KR100638643B1

KR100638643B1 - 공기조화기에 사용되는 산소발생장치

Info

Publication number: KR100638643B1
Application number: KR1020050035586A
Authority: KR
Inventors: 차진만; 탁정구
Original assignee: 차진만; 탁정구
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-10-30

Abstract

송풍팬과 진공펌프를 사용함으로써 압축공기의 주입을 필요로 하지 않아 일반적으로 사용되는 압축기를 제거할 수 있도록 한 산소발생장치가 개시되어 있다. 상기 산소발생장치는 구동모터; 일측단의 측벽에 다수의 기공이 형성되고 타측단의 외주면을 따라 다수의 기공이 형성되며 그 타측단 측벽에 결합부재가 설치된 원통형 케이스, 상기 원통형케이스의 내부에 위치하고 일단과 끝단이 상기 결합부재에 수집되어 구속된 다수의 중공사막, 상기 결합부재에 나사결합되고 상부면에 중공돌부를 구비한 덮개를 구비하는 산소분리모듈; 상기 구동모터에 의해 작동되고, 도관에 의해 상기 덮개의 중공돌부와 연통하며, 흡입구와 토출구를 구비하는 흡입펌프; 및 상기 산소분리모듈의 일측에 상기 다수의 기공들과 연통하도록 장착되는 송풍팬;을 포함한다.

산소발생장치, 산소분리모듈, 중공사막, 흡입펌프, 송풍팬

Description

공기조화기에 사용되는 산소발생장치{OXYGEN GENERATOR}

도 1은 종래의 산소발생장치를 도시한 평면도;

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치를 도시한 사시도;

도 3은 본 발명의 산소발생장치에 사용되는 산소분리모듈 및 하나의 중공사를 확대하여 도시한 도면;

도 4는 도 2에 도시된 흡입펌프의 구조를 구체적으로 도시한 분해사시도;

도 5는 도 4에 도시된 압력실과 실린더의 결합구조를 도시한 확대사시도;

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 산소발생장치를 도시한 사시도; 및

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 산소발생장치를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 구동모터 150 : 산소분리모듈

151 : 원통형 케이스 153 : 기공

155 : 기공 157 : 결합부재

160 : 덮개 161 : 중공돌부

163 : 제 1도관 165 : 제 2도관

170 : 중공사막 190 : 산소유량조절장치

191 : 조절나사 193 : 에어필터

195 : 벤츄리관부재 197 : 산소공급도관

199 : 배출부

본 발명은 산소발생장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 송풍팬과 진공펌프를 사용함으로써 압축공기의 주입을 필요로 하지 않아 일반적으로 사용되는 압축기를 제거할 수 있도록 한 산소발생장치에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차 매연 등의 대기환경 오염의 증가로 인해 실내에 산소농도가 높은 신선한 공기를 공급하는 산소발생장치의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 산소발생장치의 응용이 확대되고 있는 분야로는 가정용 정수기, 에어컨, 차량용 산소발생장치, 가정의 실내환기용 산소발생장치 등이 있다.

한편, 중소형 규모의 산소를 생산하는 방법으로는 흡착제를 이용하는 방법(Pressure Swing Adsorption: PSA)과 기체의 확산, 투과속도 차이를 이용하는 기체분리막법(Gas Separation Membrane)등이 있다.

이 중에서, 기체분리막법은 중공사 막(Membrane)에 대한 선택적인 기체투과 원리를 이용하는 것으로서, 기체혼합물이 막 표면에 접촉할 경우 기체성분이 막 속으로 용해 및 확산하게 되는 속도차이를 이용하여 기체의 성분별 분리가 가능하도록 되어 있다. 즉, 인위적으로 압축공기를 중공사막에 투입시켜 투과속도가 빠른 수분이나 산소 등은 중공사 막의 투과부로, 투과도가 낮은 질소는 중공사막의 배출부로 각각 나오게 하여 산소가스를 분리해 내는 방식이다.

도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 상기 기체분리막 방식을 채용하고 있는 산소발생장치는 내부에 중공사막이 구비된 산소분리모듈(3)과, 이 산소분리모듈 내에 압축공기를 제공하는 압축펌프(5), 상기 산소분리모듈(3)로부터 분리된 산소를 흡입하기 위한 흡입펌프(7), 및 상기 압축펌프(5)와 흡입펌프(7)를 구동시키기 위한 모터(1)를 포함하고 있다.

상기 종래의 산소발생장치의 작동을 살펴보면, 상기 모터(1)가 구동하면 상기 압축펌프(5)는 도관을 통해 흡입된 공기를 압축하여 약 1-4 kg/㎥의 압축공기를 산소분리모듈(3)로 주입한다. 압축공기가 상기 산소분리모듈(3) 내부의 중공사막을 지나면서 투과도가 빠른 산소는 중공사막의 외주부에 형성된 다수의 기공을 통과하여 흡입펌프(7)에 의해 필요한 장소로 배출되고, 질소는 중공사막의 중앙을 관통하여 외부로 배출된다

이와 같이, 종래의 산소분리모듈에서는 산소 발생량을 높일 수 있도록 일반적으로 용량이 서로 다른 2개의 펌프(압축펌프, 흡입펌프)를 연결하여 구성하는데, 이때, 압축펌프는 모터의 구동에 의해 공기를 펌핑시켜 압축공기를 산소분리모듈 내부로 공급하는 역할을 하고, 흡입펌프는 중공사막을 경유하면서 분리되는 산소의 투과속도를 더욱 증진시키는 역할을 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 구조의 종래의 산소발생장치는 2개의 펌프를 이용하여 산소분리모듈에 보다 많은 압축공기를 제공함으로써 산소발생량을 높일 수 있는 잇 점이 있으나, 이와 같이 2개의 펌프가 별개로 구비됨으로써 산소발생장치의 전체적인 중량 및 크기가 커지게 되고, 제조비가 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축공기를 주입할 필요가 없어짐으로써 압축펌프를 제거할 수 있도록 한 산소발생장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공기의 흐름을 유도하고 그 공기의 흐름속에서 산소만을 용이하게 분리할 수 있도록 한 산소발생장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 산소분리모듈과 압축기를 하나의 케이스에 내장하여 사용할 수 있도록 한 산소발생장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 분리하여 농축된 산소의 농도를 희석시키는 대신 산소발생 유량을 크게 증대시킬 수 있고, 또한 사용자의 필요에 따라 산소발생 유량을 조절할 수 있도록 한 산소발생장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치는 구동모터; 일측단의 측벽에 다수의 기공이 형성되고 타측단의 외주면을 따라 다수의 기공이 형성되며 그 타측단 측벽에 결합부재가 설치된 원통형 케이스, 상기 원통형케이스의 내부에 위치하고 일단과 끝단이 상기 결합부재에 수집되어 구속된 다수의 중공사막, 상기 결합부재에 나사결합되고 상부면에 중공돌부가 형성된 덮개를 구비하는 산소분리모듈; 상기 구동모터에 의해 작동되고, 도관에 의해 상기 덮 개의 중공돌부와 연통하며, 흡입구와 토출구를 구비하는 흡입펌프; 및 상기 산소분리모듈의 일측에 상기 다수의 기공들과 연통하도록 장착되는 송풍팬;을 포함한다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 산소발생장치는 일측 측벽에 다수의 개구부가 형성되고 타측 측벽에 다수의 기공이 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에 내장된 구동모터; 결합부재, 일단과 끝단이 상기 결합부재에 수집되어 구속된 다수의 중공사막, 상기 다수의 중공사막을 감싸고 상기 결합부재에 함께 장착되는 그물망, 상기 결합부재에 나사결합되고 상부면에 중공돌부가 형성된 덮개를 구비하는 산소분리모듈; 상기 구동모터에 의해 작동하고, 도관에 의해 상기 덮개의 중공돌부와 연통하며, 흡입구와 토출구를 구비하는 흡입펌프; 및 상기 케이스의 일측 측벽에 상기 다수의 개구부들과 연통하도록 장착되는 송풍팬;을 포함한다.

본 발명의 제 3실시예에 따른 산소발생장치는 구동모터; 일측 하단에 다수의 개구부가 형성되고 타측 상단에 다수의 기공이 형성되며 그 타측단 측벽에 결합부재가 설치된 직육면체 형상의 케이스, 상기 케이스의 내부에 위치하고 일단과 끝단이 상기 결합부재에 수집되어 구속된 다수의 중공사막, 상기 결합부재에 결합되고 상부면에 중공돌부가 형성된 밀봉덮개를 구비하는 산소분리모듈; 상기 구동모터에 의해 작동하며 도관에 의해 상기 밀봉덮개의 중공돌부와 연통하는 흡입펌프; 및 상기 산소분리모듈의 일측에 상기 다수의 개구부들과 연통하도록 장착되는 송풍팬;을 포함한다.

상기 송풍팬은 비엘디씨 팬(BLDC fan) 또는 에이씨 팬(AC fan)인 것을 특징으로 한다.

상기 구동모터는 AC모터, DC모터 및 BLDC모터로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 흡입펌프의 토출구에 장착되는 산소유량조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 산소유량조절장치는, 상기 토출구에 연결되는 산소공급도관; 외부공기를 여과하는 에어필터; 상기 에어필터와 연통되고 공기의 흡입량을 조절하기 위한 조절나사부; 산소와 공기를 혼합하기 위한 벤츄리관부재; 및 상기 벤츄리관부재에 연결된 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 산소발생장치에 대하여 상세히 설명한다.

<제 1실시예>

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치는 크게, 산소분리모듈(150), 상기 산소분리모듈(150)의 일측에 장착된 송풍팬(180), 상기 산소분리모듈(150)로부터 산소를 흡입하기 위한 흡입펌프(200) 및 상기 흡입펌프(200)를 구동시키기 위한 구동모터(110)를 포함한다.

일 예로서 제시된 상기 산소분리모듈(150)은 횡방향으로 긴 원통형 케이스(151)를 구비하는데, 상기 원통형 케이스(151)는 일측단의 측벽에 다수의 기공(153)이 형성되고 그 타측단의 외주면을 따라 다수의 기공(155)가 형성되어 있다. 또한 상기 원통형 케이스(151)의 타측단 측벽에는 다수의 중공사막(170)을 수집하여 구속한 결합부재(157)가 설치되어 있다. 상기 결합부재(157)의 외부 노출부에는 나사산이 형성되어 있다.

또한, 상기 원통형 케이스(151)의 일측단 측벽에는 송풍팬(180)이 다수의 피스(183)들에 의해 장착된다. 이때, 상기 다수의 기공(153)들은 상기 송풍팬(180)과연통되는 부분에만 형성되며, 다수의 기공(153)들 대신에 상기 송풍팬(180)의 크기에 대응하는 큰 개구부가 형성될 수도 있다.

상기 송풍팬(180)은 비엘디씨 팬(BLDC(Brushless Direct Current) fan)이나 에이씨 팬(AC fan)을 사용할 수 있으며, 특히 비엘디씨 팬을 사용하면 팬의 알피엠(rpm)을 조절하여 속도를 조절함으로써 분리되는 산소의 농도를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에서의 송풍팬(180)은 상기 원통형케이스(151)에 공기를 주입하는 정회전 팬일 수도 있고, 상기 원통형케이스(151)로부터 공기를 추출하기 위한 역회전 팬일 수도 있다.

상기 중공사막(170)은 다수개가 다발을 이루어 설치되며, 일단이 상기 결합부재(157)에 위치하고 상기 원통형 케이스(151)의 일측단에 인접한 곳에서 반환되어 타단이 상기 결합부재(157)에 위치하여 수집된 형태를 취하는 것이 바람직하다.상기 중공사막(170) 한가닥을 확대하여 보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 가운데 부분은 종방향을 따라 길게 중공부(176)가 형성되어 있으며, 그 외주부에는 다수의 기공(177)들이 형성되어 있어 산소 또는 질소가 흡입 또는 배출될 수 있는 구조를 갖는다.

상기 결합부재(157)의 나사산에는 덮개(160)가 나사결합되어 장착되는데, 상기 덮개(160)는 상부면에 산소를 배출하기 위한 중공돌부(161)가 일체로 형성된다. 또한 상기 덮개(160)는 그 내벽의 일정 높이에 돌턱(169)이 형성되어 있고 그 돌턱(169)까지만 나사산이 형성되어 있다. 따라서, 상기 덮개(160)가 상기 결합부재(157)에 결합되면, 상기 돌턱(169)까지만 결합되고, 상기 돌턱(169)으로부터 상부면 내벽까지는 일정공간(S)이 형성되어 분리된 산소가 수집된 후에 상기 중공돌부(161)를 통해서 배출될 수 있도록 한다.

상기 중공돌부(161)는 제 1도관(163)에 의해 상기 흡입펌프(200)의 흡입구와 연통된다. 상기 흡입펌프(200)는 구동모터(110)에 의해 작동되며, 그에 대한 기술은 대한민국 등록실용신안 제20-0323772호의 공보에 개시된 요동 피스톤식 진공펌프 또는 요동 다이어프램식 진공펌프에 의해 구현될 수 있다.

참고적으로 상기 흡입펌프(200)의 구성 및 작동을 살펴보면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입펌프(200)는 기체를 흡입 및 토출시킬 수 있도록 흡입구(211a)와 토출구(212a)가 형성된 압력실(210a)과, 상기 압력실(210a) 하부에 결합되는 실린더(250a)와, 상기 실린더(250a) 내부를 왕복 이동하며 상기 압력실(210a) 내부를 가압 또는 감압하는 압력발생수단(270a) 및 모터(110)에 의해 회전하며 상기 압력발생수단(270a)을 직선 이동시키는 회전편(280a)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 압력실(210a)에는 흡입구(211a)와 토출구(212a)가 대칭되도록 내부공간을 등분하는 격벽(213)이 형성되어 있으며, 바닥면에는 후술되는 흡기밸브(292a)와 배기밸브(294a)에 의해 개폐되는 흡기공(253b) 및 배기공(254b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 압력실(210a) 내부에는 흡입구(211a) 및 토출구(212a)를 통해 출입되는 기체를 필터링시킬 수 있도록 필터(220)가 구비되고, 상기 필터(220)가 내부에 수용된 상태에서 압력실(210a)의 상부는 커버(230)를 통해 폐쇄된다.

또한, 상기 압력실(210a)과 상기 커버(230) 사이에는 틈새를 밀폐하여 기체의 외부 누출을 방지할 수 있도록 고무링(240)이 개재된다.

한편, 상기 실린더(250a)는 내측에 공간부가 형성된 원통형의 몸체(251)와 상기 몸체(251)의 상부를 폐쇄하는 플랜지부(255)로 이루어져 있으며, 상기 플랜지부(255)에는 상기 흡/배기밸브(292a,294a)가 수용되는 밸브 수용홈(252)이 형성되어 있다.

또한, 상기 밸브 수용홈(252) 내측에는 상기 흡기밸브(292a) 및 배기밸브(294a)에 의해 개폐되는 제1흡기공(253a) 및 제1배기공(254a)이 형성되어 있다.

이와 같은 상기 제1실린더(250a)는 지지대(260)와 결합되어 모터(110)의 일측단에 고정 지지된다.

상기 흡기밸브(292a)와 배기밸브(294a)는 압력발생수단(270a)의 왕복이동에 따라 선택적으로 개폐된다.

이때, 상기 압력발생수단(270a)으로는 피스톤 구조가 채용된다. 상기 제1압력발생수단(270a)은 몸통(271)와, 링(272) 및 캡(273)의 결합으로 이루어져 있으며 상기 실린더(250a)의 몸체(251) 내에 수납되어 상하방향으로 왕복이동을 수행하게 된다.

그리고, 상기 회전편(280a)의 중심부는 모터(110)의 회전축과 결합되며, 상기 회전축 결합부위와 일정거리 편심된 위치에는 상기 압력발생수단(270a)의 몸통(271)이 회전 가능하게 힌지 결합되어 있다.

또한, 상기 구동모터(110)는 AC 전원을 공급받아 가정이나 사무실에서 사용할 수 있지만, DC모터나 BLDC모터를 사용할 수도 있다.

선택적으로, 상기 흡입펌프(200)의 토출구에는 농축된 산소를 배출하기 위해 제 2도관(165)가 장착되는데, 상기 제 2도관(165)에 산소유량조절장치(190)가 장착될 수도 있다. 상기 산소유량조절장치(190)는 상기 제 2도관(165)으로부터 배출되는 산소를 일반 여과된 공기와 혼합하여 배출하는 장치로서, 산소의 농도는 희석되어 배출되지만 공급되는 산소의 유량을 크게 증대시켜 배출시킬 수 있는 것이다.

상기 산소유량조절장치(190)는 상기 제 2도관(165)에 연결되는 산소공급도관(197), 외부공기를 여과하는 에어필터(193), 상기 에어필터(193)과 연통되고 공기의 흡입량을 조절하기 위한 조절나사부(191), 산소와 공기를 혼합하기 위한 벤츄리관부재(195), 및 상기 벤츄리관부재(195)에 연결된 배출부(199)를 포함한다.

이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치의 동작에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 산소발생장치는 공기의 흐름을 유도하고, 그러한 공기의 흐 름속에서 흡입펌프(200)를 작동시켜 공기 중 투과도가 빠른 산소가 중공사막을 경유하도록 하여 농축산소를 분리해 내는 것이다.

송풍팬(180)을 정회전 또는 역회전시키면 상기 송풍팬을 통해 공기가 상기 원통형케이스(151) 내부로 들어가거나 외부로 나오게 되면서, 상기 원통형케이스(151) 내부에는 공기의 흐름이 발생하게 된다.

본 실시예에서는 송풍팬(180)으로부터 공기가 원통형케이스(151) 내부로 인입되는 것을 예로서 설명하도록 하겠다.

송풍팬(180)의 회전으로 공기가 다수의 기공(153)을 통해 상기 원통형케이스(151)의 내부로 인입되고, 상기 구동모터(110)의 작동에 의해 흡입펌프(200)가 작동을 하면, 상기 원통형케이스(151)의 내부에서 유동하는 공기는 상기 다수의 중공사막(170) 외주부에 형성된 기공들을 통해 중공사막(170)의 중공부로 이동한 후, 흡입펌프(200)에 의해 상기 덮개(160)쪽으로 수집된다. 이때, 공기 중 분리된 질소 및 기타 가스들은 다수의 기공(155)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 상기 덮개(160)에 수집된 농축 산소는 중공돌부(161)와 제 1도관(163)을 통해 상기 흡입펌프(200)로 들어간 후 상기 제 2도관(165)를 통해 산소를 필요로 하는 곳으로 방출된다.

만약에 산소유량조절장치(190)를 설치하였다면, 상기 제 2도관(165)를 통해 방출된 농축 산소는 상기 산소공급도관(197)을 경유하여 벤츄리관부재(195)로 이동하고, 상기 벤츄리관부재(195)를 지날 때 에어필터에 의해 여과된 공기를 끌어들임 으로써 공기와 혼합되어 많은 유량으로 배출부(199)를 통해 필요한 곳으로 방출되는 것이다. 이때, 공급되는 공기의 양을 조절하기 위하여 조절나사부(191)를 닫거나 개방할 수 있다.

<제 2실시예>

본 발명의 제 2실시예에 따른 산소발생장치는 산소분리모듈의 형상을 다르게 구성한 것을 제외하고는 본 발명의 제 1실시예에 산소발생장치와 유사하다. 따라서, 본 발명의 제 1실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 산소발생장치의 산소분리모듈(350)은 직육면체 형상의 케이스(351)를 구비한다. 상기 케이스(351)의 일측 하단에 공기의 유입 및 유출을 위한 다수의 개구부(353)가 형성되고, 그 타측 상단에 공기의 유출 및 유입을 위한 다수의 기공(355)들이 형성되어 있으며, 상기 타측의 측벽에는 결합부재(미도시)가 설치되어 있다. 상기 케이스(351)의 내부에는 다수의 중공사막(370) 다발이 내장되어 있다.

상기 다수의 개구부(353)에 대응하는 상기 케이스(351)의 저면에는 공기의 흐름을 유도하기 위한 송풍팬(380)이 설치된다.

상기 타측 측벽의 결합부재에는 밀봉덮개(360)가 밀폐되어 장착되며, 상기 중공사막(370) 다발은 상기 밀봉덮개(360)의 내부쪽에 그 시작점과 끝점이 수집되어 뭉쳐져 있다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 밀봉덮개(360)의 구조는 본 발명의 제 1실시예에 따른 덮개(160)와 유사하다. 즉, 도시되지는 않았지만, 내부에 산소를 수집한 후에 배출하기 위한 일정공간이 제공되며, 상기 밀봉덮개(360)의 상부면 중앙에는 중공돌부(361)가 형성되어 있다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 산소발생장치의 동작은 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치의 동작과 유사하기 때문에, 그 설명을 생략하도록 한다.

<제 3실시예>

본 발명의 제 3실시예에 따른 산소발생장치는 산소분리모듈, 구동모터 및 흡입펌프를 하나의 케이스에 내장한 것을 제외하고는 본 발명의 제 1 및 제 2실시예에 따른 산소발생장치와 유사하다. 따라서, 본 발명의 제 1 및 제 2실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에 따른 산소발생장치(400)는 일측 측벽에 다수의 개구부(453)가 형성되고 타측 측벽에 다수의 기공(455)이 형성된 케이스(451)를 구비한다. 상기 케이스(451)는 일예로서 직육면체 형상을 도시하였지만, 필요에 따라서 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 케이스(451)의 개구부(453)에 대응하는 외측에는 송풍팬(480)이 피스(미도시)에 의해 고정설치된다.

상기 케이스의 내부에는 산소분리모듈(450)이 내장되고, 상기 산소분리모듈(450)에 인접하여 구동모터(110)와 흡입펌프(200)가 내장된다. 상기 산소분리모듈 (450)과 흡입펌프(200)는 제 1도관(463)에 의해 연결되고, 상기 흡입펌프(200)로부터 방출되는 농축 산소는 제 2도관(463)을 통해 필요한 장소에 공급된다.

상기 산소분리모듈(450)은 본 발명의 제 1실시예에서의 산소분리모듈(450)과 유사한데, 다만 원통형 케이스(151) 대신에 중공사막(470) 다발을 그물망(420)으로 감싼 것만 상이하다. 물론, 그 작용 및 효과는 제 1실시예의 산소분리모듈(450)과 동일하다. 즉, 상기 그물망(420)이 중공사막(470) 다발을 감싼 후에 상기 결합부재(457)에 함께 장착된다. 상기 그물망(420)은 진공작용에 의해 중공사막이 파손되거나 흐뜨러지는 것을 방지하기 위함이다.

상기 결합부재(457)에 나사결합되는 덮개(460)의 구조 및 작용효과도 제 1실시예의 덮개(160)와 동일하다.

본 발명의 제 3실시예에 따른 산소발생장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

전원의 공급을 통해 송풍팬(480)이 작동하고 구동모터(110)가 작동하면, 송풍팬(480)에 의해서 케이스(451) 내부에 공기의 흐름이 발생한다. 이때, 송풍팬(480)에 의한 공기의 흐름은 내부로 유입될 수도 있고 외부로 방출될 수도 있다.

그리고, 상기 구동모터(110)의 작동에 의해 흡입펌프(200)가 진공상태를 만들어서 산소분리모듈(450)로부터 산소를 분리한다.

즉, 흡입펌프(200)의 작동에 의해, 산소분리모듈(450)의 중공사막(470)의 외주부에 형성된 다수의 기공을 통해 투과도가 빠른 산소가 분리되고, 분리된 농축 산소는 중공사막(470)의 중공부를 경유하여 제 1도관(463)을 통해 흡입펌프(200)로 이송된다. 이송된 농축산소는 다시 제 2도관(465)을 통해 산소가 필요한 장소로 방출된다.

이때, 산소가 분리된 공기, 즉 질소 및 기타 가스는 송풍팬(480)과 대향하여 형성된 다수의 기공(455)를 통해 외부로 배출된다.

상기한 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 압축공기가 필요없어 압축기를 사용하지 않아도 되기 때문에, 모터의 용량이 클 필요가 없고, 소음도 크게 줄일 수 있다.

둘째, 산소발생장치의 크기와 구조를 콤팩트하게 구형할 수 있고 중량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 협소한 설치장소에서도 적용이 용이하다.

세째, 압축기를 사용하지 않기 때문에 제조단가를 크게 절감할 수 있다.

네째, 분리하여 농축된 산소의 농도를 희석시키는 대신 산소발생 유량을 크게 증대시킬 수 있고, 또한 사용자의 필요에 따라 산소발생 유량을 조절할 수 있다.

Claims

구동모터(110);

일측단의 측벽에 다수의 기공(153)이 형성되고 타측단의 외주면을 따라 다수의 기공(155)가 형성되며 그 타측단 측벽에 결합부재(157)가 설치된 원통형 케이스(151), 상기 원통형케이스(151)의 내부에 위치하고 일단과 끝단이 상기 결합부재(157)에 수집되어 구속된 다수의 중공사막(170), 상기 결합부재(157)에 나사결합되고 상부면에 중공돌부(161)가 형성된 덮개(160)를 구비하는 산소분리모듈(150);

상기 구동모터(110)에 의해 작동되고, 도관(163)에 의해 상기 덮개(160)의 중공돌부(161)와 연통하며, 흡입구와 토출구를 구비하는 흡입펌프(200); 및

상기 산소분리모듈(150)의 일측에 상기 다수의 기공(153)들과 연통하도록 장착되는 송풍팬(180);을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
일측 측벽에 다수의 개구부(453)가 형성되고 타측 측벽에 다수의 기공(455)이 형성된 케이스(451);

상기 케이스(451)의 내부에 내장된 구동모터(110);

결합부재(457), 일단과 끝단이 상기 결합부재(457)에 수집되어 구속된 다수의 중공사막(470), 상기 다수의 중공사막(470)을 감싸고 상기 결합부재(457)에 함께 장착되는 그물망(420), 상기 결합부재(457)에 나사결합되고 상부면에 중공돌부가 형성된 덮개(460)를 구비하는 산소분리모듈(450);

상기 구동모터(110)에 의해 작동하고, 도관(463)에 의해 상기 덮개(160)의 중공돌부(461)와 연통하며, 흡입구와 토출구를 구비하는 흡입펌프(200); 및

상기 케이스의 일측 측벽에 상기 다수의 개구부(453)들과 연통하도록 장착되는 송풍팬(480);을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
구동모터(110);

일측 하단에 다수의 개구부(353)가 형성되고 타측 상단에 다수의 기공(355)이 형성되며 그 타측단 측벽에 결합부재가 설치된 직육면체 형상의 케이스(351), 상기 케이스(351)의 내부에 위치하고 일단과 끝단이 상기 결합부재에 수집되어 구속된 다수의 중공사막(370), 상기 결합부재에 결합되고 상부면에 중공돌부(361)가 형성된 밀봉덮개(360)를 구비하는 산소분리모듈(350);

상기 구동모터(110)에 의해 작동하며 도관에 의해 상기 밀봉덮개(360)의 중공돌부(361)와 연통하는 흡입펌프(200); 및

상기 산소분리모듈(350)의 일측에 상기 다수의 개구부(353)들과 연통하도록 장착되는 송풍팬(380);을 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 덮개는 그 내벽의 일정 높이에 돌턱이 형성되어 상기 결합부재가 더 이상 이동하지 못하도록 하고, 상기 덮개와 결합부재 사이에 시일을 위해 고무링이 설치되는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 송풍팬은 비엘디씨 팬(BLDC fan) 또는 에이씨 팬(AC fan)인 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동모터(110)는 AC모터, DC모터 및 BLDC모터로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흡입펌프(200)의 토출구에 장착되는 산소유량조절장치(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
제 7항에 있어서,

상기 산소유량조절장치(190)는,

상기 토출구에 연결되는 산소공급도관(197);

외부공기를 여과하는 에어필터(193);

상기 에어필터(193)과 연통되고 공기의 흡입량을 조절하기 위한 조절나사부(191);

산소와 공기를 혼합하기 위한 벤츄리관부재(195); 및

상기 벤츄리관부재(195)에 연결된 배출부(199)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치.