present invention.
분진 제거 장치(100A)는 전술한 분진 제거 장치(100)와 비교하여 하우징(110A) 및 제2 필터(140A)가 다를 수 있다. 분진 제거 장치(100A)의 나머지 구성은 분진 제거 장치(100)와 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.The
하우징(110A)은 입구(111A)에서 후단을 향해 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 하우징(110A)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 단면이 평행 사변형인 형상을 가질 수 있다. 즉 하우징(110A)의 상면 및 하면은 입구(111A)에서 후단을 향해 단면적이 좁아지도록 경사질 수 있다. 이에 따라 하우징(110A)으로 유입된 분진이 후방으로 이동할수록 보다 집적되는 효과를 달성할 수 있다.The
다른 실시예로 하우징(110A)은 상면 및 하면 외에도 양 측면이 입구(111A)에서 후단을 향해 단면적이 좁아지도록 경사진 형상을 가질 수 있다.In another embodiment, the
제2 필터(140A)는 하우징(110A)의 경사면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 필터(140A)는 하우징(110A)의 경사진 상면 및 하면 상에 각각 배치될 수 있다. 제2 필터(140A)에 포함된 돌기(P)의 상면은 소정의 경사를 가질 수 있다.The
예를 들어 하우징(110A)의 하면에 배치된 복수 개의 돌기(P)는 상면을 연장하는 가상선(L1)을 가질 수 있다. 가상선(L1)은 하우징(110A)의 후단이 레이저 조사 장치(120A)와 맞닿는 모서리에서 하우징(110A)의 입구(111A)를 따라 연장될 수 있다. 또한 하우징(110A)의 상면에 배치된 복수 개의 돌기(P)는 상면을 연장하는 가상선(L2)을 가질 수 있다. 가상선(L2)은 하우징(110A)의 후단이 레이저 조사 장치(120A)와 맞닿는 모서리에서 하우징(110A)의 입구(111A)를 따라 연장될 수 있다. For example, the plurality of protrusions P disposed on the lower surface of the
다른 실시예로 제2 필터(140A)는 하우징(110A)의 하면 및 상면 외에도 양 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어 하우징(110A)의 양 측면이 후방을 향해 경사진 형상을 갖는 경우, 제2 필터(140A)는 하우징(110A)의 양 측면 상에 배치되어, 이물질을 제거할 수 있다.In another embodiment, the
이와 같은 구성을 통해 분진 제거 장치(100A)는 제2 필터(140A)를 이용하여 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.Through this configuration, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치(100B)를 나타내고, 도 7은 도 6의 단면을 나타낸다.Figure 6 shows a dust removal device (100B) according to another embodiment of the present invention, and Figure 7 shows a cross section of Figure 6.
분진 제거 장치(100B)는 전술한 분진 제거 장치(100)와 비교하여 포집부(150B)를 더 포함할 수 있다. 분진 제거 장치(100B)의 나머지 구성은 분진 제거 장치(100)와 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.The
포집부(150B)는 하우징(110B)의 내측에 배치되어, 내부가 비어있을 수 있다. 포집부(150B)는 하우징(110B)의 후단에서 입구(111B)를 향해 연장될 수 있다. 일 실시예로 포집부(150B)는 전면과 후면이 개방된 상자 형상의 부재일 수 있다. 또한 포집부(150B)는 내부 공간(151B)을 구비하며, 입구(111B)를 통해 유입된 분진이 내부 공간(151B)으로 유입될 수 있다.The
일 실시예로 포집부(150B)는 외측면이 하우징(110B)의 내측면과 이격하여 배치될 수 있다. 그리고 하우징(110B)과 포집부(150B) 사이에는 이물 수용 영역(160B)이 배치될 수 있다.In one embodiment, the outer surface of the
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 이물 수용 영역(160B)은 하우징(110B)의 내측면과 포집부(150B)의 외측면 사이에 형성되는 영역으로서, 입구(111B)에서 유입된 이물이 수용될 수 있다. 수용된 이물은 제1 필터(130B)에서 걸러지지 않은 이물로서, 분진보다는 크기가 큰 입자일 수 있다.As shown in FIGS. 6 and 7, the foreign
이와 같은 구성을 통해 상대적으로 입자 크기가 큰 이물을 제1 필터(130B) 및 이물 수용 영역(160B)으로 필터링하고, 나머지 분진을 포집부(150B)의 내부 공간(151B)으로 이송시킴으로써 분진 제거 효율을 높일 수 있다.Through this configuration, foreign matter with a relatively large particle size is filtered through the
다른 실시예로 복수 개의 돌기로 구성된 제2 필터(미도시)가 내부 공간(151B) 및/또는 이물 수용 영역(160B)에 추가로 배치될 수 있다.In another embodiment, a second filter (not shown) composed of a plurality of protrusions may be additionally disposed in the
일 실시예로 포집부(150B)는 입구(111B)를 향해 외측면과 하우징(110B)의 내측면과의 이격 거리가 점차 증가하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 포집부(150B)는 하우징(110B)의 후단과 직접 연결될 수 있다. 즉 포집부(150B)는 하우징(110B)의 후단에서 연장되며, 이물 수용 영역(160B)이 레이저 조사 장치(120B) 및 포집부(150B)와 물리적으로 구분될 수 있다. 또한 포집부(150B)는 하우징(110B)의 후단에서 입구(111B)를 향해 연장되되, 이물 수용 영역(160B)이 입구(111B)를 향해 넓어지도록 하우징(110B)의 내측면과의 이격 거리가 점차 증가할 수 있다.In one embodiment, the
이와 같은 구성을 통해 이물 수용 영역(160B)은 입구(111B)를 통해 보다 많은 양의 이물을 수용하면서 동시에 이물이 레이저 조사 장치(120B) 또는 포집부(150B)로 유입되지 않도록 할 수 있다.Through this configuration, the foreign
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분진 제거 장치(100C)의 단면을 나타낸다Figure 8 shows a cross section of a dust removal device (100C) according to another embodiment of the present invention.
분진 제거 장치(100C)는 전술한 분진 제거 장치(100)와 비교하여 제2 레이저 발진 소자(122C)를 더 포함할 수 있다. 분진 제거 장치(100C)의 나머지 구성은 분진 제거 장치(100)의 나머지 구성과 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.The dust removal device 100C may further include a second laser oscillation element 122C compared to the
레이저 발진 장치(120C)는 제1 레이저 발진 소자(121C) 외에도 제2 레이저 발진 소자(122C)를 더 포함할 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 레이저 발진 소자(122C)는 하우징(110C) 상에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 제2 레이저 발진 소자(122C)는 이물 수용 영역(160B)과 인접하도록 하우징(110C)의 외측면에 배치될 수 있다.The laser oscillation device 120C may further include a second laser oscillation element 122C in addition to the first laser oscillation element 121C. As shown in FIG. 8, the second laser oscillation element 122C may be disposed on the housing 110C. More specifically, the second laser oscillation element 122C may be disposed on the outer surface of the housing 110C adjacent to the foreign
제2 레이저 발진 소자(122C)는 하우징(110C)에 형성된 조사홀(112C)에 대응되도록 배치되며, 조사홀(112C)을 통해 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따라 이물 수용 영역(160C)에 수용된 이물을 레이저로 제거하거나 절단하여 소형화할 수 있다.The second laser oscillation element 122C is disposed to correspond to the irradiation hole 112C formed in the housing 110C, and can irradiate laser through the irradiation hole 112C. Accordingly, the foreign matter contained in the foreign matter receiving area 160C can be miniaturized by removing or cutting it with a laser.
일 실시예로 제2 레이저 발진 소자(122C)에서 출력되는 레이저는 제1 레이저 발진 소자(121C)에서 출력되는 레이저와 파장, 세기, 조사 면적 중 적어도 어느 하나가 상이할 수 있다. 예를 들어 제2 레이저 발진 소자(122C)는 보다 좁은 조사 면적에 강한 세기의 레이저를 방출하여 비교적 큰 크기의 이물을 파편화하는데 이용될 수 있다. 또한 제1 레이저 발진 소자(121C)는 넓은 조사 면적을 가져, 비산하는 분진을 빠르게 제거하는데 이용될 수 있다.In one embodiment, the laser output from the second laser oscillation device 122C may be different from the laser output from the first laser oscillation device 121C in at least one of wavelength, intensity, and irradiation area. For example, the second laser oscillation element 122C can be used to fragment relatively large-sized foreign substances by emitting a high-intensity laser in a narrower irradiation area. Additionally, the first laser oscillation element 121C has a large irradiation area and can be used to quickly remove flying dust.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 차량의 주행 중에 발생하는 분진, 특히 타이어가 마모되면서 발생하는 분진을 포집하고 이를 레이저로 제거할 수 있다.A dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention can collect dust generated while a vehicle is running, particularly dust generated as tires wear, and remove it with a laser.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 차량의 타이어에 각각 대응되도록 배치되는 복수 개의 분진 제거 장치를 구비하며, 이들 분진 제거 장치는 분진을 포집하여 이송시킬 필요 없이, 개별적으로 레이저를 이용해 분진을 제거함으로써 별도의 이송 수단 또는 배관 등을 구비할 필요가 없다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 분진 제거 시스템은 구성이 간단하고 가벼운 분진 제거 시스템을 구현할 수 있다.In particular, the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of dust removal devices arranged to respectively correspond to the tires of the vehicle, and these dust removal devices are individually installed without the need to collect and transport dust. By removing dust using a laser, there is no need to provide separate transportation means or piping. Therefore, the dust removal system using a laser according to an embodiment of the present invention can implement a dust removal system that is simple and lightweight.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely examples. Those skilled in the art can fully understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined based on the attached claims.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific technical content described in the embodiment is an example and does not limit the technical scope of the embodiment. In order to describe the invention concisely and clearly, descriptions of conventional general techniques and configurations may be omitted. In addition, the connection of lines or the absence of connections between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. It can be expressed as connections, or circuit connections. Additionally, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.“The” or similar designators used in the description and claims may refer to both the singular and the plural, unless otherwise specified. In addition, when a range is described in an example, the invention includes the application of individual values within the range (unless there is a statement to the contrary), and each individual value constituting the range is described in the description of the invention. same. Additionally, unless the order of the steps constituting the method according to the embodiment is clearly stated or there is no description to the contrary, the steps may be performed in an appropriate order. The embodiments are not necessarily limited by the order of description of the steps above. The use of any examples or illustrative terms (e.g., etc.) in the embodiments is merely to describe the embodiments in detail, and unless limited by the claims, the examples or illustrative terms do not limit the scope of the embodiments. That is not the case. Additionally, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations and changes may be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.
10: 레이저를 이용한 분진 제거 시스템
100: 분진 제거 장치
200: 컨트롤러10: Dust removal system using laser
100: Dust removal device
200: Controller
Claims (10)
상기 분진 제거 장치는
차량의 타이어 후방에 배치되며, 상기 차량의 주행 중 발생하는 분진이 유입되고, 상기 타이어를 향해 개방된 입구를 갖는 하우징; 및
상기 하우징의 일측에 배치되며, 레이저를 조사하여 상기 하우징의 내부에 포집된 분진을 제거하는 레이저 조사 장치;를 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 레이저 조사 장치를 제어하도록 유선 또는 무선으로 연결되고,
상기 하우징의 내측에 구획되는 포집부;
상기 하우징을 둘러싸도록 상기 포집부와 상기 하우징 사이에 상기 포집부와 물리적으로 구분되어 형성되는 이물 수용 영역; 및
상기 포집부와 상기 이물 수용 영역의 앞면을 덮도록 배치되는 제1 필터;를 더 포함하고,
상기 이물 수용 영역은 상기 타이어를 향해 개방되며 단면적이 상기 하우징의 입구를 향해 점차 커지는 형상을 갖고,
상기 레이저 조사 장치는
상기 포집부와 연통하는 상기 하우징의 후단에 배치되는 복수 개의 제1 레이저 발진 소자; 및
상기 하우징의 내측면에 함몰 형성된 복수 개의 조사홀에 삽입되며, 상기 제1레이저 발진 소자보다 조사 면적이 작고 세기가 강한 레이저를 상기 이물 수용 영역을 향해 발진하는 복수 개의 제2 레이저 발진 소자;를 포함하는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템.A system comprising one or more dust removal devices and a controller that removes dust using a laser,
The dust removal device is
A housing disposed behind a tire of a vehicle, into which dust generated during driving of the vehicle flows, and having an inlet open toward the tire; and
It includes a laser irradiation device disposed on one side of the housing and removing dust collected inside the housing by irradiating a laser,
The controller is connected wired or wirelessly to control the laser irradiation device,
A collection unit partitioned inside the housing;
a foreign matter receiving area physically separated from the collecting unit and formed between the collecting unit and the housing to surround the housing; and
It further includes a first filter disposed to cover the front surface of the collection unit and the foreign matter receiving area,
The foreign matter receiving area is open toward the tire and has a cross-sectional area that gradually increases toward the entrance of the housing,
The laser irradiation device is
a plurality of first laser oscillation elements disposed at a rear end of the housing in communication with the collection unit; and
A plurality of second laser oscillation elements are inserted into a plurality of irradiation holes recessed in the inner surface of the housing and oscillate a laser with a smaller irradiation area and higher intensity than the first laser oscillation element toward the foreign matter receiving area. A dust removal system using a laser.
상기 분진 제거 장치 및 상기 레이저 조사 장치는 상기 타이어와 동일한 개수로 구비되어, 상기 타이어의 후방에 각각 배치되는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템.According to claim 1,
A dust removal system using a laser, wherein the dust removal device and the laser irradiation device are provided in the same number as the tire and are respectively disposed at the rear of the tire.
상기 하우징은 후방을 향해 단면적이 좁아지는 형상을 갖는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템.According to claim 1,
A dust removal system using a laser, wherein the housing has a shape in which the cross-sectional area narrows toward the rear.
상기 하우징의 입구에 배치되며, 소정의 크기 이상의 이물질을 필터링하도록 그물 형상을 갖는 제1 필터를 더 포함하는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템.According to claim 1,
A dust removal system using a laser, which is disposed at the entrance of the housing and further includes a first filter having a net shape to filter out foreign substances of a predetermined size or larger.
상기 하우징의 내측면에 배치되며, 복수 개의 돌기로 이루어지는 제2 필터를 더 포함하는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템. According to claim 1,
A dust removal system using a laser, which is disposed on the inner surface of the housing and further includes a second filter consisting of a plurality of protrusions.
상기 하우징의 일측에 배치되며, 상기 하우징의 내부에 포집된 분진의 무게 또는 부피를 측정하는 센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 센서가 감지한 분진의 무게 또는 부피가 기 설정된 값을 초과하면 레이저를 조사하도록 상기 레이저 조사 장치를 제어하는, 레이저를 이용한 분진 제거 시스템.According to claim 1,
It is disposed on one side of the housing and further includes a sensor that measures the weight or volume of dust collected inside the housing,
The controller controls the laser irradiation device to irradiate the laser when the weight or volume of the dust detected by the sensor exceeds a preset value.
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