KR102610235B1 - 공기 살균 기능이 있는 psa 방식의 산소 발생기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 살균 기능을 갖는 산소 발생기에 관한 것으로, 본 발명의 산소 발생기는, 외부로부터 흡입된 공기를 압축하는 압축부; 압축된 공기 내의 질소를 흡착하여 산소를 배출하는 적어도 하나의 베드 모듈; 및 상기 베드 모듈에서 배출되는 산소를 살균하는 광촉매부를 포함하고, 상기 베드 모듈은, 내부에 수용 공간을 갖는 하우징; 상기 수용 공간 내에 충진되는 흡착제; 및 상기 하우징 내에 위치되어 상기 수용 공간을 구획하고, 공기가 통과하는 복수의 제1 공기 홀들을 갖는 제1 구획 판을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 공기 살균 기능이 있는 PSA(Pressure Swing Adsorption, 압력 변동 흡착) 방식의 산소 발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 공기를 흡입하여 압축하고, 압축된 공기로부터 질소를 흡착하여 산소를 배출하도록 구성하되, 산소 배출 전에 산소내에 포함된 각종 유해 균들을 살균시켜 사용자가에 청정한 산소를 공급할 수 있도록 발명한 공기 살균 기능이 있는 PSA 방식의 산소 발생기에 관한 것이다.
일반적으로 산소 발생기는 순도 높은 산소를 발생시키는 PSA(Pressure Swing Adsorption, 압력 변동 흡착) 방식이 있다. 상기 PSA형 방식은 흡착제를 이용한 산소발생 원리로, 공기중의 질소분자를 흡착제에 의해 흡수하여 산소의 농도를 높이는 방법을 이용하고 있으며, 현재 가장 많이 활용되고 있는 기술중의 하나이다.
상기 PSA형 방식은 물리적인 작용에 의해 고순도 산소 및 질소를 선택적으로 연속 분리하여 생산하는 방식으로, 화학적 반응을 사용하지 않고 전기를 동력으로 순수 물리적 작용에 의해 고순도 산소를 연속적으로 발생하는 기술이다.
구체적으로, 흡착제(일반적으로 제올라이트(Zeolite)를 사용할 수 있다.)의 선택적 흡착력을 이용하여 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 방식으로서 흡착탑(module)에 고압의 공기를 통과시키고 흡착, 균압, 탈착의 연속 동작을 통해 질소, 산소 가스를 생산하는 방식이다.
즉, 흡착제는 질소에 대한 흡착속도가 산소보다 빠른 특성을 가지고 있는 세라믹 재질로 공기를 에어 컴프레셔로 가입하여 흡착된 모듈을 통과시킬 때 흡착제는 질소를 선택적으로 흡착하고 산소는 배출하게 되므로 고순도의 산소가 발생할 수 있다.
하지만 상기 PSA형 방식의 경우, 공기의 산소농도는 높지만, 제올라이트 베드에 질소대신 습기가 다량 흡착하게 되어 수명이 단축될 수 있는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
뿐만 아니라, 종래 대부분의 PSA 방식 산소 발생기에서는 펌프에 의해 산소분리모듈 내부로 공급되는 공기로서 일반적인 대기가 이용되는 바, 이러한 대기중에는 통상 인체에 유해한 세균 등의 각종 유기 화합물이 포함될 수도 있기 때문에 대기의 오염 정도가 높은 장소에서 산소 발생기를 사용하는 경우 자칫 대기 중에 포함된 일반 세균의 농축을 유발하여 인체에 해로움을 입힐 수 있는 문제가 있다.
특히, 병원과 같이 공기중에 다양한 세균들이 노출된 장소에서 신체적 면역력이 떨어지는 환자들이 산소 발생기로부터 나오는 산소를 여과없이 흡입할 경우 산소 중에 포함된 각종 세균들에 이차적인 부작용을 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공기 살균 기능을 갖는 산소 발생기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 고농도의 산소를 발생시킬 수 있는 산소 발생기를 제공하는 다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 공기 살균 기능을 갖는 산소 발생기는 외부로부터 흡입된 공기를 압축하는 압축부; 압축된 공기 내의 질소를 흡착하여 산소를 배출하는 적어도 하나의 베드 모듈; 및 상기 베드 모듈에서 배출되는 산소를 살균하는 광촉매부를 포함하고, 상기 베드 모듈은, 내부에 수용 공간을 갖는 하우징; 상기 수용 공간 내에 충진되는 흡착제; 및 상기 하우징 내에 위치되어 상기 수용 공간을 구획하고, 공기가 통과하는 복수의 제1 공기 홀들을 갖는 제1 구획 판을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 공기 살균 기능이 있는 PSA 방식의 산소 발생기에 의하면, 제올라이트가 내장된 베드에 투입되는 공기의 절대 수증기량을 낮추고, 분기관을 이용하여 상기 베드가 접촉하는 공기의 양을 줄임으로써, 베드 내부의 제올라이트가 습기와 접촉하는 양을 낮춰 산소 발생기의 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의해면 배출된 산소가 광촉매부를 거치면서 산 소중에 포함된 세균 등의 유기 화합물이 강력한 산화-환원작용으로 살균처리되기 때문에 고농도 청정 상태의 산소를 발생시킬 수 있음에 따라, 병원과 같이 다양한 세균들이 노출된 장소에서 사용하기 매우 적합한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 자외선 램프로부터 방출되는 자외선을 통해 광촉매를 활성화시켜 세균을 분해하는 원리를 채용하고 있기 때문에, 최종적으로 사용자에게 흡입되는 산소가 인체에 거의 무해하며, 간단한 장치적 구성때문에 산 소 발생기의 제조원가를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다. 병원과 같이 다양한 세균들이 노출된 장소에서 사용하기 매우 적합한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 자외선 램프로부터 방출되는 자외선을 통해 광촉매를 활성화시켜 세균을 분해하는 원리를 채용하고 있기 때문에, 최종적으로 사용자에게 흡입되는 산소가 인체에 거의 무해하며, 간단한 장치적 구성때문에 산소 발생기의 제조원가를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 발생기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 1의 광촉매부를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 도 4의 제2 구획 판을 회전시키기 위한 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 1의 광촉매부를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 도 4의 제2 구획 판을 회전시키기 위한 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 발생기를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는 도 1의 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3은 도 1의 광촉매부를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소 발생기(10)는 공기 살균이 있는 PSA 방식의 산소 발생기일 수 있다. 산소 발생기(10)는 하나의 함체 내부에 설치되어 사용될 수 있으나, 공장이나, 사무실 등에 설치되어 하나의 시스템으로도 설치될 수 있다. 산소 발생기(10)는 흡입부(100), 압축부(200), 적어도 하나의 베드 모듈(300), 및 광촉매부(400)를 포함할 수 있다. 산소 발생기(10)는 정화 필터부(150), 수분 필터부(230), 건조부(250), 진동 유닛(370)을 더 포함할 수 있다.
흡입부(100)는 외부로부터 공기를 흡입하는 기능을 수행할 수 있다. 실시 예에서 흡입부(100)는 공기를 흡입하는 흡입 모터를 포함할 수 있다.
정화 필터부(150)는 흡입부(100)를 통해 흡입된 공기를 필터링할 수 있다. 이에 따라, 외부 공기 내에 포함된 미세 먼지, 이물질 등이 필터링될 수 있다. 실시 예에서, 정화 필터부(150)는 인조 합성 섬유로 만든 여과지, 종이 필터, 헤파 필터 등을 포함할 수 있다. 정화 필터부(150)에서 필터링된 공기는 압축부(200)로 유입될 수 있다.
압축부(200)는 흡입부(100)를 통해 흡입된 공기를 압축하는 기능을 수행할 수 있다. 실시 예에서, 압축부(200)는 컴프레셔(Compressor)를 포함할 수 있다. 압축부(200)에서 압축된 공공기는 베드 모듈(300)로 공급될 수 있다.
수분 필터부(230)는 압축부(200)로부터 베드 모듈(300)을 향해 유동하는 공기 내의 수분을 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 실시 예에서, 수분 필터부(230)는 수증기를 원심분리하는 방식을 이용하여 제거할 수 있다. 예를 들면, 수증기를 포함하고 있는 공기가 수분 필터부(230)를 거치면, 원심력에 의해 분리되어 수분이 제거될 수 있다. 수분 필터부(230)를 통과한 공기는 절대 수증기량이 감소하여 배출될 수 있다.
베드 모듈(300)에 습도가 높은 공기가 유입되면, 흡착제(350, 예를 들면, 제올라이트)는 질소와 흡착하지 않고 수분과 흡착할 수 있다. 이에 따라, 농도가 높은 산소를 획득하기 위해 압축부(200)와 베드 모듈(300) 사이에 수분 필터부(230)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 수분 필터부(230)와 베드 모듈(300) 사이에는 건조부(250)가 설치될 수 있다. 건조부(250)는 수분 필터를 통과한 압축된 공기의 습도를 낮출 수 있다. 이에 따라, 흡착제(350)와 질소 간의 흡착 효율이 향상될 수 있다.
베드 모듈(300)은 압축된 공기 내의 질소를 흡착하여 산소를 배출할 수 있다. 이에 따라, 공기 중의 산소 농도는 증가할 수 있다. 실시 예에서, 베드 모듈(300)은 하나일 수 있으나, 다른 실시 예에서는 복수개일 수 있다. 베드 모듈(300)은 하우징(310), 흡착제(350), 제1 구획 판(320)을 포함할 수 있다. 베드 모듈(300)은 제2 구획 판(330), 날개 플레이트(340) 및 회동부(360)를 더 포함할 수 있다.
하우징(310)은 내부에 수용 공간을 가질 수 있다. 하우징(310)은 유입구(311)와 배출구(312)를 포함할 수 있다. 유입구(311)는 압축부(200)와 연결될 수 있다. 배출구(312)는 광촉매부(400)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 압축부(200)에서 유입된 압축된 공기는 베드 모듈(300)에서 질소가 제거된 상태에서 광촉매부(400)로 배출될 수 있다. 실시 예에서, 하우징(310)은 원통형으로 형성될 수 있다. 하우징(310)은 제1 구획 판(320)을 지지하는 제1 지지부(313)와, 제2 구획 판(330)을 지지하는 제2 지지부(315)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(313)와 제2 지지부(315)는 하우징(310)의 내주면을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지부(313)와 제2 지지부(315)는 평면적 관점에서 원형 링 형상으로 형성될 수 있다. 제1 지지부(313)와 제2 지지부(315)는 서로 이격될 수 있다. 제1 지지부(313)는 제1 구획 판(320)의 경계가 삽입되는 제1 지지 홈을 포함할 수 있다. 제2 지지부(315)는 제2 구획 판(330)의 경계가 삽입되는 제2 지지 홈을 포함할 수 있다. 제1 지지 홈과 제2 지지 홈은 평면적 관점에서 원형 링 형상으로 형성될 수 있다.
흡착제(350)는 하우징(310)의 수용 공간 내에 충진될 수 있다. 흡착제(350)는 공기 내의 질소와 흡착될 수 있다. 이에 따라, 흡착제(350)는 공기 중의 질소를 제거할 수 있다. 공기 중에서 질소가 제거됨에 따라, 공기 중의 산소 농도는 증가될 수 있다. 실시 예에서, 흡착제(350)는 제올라이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 구획 판(320)은 하우징(310) 내에 위치될 수 있다. 제1 구획 판(320)은 하우징(310)의 수용 공간을 구획할 수 있다. 실시 예에서, 제1 구획 판(320)은 하우징(310)의 유입구(311)와 인접하게 위치될 수 있다. 제1 구획 판(320)은 수용 공간을 제1 구획 공간과 제2 구획 공간으로 구획할 수 있다. 제1 구획 판(320)은 그를 관통하는 제1 회동 홀을 포함할 수 있다. 제1 회동 홀은 제1 구획 판(320)의 중심에 위치될 수 있다.
제1 구획 판(320)은 그를 관통하는 복수의 제1 공기 홀들(325)을 포함할 수 있다. 유입구(311)에서 배출구(312)로 유동하는 공기는 제1 구획 판(320)의 제1 공기 홀들(325)을 통과하여 제1 구획 판(320)을 통과할 수 있다. 제1 공기 홀들(325)은 제1 구획 판(320)의 중심을 기준으로 방사 방향으로 배열될 수 있다. 실시 예에서, 제1 구획 판(320)은 평면적 관점에서 원판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 구획 판(320)의 경계는 제1 지지 홈에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제1 구획 판(320)은 하우징(310) 내에서 상하로 이동하지 않을 수 있다.
제2 구획 판(330)은 하우징(310) 내에 위치될 수 있다. 제2 구획 판(330)은 하우징(310)의 수용 공간을 구획할 수 있다. 실시 예에서, 제2 구획 판(330)은 하우징(310)의 배출구(312)와 인접하게 위치될 수 있다. 제2 구획 판(330)은 제1 구획 판(320)과 이격될 수 있다.
제2 구획 판(330)은 제2 구획 공간을 제2-1 구획 공간과 제2-2 구획 공간으로 구획할 수 있다. 제2-1 구획 공간은 제2-2 구획 공간보다 제1 구획 공간에 인접할 수 있다. 제2 구획 판(330)은 그를 관통하는 제2 회동 홀을 포함할 수 있다. 제2 회동 홀은 제2 구획 판(330)의 중심에 위치될 수 있다.
제2 구획 판(330)은 그를 관통하는 복수의 제2 공기 홀들(335)을 포함할 수 있다. 유입구(311)에서 배출구(312)로 유동하는 공기는 제2 구획 판(330)의 제2 공기 홀들(335)을 통과하여 제2 구획 판(330)을 통과할 수 있다. 제2 공기 홀들(335)은 제2 구획 판(330)의 중심을 기준으로 방사 방향으로 배열될 수 있다. 실시 예에서, 제2 구획 판(330)은 평면적 관점에서 원판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 구획 판(330)의 경계는 제2 지지 홈에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제2 구획 판(330)은 하우징(310) 내에서 상하로 이동하지 않을 수 있다.
날개 플레이트(340)는 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330) 사이에 위치될 수 있다. 날개 플레이트(340)는 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)을 연결할 수 있다. 날개 플레이트(340)의 일단은 제1 구획 판(320)과 연결될 수 있다. 날개 플레이트(340)의 타단은 제2 구획 판(330)과 연결될 수 있다. 실시 예에서, 날개 플레이트(340)는 지그재그 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 날개 플레이트(340)가 하우징(310) 내에서 회동할 경우, 공기와 흡착제(350)가 잘 혼합되도록 할 수 있다.
날개 플레이트(340)는 복수개 제공될 수 있다. 복수의 날개 플레이트들(340)은 제1 구획 판(320)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 실시 예에서, 날개 플레이트(340)의 일단은 제1 회동 홀과 제1 구획 판(320)의 경계 사이에 위치될 수 있다. 날개 플레이트(340)의 타단은 제2 회동 홀과 제2 구획 판(330)의 경계 사이에 위치될 수 있다.
회동부(360)는 하우징(310)에 설치될 수 있다. 회동부(360)는 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)을 회동시킬 수 있다. 회동부(360)는 회전 샤프트(361)와 회동 모터를 포함할 수 있다.
회전 샤프트(361)는 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)의 중심을 관통할 수 있다. 예를 들면, 회전 샤프트(361)는 제1 회동 홀과 제2 회동 홀을 관통할 수 있다. 회동 모터는 회전 샤프트(361)를 회전시켜 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)을 회동시킬 수 있다. 실시 예에서, 회동 모터는 전기 모터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
진동 유닛(370)은 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)에 진동을 제공할 수 있다. 이에 따라, 흡착제(350)를 진동시켜 공기와 흡착제(350) 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 실시 예에서, 진동 유닛(370)은 초음파 진동을 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)에 제공할 수 있다.
광촉매부(400)는 베드 모듈(300)에서 배출된 산소를 살균할 수 있다. 광촉매부(400)는 광촉매 반응 용기(410), 광촉매 시트(420) 및 광원부(430)를 포함할 수 있다.
광촉매 반응 용기(410)는 베드 모듈(300)에서 배출된 산소가 저장될 수 있다. 실시 예에서, 광촉매 반응 용기(410)는 원통 형 관 형상으로 형성될 수 있다. 광촉매 반응 용기(410)는 베드 모듈(300)의 배출구(312)와 연통될 수 있다.
광촉매 시트(420)는 광촉매 반응 용기(410) 내에 내장될 수 있다. 광촉매 시트(420)에는 광촉매 물질이 코팅될 수 있다. 예를 들면, 직조된 천의 표면에 광촉매 물질이 코팅될 수 있다. 광촉매 시트(420)는 광촉매 반응 용기(410)의 내측면에 부착될 수 있다. 실시 예에서, 광촉매 시트(420)는 원통형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광촉매 물질은 일반적으로 광(자외선)을 받으면 촉매 반응을 일으키는 물질일 수 있다. 실시 예에서, 광 촉매 물질은 내산성, 내알칼리성 등이 좋으며 인체에 무해한 친환경적 소재인 이산화티타늄((TiO2)을 채용하고 있다 내산성, 내알칼리성 등이 좋으며 인체에 무해한 친환경적 소재인 이산화티타늄((TiO2)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광원부(430)는 광촉매 시트(420)를 향해 광을 조사하여 광촉매 물질을 활성화시킬 수 있다. 실시 예에서, 광원부(430)는 광촉매 반응 용기(410) 내에 위치될 수 있다. 광원부(430)는 광촉매 반응 용기(410)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 실시 예에서, 광촉매 시트(420)는 광원부(430)를 둘러쌀 수 있다. 광원부(430)는 광촉매 시트(420)의 표면에 코팅된 광촉매 물질을 활성화시킬 수 있도록 통상 254nm의 파장을 갖는 UV-A영역의 자외선을 방출할 수 있다.
광촉매 반응 용기(410)의 내부를 통과하는 산소는 광촉매 물질이 많이 분포된 광촉매 시트(420) 부근에서 활발한 분해작용이 이루어지지만 광촉매 시트(420)에서 멀리 떨어진 광촉매 반응 용기(410) 중심부에서는 상대적으로 살균작용이 저하될 우려가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 적용한 상기 광촉매 반응 용기(410)의 말단부에는 산소와의 접촉면적을 증가시킬 수 있도록 하는 다공성 부재(440)를 구비하고 있다.
다공성 부재(440)는, 내부에 다수의 통 공이 형성되어 있으며, 상기 각 토공들 내벽면에는 상기 광촉매 시트(420)의 경우와 같이 광원부(430)로부터 방출되는 자외선에 의해 활성화될 수 있는 공 촉매가 코팅되어 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베드 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 5는 도 4의 제2 구획 판을 회전시키기 위한 구성을 설명하기 위한 개략도이다. 설명의 간략화를 위해 도 1 내지 도 3에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 설명하기로 한다. 또한, 도 5에서 하우징은 생략하여 도시하였다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베드 모듈(301)은 산소 발생기(10)는 흡입부(100), 압축부(200), 적어도 하나의 베드 모듈(301), 및 광촉매부(400)를 포함할 수 있다. 산소 발생기(10)는 정화 필터부(150), 수분 필터부(230), 건조부(250), 및 진동 유닛(370)을 더 포함할 수 있다.
베드 모듈(301)은 압축된 공기 내의 질소를 흡착하여 산소를 배출할 수 있다. 베드 모듈(301)은 하우징(310), 흡착제(350), 제1 구획 판(320)을 포함할 수 있다. 베드 모듈(301)은 제2 구획 판(330), 날개 플레이트(340) 및 회동부(360)를 더 포함할 수 있다.
제2 구획 판(330)은 하우징(310)의 수용 공간 내에 위치될 수 있다. 제2 구획 판(330)은 그를 관통하는 제2 회동 홀을 포함할 수 있다.
회동부(360)는 제2 구획 판(330)을 회동시킬 수 있다. 회동부(360)는 회동 샤프트(361), 복수의 제1 자석 부재들(383), 복수의 제2 자석 부재들(384), 및 전자기력 발생 부(380)를 포함할 수 있다.
회동 샤프트(361)는 제2 구획 판(330)의 제2 회동 홀에 삽입될 수 있다. 또한, 회동 샤프트(361)는 제1 구획 판(320)의 제1 회동 홀에 삽입될 수 있다.
제1 자석 부재들(383)은 제2 구획 판(330)의 둘레면에 설치될 수 있다. 제1 자석 부재들(383)은 제2 구획 판(330)의 둘레면을 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다. 실시 예에서, 제1 자석 부재들(383) 각각은 N극의 자성을 가질 수 있다.
제2 자석 부재들(384)은 제2 구획 판(330)의 둘레면에 설치될 수 있다. 제2 자석 부재들(384)은 제2 구획 판(330)의 둘레면을 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다. 제2 자석 부재들(384) 각각은 서로 인접한 한 쌍의 제1 자석 부재들(383) 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 제1 자석 부재들(383)과 제2 자석 부재들(384)은 제2 구획 판(330)의 둘레를 따라 교대로 배열될 수 있다. 실시 예에서, 제2 자석 부재들(384) 각각은 S극의 자성을 가질 수 있다.
전자기력 발생부(380)는 하우징(310)의 외부에 설치될 수 있다. 전자기력 발생부(380)는 전자기력을 발생시켜 제2 구획 판(330)을 회동시킬 수 있다. 전자기력 발생부(380)는 하우징(310)의 둘레를 둘러싸는 고정자(385), 고정자(385)에 설치되는 복수의 코일들(386), 및 코일들(386)에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함할 수 있다.
고정자(385)는 하우징(310)의 둘레를 둘러쌀 수 있다. 실시 예에서, 고정자(385)는 링 형상으로 형성될 수 있다.
코일들(386)은 고정자(385)의 내측에 설치될 수 있다. 코일들(386)은 하우징(310)의 둘레를 따라 배열될 수 있다.
전력 공급부(387)는 코일들(386)에게 전력을 공급할 수 있다. 코일들(386)에 전력이 공급됨에 따라, 전자기력 발생부(380)에는 전자기력이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제2 구획 판(330)은 회전하게 되고, 회전 샤프트(361)를 통해 제1 구획 판(320)도 회전할 수 있다.
제1 구획 판(320) 및 제2 구획 판(330)이 회전함에 따라, 날개 플레이트들(340)도 회전 샤프트(361)를 중심으로 회전하게 되고, 흡착제(350)와 공기 간의 혼합율이 향상될 수 있다. 즉, 공기 내의 질소 제거율이 높아져서 베드 모듈(301)에서 배출된 산소의 농도가 높아질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 산소 발생기(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
흡입부(100)를 통해 흡입된 외부 공기를 압축부(200)에서 압축시킬 수 있다. 수분 필터부(230)와 건조부(250)를 거쳐서 압축된 공기 내의 수분이 제거될 수 있다. 수분이 제거된 공기는 베드 모듈(300)로 공급될 수 있다.
베드 모듈(300)로 공급된 공기는 흡착제(350)와 혼합될 수 있다. 이에 따라, 공기 중의 질소가 흡착제(350)에 의해 제거될 수 있다. 또한, 흡착제(350)와 공기 간의 혼합율을 높이기 위해 제1 구획 판(320) 및/또는 제2 구획 판(330)에 진동을 가할 수 있다.
뿐만 아니라, 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)을 회전시켜, 제1 구획 판(320)과 제2 구획 판(330)을 연결하는 날개 플레이트들(340)도 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 흡착제(350)와 공기 간의 혼합률을 높아지게 되고, 베드 모듈(300)에서 배출되는 산소 농도도 증가할 수 있다.
베드 모듈(300)에서 배출된 산소는 광촉매부(400)로 공급될 수 있다. 광촉매부(400)는 베드 모듈(300)에서 공급된 산소를 살균시킬 수 있다. 이에 따라, 살균된 고농도의 산소가 산소 발생기(10)에서 생성될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 산소 발생기 100: 흡입부
200: 압축부 300: 베드 모듈
400: 광촉매부
200: 압축부 300: 베드 모듈
400: 광촉매부
Claims (8)
- 외부로부터 흡입된 공기를 압축하는 압축부;
압축된 공기 내의 질소를 흡착하여 산소를 배출하는 적어도 하나의 베드 모듈; 및
상기 베드 모듈에서 배출되는 산소를 살균하는 광촉매부를 포함하고,
상기 베드 모듈은,
내부에 수용 공간을 갖는 하우징을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 수용 공간 내에 충진되는 흡착제; 및 공기가 통과하는 복수의 제1 공기 홀들을 갖는 제1 구획 판을 포함하되,
상기 수용 공간을 구획하면서 상기 제1 구획 판과 이격되고, 공기가 통과하는 복수의 제2 공기 홀들을 갖는 제2 구획 판; 및 상기 제1 구획 판과 상기 제2 구획 판을 연결하는 적어도 하나의 지그재그 형상의 날개 플레이트를 포함하고,
상기 날개 플레이트는 복수개 제공되고,
복수의 상기 날개 플레이트들은 상기 제1 구획 판의 둘레를 따라 배열되고,
상기 베드 모듈은,
상기 제1 구획 판에 진동을 제공하는 진동 유닛을 더 포함하는 공기 살균 기능이 있고,
상기 하우징 내에 위치되고, 상기 제1 구획 판과 상기 제2 구획 판의 중심을 관통하는 회전 샤프트; 및
상기 회전 샤프트를 회전시켜 상기 제1 구획 판과 상기 제2 구획 판을 회동시키는 회동 모터를 더 포함하고,
상기 압축부로부터 상기 베드 모듈을 향해 유동하는 공기 내의 수분을 제거하는 수분 필터부를 더 포함하는, 공기 살균 기능이 있는 산소 발생기.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 압축부로부터 상기 베드 모듈을 향해 유동하는 공기 내의 수분을 제거하는 수분 필터부를 더 포함하는 공기 살균 기능이 있는 산소 발생기. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 광촉매부는,
상기 베드 모듈에서 배출된 산소가 저장되는 광촉매 반응 용기;
상기 광촉매 반응 용기에 내장되고, 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 시트; 및
상기 광촉매 시트를 향해 광을 조사하여 광촉매 물질을 활성화시키는 광원부를 포함하는 공기 살균 기능이 있는 산소 발생기.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08505316A (ja) * | 1993-01-15 | 1996-06-11 | ピーピーブイ ベルワルツングス エイジー | 空気の酸素を濃縮する装置及び使用方法 |
| KR20010056065A (ko) * | 1999-12-14 | 2001-07-04 | 이태수 | 산소농축기용 통합베드 |
| KR200340226Y1 (ko) * | 2003-10-28 | 2004-01-31 | 박윤창 | 살균기능을 갖는 산소발생기 |
| KR20050005141A (ko) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | 한국기계연구원 | 제올라이트를 이용한 산소 발생 방법 및 그 장치 |
| JP2012161570A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Soluz Corp | 酸素供給装置 |
| KR101996049B1 (ko) | 2019-03-25 | 2019-07-03 | 이민희 | 압력순환흡착형 산소발생장치 |
| KR20210034891A (ko) * | 2019-09-23 | 2021-03-31 | 김문배 | 산소발생기 겸용 공기청정장치 |
| KR102474530B1 (ko) * | 2022-06-28 | 2022-12-06 | (주) 아하 | 산소 발생장치 |
-
2023
- 2023-06-13 KR KR1020230075685A patent/KR102610235B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08505316A (ja) * | 1993-01-15 | 1996-06-11 | ピーピーブイ ベルワルツングス エイジー | 空気の酸素を濃縮する装置及び使用方法 |
| KR20010056065A (ko) * | 1999-12-14 | 2001-07-04 | 이태수 | 산소농축기용 통합베드 |
| KR20050005141A (ko) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | 한국기계연구원 | 제올라이트를 이용한 산소 발생 방법 및 그 장치 |
| KR200340226Y1 (ko) * | 2003-10-28 | 2004-01-31 | 박윤창 | 살균기능을 갖는 산소발생기 |
| JP2012161570A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Soluz Corp | 酸素供給装置 |
| KR101996049B1 (ko) | 2019-03-25 | 2019-07-03 | 이민희 | 압력순환흡착형 산소발생장치 |
| KR20210034891A (ko) * | 2019-09-23 | 2021-03-31 | 김문배 | 산소발생기 겸용 공기청정장치 |
| KR102474530B1 (ko) * | 2022-06-28 | 2022-12-06 | (주) 아하 | 산소 발생장치 |
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