KR102524635B1 - 살균기능을 구비하는 산소발생기 - Google Patents

살균기능을 구비하는 산소발생기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산소공급뿐만 아니라 살균기능을 구비하는 산소발생기에 관한 것으로, 외부로부터 공기를 흡입한 후 필터링하여 장치 내부로 청정공기를 공급하는 전처리부; 상기 전처리부로부터 공급되는 청정공기를 압축하여 배출하는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기탱크; 상기 공기탱크로부터 압축공기를 공급받아 질소를 흡착시켜 산소를 배출하는 산소발생수단; 상기 산소발생수단으로부터 공급된 산소를 저장하는 산소탱크; 및 상기 산소탱크로부터 산소를 실내로 배출하는 배출부를 포함하고, 상기 전처리부는, 하우징의 내측에 구비되어 흡입되는 공기 중의 미세먼지를 대전시키는 대전모듈; 상기 대전모듈을 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하여 제거하는 정전모듈; 상기 정전모듈을 통과한 공기 중의 습기를 제거하는 습기제거모듈; 및 상기 습기제거모듈을 통과한 공기를 살균처리하는 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

살균기능을 구비하는 산소발생기{Oxygen generator with sterilization function}
본 발명은 산소발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산소공급뿐만 아니라 살균기능을 구비하는 산소발생기에 관한 것이다.
산소발생기는 제올라이트(Zeolite)의 흡착제를 이용한 흡착방식이나 다른 발생방식을 이용하여 질소와 산소를 분리한 후 그 중 산소를 공급하는 장치로서, 예를 들면 사무실이나 일반가정과 같은 공간에 산소를 공급하여 현대인의 일상생활에서 쌓인 피로 회복 및 세포의 활성화를 돕기 위한 용도로 많이 사용되고 있다.
하지만, 대부분의 산소발생기는 산소를 공급하는 기능만을 집중되고 있어, 실내 공기질의 향상을 위해서는 별도의 정화 또는 살균장치가 요구되는 문제점이 있었다.
KR 10-0440873 B1
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 산소공급뿐만 아니라 살균기능을 구비하는 산소발생기를 제공함을 하나의 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외부로부터 공기를 흡입한 후 필터링하여 장치 내부로 청정공기를 공급하는 전처리부; 상기 전처리부로부터 공급되는 청정공기를 압축하여 배출하는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기탱크; 상기 공기탱크로부터 압축공기를 공급받아 질소를 흡착시켜 산소를 배출하는 산소발생수단; 상기 산소발생수단으로부터 공급된 산소를 저장하는 산소탱크; 및 상기 산소탱크로부터 산소를 실내로 배출하는 배출부를 포함하는 살균기능을 구비하는 산소발생기에 있어서, 상기 산소탱크로부터 산소만을 실내로 배출하는 산소 배출모드와, 상기 산소탱크로부터 산소를 향기 발산부로 공급하여 상기 향기 발산부로부터 산소 및 향기성분을 실내로 배출하는 향기 배출모드를 선택적으로 가동하는 전환 제어부를 더 포함하고, 상기 향기 성분은 쑥추출물, 멘톨 및 아로마오일로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상 선택되되, 상기 아로마오일은 유칼립튜스오일, 라벤더오일, 파인오일, 레몬오일, 및 프로그랜스오일을 포함하고, 상기 전처리부는, 하우징의 내측에 구비되어 흡입되는 공기 중의 미세먼지를 대전시키는 대전모듈; 상기 대전모듈을 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하여 제거하는 정전모듈; 상기 정전모듈을 통과한 공기 중의 습기를 제거하는 습기제거모듈; 및 상기 습기제거모듈을 통과한 공기를 살균처리하는 살균모듈을 포함하고, 상기 습기제거모듈은 공기 중의 습기를 흡착하는 제습필터; 및 상기 제습필터의 양면에 구비되어 상기 제습필터를 가열하기 위한 가열모듈을 포함하고, 상기 전처리부의 전단에 설치되어 흡입되는 공기 내의 이물질을 포집하여 집진하는 집진부를 더 포함하되, 상기 집진부는 흡입되는 공기에 대하여 사이클론 흐름을 발생시켜 집진을 수행하는 제1 집진모듈과, 상기 제1 집진모듈에서 배출되는 공기에 대하여 전기력을 이용하여 집진을 수행하는 제2 집진부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이상과 같이 본 발명에 의하면, 산소공급뿐만 아니라 살균기능을 구비하는 산소발생기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이고,
도 2는 도 1에서의 전처리부의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2에서의 라돈제거모듈의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이고,
도 5는 도 4에서의 향기 발산부의 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이며,
도 7은 도 6에서의 집진부의 구성을 나타낸 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 전처리부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에서의 라돈제거모듈의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이고, 도 5는 도 4에서의 향기 발산부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 산소발생기의 구성도이며, 도 7은 도 6에서의 집진부의 구성을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 산소발생기(100)는 외부로부터 공기를 흡입한 후 필터링하여 장치 내부로 청정공기를 공급하는 전처리부(110); 상기 전처리부(110)로부터 공급되는 청정공기를 압축하여 배출하는 압축기(120); 상기 압축기(120)에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기탱크(130); 상기 공기탱크(130)로부터 압축공기를 공급받아 질소를 흡착시켜 산소를 배출하는 산소발생수단(140); 상기 산소발생수단(140)으로부터 공급된 산소를 저장하는 산소탱크(150); 및 상기 산소탱크(150)로부터 산소를 실내로 배출하는 배출부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 산소발생수단(140)은 제올라이트와 같은 흡착제를 포함하고 있으며 압력에 의해 공기 중의 질소가 흡착제에 흡착되는 원리를 이용하여 산소를 분리 및 농축할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 전처리부(110)는, 하우징(101)의 내측에 구비되어 흡입되는 공기 중의 미세먼지를 대전시키는 대전모듈(111); 상기 대전모듈(111)을 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하여 제거하는 정전모듈(112); 상기 정전모듈(112)을 통과한 공기 중의 습기를 제거하는 습기제거모듈(113); 및 상기 습기제거모듈(113)을 통과한 공기를 살균처리하는 살균모듈(115)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(10)은 벤츄리 형태를 가지며, 따라서 벤츄리 효과에 의해 공기를 흡입하여 분출시킬 수 있다.
상기 대전모듈(111)은 전압원에 의해 (+)극을 형성하는 방전전극(111a)과, (-)극을 형성하는 대향전극(111b)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 정전모듈(112)은 프레임(112a) 내측에 구비되는 정전필터(112b)로 이루어질 수 있다.
상기 습기제거모듈(113)은 공기 중의 습기를 흡착하는 제습필터(113a); 및 상기 제습필터(113a)의 양면에 구비되어 상기 제습필터(113a)를 가열하기 위한 가열모듈(113b)을 포함할 수 있다.
상기 제습필터(113a) 내에는 수분 흡수를 위한 제습제가 충전될 수 있다.
여기서, 상기 가열모듈(113b)에서 전달된 열은 제습필터(113a)에 전달됨으로써 제습필터(113a) 전체의 열재생 효율이 향상되도록 한다.
상기 살균모듈(114)은 살균용 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드(미도시)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 전처리부(110)는 상기 살균모듈(114)의 후단에 설치되어 라돈을 제거하기 위한 라돈제거모듈(115)을 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 라돈제거모듈(115)은 활성탄 필터부(115a) 및 전기장 형성부(115b)로 구성될 수 있다.
특히, 밀폐된 건축물은 환기가 부족하므로 실내 공기가 외부로 배출되는 것이 차단되기 때문에 실내 공기 중에 포함된 라돈이 외부로 빠져나가지 못하므로 실내 공기 중에 포함된 라돈 농도가 상승할 수 있으며, 상기 라돈제거모듈(115)은 효과적으로 라돈을 저감시킬 수 있다.
상기 활성탄 필터부(115a)는 흡입된 공기로부터 라돈을 흡착하는 기능을 수행한다.
상기 전기장 형성부(115b)는 전원 인가시 전기장을 형성하여 상기 활성탄 필터부(115a)에서의 라돈흡착을 보조할 수 있다.
상기 활성탄 필터부(115a)에는 라돈제거용 활성탄조성물이 충전될 수 있다.
상기 라돈제거용 활성탄조성물은 활성탄 100 중량부에 대하여, 제올라이트 100~150 중량부와, 벤토나이트 10~20 중량부와, 실리카 1~20 중량부와, 이산화티탄 1~10 중량부와, 그라파이트 10~20 중량부와, 커피찌꺼기 30~40 중량부를 포함할 수 있다. 이때, 각 성분의 함량이 제시된 기준 범위를 넘어서면 특정 성분에 의한 라돈제거 효과가 급격하게 떨어질 수 있다.
상기 제올라이트와 벤토나이트는 높은 흡착열과 수화 및 탈수 능력, 그리고 일련의 과정 동안 구조적 안정성을 유지할 수 있는 능력이 있어 제습제로도 탁월한 효과를 보인다.
특히, 상기 커피찌꺼기는 로스팅 작업을 통해 수분함량이 높으며 다공성의 표면으로 이루어져 있는 특징을 가지므로, 라돈 저감효과를 가지는 것으로 알려져 있다.
또한, 커피찌꺼기 처리 시 발생하는 비용은 연간 약 7,642억원이 발생되며, 처리 과정 시 이산화탄소 발생 등 환경 문제가 발생하는 실정이다. 이를 감안하면, 본 실시예에서와 같이 커피찌꺼기를 이용하면, 사회적인 이슈가 되고 있는 커피찌꺼기의 처리에도 기여할 수 있다.
또한, 상기 활성탄은 분말형태로서 100~325 메시의 입자로 구성되고, 상기 활성탄은 세척수를 이용한 1차 세척과정과, 세척수 및 고속 초음파 세척기를 이용한 2차 세척과정과, 진공 열처리로를 이용하여 진공 열처리하는 열처리과정을 거치고, 1차 세척단계에서는 세척수로서 온도 80±10℃의 증류수를 이용하며, 2차 세척단계에서는 세척수로서 온도 80±10℃의 증류수를 이용하고, 1,200±100 W 출력의 고속 초음파 세척을 2회 이상 수행하며, 열처리단계에서는 진공 열처리로를 사용하여 2×10- 5Torr 이하의 고진공 및 250℃~300℃의 온도 범위에서 5±2시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 활성탄을 1차적으로 증류수 세척을 하면 큰 입자의 불순물들을 제거할 수 있고, 상기 활성탄을 초음파 세정을 하면 미세 세공 내의 염기성, 산성이온 및 불순물을 제거할 수 있다.
이를 통해, 균일한 미세구조가 발달된 라돈 흡착제를 제조할 수 있게 된다.
결과적으로, 본 발명에 따라 열처리된 활성탄은 5Å~50Å 크기의 세공을 20% 이상 포함하여 우수한 라돈 제거율을 나타낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 산소발생기(100)의 구성도로서, 모드 선택을 위한 전환 제어부(170)를 더 포함하는 점을 제외하면, 제1 실시예에 따른 산소발생기(100)의 구성과 동일하다.
상기 전환 제어부(170)는 상기 산소탱크(150)로부터 산소만을 실내로 배출하는 산소 배출모드와, 상기 산소탱크(150)로부터 산소를 향기 발산부(180)로 공급하여 상기 향기 발산부(180)로부터 산소 및 향기성분을 실내로 배출하는 향기 배출모드를 선택적으로 가동할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 향기 발산부(180)는 용기(181)의 상단에 구비된 흡입라인(182) 및 배출라인(183)을 포함하는데, 상기 흡입라인(182)으로부터 산소가 흡입되면 용기(181) 내에 저장된 액상의 향기성분과 희석되고, 그 다음에 배출라인(183)을 통해 실내로 산소 및 향기성분을 배출시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 향기 성분은 피톤치드, 쑥추출물, 멘톨 및 아로마오일로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
이러한 향기 성분은 졸음을 효과적으로 예방하며, 향 발산을 통한 시원하고 상쾌한 느낌으로 답답한 실내 공기를 쾌적하게 하는 효과를 제공할 수 있다.
상기 아로마오일은 유칼립튜스오일, 라벤더오일, 파인오일, 레몬오일, 프로그랜스오일로 구성될 수 있다.
미설명부호 161은 산소 배출모드에서의 배출부이고, 미설명부호 162는 향기 배출모드에서의 배출부이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 산소발생기(100)의 구성도로서, 집진부(190)를 더 포함하는 점을 제외하면, 제1 실시예에 따른 산소발생기(100)의 구성과 동일하다.
상기 집진부(190)는 상기 전처리부(110)의 전단에 설치되어 흡입되는 공기 내의 이물질을 포집하여 집진할 수 있다.
상기 집진부(190)는 공기 중의 조대입자(분진 등)를 포집하여 제거하는 역할을 수행할 수 있으며, 따라서 분진 등이 다량으로 발생하는 열악한 환경 하에서도 산소발생기(100)를 사용할 수 있는 이점을 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 집진부(190)는 산소발생기(100)로부터 착탈가능하게 결합되는바, 이로써 유지관리가 용이할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 집진부(190)는 흡입되는 공기에 대하여 사이클론 흐름을 발생시켜 집진을 수행하는 제1 집진모듈(191)과, 상기 제1 집진모듈(191)에서 배출되는 공기에 대하여 전기력을 이용하여 집진을 수행하는 제2 집진부(192)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 전처리부
120 : 압축기
130 : 공기탱크
140 : 산소발생수단
150 : 산소탱크
160 : 배출부

Claims (9)

  1. 외부로부터 공기를 흡입한 후 필터링하여 장치 내부로 청정공기를 공급하는 전처리부; 상기 전처리부로부터 공급되는 청정공기를 압축하여 배출하는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 공기를 저장하는 공기탱크; 상기 공기탱크로부터 압축공기를 공급받아 질소를 흡착시켜 산소를 배출하는 산소발생수단; 상기 산소발생수단으로부터 공급된 산소를 저장하는 산소탱크; 및 상기 산소탱크로부터 산소를 실내로 배출하는 배출부를 포함하는 살균기능을 구비하는 산소발생기에 있어서,
    상기 산소탱크로부터 산소만을 실내로 배출하는 산소 배출모드와, 상기 산소탱크로부터 산소를 향기 발산부로 공급하여 상기 향기 발산부로부터 산소 및 향기성분을 실내로 배출하는 향기 배출모드를 선택적으로 가동하는 전환 제어부를 더 포함하고,
    상기 향기 성분은 쑥추출물, 멘톨 및 아로마오일로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상 선택되되, 상기 아로마오일은 유칼립튜스오일, 라벤더오일, 파인오일, 레몬오일, 및 프로그랜스오일을 포함하고,
    상기 전처리부는,
    하우징의 내측에 구비되어 흡입되는 공기 중의 미세먼지를 대전시키는 대전모듈;
    상기 대전모듈을 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하여 제거하는 정전모듈;
    상기 정전모듈을 통과한 공기 중의 습기를 제거하는 습기제거모듈; 및
    상기 습기제거모듈을 통과한 공기를 살균처리하는 살균모듈을 포함하고,
    상기 습기제거모듈은 공기 중의 습기를 흡착하는 제습필터; 및 상기 제습필터의 양면에 구비되어 상기 제습필터를 가열하기 위한 가열모듈을 포함하고,
    상기 전처리부의 전단에 설치되어 흡입되는 공기 내의 이물질을 포집하여 집진하는 집진부를 더 포함하되, 상기 집진부는 흡입되는 공기에 대하여 사이클론 흐름을 발생시켜 집진을 수행하는 제1 집진모듈과, 상기 제1 집진모듈에서 배출되는 공기에 대하여 전기력을 이용하여 집진을 수행하는 제2 집진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균기능을 구비하는 산소발생기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100440873B1 (ko) 2001-06-18 2004-07-21 주식회사 옥서스 산소발생장치
KR101568103B1 (ko) * 2015-04-02 2015-11-13 한국기계연구원 습도조절 및 살균 기능을 구비한 공기조화기
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KR20210127343A (ko) * 2020-04-14 2021-10-22 주식회사 마이오투존 공기정화 및 살균기능을 가지는 산소발생기

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