KR20220036739A - Dust sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 먼지 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게, 먼지 센서 내부의 공기 통로에 습기 제거부가 장착된 먼지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a dust sensor. More particularly, it relates to a dust sensor in which a moisture removal unit is mounted in an air passage inside the dust sensor.
인구가 밀집되고 차량이 늘어남에 따라 대기 오염이 심해지면서, 먼지에 대한 관심이 커지고 있고, 공기 청정기 수요도 늘고 있다. 능동적인 공기 청정을 위해서, 공기 청정기는 공기의 오염 정도 즉, 공기 중 먼지 농도를 측정하기 위한 먼지 센서를 필요로 한다.As the population is dense and the number of vehicles increases, air pollution becomes more severe, and interest in dust is growing, and the demand for air purifiers is also increasing. For active air cleaning, the air purifier requires a dust sensor for measuring the degree of air pollution, that is, the concentration of dust in the air.
먼지 센서로는, 주로 광전식 먼지 센서가 사용되고 있다. 광전식 먼지 센서는, 하우징에 공기 유입부와 유출부를 형성하고, 유입부로부터 유입되는 공기를 공기 통과 경로를 지나가게 하여 유출부를 통해 배출시키고, 공기 통과 경로에 배치된 발광부가 빛을 검출 공간에 방출하고 공기 통과 경로에 배치된 수광부가 발광부가 방사하여 먼지에 의해 산란된 산란광을 집광하고, 수광부의 전기 신호를 이용하여 공기에 포함된 먼지의 농도를 측정한다.As the dust sensor, a photoelectric dust sensor is mainly used. The photoelectric dust sensor forms an air inlet and an outlet in the housing, passes air flowing in from the inlet through the air passage path and discharges it through the outlet, and a light emitting unit disposed in the air passage allows light to enter the detection space. The light emitting unit emits light and the light receiving unit disposed in the air passage condenses the scattered light scattered by the dust, and the concentration of dust contained in the air is measured using the electric signal of the light receiving unit.
공기에 포함된 먼지의 농도를 검출하는 검출부는, 공기가 유입되는 유입부의 출구와 공기가 유출되는 유출부의 입구 사이의 공기 통과 경로 중 발광부와 수광부가 배치되는 공간으로, 발광부가 방사한 빛이 산란되는 공간이다.The detection unit for detecting the concentration of dust contained in the air is a space in which the light emitting unit and the light receiving unit are disposed in the air passage path between the outlet of the inlet through which air is introduced and the inlet of the outlet through which the air flows. It is a scattering space.
공기 통과 경로를 통과하는 공기에 먼지나 연기가 없으면 발광부로부터 방사되는 거의 모든 빛이 검출 공간을 통과해서 수광부가 배치되지 않은 차광 영역에 도달하기 때문에, 수광부의 수광량이 매우 작아진다. 반면, 공기 통과 경로를 통과하는 공기에 먼지나 연기가 있으면 발광부로부터 방사되는 빛의 일부가 검출 공간의 먼지나 연기에 의해 산란되어 수광부에 입사하여, 수광부의 수광량이 상승한다.If there is no dust or smoke in the air passing through the air passage, almost all of the light emitted from the light emitting unit passes through the detection space to reach the light-shielding area where the light receiving unit is not disposed, so that the light receiving amount of the light receiving unit becomes very small. On the other hand, if there is dust or smoke in the air passing through the air passage, part of the light emitted from the light emitting unit is scattered by the dust or smoke in the detection space and is incident on the light receiving unit, and the amount of light received by the light receiving unit increases.
이에, 수광부에 포함된 수광 소자(또는 포토 디텍터(photo detector))의 출력 변동에 기초하여 공기 통과 경로를 통과하는 먼지나 연기의 존재/부존재를 검출할 수 있고, 또한 포토 디텍터의 출력 레벨에 기초하여 공기 통과 경로를 통과하는 먼지나 연기의 농도를 검출할 수 있다.Accordingly, it is possible to detect the presence/absence of dust or smoke passing through the air passage path based on output fluctuations of the light receiving element (or photo detector) included in the light receiving unit, and also based on the output level of the photo detector It is possible to detect the concentration of dust or smoke passing through the air passage.
먼지 농도는 단위 부피에 포함된 먼지 입자의 총 무게로 정의된다. 수광부에 입사되는 산란광은 공기 통과 경로에 포함된 먼지 입자들의 크기 또는 부피에 비례하고, 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨도 먼지 입자들의 부피에 비례한다. 따라서, 큰 부피의 입자가 통과할 때 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨이 커지고 작은 부피의 입자가 통과할 때 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨이 작아진다.Dust concentration is defined as the total weight of dust particles contained in a unit volume. The scattered light incident on the light receiving unit is proportional to the size or volume of dust particles included in the air passage, and the level of the output signal of the photo detector is also proportional to the volume of the dust particles. Accordingly, the level of the output signal of the photodetector increases when particles of a large volume pass through, and the level of the output signal of the photodetector decreases when particles of a small volume pass through.
이러한 먼지 센서는 한국 공개특허공보 10-2017-017823 A (이하, 선행기술 1)에 개시되어 있다.Such a dust sensor is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-017823 A (hereinafter, Prior Art 1).
하지만, 이러한 종래의 먼지 센서는, 대기 중의 습도가 높을 경우 습기가 먼지 입자에 달라붙어 먼지의 부피 측정에 오차를 발생시킬 수 있다. 도 11은 종래기술에 따른 먼지 센서를 통해 측정된 시간에 따른 먼지 농도를 나타낸 그래프이다. 도 11을 참조하면, 습도가 높은 시간대에서 표준 측정 기기를 이용해 측정한 먼지 농도와 종래기술에 따른 먼지 센서를 이용해 측정한 먼지 농도 차이가 많이 발생한다. 이와 같이, 습기를 포함한 먼지가 다량 유입되는 경우 미세 먼지 지수(PM2.5, PM10)의 오차가 커질 수 있는 문제점이 있었다.However, in such a conventional dust sensor, when the humidity in the air is high, moisture may adhere to the dust particles, thereby causing an error in measuring the volume of the dust. 11 is a graph showing the dust concentration according to time measured by the dust sensor according to the prior art. Referring to FIG. 11 , there is a large difference between the dust concentration measured using a standard measuring device and the dust concentration measured using a dust sensor according to the related art in a high humidity time zone. As such, when a large amount of dust including moisture is introduced, there is a problem that the error of the fine dust index (PM2.5, PM10) may increase.
본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 먼지 센서로 유입되는 먼지의 습기를 제거할 수 있는 구조를 통해, 습기로 인한 먼지 농도의 측정 오차를 줄일 수 있는 먼지 센서를 제공하는 것이다.An object of the present specification is to provide a dust sensor capable of reducing a measurement error of a dust concentration due to moisture through a structure capable of removing moisture from dust introduced into the dust sensor.
상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 먼지 센서는 공기 중의 먼지 농도를 측정하는 먼지 센서에 있어서, 상기 먼지 센서의 내부에 형성되는 제1 통로; 상기 먼지 센서의 내부에 형성되고, 상기 제1 통로와 연통되는 제2 통로; 상기 제2 통로에 배치되는 검출부; 및 상기 제2 통로에 배치되고, 상기 검출부와 상기 제1 통로 사이에 배치되는 습기 제거부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present specification, there is provided a dust sensor for measuring a concentration of dust in air, comprising: a first passage formed inside the dust sensor; a second passage formed inside the dust sensor and communicating with the first passage; a detection unit disposed in the second passage; and a moisture removal unit disposed in the second passage and disposed between the detection unit and the first passage.
이를 통해, 습기로 인한 먼지 농도의 측정 오차를 줄일 수 있다.In this way, it is possible to reduce the measurement error of the dust concentration due to moisture.
일 실시예에서, 상기 습기 제거부는 상기 제2 통로를 따라 연장되고, 상기 습기 제거부는 상기 제2 통로의 유로 단면 상에서 일부에 배치될 수 있다.In an embodiment, the moisture removal unit may extend along the second passage, and the moisture removal unit may be disposed on a portion of the flow passage cross-section of the second passage.
일 실시예에서, 상기 제1 통로와 상기 제2 통로는 상기 먼지가 상기 제1 통로에서 상기 제2 통로로 진입할 때 진행 방향이 바뀌도록 연통되고, 상기 제2 통로의 유로 단면 상에서, 상기 습기 제거부는 상기 제1 통로에서 먼 쪽에 배치될 수 있다.In an embodiment, the first passage and the second passage communicate with each other so that the traveling direction changes when the dust enters the second passage from the first passage, and on the passage cross-section of the second passage, the moisture The removal unit may be disposed on a side farther from the first passage.
일 실시예에서, 상기 습기 제거부는 내부에 흡습제가 채워지는 흡습부와, 상기 제2 통로 측에 배치되는 입구부와, 상기 검출부 측에 배치되는 출구부를 포함할 수 있다.In an embodiment, the moisture removal unit may include a moisture absorption unit filled with a desiccant therein, an inlet unit disposed at the second passage side, and an outlet unit disposed at the detection unit side.
일 실시예에서, 상기 입구부와 상기 출구부의 유로는 상기 흡습부의 유로보다 좁게 형성될 수 있다.In an embodiment, the flow path of the inlet part and the outlet part may be formed to be narrower than the flow path of the moisture absorption part.
일 실시예에서, 상기 제2 통로의 유로 단면 상에서, 상기 입구부는 상기 제1 통로에서 먼 쪽으로 편중되어 배치될 수 있다.In one embodiment, on the flow passage cross-section of the second passage, the inlet portion may be disposed to be biased toward the far side from the first passage.
일 실시예에서, 상기 습기 제거부는 상기 제1 통로와 중첩(overlap)되지 않을 수 있다.In an embodiment, the moisture removal unit may not overlap the first passage.
상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 먼지 센서는 공기 중의 먼지 농도를 측정하는 먼지 센서에 있어서, 일면에 음각으로 형성되는 공기 통로를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 외측에 결합되고, 상기 공기 통로를 덮는 커버부; 상기 공기 통로에 배치되는 검출부; 및 상기 공기 통로 상에 배치되는 습기 제거부를 포함할 수 있다.A dust sensor according to an aspect of the present specification for achieving the above object is a dust sensor for measuring a concentration of dust in the air, comprising: a housing including an air passage formed in a concave shape on one surface; a cover portion coupled to the outside of the housing and covering the air passage; a detection unit disposed in the air passage; and a moisture removal unit disposed on the air passage.
일 실시예에서, 상기 커버부는 상기 공기 통로를 외부와 연통시키는 유입로를 포함하고, 상기 습기 제거부는 상기 검출부와 상기 유입로 사이에 배치될 수 있다.In an embodiment, the cover part may include an inflow path for communicating the air path with the outside, and the moisture removal unit may be disposed between the detection unit and the inflow path.
일 실시예에서, 상기 습기 제거부는 상기 공기 통로를 따라 연장되고, 상기 습기 제거부는 상기 공기 통로의 유로 단면 상에서 일부에 배치될 수 있다.In an embodiment, the moisture removal unit may extend along the air passage, and the moisture removal unit may be disposed on a portion of the flow passage cross-section of the air passage.
일 실시예에서, 상기 유입로는 상기 커버부를 관통하여 형성되고, 상기 공기 통로의 유로 단면 상에서, 상기 습기 제거부는 상기 커버부에서 먼 쪽에 배치될 수 있다.In an embodiment, the inflow path may be formed through the cover part, and on the flow path cross-section of the air path, the moisture removal part may be disposed on a side farther from the cover part.
본 명세서를 통해, 습기로 인한 먼지 농도의 측정 오차를 줄일 수 있다.Through this specification, it is possible to reduce the measurement error of the dust concentration due to moisture.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서를 일 측에서 본 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서를 타 측에서 본 분해사시도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서의 일부 구성을 도 2의 X-X'선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서의 검출부를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서의 일부 구성을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 먼지 센서의 일부 구성을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서의 광원이 방사하는 광 펄스를 도시한 것이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서의 검출부에서 수광부가 출력하는 신호를 도시한 것이다.
도 9은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서에서 먼지와 신호와의 관계를 도시한 것이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서를 통해 측정된 시간에 따른 먼지 농도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 종래기술에 따른 먼지 센서를 통해 측정된 시간에 따른 먼지 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view of a dust sensor according to an embodiment of the present specification viewed from one side.
2 is an exploded perspective view of the dust sensor according to an embodiment of the present specification as viewed from the other side.
3 is a cross-sectional view taken along line X-X' of FIG. 2 of a partial configuration of a dust sensor according to an embodiment of the present specification.
4 schematically shows a detection unit of a dust sensor according to an embodiment of the present specification.
5 schematically shows a partial configuration of a dust sensor according to an embodiment of the present specification.
6 schematically shows a partial configuration of a dust sensor according to another embodiment of the present specification.
7 illustrates a light pulse emitted by a light source of a dust sensor according to an embodiment of the present specification.
8 is a diagram illustrating a signal output by a light receiving unit from a detecting unit of a dust sensor according to an exemplary embodiment of the present specification.
9 is a diagram illustrating a relationship between dust and a signal in the dust sensor according to an embodiment of the present specification.
10 is a graph showing the dust concentration according to time measured by the dust sensor according to an embodiment of the present specification.
11 is a graph showing the dust concentration according to time measured by the dust sensor according to the prior art.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서(discloser)에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification (discloser) will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In the description of the embodiments disclosed in this specification, when a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but It should be understood that other components may exist in between.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present specification , should be understood to include equivalents or substitutes.
한편, 명세서(discloser)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.On the other hand, the terms of the specification (discloser) can be replaced with terms such as document, specification, description.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)를 일 측에서 본 사시도이다. 도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)를 타 측에서 본 분해사시도이다. 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 일부 구성을 도 2의 X-X'선을 따라 잘라 본 단면도이다. 도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 검출부(150)를 도식적으로 나타낸 것이다. 1 is a perspective view of a
이하, 본 명세서에 따른 먼지 센서(100)는 공기 통로(140)로 유입된 공기 속에 포함된 먼지의 농도를 측정하는 광전식 먼지 센서(100)를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the
본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)는 하우징(110)과, 커버부(120)와, 유입로(130)와, 공기 통로(140)와, 검출부(150)와, 팬 유닛(160)과, 습기 제거부(170)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.The
먼지 센서(100)는 광전식 먼지 센서일 수 있다. 광전식 먼지 센서는 공기 중에 포함된 먼지에 의해 산란되는 산란광을 포토 디텍터(photo detector)가 수광하고, 이를 전기적 신호로 출력하여 먼지에 대한 밀집도를 측정하는 장치일 수 있다. The
먼지 센서(100)는 하우징(110)를 포함할 수 있다. 하우징(110)은 먼지 농도를 검출하는 검출부(150), 전원을 공급하는 전원부(미도시), 먼지 센서(100)의 작동을 제어하는 제어부(미도시) 등의 내부 구성들을 수용할 수 있다.The
하우징(110)은 제1 하우징(111)과 제2 하우징(112)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(111)은 팬 유닛(160)이 결합되는 하우징(110)을 의미할 수 있고, 제2 하우징(112)은 커버부(120)가 결합되는 하우징(110)을 의미할 수 있다. The
제1 하우징(111)과 제2 하우징(112)은 내부에 구성 요소들을 수용하면서 서로 결합될 수 있다. 이 때, 제1 하우징(111)과 제2 하우징(112)은 서로 끼움 결합될 수도 있고, 제2 결합 부재(182)에 의해 서로 체결될 수도 있다. 제1 하우징(111)과 제2 하우징(112)은 스틸, 스테인리스, 플라스틱 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.The
먼지 센서(100)는 공기 통로(140)를 포함할 수 있다. 공기 통로(140)는 먼지 센서(100) 내부로 유입된 공기가 유동할 수 있는 유로를 의미할 수 있다. 공기 통로(140)는 제2 하우징(112)의 일면에 음각으로 형성될 수 있다. 커버부(120)가 상기 제2 하우징(112)의 일면에 결합되면서 음각으로 형성된 공기 통로(140)의 일 면을 덮을 수 있다. 이로써, 공기 통로(140)는 터널(tunnel) 형상으로 형성될 수 있다. The
공기 통로(140)는 제2 하우징(112)에 음각으로 형성되는 부분의 내측 끝단에서 하우징(110)의 내측으로 더 연장될 수 있다. 공기 통로(140)는 먼지 센서(100)의 크기, 팬 유닛(160)의 배치 등에 대응하여, 다양한 방향 및 길이로 연장될 수 있다.The
이와 달리, 공기 통로(140)는 별도의 파이프(pipe)로 제작되어 하우징(110)에 결합될 수 있다. 이 경우, 공기 통로(140)의 일 면을 막기 위해 커버부(120)가 별도로 결합되지 않을 수 있다.Alternatively, the
공기 통로(140)는 제2 하우징(112)의 일 면을 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 외부에서 유입된 공기가 지날 수 있는 유로의 길이를 충분히 확보하기 위해, 제2 하우징(112)의 일 면 상에서 구부러진 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 공기 통로(140)는 한 방향으로 길게 연장될 수 있다.The
먼지 센서(100)는 커버부(120)를 포함할 수 있다. 커버부(120)는 하우징(110)의 외측에 결합되고, 공기 통로(140)를 덮을 수 있다. 구체적으로, 커버부(120)는 제2 하우징(112)의 일면에 결합될 수 있다. 이 때, 커버부(120)는 제2 하우징(112)에 음각으로 형성된 공기 통로(140)를 덮을 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 공기 통로(140)는 터널(tunnel) 형상으로 형성될 수 있다.The
커버부(120)는 하우징(110)에 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 결합 부재(182)를 통해 하우징(110)에 결합될 수도 있고, 끼움 결합될 수도 있고, 접착제를 이용하여 결합될 수도 있다. The
커버부(120)가 제2 결합 부재(182)에 의해 하우징(110)에 결합되는 경우, 제2 결합 부재(182)는 커버부(120)와, 제2 하우징(112)과, 제1 하우징(111)을 모두 관통할 수 있다. 즉, 제1 하우징(111)과, 제2 하우징(112)과, 커버부(120)는 제2 결합 부재(182)에 의해 한 번에 결합될 수 있다.When the
커버부(120)는 하우징(110)과 별도로 제작되어 결합되므로, 하우징(110)과 다른 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버부(120)는 스틸, 스테인리스, 플라스틱 등의 재질로 형성될 수 있다. Since the
먼지 센서(100)는 유입로(130)를 포함할 수 있다. 유입로(130)는 커버부(120)를 관통하여 형성될 수 있다. 유입로(130)는 공기 통로(140)를 외부와 연통시킬 수 있다. The
본 명세서의 일 목적을 달성하기 위해서는 유입로(130)에서 공기 통로(140)로 공기가 유입될 때, 공기의 진행 방향이 바뀌는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 유입로(130)의 길이가 너무 짧으면 공기의 진행 방향을 효과적으로 바꾸기 어려울 수 있다. 따라서, 유입로(130)는 길이가 어느정도 확보되고, 유입로(130)의 내측단에서 공기 통로(140)와 연통되는 것이 바람직할 수 있다.In order to achieve one object of the present specification, when air is introduced from the
상술한 바와 같이, 유입로(130)가 일정 길이를 확보하기 위해, 커버부(120)는 일정한 두께를 가지고 형성될 수 있다. 유입로(130)는 커버부(120)를 관통하여 형성되므로, 커버부(120)가 일정한 두께를 가지면 유입로(130)는 커버부(120)의 두께에 대응하는 길이로 형성될 수 있다. As described above, in order for the
이 경우, 제2 하우징(112)은 먼지 센서(100)의 일면의 일부분은 내측으로 단차를 형성할 수 있고, 상기 먼지 센서(100)의 일면의 일부분에 일정 두께를 가진 커버부(120)가 결합될 수 있다. In this case, in the
먼지 센서(100)는 검출부(150)를 포함할 수 있다. 검출부(150)는 공기 통로(140)에 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 검출부(150)는 공기 통로(140)에 배치될 수 있다. 검출부(150)는 먼지 센서(100) 내부의 공기 통로(140)에 빛을 방사하는 발광부(151)와, 공기 통로(140)를 흐르는 공기에 포함된 먼지에 의해 산란된 빛을 집광하는 수광부(152)와, 먼지가 지나가는 검출 공간(153)을 포함할 수 있다. 검출부(150)는 수광부(152)의 전기 신호를 이용하여 검출 공간(153)을 지나는 먼지의 농도를 측정할 수 있다.The
검출부(150)는 검출 공간(153)을 포함할 수 있다. 검출 공간(153)은 공기 통로(140)의 일 부분일 수 있다. 즉, 외부에서 유입된 공기는 공기 통로(140)를 지나는 중에 검출 공간(153)을 지날 수 있다.The
검출부(150)는 공기 통로(140) 중 직선으로 연장된 구간에 배치될 수 있다. 공기 통로(140)가 구부러진 형상으로 형성되는 경우, 먼지는 곡선 구간에서 원심력에 의해 한 쪽 방향으로 편중될 수 있다. 검출부(150)가 공기 통로(140) 중 곡선 구간에 배치되면, 먼지는 어느 한 쪽으로 편중되어 검출부(150)의 검출 공간(153)을 지나게 되고, 그에 따라 측정값에 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 검출부(150)는 공기 통로(140)의 직선 구간에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.The
검출부(150)는 발광부(151)를 포함할 수 있다. 커버부(120)의 내측면을 공기 통로(140)의 하부면이라고 가정했을 때, 발광부(151)는 공기 통로(140)의 측면에 형성될 수 있다. 발광부(151)로부터 발광된 빛은 검출 공간(153)을 지나는 먼지 입자에 산란될 수 있다.The
발광부(151)는 소정 대역의 빛을 방사하기 위한 광원과, 광원에서 방사되는 빛을 평행광으로 변환하기 위한 광원 렌즈를 포함할 수 있다. 광원은 레이저 다이오드(LD)나 LED일 수 있다. 광원 렌즈는 발산광을 평행광으로 변환하는 콜리메이트(collimate) 렌즈나 평행광을 수렴광으로 변환하는 볼록 렌즈가 될 수 있다. The
검출부(150)는 수광부(152)를 포함할 수 있다. 수광부(152)는 입사되는 빛의 양에 비례하는 전기 신호를 생성하는 포토 디텍터(photo detector)일 수 있다. 수광부(152)는 입사되는 빛을 포토 디텍터에 집광하기 위한 수광 렌즈를 포함할 수 있다. The
수광부(152)는 발광부(151)로부터 발광된 빛이 직접 수광부(152)에 수광되지 않도록, 발광부(151)와 다른 각도로 배치될 수 있다. 구체적으로, 수광부(152)는 발광부(151)에서 발광되는 빛의 방향과 수광부(152)에서 수광되는 빛의 방향이 직각을 이루도록, 공기 통로(140)의 내측면 상에서 커버부(120)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 이로써, 공기 통로(140)를 유동하는 공기가 흐르는 방향과, 발광부(151)에서 발광되는 빛의 방향과, 수광부(152)에서 수광하는 빛의 방향은 서로 직각일 수 있다.The
발광부(151)는 공기 통로(140)를 유동하는 공기가 흐르는 방향과 수직한 방향으로 검출 공간(153)을 향해 빛을 방사하고, 방사된 빛은 검출 공간(153)을 지나는 공기에 포함된 입자에서 산란되고, 수광부(152)는 산란된 빛 중 수광부(152)가 차지하는 영역을 향하여 진행하는 빛의 세기를 측정하고, 측정된 빛의 세기를 전기 신호로 변환할 수 있다. 이를 통해 공기 중의 먼지 농도를 측정할 수 있다.The
검출부(150)는 미로부(154)를 포함할 수 있다. 미로부(154)는 발광부(151)와 마주보도록 배치될 수 있다. 발광부(151)에서 조사된 빛 중 검출 공간(153)에서 먼지 입자와 충돌하지 않은 빛은 미로부(154)로 진입할 수 있다. 이 때, 미로부(154)는 검출 공간(153)을 통과한 빛이 검출 공간(153)을 구성하는 벽면에 반사되어 수광부(152)나 발광부(151)로 다시 되돌아가는 것을 방지할 수 있다. 미로부(154)는 발광부(151)와 마주보도록 배치될 수 있다.The
먼지 센서(100)는 팬 유닛(160)을 포함할 수 있다. 팬 유닛(160)은 제1 하우징(111)에 결합될 수 있다. 팬 유닛(160)은 제1 결합 부재(181)를 통해 제1 하우징(111)에 결합될 수 있다. 이와 달리, 팬 유닛(160)은 접착제 등을 이용하여 제2 하우징(112)에 결합되거나, 제2 하우징(112)에 끼워져 결합될 수도 있다.The
팬 유닛(160)은 공기가 커버부(120)에 형성된 유입로(130)를 통해 유입되어 공기 통로(140)를 거친 후 제1 하우징(111)의 팬 유닛(160)을 거쳐 외부로 배출되도록 흡입력을 생성할 수 있다. 팬 유닛(160)은 팬과, 팬을 구동시키는 모터(미도시)와, 팬 및 모터를 수용할 수 있는 케이싱(미도시)을 포함할 수 있다.The
팬 유닛(160)은 제어부(미도시)의 제어에 따라 구동될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)는, 일정한 공기의 흐름 속에 포함된 먼지의 양을 측정하여, 공기 중의 먼지 농도를 측정하는 것이므로, 공기 통로(140)를 지나는 공기의 양을 일정하게 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 팬 유닛(160)은 공기 통로(140)에 일정한 속도 및/또는 압력으로 공기가 흐르도록 흡입력을 발생시킬 수 있다.The
예를 들어, 공기 통로(140)를 통과하는 공기의 양이 적어지면, 제어부에서 팬 유닛(160)으로 신호를 송신하고, 그 신호에 따라 팬 유닛(160)은 더 큰 흡입력을 발생시키도록 구동할 수 있다. 공기 통로(140)를 통과하는 공기의 양이 많아지면, 제어부에서 팬 유닛(160)으로 신호를 송신하고, 그 신호에 따라 팬 유닛(160)을 더 작은 흡입력을 발생시키도록 구동할 수 있다. For example, when the amount of air passing through the
먼지 센서(100)는 커넥터(미도시)를 포함할 수 있다. 커넥터는 먼지 센서(100)의 동작을 제어하는 제어부와 검출부(150)를 연결할 수 있다. 먼지 센서(100)는 커넥터를 통해 제어부로부터 발광부(151), 수광부(152), 팬 유닛(160)을 구동하기 위한 제어 신호를 수신하고, 수광부(152)의 출력 신호를 제어부에 전송할 수 있다.The
먼지 센서(100)는 습기 제거부(170)를 포함할 수 있다. 습기 제거부(170)는 공기 통로(140)에 배치될 수 있다. 보다 자세하게, 습기 제거부(170)는 검출부(150)와 유입로(130) 사이에 배치될 수 있다. 외부에서 유입된 공기에 포함된 먼지는 유입로(130)를 통해 공기 통로(140)로 유입되고, 검출부(150)로 진입하기 전에 습기 제거부(170)를 거치면서 건조될 수 있다.The
대기 중의 습도가 높을 경우 습기가 먼지 입자에 달라붙을 수 있다. 이 경우, 먼지 입자의 부피는 증가할 수 있다. 먼지 입자의 부피가 커지면, 발광부(151)에서 발광된 빛이 부피가 커진 먼지 입자에 의해 더 많이 산란될 수 있다. 이에 따라, 수광부(152)에서 수광하는 빛의 양이 증가하여 먼지 농도가 실제 먼지 입자에 양에 비해 더 크게 측정될 수 있다.High humidity in the air can cause moisture to stick to dust particles. In this case, the volume of the dust particles may increase. When the volume of the dust particles increases, the light emitted from the
이와 같이, 습기를 포함한 먼지(A)가 다량 유입되는 경우 미세 먼지 지수(PM2.5, PM.10) 오차가 커질 수 있다. 습기 제거부(170)는 습기를 포함한 먼지(A)를 건조시켜, 습기에 의한 먼지 농도의 측정 오차를 줄일 수 있다.As such, when a large amount of dust A including moisture is introduced, the fine dust index (PM2.5, PM.10) error may increase. The
습기 제거부(170)는 공기 통로(140)를 따라 연장될 수 있다. 습기 제거부(170)가 유입로(130)와 검출부(150) 사이에서 길게 연장될수록, 습기를 포함한 먼지(A)가 습기 제거부(170)를 통과하는 경로가 길어지므로, 먼지를 효과적으로 건조시킬 수 있다.The
도 3을 참조하면, 습기 제거부(170)는 공기 통로(140)의 유로 단면 상에서 일부에 배치될 수 있다. 외부에서 유입로(130)를 통해 유입된 공기는 공기 통로(140)로 유입되고, 그 중 일부는 습기 제거부(170)로 유입될 수 있고, 나머지는 습기 제거부(170)가 배치되지 않는 공기 통로(140)를 따라 유동할 수 있다. 습기 제거부(170)가 공기 통로(140)의 유로 단면 상에서 꽉 채워지도록 배치되면, 외부에서 유입된 공기의 흐름이 저해될 수 있다. 따라서, 습기를 포함한 먼지(A)만 선택적으로 습기 제거부(170)에 유입시키기 위해, 습기 제거부(170)는 공기 통로(140)의 유로 단면 상에서 일부에만 배치되는 것이 바람직할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
공기 통로(140)의 유로 단면 상에서, 습기 제거부(170)는 커버부(120)에서 먼 쪽에 배치될 수 있다. 구체적으로, 공기 통로(140)의 내측면 중 커버부(120)가 위치한 면의 반대측 면에 인접하여 배치될 수 있다. On the cross section of the flow path of the
구체적으로, 습기를 포함한 먼지(A)는 상대적으로 건조한 먼지(B)보다 무거울 수 있다. 원심력은 관성력의 일종으로, 질량이 큰 입자는 질량이 작은 입자에 비해 더 큰 원심력을 받게 된다. 따라서, 습기를 포함한 먼지(A)는 건조한 먼지(B)보다 더 큰 회전 반경을 가지고 진행 방향이 바뀔 수 있다. 즉, 공기 통로(140)의 유로 단면 상에서, 습기를 포함한 먼지(A)는 유입로(130)에서 먼 쪽으로 편중되어 진행될 가능성이 높고, 건조한 먼지(B)는 유입로(130)에서 가까운 쪽으로 편중되어 진행될 가능성이 높다. 따라서, 습기 제거부(170)가 유입로(130)에서 먼 쪽에 배치되면, 습기를 포함한 먼지(A)를 습기 제거부(170)로 더 효과적으로 유도할 수 있다.Specifically, the dust (A) including moisture may be heavier than the relatively dry dust (B). Centrifugal force is a type of inertial force, and a particle with a large mass receives a greater centrifugal force than a particle with a small mass. Accordingly, the dust containing moisture (A) has a larger radius of rotation than the dry dust (B) and the direction of travel may be changed. That is, on the flow passage section of the
습기 제거부(170)는 흡습부(171)와, 입구부(173)와, 출구부(174)를 포함할 수 있다. 흡습부(171)는 내부에 흡습제(172)가 채워질 수 있다. 흡습제(172)는 실리카 겔(silica gel)일 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않고, 흡습제(172)는 다양한 물질이 사용될 수 있다. The
흡습부(171)는 공기 통로(140)를 따라 연장되는 파이프(pipe) 형상으로 형성될 수 있다. 흡습부(171)의 양단은 입구부(173)와 출구부(174)를 제외하고 막혀있을 수 있다. The
습기 제거부(170)는 입구부(173)와 출구부(174)를 포함할 수 있다. 입구부(173)는 유입로(130) 측에 배치될 수 있고, 출구부(174)는 검출부(150) 측에 배치될 수 있다. 유입로(130)를 통해 공기 통로(140)로 유입된 먼지 중 일부는 입구부(173)를 통해 흡습부(171)로 유입되고, 흡습부(171)를 거치면서 건조된 먼지는 출구부(174)를 통해 유출될 수 있다.The
입구부(173)과 출구부(174)의 유로는 흡습부(171)의 유로보다 좁게 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡습부(171)의 내부와 외부의 압력차가 발생하고, 입구부(173)를 통해 습기 제거부(170)로 유입된 공기는 흡습부(171)로 원활하게 확산될 수 있다.The flow paths of the
공기 통로(140)의 유로 단면 상에서, 입구부(173)는 유입로(130)에서 먼 쪽으로 편중되어 배치될 수 있다. 습기 제거부(170)는 습기를 포함한 먼지(A)만 선택적으로 수용하는 것이 바람직할 수 있다. 상술한 바와 같이, 습기를 포함한 먼지(A)는 진행 방향이 바뀔 때 회전 반경이 크므로, 습기 제거부(170)의 입구부(173)는 유입로(130)에 먼 쪽으로 편중되어 배치되면 습기를 포함한 먼지(A)가 더 효과적으로 습기 제거부(170)에 진입할 수 있다.On the cross section of the flow passage of the
유입로(130)를 통해 유입된 공기는 일정 반경을 가지고 경로가 바뀔 수 있다. 이 때, 습기 제거부(170)의 입구부(173)가 경로가 바뀌기 전의 통로와 중첩되는 위치에 배치되면, 습기 제거부(170)로 공기가 유입되는 것이 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 습기 제거부(170)는 공기 통로(140)의 경로가 바뀔 때 경로가 바뀌기 전의 경로와 중첩(overlap)되지 않는 위치부터 검출부(150) 측으로 연장되는 것이 바람직할 수 있다.The air introduced through the
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 일부 구성을 도식적으로 나타낸 것이다. 도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 일부 구성을 도식적으로 나타낸 것이다.5 schematically shows a partial configuration of the
도 5와 도 6은 습기를 포함한 먼지(A)와 건조한 먼지(B)가 센서(100) 내부에 형성되는 제2 통로와 제1 통로를 지나 검출부(150)로 진행하는 과정을 도식적으로 나타낸 것이다.5 and 6 schematically show a process in which dust containing moisture (A) and dry dust (B) proceed to the
이하 설명되지 않는 도 5의 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)와 도 6의 본 명세서의 다른 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 세부 구성은 도 1 내지 도 4에 따른 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 세부 구성과 동일한 것으로 이해될 수 있다.The detailed configuration of the
도 5 와 도 6을 참조하면, 먼지 센서(100)는 제2 통로(240, 340)과, 제1 통로(230, 330)와, 검출부(150)와, 습기 제거부(170)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 통로(240, 340)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 공기 통로(140)로 이해될 수도 있고, 공기 통로(140)의 일부로 이해될 수도 있다. 제1 통로(230, 330)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 유입로(130)로 이해될 수도 있고, 유입로(130)의 일부로 이해될 수도 있다. 5 and 6 , the
이와 달리, 제1 통로(230, 330)는 유입로(130)가 아닌 공기 통로(140)의 일부로 이해될 수도 있다. 이 경우, 공기 통로(140)의 일부는 제2 통로(240, 340)이 될 수 있고, 다른 일부는 제1 통로(230, 330)가 될 수 있다.Alternatively, the
먼지 센서(100)는 제2 통로(240, 340)을 포함할 수 있다. 제2 통로(240, 340)은 먼지 센서(100)의 내부에 형성될 수 있다. 제2 통로(240, 340)은 외부 공기가 유동하는 유로를 의미할 수 있다. 제2 통로(240, 340)은 먼지 센서(100) 내부에서 연장될 수 있다. 그러나, 도 5 및 도 6과 달리, 제2 통로(240, 340)은 먼지 센서(100)의 형태 및 크기 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The
먼지 센서(100)는 제1 통로(230, 330)를 포함할 수 있다. 제1 통로(230, 330)는 제2 통로(240, 340)과 연통될 수 있다. 외부에서 유입된 공기는 제1 통로(230, 330)를 거쳐 제2 통로(240, 340)으로 유입될 수 있다.The
제2 통로(240, 340)과 제1 통로(230, 330)는 먼지가 제1 통로(230, 330)에서 제2 통로(240, 340)으로 진입할 때 진행 방향이 바뀌도록 연통될 수 있다. 예를 들어, 도 5와 같이, 제2 통로(240)과 제1 통로(230)가 일정 각도(a)를 형성하여 연통될 수 있다. 도 1 내지 도 4의 경우, 이 각도(a)각 대략 90도인 것으로 이해할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않고, 도 6과 같이, 제1 통로(330)와 제2 통로(340)는 대략 곡선 경로를 형성하며 서로 연통될 수 있다.The
도 5의 경우 제1 통로(230)와 제2 통로(240)의 경계 부분이 일정 각도(a)를 가지고 절곡되어 있으므로, 모서리 부분에서 먼지의 유동이 원활하지 않을 수 있다. 나아가, 모서리 부분에서는 공기의 와류가 형성되어 먼지가 모서리 부분에 쌓일 수 있다. 그러나, 도 6의 경우, 제1 통로(230)와 제2 통로(240)가 대략 곡선 경로를 형성하여 서로 연통되면, 공기를 제1 통로(330)에서 제2 통로(340)로 더 원활하게 진입시킬 수 있다.In the case of FIG. 5 , since the boundary portion between the
이와 달리, 도 5에서 제1 통로(230)와 제2 통로(240)가 연통되는 부분에 곡면 형태의 유도 부재(미도시)가 별도로 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 통로(230)에서 제2 통로(240)으로 진입하는 먼지의 경로상에서 회전 반경의 외측 부위에 유도 부재가 배치될 수 있다. 유도 부재의 공기 유로측 면은 곡면 형태로 형성될 수 있다. 이러한 유도 부재를 통해, 먼지를 제1 통로(230)에서 제2 통로(240)로 더 원활하게 진입시킬 수 있다.Alternatively, a curved guide member (not shown) may be separately disposed at a portion where the
본 명세서의 일 목적은, 먼지에 포함된 습기의 정도에 따라 무게가 달라지는 먼지 입자들은 진행 방향이 바뀔 때 경로 차이가 발생하고, 이에 대응하는 위치에 습기 제거부(170)를 설치하여 먼지를 건조시키는 것이다. 따라서, 제1 통로(230, 330)와 제2 통로(240, 340) 가 도 5 및 도 6에 도시된 것에 한정되지 않고, 경로를 바꿀 수 있는 형태라면 어떤 형태로는 연통될 수 있다.One object of the present specification is to dry the dust by installing the
먼지 센서(100)는 검출부(150)를 포함할 수 있다. 검출부(150)는 제1 통로(230, 330)에 배치될 수 있다. 검출부(150)는 습기 제거부(170)와, 습기 제거부(170)가 배치되지 않은 제2 통로(240, 340)을 지나온 공기에 포함된 먼지의 농도를 측정할 수 있다. 공기의 유로 관점에서, 검출부(150)는 습기 제거부(170)의 후방에 배치되므로, 검출부(150)는 습기 제거부(170)에 의해 건조된 먼지의 농도를 측정할 수 있다.The
먼지 센서(100)는 습기 제거부(170)를 포함할 수 있다. 습기 제거부(170)는 제2 통로(240, 340)에 배치될 수 있다. 보다 자세하게, 습기 제거부(170)는 검출부(150)와 제1 통로(230, 330) 사이에 배치될 수 있다. 외부에서 유입된 공기에 포함된 먼지는 제1 통로(230, 330)를 통해 제2 통로(240, 340)으로 유입되고, 검출부(150)로 진입하기 전에 습기 제거부(170)를 거치면서 건조될 수 있다.The
습기 제거부(170)는 제2 통로(240, 340)을 따라 연장될 수 있다. 습기 제거부(170)가 유입로(130)와 검출부(150) 사이에서 길게 연장될수록, 습기를 포함한 먼지(A)가 습기 제거부(170)를 통과하는 경로가 길어지므로, 먼지를 효과적으로 건조시킬 수 있다.The
도 5 및 도 6을 참조하면, 습기 제거부(170)는 제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에서 일부에 배치될 수 있다. 외부에서 유입된 공기는 제1 통로(230, 330)를 거쳐 제2 통로(240, 340)로 유입되고, 그 중 일부는 습기 제거부(170)로 유입될 수 있고, 나머지는 습기 제거부(170)가 배치되지 않는 제2 통로(240, 340)를 따라 흐를 수 있다.5 and 6 , the
이와 달리, 습기 제거부(170)는 제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에 채워지도록 배치될 수도 있다. 그러나, 습기 제거부(170)가 제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에서 채워지도록 배치되면, 외부에서 유입된 공기의 흐름이 저해될 수 있다. 따라서, 습기 제거부(170)는 제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에서 일부에만 배치되는 것이 바람직할 수 있다.Alternatively, the
제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에서, 습기 제거부(170)는 제1 통로(230, 330)에서 먼 쪽에 배치될 수 있다. 즉, 제1 통로(230, 330)와 제2 통로(240, 340) 는 제1 통로(230, 330)에서 제2 통로(240, 340)로 진입할 때 진행 방향이 바뀌도록 연통된다. 이 때, 먼지의 경로 중 회전 반경의 바깥 쪽에 습기 제거부(170)가 배치되는 것으로 이해할 수 있다.On the flow passage cross-section of the
도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 습기를 포함한 먼지(A)는 건조한 먼지(B)보다 무거우므로, 진행 경로가 바뀔 때 더 큰 회전 반경을 가질 수 있다. 따라서, 제2 통로(240, 340)의 유로 단면 상에서, 습기 제거부(170)가 제1 통로(230, 330)에서 먼 쪽에 배치되면, 습기를 포함한 먼지(A)를 습기 제거부(170)로 더 효과적으로 유도할 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 4 , since the dust A including moisture is heavier than the dry dust B, it may have a larger turning radius when the traveling path is changed. Therefore, on the flow passage cross-section of the
습기 제거부(170)는 제1 통로(230, 330)와 중첩(overlap)되지 않을 수 있다. 도 5를 참조하면, 제1 통로(230)를 통해 유입된 공기는 제2 통로(240)로 진입할 때 일정 반경을 가지고 경로가 바뀔 수 있다. 이 때, 습기 제거부(170)의 입구부(173)가 제1 통로(230)와 중첩되는 위치에 배치되면, 제1 통로(230)에서 유입되는 공기가 습기 제거부(170)로 유입되는 것이 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 습기 제거부(170)는 제1 통로(230)와 중첩(overlap)되지 않는 위치부터 검출부(150) 측으로 연장되는 것이 바람직할 수 있다.The
먼지의 관점에서 살펴보면 다음과 같다. 제1 통로(230, 330)를 통과하는 공기에는 습기를 포함한 먼지(A)와 건조한 먼지(B)가 함께 혼재되어 있을 수 있다. 공기가 제1 통로(230, 330)에서 제2 통로(240, 340)으로 진입할 때, 습기를 포함한 먼지(A)는 건조한 먼지(B)보다 더 큰 반경을 가지고 진행할 수 있다. 따라서, 습기를 포함한 먼지(A)는 습기 제거부(170)로 유입될 수 있고, 건조한 먼지(B)는 습기 제거부(170)가 배치되지 않은 제2 통로(240, 340)로 유입될 수 있다. From the point of view of dust, it is as follows. Dust (A) including moisture and dry dust (B) may be mixed together in the air passing through the
습기 제거부(170)로 유입된 습기를 포함한 먼지(A)는 흡습부(171) 내부의 흡습제(172)에 의해 건조될 수 있다. 따라서, 습기를 포함한 먼지(A)는 습기가 제거된 먼지(A')가 되어 습기 제거부(170)에서 유출될 수 있다. 습기를 포함한 먼지(A)가 습기가 제거된 먼지(A')로 바뀌면서 부피가 줄어들 수 있다. 그 결과, 건조한 먼지(B)와 습기가 제거된 먼지(A')가 검출부(150)를 통과하게 되므로, 습기를 포함한 먼지(A)에 의한 먼지 농도의 측정 오차를 줄일 수 있다.The dust A including moisture introduced into the
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 광원이 방사하는 광 펄스를 도시한 것이다. 도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)의 검출부(150)에서 수광부(152)가 출력하는 신호를 도시한 것이다. 도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)에서 먼지와 신호와의 관계를 도시한 것이다.7 illustrates a light pulse emitted by a light source of the
먼지 센서(100) 내부의 공기 통로(140)를 통과하는 공기에 먼지나 연기가 없으면 발광부(151)로부터 방사되는 거의 모든 빛이 검출 공간(153)을 통과해서 수광부(152)가 배치되지 않은 차광 영역에 도달할 수 있다. 이 경우, 수광부(152)의 수광량이 매우 작아질 수 있다. 반면, 공기 통로(140)를 통과하는 공기에 먼지나 연기가 있으면 발광부(151)로부터 방사되는 빛의 일부가 검출 공간(153)의 먼지나 연기에 의해 산란되어 수광부(152)에 입사할 수 있다. 이 경우, 수광부(152)의 수광량이 상승할 수 있다.If there is no dust or smoke in the air passing through the
상술한 바와 같이, 수광부(152)에 포함된 수광 소자(또는 포토 디텍터)의 출력 변동에 기초하여 공기 통로(140)를 통과하는 먼지나 연기의 존재/부존재를 검출할 수 있고, 또한 포토 디텍터의 출력 레벨에 기초하여 공기 통로(140)를 통과하는 먼지나 연기의 농도를 검출할 수 있다.As described above, the presence/absence of dust or smoke passing through the
발광부(151)는 도 7과 같이 주기적인 펄스 형태로 빛을 방사할 수 있다. 수광부(152)는 도 8과 같이 포토 디텍터에 입사되는 산란광의 광량에 비례하는 전기 신호를 생성하여 출력할 수 있다.The
광전식 먼지 센서(100)에서는, 공기 통로(140)를 통과하는 공기에 먼지가 없더라도 발광부(151)로부터 방사되는 빛이 공기 통로(140) 내에서 난반사되어 소량의 빛이 수광부(152)에 수광될 수 있다. 따라서, 먼지가 없더라도 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨이 일정한 값을 갖게 되고, 포토 디텍터는 공기 통로(140)를 통과하는 공기에 포함된 먼지 입자의 크기 또는 부피에 어느 정도 비례하여 레벨이 변동하는 신호를 출력할 수 있다.In the
한편, 먼지 농도는 단위 부피에 포함된 먼지 입자의 총 무게로 정의될 수 있다. 수광부(152)에 입사되는 산란광은 공기 통로(140)에 포함된 먼지 입자들의 크기 또는 부피에 비례하고, 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨도 먼지 입자들의 부피에 비례할 수 있다. 따라서, 큰 부피의 입자가 통과할 때 포토 디렉터의 출력 신호의 레벨이 커지고 작은 부피의 입자가 통과할 때 포토 디텍터의 출력 신호의 레벨이 작아질 수 있다.Meanwhile, the dust concentration may be defined as a total weight of dust particles included in a unit volume. The scattered light incident on the
먼지 센서(100)는 출력 신호를 통해 먼지 입자가 차지하는 부피를 확인하고 이를 먼지 농도로 환산할 수 있다. 포토 디텍터의 출력 신호를 소정 레벨의 문턱 전압으로 잘라 문턱 전압 이상의 출력 신호가 차지하는 시간 비중을 계산하여 공기 통로(140)를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 입자가 차지하는 전체 부피를 결정하고, 전체 부피에 먼지 입자의 밀도를 곱하여 먼지 농도를 계산할 수 있다.The
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)에서 먼지와 신호와의 관계를 도시한 것이다.9 illustrates a relationship between dust and a signal in the
도 9는 산란광을 이용하는 방식의 먼지 센서(100)에서 먼지와 신호와의 관계를 도시한 것으로, 포토 디텍터의 출력 신호를 소정 레벨의 문턱 전압으로 잘라 로직 하이(High)와 로직 로우(Low)로 출력한 결과를 도시하고 있다.FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between dust and signals in the
먼지 센서(100)는, 소정 동작 시간(Top) 동안, 예를 들어 5~30초 동안, 포토 디텍터의 출력 신호를 문턱 전압으로 자른 결과에서 로직 하이가 되는 구간의 시간 길이의 합(도 5에서 T1+T2++T8)을 구하고, 이를 동작 시간(Top)으로 나누어 공기 통로(140)를 지나는 공기와 공기에 포함된 먼지의 부피 비율(S)를 구하고, 여기에 먼지 입자의 밀도를 곱하여 먼지 농도를 구할 수 있다.The
동작 시간(Top) 동안 주입되는 공기의 부피를 알 수 있고, 출력 신호로부터 동작 시간(Top) 동안 주입된 공기에 포함된 먼지 입자의 전체 부피를 알 수 있기 때문에, 단위 부피에 포함된 먼지 입자의 부피 비율을 계산할 수 있다.Since the volume of air injected during the operation time Top can be known and the total volume of dust particles included in the air injected during the operation time Top can be known from the output signal, The volume ratio can be calculated.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)를 통해 측정된 시간에 따른 먼지 농도를 나타낸 그래프이다. 도 11은 종래기술에 따른 먼지 센서(100)를 통해 측정된 시간에 따른 먼지 농도를 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing the dust concentration according to time measured by the
습도가 높을 때에는 표준 측정 기기를 이용하여 측정한 먼지 농도와 종래 기술에 따른 먼지 센서(100)를 이용하여 측정한 먼지 농도의 차이가 많이 발생할 수 있다. 도 11을 참조하면, 안개가 낀 날, 표준 측정 기기를 이용하여 측정한 먼지 농도와 종래 기술에 따른 먼지 센서(100)를 이용하여 측정한 먼지 농도의 측정 편차가 50%이상임을 알 수 있다.When the humidity is high, there may be a large difference between the dust concentration measured using a standard measuring device and the dust concentration measured using the
이와 대비하여 도 10을 참조하면, 본 명세서에 따른 먼지 센서(100)로 먼지 농도를 측정한 경우, 습도가 높은 시간대에서도 표준 측정 기기를 이용하여 측정된 먼지 농도와 측정 편자가 10%이내로 감소하는 것을 알 수 있다.In contrast to this, referring to FIG. 10 , when the dust concentration is measured with the
이와 같이 본 명세서의 일 실시예에 따른 먼지 센서(100)와 같이 검출부(150)에 먼지가 통과하기 전, 습기 제거부(170)를 통과하면서 건조되면, 습기로 인한 먼지 농도의 측정 오차가 현저하기 줄어드는 것을 확인할 수 있다.As described above, when the dust passes through the
앞에서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.Any or other embodiments of the present specification described above are not mutually exclusive or distinct. Any of the above-described embodiments or other embodiments of the present specification may be combined or combined with each configuration or function.
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.For example, it means that configuration A described in a specific embodiment and/or drawings may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings. That is, even if the coupling between the components is not directly described, it means that the coupling is possible except for the case where it is described that the coupling is impossible.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present specification should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present specification are included in the scope of this specification.
100: 먼지 센서
110: 하우징
111: 제1 하우징
112: 제2 하우징
120: 커버부
130: 유입로
140: 공기 통로
150: 검출부
151: 발광부
152: 수광부
153: 검출 공간
154: 미로부
160: 팬 유닛
170: 습기 제거부
171: 흡습부
172: 흡습제
173: 입구부
174: 출구부
181: 제1 결합 부재
182: 제2 결합 부재
230, 330: 제1 통로
240, 340: 제2 통로100: dust sensor 110: housing
111: first housing 112: second housing
120: cover 130: inflow path
140: air passage 150: detection unit
151: light emitting unit 152: light receiving unit
153: detection space 154: maze part
160: fan unit 170: moisture removal unit
171: moisture absorption unit 172: moisture absorbent
173: inlet 174: outlet
181: first coupling member 182: second coupling member
230, 330:
Claims (10)
상기 먼지 센서의 내부에 형성되는 제1 통로;
상기 먼지 센서의 내부에 형성되고, 상기 제1 통로와 연통되는 제2 통로;
상기 제2 통로에 배치되는 검출부; 및
상기 제2 통로에 배치되고, 상기 검출부와 상기 제1 통로 사이에 배치되는 습기 제거부를 포함하는 먼지 센서.In the dust sensor for measuring the concentration of dust in the air,
a first passage formed inside the dust sensor;
a second passage formed inside the dust sensor and communicating with the first passage;
a detection unit disposed in the second passage; and
and a moisture removal unit disposed in the second passage and disposed between the detection unit and the first passage.
상기 습기 제거부는 상기 제2 통로를 따라 연장되고,
상기 습기 제거부는 상기 제2 통로의 유로 단면 상에서 일부에 배치되는 먼지 센서.According to claim 1,
The moisture removal unit extends along the second passage,
The moisture removing part is a dust sensor disposed on a portion of the flow passage cross-section of the second passage.
상기 제1 통로와 상기 제2 통로는 상기 먼지가 상기 제1 통로에서 상기 제2 통로로 진입할 때 진행 방향이 바뀌도록 연통되고,
상기 제2 통로의 유로 단면 상에서, 상기 습기 제거부는 상기 제1 통로에서 먼 쪽에 배치되는 먼지 센서.3. The method of claim 2,
The first passage and the second passage communicate with each other so that the traveling direction is changed when the dust enters the second passage from the first passage,
On the flow passage cross-section of the second passage, the moisture removing unit is disposed on the far side from the first passage.
상기 습기 제거부는 내부에 흡습제가 채워지는 흡습부와, 상기 제2 통로 측에 배치되는 입구부와, 상기 검출부 측에 배치되는 출구부를 포함하는 먼지 센서.According to claim 1,
The moisture removal unit includes a moisture absorption unit filled with a desiccant therein, an inlet unit disposed at the second passage side, and an outlet unit disposed at the detection unit side.
상기 입구부와 상기 출구부의 유로는 상기 흡습부의 유로보다 좁게 형성되는 먼지 센서.5. The method of claim 4,
The flow path of the inlet part and the outlet part is formed to be narrower than the flow path of the moisture absorption part.
상기 제2 통로의 유로 단면 상에서, 상기 입구부는 상기 제1 통로에서 먼 쪽으로 편중되어 배치되는 먼지 센서.6. The method of claim 5,
On the flow passage cross-section of the second passage, the inlet portion is disposed to be biased toward the far side from the first passage.
상기 습기 제거부는 상기 제1 통로와 중첩(overlap)되지 않는 먼지 센서.According to claim 1,
The dust sensor does not overlap the moisture removal unit with the first passage.
일면에 음각으로 형성되는 공기 통로를 포함하는 하우징;
상기 하우징의 외측에 결합되고, 상기 공기 통로를 덮는 커버부;
상기 공기 통로에 배치되는 검출부; 및
상기 공기 통로 상에 배치되는 습기 제거부를 포함하고,
상기 커버부는 상기 공기 통로를 외부와 연통시키는 유입로를 포함하고,
상기 습기 제거부는 상기 검출부와 상기 유입로 사이에 배치되는 먼지 센서.In the dust sensor for measuring the concentration of dust in the air,
a housing including an air passage formed in a concave shape on one surface;
a cover portion coupled to the outside of the housing and covering the air passage;
a detection unit disposed in the air passage; and
and a moisture removal unit disposed on the air passage,
The cover part includes an inlet for communicating the air passage with the outside,
The moisture removal unit is a dust sensor disposed between the detection unit and the inflow path.
상기 습기 제거부는 상기 공기 통로를 따라 연장되고,
상기 습기 제거부는 상기 공기 통로의 유로 단면 상에서 일부에 배치되는 먼지 센서.9. The method of claim 8,
The moisture removal unit extends along the air passage,
The moisture removal unit is a dust sensor disposed on a portion of the flow passage cross-section of the air passage.
상기 유입로는 상기 커버부를 관통하여 형성되고,
상기 공기 통로의 유로 단면 상에서, 상기 습기 제거부는 상기 커버부에서 먼 쪽에 배치되는 먼지 센서.10. The method of claim 9,
The inflow path is formed through the cover portion,
On the cross section of the flow path of the air passage, the moisture removal unit is a dust sensor disposed on the far side from the cover unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200119297A KR20220036739A (en) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | Dust sensor |
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KR1020200119297A KR20220036739A (en) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | Dust sensor |
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KR20220036739A true KR20220036739A (en) | 2022-03-23 |
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KR (1) | KR20220036739A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189528A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Air purifier |
-
2020
- 2020-09-16 KR KR1020200119297A patent/KR20220036739A/en active Search and Examination
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WO2023189528A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Air purifier |
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