KR101859955B1 - 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방관이나 스킨스쿠버 등이 사용하는 공기호흡기 용기에 산소와 질소의 농도를 적절히 조절한 공기를 제공하는 호흡용 공기 충전기에서, 공기 속에 포함되어 있는 파티클 등과 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있음은 물론 제균 기능을 부여하여 공기정화 능력을 확보할 수 있는 공기정화필터에 관한 것이다.
본 발명은 호흡용 공기 충전기에서 제공하는 압축 공기 속의 이물질 제거 시, 필터 내부의 유로를 개선하여 필터 내부를 지나가는 공기의 흐름을 종방향 및 횡방향으로 유도할 수 있는 동시에 필터 내부에 분리판을 적절히 배치하여 필터 약제의 적층 상태를 유지할 수 있는 새로운 필터 구조를 구현함으로써, 필터의 여과 효율을 향상시킬 수 있고, 필터 약제의 파손을 막아 파티클 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 압축 공기가 유입되는 필터 입구는 물론 압축 공기가 배출되는 필터 출구에 역류 방지를 위한 첵밸브를 설치함으로써, 역류하는 공기의 압력으로 인한 필터 약제의 파손, 뒤집힘 등을 방지할 수 있는 등 파티클 발생을 막을 수 있고 필터 수명을 연장시킬 수 있으며, 또 필터 내의 압축 공기 유입측과 배출측에 각각 금속 소결 메시 필터와 멤브레인 필터(제균 필터)를 각각 배치함으로써, 공기의 필터 유입 전(前) 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거함과 동시에 파손된 필터 약재 가루의 유출을 방지하여 필터의 유효 수명을 늘림과 동시에 공기 순도를 높일 수 있고, 이와 더불어 공기 중에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화하여 인체에 무해한 깨끗히 정화된 공기를 공급할 수 있는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 소방관이나 스킨스쿠버, 또는 의료용이나 산업용 등 다양한 분야 및 용도로 사용하기 위한 산소와 질소의 분리 시, 멤브레인 방식의 산소/질소 분리기, 단일 구동력으로 작동하는 다단 압축식 고압 압축기, 산소 혹은 질소의 농도를 20∼90%의 비율로 조절가능한 제어 방식 등을 채택한 새로운 기능 통합형의 고압 공기 충전기를 구현함으로써, 사용자나 사용처에서 필요로 하는 농도의 산소 혹은 질소를 적절히 조절하여 공급할 수 있고, 전체적인 설비의 규모를 대폭 축소할 수 있으며, 하나의 구동력을 사용함에 따라 에너지 절감을 도모할 수 있는 산소 및 질소 농도조절형 호흡용 공기 충전기를 제공한다.

Description

호흡용 공기 충전기의 공기정화필터{Air purifying filter for breathing air compressor}

본 발명은 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소방관이나 스킨스쿠버 등이 사용하는 공기호흡기 용기에 산소와 질소의 농도를 적절히 조절한 공기를 제공하는 호흡용 공기 충전기에서, 공기 속에 포함되어 있는 파티클 등과 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있음은 물론 제균 기능을 부여하여 공기정화 능력을 확보할 수 있는 공기정화필터에 관한 것이다.

일반적으로 화재 시 인명 구조작업을 하는 소방관, 수중 스포츠를 즐기거나 수중 작업을 하는 스킨 스쿠버, 의료용 목적으로 호흡용 공기를 필요로 하는 사람 등의 경우 호흡용 공기를 충전해 둔 공기호흡기 용기를 이용하여 호흡하게 된다.

이러한 공기호흡기 용기는 사용 후에 잔량이 줄어든 경우 새로운 호흡용 공기를 충전하여 사용하게 되고, 또 사용하지 않더라도 약 3∼4개월 정도 장기간 미사용 상태로 방치해 놓은 경우에는 탱크 내부 공기의 오염을 방지하기 위해 내부 잔여 공기를 배출시킨 다음에 새로운 호흡용 공기를 충전하여 사용하게 된다.

현재 공기호흡기 용기에 새로운 호흡용 공기를 충전한 제품으로는 호흡용 공기 충전기를 사용하여 일반적인 공기(산소 약 20% 및 질소 약 80%의 일반적인 공기)만을 고압으로 압축한 후에 용기에 담아서 유통하는 제품, 산소와 질소를 액체 상태로 용기에 별도로 담겨서 시중에 유통하는 제품 등이 있다.

보통 호흡용 공기나 공업용 공기의 경우 수중 스포츠용이나 의료용, 일반 산업용 등 사용하는 용도에 따라 산소와 질소를 분리하여 사용할 필요가 있고, 또 사용하는 용도에 알맞게 산소 혹은 질소의 농도를 적절히 조절하여 사용할 필요가 있다.

이러한 제품에 대한 일 예로서, 한국 등록특허 10-0928589호에서는 2가지 이상의 가스가 섞여 있는 혼합가스로부터 각각의 가스 성분으로 분리하는『혼합가스 분리 공급장치』를 개시하고 있다.

하지만, 상기『혼합가스 분리 공급장치』는 개별 구동력으로 작동하는 2대의 압축기를 별개로 운용하는 방식인 관계로 에너지 측면이나 공간 레이아웃 측면에서 불리한 점이 있다.

그리고, 산소 혹은 질소의 농도를 조절하는 방식의 경우, 현재 의료용 100% 순도 산소 혹은 공업용 100% 순도 질소를 사용하여 비율을 맞추어 수동으로 진행하는 방식인 관계로 농도 조절의 정확도가 떨어지고 농도 조절작업의 효율성이 저하될 뿐만 아니라, 다양한 분야 및 환경, 다양한 조건 등에 알맞는 최적의 농도를 조절하는 측면에서 미흡한 점이 있다.

한편, 공기호흡기 용기 등과 같은 최종 사용처에 압축공기를 공급하는 호흡용 공기 충전기의 토출측에는 공기 속에 포함되어 있는 수분, 유분, 미세 먼지 등과 같은 이물질을 여과하는 공기정화필터가 갖추어져 있다.

이러한 공기정화필터는, 도 7에 도시한 바와 같이, 하단의 입구(1)와 상단의 출구(2)를 가지는 필터 케이스(3)와, 상기 필터 케이스(3)의 내부에 충전되는 복수의 필터층, 예를 들면 제습제층(4) 및 활성탄층(5)과, 복수의 필터층 사이에 개재되는 부직포(6) 등으로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 공기정화필터는 다음과 같은 단점이 있다.

1) 공기정화필터의 필터층은 겔타입의 제습제와 활성탄이 주로 사용되는데, 수분에 의해 제습제 알갱이가 파손되어 녹고, 압력 역류와 고압의 에어가 찼다 빠졌다를 반복하면서 내부가 뒤집힘으로 인해 내부 물질이 시간이 지나며 파손될 뿐만 아니라 파손되어 공간이 생기면 압력이 차고 빠지는게 반복되면서 파손이 더욱 심해지게 된다.

이렇게 내부 물질로부터 떨어져 나온 미세 가루나 파티클 등이 공기와 섞여서 밖으로 나가 공기호흡기 용기로 유입되고, 이로 인해 청소자 및 사용자에게 치명적인 건강상 문제를 야기하게 됨은 물론 필터 수명 저하를 초래하는 단점이 있다.

2) 공기정화필터의 내부를 경유하는 에어가 필터층을 방사형으로 통과하기 때문에 여과 효율이 떨어질 뿐만 아니라 수분, 유분, 미세먼지만을 단순 제거하는 방식인 관계로 필터 기능성이 떨어지는 한계가 있다.

한국 등록특허 10-1043201호 한국 등록실용신안 20-0395332호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 호흡용 공기 충전기에서 제공하는 압축 공기 속의 이물질 제거 시, 필터 내부의 유로를 개선하여 필터 내부를 지나가는 공기의 흐름을 종방향 및 횡방향으로 유도할 수 있는 동시에 필터 내부에 분리판을 적절히 배치하여 필터 약제의 적층 상태를 유지할 수 있는 새로운 필터 구조를 구현함으로써, 필터의 여과 효율을 향상시킬 수 있고, 필터 약제의 파손을 막아 파티클 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 압축 공기가 유입되는 필터 입구는 물론 압축 공기가 배출되는 필터 출구에 역류 방지를 위한 첵밸브를 설치함으로써, 역류하는 공기의 압력으로 인한 필터 약제의 파손, 뒤집힘 등을 방지할 수 있는 등 파티클 발생을 막을 수 있고 필터 수명을 연장시킬 수 있는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 필터 내의 압축 공기 유입측과 배출측에 각각 금속 소결 메시 필터와 멤브레인 필터(제균 필터)를 각각 배치함으로써, 공기의 필터 유입 전(前) 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거함과 동시에 파손된 필터 약재 가루의 유출을 방지하여 필터의 유효 수명을 늘림과 동시에 공기 순도를 높일 수 있고, 이와 더불어 공기 중에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화하여 인체에 무해한 깨끗히 정화된 공기를 공급할 수 있는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 소방관이나 스킨스쿠버, 또는 의료용이나 산업용 등 다양한 분야 및 용도로 사용하기 위한 산소와 질소의 분리 시, 멤브레인 방식의 산소/질소 분리기, 단일 구동력으로 작동하는 다단 압축식 고압 압축기, 산소 혹은 질소의 농도를 20∼90%의 비율로 조절가능한 제어 방식 등을 채택한 새로운 기능 통합형의 고압 공기 충전기를 구현함으로써, 사용자나 사용처에서 필요로 하는 농도의 산소 혹은 질소를 적절히 조절하여 공급할 수 있고, 전체적인 설비의 규모를 대폭 축소할 수 있으며, 하나의 구동력을 사용함에 따라 에너지 절감을 도모할 수 있는 산소 및 질소 농도조절형 호흡용 공기 충전기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터는 호흡용 공기를 제공하는 고압 공기 충전기의 토출 라인에 설치되어 배출되는 공기를 정화하는 수단으로서, 하단부의 입구와 상단부의 출구를 가지는 필터 하우징과, 상단과 하단은 막혀 있는 동시에 외주면에 형성되는 다수 개의 수평홀을 통해 반경방향으로의 공기 출입을 유도하면서 필터 하우징의 축선을 따라 나란하게 설치되는 코어 파이프와, 상기 필터 하우징과 코어 파이프 간의 공간 내에 동축 구조를 이루는 동시에 일정간격을 두고 순차 배치되는 다수의 공기차단용 분리판 및 수직홀을 가지는 다수의 공기통과용 분리판과, 상기 필터 하우징과 코어 파이프 사이 및 공기차단용 분리판과 공기통과용 분리판 사이에 조성되는 복수 개의 공간부에 충전되어 공기를 정화하는 복수의 필터층을 포함하는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터는 입구를 통해 들어온 공기가 수직 방향 및 수평 방향의 흐름을 보이면서 각 필터층을 통과하여 출구를 통해 빠져나가도록 함으로써, 공기 여과 효율을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 필터 하우징의 입구에 인접한 하단부 내측에는 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거하는 역할을 하는 금속 소결 메시 필터가 설치될 수 있고, 상기 필터 하우징의 출구에 인접한 상단부 내측에는 공기 속에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화함과 더불어 파손된 필터 약재가 외부로 나가는 것을 막아주는 역할을 하는 멤브레인 타입의 제균 필터가 설치될 수 있다.

또한, 상기 필터 하우징의 입구에는 공기가 들어오는 입구쪽으로 공기가 역류하는 것을 막아주는 역할을 하는 첵 밸브가 설치될 수 있으며, 이러한 첵 밸브는 축선을 따라 형성되는 유로를 가지면서 입구의 내주면에 결합되는 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징의 내부에 동축구조로 설치되면서 밸브 하우징의 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브 플런저와, 상기 밸브 하우징의 내부에 배치됨과 더불어 밸브 플런저의 후단부와 밸브 하우징 내면 사이에 설치되면서 밸브 플런저를 탄력적으로 지지하는 밸브 스프링을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 필터 하우징의 내부에는 입구쪽에서부터 제1공기통과용 분리판, 제1공기차단용 분리판, 제2공기통과용 분리판, 제2공기차단용 분리판이 일정간격을 유지하면서 차례로 배치됨으로써, 공기가 수직 방향 및 수평 방향의 흐름을 교대로 보이면서 각 필터층을 차례로 통과할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 복수의 필터층은 각각의 공간에 차례로 채워지는 MS 필터층, AC 필터층 및 MS 필터층으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 고압 공기 충전기는 복수 개의 압축부를 가지는 동시에 각 압축부는 각각의 라인으로 연결되어 메인 대기 라인을 통해 들어온 외부 공기가 각 압축부를 순차적으로 거치면서 다단 압축될 수 있고 하나의 동력으로 구동되면서 공기를 압축하는 다단 압축식 압축기와, 상기 다단 압축식 압축기의 1단 압축부와 2단 압축부 사이의 토출/흡입 라인에 설치되어 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 멤브레인 방식의 산소/질소 분리기와, 상기 다단 압축식 압축기의 각각의 압축부를 연결하는 각 토출/흡입 라인과 최종 압축부의 토출 라인 중 적어도 1개의 라인에 설치되어 공기를 냉각 및 정화하는 공기 냉각 및 정화 필터부를 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 공기 중의 산소와 질소를 분리하고 분리된 산소 또는 질소가 사용자 또는 사용처에 제공되도록 할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 다단 압축식 압축기의 2단 압축부와 상기 산소/질소 분리기 사이의 토출/흡입 라인에는 추가적인 대기 유입을 위한 서브 대기 라인이 연결될 수 있다.

또한, 상기 고압 공기 충전기는 순수하게 산소 농도 20% 정도의 대기만을 압축하여 제공할 수 있도록 하는 수단으로, 1단 압축부와 2단 압축부 사이에 설치되어 산소/질소 분리기를 필요에 의해 거치지 않도록 하는 바이패스관을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 고압 공기 충전기는 산소/질소 분리기에 형성되는 산소 토출 라인 및 질소 토출 라인과 상기 서브 대기 라인에 각각 설치되어 라인을 흐르는 공기의 유량을 제어하고 흐름을 단속하는 각각의 전자밸브 및 유량계와, 상기 산소 또는 질소의 농도 제어를 위하여 전자밸브 및 유량계의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고압 공기 충전기는 다단 압축식 압축기의 2단 압축부로 연결되는 토출/흡입 라인 상에 설치되어 산소 및 질소의 농도를 검출하는 산소/질소 농도검출센서를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 산소/질소 농도검출센서로부터 제공되는 신호에 기초하여 컨트롤러는 전자밸브 및 유량계의 작동을 제어할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 다단 압축식 압축기는 1단 압축부 내지 3단 압축부를 포함할 수 있고, 각 압축부에는 하나의 출력측과 연동되면서 왕복운동하는 1단 피스톤 내지 3단 피스톤이 구비될 수 있다.

이때의 상기 다단 압축식 압축기의 각 단의 압축부는 단이 높을수록 상대적으로 높은 압력의 효율적 압축 성능을 가질 수 있으며, 또 다단 압축식 압축기의 각각의 압축부를 연결하는 각 토출/흡입 라인과 최종 압축부의 토출 라인 중 적어도 1개의 라인에 설치되어 공기에 포함되어 있는 수분을 제거하는 응축수 분리부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 필터 내부의 유로를 개선하여 필터 내부를 지나가는 공기의 흐름을 종방향 및 횡방향으로 유도할 수 있는 동시에 필터 내부에 분리판을 적절히 배치하여 필터 약제의 적층 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 필터의 여과 효율을 향상시킬 수 있고, 필터 약제의 파손을 막아 파티클 발생을 원천적으로 방지할 수 있으며, 특히 필터 약재의 사용 시간을 늘려 필터 수명 연장 및 공기 순도를 높일 수 있고, 산업폐기물인 필터의 교체 주기를 늘려 환경보호 및 사회적 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

둘째, 압축 공기가 유입되는 필터 입구 및/또는 압축 공기가 배출되는 필터 출구에 역류 방지를 위한 첵밸브를 설치한 구조를 적용함으로써, 역류하는 공기의 압력으로 인한 필터 약제의 파손, 뒤집힘 등을 방지할 수 있는 등 파티클 발생을 막을 수 있고 필터 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째, 필터 내의 압축 공기 유입측에 금속 소결 메시 필터를 배치함과 더불어 압축 공기 배출측에 제균 필터 기능을 가지는 멤브레인 필터를 배치한 구조를 적용함으로써, 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거함과 동시에 파손된 필터 약재 가루의 유출을 방지하여 필터의 유효 수명을 늘림과 동시에 공기 순도를 높일 수 있고, 이와 더불어 공기 중에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화하여 인체에 무해한 깨끗히 정화된 공기를 공급할 수 있는 장점이 있다.

즉, 공기가 들어오는 곳에 금속 소결 메시 필터를 설치하여, 초기에 공기가 다량의 수분을 가지고 필터로 들어올 때, 필터 유입 전 사전에 굵은 입자상의 물방울을 제거한 구에 들어가게 함으로써, 필터의 사용시간을 늘릴 수 있다.

또, 필터의 내부에 공기 중 포함된 박테리아 및 세균을 정화하는 제균 필터를 일체형으로 삽입하여, 기존 단순히 수분, 유분, 냄새만 제거하는 기능의 필터에 제균 기능을 더함으로써, 공기정화 능력을 확보할 수 있고, 이와 더불어 제균 필터로 하여금 상부에서 필터 내부의 약재가 파손 시 내부 약재가 가루가 되어 외부로 나가는 것을 여과하도록 함으로써 필터 파손으로 인한 호흡용 공기의 오염을 원천적으로 차단할 수 있다.

넷째, 다단 압축식의 고압 압축기 구성과 산소 발생장치 구성을 일체형으로 통합하고, 이를 바탕으로 산소와 질소 농도를 조절하여 사용자가 필요로 하는 일반적인 산소 농도(대기 기준) 20%에서 고농도 산소(100%) 까지를 포함하는 공기를 하나의 제품에서 제공함으로써, 사용이나 운용 측면에서 효율적이며, 하나의 구동력을 활용함에 따라 에너지 절감은 물론 전체 설비의 규모를 대폭 축소할 수 있어 공간 활용과 관련한 레이아웃 측면에서 유리한 장점이 있다.

다섯째, 산소/질소 분리기에서 분리된 산소와 질소를 사용자의 목적에 맞추어 산소가 필요한 경우에는 산소 압축을, 질소가 필요한 경우에는 질소 압축을 수행할 수 있는 한편, 사용자가 고압 충전 대상인 산소와 질소를 각각 선택한 후에 각각의 가스의 농도를 적절히 조절하여 공급할 수 있으므로, 다양한 분야 및 환경, 다양한 조건 등에 알맞는 최적의 농도를 가지는 산소 또는 질소를 제공할 수 있는 등 산소나 질소 이용의 효율성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 나타내는 정면도 및 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터에 구비되는 첵밸브를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터에서 공기흐름을 보여주는 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화필터를 포함하는 호흡용 공기 충전기를 나타내는 개략도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화필터를 포함하는 호흡용 공기 충전기의 작동상태를 나타내는 개략도
도 7은 종래의 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 나타내는 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 나타내는 정면도 및 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터를 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 공기정화필터는 고압 공기 충전기에서 공급되는 호흡용 공기를 최종 사용처, 예를 들면 소방관이나 스킨스쿠버 등이 사용하는 공기호흡기 용기에 제공하기 전(前), 공기 속에 포함되어 있는 각종 이물질이나 세균 등을 제거하여 깨끗하고 안전하게 만들어주는 역할을 한다.

이를 위하여, 상기 공기정화필터(27)는 하단부의 입구(100)와 상단부의 출구(110)를 가지는 필터 하우징(120)을 포함한다.

상기 필터 하우징(120)은 원통형 케이스로 이루어져 있으며, 원통형 케이스 상단 및 하단은 원형의 블럭체(230)로 각각 마감되고, 이러한 각 블럭체(230)에 압축 공기 유입을 위한 입구(100)와 압축 공기 배출을 위한 다수 개의 출구(110)가 형성된다.

이와 같은 필터 하우징(120)은 고압 공기 충전기(32)의 토출 라인(도 5와 도 6의 도면부호 15) 상에 설치되고, 이렇게 설치되는 필터 하우징(120)의 입구(100)는 다단 압축식 압축기측으로, 출구(110)는 공기호흡기 용기측으로 각각 연결될 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 상단과 하단은 막혀 있는 동시에 외주면에 형성되는 다수 개의 수평홀(130)을 통해 반경방향으로의 공기 출입을 유도하면서 필터 하우징(120)의 축선을 따라 나란하게 설치되는 코어 파이프(140)를 포함한다.

상기 코어 파이프(140)는 필터 하우징 대비 상대적으로 작은 직경으로 이루어진 원형의 파이프 형태로서, 필터 하우징(120) 내부의 중심축선을 따라 나란하게 배치되고, 필터 하우징(120)의 상단부를 마감하는 블럭체(230)와 후술하는 제1공기차단용 분리판(150a) 사이에서 상단과 하단이 지지되는 구조로 설치된다.

이러한 코어 파이프(140)의 외주면에는 파이프 둘레방향을 따라가면서 일정 간격을 유지함과 더불어 파이프 길이방향을 따라가면서 일정 간격을 유지하면서 배치되는 다수 개의 수평홀(130)이 형성되고, 이때의 수평홀(130)을 통해 코어 파이프(140)의 내외측으로 공기의 출입이 이루어질 수 있게 된다.

즉, 코어 파이프(140)의 내부를 따라 흐르는 공기가 수평홀(130)을 통해 파이프 외부로 나갈 수 있게 되고, 또 파이프 외부의 공기가 수평홀(130)을 통해 파이프 내부로 들어올 수 있게 된다.

이에 따라, 파이프 내부 공간은 물론 후술하는 필터층(190) 내부 영역을 이용한 공기의 수직 방향 흐름과 수평홀(130)을 이용한 공기의 수평 방향 흐름이 자연스럽게 이루어질 수 있게 되고, 결국 공기가 종/횡으로 흐르면서 필터층 전체 영역을 골고루 충분하게 거치게 되며, 그 결과 필터 약재의 사용 시간을 늘려 필터 사용 기간을 늘릴 수 있는 동시에 여과되는 공기의 순도를 높일 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 필터 내의 공기 흐름을 수직 방향 및 수평 방향으로 유도하는 역할을 하는 두 종류의 분리판, 즉 공기차단용 분리판(150)과 공기통과용 분리판(170)을 포함한다.

상기 공기차단용 분리판(150)과 공기통과용 분리판(170)은 중심에 구멍(코어 파이프 관통을 위한 구멍)을 가지는 원판 형태로서, 필터 하우징(12)과 코어 파이프(14) 간의 공간 내에 수평 자세를 이루며 동축 구조로 배치되고, 이렇게 배치된 상태에서 코어 파이프(14)의 외주면 둘레에 용접, 끼움 등의 구조로 고정 설치된다.

이때의 각 분리판의 가장자리 부분은 필터 하우징(120)의 내주면에 밀착될 수 있게 된다.

여기서, 상기 공기통과용 분리판(170)에는 원판 두께를 관통하여 형성되는 다수 개의 수직홀(160)이 구비된다.

이러한 공기차단용 분리판(150)과 공기통과용 분리판(170)은 서로 일정간격을 두고 순차 배치되면서 서로 간의 사이에 필터 약재 충전을 위한 공간부(180)를 조성할 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 공기차단용 분리판(150)은 제1공기차단용 분리판(150a)과 제2공기차단용 분리판(150b)으로 구성되고, 상기 공기통과용 분리판(170)은 제1공기통과용 분리판(170a)과 제2공기통과용 분리판(170b)으로 구성된다.

그리고, 상기 필터 하우징(12) 내부의 입구쪽에서부터 제1공기통과용 분리판(170a), 제1공기차단용 분리판(150a), 제2공기통과용 분리판(170b), 제2공기차단용 분리판(150b)이 일정간격을 유지하면서 차례로 배치된다.

이에 따라, 상기 각 분리판 사이에는 3곳의 공간부(180)가 조성되며, 이렇게 조성되는 각 공간부(180)에 각각의 필터층(190)이 형성될 수 있게 되고, 이와 더불어 각 분리판에 의한 공기 흐름 및 차단, 그리고 각 공간부(180)에서의 코어 파이프(140)의 수평홀(130)에 의한 공기의 출입이 이루어지면서 공기가 수직 방향 및 수평 방향의 흐름을 교대로 보이면서 각 필터층(190)을 차례로 통과할 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 실질적으로 공기 속에 포함되어 있는 이물질을 여과하여 정화시켜주는 수단으로 복수의 필터층(190)을 포함한다.

바람직한 실시예로서, 상기 필터층(190)은 오일 미스트, 냄새 등을 제거하는 기능을 하는 MS(Molecular Sieve) 필터층(190a)의 2개층과 수분, CO, CO₂ 등을 제거하는 기능을 하는 AC(Activated Carbon) 필터층(190b)의 1개층으로 이루어질 수 있게 된다.

이러한 복수의 필터층(190)은 필터 하우징(120)과 코어 파이프(140) 사이 및 공기차단용 분리판(150)과 공기통과용 분리판(170) 사이에 조성되는 복수 개의 공간부(180)에 형성된다.

예를 들면, 3곳의 공간부(180)에는 아래쪽에서부터 MS 필터층(190a), AC 필터층(190b) 및 MS 필터층(190a)이 차례로 채워질 수 있게 된다.

따라서, 필터 내로 들어온 공기는 2개층의 MS 필터층(190a)과 1개층의 AC 필터층(190b)을 순차적으로 거치게 되고, 이러한 과정에서 공기 속에 포함되어 있는 수분, 유분, 냄새 등과 같은 이물질이 여과될 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거하는 수단으로 금속 소결 메시 필터(200)를 포함한다.

상기 금속 소결 메시 필터(200)는 원형의 관 형태로 이루어지게 되고, 필터 하우징(120)의 입구(100)에 인접한 하단부 내측 중심에 하우징과 동축 구조로 배치됨과 더불어 윗쪽의 제1공기통과용 분리판(170a)과 아래쪽의 블럭체(230) 사이에 상단과 하단이 고정되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 금속 소결 메시 필터(200)의 내부는 입구(100)와 통하는 구조가 된다.

이에 따라, 필터 하우징(120)의 입구(100)를 거쳐 금속 소결 메시 필터(200)의 내부로 들어온 공기는 금속 소결 메시 필터(200)의 필터 벽체를 반경방향으로 통과하면서 굵은 입자상의 물방울이 제거되고, 계속해서 금속 소결 메시 필터(200)의 외측으로 나온 여과된 공기는 제1공기통과용 분리판(170a)의 수직홀(160)을 통해 MS 필터층(190a)으로 들어갈 수 있게 된다.

이와 같이, 가동 초기에 공기가 필터층(190)으로 진입하기에 앞서 미리 공기 속에 포함되어 있는 다량의 수분, 특히 굵은 입자상의 물방울을 제거하여 필터층(190)으로 들어가지 못하도록 함으로써, 필터 사용 시간을 늘릴 수 있게 되고, 필터 공기정화 능력을 높일 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 공기 속에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화하는 역할은 물론 파손된 필터 약재가 외부로 나가는 것을 막아주는 역할을 하는 멤브레인 타입의 제균 필터(210)를 포함한다.

상기 제균 필터(210)는 원형의 관 형태로 이루어지게 되고, 필터 하우징(120)의 출구(110)에 인접한 상단부 내측 중심에서 하우징과 동축 구조를 이루면서 코어 파이프(140)의 상단 부분을 둘러싸는 형태로 배치되고, 이렇게 배치된 상태에서 윗쪽의 블럭체(230)와 아래쪽의 제2공기차단용 분리판(150b) 사이에 상단과 하단이 고정되는 구조로 설치된다.

이에 따라, 아래쪽 3곳의 필터층(190a,190b)을 거쳐 코어 파이프(140)의 상단 내측까지 올라온 공기는 코어 파이프(140)의 수평홀(130)을 지나 제균 필터(210)의 필터 벽체를 반경방향으로 통과하면서 박테리아 및 세균이 제거되는 동시에 필터층에서 떨어져나온 필터 약재 가루 등이 제거되고, 계속해서 제균 필터(210)의 외측으로 나온 최종 정화된 공기는 출구(110)를 통해 빠져나와 토출 라인(15)을 경유한 후에 최종 사용처로 보내질 수 있게 된다.

이와 같이, 필터의 최종 배출측에 제균 필터(210)를 배치함으로써, 공기 중의 세균 등을 멸균할 수 있음은 물론, 필터 파손 시 내부 약제가 가루가 되어 빠져나가는 것을 완전히 차단할 수 있게 된다.

또한, 상기 공기정화필터(27)는 필터 하우징(120)의 입구(100)에 설치되어 공기가 들어오는 입구쪽으로 공기가 역류하는 것을 막아주는 수단으로 첵 밸브(220)를 포함한다.

이러한 첵 밸브(220)는 밸브 하우징(220b), 밸브 플런저(220c) 및 밸브 스프링(220d)으로 구성되고, 필터 하우징(120)의 입구(100)측이나 출구측(110), 또는 입구(100)측과 출구(110)측에 설치될 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 밸브 하우징(220b)은 제1밸브 하우징(220b-1)과 제2밸브 하우징(220b-2)의 결합 형태로 이루어지는 동시에 중심축선을 따라 형성되는 유로(220a)를 가지는 원통형 부재로서, 입구(100)의 내주면, 즉 블럭체(230)의 내측에 실 부재 등과 함께 결합되는 구조로 설치된다.

상기 밸브 플런저(220c)는 밸브 하우징(220b) 내의 유로(220a) 상에 동축구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 밸브 플런저(220c)의 아래쪽 헤드 부분이 블럭체(230)의 입구(100)를 선택적으로 막을 수 있게 되며, 이러한 밸브 플런저(220c)에는 후단(상단)에서부터 선단(하단)쪽으로 중심축선을 따라 일정구간 형성되는 중심 유로(220e)가 구비된다.

이때의 밸브 플런저(220c)에 구비되는 중심 유로(220c)는 개방되어 있는 후단 부위를 통해 제2밸브 하우징(220b-2)에 있는 유로(220a)와 통하게 되는 동시에 선단 부위의 홀(미도시)을 통해 제1밸브 하우징(220b-1)에 있는 유로(220a)와 통하게 된다.

그리고, 상기 밸브 플런저(220c)의 길이 중간 부분 일부 길이의 외주면은 제1밸브 하우징(220b-1)의 유로(220a)의 내주면에 밀착되면서 슬라이드 가능하게 된다.

상기 밸브 스프링(220d)은 밸브 하우징(220b)의 내부에 배치되면서 밸브 플런저(220c)의 후단부와 밸브 하우징(220b) 내면 사이에 설치되면서 밸브 플런저(220c)를 탄력적으로 지지할 수 있게 된다.

즉, 상기 밸브 플런저(200c)는 후단쪽의 밸브 스프링(220d)이 미는 힘을 받아 항상 입구(100)쪽으로 밀려나는 힘을 받게 된다.

이에 따라, 입구(100)를 통해 유입되는 공기의 압력이 없는 경우에는 밸브 스프링 힘에 의해 입구(100)와 연통되어 있는 밸브 하우징(220b)의 유로(220a)가 밸브 플런저(220c)에 의해 막힌 상태가 유지되므로서 입구(100)측으로의 공기 압력의 역류가 방지될 수 있게 되고, 입구(100)를 통해 압축 공기가 진입하는 경우에는 밸브 플런저(220c)가 밸브 스프링(220d)의 힘을 이기고 뒤로 후퇴하게 되면서 필터 내부로 압축 공기가 보내질 수 있게 된다.

물론, 필터의 출구(110)측에 첵 밸브(220)가 있는 경우에는 필터 내부로의 역류가 방지될 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터에서 공기흐름을 보여주는 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 고압 공기 충전기(32)에서 만들어진 압축 공기는 공기정화필터(27)의 입구(100)를 통해 필터 내부로 유입된다.

다음, 필터 내부로 유입된 압축 공기는 금속 소결 메시 필터(200)를 통과하면서 굵은 입자상의 물방울이 제거된다.

다음, 금속 소결 메시 필터(200)를 거친 압축 공기는 제1공기통과용 분리판(170a)의 수직홀(160)을 통해 수직 방향 흐름을 보이면서 MS 필터층(190a)으로 유입되어 여과되고, 코어 파이프(140)의 수평홀(130)을 통해 수평 흐름을 보이면서 코어 파이프(140) 내부로 유입된다.

다음, 코어 파이프(140) 내부를 따라 진행하는 압축 공기는 코어 파이프(140)의 수평홀(130)을 통해 수평 흐름을 보이면서 AC 필터층(190b)으로 유입되어 여과되고, 제2공기통과용 분리판(170a)의 수직홀(160)을 통해 수직 방향 흐름을 보이면서 MS 필터층(190a)으로 유입되어 여과되며, 코어 파이프(140)의 수평홀(130)을 통해 수평 흐름을 보이면서 코어 파이프(140) 내부로 유입된다.

다음, 코어 파이프(140) 내부를 따라 진행하는 압축 공기는 코어 파이프(140)의 수평홀(130)을 통해 수평 흐름을 보이면서 제균 필터(210)를 통과하면서 멸균됨과 더불어 필터 약재 가루가 제거된다.

다음, 제균 필터(210)를 거쳐 최종 여과된 압축 공기는 공기정화필터(27)의 출구(110)를 빠져나가 토출 라인(15)을 경유한 후에 최종 사용처인 소방관이나 스킨스쿠버 등이 사용하는 공기호흡기 용기 등에 제공된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화필터를 포함하는 호흡용 공기 충전기, 즉 고압 공기 충전기를 나타내는 개략도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 고압 공기 충전기(32)는 대기 중의 산소 또는 질소 농도를 각 사용처에 알맞게 20%∼90%의 범위 내에서 적절히 조절하여 공급할 수 있고, 특히 다단 압축식 압축기와 각 라인 간의 적절한 배치 조합을 통해 전체 시스템의 규모 및 레이아웃을 최적화한 구조로 이루어진다.

이를 위하여, 상기 고압 공기 충전기(32)는 하나의 동력으로 구동되면서 공기를 다단식으로 압축하는 수단으로 일체형의 다단 압축식 압축기(12)를 포함한다.

보통 다단식 압축기는 일반적으로 사용하려는 압력이 상승할수록 2개 이상으로 200∼300bar는 3단 혹은 4단, 400∼700bar는 5단, 700bar 이상은 6단 이상의 다단으로 구성할 수 있다.

예를 들면, 상기 다단 압축식 압축기(12)는 3단의 다단식으로 구성하는 경우, 압축기 본체(31)의 3방향으로 배치되는 복수 개의 압축부, 예를 들면 90°간격으로 배치되는 T형이나 V형 혹은 W형의 실린더 배치 형상을 가질 수 있게 되고, T형에서는 도시한 바와 같이 1단 압축부(10a), 2단 압축부(10b) 및 3단 압축부(10c)를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 1단 압축부(10a), 2단 압축부(10b) 및 3단 압축부(10c)는 구동원판(30)을 가운데 두고(혹은 크랭크 샤프트의 하나의 동력전달부를 가운데 두고) 이것을 중심으로 하여 그 둘레를 따라 대략 90°간격으로 배치될 수 있다.

이러한 1단 압축부(10a), 2단 압축부(10b) 및 3단 압축부(10c)에는 왕복운동하면서 공기를 압축하는 1단 피스톤(23), 2단 피스톤(24) 및 3단 피스톤(25)이 각각 구비되며, 이때의 각 피스톤(23,24,25)은 로드를 통해 하나의 구동원판(30)에 위상차를 가지면서 함께 연결된다.

이에 따라, 모터(미도시) 등의 구동원으로부터 동력을 받아서 구동원판(30)이 회전하게 되면, 각 피스톤(23,24,25)은 각각의 압축부(10a,10b,10c) 내에서 왕복운동을 하게 되고, 결국 이러한 피스톤들의 순차적인 왕복운동에 의해 공기가 흡입된 후에 압축된 상태로 배출될 수 있게 된다.

그리고, 상기 각 압축부(10a,10b,10c)에는 각각의 포핏 밸브(28)를 가지는 흡입구 및 배출구가 각각 형성되며, 이러한 각 흡입구와 배출구는 대기측 라인, 토출 및 흡입측 라인, 최종 토출측 라인에 각각 연결된다.

예를 들면, 상기 1단 압축부(10a)의 흡입구와 배출구는 메인 대기 라인(11)과 토출/흡입 라인(13a)에 각각 연결되고, 2단 압축부(10b)의 흡입구와 배출구는 2개의 토출/흡입 라인(13a,13b)에 각각 연결되며, 3단 압축부(10c)의 흡입구와 배출구는 토출/흡입 라인(13b)과 토출 라인(15)에 각각 연결된다.

이에 따라, 공기는 메인 대기 라인(11)→1단 압축부(10a)→토출/흡입 라인(13a)→2단 압축부(10b)→토출/흡입 라인(13b)→3단 압축부(10c)→토출 라인(15)을 경유하는 흐름을 보이게 되고, 결국 메인 대기 라인(11)을 통해 들어온 외부 공기가 각 압축부(10a,10b,10c)를 순차적으로 거치면서 다단 압축될 수 있게 된다.

여기서, 상기 메인 대기 라인(11)에는 압축기측으로 도입되는 대기 중의 먼지나 이물질 등을 제거하는 기능의 먼지 제거 필터(29a)가 설치될 수 있게 된다.

특히, 상기 다단 압축식 압축기(12)의 각 단의 압축부(10a,10b,10c)는 단이 높을수록 상대적으로 큰 압축압력을 사용할 수 있게 된다.

예를 들면, 3단 압축 구조의 경우, 상기 1단 압축부(10a)는 0bar 이상 10bar 미만의 압축용량을 가질 수 있고, 2단 압축부(10b)는 10bar 이상 50bar 미만의 압축용량을 가질 수 있으며, 3단 압축부(10c)는 60bar 이상의 압축용량을 가질 수 있다.

참고로, 4단 압축 구조의 경우, 1단 압축부는 0∼5bar, 2단 압축부는 5∼20bar, 3단 압축부는 20∼100bar, 4단 압축부는 100bar 이상의 압축구조를 가지도록 각 압축단의 압력을 낮추어 압축할 수 있다.

여기서, 각 압축부의 압축용량은 압축실 체적, 피스톤 직경 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있다.

따라서, 상기 1단 압축부(10a)로 들어온 공기는 5bar 이상 50bar 미만으로 1단 승압된 후에 2단 압축부(10b)로 보내질 수 있게 되고, 2단 압축부(10b)로 들어온 공기는 50bar 이상 100bar 미만으로 2단 승압된 후에 3단 압축부(10c)로 보내질 수 있게 되며, 3단 압축부(10c)로 들어온 공기는 100bar 이상으로 3단 승압된 후에 최종 사용처로 보내질 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 다단 압축식 압축기(12)의 경우, 압축기 본체(31) 내에 각 압축부(10a,10b,10c)를 3방향으로 배치하고, 이와 더불어 후술하는 산소/질소 분리기(14) 등과 함께 메인 대기 라인(11), 토출/흡입 라인(13a,13b), 토출 라인(15) 등을 압축기 본체(31)의 주변에 배치하는 동시에 각 압축부(10a,10b,10c)측과 적절히 연결한 구조로 이루어짐으로써, 공간 점유율이나 규모를 최소화할 수 있는 등 전체적인 설비 레이아웃을 효율적으로 설계할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 산소 및 질소 농도조절형 고압 공기 충전기는 추가적으로 대기를 도입하여 산소나 질소의 농도 조절에 관여함은 물론, 순수하게 산소 농도 20% 정도의 대기만을 압축하여 제공할 수 있도록 하는 수단으로, 1단 압축부(10a)와 2단 압축부(10b) 사이에 산소/질소 분리기(14)를 필요에 의해 거치지 않도록 바이패스관(19)을 포함한다.

또한, 최종 압축되는 기체의 산소 혹은 질소 농도 조절을 위해 서브 대기 라인(17)이 1단 압축부(10a)와 2단 압축부(10b) 사이에 연결되는 토출/흡입 라인(13a) 상에 연결된다.

즉, 상기 서브 대기 라인(17)은 산소/질소 분리기(14)에서 연장되는 산소 토출 라인(18b) 및 질소 토출 라인(18a)의 후단측 합류라인인 토출/흡입 라인(13a) 상에 연결된다.

그리고, 상기 서브 대기 라인(17)에는 압축기측으로 도입되는 대기 중의 먼지나 이물질 등을 제거하는 기능의 먼지 제거 필터(29b)가 설치될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 1단 압축부(10a)측으로부터 바이패스관(19)을 통해 유입되는 산소농도 대략 20% 정도의 공기는 산소/질소 분리기(14)를 거치지 않고 그대로 2단 압축부(10b)로 들어가게 되는 한편, 상기 서브 대기 라인(17)을 통해 유입되는 산소농도 대략 20% 정도의 공기는 또는 산소/질소 분리기(14)로부터 배출되는 산소 또는 질소와 소정의 비율로 혼합된 후에 2단 압축부(10b)로 들어가게 된다.

이와 같이, 상기 2단 압축부(10b)의 흡입측에 서브 대기 라인(17)을 연결하고, 이러한 서브 대기 라인(17)을 통해 추가로 유입되는 공기로 산소 또는 질소 농도 조절 시 적절히 활용할 수 있고, 농도가 조절된 산소나 질소 공급과 관련하여 사용처나 사용자가 필요로 하는 선택의 폭을 넓혀줄 수 있는 등 고압 공기 충전기의 성능과 기능을 폭넓게 확보할 수 있다.

여기서, 상기 다단 압축식 압축기(12)에 바이패스관(19)과 서브 대기 라인(17)을 갖추고 이들을 함께 운용함으로써, 압축기의 충분한 압축체적 확보는 물론 에너지 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

예를 들면, 산소농도 대략 20% 정도의 대기만을 공급하는 경우, 1단 압축부(10a)를 통해 충분한 압축체적을 가지고 대기를 흡입하여 바이패스관(19)을 이용해서 공급할 수 있으므로, 압축기 가동 효율 대비 원하는 공기량을 확보할 수 있게 된다.

따라서, 산소농도 대략 20% 정도의 대기만을 공급하는 경우에는 바이패스관(19)을 이용하고, 산소농도와 대기를 비율을 조절하여 공급하는 경우에는 서브 대기 라인(17)을 이용함으로써, 압축기 에너지 손실도 줄이면서 충분한 대기량을 확보하여 제공할 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 바이패스관(19) 없이 서브 대기 라인(17)을 이용하여 산소농도 대략 20% 정도의 대기만을 공급하는 경우에는 상대적으로 압축체적이 적은 2단 압축부(10b)를 통해 대기를 흡입 및 압축하여 공급해야 하기 때문에 압축기 가동 효율 대비 원하는 만큼의 충분한 공기량을 제공할 수 없을 뿐만 아니라 이때의 1단 압축부(10a) 또한 공전 중이기 때문에 에너지 손실 측면에서 비효율적이라 할 수 있다.

또한, 상기 산소 및 질소 농도조절형 고압 공기 충전기는 실질적으로 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 수단으로 산소/질소 분리기(14)를 포함한다.

상기 산소/질소 분리기(14)는 다단 압축식 압축기(12)의 1단 압축부(10a)와 2단 압축부(10b) 사이를 연결하는 토출/흡입 라인(13a) 상에 설치되어 멤브레인 방식으로 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 역할을 하게 된다.

예를 들면, 상기 산소/질소 분리기(14)는 분리기 케이스 내부에 기체 분리막(Gas separation membrance;미도시)이 설치되고, 분리기 케이스 내의 기체 분리막 내측 유로(미도시)와 기체 분리막 외측 유로(미도시)는 분리기 케이스 밖으로 연장되는 2개의 독립적인 라인, 즉 질소 토출 라인(18a)과 산소 토출 라인(18b)에 각각 연결된다.

여기서, 상기 산소/질소 분리기(14)의 경우, 멤브레인 방식 이외에도 PSA 방식 등을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 질소 토출 라인(18a)과 산소 토출 라인(18b)은 진행방향 후단측에서 하나로 합류한 후, 다단 압축식 압축기(12)의 2단 압축부(10b)의 흡입측으로 이어져 있는 토출/흡입 라인(13a)과 연결된다.

이에 따라, 상기 1단 압축부(10a)로부터의 압축공기가 토출/흡입 라인(13a)을 거쳐 산소/질소 분리기(14)의 내부로 유입되면, 이렇게 유입된 압축공기는 기체 분리막에 의해 산소와 질소로 각각 분리되고, 즉 산소와 질소의 분압차에 따른 각 기체 간의 용해도와 투과도의 차이에 의해 두 기체 중 산소만이 선택적으로 투과되면서 산소와 질소로 각각 분리되며, 계속해서 산소는 산소 토출 라인(18b)으로, 질소는 질소 토출 라인(18a)으로 각각 배출된다.

여기서, 기체 분리막의 원리를 이용하여 혼합공기를 산소와 질소로 분리하는 방식은 종래와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 산소 및 질소 농도조절형 고압 공기 충전기는 압축공기의 냉각은 물론 정화를 위한 수단으로 공기 냉각 및 정화 필터부(16a,16b,16c)를 포함한다.

상기 공기 냉각 및 정화 필터부(16a,16b,16c)는 다단 압축식 압축기(12)의 각각의 압축부(10a,10b,10c)를 연결하는 각 토출/흡입 라인(13a,13b)과 최종 압축부의 토출 라인(15) 등에 설치될 수 있게 된다.

예를 들면, 1단 압축부(10a)와 2단 압축부(10b) 사이의 토출/흡입 라인(13a)에 하나의 공기 냉각 및 정화 필터부(16a)가 설치되고, 2단 압축부(10b)와 3단 압축부(10c) 사이의 토출/흡입 라인(13b)에 다른 하나의 공기 냉각 및 정화 필터부(16b)가 설치되며, 3단 압축부(13c)의 토출측으로부터 연장되는 토출 라인(15)에 또 다른 하나의 공기 냉각 및 정화 필터부(16c)가 설치된다.

보통 외부로부터 유입되는 공기 중에는 항상 수분이 함유되어 있을 뿐만 아니라, 특히 윤활유를 이용하는 압축기에 의한 공기 압축 시에는 압축된 공기 속에 오일 성분이 섞여 들어갈 수 있다.

따라서, 상기 공기 냉각 및 정화 필터부(16a,16b,16c)에는 각 압축부로부터 공급받는 다량의 압축공기 내에 잔류하는 오일 성분 등을 걸러내기 위해 코울레싱 필터(Coalescing filter;미도시) 등이 내장될 수 있고, 또 수분 등을 제거하기 위해 쿨러(미도시)나 드라이어(미도시) 등이 내장될 수 있다.

또한, 상기 산소 및 질소 농도조절형 고압 공기 충전기는 공기 냉각 및 정화 필터부측 후단에 위치하여 수분을 제거하는 수단으로 응축수 분리부(26a,26b)를 포함한다.

상기 응축수 분리부(26a,26b)는 다단 압축식 압축기(12)의 각 압축부(10b,10c)를 연결하는 토출/흡입 라인(13b)과 최종 압축부의 토출 라인(15) 등에 설치될 수 있게 된다.

예를 들면, 2단 압축부(10b)와 3단 압축부(10c) 사이의 토출/흡입 라인(13b) 상에는 공기 냉각 및 정화 필터부(16b)의 후단측에 하나의 응축수 분리부(26a)가 설치되고, 3단 압축부(10c)의 토출측으로부터 연장되는 토출 라인(15)에는 공기 냉각 및 정화 필터부(16c)의 후단측에 다른 하나의 응축수 분리부(26b)가 설치된다.

여기서, 상기 응축수 분리부(26a,26b)는 유수분리기능을 포함하는 구조로서, 원심력의 원리를 이용하여 압축공기 속의 응축수를 제거할 수 있게 된다.

이러한 응축수 분리부(26a,26b)에 의해 다량의 압축공기 내에 잔류하는 수분이 제거되므로서, 최종 공급되는 압축공기의 품질을 확보할 수 있고, 또 고압 공기 충전기에서 각 구성부품 간의 온도 편차를 최소화시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 3단 압축부(10c)로부터 연장되는 토출 라인(15) 상에는 응축수 분리부(26b)의 후단측 위치에 공기정화필터(27)가 설치되므로서, 고압 압축공기 속에 포함된 이물질 등이 최종 제거된 상태로 사용처에 공급될 수 있게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 이러한 공기정화필터(27)는 압축공기 중의 수분과 냄새 및 유해가스인 일산화탄소와 이산화탄소를 제거하기 위한 제습제와 활성탄 등의 필터층을 포함함과 더불어 굵은 입자상의 물방울, 파손된 필터 약재, 박테리아 및 세균 등을 정화하기 위한 금속 소결 메시 필터 및 제균 필터를 포함하는 구조로서, 흡착 원리를 이용하여 압축공기 속의 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

한편, 상기 산소 및 질소 농도조절형 고압 공기 충전기는 산소 및 질소 농도의 조절하고 또 이를 제어하기 위한 수단으로 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a), 산소/질소 농도검출센서(21), 컨트롤러(22)를 포함한다.

상기 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)는 개폐량 조정이 가능한 형태의 밸브장치로서, 산소/질소 분리기(14)에 있는 산소 토출 라인(18b)과 질소 토출 라인(18a), 그리고 상기 서브 대기 라인(17)과 상기 바이패스관(19)에 각각 설치되며, 이때의 각 라인을 흐르는 공기, 즉 산소, 질소, 대기의 유량을 제어하고 흐름을 단속하는 역할을 한다.

이러한 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)는 컨트롤러(22)에 의한 제어를 받아 동작하게 되며, 컨트롤러(22)의 출력 제어에 의해 개폐량이 조절되면서 라인을 따라 흐르는 공기의 유량을 조절할 수 있게 된다.

상기 산소/질소 농도검출센서(21)는 일반적인 산소센서(미도시)와 일반적인 질소센서(미도시)를 각각 포함하는 형태로서, 다단 압축식 압축기(12)의 2단 압축부(10b)로 연결되는 토출/흡입 라인(13a) 상에 설치되며, 이때의 토출/흡입 라인(13a)을 흐르는 공기 중의 산소의 농도와 질소의 농도를 각각 검출하는 역할을 하게 된다.

이렇게 상기 산소/질소 농도검출센서(21)에서 검출한 산소 농도 수치와 질소 농도 수치는 컨트롤러(22)에 제공되어 산소와 질소 농도 조절을 위한 기초 데이터로 쓰일 수 있게 된다.

상기 컨트롤러(22)는 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)의 작동 등을 제어하는 역할을 하는 것으로서, 다양한 방식으로 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)의 작동을 제어할 수 있게 된다.

일 예로서, 산소와 질소의 농도를 검출하는 산소/질소 농도검출센서(21)로부터 입력되는 신호에 기초하여 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)의 개폐량을 제어할 수 있게 된다.

다른 예로서, 기 설정된 데이터(예컨대, 미리 설정해 놓은 각각의 전자밸브 및 유량계의 개폐량)에 근거하여 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)의 개폐량을 제어할 수 있게 된다.

이와 같은 컨트롤러(22)의 출력 제어를 통해 각각의 전자밸브 및 유량계(20a,20b,20c,19a)의 작동을 제어하여 산소나 질소 농도를 조절하는 방식의 예를 살펴보면 다음과 같다.

일 예로서, 산소 혹은 질소 농도 100% 공급 시의 경우, 서브 대기 라인(17)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20c)와 바이패스관(19)의 전자밸브 및 유량계(19a)를 완전히 클로즈한 상태에서, 산소/질소 분리기(14)의 산소 토출 라인(18b)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20b)를 완전히 오픈함과 더불어 질소 토출 라인(18a)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20a)를 완전히 클로즈하면, 산소 농도 100%를 공급할 수 있게 되는 한편, 산소/질소 분리기(14)의 산소 토출 라인(18b)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20b)를 완전히 클로즈함과 더불어 질소 토출 라인(18a)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20a)를 완전히 오픈하면, 질소 농도 100%를 공급할 수 있게 된다.

다른 예로서, 산소 혹은 질소 농도 50% 공급 시의 경우, 바이패스관(19)의 전자밸브 및 유량계(19a)를 100% 클로즈 하고, 서브 대기 라인(17)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20c)를 개폐량 50% 오픈한 상태에서, 산소/질소 분리기(14)의 산소 토출 라인(18b)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20b)를 개폐량 50% 오픈함과 더불어 질소 토출 라인(18a)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20a)를 완전히 클로즈하면, 산소 농도 50%(위의 일 예에서 공급되는 산소 농도 100% 대비 상대적인 산소 농도 50%)를 공급할 수 있게 되는 한편, 산소/질소 분리기(14)의 산소 토출 라인(18b)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20b)를 완전히 클로즈함과 더불어 질소 토출 라인(18a)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20a)를 개폐량 50% 오픈하면, 질소 농도 50%(위의 일 예에서 공급되는 질소 농도 100% 대비 상대적인 질소 농도 50%)를 공급할 수 있게 된다

이때, 서브 대기 라인(17)을 통해 들어오는 대기 공기에 기본적으로 포함되는 평균 산소 20%, 질소 80%의 환경에 맞추어 서브 대기 라인의 유량 조절 및 개폐밸브(29c)의 유량은 산소/질소 분리기(14)의 센서인 산소/질소 농도검출센서(21)와 컨트롤러(22)에 의해 조정이 됨을 기본으로 한다.

또 다른 예로서, 일반 대기 공급 시의 경우, 산소/질소 분리기(14)의 산소 토출 라인(18b)과 질소 토출 라인(18a)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20a,20b), 서브 대기 라인(17)에 설치되어 있는 전자밸브 및 유량계(20c)를 100% 클로즈한 상태에서 바이패스관(19)의 전자밸브 및 유량계(19a)를 개폐량 100% 오픈하면, 농도 20% 정도의 산소를 포함하는 일반 대기를 먼지 제거 필터(29a)와 1단 압축부(10a)를 통해 공급할 수 있게 된다.

물론, 위와 같은 산소의 농도 조절 혹은 질소의 농도 조절, 그리고 대기의 공급 등과 같은 제어는 작업자가 사용 전 산소 혹은 질소의 농도를 20% 내지 100%의 범위 내에서 다양하게 선택하여 컨트롤러에 입력 및 설정하는 방식에 의해 이루어지도록 할 수 있으며, 또는 산소/질소 농도검출센서로부터 입력되는 산소 농도 혹은 질소 농도의 수치를 확인해가면서 컨트롤러의 출력 제어에 의해 전자밸브 및 유량계의 개폐량이 0% 내지 100% 범위 내에서 산소 혹은 질소 농도가 0∼100% 농도로 조절되도록 하는 방식에 의해 이루어지도록 할 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성되는 고압 공기 충전기의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화필터를 포함하는 호흡용 공기 충전기, 즉 고압 공기 충전기의 작동상태를 나타내는 개략도

도 6에 도시한 바와 같이, 메인 대기 라인(11)을 통해 들어오는 공기는 다단 압축식 압축기(12)의 1단 압축부(10a)에서 5bar 이상으로 1단 승압된 후에 토출/흡입 라인(13a)을 경유하여 산소/질소 분리기(14)로 보내진다.

다음, 상기 산소/질소 분리기(14)에 들어온 압축공기는 멤브레인 방식에 의해 산소와 질소로 분리된 후에 각각 산소 토출 라인(18b)과 질소 토출 라인(18a)으로 빠져나가 다단 압축식 압축기(12)의 2단 압축부(10b)로 보내진다.

이때, 상기 산소 토출 라인(18b)과 질소 토출 라인(18a)을 따라 각각 흐르는 산소와 질소는 컨트롤러(22)의 제어를 받는 전자밸브 및 유량계(20a,20b)의 작동에 의해 흐름이 단속되거나 유량(농도)이 조절될 수 있게 된다.

한편, 상기 컨트롤러(22)에 의한 제어를 받는 전자밸브 및 유량계(20c,19a)의 작동에 의해 바이패스관(19)과 서브 대기 라인(17)을 통해서도 외부의 공기가 선택적으로 유입되어 다단 압축식 압축기(12)의 2단 압축부(10b)로 보내질 수 있다.

다음, 상기 다단 압축식 압축기(12)의 2단 압축부(10b) 내로 들어온 농도가 조절된 산소나 질소, 또는 대기는 50bar 이상으로 2단 승압된 후에 토출/흡입 라인(13b)을 경유하여 다단 압축식 압축기(12)의 3단 압축부(10c)로 보내진다.

다음, 상기 다단 압축식 압축기(12)의 3단 압축부(10c) 내로 들어온 농도가 조절된 압축 공기, 즉 산소 또는 질소는 60bar 이상, 사용자의 목적에 따라 120bar, 200bar, 300bar 등으로 3단 승압되고, 이렇게 3단 승압된 산소나 질소, 또는 대기는 토출 라인(15)을 경유하여 사용자 또는 사용처로 최종 공급된다.

이때, 대기의 유입에서부터 1단 내지 3단의 승압과정을 거친 후에 사용자나 사용처로 최종 배출되는 공기의 흐름이 이루어지는 과정에서, 라인 상에 설치되어 있는 공기 냉각 및 정화 필터부(16a,16b,16c)와 응축수 분리부(26a,26b), 그리고 공기정화필터(27)를 경유하는 동안에 압축공기 속에 포함되어 있는 유분, 수분, 이물질, 파손된 필터 약재 가루 등이 제거되는 동시에 세균 등이 제거되므로서, 결국 호흡용으로 적합한 상태의 산소, 산업용으로 적합한 상태의 질소가 최종 제공될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 다단 압축식의 고압 압축기를 활용하는 한편, 산소 및 질소 분리기를 포함하는 각종 주변 부품 및 라인 등을 압축기측에 일체형으로 장착하고, 이를 바탕으로 산소 혹은 질소 농도를 조정하여 사용자가 필요로 하는 일반적인 산소 농도 20% 정도에서부터 고농도의 산소 농도 90% 정도의 호흡용 공기, 또는 일반 산업용 100% 농도의 질소를 하나의 설비에서 만들어내는 시스템을 구축함으로써, 하나의 구동력을 활용하는 에너지 절감 및 기능 통합형, 그리고 규모를 최적화한 제품을 구현할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 필터 내부의 공기의 흐름을 종방향 및 횡방향으로 유도할 수 있는 동시에 필터 내부에 분리판을 적절히 배치하여 필터 약제의 적층 상태를 유지할 수 있고, 또 공기의 역류를 방지할 수 있는 첵 밸브를 채택하며, 또 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울, 파손된 필터 약재 가루, 박테리아 및 세균 등을 정화할 수 있는 새로운 필터를 제공함으로써, 필터의 여과 효율 향상 및 필터 약제의 파손 방지, 필터 수명 연장, 공기 순도 향상 및 안전성 향상 등을 도모할 수 있다.

10a,10b,10c : 압축부
11 : 메인 대기 라인
12 : 다단 압축식 압축기
13a,13b : 토출/흡입 라인
14 : 산소/질소 분리기
15 : 토출 라인
16a,16b,16c : 공기 냉각 및 정화 필터부
17 : 서브 대기 라인
18a : 질소 토출 라인
18b : 산소 토출 라인
19 : 바이패스관
19a,20a,20b,20c : 전자밸브 및 유량계
21 : 산소/질소 농도검출센서
22 : 컨트롤러
23 : 1단 피스톤
24 : 2단 피스톤
25 : 3단 피스톤
26a,26b : 응축수 분리부
27 : 공기정화필터
28 : 포핏 밸브
29a,29b : 먼지 제거 필터
30 : 구동원판
31 : 압축기 본체
32 : 고압 공기 충전기
100 : 입구
110 : 출구
120 : 필터 하우징
130 : 수평홀
140 : 코어 파이프
150 : 공기차단용 분리판
150a : 제1공기차단용 분리판
150b : 제2공기차단용 분리판
160 : 수직홀
170 : 공기통과용 분리판
170a : 제1공기통과용 분리판
170b : 제2공기차단용 분리판
180 : 공간부
190 : 필터층
190a : MS 필터층
190b : AC 필터층
200 : 금속 소결 메시 필터
210 : 제균 필터
220 : 첵 밸브
220a : 유로
220b : 밸브 하우징
220b-1 : 제1밸브 하우징
220b-2 : 제2밸브 하우징
220c : 밸브 플런저
220d : 밸브 스프링
220e : 중심 유로
230 : 블럭체

Claims (15)

1. 호흡용 공기를 제공하는 고압 공기 충전기의 토출 라인에 설치되어 배출되는 공기를 정화하는 수단으로서,
   하단부의 입구와 상단부의 출구를 가지는 필터 하우징;
   상단과 하단은 막혀 있는 동시에 외주면에 형성되는 다수 개의 수평홀을 통해 반경방향으로의 공기 출입을 유도하면서 필터 하우징의 축선을 따라 나란하게 설치되는 코어 파이프;
   상기 필터 하우징과 코어 파이프 간의 공간 내에 동축 구조를 이루는 동시에 일정간격을 두고 순차 배치되는 다수의 공기차단용 분리판 및 수직홀을 가지는 다수의 공기통과용 분리판;
   상기 필터 하우징과 코어 파이프 사이 및 공기차단용 분리판과 공기통과용 분리판 사이에 조성되는 복수 개의 공간부에 충전되어 공기를 정화하는 복수의 필터층;
   을 포함하며, 입구를 통해 들어온 공기가 수직 방향 및 수평 방향의 흐름을 보이면서 각 필터층을 통과하여 출구를 통해 빠져나갈 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 하우징의 입구에 인접한 하단부 내측에는 공기 속에 포함되어 있는 굵은 입자상의 물방울을 제거하는 역할을 하는 금속 소결 메시 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 하우징의 출구에 인접한 상단부 내측에는 공기 속에 포함되어 있는 박테리아 및 세균을 정화함과 더불어 파손된 필터 약재가 외부로 나가는 것을 막아주는 역할을 하는 멤브레인 타입의 제균 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 하우징의 입구에는 공기가 들어오는 입구쪽으로 공기가 역류하는 것을 막아주는 역할을 하는 첵 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 첵 밸브는 축선을 따라 형성되는 유로를 가지면서 입구의 내주면에 결합되는 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징의 내부에 동축구조로 설치되면서 밸브 하우징의 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브 플런저와, 상기 밸브 하우징의 내부에 배치됨과 더불어 밸브 플런저의 후단부와 밸브 하우징 내면 사이에 설치되면서 밸브 플런저를 탄력적으로 지지하는 밸브 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 하우징의 내부에는 입구쪽에서부터 제1공기통과용 분리판, 제1공기차단용 분리판, 제2공기통과용 분리판, 제2공기차단용 분리판이 일정간격을 유지하면서 차례로 배치되어, 공기가 수직 방향 및 수평 방향의 흐름을 교대로 보이면서 각 필터층을 차례로 통과할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 필터층은 각각의 공간에 채워지는 MS 필터층, AC 필터층 및 MS 필터층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 고압 공기 충전기는 복수 개의 압축부를 가지는 동시에 각 압축부는 각각의 라인으로 연결되어 메인 대기 라인을 통해 들어온 외부 공기가 각 압축부를 순차적으로 거치면서 다단 압축될 수 있고 하나의 동력으로 구동되면서 공기를 압축하는 다단 압축식 압축기와, 상기 다단 압축식 압축기의 1단 압축부와 2단 압축부 사이의 토출/흡입 라인에 설치되어 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 멤브레인 방식의 산소/질소 분리기와, 상기 다단 압축식 압축기의 각각의 압축부를 연결하는 각 토출/흡입 라인과 최종 압축부의 토출 라인 중 적어도 1개의 라인에 설치되어 공기를 냉각 및 정화하는 공기 냉각 및 정화 필터부를 포함하며, 공기 중의 산소와 질소를 분리하고 분리된 산소 또는 질소를 사용자 또는 사용처에 제공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 다단 압축식 압축기의 2단 압축부와 상기 산소/질소 분리기 사이의 토출/흡입 라인에는 추가적인 대기 유입을 위한 서브 대기 라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    순수하게 산소 농도 20% 정도의 대기만을 압축하여 제공할 수 있도록 하는 수단으로, 1단 압축부와 2단 압축부 사이에 설치되어 산소/질소 분리기를 필요에 의해 거치지 않도록 하는 바이패스관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
    
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 산소/질소 분리기에 형성되는 산소 토출 라인 및 질소 토출 라인과 상기 서브 대기 라인에 각각 설치되어 라인을 흐르는 공기의 유량을 제어하고 흐름을 단속하는 각각의 전자밸브 및 유량계와, 상기 산소 또는 질소의 농도 제어를 위하여 전자밸브 및 유량계의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
    
12. 청구항 8에 있어서,
    상기 다단 압축식 압축기의 2단 압축부로 연결되는 토출/흡입 라인 상에 설치되어 산소 및 질소의 농도를 검출하는 산소/질소 농도검출센서를 더 포함하며, 상기 산소/질소 농도검출센서로부터 제공되는 신호에 기초하여 컨트롤러는 전자밸브 및 유량계의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
    
13. 청구항 8에 있어서,
    상기 다단 압축식 압축기는 1단 압축부 내지 3단 압축부를 포함하며, 각 압축부에는 하나의 출력측과 연동되면서 왕복운동하는 1단 피스톤 내지 3단 피스톤이 구비되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
    
14. 청구항 8에 있어서,
    상기 다단 압축식 압축기의 각 단의 압축부는 단이 높을수록 상대적으로 높은 압력의 효율적 압축 성능을 가지는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.
    
15. 청구항 8에 있어서,
    상기 다단 압축식 압축기의 각각의 압축부를 연결하는 각 토출/흡입 라인과 최종 압축부의 토출 라인 중 적어도 1개의 라인에 설치되어 공기에 포함되어 있는 수분을 제거하는 응축수 분리부를 더 포함하는 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기의 공기정화필터.

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