KR20180117329A - Apparatus for sensing particle - Google Patents
Apparatus for sensing particle Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180117329A KR20180117329A KR1020170050302A KR20170050302A KR20180117329A KR 20180117329 A KR20180117329 A KR 20180117329A KR 1020170050302 A KR1020170050302 A KR 1020170050302A KR 20170050302 A KR20170050302 A KR 20170050302A KR 20180117329 A KR20180117329 A KR 20180117329A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- unit
- opening
- flow path
- disposed
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 187
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000003326 Quality management system Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1717—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with a modulation of one or more physical properties of the sample during the optical investigation, e.g. electro-reflectance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/1738—Optionally different kinds of measurements; Method being valid for different kinds of measurement
- G01N2021/1744—Optionally different kinds of measurements; Method being valid for different kinds of measurement either absorption or scatter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
실시 예는 입자 센싱 장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a particle sensing device.
일반적으로 먼지와 같은 입자를 센싱하는 먼지 센싱 장치의 경우, 광을 먼지를 향해 조사하고, 먼지에서 산란된 광을 센싱하여 먼지에 대한 정보를 얻는다. 이러한 기존의 먼지 센싱 장치의 내부로 먼지가 계속해서 유입됨에 따라, 먼지 센싱 장치의 내부 특히, 광학계에 먼지가 쌓여, 먼지에 대한 정확한 정보를 획득하기 어려울 수도 있다. 이를 해소하기 위해, 먼지 센싱 장치의 사용자는 일정 주기 예를 들어, 3개월이나 6개월 주기로 먼지 센싱 장치에서 광학계를 직접 청소해야 하는 불편한 문제점이 따르게 된다.Generally, in the case of a dust sensing apparatus for sensing particles such as dust, light is irradiated toward the dust, and the light scattered from the dust is sensed to obtain information on the dust. As dust continues to flow into the conventional dust sensing apparatus, dust may accumulate in the interior of the dust sensing apparatus, particularly in the optical system, and it may be difficult to obtain accurate information on the dust. In order to solve this problem, the user of the dust sensing apparatus is inconvenient to clean the optical system directly in the dust sensing apparatus at a certain period of time, for example, every three months or six months.
실시 예는 입자의 오염을 방지할 수 있는 입자 센싱 장치를 제공하는 데 있다.An embodiment is to provide a particle sensing device capable of preventing particle contamination.
일 실시 예에 의한 입자 센싱 장치는 광을 방출하는 발광부; 유입된 공기의 입자를 이온화된 입자로 극성을 변환하는 이온화부; 상기 발광부 아래에서 상기 이온화부 이후 경로에 배치되며, 상기 이온화된 입자를 포함하는 공기가 상기 발광부의 광축과 교차하게 유동하며, 상기 이온화된 입자에 의한 산란광을 제공하는 산란부를 포함하는 유로부; 상기 유로부 아래에서 상기 광축에 배치되며, 상기 유로부를 통과한 상기 산란광이 입사되는 수광부; 및 상기 산란부로 유입된 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성의 척력을 상기 산란부로 진입한 상기 이온화된 입자에 미치는 척력 생성부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a particle sensing apparatus including: a light emitting unit emitting light; An ionization unit for converting polarity of the particles of the introduced air into ionized particles; And a scattering portion disposed in a path after the ionizing portion below the light emitting portion and including a scattering portion that flows through the air including the ionized particles to cross the optical axis of the light emitting portion and provides scattered light by the ionized particles; A light receiving portion disposed in the optical axis below the channel portion and receiving the scattered light passing through the channel portion; And a repulsive force generating unit for applying a repulsive force having the same polarity as the polarity of the ionized particle introduced into the scattering unit to the ionized particle entering the scattering unit.
예를 들어, 상기 유로부는 상기 공기가 유입되는 유로 입구부; 상기 공기가 유출되는 유로 출구부; 및 상기 유로 입구부와 상기 산란부 사이에 위치한 입구측 유로 중간부를 포함하고, 상기 유로 입구부는 외부로부터 상기 공기가 유입되는 유입구; 및 상기 유입구로부터 상기 입구측 유로 중간부 사이에 형성된 유입 경로를 포함하고, 상기 산란부는 상기 유로 입구부와 상기 유로 출구부 사이에서 상기 광축에 위치할 수 있다.For example, the flow path portion may include a flow path inlet portion into which the air flows; A flow path outlet through which the air flows; And an inlet-side flow path intermediate portion located between the flow path inlet portion and the scattering portion, wherein the flow path inlet portion includes an inlet port through which the air flows from the outside; And an inflow path formed between the inlet and the inlet-side flow path middle portion, wherein the scattering portion may be located on the optical axis between the flow path inlet portion and the flow path outlet portion.
예를 들어, 상기 이온화부는 상기 유입구, 상기 유입 경로 또는 상기 입구측 유로 중간부 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.For example, the ionization portion may be disposed at at least one of the inlet, the inflow path, or the inlet-side flow path middle portion.
예를 들어, 상기 척력 생성부는 상기 발광부 측에 배치되어 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성을 띄는 적어도 하나의 제1 전극; 및 상기 수광부 측에 상기 적어도 하나의 제1 전극과 마주하며 배치되어 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성을 띄는 적어도 하나의 제2 전극을 포함할 수 있다.For example, the repulsion generating unit may include at least one first electrode disposed on the light emitting unit side and having the same polarity as the polarity of the ionized particles; And at least one second electrode facing the at least one first electrode on the light receiving unit side and having the same polarity as the polarity of the ionized particle.
예를 들어, 상기 발광부는 광원부; 상기 광축에 배치되어 상기 광원부로부터 방출된 광이 상기 산란부를 향해 출사되는 제1 개구부를 정의하며, 상기 광원부를 수용하는 발광 케이스; 및 상기 발광 케이스에 수용되며, 상기 광원부와 상기 제1 개구부 사이에서 상기 광축에 배치되며, 상기 광원부에서 방출된 광을 상기 제1 개구부로 집광시키는 렌즈부를 포함할 수 있다.For example, the light emitting unit may include a light source unit; A light emitting case disposed in the optical axis and defining a first opening through which light emitted from the light source portion is emitted toward the scattering portion, the light emitting case including the light source portion; And a lens unit accommodated in the light emitting case and disposed on the optical axis between the light source unit and the first opening and configured to condense light emitted from the light source unit into the first opening.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 제1 전극은 상기 발광 케이스 상에서 상기 제1 개구부 및 상기 산란부 근처에 배치되는 제1-1 전극을 포함할 수 있다.For example, the at least one first electrode may include a 1-1 electrode disposed on the light emitting case near the first opening and the scattering portion.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 제1 전극은 상기 발광 케이스 내부에서 상기 렌즈부와 상기 제1 개구부 사이의 상기 광축에 배치되는 제1-2 전극을 포함할 수 있다.For example, the at least one first electrode may include a first-second electrode disposed in the optical axis between the lens portion and the first opening in the light-emitting case.
예를 들어, 상기 수광부는 투광성 부재; 및 상기 산란부에서 상기 이온화된 입자에 의한 상기 산란광을 센싱하는 광 감지부를 포함할 수 있다.For example, the light-receiving portion may include a light-transmitting member; And a light sensing unit for sensing the scattered light by the ionized particles in the scattering unit.
예를 들어, 상기 입자 센싱 장치는 상기 산란부와 상기 수광부 사이에 배치되며, 상기 수광부로 입사되는 광의 량을 조정하며 상기 광축에 배치된 제3 개구부를 갖는 수광 입사부를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 전극은 상기 수광 입사부 상에서 상기 제3 개구부 및 상기 산란부 근처에 배치되는 제2-1 전극; 상기 투광성 부재의 상측에 배치되는 제2-2 전극; 또는 상기 투광성 부재의 하측에 배치되는 제2-3 전극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the particle sensing device may further include a light receiving portion disposed between the scattering portion and the light receiving portion, the light receiving portion having a third opening disposed in the optical axis, the amount of light incident on the light receiving portion being adjusted, The second electrode of the second electrode is disposed on the light receiving incidence portion near the third opening and the scattering portion; A second -2 electrode disposed on the upper side of the light transmitting member; Or a second electrode arranged on the lower side of the light transmitting member.
예를 들어, 상기 입자 센싱 장치는 상기 수광부 아래에서 상기 광축에 배치되며, 상기 수광부를 통과한 광을 흡수하는 광 흡수부를 더 포함할 수 있다.For example, the particle sensing apparatus may further include a light absorbing portion disposed at the optical axis below the light receiving portion and absorbing light passing through the light receiving portion.
예를 들어, 전술한 상기 제1 또는 제2 전극 중 적어도 하나는 투광성 전도층을 포함할 수 있다.For example, at least one of the above-described first or second electrodes may include a light-transmitting conductive layer.
실시 예에 의한 입자 센싱 장치는 입자에 의해 광학계가 오염됨을 방지할 수 있고, 광학계에 오염된 입자를 제거하는 청소 횟수를 줄이거나 청소해야 하는 번거로움을 덜 수 있고, 입자에 대한 정확한 정보를 센싱할 수 있다.The particle sensing apparatus according to the embodiment can prevent the optical system from being contaminated by the particles, reduce the number of times of cleaning for removing the contaminated particles from the optical system or reduce the inconvenience of cleaning, can do.
도 1은 실시 예에 의한 입자 센싱 장치의 개념을 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.
도 2는 이온화된 입자에 의해 산란된 산란광의 예시적인 프로파일을 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 입자 센싱 장치의 일 실시 예의 단면도를 나타낸다.
도 4a는 도 3에 도시된 유로부, 이온화부 및 척력 생성부를 설명하기 위해, 'A1' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 4b 및 도 4c는 도 3에 도시된 척력 생성부의 다른 실시 예를 설명하기 위해, 'B1' 부분의 실시 예에 의한 확대 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 입자 센싱 장치의 다른 실시 예의 단면도를 나타낸다.
도 6a는 도 5에 도시된 유로부, 이온화부 및 척력 생성부를 설명하기 위해 'A2' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 6b 및 도 6c는 도 5에 도시된 척력 생성부의 다른 실시 예를 설명하기 위해, 'B2' 부분의 실시 예에 의한 확대 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 입자 센싱 장치의 또 다른 실시 예의 단면도를 나타낸다.
도 8a는 도 7에 도시된 척력 생성부의 실시 예, 유로부, 이온화부를 설명하기 위해 'A3' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 8b 및 도 8c는 도 7에 도시된 척력 생성부의 다른 실시 예를 설명하기 위해, 'B3' 부분의 실시 예에 의한 확대 단면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 'C' 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 광 감지부의 일 실시 예의 평면 형상을 나타낸다.
도 11은 도 9에 도시된 광 감지부의 또 다른 실시 예의 평면 형상을 나타낸다.
도 12는 도 1에 도시된 입자 센싱 장치의 또 다른 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 13은 도 12에 도시된 입자 센싱 장치의 측면도를 나타낸다.
도 14는 도 12에 도시된 입자 센싱 장치의 상측 사시도를 나타낸다.
도 15는 도 14에 도시된 입자 센싱 장치의 좌측 사시도를 각각 나타낸다.
도 16은 도 14에 도시된 I-I'선을 따라 절개한 평면도를 나타낸다.
도 17은 도 12에 도시된 'D' 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 18은 도 12에 도시된 'E' 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 19는 도 1에 도시된 정보 분석부의 일 실시 예의 블럭도이다.
도 20은 실시 예에 의한 입자 센서의 개략적인 사시도를 나타낸다.1 is a schematic block diagram for explaining the concept of a particle sensing apparatus according to an embodiment.
Figure 2 shows an exemplary profile of scattered light scattered by ionized particles.
Figure 3 shows a cross-sectional view of one embodiment of the particle sensing device shown in Figure 1;
FIG. 4A is an enlarged sectional view of the 'A1' portion to explain the flow path portion, the ionization portion, and the repulsive force generating portion shown in FIG. 3, and FIGS. 4B and 4C show another embodiment of the repulsive force generating portion shown in FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view according to an embodiment of the 'B1' portion.
Figure 5 shows a cross-sectional view of another embodiment of the particle sensing device shown in Figure 1;
FIG. 6A is an enlarged cross-sectional view of the 'A2' portion in order to explain the passage portion, the ionizing portion, and the repulsive force generating portion shown in FIG. 5, and FIGS. 6B and 6C illustrate another embodiment of the repulsive force generating portion shown in FIG. Sectional view according to an embodiment of the 'B2' portion.
Figure 7 shows a cross-sectional view of another embodiment of the particle sensing device shown in Figure 1;
8A is an enlarged cross-sectional view of an 'A3' portion to explain an embodiment of the repulsive force generating portion shown in FIG. 7, a flow path portion and an ionizing portion, and FIGS. 8B and 8C are cross- B3 " in the enlarged cross-sectional view according to the embodiment of the present invention.
9 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'C' shown in FIG.
FIG. 10 shows a planar shape of an embodiment of the light sensing unit shown in FIG.
FIG. 11 shows a plan view of another embodiment of the light sensing unit shown in FIG.
12 shows a cross-sectional view according to another embodiment of the particle sensing device shown in Fig.
13 shows a side view of the particle sensing device shown in Fig.
14 is a top perspective view of the particle sensing apparatus shown in Fig.
Fig. 15 shows a left perspective view of the particle sensing device shown in Fig. 14, respectively.
16 is a plan view cut along the line I-I 'shown in FIG.
17 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'D' shown in FIG.
18 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'E' shown in FIG.
19 is a block diagram of an embodiment of the information analysis unit shown in FIG.
20 shows a schematic perspective view of a particle sensor according to an embodiment.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the present embodiment, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) on or under includes both the two elements being directly in contact with each other or one or more other elements being indirectly formed between the two elements.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Also, when expressed as "on" or "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.It is also to be understood that the terms "first" and "second," "upper / upper / upper," and "lower / lower / lower" But may be used to distinguish one entity or element from another entity or element, without necessarily requiring or implying an order.
이하, 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100: 100A 내지 100D)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 설명의 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 입자 센싱 장치(100: 100A 내지 100D)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 또한, 데카르트 좌표계에 따르면, x축, y축, z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축, z축은 서로 교차할 수도 있다.Hereinafter, a particle sensing apparatus 100 (100A to 100D) according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, the particle sensing apparatus 100 (100A to 100D) is described using a Cartesian coordinate system (x-axis, y-axis, z-axis), but it can be explained by other coordinate systems. Further, according to the Cartesian coordinate system, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are orthogonal to each other, but the embodiment is not limited thereto. That is, the x-axis, the y-axis, and the z-axis may intersect with each other.
도 1은 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100)의 개념을 설명하기 위한 개략적인 블럭도로서, 발광부(110), 유로부(120), 수광부(130), 광 흡수(dumping)부(144), 신호 변환부(140), 정보 분석부(142), 이온화부(150), 척력 생성부(160), 하우징(170) 및 팬(fan)(180)을 포함할 수 있다.1 is a schematic block diagram for explaining the concept of the
도 1을 참조하면, 발광부(110)는 광을 방출하는 역할을 하며, 광원부(112), 렌즈부(114) 및 발광 케이스(116)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the light emitting unit 110 may emit light, and may include a
광원부(112)는 제1 광(L1)을 방출하는 역할을 하며 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 광원부(112)에 포함되는 광원은 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 또는 레이져 다이오드(LD:Laser Diode) 중 적어도 하나일 수 있으며, 실시 예는 광원부(112)를 구현하는 광원의 특정한 형태나 광원의 개수에 국한되지 않는다. 예를 들어, 광원부(112)를 구현하는 광원으로서, 직진성을 갖는 블루 LED, 고휘도 LED, 칩 LED, 하이프럭스 LED 또는 파워 LED 일 수 있으나, 실시 예에 의한 광원은 특정한 LED의 형태에 국한되지 않는다.The
만일, 광원부(112)가 LED로 구현될 경우, 가시광선 파장 대역(예를 들어, 405 ㎚ 내지 660 ㎚) 또는 적외선(IR:Infrared) 파장 대역(예를 들어, 850 ㎚ 내지 940 ㎚)의 광을 방출할 수 있다. 또한, 광원부(112)가 LD로 구현될 경우 레드(red)/블루)(blue) 파장 대역(예를 들어, 450 ㎚ 내지 660 ㎚)의 광을 방출할 수 있다. 그러나, 실시 예는 광원부(112)에서 방출되는 제1 광(L1)의 특정한 파장 대역에 국한되지 않는다.If the
또한, 발광부(110)에서 방출되는 제3 광(L3)의 세기는 3000 mcd 이상일 수 있으나, 실시 예는 방출되는 제3 광(L3)의 특정한 세기에 국한되지 않는다.Also, the intensity of the third light L3 emitted from the light emitting portion 110 may be higher than 3000 mcd, but the embodiment is not limited to the specific intensity of the third light L3 emitted.
전술한 발광부(110)의 광원의 패키징 형태는 SMD(Surface Mount Device) 타입이나 리드 타입(lead type)으로 구현될 수 있다. 여기서, SMD 타입이란, 후술되는 도 3에 도시된 바와 같이 발광부(112A)의 광원이 인쇄 회로 기판(PCB)에 솔더링을 통해 실장되는 패키징 형태를 의미한다. 또한, 리드 타입이란, 광원에서 PCB 전극에 연결할 수 있는 다리(lead)가 돌출된 패키징 형태를 의미한다. 그러나, 실시 예는 광원의 특정한 패키징 형태에 국한되지 않는다.The light source of the light emitting unit 110 may be packaged in a SMD (Surface Mount Device) type or a lead type. Here, the SMD type means a packaging type in which a light source of the
또한, 발광부(110)가 LD로 구현될 경우, LD는 금속으로 패키징된 TO Can type일 수 있으며, 5 ㎽ 이상의 전력을 소모할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.In addition, when the light emitting unit 110 is implemented as an LD, the LD may be a TO Can type packaged with metal and may consume 5 mW or more of power, but the embodiment is not limited thereto.
렌즈부(114)는 광원부(112)와 제1 개구부(OP1) 사이에서 광축(LX)에 배치될 수 있다. 즉, 렌즈부(114)는 광원부(112)로부터 제1 개구부(OP1)를 향해 제1 광(L1)이 지나가는 경로 상에 배치될 수 있다. 렌즈부(114)는 광원부(112)에서 방출된 제1 광(L1)을 제1 개구부(OP1)로 집광(L2)시키는 역할을 한다. 또한, 렌즈부(114)는 광원부(112)로부터 방출된 제1 광(L1)을 평행광(L2)으로 변환시키는 역할을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 렌즈부(114)는 하나의 렌즈만을 포함할 수도 있고, 광축(LX)에 배열된 복수의 렌즈를 포함할 수도 있다. 렌즈부(114)의 재료는 일반 카메라 모듈이나 LED 모듈에 적용되는 렌즈와 동일할 수 있다.The lens unit 114 may be disposed on the optical axis LX between the
발광 케이스(116)는 광원부(112) 및 렌즈부(114)를 수용하며, 제1 개구부(OP1)를 정의하는 역할을 한다. 도 1의 경우, 발광 케이스(116)는 하우징(170)의 탑부(172)와 별개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 후술되는 도 12 내지 도 15에 예시된 바와 같이 발광 케이스(116)는 하우징(170)의 탑부(172)와 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 발광 케이스(116)는 생략될 수 있다.The
또한, 발광 케이스(116)에 의해 정의될 수 있는 제1 개구부(OP1)는 광원부(112)로부터 방출되어 렌즈부(114)를 통과한 제2 광(L2)이 유로부(120)의 산란부(또는, 산란 공간)(SS)를 향해 제3 광(L3)으로서 출사되는 부분이며, 발광부(110)의 광축(LX)에 배치될 수 있다. 산란부(SS)에 대해서는 유로부(120)를 설명할 때 상세히 후술된다.The first opening OP1 which can be defined by the
또한, 제1 개구부(OP1)는 광원부(112)로부터 방출되는 제1 광(L1)의 발광 각도(view angle)에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 일반적으로 광원부(112)가 될 수 있는 LED의 발광 각도는 광의 세기(luminous intensity)가 50%로 떨어질 때 약 15°이다. 이와 같이, LED는 빔의 파워가 중심에서 크기 때문에 제1 개구부(OP1)의 면적이 크지 않아도 원하는 세기의 광이 제1 개구부(OP1)를 통해 방출될 수 있다. 그러나, 발광 각도가 큰 경우, 원하는 세기를 갖는 제3 광(L3)이 발광부(110)에서 방출되도록 제1 개구부(OP1)의 면적을 결정한다면 광 손실이 발생하여 빛의 세기가 약해질 수 있다. 따라서, 발광 각도는 이를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 개구부(OP1)가 원형 평면 형상을 가질 경우, 제1 개구부(OP1)의 직경이 15 ㎜보다 커지면 입자 센싱 장치(100)의 크기도 커지고 광 노이즈(noise)가 야기될 수 있다. 제1 개구부(OP1)의 직경은 2 ㎜ 내지 15 ㎜, 예를 들어, 3 ㎜ 내지 10 ㎜ 바람직하게는 4 ㎜ 내지 6 ㎜, 예를 들어, 5.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The first opening OP1 may have an area corresponding to a view angle of the first light L1 emitted from the
한편, 유로부(120)는 발광부(110) 아래에서 발광부(110)의 광축(LX)과 교차하게 배치될 수 있으며, 입자를 포함하는 공기는 유로부(120)를 통해 유동할 수 있다. 입자를 포함하는 공기는 유로부(120)의 유입구(IH)를 향해 IN1 방향으로 유입되어 유로부(120)의 유출구(OH)를 통해 OUT1 방향으로 배출될 수 있다. 예를 들어, 입자란, 공기 중에 부유하는 파티클로서, 먼지일 수도 있고 연기일 수도 있으며 실시 예는 입자의 특정한 형태에 국한되지 않는다.The
유로부(120)의 유입구(IH)를 통해 IN1 방향으로 유입된 공기에 포함된 입자는 발광부(110)로부터 방출되는 제3 광(L3)에 의해 유로부(120)의 산란부(SS)에서 산란되며, 산란된 제4 광(L4)(이하, '산란광'이라 한다)이 수광부(130)로 제공될 수 있다. 여기서, 산란부(SS)에서 산란될 입자는 이온화부(150)에서 이온화된 입자로 극성이 변화된 입자에 해당한다. 이에 대해서는 상세히 후술된다.Particles included in the air flowing in the direction IN1 through the inlet IH of the
도 1의 경우 유로부(120)는 발광부(110) 및 수광부(130)와 각각 이격된 것으로 예시되어 있지만, 이는 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100)의 개념을 설명하기 위함이다. 즉, 유로부(120)가 구현되는 방식에 따라 후술되는 입자 센싱 장치(100A 내지 100D)에서와 같이 유로부(120)는 발광부(110) 및 수광부(130)와 각각 접하여 배치될 수도 있다.1, the
팬(180)은 유로부(120) 내에서 공기의 유동을 유도하는 역할을 한다. 즉, 팬(180)은 유로부(120) 내에서 공기의 유속을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 이를 위해, 팬(180)은 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)으로 유로부(120)에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 팬(180)은 유로부(120)의 유출구(OH) 측에 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 유로부(120) 내에서 공기의 유동을 유도할 수만 있다면, 실시 예는 팬(180)의 특정한 배치 위치에 국한되지 않는다.The
예를 들어, 유로부(120) 내에서 입자를 포함하는 공기가 5 ㎖/sec의 유속을 유지하도록 유로부(120)를 구현하거나 팬(180)의 회전 속도를 결정할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 경우에 따라, 팬(180)은 생략될 수도 있다.For example, it is possible to implement the
한편, 수광부(130)는 유로부(120)를 통과한 제4 광(L4)을 입사하는 역할을 하며, 이를 위해 유로부(120) 아래에서 광축(LX)에 배치될 수 있다. 여기서, 유로부(120)를 통과한 제4 광(L4)은 산란광 또는 비산란광 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
도 2는 이온화된 입자(P)에 의해 산란된 산란광의 예시적인 프로파일을 나타낸다.Figure 2 shows an exemplary profile of scattered light scattered by ionized particles (P).
도 2를 참조하면, 산란광이란, 발광부(110)에서 방출된 제3 광(L3)이 유로부(120)를 통과하는 공기에 포함된 입자(P)에 의해서 산란된 광을 의미할 수 있다. 비산란광이란, 발광부(110)에서 방출된 제3 광(L3)이 유로부(120)를 통과하는 입자(P)에 의해 산란되지 않고 수광부(130)로 진행하는 광을 의미할 수 있다.2, scattered light may mean light that is scattered by particles P included in air passing through the
수광부(130)는 산란광을 수광하고, 수광된 광의 전기적 신호를 신호 변환부(140)로 제공할 수 있다.The
한편, 이온화부(150)는 유입된 공기의 입자를 이온화된 입자로 극성을 변환시키는 역할을 한다. 즉, 이온화부(150)는 산란부(SS)에서 산란될 입자를 이온화시키는 역할을 한다. 이를 위해, 이온화부(150)는 공기가 유동하는 경로 중에서 산란부(SS)로 공기가 진입하기 이전의 경로에 배치될 수 있다. 이러한 이온화부(150)의 위치는 후술되는 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 7 및 도 8a를 참조하여 상세히 후술된다.On the other hand, the
공기에 포함된 입자는 이온화부(150)에서 양 또는 음의 극성을 갖도록 이온화될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 이온화부(150)는 코로나 방전에 의해 입자를 이온화할 수 있으나, 실시 예는 이온화부(150)에서 입자를 이온화하는 특정한 방식에 국한되지 않는다. 코로나 방전을 이용할 경우, 공기 중의 분자의 이온화가 일어나고, 입자(P)의 표면에 이온화된 분자가 부착되어, 입자(P)는 이온화될 수 있다.Particles contained in the air can be ionized so as to have a positive or negative polarity at the
척력 생성부(160)는 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성의 척력을 생성하여, 산란부(SS)로 진입한 이온화된 입자에 척력을 미치는 역할을 한다. 산란부(SS)로 진입한 입자(P)가 양 또는 음의 극성으로 이온화되어 있고, 척력 생성부(160)에서 입자가 이온화된 극성과 동일한 극성의 척력을 이온화된 입자에 미칠 경우, 쿨롱(Coulomb) 힘에 의해 척력(또는, 정전기 척력)이 작용한다. 이로 인해, 입자(P)는 산란부(SS)에서 발광부(110)나 수광부(130) 쪽으로 유입됨이 방지될 수 있다. 즉, 입자는 제1 개구부(OP1)를 통해 발광부(110) 쪽으로 유입되지 않고, 후술되는 제3 개구부(OP3)를 통해 수광부(130) 쪽으로도 유입되지 않을 수 있다. 따라서, 입자(P)가 발광부(110)나 수광부(130)를 오염시킴을 방지할 수 있다.The repulsive
도 1의 경우 유로부(120)는 이온화부(150) 및 척력 생성부(160)와 각각 이격된 것으로 예시되어 있지만, 이는 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100)의 개념을 설명하기 위함이다. 즉, 유로부(120)가 구현되는 방식에 따라 후술되는 도 3 내지 도 8c, 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이 유로부(120)는 이온화부(150) 및 척력 생성부(160)와 각각 접하여 배치될 수도 있다.1, the
광 흡수부(144)는 수광부(130)를 통과한 제5 광(L5)을 흡수하는 역할을 하며, 이를 위해, 수광부(130) 아래에서 광축(LX)에 배치될 수 있다. 광 흡수부(144)는 수광부(130)에서 수광되지 않고 직진하는 불필요한 광(이하, '메인 광')을 흡수하여 가두는 일종의 암실에 해당할 수 있다.The
한편, 다시 도 1을 참조하면, 하우징(170)은 발광부(110), 유로부(120), 수광부(130) 및 광 흡수부(144)를 수용하는 역할을 한다. 예를 들어, 하우징(170)은 탑부(172), 중간부(174) 및 버텀부(176)를 포함할 수 있다. 탑부(172)는 발광부(110)를 수용 가능한 부분이고, 중간부(174)는 유로부(120)와 팬(180)을 수용 가능한 부분이고, 버텀부(176)는 수광부(130)와 광 흡수부(144)를 수용 가능한 부분이다.1, the
도 1의 경우, 하우징(170)의 중간부(174)와 유로부(120)가 별개인 것으로 예시되어 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 후술되는 입자 센싱 장치(100A 내지 100D)에서와 같이 하우징(170)의 중간부(174)에 의해 유로부(120A, 120B, 120C)가 형성될 수 있다.In the case of FIG. 1, the
신호 변환부(140)는 수광부(130)에서 입사된 전류 형태의 신호를 전압 형태의 신호로 변환하고, 변환된 결과를 전기적 신호로서 정보 분석부(142)로 출력할 수 있다. 경우에 따라, 신호 변환부(140)는 생략될 수 있으며, 수광부(130)가 신호 변환부(140)의 역할을 수행할 수도 있다. 이때, 수광부(130)로부터 출력되는 전기적 신호는 정보 분석부(142)로 직접 제공될 수 있다.The
정보 분석부(142)는 신호 변환부(140)(또는, 신호 변환부(140)가 생략될 경우 수광부(130))로부터 제공된 전기적 신호를 이용하여 입자(P)의 개수, 농도, 크기 또는 형상 중 적어도 하나를 분석할 수 있다.The
이하, 도 1에 도시된 입자 센싱 장치(100)의 실시 예(100A 내지 100D)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter,
도 3은 도 1에 도시된 입자 센싱 장치(100)의 일 실시 예(100A)의 단면도를 나타낸다. 이해를 돕기 위해, 도 3에서 광이 진행하는 모습은 음영(L)으로 표기하였다.FIG. 3 shows a cross-sectional view of one
도 3에 도시된 입자 센싱 장치(100A)는 발광부(110A), 유로부(120A), 수광부(130A), 광 흡수부(144), 이온화부(150A), 척력 생성부(160A), 하우징(172, 176) 및 팬(180)을 포함하며, 도 1에 도시된 신호 변환부(140) 및 정보 분석부(142)는 생략되었다.The
도 3에 도시된 발광부(110A), 유로부(120A), 수광부(130A), 광 흡수부(144), 이온화부(150A), 척력 생성부(160A), 하우징(172, 176) 및 팬(180)은 도 1에 도시된 발광부(110), 유로부(120), 수광부(130), 광 흡수부(144), 이온화부(150), 척력 생성부(160), 하우징(172, 176) 및 팬(180)과 각각 동일한 기능을 수행하므로, 도 3에 도시된 구성 요소의 각 기능에 대한 중복되는 설명을 생략한다.The light emitting unit 110A, the
도 3을 참조하면, 광원부(112A)는 하나의 광원만을 포함하고, 렌즈부(114A)는 하나의 렌즈만을 포함한다. 렌즈(114A)는 광원(112A)과 제1 개구부(OP1) 사이에서 광축(LX)에 배치되며, 광원(112A)에서 방출된 광을 제1 개구부(OP1)로 집광시키는 역할을 한다.Referring to FIG. 3, the
도 4a는 도 3에 도시된 유로부(120A), 이온화부(150A) 및 척력 생성부(160A)를 설명하기 위해, 'A1' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 4b 및 도 4c는 도 3에 도시된 척력 생성부(160A)의 다른 실시 예(160B, 160C)를 설명하기 위해, 'B1' 부분의 실시 예(B11, B12)에 의한 확대 단면도로서, 설명의 편의상 도 3에 도시된 팬(180)의 도시는 도 4a 내지 도 4c에서 생략되었다.4A is an enlarged sectional view of the portion A1 'to explain the
도 3 및 도 4를 참조하면, 유로부(120A)는 유로 입구부(FI), 입구측 유로 중간부(FII1), 산란부(SS), 출구측 유로 중간부(FII2) 및 유로 출구부(FO)를 포함할 수 있다.3 and 4, the
유로 입구부(FI)는 입자(P)를 포함할 수 있는 공기가 유입되는 부분으로서, 유입구(IH) 및 유입 경로를 포함할 수 있다. 여기서, 유입구(IH)는 외부로부터 IN1 방향으로 공기가 유입되는 유로부(120A)의 입구에 해당하고, 유입 경로란, 유입구(IH)로부터 입구측 유로 중간부(FII1) 사이에 형성된 경로에 해당한다.The flow path inlet portion FI is a portion into which air that may contain particles P is introduced, and may include an inlet port IH and an inlet path. The inlet IH corresponds to the inlet of the
유로 출구부(FO)는 입자(P)를 포함할 수 있는 공기가 유출되는 부분으로서, 유출구(OH) 및 유출 경로를 포함할 수 있다. 여기서, 유출구(OH)는 공기가 OUT1 방향으로 외부로 유출되는 유로부(120A)의 출구에 해당하고, 유출 경로란, 출구측 유로 중간부(FII2)로부터 유출구(OH) 사이에 형성된 경로에 해당한다.The flow path outlet portion FO is a portion through which air that may contain particles P flows out, and may include an outlet port OH and an outflow path. Here, the outlet port OH corresponds to the outlet of the
산란부(SS)는 이온화부(150A) 이후의 경로에 배치되며, 발광부(110A)와 수광부(130A) 사이 및 입구측 유로 중간부(FII1)와 출구측 유로 중간부(FII2) 사이에서 광축(LX)에 위치할 수 있다.The scattering section SS is arranged in the path after the
산란부(SS)는 발광부(110A)에서 방출된 광이 입자(P)에 의해 산란되는 공간을 제공한다. 이를 위해, 산란부(SS)란, 발광부(110A)와 수광부(130A)가 서로 대향하는 방향(예를 들어, z축 방향)으로 유로부(120, 120A)에서 제1 개구부(OP1)와 중첩되는 영역으로서 정의될 수 있다. 이와 같이, 산란부(SS)가 광축(LX)에 배치되므로, 이온화된 입자를 포함하는 공기가 발광부(110A)의 광축(LX)과 교차하며 유동할 수 있다.The scattering portion SS provides a space in which the light emitted from the light emitting portion 110A is scattered by the particles P. [ To this end, the scattering portion SS is a portion in which the first opening OP1 and the second opening OP2 are formed in the
입구측 유로 중간부(FII1)는 유로 입구부(FI)와 산란부(SS) 사이에 위치하고, 출구측 유로 중간부(FII2)는 산란부(SS)와 유로 출구부(FO) 사이에 위치할 수 있다.The inlet-side flow path intermediate portion FII1 is located between the flow path inlet portion FI and the scattering portion SS and the outlet-side flow path middle portion FII2 is positioned between the scattering portion SS and the flow path outlet portion FO .
실시 예에 의하면, 이온화부(150A)는 유입구(IH), 유입 경로 또는 입구측 유로 중간부(FII1) 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.According to the embodiment, the
이하, 도 4a에 예시된 바와 같이, 이온화부(150A)가 유로 입구부(FI)와 입구측 유로 중간부(FII1)에 걸쳐서 배치된 것으로 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 비록 도시되지는 않았지만, 이온화부(150A)는 유입구(IH)와 접하면서 유로부(120A)의 안쪽 또는 바깥쪽에 배치될 수도 있고, 유입구(IH)로부터 산란부(SS)쪽으로 더 이동하여 유로 입구부(FI)의 유입 경로 상에 배치될 수도 있고, 유로 입구부(F1)로부터 이격되어 입구측 유로 중간부(FII1)에 배치될 수도 있으며, 이 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있으므로 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 이온화된 입자가 산란부(SS)로 제공될 수만 있다면, 실시 예는 이온화부(150A)의 특정 위치에 국한되지 않는다.Hereinafter, as illustrated in FIG. 4A, it is described that the
입자(P)를 포함하는 공기가 유입구(IH)를 통해 유입된 후, 이온화부(150A)에서 이온화된다. 이후, 이온화된 입자는 입구측 유로 중간부(FII1)를 통해 산란부(SS)로 진행한 후, 출구측 유로 중간부(FII2)를 거쳐서 유로 출구부(FO)를 통해 배출된다. 이와 같이 입자(P)를 포함하는 공기가 유로부(120A)로 원활히 진행하는 것을 돕기 위해 팬(180)이 배치될 수 있음은 전술한 바와 같다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 팬(180)은 유로 출구부(FO) 내에 배치될 수도 있고, 도시된 바와 달리 유로 출구부(FO)의 유출구(OH)에 인접하여 배치될 수도 있다. 또는 다른 실시 예에 의하면, 팬(180)은 유로 입구부(FI) 내에 배치되거나 유입구(IH)에 인접하여 배치될 수도 있다.Air containing the particles P is introduced through the inlet IH and then ionized in the
입자(P)를 포함하는 공기가 유로부(120A)를 지나가는 동안 제1 개구부(OP1)로부터 방출된 제3 광(L3)이 산란부(SS)에서 입자(P)와 부딪혀 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 산란하게 된다. 이때, 산란부(SS)를 지나가는 모든 입자(P)가 발광부(110A)로부터 방출되는 제3 광(L3)에 의해 부딪히도록 하기 위해, 제1 개구부(OP1)로부터 출사된 제3 광(L3)이 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축과 z축)으로 산란부(SS)에서 광 커튼을 형성하기에 적합한 면적을 제1 개구부(OP1)가 가질 수 있다.The third light L3 emitted from the first opening OP1 while the air containing the particles P pass through the
또한, 유로부(120A)의 단면적(예를 들어, x축과 z축 방향의 면적)은 제1 개구부(OP1)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도 4a를 참조하면, 제1 개구부(OP1)의 x축 방향의 길이와 유로부(120A)의 x축 방향의 길이가 동일하다고 할 때, 제1 개구부(OP1)의 폭(D1)은 유로부(120A)의 높이(D2)보다 더 클 수 있다. 또는, 도 4a를 참조하면, 제1 개구부(OP1)는 원형 평면형상을 갖고, 유로부(120A)가 원형 측단면 형상을 가질 경우, 이 경우, 제1 개구부(OP1)의 y축 방향으로의 직경(D1)은 유로부(120A)의 직경(D2)보다 더 클 수 있다. 제1 개구부(OP1)의 폭(또는, 직경)(D1)은 2 ㎜ 내지 15 ㎜, 예를 들어, 3 ㎜ 내지 10 ㎜ 바람직하게는 4 ㎜ 내지 6 ㎜ 예를 들어, 5.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The sectional area (for example, the area in the x-axis and the z-axis direction) of the
이와 같이, 유로부(120A)의 단면적이 제1 개구부(OP1)의 면적보다 작을 때, 유로부(120A)를 통과하는 입자(P)를 포함하는 공기의 량이 증가하여 즉, 유로부(120A)를 통과하는 입자가 많아지게 되어, 더욱 많은 량의 입자가 센싱될 수 있다.As described above, when the cross-sectional area of the
또한, 유로부(120A)의 단면적은 제1 개구부(OP1)로부터 출사되는 광의 빔 사이즈보다 작을 수 있다. 이로 인해, 유로부(120A)를 통과하는 입자(P)를 포함하는 공기의 량이 증가하여 즉, 유로부(120A)를 통과하는 입자의 량이 많아지게 되어, 더욱 많은 량의 입자(P)가 센싱될 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the
전술한 바와 같이, 유로부(120A)를 통과하는 입자(P)의 량이 많아질수록 입자(P)에 대한 정보를 보다 많이 확보할 수 있기 때문에, 입자(P)에 대한 정보를 보다 정확하게 분석할 수 있다.As described above, since the information on the particles P can be more secured as the amount of the particles P passing through the
많은 입자(P)가 통과할 수 있도록, 도 1에 도시된 유로부(120)는 도시된 구성 이외에 다양한 구성을 가질 수 있다.In order to allow a large number of particles P to pass through, the
도 5는 도 1에 도시된 입자 센싱 장치(100)의 다른 실시 예(100B)의 단면도를 나타내고, 도 6a는 도 5에 도시된 유로부(120B), 이온화부(150B) 및 척력 생성부(160A)를 설명하기 위해 'A2' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 6b 및 도 6c는 도 5에 도시된 척력 생성부(160A)의 다른 실시 예(160B, 160D)를 설명하기 위해, 'B2' 부분의 실시 예(B21, B22)에 의한 확대 단면도로서, 설명의 편의상 도 5에 도시된 팬(180)의 도시는 도 6a 내지 도 6c에서 생략되었다.Fig. 5 shows a cross-sectional view of another
도 3에 도시된 유로부(120A)와 도 5에 도시된 유로부(120B)의 단면 형상은 서로 다르고, 도 3에 도시된 이온화부(150A)가 배치된 위치와 도 5에 도시된 이온화부(150B)가 배치된 위치는 서로 다르다. 이를 제외하면, 도 5에 도시된 입자 센싱 장치(100B)는 도 3에 도시된 입자 센싱 장치(100A)와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다. 예를 들어, 도 4a를 참조하여 전술한 산란부(SS)에 대한 정의는 도 6a에 도시된 유로부(120B)에 대해서도 적용될 수 있다.The cross-sectional shapes of the
도 3 및 도 4a를 참조하면, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 방향 및 z축 방향)으로, 유로 입구부(FI), 입구측 유로 중간부(FII1), 산란부(SS), 출구측 유로 중간부(FII2) 및 유로 출구부(FO)의 단면적은 일정하다.Referring to FIGS. 3 and 4A, a flow path is formed in the flow path inlet portion FI, the inlet side flow path LB, and the flow path side flow path LB in the direction (for example, the x axis direction and the z axis direction) The cross-sectional area of the side-passage intermediate portion FII1, the scattering portion SS, the outlet-side passage middle portion FII2, and the passage outlet portion F0 is constant.
반면에, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로 입구측 유로 중간부(FII1)의 단면적은 산란부(SS)에 접근할수록 감소하는 부분을 포함하고, 출구측 유로 중간부(FII2)의 단면적은 산란부(SS)로부터 멀어질수록 증가하는 부분을 포함할 수 있다.On the other hand, the cross-sectional area of the inlet-side passage intermediate portion FII1 in the direction (for example, the x-axis and the z-axis direction) intersecting with the direction in which the air flows (for example, And the sectional area of the outlet-side passage intermediate portion FII2 may include a portion that increases as the distance from the scattering portion SS increases.
예를 들어, 도 5 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로 입구측 유로 중간부(FII1)의 단면적은 산란부(SS)에 접근할수록 감소한 후 일정해지고, 출구측 유로 중간부(FII2)의 단면적은 산란부(SS)로부터 멀어질수록 일정한 후 증가할 수 있다. 또는, 도 5 및 도 6a에 도시된 바와 달리, 비록 도시되지는 않았지만 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로 입구측 유로 중간부(FII1)의 단면적은 산란부(SS)에 접근할수록 계속해서 감소하고, 출구측 유로 중간부(FII2)의 단면적은 산란부(SS)로부터 멀어질수록 계속해서 증가할 수도 있다.For example, as shown in Figs. 5 and 6A, in the direction intersecting with the direction in which the air flows (for example, the y-axis direction) (for example, the x-axis and the z- The sectional area of the portion FII1 decreases as it approaches the scattering portion SS and becomes constant and the sectional area of the middle portion FII2 of the outlet side flow passage FII2 may increase after a certain distance from the scattering portion SS. Alternatively, unlike the case shown in Figs. 5 and 6A, although not shown, an inlet (for example, an x-axis and a z-axis direction) intersecting with a direction The cross-sectional area of the outlet-side passage intermediate portion FII1 may continue to decrease as it approaches the scattering portion SS, and the cross-sectional area of the outlet-side passage middle portion FII2 may increase continuously as the distance from the scattering portion SS increases.
또한, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 달리, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로, 유로 입구부(FI) 및 유로 출구부(FO) 각각의 단면적은 산란부(SS)의 단면적보다 클 수 있다.3 and 4A, in a direction intersecting with the direction (for example, the y-axis direction) in which the air flows (for example, in the x-axis and z-axis directions) And the channel outlet portion FO may be larger than the cross-sectional area of the scattering portion SS.
또한, 도 4a 및 도 6a에 도시된 유로부(120A, 120B)에서, 입구측 유로 중간부(FII1)(또는, 출구측 유로 중간부(FII2))와 산란부(SS)가 연통하는 개구 영역이 제2 개구부(OP2)라고 정의할 때, 제1 개구부(OP1)의 면적(예를 들어, x축 및 y축 방향의 면적)은 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로 제2 개구부(OP2)의 단면적보다 클 수 있다.In the
예를 들어, 도 4a 및 도 6a을 참조하면, 제1 개구부(OP1)의 x축 방향의 길이와 제2 개구부(OP2)의 x축 방향의 길이가 동일하다고 할 때, 제1 개구부(OP1)의 폭(D1)은 제2 개구부(OP2)의 높이(D4)보다 더 클 수 있다. 또는, 도 4a 및 도 6a를 참조하면, 제1 개구부(OP1)가 원형 평면형상을 갖고, 제2 개구부(OP2)가 원형 측단면 형상을 가질 경우, 제1 개구부(OP1)의 직경(D1)은 제2 개구부(OP2)의 직경(D4)보다 더 클 수 있다.For example, referring to FIGS. 4A and 6A, when the length of the first opening OP1 in the x-axis direction is equal to the length of the second opening OP2 in the x-axis direction, the first opening OP1, The width D1 of the second opening OP2 may be larger than the height D4 of the second opening OP2. 4A and 6A, when the first opening OP1 has a circular planar shape and the second opening OP2 has a circular cross-sectional shape, the diameter D1 of the first opening OP1, May be larger than the diameter D4 of the second opening OP2.
또한, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 달리, 이온화부(150B)는 입구측 유로 중간부(FII1)에만 배치된다.3 and 4A, the
도 5 및 도 6a에 도시된 바와 같은 단면 형상을 유로부(120B)가 가질 경우, 입구측 및 출구측 유로 중간부(FII1, FII2)의 단면적의 변화로 인해, 보다 많은 입자(P)가 유로부(120B)를 통과할 수 있어, 입자(P)를 센싱하는 정확도가 증가할 수 있다.When the
도 7은 도 1에 도시된 입자 센싱 장치(100)의 또 다른 실시 예(100C)의 단면도를 나타내고, 도 8a는 도 7에 도시된 척력 생성부(160E)의 실시 예(160F), 유로부(120C), 이온화부(150C)를 설명하기 위해 'A3' 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 8b 및 도 8c는 도 7에 도시된 척력 생성부(160E)의 다른 실시 예(160C, 160G)를 설명하기 위해, 'B3' 부분의 실시 예(B31, B32)에 의한 확대 단면도로서, 설명의 편의상 도 7에 도시된 팬(180)의 도시는 도 8a 내지 도 8c에서 생략되었다.FIG. 7 shows a cross-sectional view of another
도 3에 도시된 유로부(120A)와 도 7에 도시된 유로부(120C)의 단면 형상은 서로 다르고, 도 3에 도시된 이온화부(150A)가 배치된 위치와 도 7에 도시된 이온화부(150C)가 배치된 위치가 서로 다르고, 도 3에 도시된 척력 생성부(160A)의 단면 형상과 도 7에 도시된 척력 생성부(160E)의 단면 형상이 서로 다르다. 이를 제외하면, 도 7에 도시된 입자 센싱 장치(100C)는 도 3에 도시된 입자 센싱 장치(100A)와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.The cross-sectional shapes of the
도 3 및 도 4a의 경우, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 방향 및 z축 방향)으로, 유로 입구부(FI), 입구측 유로 중간부(FII1), 산란부(SS), 출구측 유로 중간부(FII2) 및 유로 출구부(FO)의 단면적은 일정하다.In the case of Figs. 3 and 4A, in the direction intersecting with the direction in which the air flows (for example, the y-axis direction) (for example, the x-axis direction and the z- Sectional area of the flow path middle portion FII1, the scattering portion SS, the outlet-side flow path middle portion FII2, and the flow path outlet portion F0 is constant.
반면에, 도 7 및 도 8a의 경우, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로, 입구측 유로 중간부(FII1)의 단면적은 산란부(SS)에 접근할수록 감소한 후 증가한다. 또한, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로, 출구측 유로 중간부(FII2)의 단면적은 산란부(SS)로부터 멀어질수록 감소한 후 증가한다.On the other hand, in the case of FIGS. 7 and 8A, in the direction intersecting with the direction (for example, the y-axis direction) in which air flows (for example, ) Decreases as it approaches the scattering section (SS), and then increases. The cross-sectional area of the outlet-side passage intermediate portion FII2 is larger than the cross-sectional area of the scattering portion SS in the direction (for example, the x-axis and the z-axis direction) And then increases.
또한, 도 8a에 도시된 유로부(120C)의 입구측 중간 유로부(FII1)(또는, 출구측 중간 유로부(FII2))에서 공기가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 가장 작은 단면적을 갖는 개구 영역이 제2 개구부(OP2)라고 정의할 때, 제1 개구부(OP1)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)은 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로 제2 개구부(OP2)의 단면적보다 클 수 있다.It is also possible to provide the opening with the smallest cross sectional area in the direction intersecting the direction in which air flows in the inlet side intermediate flow path portion FII1 (or the outlet side intermediate flow path portion FII2) of the
예를 들어, 도 8a를 참조하면, 제1 개구부(OP1)의 x축 방향의 길이와 제2 개구부(OP2)의 x축 방향의 길이가 동일하다고 할 때, 제1 개구부(OP1)의 폭(D1)은 제2 개구부(OP2)의 높이(D4)보다 더 클 수 있다. 또는, 도 8a를 참조하면, 제1 개구부(OP1)가 원형 평면형상을 갖고, 제2 개구부(OP2)가 원형 측단면 형상을 가질 경우, 제1 개구부(OP1)의 직경(D1)은 제2 개구부(OP2)의 직경(D4)보다 더 클 수 있다.8A, when the length of the first opening OP1 in the x-axis direction and the length of the second opening OP2 in the x-axis direction are equal to each other, the width of the first opening OP1 D1 may be greater than the height D4 of the second opening OP2. 8A, when the first opening OP1 has a circular planar shape and the second opening OP2 has a circular cross-sectional shape, the diameter D1 of the first opening OP1 is larger than the diameter D1 of the second opening OP1, Can be larger than the diameter D4 of the opening OP2.
예를 들어, 도 4a, 도 6a 및 도 8a에 도시된 제2 개구부(OP2)의 높이(D4)는 1 ㎜ 내지 10.0 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜ 내지 5.0 ㎜ 바람직하게는 1 ㎜ 내지 2.0 ㎜ 예를 들어, 2 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 실시 예에 의하면, 제2 개구부(OP2)의 높이(D4)가 작아지므로, 입자 센싱 장치(100A 내지 100C) 전체의 크기를 줄일 수 있다.For example, the height D4 of the second opening OP2 shown in Figs. 4A, 6A and 8A is 1 mm to 10.0 mm, for example, 1 mm to 5.0 mm, preferably 1 mm to 2.0 mm, For example, it may be 2 mm, but the embodiment is not limited to this. As described above, according to the embodiment, since the height D4 of the second opening OP2 is small, the size of the entire
또한, 보다 많은 입자가 유로부(120:120A, 120B, 120C)를 통과하도록 하기 위해서, 유로부(120)를 통과하는 공기의 유량의 부피 변화가 없어야 한다. 이를 위해, 도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같이 제2 개구부(OP2)에 의해 더블 노즐(DN:Double Nozzle) 구조를 형성할 경우, 유로부(120C)를 통과하는 공기의 유량의 부피 변화가 있을 때에도, 공기의 유량을 측정이 용이할 정도로 조절할 수 있어, 입자(P)를 센싱하는 정확도가 증가할 수 있다. 예컨대, 더블 노즐 구조에 의해 병목 현상이 만들어지기 때문에, 보다 많은 입자(P)가 유로부(120C)를 통과할 수 있어, 입자(P)를 센싱하는 정확도가 증가할 수 있다.In order to allow more particles to pass through the flow path portions 120 (120A, 120B, and 120C), there is no change in the volume of the flow rate of the air passing through the
도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 7 및 도 8a에 도시된 유로부(120A, 120B, 120C)의 구조는 일 례들에 불과하다. 즉, 유로부(120A, 120B, 120C)를 통해 보다 많은 공기가 유입될 수 있다면, 실시 예는 유로부(120)의 특정한 례에 국한되지 않는다.The structures of the
또한, 도 6a 및 도 8a에 예시된 바와 같이, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로, 유입구(IH) 및 유출구(OH) 각각의 단면적은 제1 개구부(OP1) 면적보다 크고 제2 개구부(OP2)의 단면적보다 클 수 있다.In addition, as illustrated in Figs. 6A and 8A, inlets IH and IH are formed in a direction (for example, the x-axis and the z-axis direction) Sectional area of each of the outlets OH may be larger than the area of the first opening OP1 and larger than the sectional area of the second opening OP2.
또는, 공기가 유동하는 방향(예를 들어, y축 방향)과 교차하는 방향(예를 들어, x축 및 z축 방향)으로, 유로 입구부(FI)의 유입 경로 및 유로 출구부(FO)의 유출 경로 각각의 가장 넓은 단면적은 제1 개구부(OP1)의 면적보다 크고 제2 개구부(OP2)의 단면적보다 클 수 있다.Or the flow path outlet portion FO of the flow path inlet portion FI in the direction (for example, the x-axis and the z-axis direction) intersecting with the direction (for example, The outermost cross-sectional area of each of the outflow paths of the first opening OP1 and the second opening OP2 may be larger than the area of the first opening OP1 and larger than the cross-sectional area of the second opening OP2.
예를 들어, 유입구(IH) 및 유출구(OH) 각각의 x축 길이와 제1 개구부(OP1) 및 제2 개구부(OP2) 각각의 x축 길이가 동일할 때, 유입구(IH) 및 유출구(OH) 각각의 z축 방향으로의 높이(D2)는 제1 개구부(OP1)의 y축 방향으로의 폭(D1)보다 크고, 제2 개구부(OP2)의 z축 방향으로의 높이(D4)보다 클 수 있다.For example, when the x-axis length of each of the inlet IH and the outlet OH is equal to the x-axis length of each of the first opening OP1 and the second opening OP2, the inlet IH and the outlet OH The height D2 in the z-axis direction is larger than the width D1 in the y-axis direction of the first opening OP1 and larger than the height D4 in the z-axis direction of the second opening OP2 .
또한, 예를 들어, 유로 입구부(FI)와 유로 출구부(FO)와 제2 개구부(OP2) 각각이 원형 측단면 형상을 갖고, 제1 개구부(OP1)가 원형 평면 형상을 가질 경우, 유입구(IH) 및 유출구(OH) 각각의 직경(D2)은 제1 개구부(OP1)의 직경(D1)보다 크고 제2 개구부(OP2)의 직경(D4)보다 클 수 있다.For example, when the flow path inlet portion FI, the flow path outlet portion FO, and the second opening portion OP2 each have a circular cross-sectional shape and the first opening portion OP1 has a circular planar shape, The diameter D2 of each of the inlet port IH and the outlet port OH may be larger than the diameter D1 of the first opening OP1 and larger than the diameter D4 of the second opening OP2.
유입구(IH)의 높이(또는, 직경)(D2)은 1 ㎜ 내지 15 ㎜, 예를 들어, 2 ㎜ 내지 8 ㎜ 바람직하게는 3 ㎜ 내지 4 ㎜ 예를 들어, 3.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 유출구(OH)의 높이(또는, 직경)은 5 ㎜ 내지 25 ㎜, 예를 들어, 8 ㎜ 내지 15 ㎜ 바람직하게는 10 ㎜ 내지 12 ㎜ 예를 들어, 11 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The height (or diameter) D2 of the inlet IH may be from 1 mm to 15 mm, for example from 2 mm to 8 mm, preferably from 3 mm to 4 mm, for example 3.5 mm, Is not limited to this. The height (or diameter) of the outlet OH may also be 5 mm to 25 mm, for example 8 mm to 15 mm, preferably 10 mm to 12 mm, for example 11 mm, But is not limited thereto.
또는, 예를 들어, 유입구(IH) 및 유출구(OH) 각각의 x축 길이와 제1 개구부(OP1) 및 제2 개구부(OP2) 각각의 x축 길이가 동일할 때, 유입 경로 및 유출 경로 각각의 z축 방향으로의 가장 높은 높이는 제1 개구부(OP1)의 y축 방향으로의 폭(D1)보다 크고 제2 개구부(OP2)의 z축 방향으로의 높이(D4)보다 클 수 있다.Or, for example, when the x-axis length of each of the inlet IH and the outlet OH is equal to the x-axis length of each of the first opening OP1 and the second opening OP2, Axis direction may be larger than the width D1 in the y-axis direction of the first opening OP1 and greater than the height D4 in the z-axis direction of the second opening OP2.
또한, 예를 들어, 유로 입구부(FI), 유로 출구부(FO) 및 제2 개구부(OP2) 각각이 원형 측단면 형상을 갖고, 제1 개구부(OP1)가 원형 평면 형상을 가질 경우, 유입 경로 및 유출 경로 각각에서 가장 큰 직경은 제1 개구부(OP1)의 직경(D1)보다 크고 제2 개구부(OP2)의 직경(D4)보다 클 수 있다.In addition, for example, when each of the flow path inlet part FI, the flow path outlet part FO and the second opening part OP2 has a circular cross-sectional shape and the first opening part OP1 has a circular plan shape, The largest diameter in each of the path and the outflow path may be larger than the diameter D1 of the first opening OP1 and larger than the diameter D4 of the second opening OP2.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 수광부(130)는 입자(P)에서 산란된 광을 정확하게 감지하기 위해 다양한 구조를 가질 수 있다. 도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 수광부(130A)는 도 1에 도시된 수광부(130)의 일 실시 예에 해당한다.Referring again to FIG. 1, the
도 9는 도 3에 도시된 'C' 부분을 확대 도시한 단면도이다.9 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'C' shown in FIG.
도 3 및 도 9를 참조하면, 수광부(130A)는 투광성 부재(132) 및 광 감지부(134)를 포함할 수 있다. 또한, 수광부(130A)는 광 가이드부(136A)를 더 포함할 수도 있으나, 경우에 따라, 광 가이드부(136A)는 생략될 수도 있다.3 and 9, the
투광성 부재(132)는 광을 투광시킬 수 있는 재질로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 유리로 구현될 수 있다. 투광성 부재(132)는 제1 면(132-1) 및 제2 면(132-2)을 포함할 수 있다. 제1 면(132-1)은 산란부(SS)와 대향하는 투광성 부재(132)의 윗면(즉, 탑면)에 해당하고, 제2 면(132-2)은 제1 면(132-1)의 반대측 면으로서 투광성 부재(132)의 아랫면(즉, 바닥면)에 해당할 수 있다.The light-
광 감지부(134)와 광 가이드부(136A)는 투광성 부재(132)의 광축 주변에 배치될 수 있다. 광 감지부(134)와 광 가이드부(136A)는 투광성 부재(132)의 서로 상반되는 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치되고, 광 가이드부(136A)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치될 수 있다. 또는, 도 9에 도시된 바와 달리, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치되고, 광 가이드부(136A)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치될 수도 있다. 이하, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치되고, 광 가이드부(136A)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치되는 것으로 설명하지만 그 반대의 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.The
광 감지부(134)는 투광성 부재(132) 아래에서 광축(LX)의 주변에 배치되며, 산란부(SS)에서 입자(P)에 의해 산란된 후 수광 입사부(OP3)를 통해 입사된 광을 센싱할 수 있다. 수광 입사부에 대해서는 후술된다.The
도 10은 도 9에 도시된 광 감지부(134)의 일 실시 예(134A)의 평면 형상을 나타낸다.FIG. 10 shows a planar shape of an
도 10을 참조하면, 광 감지부(134A)는 중앙부(134-1) 및 포토 다이오드(134-2)를 포함할 수 있다. 중앙부(134-1)는 산란부(SS)를 통과한 메인 광을 통과시켜 광 흡수부(144)로 보내기 위해, 광축(LX)에 위치하며 투광성을 갖는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 중앙부(134-1)는 유리로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 10, the
또한, 중앙부(134-1)는 광 흡수부(144)의 광 입구(OPL)를 덮을 수 있다. 이와 같이, 중앙부(134-1)가 광 입구(OPL)를 덮을 경우, 광 흡수부(144)로 입자나 이물질의 침투가 방지될 수 있고, 산란부(SS)를 통과한 입자(P)가 광 흡수부(144)로 진입하는 것을 방지할 수 있어, 유로부(120A)에서의 입자(P)의 흐름이 원활해지고 측정 오차도 줄어들 수도 있다.The central portion 134-1 may cover the light entrance OPL of the
또한, 포토 다이오드(134-2)를 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치할 경우, 이물질로 인한 포토 다이오드(132-2)의 손상도 막을 수 있다.In addition, when the photodiode 134-2 is disposed on the second surface 132-2 of the
포토 다이오드(134-2)는 중앙부(134-1)의 주변에 배치되고, 입자(P)에 의해 산란된 광을 센싱하는 역할을 한다. 포토 다이오드(134-2)는 일반적인 포토 다이오드의 구조에서 광을 흡수하는 액티브(active) 영역에 해당한다.The photodiode 134-2 is disposed around the center portion 134-1 and serves to sense the light scattered by the particles P. [ The photodiode 134-2 corresponds to an active region for absorbing light in the structure of a general photodiode.
예를 들어, 포토 다이오드(134-2)는 380 ㎚ 내지 1100 ㎚ 파장 대역의 광을 검출할 수 있으나, 실시 예는 포토 다이오드(134-2)에서 검출할 수 있는 특정한 파장 대역에 국한되지 않는다. 또한, 산란광이 잘 센싱될 수 있도록, 포토 다이오드(134-2)는 660 ㎚의 파장 대역에서 0.4A/W의 감도를 갖거나, 450 ㎚에서 0.3 A/W의 감도를 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.For example, the photodiode 134-2 can detect light in the 380 nm to 1100 nm wavelength band, but the embodiment is not limited to a specific wavelength band that can be detected by the photodiode 134-2. The photodiode 134-2 may have a sensitivity of 0.4 A / W at a wavelength band of 660 nm or a sensitivity of 0.3 A / W at 450 nm so that scattered light can be well sensed, Is not limited to this.
도 10을 참조하면, 광 감지부(134A)의 폭(W1)은 5 ㎜ 내지 20 ㎜ 예를 들어, 7 ㎜ 내지 15 ㎜, 바람직하게는 8 ㎜ 내지 10 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.10, the width W1 of the
또한, 중앙부(134-1)의 폭(W2)은 3 ㎜ 내지 18 ㎜ 예를 들어, 5 ㎜ 내지 13 ㎜ 바람직하게는 7 ㎜ 내지 9 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The width W2 of the central portion 134-1 may be 3 mm to 18 mm, for example, 5 mm to 13 mm, and preferably 7 mm to 9 mm, but the embodiment is not limited to this.
또한, 포토 다이오드(134-2)의 평면상에서의 폭(W3)은 0.1 ㎜ 내지 5 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜ 내지 3 ㎜ 바람직하게는 1.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.In addition, the width W3 of the photodiode 134-2 on the plane may be 0.1 mm to 5 mm, for example, 1 mm to 3 mm, preferably 1.5 mm to 2.5 mm, Do not.
또한, 비록 도시되지는 않았지만, 도 9에 도시된 광 감지부(134)는 도 10에 도시된 바와 다른 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 포토 다이오드(134-2)의 평면 형상은 원형 고리 형상이지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 광 감지부(134)가 중앙부(134-1)를 포함할 수 있다면, 포토 다이오드(134-2)는 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드(134-2)는 원형 고리 형상 대신에, 장방형 고리 형상, 정방형 고리 형상, 삼각형 고리 형상 등의 다각형 고리 형상이거나 타원형 고리 형상일 수도 있다.In addition, although not shown, the
도 11은 도 9에 도시된 광 감지부(134)의 또 다른 실시 예(134B)의 평면 형상을 나타낸다.Fig. 11 shows a planar shape of another
포토 다이오드(134-2)는 동일 평면상에서 서로 이격되어 배치된 복수의 감지 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 예시된 바와 같이 포토 다이오드(134-2)는 서로 이격되어 배치된 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)를 포함할 수 있다.The photodiode 134-2 may include a plurality of sensing segments spaced apart from one another on the same plane. For example, as illustrated in FIG. 11, the photodiode 134-2 may include a plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 spaced from one another .
포토 다이오드(134-2)가 다각형 또는 타원형 고리 형상인 경우에도 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 이격되어 배치된 복수의 감지 세그먼트로 나뉘어질 수 있다.Even when the photodiode 134-2 is polygonal or elliptical, it may be divided into a plurality of sensing segments arranged separately from each other, as shown in FIG.
또한, 도 11에 예시된 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)는 등간격 또는 서로 다른 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)의 이격된 간격(G)이 클수록, 신호 레벨이 증가하여 디자인 자유도가 증가할 수 있다. 예를 들어, 간격(G)은 0.01 ㎜ 내지 1 ㎜ 예를 들어, 0.1 ㎜ 내지 0.5 ㎜ 바람직하게는 0.15 ㎜ 내지 0.25 ㎜일 수 있으나 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Also, the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 illustrated in FIG. 11 may be spaced apart at equal intervals or at different intervals. For example, the larger the spaced distance G of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24, the higher the signal level and the greater the degree of design freedom. For example, the spacing G may be from 0.01 mm to 1 mm, for example from 0.1 mm to 0.5 mm, preferably from 0.15 mm to 0.25 mm, although the embodiments are not limited in this respect.
또한, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)는 서로 동일한 평면적을 가질 수도 있고, 서로 다른 평면적을 가질 수도 있다.In addition, the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 may have the same planarity with each other, or may have different planarities.
또한, 도 10 또는 도 11에 예시된 광 감지부(134A 또는 134B)는 평면상에서 대칭으로 배치될 수도 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 광 감지부(134A 또는 134B)는 평면상에서 비대칭으로 배치될 수도 있다.In addition, the
또한, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)는 평면상에서 대칭 또는 비대칭으로 배치될 수 있다.Further, the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 may be arranged symmetrically or asymmetrically on a plane.
도 11에 도시된 폭(W1, W2, W3)은 도 10에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.The widths W1, W2, and W3 shown in FIG. 11 may be those described with reference to FIG.
예를 들어, 포토 다이오드(134-2)와 마찬가지로 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24) 각각은 380 ㎚ 내지 1100 ㎚ 파장 대역의 광을 검출할 수 있으나, 실시 예는 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)에서 검출할 수 있는 특정한 파장 대역에 국한되지 않는다. 또한, 산란광이 잘 센싱될 수 있도록, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24) 각각은 660 ㎚의 파장 대역에서 0.4A/W의 감도를 갖거나, 450 ㎚에서 0.3 A/W의 감도를 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.For example, like the photodiode 134-2, each of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 can detect light in the 380 nm to 1100 nm wavelength band , The embodiment is not limited to a specific wavelength band that can be detected in the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, 134-24. Each of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 has a sensitivity of 0.4 A / W in a wavelength band of 660 nm, or a sensitivity of 0.4 Nm to 0.3 A / W, but the embodiment is not limited to this.
도 11에 예시된 바와 같이, 포토 다이오드(134-2)가 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)로 이격되어 배치될 경우, 정보 분석부(142)는 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24) 각각에서 센싱된 결과의 상대적 크기를 이용하여 입자의 형상을 예측할 수 있다.As illustrated in FIG. 11, when the photodiode 134-2 is disposed apart from the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24, Can predict the shape of the particle using the relative magnitude of the sensed results in each of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, 134-24.
만일, 입자(P)의 형상이 대칭형 예를 들어 구형일 경우, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24) 각각 에서 감지된 산란 광의 세기는 서로 동일하다. 이와 같이, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)에서 감지된 광의 세기가 서로 동일할 경우, 정보 분석부(142)는 입자(P)가 대칭 형상을 갖는 것으로 결정할 수 있다.If the shape of the particles P is symmetrical, for example spherical, the intensities of scattered light detected in each of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 are equal to each other. Thus, when the intensities of light sensed by the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 are equal to each other, the
반면에, 입자(P)의 형상이 비대칭형 예를 들어 비구형일 경우, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24) 각각에서 감지된 산란광의 세기는 서로 다르다. 이와 같이, 복수의 감지 세그먼트(134-21, 134-22, 134-23, 134-24)에서 감지된 광의 세기가 서로 다를 경우, 정보 분석부(142)는 입자(P)가 비대칭 형상을 갖는 것으로 결정할 수 있다. 그 밖에도 입자의 다양한 형상을 예측하기 위해, 복수의 감지 세그먼트의 분할된 형태와 분할된 개수가 변할 수 있음은 물론이다.On the other hand, when the shape of the particles P is asymmetric, for example, non-spherical, the intensity of scattered light detected in each of the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 is different . When the intensities of light sensed by the plurality of sensing segments 134-21, 134-22, 134-23, and 134-24 are different from each other, the
발광부(110A)의 광원(112A)과 마찬가지로 전술한 수광부(130A)의 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)의 패키징 형태는 SMD 형태나 리드 타입으로 구현될 수 있다. 그러나, 실시 예는 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)의 특정한 패키징 형태에 국한되지 않는다.The packaging form of the photodiodes 134-2 and 134-21 to 134-24 of the
한편, 수광 입사부는 산란부(SS)와 수광부(130A) 사이에 배치되어 수광부(130A)로 입사되는 광의 량을 조정하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 수광 입사부는 광축(LX)에 배치된 제3 개구부(OP3)를 포함할 수 있다.On the other hand, the light receiving incidence portion is disposed between the scattering portion SS and the
제3 개구부(OP3)는 산란부(SS)에서 입자(P)에 의해 산란된 광의 전체량의 20% 내지 80%를 수광부(130A)로 입사시키기에 적합한 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)을 가질 수 있다.The third opening OP3 is an area suitable for entering 20% to 80% of the total amount of light scattered by the particles P in the scattering part SS to the
예를 들어, 산란부(SS)에서 입자(P)에 의해 산란된 광 중에서 광축(LX)을 기준으로 산란부(SS)의 중심에서 후술되는 제5 개구부(OP5)까지가 좌우 12°일 경우, 즉, 도 3, 도 5 및 도 7에 각각 도시된 소정 각도(θ)가 24°일 경우 입자(P)에서 산란된 전체 광의 20%가 수광부(130A)로 입사될 수 있으며, 소정 각도(θ)가 60°(즉, 광축(LX)을 기준으로 좌우 30°)일 경우 입자(P)에서 산란된 전체 광의 50%가 수광부(130A)로 입사될 수 있다. 이를 고려할 때, 실시 예에 의하면, 제3 개구부(OP3)는 입자(P)에 의해 산란된 광 중에서 광축(LX)을 기준으로 좌우 합한 각도 즉, 소정 각도(θ)가 24° 내지 60° 예를 들어, 광축(LX)을 기준으로 좌우 30°의 범위에 있는 광이 수광부(130A)로 입사되기에 적합한 면적을 가질 수 있다. 이와 같이, 제3 개구부(OP3)의 면적을 조정함으로써, 수광부(130A)로 입사되는 광의 량이 조정될 수 있음을 알 수 있다.For example, in the light scattered by the particles P from the scattering unit SS, the distance from the center of the scattering unit SS to the fifth opening OP5, which will be described later, with respect to the optical axis LX is 12 degrees , That is, 20% of the total light scattered in the particles P can be incident on the
또한, 도 4a, 도 6a 및 도 8a를 참조하면, 제3 개구부(OP3)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)은 제1 개구부(OP1)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제3 개구부(OP3)가 원형 평면 형상을 가질 경우, 제3 개구부(OP3)의 직경(D3)이 10 ㎜보다 클 경우 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)의 면적보다 많은 산란 광이 유입되어 광 노이즈가 발생할 수 있다. 또한, 제3 개구부(OP3)의 직경(D3)이 2 ㎜보다 작을 경우 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)에서 산란광을 받는 량이 줄어들어 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)에서 감지된 신호의 크기가 작을 수 있다. 따라서, 제3 개구부(OP3)의 직경(D3)은 1 ㎜ 내지 12 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜ 내지 6 ㎜ 바람직하게는 2 ㎜ 내지 4 ㎜ 예를 들어, 3 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.4A, 6A and 8A, the area of the third opening OP3 (for example, the area in the x-axis and the y-axis direction) is larger than the area of the first opening OP1 (for example, the area in the x-axis direction and the y-axis direction). For example, when the third opening OP3 has a circular planar shape and the diameter D3 of the third opening OP3 is larger than 10 mm, the photodiodes 134-2, 134-21 to 134-24, Scattered light may be introduced into the photodiode, resulting in light noise. Further, when the diameter D3 of the third opening OP3 is smaller than 2 mm, the amount of scattered light received by the photodiodes 134-2 and 134-21 to 134-24 is reduced and the photodiodes 134-2 and 134-21 To 134-24 may be small in size. Therefore, the diameter D3 of the third opening OP3 may be from 1 mm to 12 mm, for example from 1 mm to 6 mm, preferably from 2 mm to 4 mm, for example 3 mm, It is not limited.
한편, 다시 도 9를 참조하면, 광 가이드부(136A)는 산란부(SS)에서 산란된 광을 광 감지부(134)로 가이드하는 역할을 한다. 이를 위해, 예를 들어 광 가이드부(136A)는 내측 격벽(136-1, 136-2)과 외측 격벽(136-3, 136-4)을 포함할 수 있다. 만일, 내측 격벽(136-1, 136-2)이 원형 평면 형상을 가질 경우 내측 격벽(136-1, 136-2)은 일체이고, 외측 격벽(136-3, 136-4)이 원형 평면 형상을 가질 경우 외측 격벽(136-3, 136-4)은 일체일 수 있다.Referring again to FIG. 9, the
내측 격벽(136-1, 136-2)은 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 광 흡수부(144)의 광입구(OPL)와 중첩되는 제4 개구부(OP4)를 정의할 수 있다. 내측 격벽(136-1, 136-2)은 제3 개구부(OP3)를 통과한 산란된 광이 제5 개구부(OP5)로 진행하고, 제3 개구부(OP3)를 통과한 메인 광이 제4 개구부(OP4)로 진행함을 허용하는 높이(H1)를 가질 수 있다. 즉, 내측 격벽(136-1, 136-2)은 메인 광과 산란광을 분리하는 역할을 한다.The inner side walls 136-1 and 136-2 have a fourth opening OP4 overlapping the light entrance OPL of the
내측 격벽(136-1, 136-2)의 높이(H1)는 1 ㎜ 내지 15 ㎜ 예를 들어, 2 ㎜ 내지 10 ㎜ 바람직하게는 3 ㎜ 내지 6 ㎜ 예를 들어, 5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The height H1 of the inner side walls 136-1 and 136-2 may be 1 mm to 15 mm, for example, 2 mm to 10 mm, preferably 3 mm to 6 mm, for example, 5 mm, Examples are not limited to these.
외측 격벽(136-3, 136-4)은 광축(LX)과 나란한 방향(예를 들어, z축 방향)으로 포토 다이오드(134-2)와 중첩되는 제5 개구부(OP5)를 내측 격벽(136-1, 136-2)과 함께 정의할 수 있다.The outer side walls 136-3 and 136-4 are connected to the fifth opening OP5 overlapping the photodiode 134-2 in the direction parallel to the optical axis LX -1, 136-2).
제5 개구부(OP5)의 폭(W4)은 0.1 ㎜ 내지 6 ㎜ 예를 들어, 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜ 바람직하게는 0.8 ㎜ 내지 1.5 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The width W4 of the fifth opening OP5 may be 0.1 mm to 6 mm, for example, 0.5 mm to 3 mm, preferably 0.8 mm to 1.5 mm, for example, 1 mm, Do not.
전술한 바와 같이 내측 격벽(136-1, 136-2)과 외측 격벽(136-3, 136-4)이 배치될 경우, 도 3에 화살표로 표기한 바와 같이, 제3 개구부(OP3)로 입사된 산란광이 광 감지부(134)의 포토 다이오드(134-2)로 진행할 수 있으며, 제3 개구부(OP3)로 입사된 메인 광이 광 흡수부(144)를 향해 진행할 수 있다.When the inner partitions 136-1 and 136-2 and the outer partitions 136-3 and 136-4 are disposed as described above, as indicated by the arrow in FIG. 3, the third part OP3 Scattered light can proceed to the photodiode 134-2 of the
한편, 수광부(130A)는 감지 지지부(138)를 더 포함할 수도 있으나, 경우에 따라, 감지 지지부(138)는 생략될 수도 있다.Meanwhile, the
감지 지지부(138)는 광 감지부(134)를 지지하는 역할을 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(170)의 버텀부(176)와 별개로 구현될 수도 있고 도시된 바와 달리 하우징(170)의 버텀부(176)와 일체로 구현될 수도 있다.The
한편, 일 실시 예에 의하면, 도 3에 예시된 바와 같이 광 흡수부(144)는 돌출부(144A) 및 흡수 케이스(144B)를 포함할 수 있다. 흡수 케이스(144B)는 수광부(130A)를 통과한 광이 입사되는 광 입구(OPL)를 정의하며, 수광부(130A)를 통과한 메인 광을 수용하는 역할을 한다. 광 입구(OPL)의 폭(예를 들어, y축 방향으로의 폭)은 2 ㎜ 내지 15 ㎜ 예를 들어, 3 ㎜ 내지 10 ㎜ 바람직하게는 4 ㎜ 내지 6 ㎜ 예를 들어, 5.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Meanwhile, according to one embodiment, as illustrated in FIG. 3, the
이를 위해, 흡수 케이스(144B)의 내벽은 광 흡수성을 갖는 물질로 도포될 수 있다. 도 3의 경우, 흡수 케이스(144B)와 하우징(170)의 버텀부(176)는 별개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 후술되는 입자 센싱 장치(100D)에서와 같이, 하우징(170)의 버텀부(176)와 흡수 케이스(144B)는 일체형일 수 있다. 즉, 하우징(170)의 버텀부(176)는 흡수 케이스(144B)의 역할도 수행할 수 있다.To this end, the inner wall of the
또한, 돌출부(144A)는 흡수 케이스(144B)의 바닥면으로부터 광 입구(OPL)를 향해 돌출된 형상을 가질 수 있다. 또한, 돌출부(144A)의 폭은 흡수 케이스(144B)의 바닥면으로부터 광입구(OPL)로 갈수록 좁아질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이 돌출부(144A)는 원(추)형 단면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 돌출부(144A)가 배치될 경우, 광 입구(OPL)로 입사된 메인 광이 흡수 케이스(144B)의 내벽에서 반사되어 광 입구(OPL)로 빠져 나가는 것이 방지되고, 광 입구(OPL)를 통해 입사된 메인 광을 흡수 케이스(144B)의 내벽으로 반사시킴으로써, 광 입구(OPL)로 입사된 메인 광의 흡수율을 개선시킬 수 있다.The
도 12는 도 1에 도시된 입자 센싱 장치(100)의 또 다른 실시 예(100D)에 의한 단면도를 나타내고, 도 13은 도 12에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 측면도를 나타내고, 도 14은 도 12에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 상측 사시도를 나타내고, 도 15는 도 14에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 좌측 사시도를 각각 나타내고, 도 16은 도 14에 도시된 I-I'선을 따라 절개한 평면도를 나타낸다.Fig. 12 shows a sectional view by another
도 12 내지 도 16에서 도 3 내지 도 11에 도시된 바와 다른 부분에 대해서만 살펴본다. 따라서, 이하에서 설명되는 부분 이외에 도 12 내지 도 16에 대해 설명되지 않은 부분은 도 3 내지 도 11에 대한 설명이 적용될 수 있음은 물론이다.Only the portions other than those shown in Figs. 12 to 16 and Figs. 3 to 11 will be described. Therefore, it is needless to say that the description of FIGS. 3 to 11 can be applied to portions other than those described below and not described with reference to FIGS.
도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 입자 센싱 장치(100A, 100B, 100C)에서 광원부(112A)의 패키징 형태가 SMD 타입인 반면, 도 12 내지 도 15에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 광원부(112B)는 돔 형태(또는, Through hole type) 형태의 LED일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 돔 타입의 발광부(110B)의 직경(φ)은 3 ㎜ 내지 5 ㎜이고, view angle은 20°이하 일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.In the
또한, 포토 다이오드(134-2)의 동작 온도는 -10 ℃ 내지 50 ℃일 수 있으나, 실시 예는 포토 다이오드(134-2)의 특정한 동작 온도에 국한되지 않는다.In addition, the operating temperature of the photodiode 134-2 may be -10 DEG C to 50 DEG C, but the embodiment is not limited to the specific operating temperature of the photodiode 134-2.
도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 입자 센싱 장치(100A, 100B, 100C)의 렌즈부(114A)는 하나의 렌즈만을 포함하는 반면, 도 12 내지 도 15에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 렌즈부(114B)는 제1 및 제2 렌즈(114B-1, 114B-2)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(114B-1)는 광원부(112B)로부터 방출된 광을 평행광으로 변환시키는 역할을 하고, 제2 렌즈(114B-2)는 제1 렌즈(114B-1)로부터 출사되는 평행광을 제1 개구부(OP1)로 집광시키는 역할을 수행할 수 있다.The
도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 입자 센싱 장치(100A, 100B, 100C)의 경우, 하우징(170)의 탑부(172)와 발광 케이스(116)가 별개인 반면, 도 12 내지 도 15에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 경우 하우징(170)의 탑부(172)와 발광 케이스(116)는 일체형이다. 즉, 하우징(170)의 탑부가 발광 케이스(116)의 역할을 수행함을 알 수 있다.In the case of the
도 12 내지 도 15에 도시된 입자 센싱 장치(100D)의 유로부(120C)는 도 7 및 도 8a에 도시된 유로부(120C)와 마찬가지로 더블 노즐(DN)의 구조를 가질 수 있다. 따라서, 도 12 내지 도 15에 도시된 유로부(120C)의 중복되는 설명을 도 7 및 도 8a에 대한 유로부(120C)의 설명으로 대신한다.The
도 12에서, 출구측 유로 중간부(FII2)의 최소폭(D5)은 1 ㎜ 내지 15 ㎜, 예를 들어, 2 ㎜ 내지 8 ㎜ 바람직하게는 3 ㎜ 내지 5 ㎜, 예를 들어, 4 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.12, the minimum width D5 of the outlet-side flow path middle portion FII2 is 1 mm to 15 mm, for example, 2 mm to 8 mm, preferably 3 mm to 5 mm, for example, 4 mm But the embodiment is not limited thereto.
도 17은 도 12에 도시된 'D' 부분을 확대 도시한 단면도이다.17 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'D' shown in FIG.
도 17을 참조하면, 수광 입사부(190)는 광 유도부(192), 커버 투광부(194) 및 광 차단부(196)를 포함할 수 있다.17, the light receiving
광 유도부(192)는 산란부(SS)와 수광부(130B) 사이에 배치되어, 제3 개구부(OP3)를 정의할 수 있다. 여기서, 제3 개구부(OP3)의 특징은 도 3을 참조하여 전술한 제3 개구부(OP3)의 특징과 동일할 수 있다. 즉, 제3 개구부(OP3)는 산란부(SS)에서 입자(P)에 의해 산란된 광의 전체량의 20% 내지 80%가 수광부(130B)로 입사되기에 적합한 면적(예를 들어, x축 방향으로의 길이와 y축 방향으로의 폭을 갖는 면적)을 가질 수 있다. 또한, 입자(P)에 의해 산란된 광 중에서 광축(LX)을 기준으로 산란부(SS)의 중심에서 제5 개구부(OP5)까지가 좌우 합한 소정 각도(θ)가 24° 내지 60°예를 들어 60°의 범위에 있는 광이 수광부(130B)로 입사되기에 적합하도록, 제3 개구부(OP3)는 면적을 가질 수 있다. 이와 같이, 제3 개구부(OP3)의 면적을 조정함으로써, 수광부(130B)로 입사되는 광의 량이 조정될 수 있음을 알 수 있다.The
또한, 제3 개구부(OP3)의 면적은 제1 개구부(OP1)의 면적과 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 개구부(OP1)의 면적이 제3 개구부(OP3)의 면적보다 클 수 있다. 이 경우, 발광부(110B)로부터 발생한 광의 초점이 산란부(SS)의 중앙보다 멀게 형성되어 메인 빔으로 인한 측정 오류를 줄일 수 있다.The area of the third opening OP3 may be different from the area of the first opening OP1. For example, the area of the first opening OP1 may be larger than the area of the third opening OP3. In this case, the focal point of the light emitted from the
광 차단부(196)는 산란부(SS)와 광 유도부(192) 사이에 배치되어 제6 개구부(OP6)를 정의할 수 있다. 제6 개구부(OP6)의 폭(W5)을 조정함으로써, 메인 광이 포토 다이오드(134-2)로 입사됨을 차단하거나, 수광부(130B)로 입사되어 광 흡수부(132)로 진행하는 메인 광의 량을 조정할 수 있다.The
제6 개구부(OP6)의 폭(W5)은 1 ㎜ 내지 15 ㎜ 예를 들어, 2 ㎜ 내지 8 ㎜ 바람직하게는 3 ㎜ 내지 4 ㎜ 예를 들어, 3.5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The width W5 of the sixth opening OP6 may be, for example, 1 mm to 15 mm, for example, 2 mm to 8 mm, preferably 3 mm to 4 mm, for example 3.5 mm, Do not.
이와 같이 광 차단부(196)가 배치됨으로써 메인 광이 제5 개구부(OP5)를 통해 광 감지부(134)의 포토 다이오드(134-2)로 진행함이 차단될 수 있다. 여기서, 광 감지부(134)는 모듈 형태로 구현될 수 있다.By disposing the
또한, 커버 투광부(194)는 제3 개구부(OP3)와 제6 개구부(OP6) 사이에 배치될 수 있다. 커버 투광부(194)는 수광부(130B)로 이물질이 입사됨을 차단하는 역할을 한다. 커버 투광부(194)가 배치됨으로써, 산란부(SS)를 지나가는 입자(P)가 수광부(130B)로 침투하는 것을 방지할 수 있어 유로부(120C)에서 입자(P)의 흐름이 원활해질 수 있고 측정 오차를 줄일 수 있다. 이 경우 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)과 제2 면(132-2) 중 어느 면에 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)를 형성하더라도 이물질로 인한 포토 다이오드(134-2, 134-21 내지 134-24)의 손상도 막을 수 있다.Further, the cover
도 18은 도 12에 도시된 'E' 부분을 확대 도시한 단면도이다.18 is an enlarged cross-sectional view of the portion 'E' shown in FIG.
도 18에 도시된 광 감지부(134)와 광 가이드부(136B)는 투광성 부재(132)의 광축(LX) 주변에 배치될 수 있다. 광 감지부(132)와 광 가이드부(136B)는 투광성 부재(132)의 서로 상반되는 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치되고, 광 가이드부(136B)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치될 수 있다. 또는, 도 18에 도시된 바와 달리, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치되고, 광 가이드부(136B)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치될 수도 있다. 여기서, 제1 면(132-1)과 제2 면(132-2)은 도 9에 대한 전술한 설명에서 정의된 바와 같다. 이하, 광 감지부(134)는 투광성 부재(132)의 제2 면(132-2)에 배치되고, 광 가이드부(136B)는 투광성 부재(132)의 제1 면(132-1)에 배치되는 것으로 설명하지만 그 반대의 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.The
내측 격벽(136-1, 136-2)의 구조가 다름을 제외하면, 도 18에 도시된 단면은 도 9에 도시된 단면과 동일하다. 따라서, 도 9에 도시된 단면과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하였으며 간략히 설명하며, 다른 부분에 대해서만 다음과 같이 중점적으로 설명한다.Except that the structures of the inner side walls 136-1 and 136-2 are different, the cross section shown in Fig. 18 is the same as the cross section shown in Fig. Therefore, the same reference numerals are used for the same parts as those shown in Fig. 9, and a brief explanation will be given below.
내측 격벽(136-1, 136-2)은 제3 개구부(OP3)를 통과한 산란된 광이 제5 개구부(OP5)로 진행하고, 제6 개구부(OP6)를 통과한 메인 광이 제4 개구부(OP4)로 진행함을 허용하는 높이(H2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 높이(H2)는 1 ㎜ 내지 15 ㎜ 예를 들어, 2 ㎜ 내지 10 ㎜ 바람직하게는 3 ㎜ 내지 6 ㎜ 예를 들어, 5 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The scattered light having passed through the third opening OP3 proceeds to the fifth opening OP5 and the main light passing through the sixth opening OP6 passes through the fourth opening Lt; RTI ID = 0.0 > (OP4). ≪ / RTI > For example, the height H2 may be from 1 mm to 15 mm, for example from 2 mm to 10 mm, preferably from 3 mm to 6 mm, e.g., 5 mm, although the embodiment is not limited in this respect.
내측 격벽(136-1, 136-2) 각각은 제4 개구부(OP4)를 정의하는 내측부(136-11, 136-21) 및 내측부(136-11, 136-21)로부터 연장되어 외측 격벽(136-3, 136-4)과 함께 제5 개구부(OP5)를 정의하는 외측부(136-12, 136-22)를 포함할 수 있다. 원형 평면 형상을 갖는 제4 개구부(OP4)의 직경은 메인 빔의 포커싱 사이즈보다 커야 한다. 만일, 제4 개구부(OP4)의 직경이 1 ㎜보다 작을 경우 메인 빔의 전부가 제4 개구부(OP4)를 통과하지 못해 포토 다이오드(134-2)로 입사됨으로써 포토 다이오드(134-2)에서 산란 광이 센싱되지 못할 수도 있다. 또한, 제4 개구부(OP4)의 직경이 8 ㎜보다 클 경우, 슬릿의 구현이 어려울 수 있다. 따라서, 제4 개구부(OP4)의 직경은 1 ㎜ 내지 8 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜ 내지 5 ㎜ 바람직하게는 1 ㎜ 내지 3 ㎜ 예를 들어, 2 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Each of the inner side walls 136-1 and 136-2 extends from the inner side 136-11 and 136-21 defining the fourth opening OP4 and the inner side 136-11 and 136-21, -3, 136-4, and a lateral portion 136-12, 136-22 defining a fifth opening OP5. The diameter of the fourth opening OP4 having a circular planar shape should be larger than the focusing size of the main beam. If the diameter of the fourth opening OP4 is smaller than 1 mm, all of the main beam can not pass through the fourth opening OP4 and is incident on the photodiode 134-2, The light may not be sensed. Further, when the diameter of the fourth opening OP4 is larger than 8 mm, it may be difficult to realize the slit. Thus, the diameter of the fourth opening OP4 may be from 1 mm to 8 mm, for example from 1 mm to 5 mm, preferably from 1 mm to 3 mm, for example, 2 mm, although embodiments are not limited in this respect .
또한, 제5 개구부(OP5)의 폭(W4)은 외측부(136-12, 126-22)의 폭(W6)보다 클 수 있다. 외측부(136-12, 126-22)의 폭(W6)은 0.1 ㎜ 내지 5 ㎜ 예를 들어, 0.4 ㎜ 내지 2 ㎜ 바람직하게는 0.6 ㎜ 내지 1 ㎜ 예를 들어, 1 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 제5 개구부(OP5)의 폭(W4)이 1.1 ㎜일 경우, 외측부(136-12, 136-22)의 폭(W6)은 0.8 ㎜일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The width W4 of the fifth opening OP5 may be larger than the width W6 of the outer side portions 136-12 and 126-22. The width W6 of the outer portions 136-12 and 126-22 may be 0.1 mm to 5 mm, for example, 0.4 mm to 2 mm, preferably 0.6 mm to 1 mm, for example, 1 mm, Is not limited to this. For example, when the width W4 of the fifth opening OP5 is 1.1 mm, the width W6 of the outer portions 136-12, 136-22 may be 0.8 mm, but the embodiment is not limited thereto .
또한, 내측 격벽(136-1, 136-2)의 외측부(136-12, 136-22)와 내측부(136-11, 136-21)는 일체로 형성될 수 있다.The outer side portions 136-12 and 136-22 and the inner side portions 136-11 and 136-21 of the inner side walls 136-1 and 136-2 may be integrally formed.
또한, 도 18에 도시된 바와 달리, 투광성 기판(132)의 제1 면(132-1)으로부터 제3 개구부(OP3)로 갈수록 외측부(136-12, 136-22) 또는 내측부(136-11, 136-21) 중 적어도 하나의 단면 폭은 감소할 수 있다. 즉, 내측부(136-11, 136-21)와 외측부(136-12, 136-22)의 구분은 산란된 빛이 각도를 가지고 포토 다이오드(134-2)로 잘 입사되게 하는 것이므로, 이와 같이 삼각형 단면 형상을 가질 수 있다.18, the outer portions 136-12, 136-22 or the inner portions 136-11, 136-11, 136-22, and 136-3 become closer to the third opening OP3 from the first surface 132-1 of the
또한, 도 18에 도시된 제4 개구부(OP4)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)은 도 17에 도시된 제6 개구부(OP6)의 면적(예를 들어, x축과 y축 방향의 면적)보다 작을 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 제4 개구부(OP4)의 면적보다 제6 개구부(OP6)의 면적을 크게 할 경우, 메인 빔이 포토 다이오드(134-2)로 진행하는 것이 더욱 잘 차단될 수 있다.The area of the fourth opening OP4 shown in Fig. 18 (for example, the area in the x-axis and the y-axis direction) is larger than the area of the sixth opening OP6 shown in Fig. 17 And the area in the y-axis direction), but the embodiment is not limited to this. As described above, when the area of the sixth opening OP6 is made larger than the area of the fourth opening OP4, the progress of the main beam to the photodiode 134-2 can be further blocked.
한편, 산란부(SS)는 복수의 개구부와 접할 수 있다. 즉, 산란부(SS)는 발광부(110A, 110B)와 제1 개구부(OP1)를 통해 연통하고, 입구측 유로 중간부(FII1)(또는, 출구측 유로 중간부(FII2))와 제2 개구부(OP2)를 통해 연통하고, 수광부(130A, 130B)와 제3 개구부(OP3) 또는 제6 개구부(OP6)를 통해 연통할 수 있다.On the other hand, the scattering section SS can contact the plurality of openings. That is, the scattering portion SS communicates with the
한편, 실시 예에 의하면, 척력 생성부(160)는 발광부(110A, 110B) 측에 배치된 적어도 하나의 제1 전극 및 수광부(130A, 130B) 측에 배치된 적어도 하나의 제2 전극을 포함할 수 있다.The repulsive
적어도 하나의 제1 및 제2 전극은 서로 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 산란부(SS)로 진입한 이온화된 입자에 쿨롱 척력을 미치기 위해, 제1 및 제2 전극 각각은 입자가 이온화된 극성과 동일한 극성을 띌 수 있다.At least one of the first and second electrodes may be disposed facing each other. Further, in order to apply coulomb repulsion to the ionized particles entering the scattering unit SS, each of the first and second electrodes may have the same polarity as the ionized polarity.
또한, 적어도 하나의 제1 전극은 발광부(110A, 110B) 측에서 다양한 모습으로 다양한 위치에 배치되고, 적어도 하나의 제2 전극은 수광부(130A, 130B) 측에서 다양한 모습으로 다양한 위치에 배치될 수 있다.At least one first electrode may be arranged at various positions on the
적어도 하나의 제1 전극은 제1-1 전극 또는 제1-2 전극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1-1 전극은 발광 케이스(116) 상에서 제1 개구부(OP1) 및 산란부(SS) 근처에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 6c, 도 7, 도 8a, 도 8c 또는 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 제1-1 전극(162A, 162C, 162D, 162E, 162F)은 발광 케이스(116)(또는, 하우징(170)의 탑부(172)) 상에서 제1 개구부(OP1) 및 산란부(SS) 근처에 배치될 수 있다. 제1-2 전극은 발광 케이스(116) 내부에서 렌즈부(114A, 114B)와 제1 개구부(OP1) 사이의 광축(LX)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4b, 도 4c, 도 6b, 도 6c, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1-2 전극(162B)은 발광 케이스(116) 내부에서 렌즈부(114A)와 제1 개구부(OP1) 사이의 광축(LX)에 배치될 수 있다.The at least one first electrode may include at least one of a 1-1 electrode or a 1-2 electrode. The first 1-1 electrode may be disposed on the
예를 들어, 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 7, 도 8a, 도 8c 또는 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이 제1 전극은 제1-1 전극(162A, 162C, 162D, 162E, 162F)만을 포함하거나, 도 4b, 도 4c, 도 6b 또는 도 8b에 도시된 바와 같이 제1-2 전극(162B)만을 포함하거나, 도 6c에 도시된 바와 같이 제1-1 전극(162A)과 제1-2 전극(162B)을 모두 포함할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3, 4A, 5, 6A, 7, 8A, 8C or 12 to 15, the first electrode includes first 1-1
또한, 제1-1 전극은 발광 케이스(116)에만 배치될 수도 있고, 발광 케이스(116)로부터 연장되어 하우징(170)의 탑부(172)까지 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 6c, 도 7에 도시된 바와 같이 제1-1 전극(162A, 162C)은 발광 케이스(116)에만 배치될 수도 있고, 도 8a 또는 도 8c에 도시된 바와 같이 제1-1 전극(162D, 162E)은 발광 케이스(116)로부터 하우징(170)의 탑부(172)까지 연장되어 배치될 수도 있다.The first 1-1 electrode may be disposed only in the
또한, 제2 전극은 제2-1 전극, 제2-2 전극 또는 제2-3 전극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2-1 전극은 수광 입사부 상에서 제3 개구부(OP3) 및 산란부(SS)의 근처에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a, 도 6c, 도 7, 도 8a, 도 8c 또는 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 제2-1 전극(164A, 164D, 164E, 164F)은 제3 개구부(OP3) 및 산란부(SS) 근처에 배치될 수 있다. 제2-2 전극은 투광성 부재(132)의 상측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4b, 도 6b, 도 8b 또는 도 8c에 도시된 바와 같이, 제2-2 전극(164B)은 투광성 부재(132)의 상측에 배치될 수 있다. 제2-3 전극은 투광성 부재(132)의 하측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4c, 도 6c 또는 도 8c에 도시된 바와 같이, 제2-3 전극(164C)은 투광성 부재(132)의 하측에 배치될 수 있다. 이때, 제2-3 전극은 포토 다이오드(134-2)의 사이에 배치될 수 있다.In addition, the second electrode may include at least one of the second-first electrode, the second-second electrode, and the second-third electrode. The second-first electrode may be disposed on the light-receiving incidence portion in the vicinity of the third opening OP3 and the scattering portion SS. For example, as shown in Figs. 3, 4A, 5, 6A, 6C, 7, 8A, 8C or 12 to 15, the second-1
예를 들어, 도 3, 도 4a, 도 5, 도 6a. 도 7, 도 8a 또는 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이 제2 전극은 제2-1 전극(164A, 164D, 164F)만을 포함하거나, 도 4b, 도 6b 또는 도 8b에 도시된 바와 같이 제2-2 전극(164B)만을 포함하거나, 도 4c에 도시된 바와 같이 제2-3 전극(164C)만을 포함하거나, 비록 도시되지는 않았지만 제2-1 및 제2-2 전극을 포함하거나, 비록 도시되지는 않았지만 제2-2 및 제2-3 전극을 포함하거나, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제2-1 및 제2-3 전극(164A, 164C)을 포함하거나, 도 8c에 도시된 바와 같이 제2-1 전극, 제2-2 전극 및 제2-3 전극(164E, 164B, 164C)을 모두 포함할 수 있다.For example, Figures 3, 4a, 5, 6a. The second electrode may include only the second-1
또한, 제1-1 전극, 제1-2 전극, 제2-1 전극, 제2-2 전극 및 제2-3 전극 각각은 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 8c 또는 도 12 내지 도 15에서 제1-1 전극(162A, 162C, 162D, 162E, 162F), 제1-2 전극(162B), 제2-1 전극(164A, 164D, 164E, 164F), 제2-2 전극(164B) 및 제2-3 전극(164C) 각각은 다각형 단면 형상을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.In addition, each of the 1-1 electrode, the 1-2 electrode, the 2-1 electrode, the 2-2 electrode, and the 2-3 electrode may have various cross-sectional shapes. The first 1-1
제1-1 전극(162A, 162C, 162D, 162E, 162F)과 제2-1 전극(164A, 164D, 164E, 164F)은 광축(LX)에 배치되지 않으므로 투과성 또는 비투광성 재질로 구현될 수 있는 반면, 제1-2 전극(162B), 제2-2 전극(164B) 및 제2-3 전극(164C) 각각은 광축(LX)에 배치되므로 투광성 재질로 구현될 수 있다. 이는, 렌즈부(114A, 114B)로부터 광 흡수부(144)로 광이 진행함을 방해하지 않기 위함이다. 예를 들어, 제1 또는 제2 전극 중 적어도 하나는 투광성 전도층(ITO)을 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Since the first 1-1
제1 전극과 제2 전극 각각의 형상과 배치되는 위치는 전술한 례에 국한되지 않는다. 즉, 산란부(SS)를 지나가는 이온화된 입자에 척력을 가함으로써, 입자가 제1 및 제3 개구부(OP1, OP3)를 통해 발광부(110) 및 수광부(130)로 각각 들어옴을 막을 수만 있다면, 다양한 변형 례를 가질 수 있다.The shape of the first electrode and the position of the second electrode are not limited to the above-described examples. That is, by applying a repulsive force to the ionized particles passing through the scattering unit SS, it is possible to prevent the particles from entering the light emitting unit 110 and the
도 19는 도 1에 도시된 정보 분석부(142)의 일 실시 예(142A)의 블럭도로서, 증폭부(142-1) 및 제어부(142-2)를 포함할 수 있다.FIG. 19 is a block diagram of an
증폭부(142-1)는 수광부(130A, 130B)(또는, 신호 변환부(140))로부터 입력단자 IN2를 통해 입사된 전기적 신호를 증폭하고, 증폭된 결과를 제어부(142-2)로 출력할 수 있다. 제어부(142-2)는 증폭부(142-1)에서 증폭된 아날로그 신호와 펄스 폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 기준 신호를 비교하고, 비교된 결과를 이용하여 입자(P)의 개수, 농도, 크기 또는 형상 중 적어도 하나를 분석하고, 분석된 결과를 출력단자 OUT2를 통해 출력할 수 있다.The amplification unit 142-1 amplifies the electrical signal input from the
도 20은 실시 예에 의한 입자 센서(1000)의 개략적인 사시도를 나타낸다.20 shows a schematic perspective view of the
도 20에 도시된 입자 센서(1000)는 입자 센싱 장치(300), 베이스 기판(210) 및 복수의 와이어(222, 224)를 포함할 수 있다.The
도 20에 도시된 입자 센싱 장치(300)는 도 1 내지 도 19에 도시된 전술한 입자 센싱 장치(100, 100A 내지 100D)에 해당하므로, 중복되는 설명을 생략한다.Since the
베이스 기판(210)은 입자 센싱 장치(300)가 안착되는 부분으로서, 복수의 와이어(222, 224)를 통해 입자 센싱 장치(300)에서 필요한 전원을 공급하거나, 입자 센싱 장치(300)로부터의 신호를 수신하는 등의 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(210)은 인쇄 회로 기판일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The
예를 들어, 제1 와이어(222)는 척력 생성부(160)의 제1 전극과 연결되고, 제2 와이어(224)는 척력 생성부(160)의 제2 전극과 연결되어, 척력 생성부(160)에 포함된 제1 및 제2 전극 각각이 입자가 이온화된 극성과 동일한 극성을 띠도록 할 수 있다.For example, the
전술한 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100, 100A 내지 100D)는 다음과 같은 효과를 갖는다.The
만일, 전술한 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100:100A 내지 100D)에서 이온화부(150) 및 척력 생성부(160)가 존재하지 않을 경우, 광학계 예를 들어, 렌즈부(114A, 114B)나 투광성 부재(132)에 입자가 쌓여 오염됨으로써, 입자에 대한 정확한 정보를 센싱할 수 없다. 반면에, 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100:100A 내지 100D)의 경우 이온화부(150)에서 입자를 이온화시킨 후, 이온화된 입자가 발광부(110)와 수광부(130) 사이의 산란부(SS)를 통과할 때, 척력 생성부(160)를 이용하여 이온화된 입자에 척력을 가함으로써, 제1 및 제3 개구부(OP1, OP3)를 통해 입자가 발광부(110) 및 수광부(130)로 각각 진입됨을 방지할 수 있다. 이로 인해, 입자 센싱 장치(100:100A 내지 100D)가 입자에 의해 오염됨을 방지할 수 있다. 따라서, 수동으로 주기적으로 사용자가 광학계에 오염된 입자를 제거하는 청소 횟수를 줄이거나 청소해야 하는 번거로움을 덜 수 있고, 입자에 대한 정확한 정보를 센싱할 수 있도록 한다.If the
또한, 전술한 실시 예는 입자(P)를 포함하는 공기가 유동하는 경로에 위치한 산란부(SS)로 광을 광축(LX) 방향으로 조사하고, 입자(P)에서 산란된 광을 광축(LX) 방향의 측방이 아니라 광축(LX) 방향과 나란한 방향에서 센싱하여 입자(P)에 대한 정보를 분석하는 전방형 입자 센싱 장치이다. 그러나, 전방향 입자 센싱 장치뿐만 아니라, 광을 광축 방향으로 먼지를 향해 조사하고 먼지에서 산란된 광을 광축의 측방에서 센싱하는 측방향 입자 센싱 장치에도 실시 예에 의한 이온화부(150) 및 척력 생성부(160)가 적용될 수 있음은 물론이다.The embodiment described above irradiates the light in the direction of the optical axis LX with the scattering part SS located in the path along which the air containing the particles P flows and adjusts the light scattered by the particles P to the optical axis LX (LX) direction, and analyzes the information on the particles (P). However, in addition to the omni-directional particle sensing device, the lateral particle sensing device that irradiates light toward dust in the direction of the optical axis and senses light scattered in the dust from the side of the optical axis, It is needless to say that the
전술한 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100:100A 내지 100D)는, 가전용 및 산업용 공기청정기, 공기정화기, 공기 세정기, 공기 냉각기, 에어컨에 적용될 수도 있고, 빌딩용 공기 질 운영 시스템(Air Quality management system), 차량용 실내/외 공조 시스템 또는 차량용 실내 공기질 측정 장치에 적용될 수 있다. 그러나, 실시 예에 의한 입자 센싱 장치(100, 100A 내지 100D)는 이러한 례에 국한되지 않고 다양한 분야에 적용될 수 있음은 물론이다.The particle sensing apparatus 100 (100A to 100D) according to the above-described embodiments can be applied to household and industrial air purifiers, air purifiers, air cleaners, air coolers, air conditioners, and air quality management system, a vehicle indoor / outdoor air conditioning system, or a vehicle indoor air quality measurement device. However, it is needless to say that the
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100, 100A 내지 100D: 입자 센싱 장치
110, 110A, 110B: 발광부
120, 120A, 120B, 120C: 유로부
130, 130A, 130B: 수광부
140: 신호 변환부
142: 정보 분석부
144: 광 흡수부
150, 150A, 150B, 150C: 이온화부
160, 160A, 160B, 160C, 160D, 160E, 160F, 160G, 160H: 척력 생성부
제1-1 전극: 162A, 162C, 162D, 162E
제1-2 전극: 162B
제2-1 전극: 164A, 164D, 164E
제2-2 전극: 164B
제2-3 전극: 164C
170: 하우징
180: 팬(fan)100, 100A to 100D:
120, 120A, 120B, 120C: a
140: signal conversion unit 142: information analysis unit
144:
160, 160A, 160B, 160C, 160D, 160E, 160F, 160G, 160H:
1-1 electrode: 162A, 162C, 162D, 162E
Electrode 1-2: 162B Electrode 2-1: 164A, 164D, 164E
Electrode 2-2: 164B Electrode 2-3:
170: housing 180: fan
Claims (11)
유입된 공기의 입자를 이온화된 입자로 극성을 변환하는 이온화부;
상기 발광부 아래에서 상기 이온화부 이후 경로에 배치되며, 상기 이온화된 입자를 포함하는 공기가 상기 발광부의 광축과 교차하게 유동하며, 상기 이온화된 입자에 의한 산란광을 제공하는 산란부를 포함하는 유로부;
상기 유로부 아래에서 상기 광축에 배치되며, 상기 유로부를 통과한 상기 산란광이 입사되는 수광부; 및
상기 산란부로 유입된 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성의 척력을 상기 산란부로 진입한 상기 이온화된 입자에 미치는 척력 생성부를 포함하는 입자 센싱 장치.A light emitting portion for emitting light;
An ionization unit for converting polarity of the particles of the introduced air into ionized particles;
And a scattering portion disposed in a path after the ionizing portion below the light emitting portion and including a scattering portion that flows through the air including the ionized particles to cross the optical axis of the light emitting portion and provides scattered light by the ionized particles;
A light receiving portion disposed in the optical axis below the channel portion and receiving the scattered light passing through the channel portion; And
And a repulsive force generating unit for applying a repulsive force having the same polarity as the polarity of the ionized particle introduced into the scattering unit to the ionized particle entering the scattering unit.
상기 공기가 유입되는 유로 입구부;
상기 공기가 유출되는 유로 출구부; 및
상기 유로 입구부와 상기 산란부 사이에 위치한 입구측 유로 중간부를 포함하고,
상기 유로 입구부는
외부로부터 상기 공기가 유입되는 유입구; 및
상기 유입구로부터 상기 입구측 유로 중간부 사이에 형성된 유입 경로를 포함하고,
상기 산란부는 상기 유로 입구부와 상기 유로 출구부 사이에서 상기 광축에 위치하는 입자 센싱 장치.2. The apparatus according to claim 1,
A flow path inlet through which the air flows;
A flow path outlet through which the air flows; And
And an inlet-side flow path intermediate portion located between the flow path inlet portion and the scattering portion,
The flow-
An inlet through which the air flows from the outside; And
And an inflow path formed between the inlet port and the inlet-side flow path middle part,
Wherein the scattering portion is located on the optical axis between the flow path inlet portion and the flow path outlet portion.
상기 발광부 측에 배치되어 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성을 띄는 적어도 하나의 제1 전극; 및
상기 수광부 측에 상기 적어도 하나의 제1 전극과 마주하며 배치되어 상기 이온화된 입자의 극성과 동일한 극성을 띄는 적어도 하나의 제2 전극을 포함하는 입자 센싱 장치.The apparatus of claim 1, wherein the repulsive force generating unit
At least one first electrode disposed on the light emitting unit side and having the same polarity as the polarity of the ionized particles; And
And at least one second electrode disposed on the light receiving unit side opposite the at least one first electrode and having the same polarity as the polarity of the ionized particle.
광원부;
상기 광축에 배치되어 상기 광원부로부터 방출된 광이 상기 산란부를 향해 출사되는 제1 개구부를 정의하며, 상기 광원부를 수용하는 발광 케이스; 및
상기 발광 케이스에 수용되며, 상기 광원부와 상기 제1 개구부 사이에서 상기 광축에 배치되며, 상기 광원부에서 방출된 광을 상기 제1 개구부로 집광시키는 렌즈부를 포함하는 입자 센싱 장치.5. The light-emitting device according to claim 4,
A light source;
A light emitting case disposed in the optical axis and defining a first opening through which light emitted from the light source portion is emitted toward the scattering portion, the light emitting case including the light source portion; And
And a lens unit accommodated in the light emitting case and disposed on the optical axis between the light source unit and the first opening and configured to condense light emitted from the light source unit into the first opening.
상기 발광 케이스 상에서 상기 제1 개구부 및 상기 산란부 근처에 배치되는 제1-1 전극을 포함하는 입자 센싱 장치.6. The method of claim 5, wherein the at least one first electrode
And a 1-1 second electrode disposed on the light emitting case in the vicinity of the first opening and the scattering portion.
상기 발광 케이스 내부에서 상기 렌즈부와 상기 제1 개구부 사이의 상기 광축에 배치되는 제1-2 전극을 포함하는 입자 센싱 장치.6. The method of claim 5, wherein the at least one first electrode
And a first-second electrode disposed in the optical axis between the lens portion and the first opening in the light-emitting case.
투광성 부재; 및
상기 산란부에서 상기 이온화된 입자에 의한 상기 산란광을 센싱하는 광 감지부를 포함하는 입자 센싱 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the light-
A light transmitting member; And
And a light sensing unit for sensing the scattered light by the ionized particles in the scattering unit.
상기 적어도 하나의 제2 전극은
상기 수광 입사부 상에서 상기 제3 개구부 및 상기 산란부 근처에 배치되는 제2-1 전극;
상기 투광성 부재의 상측에 배치되는 제2-2 전극; 또는
상기 투광성 부재의 하측에 배치되는 제2-3 전극 중 적어도 하나를 포함하는 입자 센싱 장치.9. The light emitting device according to claim 8, further comprising a light receiving portion disposed between the scattering portion and the light receiving portion, the light receiving portion having a third opening disposed in the optical axis and adjusting an amount of light incident on the light receiving portion,
The at least one second electrode
A second-1 electrode disposed on the light-receiving incidence portion in the vicinity of the third opening and the scattering portion;
A second -2 electrode disposed on the upper side of the light transmitting member; or
And a second-third electrode disposed below the light-transmitting member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170050302A KR102319455B1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Apparatus for sensing particle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170050302A KR102319455B1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Apparatus for sensing particle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180117329A true KR20180117329A (en) | 2018-10-29 |
KR102319455B1 KR102319455B1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=64101292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170050302A KR102319455B1 (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Apparatus for sensing particle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102319455B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102227028B1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-03-15 | 주식회사 필라스크리에이션 | Apparatus for Measuring Fine Dust |
KR20220044144A (en) * | 2020-09-30 | 2022-04-06 | 샤프 세미컨덕터 이노베이션 가부시키가이샤 | Particle detection sensor and particle detection device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004264146A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Horiba Ltd | Optical device and analyzer having simple functions for preventing contamination and for correction |
KR101096156B1 (en) * | 2010-07-07 | 2011-12-20 | 안강호 | Paticle measurement apparatus |
JP2015179236A (en) * | 2014-02-25 | 2015-10-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Dirt adhesion prevention device and optical dust detection device using the same |
JP2017072428A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Photoelectric particle detection sensor |
-
2017
- 2017-04-19 KR KR1020170050302A patent/KR102319455B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004264146A (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Horiba Ltd | Optical device and analyzer having simple functions for preventing contamination and for correction |
KR101096156B1 (en) * | 2010-07-07 | 2011-12-20 | 안강호 | Paticle measurement apparatus |
JP2015179236A (en) * | 2014-02-25 | 2015-10-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Dirt adhesion prevention device and optical dust detection device using the same |
JP2017072428A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Photoelectric particle detection sensor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220044144A (en) * | 2020-09-30 | 2022-04-06 | 샤프 세미컨덕터 이노베이션 가부시키가이샤 | Particle detection sensor and particle detection device |
KR102227028B1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-03-15 | 주식회사 필라스크리에이션 | Apparatus for Measuring Fine Dust |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102319455B1 (en) | 2021-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102644216B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
BRPI0708807A2 (en) | attic model of a particulate measurement system | |
KR102319455B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
US7170601B2 (en) | Flow cell, and particle measurement device using the same | |
KR102344462B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
KR102331147B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
JP6127280B1 (en) | Particle detection sensor | |
KR20180113341A (en) | Apparatus for sensing particle | |
KR102479361B1 (en) | Curtain flow design for optical chambers | |
KR20160103287A (en) | Detection apparatus for micro dust and organism | |
KR20180079713A (en) | Apparatus for sensing particle | |
US11035777B2 (en) | Light sensing device and particle sensing device | |
KR102380173B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
KR20180099397A (en) | Light sensing device and Apparatus for sensing particle | |
KR20160103285A (en) | Detection apparatus for micro dust and organism | |
JP4763159B2 (en) | Flow cytometer | |
KR20170121899A (en) | Detection apparatus for micro dust and organism | |
EP3398000B1 (en) | Optical detection system with light sampling | |
KR20180125787A (en) | Apparatus for sensing particle | |
CN109754565B (en) | Photoelectric smoke sensing dark room for smoke detection | |
JP5045945B2 (en) | Excimer lamp device | |
KR20220013288A (en) | Dust sensor | |
CN110579429A (en) | light scattering dust sensor | |
US11885726B2 (en) | Particulate matter sensor | |
KR20170121898A (en) | Detection apparatus for micro dust and organism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |