KR101384263B1 - Apparatus for generating concentrated gas being capable of controlling concentration flow rate of desorbed gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압력 순환 흡착법 (이하, 'PSA' 라 칭한다)에 의하여 공기 중 산소 또는 질소를 선택적으로 회수하는 방법 및 흡착탑의 탈착시 농도를 실시간 측정 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치에 관한 것이다.
The present invention provides a method for selectively recovering oxygen or nitrogen in air by a pressure circulating adsorption method (hereinafter referred to as 'PSA'), and real-time measurement of the concentration at the time of desorption of the adsorption tower. A concentrated gas generator for controlling the flow rate.
오늘날 농축기체 발생장치는 여러 곳에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 가장 흔하게는, 사무실이나 일반 가정의 밀폐된 공간에 산소를 공급함으로써 현대인의 일상생활에서 쌓인 피로의 회복 및 세포의 활성화를 돕기 위한 것이 있고, 병원의 수술실이나 구급차 등에서는 환자에게 산소를 공급하기 위한 의료용 농축기체 발생장치가 사용되고 있다.Today, concentrated gas generators are used in many different places. Most commonly, oxygen is supplied to confined spaces in offices and homes to help recover the fatigue accumulated in the daily lives of modern people and to activate the cells, and to provide oxygen to patients in operating rooms and ambulances in hospitals. Medical concentrated gas generator is used.
또한, 밀폐된 자동차 내에 산소를 공급하기 위한 자동차용, 잠수부의 공기탱크충전용, 및 폐수처리장이나 양식장 등에서 사용하기 위한 여러 종류의 농축기체 발생장치가 사용되고 있다.In addition, various types of concentrated gas generators have been used for automobiles for supplying oxygen in sealed vehicles, for filling air tanks for divers, and for use in wastewater treatment plants or fish farms.
또한 질소를 이용하여 식품의 저장 및 포장으로 장기간 보관하며, 열처리 산화방지용 및 위험가스제거용으로 사용된다.
In addition, it is stored for a long time by the storage and packaging of food using nitrogen, it is used for heat treatment oxidation prevention and dangerous gas removal.
이들 소규모로 사용되는 농축기체 발생장치는, 공기로부터 질소와 산소를 분리하는 Z.M.S 및 C.M.S 흡착베드를 포함하는 흡착탑, 공기압축 및 저장, 유출에 관련하는 작동부와, 밸브를 개폐하기 위한 제어부 및 이들을 결합하기 위한 배관부로 구성되어 있다.These small-scale enriched gas generators include an adsorption tower including a ZMS and CMS adsorption bed that separates nitrogen and oxygen from air, an operation unit related to air compression , storage, and discharge, a control unit for opening and closing a valve, Consists of a pipe for joining.
이러한 농축기체 발생장치는 Z.M.S(질소흡착제) 및 C.M.S(산소흡착제) 흡착베드를 포함하는 흡착탑 내로 공급된 압축 공기로부터, 흡착력의 차이로 인하여 상대적으로 우세한 질소나 산소가 상기 흡착베드 내에 흡착됨으로써 농축된 질소 및 산소를 발생시킨다. 이 같은 방식으로 농축된 기체는 농축기체 저장탱크를 경유하여 필요한 곳으로 공급되며, 흡착탑 내에 흡착된 기체는 흡착탑에 가해진 공기압을 해제시키는 경우, 대기압 상태로 되면서 흡착탑으로부터 분리된다. The concentrated gas generator is concentrated by adsorbing relatively superior nitrogen or oxygen into the adsorption bed from the compressed air supplied into the adsorption tower including a ZMS (nitrogen adsorbent) and a CMS (oxygen adsorbent) adsorption bed. Generates nitrogen and oxygen. The gas concentrated in this manner is supplied to the required place via the concentrated gas storage tank, and the gas adsorbed in the adsorption tower is separated from the adsorption tower while being at atmospheric pressure when releasing the air pressure applied to the adsorption tower.
이와 같이, 흡착탑 내로 압축 공기를 공급하고 흡착탑 내에 흡착된 기체를 대기압 상태에서 탈착시키는 방식에 의해 농축 기체를 발생시키는 방법을 압축순환흡착(PSA: Pressure Swing Adsorption) 방식이라 한다.Is referred to as: (Pressure Swing Adsorption PSA) method In this way, the supply of compressed air into the adsorption column and compressing method for generating enriched gas by a method of desorption of the adsorbed gas in the adsorption tower at atmospheric pressure swing adsorption.
상기 PSA 방식은 대기 중의 질소와 산소 중 선택적으로 분리하여 농축하는 기술로 고순도의 산소 및 질소의 생산이 가능하고 에너지 효율이 높은 장점이 있다.The PSA method is a technology for selectively separating and concentrating nitrogen and oxygen in the atmosphere to produce high purity oxygen and nitrogen, and has an advantage of high energy efficiency.
PSA 방식 농축기체 발생기에서 질소 및 산소를 생산하기 위해서는 흡착탑, 솔레노이드 밸브, 농축기체 저장탱크, 공기압축기 등 많은 부품이 사용되고, 부품간 연결을 위하여 배관 및 접관 등도 사용된다.
In order to produce nitrogen and oxygen in PSA type gas generator, many parts such as adsorption tower, solenoid valve, concentrated gas storage tank, and air compressor are used, and piping and piping are used for connection between parts.
도 1 은 종래의 PSA 방식의 농축 기체발생장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional PSA concentrated gas generator.
도 1 을 참조하면, 공기흡입구, 공기압축기, 에어레귤레이터, 제 1압력계, 공급밸브, 소음기, 흡착탑, 순환밸브, 유량제어밸브, 배출밸브, 저장탱크, 압력스위치, 및 제어부를 포함한다. 또한, 수분필터, 병합필터, 제 1 안전밸브, 체크밸브, 니들밸브, 제 2 압력계, 제 2 안전밸브, 제 3 압력계 로 구성되어진다.Referring to FIG. 1, an air inlet, an air compressor, an air regulator, a first pressure gauge, a supply valve, a silencer, an adsorption tower, a circulation valve, a flow control valve, a discharge valve, a storage tank, a pressure switch, and a controller are included. It is also composed of a water filter, a combined filter, a first safety valve, a check valve, a needle valve, a second pressure gauge, a second safety valve, and a third pressure gauge.
공기압축기는 공기흡입구 및 제어부에 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 외부의 공기를 흡입하는 동시에, 공기흡입구를 통과한 공기를 압축시킨 다음 압축된 공기를 농축기체 발생장치의 내부 유로로 공급한다.The air compressor is connected to the air intake port and the control unit to suck outside air under the control of the control unit, compresses the air passing through the air intake port, and then supplies the compressed air to the internal flow path of the concentrated gas generator.
상기 에어 레귤레이터 (100) 는 상기 공기압축기와 연결되어 공기압축기를 통과한 압축공기의 압력을 조절한다.The
상기 수분필터는 압축공기에 포함된 일정량의 수분을 걸러주며, 상기 병합필터는 수분필터를 통과한 압축공기의 불순물을 제거하는 기능을 수행한다.The moisture filter filters a predetermined amount of moisture contained in the compressed air, and the coalescing filter removes impurities of the compressed air that have passed through the moisture filter.
상기 공급밸브 (130) 는 에어 레귤레이터 (100) 및 제어부 (미도시) 에 연결되고, 상기 에어 레귤레이터 (100) 를 통과한 압축공기의 유로를 선택적으로 단속하여 제 1 흡착탑 (180) 의 유입구 및 제 2 흡착탑 (190) 의 유입구를 교호적으로 연결한다.The
또한, 공급밸브 (130) 는 제 1 흡착탑 (180) 의 유입구 및 제 2 흡착탑 (190) 의 유입구를 소음기 (140) 와 선택적으로 연결하여 제 1 흡착탑 (180) 의 유입구 및 제 2 흡착탑 (190) 의 유입구로부터 유출된 압축공기를 소음기 (140) 를 통해 외부로 배출한다.In addition, the
상기 제 1 배출밸브 (240) 및 제 2 배출밸브 (250) 는 선택적인 흡착성을 가지는 Z M S (질소 흡착제) 및 C M S (산소 흡착제) 에 따라 순수 질소 99.99% 및 순수 산소 90% 를 배출하여 산소 및 질소 저장탱크 (290) 에 공급하여주는 역할을 한다.The
상기 제 1 유량조절밸브 (220) 및 제 2 유량조절밸브 (230) 는 탈착시 흡착탑의 재생을 위한 세정량을 조절하는 역할을 한다.The first flow control valve 220 and the second
상기 제 1 배출밸브 (240) 및 제 2 배출밸브 (250) 가 동시에 열리는 시간을 선택적으로 조절해 최종 생성된 농축기체의 농도 및 저장량을 조절한다.By selectively controlling the time at which the
상기 순환밸브 (170) 및 체크밸브 (200, 210) 는 공급에어의 회수율을 증가시키는 역할을 한다.The
상기한 종래의 농축기체발생장치는 유량조절밸브 (220, 230) 를 이용하여 배출량을 고정시키고 배출밸브 (240, 250) 로 동시에 열리는 시간을 선택적으로 조절해 세정량을 조절하는 방식이다.The conventional concentrated gas generator is a method of controlling the amount of cleaning by selectively controlling the discharge time by using the flow control valves (220, 230) and selectively opening the discharge valves (240, 250) at the same time.
하지만 단순히 저장탱크의 압력스위치로 농축기체의 사용량이 많으면 배출밸브 (240, 250) 를 닫고, 사용량이 적으면 배출밸브 (240, 250) 를 열어 농도 및 저장량을 조절하는 방법으로 흡착제를 가득 채운 두 개의 흡착탑 (180, 190) 의 농도를 맞추기 어려우며 흡착탑 (180, 190) 의 농도 불균형이 생기게 된다.However, the pressure switch of the storage tank simply closes the discharge valves (240, 250) when the amount of concentrated gas is high, and opens the discharge valves (240, 250) when the amount of the gas is low. It is difficult to match the concentrations of the two
그로 인해 농축기체 사용시 농도의 편차 및 제조시간이 길어지며 생산능력이 저하가 생기는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the variation in concentration and manufacturing time is prolonged and the production capacity is lowered when the concentrated gas is used.
또한, 순환밸브 (170) 는 공급에어의 회수율을 증가시키는 역할을 하지만 양쪽 흡착탑 (180, 190) 으로 압력이 균등화 되는 시간 동안 농축 기체의 생성이 없으므로 생산량 저하가 발생한다.In addition, the
하지만 흡착탑 (180, 190) 에서 가압하는 동안 동일한 압력 시간은 얼마되지 않아서 고정된 유량 및 농도로 재생을 할 수가 없으며 농축기체의 사용량으로 배출밸브 (240, 250) 를 열고 닫아 농도 및 저장량을 조절하여 흡착제를 가득 채운 두개의 흡착탑 (180, 190) 의 밸런스를 맞추기 어려워 한쪽 흡착탑 (240, 250) 의 농도 불균형이 생기게 된다. 그로 인해 농축기체 사용시 농도의 편차가 생기는 문제점이 있다.
However, the same pressure time during pressurization in the adsorption tower (180, 190) is not able to regenerate at a fixed flow rate and concentration, and the concentration and storage volume by adjusting the concentration and storage volume by opening and closing the discharge valve (240, 250) It is difficult to balance the two
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 PSA 방식을 개량함으로써 농축기체 발생장치를 이용하여 산소 및 질소를 선택적으로 농축하는 종래의 방법의 문제점들을 개선하며, 종래의 농축기체 발생장치에 비하여 제조시간 단축, 생산량의 증가와 선택적으로 농도 및 생산량을 조절할 수 있는 개선된 형태의 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by improving the conventional PSA method to improve the problems of the conventional method for selectively concentrating oxygen and nitrogen using a concentrated gas generator, and the conventional concentrated gas generation It is an object of the present invention to provide a concentrated gas generator which controls the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the improved form of desorbed gas, which can shorten the production time, increase the yield, and selectively control the concentration and the yield, compared to the apparatus. It is done.
또한, 본 발명은 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a method for generating a concentrated gas for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는, 공기 중의 특정기체에 대하여 선택적인 흡착도를 가지는 흡착제가 구비된 흡착탑에 압축된 공기를 통과시켜 상기 특정기체를 분리하고, 공기 중 특정기체를 제외한 기체를 저장탱크에 저장하는 농축기체 발생장치에 있어서,In order to achieve the above object, the concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention is provided with an adsorbent having a selective adsorption degree for a specific gas in the air In the concentrated gas generating device for separating the specific gas by passing the compressed air through the compressed adsorption tower, and storing the gas except the specific gas in the air in the storage tank,
공기압축기를 통과한 압축공기에 포함된 일정량의 유분을 제거하여 선택적인 흡착성을 가지는 흡착제로의 유입을 방지하는 제 1 필터; .A first filter which removes a certain amount of oil contained in the compressed air passing through the air compressor to prevent the inflow into the adsorbent having selective adsorption property; .
상기 공기압축기를 통과한 압축공기의 압력을 조절하여 압축공기를 일정한 압력으로 유지시키는 제 1 레귤레이터;A first regulator for adjusting the pressure of the compressed air passing through the air compressor to maintain the compressed air at a constant pressure;
상기 압축공기의 흡착포화에 따른 유속을 제어하는 제 1 니들밸브;A first needle valve controlling a flow rate according to the adsorption saturation of the compressed air;
상기 제 1 레귤레이터와 제 1 니들밸브를 통과한 압축공기의 흡착탑 (12, 14) 으로의 공기의 유로를 단속하여 흡착제의 양에 따른 흡착시간을 선택적으로 제어하는 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10);A first air supply valve (8) for selectively controlling the adsorption time according to the amount of the adsorbent by intermitting an air passage to the adsorption towers (12, 14) of the compressed air passing through the first regulator and the first needle valve; A second air supply valve 10;
상기 공급밸브를 통과하여 유입구로 유입된 압축공기로부터 상기 특정기체를 분리하여 공기 중 특정기체를 제외한 기체를 유출구로 배출하는 제 1 흡착탑 및 제 2 흡착탑이 병렬로 설치된 흡착탑;An adsorption tower, in which a first adsorption tower and a second adsorption tower are installed in parallel to separate the specific gas from the compressed air introduced through the supply valve and discharge the gas except the specific gas from the air to the outlet;
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 에서 흡착제에 의해 흡착된 기체를 재생 (세정, 탈착) 을 위해 탈착시켜 대기로 방출하는 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18);The
상기 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 의 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18) 에서 흡착제에 의해 흡착된 기체를 재생을 위해 탈착시켜 대기방출할 때 소음을 제거해 주는 소음기 (20);The gas adsorbed by the adsorbent in the
상기 제 1 흡착탑 (12) 과 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체를 저장탱크 (40) 로 보내주며, 가압, 탈착시 에어 재생량을 증가시키는 목적으로 제 1 흡착탑(12) 및 제 2 흡착탑(14) 의 압력을 동일하게 해주는 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30)The concentrated adsorption gas separated by the adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 is sent to the
상기 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체를 저장탱크 (40) 로 보내줄 때 유량을 조절하여 저장탱크 (40) 의 압력을 제어하는 제 2 니들밸브;The flow rate of the
상기 배출균압밸브를 통과한 상기 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체의 압력이 저장탱크 (40) 의 압력보다 적을 때 역류를 방지하는 제 1 체크밸브 (34);When the pressure of the low concentration adsorption gas separated by the adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 passing through the discharge pressure check valve is less than the pressure of the
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 내에서 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제에 의해 분리된 흡착도가 낮은 농축기체의 저장공간이며, 상기 제 1 흡착탑 (12) 에서 제 2 흡착탑 (14) 으로 전환할 때 농축기체의 생산량이 저하되어 균일한 유량을 실시간으로 공급할 수 없을 때 저장된 농축기체의 유량을 사용할 수 있는 저장탱크 (40);It is a storage space of a low adsorption gas concentrated gas separated by an adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14, and the second adsorption tower 14 in the first adsorption tower 12.
상기 농축기체의 순도를 측정하기 위해 제 2 검출센서 (40) 에 검출용으로 유량을 보내주는 제 1 유량계 (36);A first flow meter (36) for sending a flow rate for detection to a second detection sensor (40) for measuring the purity of said concentrated gas;
상기 농축기체의 실시간 순도를 검출하여 사용자가 용이하게 순도변화를 파악하는 제 2 검출센서 (38);A second detection sensor 38 for detecting a real-time purity of the concentrated gas so that a user easily grasps the change in purity;
상기 농축기체의 배출되는 유량을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용자가 용이하게 유량의 변화를 파악하는 제 2 유량계 (56);A
상기 제 1 에어 공급밸브 (8), 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 1 퍼지밸브The first air supply valve (8), the second air supply valve (10), the first purge valve
(16), 제 2 퍼지밸브 (18), 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 배출균압밸브 (30), 제2 검출센서 (38), 제 2 유량계 (56) 와 전기적으로 연결되는 제어부 (58);16, the
상기 제어부 (58) 는 제 2 유량계 (56) 의 유량을 읽어들여 농축기체 생산여부를 판단하고, 농축기체에 대한 유량공급의 신호가 발생하면 제 1 에어 공급밸브 (8) 와 제 2 퍼지밸브(18), 제 1 배출균압밸브 (28) 를 동시에 열어 제 1 흡착탑 (12) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체를 생산하고,The
이때 압축공기의 사용량을 줄여 주기 위하여 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 배출균압밸브 (30) 를 동시에 열어주어, 제 1 흡착탑 (12) 내의 농축기체를 제 2 흡착탑 (14) 으로 유입시켜 동일 압력으로 유지시키고,At this time, in order to reduce the amount of compressed air used, the first exhaust
상기 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 배출균압밸브 (30) 를 동시에 열어 제 2 흡착탑 (14) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체를 생성하는 것을 특징으로 하고,The second air supply valve (10), the first purge valve (16), the second discharge pressure equalizing valve (30) are opened at the same time to introduce compressed air into the second adsorption tower (14) to produce a concentrated gas. ,
상기 농축기체 발생장치는 상기 소음기 (20) 와 연결되고, 상기 제어부에 의해 전기적으로 연결된 제 1 검출센서 (22) 를 더 포함하고,The concentrated gas generator further includes a
상기 농축기체 발생장치는 상기 저장장치와 상기 제 1 배출균압밸브(28) 및 제 2 배출균압밸브(30) 와의 사이에 설치된 세정밸브 (42) 를 더 포함하고,The concentrated gas generator further includes a cleaning
상기 세정밸브 (42)는 상기 저장탱크 (40) 의 농축기체의 일부에 대해, 상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 의 실시간 토출 순도를 측정하여 비례제어로 조절하여 흡착제에 흡착된 기체의 탈착시 흡착제의 재생을 위한 상기 저장탱크에 저장된 농축기체의 일부가 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에 유입되는 유입량을 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 하고,The cleaning
상기 세정밸브 (42) 와 상기 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 와의 사이에는 상기 저장탱크 (40) 에서 세정밸브 (42), 제 2 체크밸브 (44), 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 의 유출구로 농축기체가 이동을 하게 하며, 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에서 저장탱크 (40) 로 농축기체의 이동을 방지하는 제 2 체크밸브 (44);In the
상기 저장탱크 (40) 의 농축기체 중 일부에 대해 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 으로의 실시간 토출 순도를 측정하여 농축기체의 유입량을 조절하는 제 3 니들밸브 (46) 를 포함하는 것을 특징으로 하고,And a
상기 흡착제가 ZMS (질소흡착제)이고, 상기 공기 중 특정기체를 제외한 기체가 산소인 것을 특징으로 하고,The adsorbent is ZMS (nitrogen adsorbent), characterized in that the gas other than the specific gas in the air is oxygen,
상기 흡착제가 CMS(산소흡착제)이고, 상기 공기 중 특정기체를 제외한 기체가 질소인 것을 특징으로 한다.
The adsorbent is CMS (oxygen adsorbent), characterized in that the gas other than the specific gas in the air is nitrogen.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생방법은, 공기 중의 특정기체에 대하여 선택적인 흡착도를 가지는 흡착제가 구비된 제 1 흡착탑 및 제 2 흡착탑에 압축된 공기를 통과시켜 상기 특정기체를 분리하고, 공기 중 특정기체를 제외한 기체를 저장탱크에 저장하여 농축기체를 생성하는 농축기체 발생방법에 있어서,In order to achieve the above another object, the concentrated gas generation method for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention, the adsorbent having a selective adsorption degree for a specific gas in the air In the concentrated gas generating method of generating a concentrated gas by separating the specific gas by passing the compressed air to the first and second adsorption tower equipped with a second, and storing the gas except the specific gas in the air in the storage tank,
제 1 에어 공급밸브 (8), 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 퍼지밸브 (18) 가 동시에 열리면, 제 1 흡착탑 (12) 으로 압축공기가 유입되며 유입된 공기에서 산소기체는 제 1 흡착탑 (12) 에 충진된 흡착제에 의해 선택적으로 분리되며, 분리된 기체는 제 1 배출균압밸브 (28) 를 통해 저장탱크 (40) 에 저장되고, 동시에 열린 제 2 퍼지밸브 (18) 는 제 2 흡착탑 (14) 에 흡착된 기체를 탈착시켜 재생시키는 제 1 단계;When the first air supply valve 8, the first discharge
상기 고압상태인 제 1 흡착탑 (12) 에서 저압상태인 제 2 흡착탑 (14) 과 압력을 맞추기 위해 상기 제 1 배출균압밸브(28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 를 열어주고, 상기 제 1 에어 공급밸브 (8) 는 같이 열려서 농축기체가 생산되어 저장탱크 (40) 로 유입되는 제 2 단계;The first discharge
상기 제 1 단계와 같은 방법으로 상기 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 2 배출균압밸브 (30), 제 1 퍼지밸브 (16) 가 동시에 열리면 상기 제 2 흡착탑 (14) 으로 압축된 공기가 유입되며, 유입된 공기는 제 2 흡착탑 (14) 에 충진된 흡착제에 선택적으로 분리되며 분리된 기체는 상기 제 2 배출균압밸브 (30) 를 통해 저장탱크 (40) 에 저장되고, 동시에 열린 상기 제 1 퍼지밸브 (16) 는 제 1 흡착탑 (12) 에 흡착된 기체를 탈착시켜 재생시키고, 이때 탈착된 기체와 함께 농축기체의 일부도 함께 상기 제 1 퍼지밸브 (16) 를 통하여 배출되는데, 상기 제 1 퍼지밸브 (16) 를 통하여 배출되는 농축기체의 순도가 세팅된 순도보다 낮은 경우에, 세정밸브 (42)When the second air supply valve 10, the second discharge
를 열어서 저장탱크 (40) 에 저장된 농축기체의 일부가 제 1 흡착탑 (12) 으로 세정을 위해 유입되게 하는 제 3 단계;A third step of opening a portion of the concentrated gas stored in the
상기의 단계별로 반복하며 제 2 유량계 (56) 로 사용유량을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용유량이 0 일 때, 농축기체 발생장치는 정지하며, 저장탱크 (40) 의 압력이 사용압력보다 줄어들었을 때는 가동하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
When the flow rate is zero, the concentrated gas generator stops and the pressure in the
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치 및 농축기체 발생방법에 의하면, 흡착탑에서 세정시에 실시간으로 제 1 검출센서가 배출되는 농축기체의 순도를 감지하여 세팅값보다 농축기체의 배출순도가 낮은 경우에 세정밸브를 개방하여 저장탱크에서 농축기체의 일부를 흡착탑으로 공급하는 방식으로 흡착탑의 세정에 사용되는, 저장탱크에 저장된 농축기체의 양을 조절하는 효과가 있다.According to the present invention, a concentrated gas generator and a method of generating a concentrated gas, which control the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the concentration of desorbed gas, provide a method for the concentration of the concentrated gas from which the first detection sensor is discharged in real time during cleaning in the adsorption column. The amount of concentrated gas stored in the storage tank used for cleaning the adsorption tower by detecting the purity and opening the cleaning valve to supply a part of the concentrated gas from the storage tank to the adsorption tower when the discharge gas is lower than the set value. It is effective to control.
또한, 도 1 에 도시된 종래의 농축기체 발생장치의 순환밸브 (170) 는 공급에어의 회수율을 증가시키는 역할을 하지만 양쪽 흡착탑 (180, 190) 으로 균압되는 시간동안 공급밸브가 닫히게 되어 압축공기의 유입을 통한 새로운 농축 기체의 생성이 없으므로 농축기체의 제조시간이 길어지며 생산량 저하가 발생한다.In addition, the
그러나, 본 발명에서는 종래의 순환밸브로 양쪽 흡착탑의 압력이 균압되는 시간동안 생산량 저하의 문제점을 제 1 및 제 2 배출 균압밸브들과 가압밸브인 에어공급밸브를 동시에 열리게 함으로써 종래에는 균압시 생성되지 않는 농축기체를 가압밸브인 에어공급밸브를 열어 농축기체가 흡착탑에서 생산되게 함으로써 농축기체의 제조시간 및 생산량이 증가되는 현저한 효과가 있다.
However, in the present invention, the problem of lowering the output during the time when the pressures of the two adsorption towers are equalized by the conventional circulation valve is opened at the same time by opening the first and second discharge equalization valves and the air supply valve which is the pressure valve at the same time. There is a remarkable effect of increasing the production time and the production amount of the concentrated gas by opening the air supply valve, which is a pressurized valve, which is not pressurized gas, so that the concentrated gas is produced in the adsorption tower.
도 1 은 종래의 비교예에 해당하는 농축기체 발생장치를 나타내는 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a concentrated gas generator according to a conventional comparative example.
Figure 2 is a block diagram showing a condensation gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치 및 농축기체 회수방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the concentrated gas generator and the concentrated gas recovery method for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 구성요소들의 작용관계를 알기 쉽게 하기 위하여 공기흐름은 실선으로, 제어신호는 점선으로 표시한다.In order to clearly understand the working relationship of the components according to the present invention, the air flow is indicated by a solid line and the control signal is indicated by a dotted line.
도 2 는 본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치를 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a condensation gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention.
도 2 를 참조하면, 공기는 유로를 따라 본 발명에 따른 농축기체 발생장치로 유입되며 흡착탑 (12, 14) 에 선택적인 흡착성을 가지는 ZMS (질소흡착제) 또는 CMS (산소 흡착제) 에 따라 압축공기에서 산소 또는 질소의 농축기체를 분리한다.Referring to FIG. 2, air is introduced into the concentrated gas generator according to the present invention along the flow path and compressed air according to ZMS (nitrogen adsorbent) or CMS (oxygen adsorbent) having selective adsorption to the adsorption towers 12 and 14. Separate concentrated gas of oxygen or nitrogen.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 필터 (2) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first filter (2).
상기 제 1 필터 (2) 는 공기압축기를 통과한 압축공기에 포함된 일정량의 유분을 제거하여 선택적인 흡착성을 가지는 흡착제로의 유입을 방지하는 역할을 한다.The first filter 2 serves to prevent the inflow into the adsorbent having selective adsorption by removing a certain amount of oil contained in the compressed air passing through the air compressor.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 레귤레이터 (4) 를 포함한다.The concentrated gas generator which controls the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first regulator (4).
상기 제 1 레귤레이터 (4) 는 공기압축기를 통과한 압축공기의 압력을 조절하여 압축공기를 일정한 압력으로 유지시켜서 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 의 흡착시간을 동일하게 유지시켜 주는 역할을 한다.The first regulator 4 maintains the compressed air at a constant pressure by adjusting the pressure of the compressed air passing through the air compressor to maintain the same adsorption time of the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14. Play a role.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 니들밸브 (6) 를 포함한다.The concentrated gas generator which controls the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first needle valve 6.
상기 제 1 니들밸브 (6) 는 압축공기의 흡착포화에 따른 유속을 제어하는 역할을 한다.The first needle valve 6 serves to control the flow rate according to the adsorption saturation of the compressed air.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first air supply valve 8 and a second air supply valve 10.
상기 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10) 는 흡착탑 (12, 14) 으로의 공기의 유로를 단속하여 흡착제의 양에 따른 흡착시간을 선택적으로 제어하는 역할을 한다.The first air supply valve 8 and the second air supply valve 10 serve to selectively control the adsorption time according to the amount of the adsorbent by intercepting a flow path of air to the adsorption towers 12 and 14.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 을 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first adsorption tower 12 and a second adsorption tower 14.
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 은 내부에 특성 기체를 우선적으로 흡착하는 흡착제를 구비한다.The first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 are provided with an adsorbent for preferentially adsorbing characteristic gases therein.
이때 상기 흡착제로는 ZMS (질소흡착제) 또는 CMS (산소 흡착제) 가 사용될 수 있다.In this case, ZMS (nitrogen adsorbent) or CMS (oxygen adsorbent) may be used as the adsorbent.
본 발명에 따른 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내에 ZMS (질소흡착제) 를 사용하면 공기 중의 질소가 우선적으로 흡착되고, 흡착도가 낮은 산소가 배출된다. 이때 산소의 농도는 약 90~95% 이다.When ZMS (nitrogen adsorbent) is used in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 according to the present invention, nitrogen in the air is preferentially adsorbed, and oxygen having low adsorption degree is discharged. At this time, the concentration of oxygen is about 90 ~ 95%.
다른 실시예로서 본 발명에 따른 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내에 CMS (산소흡착제)를 사용하면 공기 중의 산소가 우선적으로 흡착되고, 흡착도가 낮은 질소가 배출된다. 이때 질소의 농도는 아르곤 및 기타기체 포함하여 약 99.00 ~ 99.99% 이다.As another example, when CMS (oxygen adsorbent) is used in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 according to the present invention, oxygen in the air is preferentially adsorbed, and nitrogen having low adsorption degree is discharged. At this time, the concentration of nitrogen is about 99.00 ~ 99.99% including argon and other gases.
아래에서는 설명을 위하여 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내에 질소를 흡착하는 흡착제인 ZMS (질소흡착제) 가 사용된다는 것을 가정하고 본 발명을 설명한다.In the following, the present invention is explained assuming that ZMS (nitrogen adsorbent), which is an adsorbent for adsorbing nitrogen in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14, is used for explanation.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18) 는 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 에서 흡착제에 의해 흡착된 기체를 재생을 위해 탈착시켜 대기로 방출하는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 소음기 (20) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a silencer (20).
상기 소음기 (20) 는 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 의 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18) 에서 흡착제에 의해 흡착된 기체인 질소를 재생을 위해 탈착시켜 대기 방출할 때 소음을 제거해 주는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 검출센서 (22) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내에서 흡착제에 의해 흡착된 기체 (질소) 를 흡착제의 재생을 위해 탈착시켜 대기 방출하고, 분리된 농축기체인 산소기체 중 일부는 재생을 위해 흡착된 기체인 질소와 같이 방출한다.The gas (nitrogen) adsorbed by the adsorbent in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 is desorbed for regeneration of the adsorbent and released to the atmosphere, and some of the separated gaseous oxygen gas is adsorbed for regeneration. It is released together with nitrogen, which is a gas.
상기 제 1 검출센서 (22) 는 흡착탑의 세정시에 농축기체인 산소기체의 일부가 방출시 실시간 순도를 측정하며, 만일 산소기체의 순도가 세팅된 값 이하로 검출되는 경우에만 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 으로 저장탱크 (40) 로부터 농축기체의 일부량을 세정밸브 (42) 의 비례제어로 개방되도록 조절하여 농축기체의 손실을 최소한으로 줄이게 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 압력게이지 (24), 제 2 압력게이지 (26) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 1 압력게이지 (24) 및 제 2 압력게이지 (26) 는 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 내의 기체 압력을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용자가 용이하게 유입공기의 압력변화를 파악할 수 있다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 배출균압밸브 (30) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first discharge
상기 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 는 제 1 흡착탑 (12) 과 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체인 산소기체를 저장탱크 (40) 로 보내주는 역할을 하며, 가압, 탈착시 압축공기의 재생량을 증가시키는 목적으로 제 1 흡착탑(12) 및 제 2 흡착탑(14) 의 압력을 동일하게 해주는 균압 역할도 한다.The first exhaust
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 니들밸브 (32) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a second needle valve (32).
상기 제 2 니들밸브 (32) 는 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체인 산소기체를 저장탱크 (40) 로 보내줄 때 유량을 조절하여 저장탱크 (40) 의 압력을 제어한다.When the
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 체크밸브 (34) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a first check valve 34.
상기 제 1 체크밸브 (34) 는 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체인 산소기체의 압력이 저장탱크 (40) 의 압력보다 적을 때 역류를 방지하는 역할을 한다.The first check valve 34 is the pressure of the
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 저장탱크 (40) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a storage tank (40).
상기 저장탱크 (40) 는 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 내에서 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제에 의해 분리된 흡착도가 낮은 농축기체인 산소기체의 저장공간이며, 제 1 흡착탑 (12) 에서 제 2 흡착탑 (14) 으로 전환할 때 농축기체의 생산량이 저하되어 균일한 유량을 실시간으로 공급할 수 없을 때 저장된 유량을 공급할 수 있는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 1 유량계 (36) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 1 유량계 (36) 는 농축기체인 산소기체의 순도를 측정하기 위해 제 2 검출센서 (40) 에 검출용으로 유량을 보내주는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 검출센서 (38) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a second detection sensor 38.
상기 제 2 검출센서 (38) 는 농축기체인 산소기체의 실시간 순도를 검출하여 사용자가 용이하게 순도변화를 파악할 수 있다.The second detection sensor 38 detects the real-time purity of the oxygen gas, which is a concentrated gas, so that the user can easily grasp the change in purity.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 세정밸브 (42) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 세정밸브 (42) 는 저장탱크 (40) 의 농축기체인 산소기체 중 일부에 대해, 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 에서 퍼지밸브 (16, 18) 를 통해 배출되는 산소기체의 실시간 토출 순도를 측정하여, 만일 산소기체의 순도가 세팅된 값 이하로 떨어지면 비례적인 제어로 세정밸브 (42) 의 개방되는 양을 조절하여 토출되는 산소기체의 순도가 일정하도록 제어한다.The cleaning
이와 같이 세정밸브 (42) 는 흡착탑 (12, 14) 에서 흡착제에 흡착된 질소기체의 탈착시 흡착제의 재생을 위한 농축기체인 산소기체의 일부가 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에 유입되는 유입량을 제 1 검출센서의 센싱값에 따라 선택적으로 개방량을 조절한다.As described above, the cleaning
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 체크밸브 (44) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a second check valve 44.
상기 제 2 체크밸브 (44) 는 저장탱크 (40) 에서 세정밸브 (42), 제 2 체크 밸브 (44), 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 의 유출구로 농축기체가 이동을 하게 하며, 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에서 저장탱크 (40) 로 농축기체의 이동을 방지하는 역할을 한다.The second check valve 44 moves the concentrated gas from the
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 3 니들밸브 (46) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 3 니들밸브 (46) 는 저장탱크 (40) 의 농축기체 중 일부에 대해 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 으로의 실시간 토출 순도를 측정하여 농축기체의 유입량을 조절한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 3 압력게이지 (48) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 3 압력게이지 (48) 는 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체인 산소기체가 저장된 저장탱크 (40) 내의 농축기체인 산소기체의 압력을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용자가 용이하게 유입공기의 압력 변화를 파악할 수 있다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 안전밸브 (50) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a safety valve (50).
상기 안전밸브 (50) 는 농축기체의 압력이 저장탱크 (40) 의 내압 9.0 bar 이상으로 상승이 되면 외부로 개방하여 내압을 줄이는 역할을 수행한다. 즉 안전밸브 (50) 는 저장탱크 (40) 의 내압이 9.9 bar 이상으로 상승하여 발생될 수 있는 배관 자체의 변형, 또는 뒤틀림으로 인한 안전사고를 예방하기 위해 구비되는 것이다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 필터 (52) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제 2 필터 (52) 는 흡착제의 불량으로 인한 강도저하로 분진역류를 방지하는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 레귤레이터 (54) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a second regulator 54.
상기 제 2 레귤레이터 (54) 는 농축기체의 공급압력을 제어하여 실제 사용압력을 조절해주는 역할을 한다.The second regulator 54 serves to adjust the actual operating pressure by controlling the supply pressure of the concentrated gas.
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제 2 유량계 (56) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a second flow meter (56).
상기 제 2 유량계 (56) 는 농축기체인 산소기체의 배출되는 유량을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용자가 용이하게 유량의 변화를 파악할 수 있다.The
본 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치는 제어부 (58) 를 포함한다.The concentrated gas generator for controlling the concentration and the flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas according to the present invention includes a
상기 제어부 (58) 는 제 1 에어 공급밸브 (8), 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 퍼지밸브 (18), 제 1 검출센서 (22), 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 배출균압밸브 (30), 제 2 검출센서 (38), 세정밸브 (42), 제 2 유량계 (56) 와 전기적으로 연결된다.The
먼저, 제어부 (58) 는 제 2 유량계 (56) 의 유량을 읽어들여 농축기체 생산여부를 판단한다. 농축기체에 대한 유량공급의 신호가 발생하면 제 1 에어 공급밸브 (8) 와 제 2 퍼지밸브(18), 제 1 배출균압밸브 (28) 를 동시에 열어 제 1 흡착탑 (12) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체인 산소기체를 생산한다.First, the
이와 병행하여 소음기 (20) 로 배출되는 제 1 흡착탑 (14) 으로부터 유출되는 산소기체의 순도 (30%) 를 제 1 검출센서 (22) 로 검출하여 순도 여부 (예를 들어, 산소순도 10% 로 검출되면) 로 세정밸브 (42) 를 선택적으로 조절 (세정밸브 (42) 를 비례적으로 개방) 하여 재생시켜 준다.In parallel with this, the purity (30%) of the oxygen gas flowing out from the first adsorption tower 14 discharged to the
다음은, 제 1 흡착탑 (12) 내의 흡착제에 압축공기 중 흡착도가 높은 성분인 질소의 흡착이 포화되었을 때, 제 1 검출센서 (22) 에서 대기로 배출되는 산소순도를 수시로 검출하여 산소기체의 농도가 저하되면, 제 1 흡착탑 (12) 내의 흡착제에 압축공기 중 흡착되는 성분인 질소의 흡착이 포화되었을 때로 판단하는 신호를 보내 단계적으로 밸브를 제어한다.Next, when the adsorption of nitrogen, which is a component of high adsorption in compressed air, is saturated with the adsorbent in the first adsorption tower 12, the oxygen purity discharged from the
이때 압축공기의 사용량을 줄여 주기 위하여 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 배출균압밸브 (30) 를 동시에 열어주어, 제 1 흡착탑 (12) 내의 농축기체인 산소를 제 2 흡착탑 (14) 으로 유입시켜 동일 압력으로 유지시켜준다.At this time, in order to reduce the amount of compressed air used, the first discharge
그리고, 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 1 퍼지밸브 (16), 제 2 배출밸브 (30) 를 동시에 열어 제 2 흡착탑 (14) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체를 생성한다.Then, the second air supply valve 10, the
이와 병행하여 소음기 (20) 로 배출되는 산소순도를 제 1 검출센서 (22) 로 검출하여 순도에 따라 비례제어로 세정밸브 (42) 를 조절하여 흡착제를 재생시켜 준다.In parallel with this, the oxygen purity discharged to the
보다 구체적으로, 압축공기가 농축기체발생장치로 유입되어 농축기체가 발생되는 과정을 설명하면 다음과 같다.More specifically, when the compressed air flows into the concentrated gas generator to explain the process of generating the concentrated gas is as follows.
먼저 상기 제 1 흡착탑 (12), 제 2 흡착탑 (14) 은 내부에 특정 기체를 우선적으로 흡착하는 흡착제를 구비한다.First, the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 are provided with an adsorbent that preferentially adsorbs a specific gas therein.
이때 실시예로서 흡착제로는 ZMS (질소흡착제) 를 사용한다.In this case, ZMS (nitrogen adsorbent) is used as the adsorbent.
첫 번째 단계에서 제 1 에어 공급밸브 (8), 제 1 배출균압밸브 (28), 제 2 퍼지밸브 (18) 가 동시에 열리면, 제 1 흡착탑 (12) 으로 압축공기가 유입되며 유입된 공기에서 산소기체는 제 1 흡착탑 (12) 에 충진된 흡착제에 의해 선택적으로 분리되며, 분리된 산소기체는 제 1 배출균압밸브 (28) 를 통해 저장탱크 (40) 에 저장된다.In the first stage, when the first air supply valve 8, the first discharge
동시에 열린 제 2 퍼지밸브 (18) 는 제 2 흡착탑 (14) 에 흡착된 질소기체를 탈착시켜 재생시킨다.The
이때 제 1 검출센서 (22) 에서 검출되는 산소기체의 순도에 따라 비례 제어하여 세정밸브 (42) 를 열어준다.At this time, the cleaning
즉, 세정밸브 (42) 를 한번에 100% 로 개방하는 것이 아니라 세정밸브 (42) 의 개방의 범위 0~100%를 검출된 산소기체의 순도에 따라 비례적으로 조절한다.That is, instead of opening the cleaning
두 번째 단계에서는 압축공기의 회수율을 높이기 위해 고압상태인 제 1 흡착탑 (12) 에서 저압상태인 제 2 흡착탑 (14) 과 압력을 맞추기 위해 제 1 배출균압 밸브(28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 를 열어준다.In the second stage, the first discharge
이때 제 1 에어 공급밸브 (8) 가 같이 열려있기 때문에, 농축기체인 산소기체는 생산되어 저장탱크 (40) 로 유입된다.At this time, since the first air supply valve 8 is open together, oxygen gas, which is a concentrated gas, is produced and introduced into the
세 번째 단계에서 첫 번째 단계와 같은 방법으로 제 2 에어 공급밸브 (10), 제 2 배출균압밸브 (30), 제 1 퍼지밸브 (16) 가 동시에 열리면 제 2 흡착탑 (14) 으로 압축된 공기가 유입되며 유입된 공기는 제 2 흡착탑 (14) 에 충진된 흡착제에 선택적으로 분리되며 분리된 산소기체는 제 2 배출균압밸브 (30) 를 통해 저장탱크 (40) 에 저장된다.When the second air supply valve 10, the second discharge
동시에 열린 제 1 퍼지밸브 (16) 는 제 1 흡착탑 (12) 에 흡착된 질소기체를 탈착시켜 재생시킨다.The simultaneously opened
이때 탈착된 질소기체와 함께 농축기체인 산소기체의 일부도 함께 제 1 퍼지밸브 (16) 를 통하여 배출되는데, 상기 제 1 퍼지밸브 (16) 를 통하여 배출되는 산소기체의 순도에 따른 비례제어로 세정밸브 (42) 를 열어서 저장탱크 (40) 에 저장된 농축기체인 산소기체의 일부가 제 1 흡착탑 (12) 으로 세정을 위해 유입되게 할 수 있다.At this time, a portion of the oxygen gas which is a concentrated gas together with the desorbed nitrogen gas is also discharged through the
예를 들어, 상기 제 1 흡착탑 (12) 의 세정을 위해서 제 1 퍼지밸브 (16) 를 통해 흡착된 질소기체와 함께 배출되는 산소기체의 순도가 30% 에서 10% 로 떨어진 것이 감지되면 세정밸브 (42) 가 개방되고, 농축기체인 산소기체의 일부가 저장탱크 (40) 에서 제 1 흡착탑 (12) 으로 세정을 위해 유입된다.For example, when it is detected that the purity of the oxygen gas discharged together with the nitrogen gas adsorbed through the
이와 같이 단계별로 반복하며 제 2 유량계 (56) 로 사용유량을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용유량이 0 일 때 (사용하지 않을 때), 농축기체 발생장치는 정지하며, 저장탱크 (40) 의 압력이 사용압력보다 줄어들었을 때는 가동하여 압축공기의 손실로 인한 전력 사용량을 최소한으로 한다.Repeated step by step as described above, the flow rate is often detected and displayed by the
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments.
〔실시예〕[Examples]
흡착탑에 선택적인 흡착성을 가지는 ZMS (질소 흡착제)를 채움, 제 1 필터, 제 1 레귤레이터, 제 1 니들밸브, 제 1 에어 공급밸브, 제 2 에어 공급밸브, 제 1 흡착탑, 제 2 흡착탑, 제 1 퍼지밸브, 제 2 퍼지밸브, 소음기, 제 1 검출센서, 제 1 압력게이지, 제 2 압력게이지, 제 1 배출균압밸브, 제 2 검출센서, 저장탱크, 세정밸브, 제 2 체크밸브, 제 3 니들밸브, 제 3 압력게이지, 안전밸브, 제 2 필터, 제 2 레귤레이터, 제 2 유량계, 제어부, 압력스위치로 구성된 본원 발명에 따른 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치를 제조하였다.
Fill the adsorption column with ZMS (nitrogen adsorbent) with selective adsorption, 1st filter, 1st regulator, 1st needle valve, 1st air supply valve, 2nd air supply valve, 1st adsorption tower, 2nd adsorption tower, 1st Purge valve, 2nd purge valve, silencer, 1st detection sensor, 1st pressure gauge, 2nd pressure gauge, 1st pressure equalization valve, 2nd detection sensor, storage tank, cleaning valve, 2nd check valve, 3rd needle Concentration which controls the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas according to the present invention consisting of a valve, a third pressure gauge, a safety valve, a second filter, a second regulator, a second flow meter, a controller, and a pressure switch. A gas generator was manufactured.
〔비교예: 도 1 의 종래기술〕Comparative Example: Prior Art of FIG.
본 발명에 따른 실시예와 동일한 조건에서 농축기체 발생장치를 제조하되, 본 발명에 따른 실시예의 세정을 위한 세정밸브 (42) 대신에 제 1 유량조절밸브 (220) 및 제 2 유량조절밸브 (230) 를 포함시켰으며 각 흡착탑 (180, 190) 에서의 재생을 위한 균압시 필요한 순환밸브 (170) 를 포함시켜 농축기체 발생장치를 제조하였다.
A concentrated gas generator is manufactured under the same conditions as the embodiment according to the present invention, but instead of the cleaning
〔실험예〕[Experimental Example]
상기 본 발명에 따른 실시예와 종래기술인 비교예를 통하여 기체의 성분 중 산소측정기에 산소 함유량이 93% 로 생산되도록 운영할 경우 유입되는 압축공기양과 농축기체로 생산되어지는 유량을 평가하기 위하여 기능 평가 실험을 실시하였으며, 그 결과를 다음의 표 1 에 나타내었다. 이때 산소농도는 %이며 유량은 N㎥/hr 으로 나타내었다.If the operation to be carried out in accordance with the present invention and the oxygen content in the oximeter of the components of the gas prior art via the technology comparative example it is produced in 93% evaluation function to evaluate which is produced by the compressed air volume and enriched gas flowing into the flow The experiment was carried out, and the results are shown in Table 1 below. At this time, the oxygen concentration is% and the flow rate is expressed as Nm 3 / hr.
아래의 표 1 은 농축기체 발생장치의 기능 평가 실험 결과이다.
Table 1 below shows the results of the functional evaluation of the concentrated gas generator.
구분
division
산소순도
Oxygen purity
압축공기양
Compressed Air Volume
생산된 농축기체양
The amount of concentrated gas produced
실시예
Example
93%
93%
61 N㎥/hr
61 N㎥ / hr
6.1 N㎥/hr
6.1 N㎥ / hr
비교예
Comparative Example
93%
93%
60 N㎥/hr
60 N㎥ / hr
5 N㎥/hr
5 N㎥ / hr
실시예 93% 61 N㎥/hr 6.1 N㎥/hrExample 93% 61 Nm 3 / hr 6.1 Nm 3 / hr
비교예 93% 60 N㎥/hr 5 N㎥/hr
Comparative Example 93% 60 Nm 3 / hr 5 Nm 3 / hr
상기에서 본 발명에 따른 실시예와 종래기술인 비교예의 실험결과를 살펴보면 알 수 있듯이, 93% 산소순도에 6.1 N㎥/hr 를 생산하는 농축기체 제조시 비교예의 농축기체 발생장치의 흡착제량 및 체적을 약 18% 정도 줄일 수 있으며, 생산되는 농축기체 대비 압축 공기양 또한 약 16% 정도 줄어들어 본 발명에 따른 실시예의 농축기체 발생장치의 효율성이 향상된 것으로 평가된다.
As can be seen from the experimental results of the embodiment according to the present invention and the comparative example according to the present invention, the amount and volume of the adsorbent of the concentrated gas generator of the comparative example when producing a concentrated gas producing 6.1 Nm 3 / hr in 93% oxygen purity It can be reduced by about 18%, the amount of compressed air is also reduced by about 16% compared to the produced concentrated gas is estimated to improve the efficiency of the concentrated gas generator of the embodiment according to the present invention.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되었지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 않되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described above using specific terms, such description is for illustrative purposes only and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. Day. Such modified embodiments are not to be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but are to be regarded as falling within the scope of the appended claims.
2: 제 1 필터 32: 제 2 니들밸브
4: 제 1 레귤레이터 34: 제 1 체크밸브
6: 제 1 니들밸브 36: 제 1 유량계
8: 제 1 에어 공급밸브 38: 제 2 검출센서
10: 제 2 에어 공급밸브 40: 저장탱크
12: 제 1 흡착탑 42: 세정밸브
14: 제 2 흡착탑 44: 제 2 체크밸브
16: 제 1 퍼지밸브 46: 제 3 니들밸브
18: 제 2 퍼지밸브 48: 제 3 압력게이지
20: 소음기 50: 안전밸브
22: 제 1 검출센서 52: 제 2 필터
24: 제 1 압력게이지 54: 제 2 레귤레이터
26: 제 2 압력게이지 56: 제 2 유량계
28: 제 1 배출균압밸브 58: 제어부
30: 제 2 배출균압밸브2: first filter 32: second needle valve
4: first regulator 34: first check valve
6: first needle valve 36: first flow meter
8: first air supply valve 38: second detection sensor
10: second air supply valve 40: storage tank
12: first adsorption tower 42: cleaning valve
14: second adsorption tower 44: second check valve
16: first purge valve 46: third needle valve
18: second purge valve 48: third pressure gauge
20: silencer 50: safety valve
22: first detection sensor 52: second filter
24: first pressure gauge 54: second regulator
26: second pressure gauge 56: second flow meter
28: first discharge equalization valve 58: control unit
30: second discharge equalization valve
Claims (6)
공기압축기를 통과한 압축공기에 포함된 일정량의 유분을 제거하여 선택적인 흡착성을 가지는 상기 흡착제로의 유입을 방지하는 제 1 필터;
상기 공기압축기를 통과한 압축공기의 압력을 조절하여 압축공기를 일정한 압력으로 유지시키는 제 1 레귤레이터;
상기 압축공기의 흡착포화에 따른 유속을 제어하는 제 1 니들밸브;
상기 제 1 레귤레이터와 제 1 니들밸브를 통과한 압축공기의 제 1 및 제 2 흡착탑 (12, 14) 으로의 공기의 유로를 단속하여 상기 흡착제의 양에 따른 흡착시간을 선택적으로 제어하는 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10);
상기 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10) 를 통과하여 유입구로 유입된 압축공기로부터 상기 특정기체를 분리하여 공기 중 특정기체를 제외한 기체를 유출구로 배출하는 병렬로 설치된 제 1 흡착탑 및 제 2 흡착탑;
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 에서 상기 흡착제에 의해 흡착된 기체를 상기 흡착제의 재생을 위해 탈착시켜 대기로 방출하는 제 1 퍼지밸브 (16) 및 제 2 퍼지밸브 (18);
상기 제 1 흡착탑 (12) 과 연결된 제 1 퍼지밸브 (16), 및 상기 제 2 흡착탑 (14) 과 연결된 제 2 퍼지밸브 (18) 에서 상기 흡착제에 의해 흡착된 기체를 상기 흡착제의 재생을 위해 탈착시켜 대기 방출할 때 소음을 제거해 주는 소음기 (20);
상기 제 1 흡착탑 (12) 과 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 상기 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체를 저장탱크 (40) 로 보내주며,
상기 압축공기를 상기 제 1 및 제 2 흡착탑 (12, 14) 으로 유입시키는 가압 및 상기 흡착제에 의해 흡착된 기체를 탈착시 상기 압축공기의 재생량을 증가시키는 목적으로 상기 제 1 흡착탑(12) 및 제 2 흡착탑(14) 의 압력을 동일하게 해주는 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30);
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체를 저장탱크 (40) 로 보내줄 때 유량을 조절하여 저장탱크 (40) 의 압력을 제어하는 제 2 니들밸브;
상기 제 1 배출균압밸브 (28) 와 제 2 배출균압밸브 (30) 를 통과한 상기 제 1 흡착탑 (12) 과 제 2 흡착탑 (14) 내의 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제로 분리된 흡착도가 낮은 농축기체의 압력이 저장 탱크 (40) 의 압력보다 적을 때 역류를 방지하는 제 1 체크밸브 (34);
상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 내에서 선택적 흡착성능을 가지는 흡착제에 의해 분리된 흡착도가 낮은 농축기체의 저장공간이며, 상기 제 1 흡착탑 (12) 에서 제 2 흡착탑 (14) 으로 전환할 때 농축기체의 생산량이 저하되어 균일한 유량을 실시간으로 공급할 수 없을 때 저장된 농축기체의 유량을 사용할 수 있는 저장탱크 (40);
상기 농축기체의 순도를 측정하기 위해 제 2 검출센서 (38) 에 검출용으로 유량을 보내주는 제 1 유량계 (36);
상기 농축기체의 실시간 순도를 검출하여 사용자가 용이하게 순도변화를 파악하는 제 2 검출센서 (38);
상기 농축기체의 배출되는 유량을 수시로 검출하여 표시함으로써 사용자가 용이하게 유량의 변화를 파악하는 제 2 유량계 (56); 및
상기 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 에어 공급밸브 (10) 및 제 1 퍼지밸브 (16) 및 제 2 퍼지밸브 (18) 및 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 및 제 2 검출센서 (38) 및 제 2 유량계 (56) 와 전기적으로 연결되는 제어부 (58); 를 포함하고,
상기 제어부 (58) 는 제 2 유량계 (56) 의 유량을 읽어들여 농축기체 생산여부를 판단하고, 상기 농축기체에 대한 유량공급의 신호가 발생하면 제 1 에어 공급밸브 (8) 및 제 2 퍼지밸브(18) 및 제 1 배출균압밸브 (28) 를 동시에 열어 제 1 흡착탑 (12) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체를 생산하고,
상기 제 1 흡착탑 (12) 으로 상기 압축공기가 유입된 후, 상기 압축공기의 사용량을 줄여 주기 위하여 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 를 동시에 열어주어, 상기 제 1 흡착탑 (12) 내의 농축기체를 상기 제 2 흡착탑 (14) 으로 유입시켜 동일 압력으로 유지시키고,
상기 제 2 에어 공급밸브 (10) 와 제 1 퍼지밸브 (16) 및 제 2 배출밸브 (30) 를 동시에 열어 제 2 흡착탑 (14) 으로 압축공기를 유입시켜 농축기체를 생성하는 것을 특징으로 하는 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치.
In a concentrated gas generating apparatus for separating the specific gas by passing the compressed air through an adsorption tower equipped with an adsorbent having a selective adsorption degree for the specific gas in the air, and storing the gas except the specific gas in the storage tank ,
A first filter for removing an amount of oil contained in the compressed air passing through the air compressor to prevent the inflow into the adsorbent having selective adsorption;
A first regulator for adjusting the pressure of the compressed air passing through the air compressor to maintain the compressed air at a constant pressure;
A first needle valve controlling a flow rate according to the adsorption saturation of the compressed air;
A first air for selectively controlling the adsorption time according to the amount of the adsorbent by interrupting a flow path of air to the first and second adsorption towers 12 and 14 of the compressed air passing through the first regulator and the first needle valve A supply valve 8 and a second air supply valve 10;
A second gas installed in parallel to separate the specific gas from the compressed air introduced into the inlet through the first air supply valve 8 and the second air supply valve 10 and to discharge the gas excluding the specific gas from the air to the outlet; A first adsorption tower and a second adsorption tower;
The first purge valve 16 and the second purge valve 18 which desorb the gas adsorbed by the adsorbent in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 to the atmosphere for regeneration of the adsorbent. ;
The gas adsorbed by the adsorbent at the first purge valve 16 connected to the first adsorption tower 12 and the second purge valve 18 connected to the second adsorption tower 14 is desorbed for regeneration of the adsorbent. A silencer 20 to remove noise when emitting to the air;
The low adsorption gas separated by the adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 is sent to the storage tank 40,
The first adsorption tower 12 for the purpose of increasing the regeneration amount of the compressed air when pressurizing the compressed air into the first and second adsorption towers 12 and 14 and desorbing the gas adsorbed by the adsorbent; A first discharge pressure equalizing valve 28 and a second discharge pressure equalizing valve 30 for equalizing the pressures of the second adsorption tower 14;
The flow rate of the storage tank 40 is controlled by sending a concentrated gas having low adsorption to the storage tank 40 separated by an adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14. A second needle valve for controlling pressure;
Low concentration of adsorption separated by an adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 passing through the first discharge pressure check valve 28 and the second discharge pressure check valve 30 A first check valve 34 for preventing backflow when the pressure of the gas is less than the pressure of the storage tank 40;
It is a storage space of a low adsorption gas concentrated gas separated by an adsorbent having selective adsorption performance in the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14, and the second adsorption tower 14 in the first adsorption tower 12. Storage tank 40 which can use the flow rate of the stored concentrated gas when the output of the concentrated gas is reduced and the uniform flow rate cannot be supplied in real time when switching to the;
A first flow meter (36) for sending a flow rate for detection to a second detection sensor (38) for measuring the purity of said concentrated gas;
A second detection sensor 38 for detecting a real-time purity of the concentrated gas so that a user easily grasps the change in purity;
A second flow meter 56 for detecting a change in flow rate by the user by detecting and displaying the discharge flow rate of the concentrated gas at any time; And
The first air supply valve 8 and the second air supply valve 10 and the first purge valve 16 and the second purge valve 18 and the first discharge pressure equalizing valve 28 and the second discharge pressure equalizing valve ( 30 and a controller 58 electrically connected to the second detection sensor 38 and the second flow meter 56; Lt; / RTI >
The controller 58 reads the flow rate of the second flow meter 56 to determine whether to produce a concentrated gas, and when a signal for supplying the flow rate to the concentrated gas is generated, the first air supply valve 8 and the second purge valve (18) and the first discharge pressure equalizing valve (28) are simultaneously opened to introduce compressed air into the first adsorption tower (12) to produce concentrated gas,
After the compressed air flows into the first adsorption tower 12, the first exhaust pressure check valve 28 and the second discharge pressure check valve 30 are simultaneously opened to reduce the amount of the compressed air used, thereby allowing the first air pressure to be reduced. The concentrated gas in the adsorption tower 12 is introduced into the second adsorption tower 14 and maintained at the same pressure.
Desorption, characterized in that to open the second air supply valve 10, the first purge valve 16 and the second discharge valve 30 at the same time to enter the compressed air into the second adsorption tower 14 to produce a concentrated gas. A concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the gas.
상기 농축기체 발생장치는 상기 소음기 (20) 와 연결되고, 상기 제어부에 의해 전기적으로 연결된 제 1 검출센서 (22) 를 더 포함하고,
상기 저장탱크 (40) 와 상기 제 1 배출균압밸브 (28) 및 제 2 배출균압밸브 (30) 와의 사이에 설치된 세정밸브 (42) 를 더 포함하고, 상기 세정밸브는 상기 저장탱크 (40) 의 농축기체의 일부에 대해, 상기 제 1 흡착탑 (12) 및 제 2 흡착탑 (14) 의 실시간 토출 순도를 측정하여 비례제어로 조절하여 흡착제에 흡착된 기체의 탈착시 흡착제의 재생을 위한 상기 저장탱크에 저장된 농축기체의 일부가 상기 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에 유입되는 유입량을 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치.
The method according to claim 1,
The concentrated gas generator further includes a first detection sensor 22 connected to the muffler 20 and electrically connected by the control unit.
And a cleaning valve 42 provided between the storage tank 40, the first discharge pressure equalizing valve 28, and the second discharge pressure equalizing valve 30, wherein the cleaning valve is formed of the storage tank 40. For a portion of the concentrated gas, the real-time discharge purity of the first adsorption tower 12 and the second adsorption tower 14 is measured and adjusted in proportional control to the storage tank for regeneration of the adsorbent upon desorption of the gas adsorbed on the adsorbent. The concentration and flow rate of the concentrated gas are controlled by using the concentration of the desorbed gas, which is characterized in that a part of the stored concentrated gas selectively controls the inflow of the first adsorption tower 12 or the second adsorption tower 14. Enriched gas generator.
상기 세정밸브와 상기 제 1 및 제 2 배출균압밸브 사이에는,
상기 저장탱크 (40) 에서 상기 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 의 유출구로 농축기체가 이동을 하게 하며, 상기 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 에서 상기 저장탱크 (40) 로 농축기체의 이동을 방지하는 제 2 체크밸브 (44); 및
상기 저장탱크 (40) 의 농축기체 중 일부에 대해 상기 제 1 흡착탑 (12) 또는 제 2 흡착탑 (14) 으로의 실시간 토출 순도를 측정하여 농축기체의 유입량을 조절하는 제 3 니들밸브 (46) 를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치.
3. The method of claim 2,
Between the cleaning valve and the first and second discharge pressure equalizing valve,
The concentrated gas moves from the storage tank 40 to the outlet of the first adsorption tower 12 or the second adsorption tower 14, and the storage tank in the first adsorption tower 12 or the second adsorption tower 14 A second check valve 44 which prevents the movement of the condensed gas into a 40; And
A third needle valve 46 for adjusting the flow rate of the concentrated gas by measuring the real-time discharge purity of the concentrated gas of the storage tank 40 to the first adsorption tower 12 or the second adsorption tower 14 is measured. A concentrated gas generator for controlling the concentration and flow rate of the concentrated gas using the concentration of the desorbed gas, characterized in that it comprises a.
상기 흡착제가 ZMS이고, 상기 공기 중 특정기체를 제외한 기체가 산소인 것을 특징으로 하는 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치.
The method according to claim 1,
And the adsorbent is ZMS, and the gas except for the specific gas is oxygen. The concentrated gas generator is configured to control the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas.
상기 흡착제가 CMS이고, 상기 공기 중 특정기체를 제외한 기체가 질소인 것을 특징으로 하는 탈착된 기체의 농도를 이용하여 농축기체의 농도 및 유량을 제어하는 농축기체 발생장치.
The method according to claim 1,
And the gas adsorbent is CMS, and the gas except for the specific gas is nitrogen. The concentrated gas generator is configured to control the concentration and flow rate of the concentrated gas by using the concentration of the desorbed gas.
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