KR100476094B1 - 청정필터와 평판형 멤브레인을 이용한 산소 발생장치 - Google Patents
청정필터와 평판형 멤브레인을 이용한 산소 발생장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 산소 발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산소 발생기로 유입되는 공기중에 포함된 유해가스, 먼지, 유해물질 등의 유해성분이 제거된 공기를 공급하여 멤브레인필터의 성능을 개선하고, 양질의 산소를 제공하는 청정필터를 이용한 산소 발생기에 관한 것이다. 본 발명은 산소를 분리하기 위하여 공기를 흡입하고, 흡입한 공기에서 산소를 분리하는 평판형 멤브레인필터와 상기 평판형 멤브레인필터에서 분리된 산소를 압축하는 압축기로 구성된 산소 발생장치에 있어서, 상기 산소 발생장치는 대기중의 공기를 흡입하여 청정공기로 여과하는 청정필터와 상기 청정필터를 통해 외부 공기를 흡입하여 평판형 멤브레인필터로 공급하는 청정공기 순환팬을 포함한다. 본 발명은 산소 발생기로 유입되는 외부 공기중에 포함된 유해성분을 청정필터를 통해 제거함으로써, 평판형 멤브레인필터의 성능과 수명을 향상시키는 효과가 있으며, 청정필터를 투과하여 인체에 유해한 성분이 제거된 양질의 산소를 공급함으로써 제품의 가치와 소비자의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 저산소를 실내로 환원시키지 않고, 압축기를 사용하여 실외로 배출시킴으로써 실내 산소농도를 증가시키는데 효과가 있다.
Description
본 발명은 산소 발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산소 발생기로 유입되는 공기중에 포함된 유해가스, 먼지, 유해물질 등의 유해성분이 제거된 공기를 공급하여 멤브레인필터의 성능을 개선하고, 양질의 산소를 제공하는 청정필터를 이용한 산소 발생기에 관한 것이다.
일반적으로, 산소 발생기는 대기중에서 산소를 분리 농축하는 장치로, 이러한 산소발생기는 산소 투과필터(예를 들면, UFL필터, PSA필터 및 멤브레인필터), 전기분해 등을 이용하여 대기중의 공기를 흡입하여 산소성분을 분리하고, 분리된 산소를 고압의 압축기를 통해 고농도의 산소를 배출한다. 특히, 산소 발생용 멤브레인필터는 공기 중에 포함되어 있는 산소를 선택적으로 흡수하는 막으로서 표면에는 소정의 구멍이 형성되어 산소만을 통과시키는 원리를 갖고 있는 것이 아니라 압력차에 의하여 일반 공기가 흐르는 막의 압력과 반대 면과의 압력 차이로 산소만이 용해-> 확산 의 과정을 거치면서 농축 산소를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 산소 투과막을 이용한 산소 발생기로서, 산소를 분리하기 위한 공기를 흡입하는 공기 순환용 팬(10)과, 상기 공기 순환용 팬(10)을 통해 흡입된 공기에서 산소를 분리하는 멤브레인필터(20)와 상기 멤브레인필터(20)에서 분리된 산소를 흡입하는 압축기(30)로 구성된다. 이러한, 산소 발생 멤브레인필터(20)는 필터의 양단에 발생되는 압력 차이에 의하여 산소 농도 및 산소의 유량에 많은 영향을 미치게 되고, 이러한 이유로 멤브레인을 통과하는 공기의 청정도가 곧 산소발생 멤브레인필터의 사용기간을 결정하는 중요한 요소가 된다.
그러나, 이러한 구성의 산소 발생기는 흡입되는 공기가 청정단계를 거치지 않고 간단한 필터만을 통과함으로써 흡입된 공기중에 유해물질이 포함되어 있는지 여부를 알 수 없는 상태에서 산소를 공급하게 되는 문제점이 있다. 또한, 여과되지 못한 공기에서 산소를 분리하는 산소 투과필터는 필터에 형성된 투과공의 직경이 매우 작아 입자들을 선택적으로 투과시켜 양질의 산소를 흡착하여 공급할 수 있으나, 여과되지 못한 공기로 인하여 산소 투과필터의 수명단축과 공기중에 포함된 유해가스들에 대한 방어를 할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 산소 발생기로 유입되는 공기중에 포함된 유해가스와 유해물질 등의 유해성분이 제거된 공기를 공급하여 멤브레인필터의 성능개선과 양질의 산소를 제공하는 청정필터를 이용한 평판형 멤브레인 산소 발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 산소를 분리하기 위하여 공기를 흡입하고, 흡입한 공기에서 산소를 분리하는 평판형 멤브레인필터와 상기 평판형 멤브레인필터에서 분리된 산소를 압축하는 압축기로 구성된 산소 발생장치에 있어서, 상기 산소 발생장치는 대기중의 공기를 흡입하여 청정공기로 여과하는 청정필터와 상기 청정필터를 통해 외부 공기를 흡입하여 평판형 멤브레인필터로 공급하는 청정공기 순환팬을 포함한다.
또한, 상기 산소 발생장치는 평판형 멤브레인필터에서 산소가 탈취된 저산소 공기를 흡입하고, 흡입된 저산소 공기를 압축기에서 발생된 열을 냉각시키는 냉매로 토출하는 압축기를 더 포함한다.
또한, 상기 청정필터는 흡입된 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정크기 이상의 입자를 제거하는 프리필터와 상기 프리필터를 통과한 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정크기 이상의 작은 입자를 제거하는 미세분진 제거필터와 상기 미세분진 제거필터를 통과한 공기의 유해가스와 냄새를 제거하는 탈취필터로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 청정필터를 이용한 산소 발생장치의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2에서, 격벽(110)을 통해 두 개의 구역으로 구획된 산소발생장치 하우징(100)의 일측 구역 상부에 청정필터(200)가 설치되고, 상기 청정필터(200)의 하부에 청정공기 순환팬(210)과 평판형 멤브레인필터(300)가 설치되며, 상기 격벽(110)을 관통하여 평판형 멤브레인필터(300)와 제1압축기(400a)가 산소 흡입관(420a)을 통해 연결되고, 상기 평판형 멤브레인필터(300)에서 산소가 흡착된 저산소 공기는 상기 격벽(110)을 관통하여 제2압축기(400b)와 저산소 흡입관(430a)을 통해 연결되며, 상기 제1 및 제2압축기(400a, 400b)는 방진 스프링(410)으로 지지되고, 상기 제1 및 제2압축기(400a, 400b)가 설치된 하우징(100)의 상부에는 환기공(500)이 형성되며 일측에는 냉각팬(600)이 설치된다.
청정필터(200)는 대기중의 오염된 공기를 흡입하여 유해물질과 유해가스를 여과하여 깨끗한 청정공기로 정화하며, 흡입한 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정 크기(예를 들면 1㎛) 이상의 입자를 제거하는 프리필터(pre Filter:201)와 상기 프리필터(201)를 통과한 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정크기(0.01㎛∼1.0㎛)의 작은 입자를 제거하는 미세분진 여과필터(202)와 상기 미세분진 여과필터(202)를 통과한 공기의 유해가스와 냄새를 제거하는 탈취필터(203)로 구성되며, 상기 탈취필터(203)는 바람직하게 카본필터이다.
청정공기 순환팬(210)은 대기중의 공기를 청정필터(200)로 흡입하며, 상기 청정필터(200)를 통해 여과된 깨끗한 공기를 평판형 멤브레인필터(300)로 공급한다.
평판형 멤브레인필터(300)는 청정필터(200)를 통과한 공기 중에 포함되어 있는 산소를 선택적으로 흡수하는 막으로서, 공기가 흐르는 막의 압력과 반대 면과의 압력 차이로 산소가 용해되고, 확산과정을 통해 산소를 흡착한다.
제1압축기(400a)는 평판형 멤브레인필터(300)가 산소를 효과적으로 흡착할 수 있도록 높은 압력을 제공하고, 상기 평판형 멤브레인필터(300)를 통해 분리된 산소를 산소 흡입관(420a)을 통해 흡입하여 압축하며, 압축된 고농도 산소를 산소 토출관(420b)을 통해 실내로 공급한다.
제2압축기(400b)는 상기 평판형 멤브레인필터(300)에서 산소가 탈취된 저산소 공기를 저산소 흡입관(430a)을 통해 흡입하여 저산소 토출관(430b)을 통해 외부로 배출하거나, 저산소 토출관(430b)의 단부를 제1 및 제2압축기(400a, 400b) 하우징 방향으로 설치하여 토출되는 저산소 공기를 상기 압축기(400a, 400b)에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉매로 사용한다.
냉각팬(600)은 제1 및 제2압축기(400a, 400b)가 구동하면서 발생되는 열을 상기 산소발생장치 하우징(100)의 타측 구역 일측에 형성된 환기공(500)을 통해 흡입되는 외부 공기를 이용하여 냉각시켜 외부로 방출한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 산소 발생기로 유입되는 외부 공기중에 포함된 유해가스와 유해물질을 청정필터를 통해 제거함으로써, 멤브레인필터의 성능과 수명을 연장시키는 향상시키는 효과가 있으며, 청정필터를 투과하여 유해성분이 제거된 양질의 산소를 공급함으로써 제품의 가치와 소비자의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다. 또한 저산소를 실내로 다시 환원시키지 않고, 압축기를 사용하여 실외로 배출시킴으로서 실내산소농도를 증가시키는데 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1 은 종래의 산소장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 청정필터를 이용한 산소 발생장치의 구성을 나타낸 구성도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 산소발생장치 하우징 110 : 격벽
200 : 청정필터 201 : 프리필터
202 : 미세분진 여과필터 203 : 탈취필터
210 : 청정공기 순환팬 300 : 평판형 멤브레인필터
400a : 제1압축기 400b : 제2압축기
410 : 방진 스프링 420a : 산소 흡입관
420b : 산소 토출관 430a : 저산소 흡입관
430b : 저산소 토출관 500 : 환기공
600 : 냉각팬
Claims (3)
- 산소를 분리하기 위하여 공기를 흡입하고, 흡입한 공기에서 산소를 분리하는 평판형 멤브레인필터와 상기 평판형 멤브레인필터에서 분리된 산소를 압축하여 실내로 공급하는 압축기로 구성된 산소 발생장치에 있어서,상기 산소 발생장치는 대기중의 공기를 흡입하여 청정공기로 여과하는 청정필터와 상기 청정필터를 통해 외부 공기를 흡입하여 평판형 멤브레인필터로 공급하는 청정공기 순환팬을 포함하는 청정필터를 이용한 산소발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 산소 발생장치는 평판형 멤브레인필터에서 산소가 탈취된 저산소 공기를 흡입하고, 흡입된 저산소 공기를 압축기에서 발생된 열을 냉각시키는 냉매로 토출하는 압축기를 더 포함하는 청정필터를 이용한 산소발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 청정필터는 흡입된 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정크기 이상의 입자를 제거하는 프리필터와 상기 프리필터를 통과한 공기중에서 유해물질의 입자 크기가 소정크기 이상의 작은 입자를 제거하는 미세분진 제거필터와 상기 미세분진 제거필터를 통과한 공기의 유해가스와 냄새를 제거하는 탈취필터로 구성된 것을 특징으로 하는 청정필터를 이용한 산소발생장치.
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