KR100566117B1

KR100566117B1 - 산소와 질소 분리장치 및 그 장치의 수분제거장치

Info

Publication number: KR100566117B1
Application number: KR1020030070524A
Authority: KR
Inventors: 이재덕
Original assignee: 이재덕
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2006-03-30
Also published as: KR20050034827A

Abstract

본 발명은 산소와 질소 분리장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 중공사막을 이용하여 공기 중에 있는 산소와 질소를 분리하여 배출하고, 그때 발생되는 수분을 기화 및 결로현상을 이용하여 제거하는 산소와 질소 분리장치에 관한 것이다.

본 발명은 공기정화기와, 가압펌프와, 멤브레인 타워 및 감압펌프 및 상기 멤브레인 타워 내에서 발생되는 수분을 증발시키는 수단 과 상기 증발된 수분을 모으며, 감압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 수분집진실 및 상기 수분집진실에 모여진 수분을 선별하여 배출하는 수분배출관을 포함하는 수분제거장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 중공사막의 성능 및 수명에 영향을 주는 수분을 발열수단 및 수분집진실에 의해 제거하여 건조한 산소 또는 함량이 높은 산소를 공급할 수 있고 멤브레인 타워를 항상 건조한 상태로 유지시킬 수 있어 분리 및 정화 효율을 향상시킬 수 있으며 산소 분리효율이 높아 산소 발생비가 저렴하고 뿐만 아니라 보다 위생적이면서 순수하고 깨끗한 산소를 제공할 수 있다.

공기정화기, 기화열, 결로현상, 수분제거, 중공사막, 산소발생기

Description

산소와 질소 분리장치 및 그 장치의 수분제거장치{A apparatus separating oxygen and nitrogen, and moisture removal device the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산소와 질소 분리장치의 블럭도,

도 2는 도 1에 나타낸 멤브레인 타워의 단면도,

도 3은 도 2에 나타낸 중공사막의 예시도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 수분배출관의 예시도이다.

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<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공기정화기 11 : 에어블로워

12 : 공기필터 13 : 촉매필터

20 : 감압펌프 30 : 멤브레인 타워

31 : 중공사막 32 : 외벽

33 : 발열수단 40 : 가압펌프

51 : 유량조절밸브 60 : 수분집진실

70 : 소음기 80 : 건조공기 공급부

90 : 산소/질소 분리부 101 : 공기흡입관

102,103 : 공기공급관 105 : 질소배출관

106 : 메인질소배출관 107 : 연결관

108 : 산소공급관 109 : 산소배출관

110 : 수분배출관

일반적으로 산소를 발생시키는 방법으로는 화학반응법, 전기분해법 또는 물리적 분리법 등이 알려져 있는 바, 화학반응법은 물과 과산화수소와 과탄산소다 및 알코올과 같은 금속산화물을 반응시키거나 화학물질인 KMn₄ 및 KCl0₄ 등을 열분해하여 산소를 발생시키는 방법이고, 전기분해법은 물 또는 전해물질이 함유된 물을 전기를 이용하여 산소와 수소로 분리시키는 방법이다.

물리적 분리법으로는 기체의 물질에 대한 극성의 차이를 이용하거나 기체분자의 크기를 이용하여 기체를 분리시키는 막분리법과, 결정성 고체물질인 분자 체(Molecular Sieve) 및 구리 분자 체(Carbon Molecular Sieve)와 같은 화합물의 흡착탈 원리를 이용하여 기체를 분리시키도록 하는 PSA(Pressure Swing Adsorption)법과 상압과 진공을 이용하여 분리하는 VSA(Vaccum Swing Adsorption)법 등이 있다.

본 발명은 상기와 같은 산소를 발생시키는 방법 중에서 물리적 분리법의 하나인 막분리법에 관한 것으로서, 산소발생기에 종래 기술로는 국내공개 실용신안 제1993-15111호(산소공급기능을 갖는 공기조화기의 실내기)와 국내공개 특허 제2002-21920호(산소발생기)가 개시되어 있다.

상기 공개 실용신안은 송풍기에 의해 증발기로 흡입된 공기를 공기압축기에 의해 산소분리흡착제가 내장된 흡착탑으로 공급하여 산소와 질소 및 기타성분으로 분리하고, 분리된 산소를 산소공급관을 통해 배출시켜 주도록 된 것으로, 이는 흡입되는 공기를 흡착탑의 내부에 충진된 산소분리흡착제에 의해서만 산소와 기타성분을 분리시켜 주므로 순수한 산소를 분리시키지 못하고 다소의 다른 성분이 함유된 산소를 공급하게 되는 문제가 있고, 이와 같이 다른 성분이 일부 함유된 산소를 순수하게 정화시키기 위하여 순환관을 통하여 압축기와 흡착탑으로 재차 순환 공급시켜 정화시키도록 구성하나, 이는 기구적으로 복잡하고 산소를 생산하면서 흡착제에 의해 파생되는 분진 등에 노출되어 위생적으로 많은 문제가 있다.

상기 공개 특허는 가압펌프에 의해 공기를 강제로 흡입하여 흡착타워에 공급함으로써 질소를 흡착하고 산소를 배출하는 방법으로, 분리된 산소는 산소저장탱크에 저장하되 산소저장탱크에 저장된 산소를 흡착탑 내의 흡착제를 재생하기 위하여 발생된 산소를 재차 흡착제에 공급시키는 방법이다.

이러한 방법은 고순도의 산소 및 다량의 산소 발생시에는 생산단가가 저렴하 는 것과 흡착제에서 질소와 일부분의 수분을 제거하므로 수분이 제거된 산소를 발생할 수 있다는 장점이 있으나, 2개 이상의 흡착탑이 필요하고 산소분리과정을 반복 실시해야 하는 복잡성과 흡착제에 의한 오염 등의 문제가 있다.

또한 가압펌프 및 감압펌프에 의해 공기를 흡입 및 배출하고 중공사막의 특성을 이용해 산소와 질소를 분리하는 배출하는 방법이 공지되어 있으나, 이 경우 질소출구부에는 수분이 제거된 질소가 공급되는 반면, 산소출구부에는 산소와 수분이 함께 배출되어 수분에 의해 중공사막에 곰팡이 등이 발생되어 수명 및 성능이 저하되고 위생적으로 크나큰 문제점을 안고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 기체분리막 방식에서도 수분흡착제를 이용한 전처리 및 후처리, 수분제거필터를 이용한 수분제거방법 등을 사용하였으나, 이 또한 기구적으로 복잡하고 가압 및 감압펌프의 과부하, 수분흡착제에 의한 2차 오염 등이 유발되어 근본적인 문제를 해결할 수 없었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기정화기에서 제공하는 깨끗한 공기를 가압펌프에 의해 멤브레인 타워에 공급하고 멤브레인 타워의 외주연에 발열수단인 코일을 위치시켜 멤브레인 타워 내부에서 발생되는 수분을 증발시키는 한편 감압펌프를 통하여 나오는 산소에 포함되어 있는 수분은 온도차에 의해 제거함으로써, 수분에 의해 오염되지 않은 순수한 산소를 공급할 수 있고, 멤브레인 타워가 원천적으로 수분에 노출되지 않게 되어 반영구적으로 일정한 성능을 유지할 수 있는 산소와 질소 분리장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은 멤브레인 타워를 이용한 산소와 질소 분리장치에서 발생하는 수분을 제거하여 수분에 노출되지 않게 하여 반영구적으로 일정한 성능을 유지할 수 있도록 하는 수분제거장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공기흡입관을 통해 외부에서 유입된 공기를 필터를 통해 깨끗하게 여과시켜 공급하는 공기정화기와, 상기 공기정화기의 배출구 측에 연결되어 정화된 공기를 흡입하고 가압시켜 공급하는 가압펌프와, 상기 가압펌프의 배출구 측에 연결되고 내부에 다수의 중공사막이 구비되어 상기 가압펌프에 의해 공급된 공기로부터 분자의 속도 및 크기를 이용해서 산소와 질소를 분리하여 공급하는 멤브레인 타워와 상기 멤브레인 타워의 산소배출구 측에 연결되어 감압에 의해 멤브레인 타워의 산소를 외부로 배출시켜 상기 가압펌프와 함께 멤브레인 타워의 분리효율을 높이는 감압펌프 및 상기 멤브레인 타워 내에서 발생되는 수분을 가압펌프나 감압펌프가 작동하여 생기는 열을 이용하여 증발시키는 수단과, 상기 감압펌프의 출구 측에 위치하여 상기 증발된 수분을 온도차에 의해 결로 현상을 일으켜 수분을 모으며, 감압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 수분집진실 및 상기 수분집진실에 모여진 수분을 모세관 현상을 이용해서 선별하여 배출하는 수분배출관을 포함하는 수분제거장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 공기정화기와, 가압펌프와, 멤브레인 타워 및 감압펌프를 포함하는 산소와 질소 분리장치에 구비된 위한 수분제거장치로서, 상기 멤브레인 타워 내에서 발생되는 수분을 가압펌프나 감압펌프가 작동하여 생기는 열을 이용하여 증발시키는 수단과 상기 감압펌프의 출구 측에 위치하여 상기 증발된 수분을 온도차에 의해 결로 현상을 일으켜 수분을 모으며, 감압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 수분집진실 및 상기 수분집진실에 모여진 수분을 모세관현상을 이용해서 선별하여 배출하는 수분배출관을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산소와 질소 분리장치의 블럭도이다.

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도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산소와 질소 분리장치(100)는 공기정화기(10), 수분집진실(60) 및 산소/질소 분리부(90)를 포함한다.
공기정화기(10)는 가압과 감압을 동시에 발생시키는 한 개 이상의 산소/질소 분리부(90)와 직,병렬로 설치된다. 이러한 공기정화기(10)는 공기흡입관(101)을 통해 흡입된 공기를 공기필터(12)와 촉매필터(13)에 의해 필터링하고 에어블로워(11)에 의해 공기공급관(102)과 소음기(70)를 통해 산소/질소 분리부(90)의 가압펌프(40)에 깨끗한 공기를 공급한다.

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산소/질소 분리부(90)는 가압펌프(40), 멤브레인 타워(30), 감압펌프(20) 구비한다.

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가압펌프(40)는 정화된 공기를 소음기(70)를 통해 흡입하고 가압하여 가압된 공기를 공기공급관(103)을 통해 멤브레인 타워(30)에 공급한다. 또한 가압펌프(40)에서 발생하는 소음을 감소시키기 위해 소음기(70)를 더 구비하는 것이 바람직 하지만 이에 한정되지는 않는다.
한편, 멤브레인 타워(30)에 유입된 공기는 산소와 질소로 분리되어, 질소는 유량을 조절하는 유량조절밸브(51)를 거쳐 질소배출관(105)을 통해 배출된다. 질소배출관(105)은 공기정화기(10) 외부로 연결되어 지는 메인 질소배출관(106)과 연결되어, 결국 질소는 메인 질소배출관(106)을 통해 외부로 배출된다.

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또한 멤브레인 타워(30)에서 분리된 산소는 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)로 공급되고 감압펌프(20)에 의해 산소공급관(108)을 통해 수분집진실(60)로 공급된다.

이렇게 가압펌프(40)에 의해 가압된 공기를 멤브레인 타워(30)에 공급하고 감압펌프(20)를 이용하여 멤브레인 타워(30)의 산소출구 측을 감압함으로써 분리효율을 높일 수 있다.

수분집진실(60)은 결로현상을 이용해 산소에 포함된 미량의 수분을 포집하고 감압펌프(20)에서 발생하는 소음을 감소시킨다. 이러한 결로현상은 멤브레인 타워(30)의 온도를 수분집진실(60)의 온도보다 높게 함으로써 일어나게 된다.
포집된 수분은 모세관 현상을 이용한 수분배출관(110)을 통해 배출되고, 수분집진실(60)을 거친 산소는 산소배출관(109)을 통해 배출된다.

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여기서 수분배출관(110)은 공기정화기(10)의 공기흡입관(101)에 연결시켜 공기정화기(10)에 공급되는 공기의 습도가 조절되게 할 수도 있다.

또한 수분배출관(110)의 출구 측을 산소/질소 분리부(90)의 가압펌프(40)나 감압펌프(20) 등의 열이 발생되는 부분에 위치시켜 그 열에 의해 산소/질소 분리부(90) 내부에서 수분을 제거할 수도 있다.

또한 가압펌프(40)와 멤브레인 타워(30)를 연결하는 공기공급관(103)에 건조 공기 공급부(80)를 두어 멤브레인 타워(30)에 건조된 공기를 공급하게 할 수도 있다.

도 2는 도 1에 나타낸 멤브레인 타워(30)의 단면도이다.

원기둥 또는 사각기둥과 같은 기둥형태의 외벽(32)에 각각 공기주입구(30a), 질소배출구(30b), 산소배출구(30c)를 형성하고, 그 내부에 투과속도가 분자의 속도 및 크기에 따라 다른 것을 이용하여 산소와 질소를 분리하는 중공사막(31)을 다발로 묶어 내장시킨다.

멤브레인 타워(30)의 외부에는 멤브레인 타워(30) 내부에서 발생되는 수분을 열에 의해 증발시킬 수 있는 코일 형태의 발열수단(33)이 구비된다. 또한 멤브레인 타워(30)의 내부 양측에는 중공사막(31)의 밀봉을 위해 우레탄이나 에폭시 등의 밀봉부재(31a)를 이용하여 차단하는 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다.
공기주입구(30a)는 가압펌프(40)와 연결된 공기공급관(103)과 연결되고, 외벽(32)의 하면에 형성된 산소배출구(30c)는 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)에 연결된다.
또한 외벽(32)의 측면에 형성된 질소배출구(30b)는 유량조절밸브(51)를 구비한 질소배출관(105)과 연결된다. 이러한 유량조절밸브(51)는 배출되는 질소의 유량을 조절하여 상대적으로 산소의 순도와 유량을 조절한다.
도 3은 도 2에 나타낸 중공사막(31)의 예시도이다.

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중공사막(31)에 길이방향으로 형성된 분리벽(31b)으로 분리시킨 후 한쪽 방향에서 공기를 공급 및 배출할 수 있도록 하고 다른 한쪽은 연통관(31c)으로 분리된 공간을 연통시켜 차단부재(31a)로 밀폐시킨다.
도 4는 도 1에 나타낸 수분배출관(110)의 예시도이다.

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수분배출관(110)은 모세관현상을 이용하여 수분집진실(60)에 모인 수분을 배출하는 것으로, 굴곡성이 있는 튜브(110a) 내부에 다수의 실(111b)이 내장되어 이루어진다.

이하에서는 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산소와 질소 분리장치(100)의 작용을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 공기정화기(10)가 작동을 시작하면 공기흡입관(101)을 통해 흡입된 공기가 공기필터(12)와 촉매필터(13)를 통과하여 정화되고, 정화된 공기가 에어블로워(11)에 의해 공기를 배출하게 된다.

이후 미도시된 제어장치에 의해 일정한 준비시간을 거친후 가압펌프(40)와 감압펌프(20)가 작동을 하게 된다.

가압펌프(40)가 작동하면 공기정화기(10)에서 공급되는 공기가 소음기(70)를 통해 흡입되어 공기공급관(103)을 통해 멤브레인 타워(30)에 강제로 공급되며, 감압펌프(20)는 연결관(107)을 통해 멤브레인 타워(30)의 산소배출구(30c)에 연결되어 배출되는 산소의 압력을 낮추고 수분집진실로 공급한다.

이때, 공기공급관(103)에 설치된 건조공기 공급부(80)를 통해 멤브레인 타워(30)에 수분이 제거된 건조공기를 공급할 수도 있다.

멤브레인 타워(30)의 공기주입구(30a)를 통해 내부로 유입된 공기는 중공사막(31)을 통과하면서 분자의 속도 및 크기에 따라 달라지는 물질의 투과속도 차이에 의해 산소와 질소로 분리된다.

즉, 투과속도가 느린 질소는 멤브레인 타워(30)의 측면에 형성된 질소배출구(30b)를 통해 멤브레인 타워(30)의 외부로 배출되고, 투과속도가 빠른 산소와 약간의 수분은 중공사막 표면의 미세한 구멍으로 스며나와 멤브레인 타워의 내부에 고이거나 하면에 형성된 산소배출구(30c)를 통해 멤브레인 타워의 외부로 배출되어 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)에 의해 인위적으로 산소공급관(108)으로 공급된다.

이때, 질소배출구(30b)를 통해 배출된 질소는 유량조절밸브(51)에 의해 유량이 조절되어 산소배출구(30c)로 배출되는 산소의 순도와 유량도 상대적으로 조절된다.

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이와 같이 산소/질소 분리부(90)에서 산소와 질소로 분리시킬 때에 중공사막(31)이 내장된 멤브레인 타워(30)의 내부에는 중공사막의 특성상 습한 산소가 유입되거나 또는 가압펌프(40)에서 공급되는 고온의 공기와 멤브레인 타워(30)의 상온과의 온도편차로 인해 습기가 발생한다.

습기가 처음에는 증기상태 및 액체상태로 중공사막(31)의 외부에 흡습되어 있다가 수분발생량이 많아지면 서로 응결되어 멤브레인 타워(30) 내부의 하측으로 이동하게 되는 현상을 나타내며 이러한 현상으로 중공사막(31)의 효율이 저하될 수 있다.

이 문제점을 해결하기 위해 멤브레인 타워(30)의 외주연에는 코일 형태의 발열수단(33)이 구비되어 그 열에 의해 중공사막(31)이 온도에 따라 분리기능이 변화되는 것을 억제하여 분리효율을 높이고, 멤브레인 타워(30) 내부나 중공사막(31)의 외부격벽에서 발생하는 수분을 증발시켜 중공사막에 흡습되는 것을 막을 수 있으며 증발되어진 산소 속의 수분은 수분집진실(60)에서 포집된다.

또한 가압펌프(40)와 감압펌프(20)가 작동하면서 발생하는 열을 이용해서 온도를 높여 멤브레인 타워(30)내의 수분을 증발시킬 수도 있다.

한편, 질소와 분리된 산소 및 미량의 수분은 감압펌프(20)에 의해 산소공급관(108)을 통해 소정의 장소인 수분집진실(60)로 공급되어 수분은 걸러지고, 걸러져 수분집진실에 고인 수분은 수분배출관(110)을 배출되고 수분이 제거된 순수한 산소는 산소배출관(109)으로 공급된다.

좀 더 자세히 설명하면, 중공사막(31)에서 분리되어진 산소 및 수분은, 가압펌프(40) 및 감압펌프(20)에서 발생되는 열과 발열수단(33)의 발열에 의해 멤브레인 타워(30)의 온도가 상승하는 것에 의해, 증기상태로 변환된 후, 증기상태의 수분 및 산소가 연결관(107), 산소공급관(108)을 통과하면서 온도가 자연적으로 저하되게 되고, 온도가 저하되면서 수분은 결로현상을 일으켜 증기상태에서 액체 상태로 변화되기 시작한다.

온도가 변화되어 결로가 일어나는 산소공급관(108)의 위치에다 수분집진실(60)을 연결하여 산소는 산소배출관(109)을 통하여 배출되고 수분은 포집되어 모세관 현상을 이용한 수분배출관(110)에 의해 자동으로 배출된다.

이때, 수분집진실(60)은 감압펌프(20)에 발생하는 소음을 감소시키는 역할도 겸하게 된다.

수분배출관(110)을 공기흡입관(101)에 연결하여 공기정화기(10)에 공급되는 공기의 습도를 조절할 수도 있고, 수분배출관(110)의 출구측을 가압펌프(40)나 감압펌프(20) 또는 발열수단(33)과 같이 열이 발생하는 구성부에 위치시켜 가압펌프나 감압펌프 또는 발열수단의 열에 의해 수분을 분리장치 내부에서 자체 제거할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 산소와 질소 분리장치(100)는 계절에 따라 온도 및 습도의 차이가 있는 기후의 특성에 영향을 받지 않고 사용할 수 있을 뿐만 아니라
중공사막(31)의 단점인 수분에 의한 파손 및 유량, 순도의 감소 문제를 해결했을 뿐 아니라, 산소에 함유된 수분에 의해 산소를 이송시키는 관(107,108,109)이 곰팡이 등으로 오염되는 것도 방지하여 위생적이고 청정한 산소를 공급할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 중공사막의 성능 및 수명에 영향을 주는 수분을 발열수단 및 수분집진실에 의해 제거하여 건조한 산소 또는 함량이 높은 산소를 공급할 수 있고 멤브레인 타워를 항상 건조한 상태로 유지시킬 수 있어 분리 및 정화 효율을 향상시킬 수 있으며 산소 분리효율이 높아 산소 발생비가 저렴하고 뿐만 아니라 보다 위생적이면서 깨끗한 산소를 제공할 수 있다.

삭제

Claims

공기흡입관을 통해 외부에서 유입된 공기를 필터를 통해 깨끗하게 여과시켜 공급하는 공기정화기와, 상기 공기정화기의 배출구 측에 연결되어 정화된 공기를 흡입하고 가압시켜 공급하는 가압펌프와;

상기 가압펌프의 배출구 측에 연결되고 내부에 다수의 중공사막이 구비되어 상기 가압펌프에 의해 공급된 공기로부터 분자의 속도 및 크기를 이용해서 산소와 질소를 분리하는 멤브레인 타워와;

상기 멤브레인 타워의 산소배출구 측에 연결되어 감압에 의해 멤브레인 타워의 산소를 외부로 배출시켜 상기 가압펌프와 함께 멤브레인 타워의 분리효율을 높이는 감압펌프 및;

상기 멤브레인 타워 내에서 발생되는 수분을 가압펌프나 감압펌프가 작동하여 생기는 열을 이용하여 증발시키는 수단과, 상기 감압펌프의 출구 측에 위치하여 상기 증발된 수분을 온도차에 의해 결로 현상을 일으켜 수분을 모으며, 감압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 수분집진실 및 상기 수분집진실에 모여진 수분을 모세관 현상을 이용해서 선별하여 배출하는 수분배출관을 포함하는 수분제거장치

를 구비하는 것을 특징으로 하는 산소와 질소 분리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 멤브레인 타워는, 외벽에 각각 공기주입구, 질소배출구, 산소공급구를 형성하고, 그 내부에 산소와 질소를 분리하는 중공사막을 다발로 묶어 내장시키되, 멤브레인 타워의 내부 양측에는 중공사막의 밀봉을 위해 우레탄이나 에폭시 등의 밀봉부재를 이용하여 차단함을 특징으로 하는 산소와 질소 분리장치.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 중공사막은,

중공사막의 길이방향으로 형성된 분리벽에 의해 분리되어 한쪽 방향에서 공기가 공급 및 배출되고, 다른 한쪽은 연통관에 의해 서로 연통되어 밀폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 산소와 질소 분리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 멤브레인 타워의 질소배출구 측에는 유량을 조절하여, 산소의 순도와 유량을 상대적으로 조절하는 유량조절밸브가 설치됨을 특징으로 하는 산소와 질소 분리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 공기정화기와 가압펌프 사이에는 가압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 소음기가 더 구비됨을 특징으로 하는 산소와 질소 분리장치.
외부의 공기를 여과하여 유입시키는 공기정화기와, 상기 유입된 공기를 가압하는 가압펌프와, 상기 가압펌프에 의해 공급된 공기를 산소와 질소로 분리하는 멤브레인 타워 및 상기 멤브레인 타워에 의해 분리된 산소를 감압하는 감압펌프를 포함하는 산소와 질소 분리장치에 구비된 수분제거장치로서,

상기 멤브레인 타워 내에서 발생되는 수분을 가압펌프나 감압펌프가 작동하여 생기는 열을 이용하여 증발시키는 수단과;

상기 감압펌프의 출구 측에 위치하여 상기 증발된 수분을 온도차에 의해 결로 현상을 일으켜 수분을 모으며, 감압펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 수분집진실; 및

상기 수분집진실에 모여진 수분을 모세관현상을 이용해서 선별하여 배출하는 수분배출관을 포함하는 수분제거장치.
제 7항에 있어서,

상기 멤브레인 타워의 외주연에, 발열을 통하여 멤브레인 타워 내의 온도를 상승시킴으로써 수분을 증발시키는 발열수단이 더 구비됨을 특징으로 하는 수분제거장치.
제 7항에 있어서,

상기 가압펌프와 멤브레인 타워를 연결하는 공기공급관에, 공기를 건조시켜 멤브레인 타워에 공급하는 건조공기 공급부가 더 구비됨을 특징으로 하는 수분제거장치.
제 7항에 있어서,

상기 수분배출관이 상기 공기정화기의 입구 측에 연결된 공기흡입관에 연결되어 공기정화기에 공급되는 공기의 습도가 조절됨을 특징으로 하는 수분제거장치.
제 7항 또는 제 10항에 있어서,

상기 수분배출관은, 유연성 있는 튜브에 다수의 실이 내장됨을 특징으로 하는 수분제거장치.
제 7항에 있어서,

상기 수분집진실은, 상기 감압펌프 출구 측 결로가 일어나는 위치에 구비됨을 특징으로 하는 수분제거장치.
제 7항 또는 12항에 있어서,

상기 멤브레인 타워의 온도가 상기 수분집진실의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 수분제거장치.