KR20030016174A - 필터의 유효수명 감시를 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
송풍기가 설비된 필터 장치 내에 있는 필터(1), 특히 자동차의 공기조화기 내에 있는 필터(1)의 유효수명 감시를 위한 방법으로서, 이 경우에 바람직하게는 장치의 모든 시동시에 필터(1)의 하류에서 실제 공기 속도(21)가 센서(2, 20)에 의해 측정되고, 사용되지 않은 필터(1)의 기준 공기 속도(R)와 비교되어, 서비스 처리장치에 전달되고 및/또는 표시장치에 표시되며, 그리고 상기 실제 공기 속도(21)의 사전 결정된 한계값 또는 한계범위에 미달인 경우에는 필터 교체 신호가 발생된다.
Description
본 발명은 필터의 유효수명 감시의 문제에 관한 것이다. 다수의 필터 장치, 특히 자동차의 공기조화기 내에 있는 필터에서의 제한된 송풍 능력으로 인하여 증가하는 필터에서의 먼지 덩어리 때문에 체적 유량이 감소된다. 그러므로, 적기에필터를 교체하기 위하여, 상기와 같은 장치에서 필터의 폐색 정도를 측정하는 것이바람직하다.
DE 41 37 520 A1호에는 먼지 필터의 폐색의 정도를 검출하기 위한 장치가 공지되어 있다. 상기 장치에서는 적어도 2개의 센서가 공기 채널 내에 배치되는데, 상기 센서는 각각 먼지 필터의 상이한 단부에 상응하며, 상기 공기 채널의 각각의 영역에 있는 공기 속도를 나타내는 전기적 신호를 발생시킨다. 상기 센서에 의해 검출되고, 보상기에서 비교되는 속도 차이는 먼지 필터 내에 주어진 오염의 정도를 표시한다. 이 경우에 신뢰할만한 결과를 얻기 위하여 유동 채널 내로 상이한 설비들이 내장되며, 상기 상이한 설비에는 다른 위치에 배치된 센서들과의 비교를 위한 센서들이 할당된다. 이 때문에 상기 장치는 민감하며, 제조 비용이 비교적 비싸기 때문에 보다 큰 필터 장치에만 적합하다. 또한 필터 앞에 배치된 센서가 오염될소지가 있다.
공기 유동 내에 배치된 필터의 오염 정도를 감시하기 위한 또 다른 가능성은 DE 41 01 739 A1에 공지되어 있다. 이 경우에는 공기 유동의 경로와 평행하게 상기 필터를 중개하는 측관(獨:Bypassleitung)이 제공되는데, 상기 측관 내에는 측정값 감지기로서 유속의 변화에 민감하게 반응하는 센서가 배치되며, 상기 센서는 정해진 유속의 초과 시에 표시 장치로 표시 신호를 발생시킨다. 상기 장치 역시 비교적 많은 비용이 소요되기 때문에, 마찬가지로 보다 큰 장치에서만 합당하다. 상기 센서는 여과되지 않은 공기에 부딪히게 되고, 따라서 오염에 보호되지 못한다.
자동차용 공기 조화기에서도 활용될 수 있는, 공기를 여과하기 위하여 그 구성상 간단한 가능성은 EP 0 847 787 A1에 공지되어 있다. 상기 사용된 필터는 전기 전도적인 관으로 된 망으로 코팅되어 있는데, 이 경우에 필터를 거쳐서 공기가 유동하여 상기 관들의 전기 저항이 측정된다. 상기 전기 저항은 공기 유량에 대한 정도를 나타낸다. 이 때문에 폐색 정도의 범위가 제한될 수 있다. 제조 비용이 고가이고, 그 조립도 복잡하다.
본 발명의 목적은, 구현이 단순하고 폐색 정도에 관하여 확실한 진술이 가능한 가운데, 필터의 유효수명을 감지하는데 있다. 상기 목적의 달성을 위하여, 필터 장치 내에 있는 먼지 필터, 특히 자동차의 난방설비 및 공기조화기 내에 있는 먼지 필터의 폐색을 측정할 수 있는 방법 및 장치가 제안된다.
상기 목적은 본 발명에 따라 달성되는데, 바람직하게는 장치의 모든 시동시에 필터의 하류에서 실제 공기속도가 측정되고, 사용되지 않은 필터의 기준 공기속도와 비교되어, 서비스 처리장치에 전달되고 및/또는 표시장치에 표시되며, 그리고 상기 실제 공기속도의 한계값 또는 한계범위에 미달인 경우에 필터 교체 신호가 발생되는 것에 의해 달성된다. 새로운 필터가 상기 장치에 설치될 때마다 공기의 체적 유량이 측정되며, 상기 방식으로 기준 공기속도가 검출된다. 이를 위해서 필터 장치의 송풍기에 있는 전압이 사전 결정된 고정값으로 조정되고, 공기 유동이 측정된다. 작동되는 동안에는 어떤 다른 측정이 실행되지 않는다. 바람직하게는 작동이 정지된 이후에 새롭게 장치가 시동되는 경우 비로소 실제 공기속도가 재측정되고, 상기 실제 공기속도는 사용되지 않은 새로운 먼지 필터의 기준 공기속도와 비교되어, 차량-서비스 처리장치에 저장되거나 표시장치에 표시된다. 상기 표시장치에는 먼지 필터의 폐색 정도가 판독된다. 상기 실제 공기속도가 한계값으로 떨어지는 가운데, 오염의 정도가 사전 결정된 한계값에 도달하자 마자, 필터를 교체하어야 한다는 신호가 발생된다.
또한 상기 목적은, 송풍기가 설비된 필터 장치 내에 있는 필터, 특히 자동차의 난방설비 및 공기조화기 내에 있는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법에 의하여 달성되는데, 이 경우에 필터의 하류에서 실제의 공기속도 차이가 센서에 의해 측정되고, 사용되지 않은 필터의 기준 공기속도 차이와 비교되어, 서비스 처리장치에 전달되고 및/또는 표시장치에 표시되며, 이 경우에 사전 결정된 차이 한계값 또는 차이 한계범위에 미달인 경우에는 필터 교체 신호가 발생된다. 상기 기준 공기속도 차이는 필터 장치의 송풍기에 있는 2개의 사전 결정된 전압에서 측정된다. 상기 방법은 작동되는 동안에도 필터의 오염 정도에 대한 검사가 가능하다는 장점을 갖는다.
이를 위해서 상기 센서는 예컨대 경보 램프 및/또는 음향 경보 신호와 결합될 수 있다. 특히 자동차에 있어서, 상기 센서가 자동차 공장의 진단시스템과 접속가능하여 상기 진단 시스템에 필터의 폐색 정도가 판독된다면, 이 또한 유리한 점이다. 상기 센서는 센서에 감지되는 공기속도에 따라 그 신호가 송출되도록 형성된다.
필터 장치의 모든 시동시 마다 측정 대신에, 예컨대 장치의 작동 시간에 따르거나 또는 자동차의 마일리지에 따라서, 주기적인 측정이 행해질 수도 있다.
상기 방법의 실행을 위한 장치는, 필터의 하류에서 필터를 통과하는 공기 유동의 공기속도를 측정하는 센서가 배치되고, 상기 센서는 필터의 사용 상태에 따라공기속도의 감소를 서비스 처리장치 및/또는 표시장치에 전달한다는 특징을 갖는다. 이 경우에 상기 센서는 필터 자체에 고정될 수 있다. 본 경우에 요구되는 것은, 필터 홀더에는 상응하는 수용 접점이 제공되어야 하고, 필터 자체에는 상기 필터에 설치된 센서와 도선 연결되는 접속 접점이 제공되어야 한다는 것이다. 또 다른 유리한 가능성은, 상기 센서 또는 센서들이 교체가능한 필터를 수용하고 있는 홀딩 프레임에 설치된다는 점이다. 이 경우에 필터는 지금까지와 같이 불변하는 가운데 잘 실행되며, 이에 상응하는 필터용 홀딩 프레임 또는 하우징에 내장될 수 있다. 이것은 센서가 교체품이 아닌 경우에 권장된다.
도 1은 유동 채널 내에 있는, 센서를 가진 필터의 배치도이며;
도 2는 필터용 홀딩 프레임에 있는 센서를 가진, 유동 채널 내에 있는 필터의 배치도이며;
도 3은 홀딩 프레임에 부착된 센서의 또 다른 설계도이며;
도 4는 청구범위 제 1 항 및/또는 제 2 항에 따른 방법에 있어서 센서 전압 및 시간에 따른 필터 폐색의 진행에 대한 그래프이며;
도 5는 청구범위 제 3 항 및/또는 제 4 항에 따른 방법에 상응하여, 센서 전압 및 시간에 따른 필터 폐색의 진행에 대한 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 필터 2, 20: 센서
5: 필터 프레임 6: 필터 매트
7: 공기 유동방향 화살표 8: 전기 접점
9: 필터 하우징 10: 간격
11: 하부 가장자리 12: 플레이트
13: 개구 14, 15: 관
16, 17: 삽입부 21: 측정점
22: 곡선 R: 기준 공기속도
D: 직경
본 발명을 수행하기 위한 다수의 가능성이 도면에서 도시된다.
도 1은 필터 프레임(5) 및 그 안에 지그재그형태로 접혀진 필터 매트(6)로 이루어진 직사각형 필터(1)에 대한 사시도이다. 상기 필터 장치가 작동되는 동안 공기의 유동 방향은 화살표 (7)로 표시된다. 상기 먼지 필터(1)의 하류에 센서(2)가 배치되고, 상기 센서에 의해 필터(1)를 관통하여 유동하는 공기의 공기속도가 측정된다. 필터 프레임(5)에는 전기 접점(8)이 설비되고, 상기 전기 접점은 상기 필터(1)가 필터 하우징(9) 내로 내장될 때 필터 하우징 내부에 설비되어 있는 전기 접점과 연결된다. 상세하게 도시되지 않은 도선을 통하여 서비스 처리장치 또는 광학 표시장치와의 연결이 이루어지는데, 상기 장치에서 센서(2)의 데이타가 표시되고 판독될 수 있다. 상기 센서(2)를 매우 저렴하게 제조하는 것이 가능한 경우에, 이와 같이 직접 필터에 설치되는 센서(2)를 갖춘 필터(1) 형태가 제공된다.
상기 센서(2)가 하우징(9) 내 하류로 필터(1) 하부에 설치되는 또 다른 가능성이 도 2에 도시된다. 이 경우에 센서(2)는 하우징(9) 내에 설치된 채로 유지되며, 폐색에 대한 한계값에 도달되는 경우 단지 필터(1)만이 교체된다. 상기 필터(1)의 하부 가장자리(11)와 센서(2) 사이의 간격(10)은 통상적인 자동차 필터의 경우에 1 내지 20 mm의 범위에서 선택된다. 상기와 같이 필터(1)의 하부 가장자리(11)에 비교적 가깝게 센서(2)가 배치됨으로써, 우수하게 대기 유동을 측정할 수 있다. 이를 위해서 이용되는 센서(2)는 가장 단순한 구조이며, 유동 경로 내에 원형 개구(13)를 내포하고 있는 플레이트(12)로 이루어진다. 상기 개구(13) 내에는 이에 상응하는 감시선이 설치되는데, 상기 감시선의 조력으로 공기 유동이 측정된다. 상기 플레이트(12)에는 도선이 접속되는데, 상기 도선을 통하여 측정된 신호들이 도시되지 않은 표시장치로 전달된다.
도 3에서는 센서(20)의 또 다른 실시예가 도시되며, 상기 실시예에서는 플레이트(12)에 추가적으로 유입관(14) 및 유출관(15)이 설치된다. 상기 관(14, 15)의 직경(D)은 동일하다. 상기 개구(13) 방향으로, 상기 관(14, 15)에는 원뿔형 삽입부(16, 17)가 각각 제공된다. 이와같은 센서(20)는 공기 유동이 매우 우수하게 유도되도록함으로써, 상기 공기 유동이 정확하게 측정될 수 있다.
도 4에서는 시간단위의 시간에 따라서 검출된 측정값이 전압값으로서 도시된다. 새로운 필터가 필터 장치에 삽입될 경우에는 기준 공기속도가 0:0의 시점에서 측정된다. 이 경우 필터 장치의 송풍기에는 4V의 전압이 설정된다. 본 실시예에서 센서에 의해 측정된 전압은 약 0.29V에 달한다. 체적 유량은 약 300 m3/시간이다. 180 m3/시간의 기준 체적 유량에서 측정된 새로운 필터의 압력 차이는 약 30 Pascal이다. 사용이 증가함에 따라서 체적 유량은 감소하고, 센서 신호는 높아진다. 측정점(21)은 곡선(22)의 곡선 진행으로 이어지고, 장치의 모든 새로운 시동시 폐색 정도를 표시한다. 약 235시간이 지나면 체적 유량이 125 m3/시간의 값에 도달하고, 센서 신호는 1.39 Volt의 값을 갖게된다. 180 m3/시간에서 측정된 필터의 압력 차이는 이제 약 167 Pascal에 달한다. 이로써 상기 필터는 효력을 잃어, 교체되어야 한다.
도 5에서는 시간에 따라서 검출된 측정값이 전압값으로서 도시된다. 이 경우에 실제 공기속도 차이(△)가 검출되고, 사용되지 않은 필터(1)의 기준 공기속도 차이(△R)와 비교된다. 사전 결정된 차이 한계값 또는 차이 한계범위에 미달될 경우에는 필터 교체 신호가 발생된다. 상기 기준 공기속도 차이(△R)는 필터 장치의 송풍기에 있는 2개의 사전 결정된 전압에서 측정된다. 이 경우에는 필터의 부하 상태에 대한 검사가 그 작동되는 동안에도 문제없이 실행되는 장점이 있다.
본 발명에 의해, 구현이 단순하고 필터의 폐색 정도에 관한 확실한 진술이 가능한 가운데, 필터의 유효수명의 감지가 보장된다.
Claims (11)
- 송풍기가 설비된 필터 장치 내에 있는, 자동차의 난방설비 및 공기조화기용 필터(1)의 유효수명 감시를 위한 방법으로서,장치의 시동시에 필터(1)의 하류에서 실제 공기속도(21)가 센서(2, 20)에 의해 측정되고, 사용되지 않은 필터(1)의 기준 공기속도(R)와 비교되어, 서비스 처리장치에 전달되고 또는 표시장치에 표시되며, 그리고 상기 실제 공기속도(21)의 사전 결정된 한계값 또는 한계범위에 미달인 경우에 필터 교체 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 기준 공기속도(R)는 상기 필터 장치의 송풍기에 있는 사전 결정된 전압에서 측정되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 송풍기가 설비된 필터 장치 내에 있는, 자동차의 공기조화기용 필터(1)의 유효수명 감시를 위한 방법으로서,필터(1)의 하류에서 실제 공기속도차이(△)가 센서(2, 20)에 의해 측정되고, 사용되지 않은 필터(1)의 기준 공기속도차이(△R)와 비교되어, 서비스 처리장치에 전달되고 또는 표시장치에 표시되며, 그리고 사전 결정된 차이 한계값 또는 차이한계범위에 미달인 경우에 필터 교체 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 기준 공기속도 차이(△R)는 필터 장치의 송풍기에 있는 2개의 사전 결정된 전압에서 측정되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 센서(2, 20)가 경보 램프에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 센서(2, 20)가 음향 경보 신호와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 센서(2, 20)가 자동차의 서비스 처리장치 또는 자동차 공장의 진단시스템과 접속가능한 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 센서(2, 20)가 상기 센서(2, 20)에 존재하는 전압에 따라서 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 방법.
- 송풍기가 설비된 자동차의 공기 조화기용 필터(1)의 유효수명 감시를 위한 장치로서,상기 필터(1)를 통과하는 공기 유동의 공기속도를 측정하는 센서(2, 20)가 상기 필터(1)의 하류에 배치되고, 상기 센서는 필터(1)의 사용 상태에 따른 공기속도의 감소를 서비스 처리장치 또는 표시장치에 전달하는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 센서(2)가 상기 필터(1)에 설치되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 센서(2, 20)가 교체가능한 상기 필터(1)를 수용하는 하우징(9)에 설치되는 것을 특징으로 하는 필터의 유효수명 감시를 위한 장치.
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