KR102616452B1 - Moisture and Nitrogen Adsorption Integrated PSA Oxygen Generator - Google Patents

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이현상
송병남
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(주)오투모스
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Abstract

본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기에 있어서, 흡착베드는 단일 장치로써 수분 흡착, 질소 흡착, 질소흡착제 압축고정 기능을 모두 수행할 수 있으며, 질소흡착부의 상하부에 급배기를 수행하는 기능을 다수의 포트가 형성된 1종의 매니폴드형 베드마개를 공용으로 사용하여 금형 및 사출비용 원가를 절감할 수 있고, 각 흡착베드에는 총 6개의 포트와 관로 및 밸브가 구비되어 PSA 공정을 신속하게 수행할 수 있는 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기에 관한 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기는, 공기압축기와, 방향제어밸브와, 한 쌍의 흡착베드와, 산소저장탱크와, 유량조절기를 포함하는 PSA 산소발생기에 있어서, 흡착베드는 내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로써 3단 구조로 상하 연통되며 각 단 사이에는 다공판이 설치되되, 하단에 배치되며 압축공기에서 수분을 흡착하는 수분흡착부; 중간단에 배치되며 압축공기 중 질소를 흡착하는 질소흡착부; 및 상단에 배치되며 질소흡착부 내부를 압축하는 베드압축부;를 더 포함하여, 수분 및 질소 흡착이 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
In the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator of the present invention, the adsorption bed can perform all the functions of moisture adsorption, nitrogen adsorption, and nitrogen adsorbent compression and fixation as a single device, and has the function of supplying and exhausting the upper and lower parts of the nitrogen adsorption unit. A type of manifold-type bed stopper with multiple ports can be commonly used to reduce mold and injection costs, and each adsorption bed is equipped with a total of 6 ports, pipes, and valves to quickly perform the PSA process. This relates to an integrated PSA oxygen generator that can absorb moisture and nitrogen.
Accordingly, the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention is a PSA oxygen generator including an air compressor, a directional control valve, a pair of adsorption beds, an oxygen storage tank, and a flow rate controller. The adsorption bed has a cylindrical shape with a hollow interior, and has a three-stage structure in which the top and bottom communicate. A perforated plate is installed between each stage, and a moisture adsorption unit disposed at the bottom to absorb moisture from compressed air; A nitrogen adsorption unit disposed at the middle stage and adsorbing nitrogen from compressed air; And a bed compression unit disposed at the top and compressing the inside of the nitrogen adsorption unit. It is characterized in that moisture and nitrogen adsorption are formed in an integrated manner.

Description

수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기{Moisture and Nitrogen Adsorption Integrated PSA Oxygen Generator}Moisture and Nitrogen Adsorption Integrated PSA Oxygen Generator}

본 발명은 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PSA 산소발생기에서 압축공기가 공급되고 가스 분리공정이 수행되는 흡착베드에 있어, 흡착베드는 내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로써 3단 구조로 상하 연통되며 각 단 사이에는 다공판이 설치되되, 하부 매니폴드형 베드마개에는 수분 오염 방지를 위한 수분의 선행흡착 공정용 수분흡착재가 장착되는 수분흡착부가 구비되고, 중간단에는 질소흡착제가 장착되어 수분이 제거된 압축공기 중 질소를 흡착하는 질소흡착부가 구비되며, 상부 매니폴드형 베드마개에는 질소흡착부의 질소흡착재를 고정하기 위한 완충스프링이 장착된 베드압축부가 구비되어, 단일 장치로써 흡착베드는 수분 흡착, 질소 흡착, 질소흡착제 압축고정 기능을 모두 수행할 수 있으며, 흡착베드의 상하부에는 다수의 포트가 형성된 1종의 매니폴드형 베드마개를 공용으로 사용하여 금형 및 사출비용 원가를 절감할 수 있고, 각 흡착베드에는 총 6개의 포트와 관로 및 밸브가 구비되어 PSA 공정을 신속하게 수행할 수 있는 다기능 흡착베드가 구비된 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen absorption, and more specifically, to an adsorption bed where compressed air is supplied from the PSA oxygen generator and a gas separation process is performed. The adsorption bed has a cylindrical shape with a hollow interior and has 3 It has a stage structure that communicates up and down, and a perforated plate is installed between each stage. The lower manifold-type bed plug is equipped with a moisture adsorption unit equipped with a moisture adsorbent for the moisture pre-adsorption process to prevent moisture contamination, and the middle stage is equipped with a nitrogen adsorbent. It is equipped with a nitrogen adsorption unit that adsorbs nitrogen from compressed air from which moisture has been removed, and the upper manifold-type bed plug is equipped with a bed compression unit equipped with a buffer spring to secure the nitrogen adsorbent in the nitrogen adsorption unit, forming a single device. The adsorption bed can perform all of the functions of moisture adsorption, nitrogen adsorption, and nitrogen adsorbent compression and fixation, and a type of manifold-type bed stopper with multiple ports is formed on the upper and lower sides of the adsorption bed to reduce mold and injection costs. This relates to an integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen adsorption equipped with a multi-functional adsorption bed that can save money, and each adsorption bed is equipped with a total of 6 ports, pipes, and valves to quickly perform the PSA process.

PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식의 산소발생기는 다양한 분야에서 사용되고 있다. PSA (Pressure Swing Adsorption) type oxygen generators are used in various fields.

개략 10 LPM이하의 소형 PSA 산소발생기는 의료용, 수산용, 소방용, 농업용, 오존용 등으로 사용되고 있는데, 사용환경이 열악하고 24시간 연중 사용하는 경우 온도 및 습도에 의한 영향이 커서 제올라이트 오염, 분진 발생 등 적지 않은 기술적인 어려움이 발생되는 현실이다.Small PSA oxygen generators of approximately 10 LPM or less are used for medical purposes, fisheries, firefighting, agriculture, ozone purposes, etc. However, the operating environment is poor and when used 24 hours a day, the influence of temperature and humidity is significant, resulting in zeolite contamination and dust. The reality is that quite a few technical difficulties arise.

수분에 의한 제올라이트 오염을 회피하기 위하여는 전처리장치로서 가능하지만 소형 산소발생기에 적용 시 원가 및 공간제약문제로 어려움이 많았다. 수분문제는 공정밸브 및 제올라이트에 단기간 내 영향을 주어 산소발생기 전체 기능에 심각한 문제를 야기하여 왔고, 장기적으로는 제올라이트에 수분이 흡탈착되면서 제올라이트 분진에도 영향을 주어왔다.To avoid zeolite contamination by moisture, it is possible to use it as a pretreatment device, but when applied to a small oxygen generator, there are many difficulties due to cost and space constraints. The moisture problem has affected the process valve and zeolite in the short term, causing serious problems in the overall function of the oxygen generator, and in the long term, it has also affected zeolite dust as moisture adsorbs and desorbs on the zeolite.

다른 측면에서는 흡착베드에 충진된 제올라이트가 제조성능, 충진 조건, 사용환경 조건, 사용시간 등에 의하여 분진 발생의 가능성이 있어서 장시간 사용이 요구되는 용도에서는 더욱 중요한 문제로 인식되고 있다.On the other hand, the zeolite filled in the adsorption bed has the possibility of generating dust depending on manufacturing performance, filling conditions, use environment conditions, use time, etc., so it is recognized as a more important problem in applications that require long-term use.

한편 소형 산소발생기의 흡착베드가 2개의 흡착베드가 세트로서 구성되어 조립 생산된 경우가 많아지고 있는데 이는 대부분의 경우 제올라이트 1측 베드 오염시 2개의 베드를 일괄하여 교체 처리해야 하는 문제점이 나타나고 있는 현실이다. 이 방식의 장점은 조립이 빠른 장점이 있으나, 문제 발생 시 전체교체 및 비용부담의 단점도 제기된다. Meanwhile, there are increasing cases where the adsorption bed of a small oxygen generator is produced as a set of two adsorption beds, but in most cases, when one bed of zeolite is contaminated, the problem is that both beds must be replaced at once. am. The advantage of this method is that it can be assembled quickly, but it also has the disadvantage of requiring full replacement and increased costs if a problem occurs.

이러한 문제에 대응하여 흡착베드를 1개씩 조립 생산하여 효율적으로 배치연결하는 구조도 다시 고려되고 있다. 기본부품을 소형화, 경량화, 다기능화 할 수 있는 방식으로 검토된다면 기존보다 경쟁력 있게 구성이 가능할 수 있을 것으로 보여진다.In response to this problem, a structure that assembles and produces adsorption beds one by one and connects them efficiently is also being considered. It appears that if basic parts are reviewed in a way that can make them smaller, lighter, and more multi-functional, it will be possible to configure them more competitively than before.

특히 상술한 소형 및 경량화 문제와 제올라이트의 수분 흡착에 의한 오염 문제 해결이 시급한데, 가령 수분 흡착을 위해 종래 발명에서는 열교환기, 필터, 압력센서 등의 구성으로 압축공기을 냉각하여 수분을 분리하고 걸러내는 공정이 추가되므로 소형, 경량화에 저해되는 문제가 있어 작고 가벼우면서도 수분 흡착율을 높일 수 있는 기술의 발굴이 중요한 상황이다.In particular, it is urgent to solve the above-mentioned problems of miniaturization and weight reduction and the problem of contamination caused by moisture adsorption of zeolite. For example, in order to adsorb moisture, conventional inventions cool compressed air with a heat exchanger, filter, pressure sensor, etc. to separate and filter moisture. As more processes are added, there is a problem that hinders miniaturization and lightweighting, so it is important to discover technologies that can increase moisture absorption while being small and lightweight.

한편 PSA 산소발생기는 일측 베드에서 생산을 하고 타측 베드에서 세정작업을 진행한 후 일측 베드의 흡착제가 파과되어 생산 불능상태가 되기 전에 타측 베드에서 세정 및 가압공정을 끝내고 생산준비를 완료하여 타측베드에서 생산하고 일측 베드가 세정을 하는 교체 공정(Pressure Swing)을 해야 하는데, 일측 및 타측 베드간 생산과 세정작업의 차이로 인해 압력의 차이가 발생하므로 생산과 세정 기능을 교대하기 위해서는 가압, 감압을 각각 수행하여 양 측 베드의 압력을 균등하게 맞춰야하는 요건이 발생하며, 이 이 압력 변환과 균등화 과정에 시간이 과소요되어 효율성이 심각하게 저하되는 문제가 발생한다. Meanwhile, the PSA oxygen generator is produced in one bed, and cleaning work is performed in the other bed. Before the adsorbent in one bed breaks through and renders production unusable, the PSA oxygen generator completes the cleaning and pressurization process in the other bed, completes production preparation, and is manufactured in the other bed. A replacement process (pressure swing) is required to produce and clean one side of the bed. Since a difference in pressure occurs due to the difference in production and cleaning between one side and the other bed, pressurization and depressurization are required to alternate between production and cleaning functions. There is a requirement to equalize the pressure of both beds, and this process of pressure conversion and equalization requires too much time, resulting in a serious decrease in efficiency.

따라서 PSA 산소발생기에 있어 상술한 소형 및 경량화, 수분 흡착 효율성, 압력 전환 및 균등화 효율성 등의 문제점을 시급히 해결해야 하는 상황이다.Therefore, there is an urgent need to solve the problems of PSA oxygen generators such as miniaturization and weight reduction, moisture adsorption efficiency, and pressure conversion and equalization efficiency.

대한민국 등록특허공보 제10-1779409호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1779409

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, PSA 산소발생기에서 압축공기가 공급되고 가스 분리공정이 수행되는 흡착베드에 있어, 흡착베드는 내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로써 3단 구조로 상하 연통되며 각 단 사이에는 다공판이 설치되되, 하부 매니폴드형 베드마개에는 수분 오염 방지를 위한 수분의 선행흡착 공정용 수분흡착재가 장착되는 수분흡착부가 구비되고, 중간단에는 질소흡착제가 장착되어 수분이 제거된 압축공기 중 질소를 흡착하는 질소흡착부가 구비되며, 상부 매니폴드형 베드마개에는 질소흡착부의 질소흡착재를 고정하기 위한 완충스프링이 장착된 베드압축부가 구비되어, 단일 장치로써 흡착베드는 수분 흡착, 질소 흡착, 질소흡착제 압축고정 기능을 모두 수행할 수 있으며, 흡착베드의 상하부에는 다수의 포트가 형성된 1종의 매니폴드형 베드마개를 공용으로 사용하여 금형 및 사출비용 원가를 절감할 수 있고, 각 흡착베드에는 총 6개의 포트와 관로 및 밸브가 구비되어 PSA 공정을 신속하게 수행할 수 있는 다기능 흡착베드가 구비된 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the problems in the prior art in consideration of the problems in the prior art. In the adsorption bed where compressed air is supplied from the PSA oxygen generator and the gas separation process is performed, the adsorption bed has a cylindrical shape with a hollow interior and has 3 It has a stage structure that communicates up and down, and a perforated plate is installed between each stage. The lower manifold-type bed plug is equipped with a moisture adsorption unit equipped with a moisture adsorbent for the moisture pre-adsorption process to prevent moisture contamination, and the middle stage is equipped with a nitrogen adsorbent. It is equipped with a nitrogen adsorption unit that adsorbs nitrogen from compressed air from which moisture has been removed, and the upper manifold-type bed plug is equipped with a bed compression unit equipped with a buffer spring to secure the nitrogen adsorbent in the nitrogen adsorption unit, making it a single device. The adsorption bed can perform all of the functions of moisture adsorption, nitrogen adsorption, and nitrogen adsorbent compression and fixation, and a type of manifold-type bed stopper with multiple ports is formed on the upper and lower sides of the adsorption bed to reduce mold and injection costs. The purpose is to provide an integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen absorption with a multi-functional adsorption bed that can quickly perform the PSA process by providing a total of 6 ports, pipes, and valves in each adsorption bed. there is.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art from preferred embodiments of the present invention.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, The present invention is intended to achieve the above object,

본 발명의 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기는, 필터링된 외기를 압축하는 공기압축기와, 압축공기를 분배하는 방향제어밸브와, 방향제어를 통해 분배 공급된 압축공기중 수분과 질소를 흡착하여 산소와 분리하는 한 쌍의 흡착베드와, 분리된 산소를 저장하는 산소저장탱크와, 저장된 산소를 일정량씩 소기의 외부 장치로 공급하는 유량조절기를 포함하는 PSA 산소발생기에 있어서, 흡착베드는 내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로써 3단 구조로 상하 연통되며 각 단 사이에는 다공판이 설치되되, 하단에 배치되며 수분흡착제가 장착되어 흡착베드에 투입된 압축공기에서 수분을 흡착하는 수분흡착부; 중간단에 배치되며 질소흡착제가 장착되어 수분이 제거된 압축공기 중 질소를 흡착하는 질소흡착부; 및 상단에 배치되며 질소흡착부 내부를 압축하는 베드압축부;를 더 포함하여, 수분흡착부와 질소흡착부가 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.The moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention includes an air compressor that compresses filtered outdoor air, a directional control valve that distributes compressed air, and moisture and nitrogen in the compressed air distributed and supplied through direction control. In the PSA oxygen generator, which includes a pair of adsorption beds that adsorb and separate oxygen from oxygen, an oxygen storage tank that stores the separated oxygen, and a flow rate controller that supplies a certain amount of the stored oxygen to an external device, the adsorption bed It is a cylindrical shape with a hollow interior, and has a three-stage structure that communicates up and down. A perforated plate is installed between each stage. A moisture adsorption unit is placed at the bottom and equipped with a moisture adsorbent to absorb moisture from the compressed air introduced into the adsorption bed; A nitrogen adsorption unit disposed at the middle stage and equipped with a nitrogen adsorbent to adsorb nitrogen from compressed air from which moisture has been removed; And a bed compression unit disposed at the top and compressing the inside of the nitrogen adsorption unit, wherein the moisture adsorption unit and the nitrogen adsorption unit are formed as an integrated unit.

일 실시예에 따르면, 한 쌍의 수분흡착부는, 각 일측에 상호 마주하도록 형성되는 흡착부포트; 한 쌍의 흡착부포트를 연결하는 흡착부관로; 흡착부관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 흡착부밸브; 및 압축공기가 투입되는 투입포트;를 더 포함하고, 한 쌍의 베드압축부는, 각 일측에 상호 마주하도록 형성되는 한 쌍의 압축부포트; 한 쌍의 압축부포트를 연결하는 압축부관로; 압축부관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 압축부밸브; 및 압축공기 중 분리된 산소를 배출하는 배출포트;를 더 포함한다.According to one embodiment, the pair of moisture adsorption units includes: adsorption ports formed on one side of each other to face each other; An adsorption unit pipe connecting a pair of adsorption unit ports; An adsorption valve provided at a predetermined position in the adsorption unit pipe to control the opening and closing of the pipe; and an input port through which compressed air is input; wherein the pair of bed compression units includes: a pair of compression unit ports formed on one side of each other to face each other; A compression section pipe connecting a pair of compression section ports; A compression valve provided to control opening and closing of the compression pipe at a predetermined position in the compression pipe; and a discharge port for discharging oxygen separated from the compressed air.

일 실시예에 따르면, 베드압축부의 타측에 형성되는 흡착부연결포트; 수분흡착부의 타측에 형성되는 압축부연결포트; 흡착부연결포트와 압축부연결포트를 연결하는 흡착압축관로; 흡착압축관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 흡착압축밸브;를 더 포함한다.According to one embodiment, an adsorption unit connection port formed on the other side of the bed compression unit; A compression portion connection port formed on the other side of the moisture adsorption portion; An adsorption compression pipe connecting the adsorption unit connection port and the compression unit connection port; It further includes an adsorption compression valve provided at a predetermined position in the adsorption compression pipe to control opening and closing of the pipe.

일 실시예에 따르면, 베드압축부의 내부공간에 상하 방향으로 압축 또는 이완되도록 구비되는 압축스프링;을 더 포함하며, 질소흡착제의 유동을 방지하기 위해 질소흡착부 내부로 다공판을 하강시켜 질소흡착제를 밀착 고정시키는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment, it further includes a compression spring provided in the inner space of the bed compression unit to be compressed or released in the vertical direction. In order to prevent the flow of the nitrogen adsorbent, the perforated plate is lowered into the nitrogen adsorbent to release the nitrogen adsorbent. It is characterized by tight fixation.

일 실시예에 따르면, 베드압축부의 내부공간에 상하 방향으로 압축 또는 이완되도록 구비되는 압축스프링;을 더 포함하며, 질소흡착제의 유동을 방지하기 위해 질소흡착부 내부로 다공판을 하강시켜 질소흡착제를 밀착 고정시키는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment, it further includes a compression spring provided in the inner space of the bed compression unit to be compressed or released in the vertical direction. In order to prevent the flow of the nitrogen adsorbent, the perforated plate is lowered into the nitrogen adsorbent to release the nitrogen adsorbent. It is characterized by tight fixation.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. According to the moisture and nitrogen absorption integrated PSA oxygen generator of the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 단일 흡착베드를 통해 압축공기의 수분 제거, 질소 제거를 모두 수행할 수 있어 열교환기 및 2차 필터가 불필요하고 가스 제거 효율은 증대되며 흡착베드의 소형화, 경량화 및 다기능화를 구현할 수 있다.First, since both moisture removal and nitrogen removal from compressed air can be performed through a single adsorption bed, heat exchangers and secondary filters are unnecessary, gas removal efficiency is increased, and the adsorption bed can be made smaller, lighter, and more functional.

둘째, 흡착베드의 상부에는 압력스프링이 구비되어 다공판을 하강하여 질소흡착제를 압박하면서 밀도를 높여 흡착율을 향상시키고 분진을 예방할 수 있다.Second, a pressure spring is provided at the top of the adsorption bed, which lowers the perforated plate to press the nitrogen adsorbent and increase its density, thereby improving the adsorption rate and preventing dust.

셋째, 한 쌍의 흡착베드는 각각 총 6개의 포트가 형성되며, 한 쌍의 흡착베드 각각의 수분흡착부와 베드압축부 상호 간에는 각 일측 포트를 통해 관로가 연결되고, 각 흡착베드의 수분흡착부와 베드압축부는 각 타측 포트를 통해 관로가 연결되어서, 교체 공정(Pressure Swing) 시 상기 관로를 개방하여 양 측 베드의 압력이 신속하게 균압화될 수 있어 생산 베드와 세정 베드의 공정 교대가 신속하고 정밀하게 이뤄질 수 있다.Third, each pair of adsorption beds is formed with a total of six ports, and a pipe is connected between the moisture adsorption part of each pair of adsorption beds and the bed compression part through one port on each side, and the moisture adsorption part of each adsorption bed is connected to each other through a port on one side. and the bed compression section are connected to a pipe through a port on each other side, so that the pressure of both beds can be quickly equalized by opening the pipe during the replacement process (pressure swing), so the process shift between the production bed and the cleaning bed is quick and It can be done with precision.

넷째, 흡착 베드 하부에 구성된 수분흡착부는 주기적으로 진공 및 배기 모드로 변환되어 흡착베드 내부의 수분 제거 효율을 높일 수 있다.Fourth, the moisture adsorption unit located at the bottom of the adsorption bed can be periodically converted to vacuum and exhaust mode to increase the efficiency of moisture removal inside the adsorption bed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착베드의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 일측 베드의 생산공정 및 타측 베드의 세정공정을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 교체공정을 통한 압력 균등화 공정을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 압력 균등화 및 교체공정 완료 후 일측 베드의 세정 및 타측 베드의 생산공정을 도시한 개념도이다.
Figure 1 is a conceptual diagram of an integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen absorption according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of an adsorption bed according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram showing the production process of one bed and the cleaning process of the other bed of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a conceptual diagram showing a pressure equalization process through a replacement process of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram showing the cleaning of one bed and the production process of the other bed after completing the pressure equalization and replacement process of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. Prior to describing the present invention, the following specific structural and functional descriptions are merely illustrative for the purpose of explaining embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be modified and implemented in various forms. and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in this specification.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. This example is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.It should be noted that identical members in each drawing may be indicated by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착베드의 구조를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 일측 베드의 생산 및 타측 베드의 세정 공정을 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 압력 균등화 공정을 도시한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기의 압력 균등화 및 교체 공정 완료 후 일측 베드의 세정 및 타측 베드의 생산 공정을 도시한 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of an integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen adsorption according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of an adsorption bed according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a schematic diagram of an integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram showing the production of one bed and the cleaning process of the other bed of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a schematic diagram of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram showing the pressure equalization process, and Figure 5 is a conceptual diagram showing the cleaning of one bed and the production process of the other bed after completing the pressure equalization and replacement process of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator according to an embodiment of the present invention. am.

본 발명의 일 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 외기필터(200), 공기압축기(300), 한 쌍의 흡착베드(100)(100'), 방향제어밸브(400), 산소저장탱크(500), 유량조절기(600) 및 통합제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.The moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator 10 according to an embodiment of the present invention includes an external air filter 200, an air compressor 300, a pair of adsorption beds 100 and 100', and a direction control valve 400. ), an oxygen storage tank 500, a flow rate controller 600, and an integrated control unit (not shown).

외기필터(200)는 산소발생기의 외부에서 공기를 유입하여 1차적으로 필터링하며, 외기필터(200)에서 필터링 된 외부 공기는 공기압축기(300)에서 압축이 된 후 방향제어밸브(400)에서 일측 흡착베드(100)와 타측 흡착베드(100')로 분배하는 방향제어가 이뤄지고, 방향제어를 통해 일측 및 타측 중 하나의 흡착베드(100)(100')로 압축공기(20)가 공급이 되면 흡착베드(100)(100')에서는 압축공기(20) 중 수분과 질소를 흡착하여 산소를 분리한다. 그리고 분리된 산소는 산소저장탱크(500)로 보내져 저장되며, 유량조절기(600)가 저장된 산소를 일정량씩 소기의 외부 장치로 공급한다.The outside air filter (200) primarily filters air by introducing it from the outside of the oxygen generator, and the outside air filtered by the outside air filter (200) is compressed in the air compressor (300) and then released to one side by the direction control valve (400). When the direction control for distribution to the adsorption bed 100 and the other adsorption bed 100' is performed, and the compressed air 20 is supplied to one of the adsorption beds 100 (100') on one side and the other side through direction control, The adsorption bed 100 (100') adsorbs moisture and nitrogen from the compressed air 20 and separates oxygen. Then, the separated oxygen is sent to the oxygen storage tank 500 and stored, and the flow controller 600 supplies a certain amount of the stored oxygen to the desired external device.

다만 상술한 구성은 PSA 산소발생기의 일반적인 구성 및 기능이고, 각 구성요소의 구조 및 동작은 공지의 기술이므로 이에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다. However, the above-described configuration is the general configuration and function of the PSA oxygen generator, and the structure and operation of each component are known to the public, so detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 다기능화된 흡착베드(100)(100')의 구조에 특징이 있으므로, 이하 서술에서는 이에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.Since the integrated PSA oxygen generator 10 for moisture and nitrogen absorption according to a preferred embodiment of the present invention is characterized by the structure of the multifunctional adsorption bed 100 (100'), this will be mainly explained in the following description. .

흡착베드(100)(100')는 PSA(Pressure Swing Adsorption) 산소발생기의 특성상 한 쌍으로 구성되어 일측과 타측에 배치되며, 각 흡착베드(100)(100')의 구성은 동일하므로 이하 설명되는 흡착베드(100)(100')의 구조 및 기능은 양 측 흡착베드(100)(100')에 모두 적용된다.The adsorption beds (100) (100') are composed of a pair due to the nature of the PSA (Pressure Swing Adsorption) oxygen generator and are placed on one side and the other. Since the configuration of each adsorption bed (100) (100') is the same, it will be described below. The structure and function of the adsorption beds 100 and 100' apply to both adsorption beds 100 and 100'.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 흡착베드(100)(100')는 내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로서 3단 구조로 상하 연통되도록 구성되며 하단부터 상단 방향으로 순서대로 수분흡착부(110)(110'), 질소흡착부(120)(120'), 베드압축부(130)(130')가 구성되고, 각 단 사이에 내삽 설치되는 다공판(150)(150')을 포함하여 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the adsorption beds 100 and 100' are cylindrical in shape with a hollow interior, and are configured to communicate up and down in a three-stage structure, with moisture adsorption units 110 and 110' in order from the bottom to the top. ), nitrogen adsorption units 120 (120'), and bed compression units 130 (130'), and may be configured to include porous plates 150 (150') interpolated between each stage. .

수분흡착부(110)(110')는 하단에 배치되며 방향제어밸브(400)와 연결되고, 내부에 수분흡착제(116)(116')가 장착되어 압축공기(20)가 방향제어밸브(400)를 통해 흡착베드(100)(100')에 투입되면, 압축공기(20)에서 수분을 흡착하는 기능을 한다.The moisture adsorption unit 110 (110') is disposed at the bottom and connected to the direction control valve 400, and the moisture adsorbent 116 (116') is installed inside so that the compressed air 20 flows through the direction control valve 400. ), it functions to adsorb moisture from the compressed air (20) when input into the adsorption bed (100) (100').

수분흡착제(116)(116')는 본 발명의 일 실시예로써 알루미나 재질로 제조될 수 있으며, 수분흡착부(110)(110')는 수분을 흡착하고 난 후 내부에 수분이 적체됨에 따라 압축공기(20) 중 수분 흡착율이 떨어질 수 있으므로 주기적으로 진공 상태를 만들고 배기 작동을 하여 내부 수분을 외부로 방출함으로써 수분 제거 효율을 높일 수 있다.The moisture adsorbent (116) (116') can be made of alumina as an embodiment of the present invention, and the moisture adsorption portion (110) (110') is compressed as moisture accumulates inside after adsorbing moisture. Since the moisture adsorption rate in the air 20 may decrease, moisture removal efficiency can be increased by periodically creating a vacuum state and performing an exhaust operation to release internal moisture to the outside.

질소흡착부(120)(120')는 중간단에 배치되며 내부에 질소흡착제(121)(121')가 장착되어, 수분흡착부(110)(110')를 거쳐 수분이 제거된 후 질소흡착부(120)(120')로 공급된 압축공기(20)에서 질소를 흡착하는 기능을 한다.The nitrogen adsorption units 120 and 120' are disposed at the middle stage and have nitrogen adsorbents 121 and 121' installed therein, and nitrogen adsorption occurs after moisture is removed through the moisture adsorption units 110 and 110'. It functions to adsorb nitrogen from the compressed air 20 supplied to the unit 120 (120').

질소흡착제(121)(121')는 본 발명의 일 실시예로써 제올라이트 재질로 제조될 수 있는데, 제올라이트는 분자 레벨의 세공이 존재하여 상대적으로 분자 크기가 작은 질소 분자는 제올라이트의 세공에 흡착되어 가둬지는 반면, 상대적으로 분자 크기가 큰 산소분자는 제올라이트에 흡착되지 못하고 통과되어 산소와 질소가 분리되는 효과를 가지게 된다.The nitrogen adsorbent 121 (121') can be manufactured from a zeolite material as an embodiment of the present invention. Zeolite has pores at the molecular level, so nitrogen molecules with a relatively small molecular size are adsorbed and trapped in the pores of the zeolite. On the other hand, oxygen molecules with relatively large molecular sizes pass through the zeolite without being adsorbed, resulting in the separation of oxygen and nitrogen.

그런데 문제는 제올라이트는 수분과의 결합력이 매우 강해서 수분이 제거되지 않은 압축공기(20)가 질소흡착부(120)(120')에 투입이 되면 제올라이트의 수분 오염이 이뤄지고 이에 따라 질소흡착제(121)(121')가 질소를 흡착하지 못함에 따라 산소와 질소의 분리가 이뤄지지 못하는 문제가 발생한다.However, the problem is that zeolite has a very strong bonding power with moisture, so when compressed air 20 from which moisture has not been removed is introduced into the nitrogen adsorption unit 120 (120'), moisture contamination of the zeolite occurs, and thus the nitrogen adsorbent 121 As (121') cannot adsorb nitrogen, a problem arises in which oxygen and nitrogen cannot be separated.

상기 문제 해소를 위해 종래 발명에서는 흡착베드(100)(100')에 압축공기(20)를 투입하기 전 단계에서 압축공기(20)를 냉각하여 수분을 분리하고 정제하는 열교환기와 필터가 별도 설치되어야 하는 복잡한 구성과 대형화, 비효율성 등의 무제가 발생하였다.In order to solve the above problem, in the conventional invention, a heat exchanger and a filter to separate and purify moisture by cooling the compressed air (20) must be installed separately in the step before introducing the compressed air (20) into the adsorption bed (100) (100'). Problems such as complex configuration, large size, and inefficiency arose.

그러나 본 발명의 흡착베드(100)(100')는 수분흡착부(110)(110')가 질소흡착부(120)(120') 하부에 배치되어 질소흡착의 전 단계로써 흡착베드(100)(100') 내에서 수분 흡착이 먼저 이뤄지고 바로 질소 흡착이 이뤄지게 되어서 단일 베드가 여러 기능을 수행하는 소형화를 이룰 수 있을 뿐 아니라 수분과 질소 제거 효율이 높아지는 효과를 거둘 수 있고 질소흡착제(121)(121')의 내구 성능을 확보할 수 있다.However, in the adsorption bed 100 (100') of the present invention, the moisture adsorption part 110 (110') is disposed below the nitrogen adsorption part 120 (120'), so that the adsorption bed 100 is used as a pre-step of nitrogen adsorption. Within (100'), moisture adsorption occurs first and then nitrogen adsorption occurs immediately, so that not only can a single bed be miniaturized to perform multiple functions, but also the efficiency of moisture and nitrogen removal can be increased, and the nitrogen adsorbent (121) ( 121') durability performance can be secured.

이때 수분흡착부(110)(110')와 질소흡착부(120)(120') 사이에는 다공판(150)이 설치되는데, 다공판(150)은 수분흡착부(110)(110')에서 수분이 제거된 공기는 통과시키되 수분은 통과되지 못하도록 하여 질소흡착부(120)(120') 내에 수분이 공급되지 못하도록 차단하는 기능을 수행한다.At this time, a porous plate 150 is installed between the moisture adsorption unit 110 (110') and the nitrogen adsorption unit 120 (120'). The porous plate 150 is installed in the moisture adsorption unit 110 (110'). It functions to block moisture from being supplied into the nitrogen adsorption unit 120 (120') by allowing air from which moisture has been removed to pass, but preventing moisture from passing through.

베드압축부(130)(130')는 상단에 배치되며 산소저장탱크(500)와 연결되고, 수분흡착부(110)(110')와 질소흡착부(120)(120')를 거치며 수분과 질소가 분리된 순산소(30)를 산소저장탱크(500)로 공급하는 통로 역할을 한다. The bed compression section (130) (130') is placed at the top and connected to the oxygen storage tank (500), and passes through the moisture adsorption section (110) (110') and the nitrogen adsorption section (120) (120') to absorb moisture and It serves as a passage to supply pure oxygen (30) from which nitrogen has been separated to the oxygen storage tank (500).

베드압축부(130)(130')의 내부공간에는 압축스프링(136)이 구비될 수 있는데, 압축스프링(136)은 상항 방향으로 압축 또는 이완되도록 설치되어 베드압축부(130)(130')의 상면이 하강하면 압축스프링(136)을 압박하게 되고, 압축스프링(136)이 베드압축부(130)(130')와 질소흡착부(120)(120') 사이에 구비된 다공판(150)을 하향 압박하게 되며, 다공판(150)은 질소흡착부(120)(120') 내부로 밀려들어가면서 질소흡착제(121)(121')를 누르게 된다.A compression spring 136 may be provided in the internal space of the bed compression unit 130 (130'). The compression spring 136 is installed to be compressed or released in an upward direction to compress the bed compression unit 130 (130'). When the upper surface of the lowers, it compresses the compression spring 136, and the compression spring 136 is provided between the bed compression section 130 (130') and the nitrogen adsorption section 120 (120'). ) is pressed downward, and the porous plate 150 is pushed into the nitrogen adsorbent 120 (120') and presses the nitrogen adsorbent (121) (121').

이 동작으로 질소흡착제(121)(121')를 구성하는 제올라이트와 같은 흡착부재들이 서로 밀착되면서 촘촘해져 밀도가 높아지고 고정되는 효과가 있으며, 이에 따라 질소흡착제(121)(121')의 유동성이 방지되고 흡착 부재의 분진을 방지하는 효과가 있으며, 흡착부재의 틈새 사이로 질소가 그대로 통과되어 순산소(30)와 섞여 산소저장탱크(500)로 공급되는 것을 방지하는 효과도 기대할 수 있다.Through this operation, the adsorption members such as zeolite that make up the nitrogen adsorbent (121) (121') come into close contact with each other and become denser, increasing the density and fixing the effect, thereby preventing the fluidity of the nitrogen adsorbent (121) (121'). It has the effect of preventing dust from the adsorption member, and can also be expected to have the effect of preventing nitrogen from passing through the gaps in the adsorption member, mixing with pure oxygen (30), and being supplied to the oxygen storage tank (500).

이와 같이 본 발명의 흡착베드(100)(100')는 수분흡착부(110)(110'), 질소흡착부(120)(120'), 베드압축부(130)(130')가 일 방향으로 나란히 구성된 단일체 형태로써, 단일 흡착베드(100)(100')에서 수분 흡착과 질소 흡착이 순차 수행되고, 질소흡착제(121)(121')의 압박 조임 기능으로 제올라이트 등 흡착부재의 분진 방지와 밀도 향상을 수행하게 되는 다기능화가 실현되며, 게다가 소형화, 경량화 효과까지 이룰 수 있다. In this way, the adsorption bed (100) (100') of the present invention has the moisture adsorption section (110) (110'), the nitrogen adsorption section (120) (120'), and the bed compression section (130) (130') in one direction. It is a monolithic form composed side by side, and moisture adsorption and nitrogen adsorption are performed sequentially in the single adsorption bed (100) (100'), and the pressure tightening function of the nitrogen adsorbent (121) (121') prevents dust from adsorption members such as zeolite and Multifunctionality is realized by improving density, and in addition, miniaturization and weight reduction effects can be achieved.

한편 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 각 흡착베드(100)(100')에 총 6개의 포트가 형성되어 한 쌍의 흡착베드(100)(100') 상호 간에 신속하고 원활한 압력 균등화와 생산-세정 공정의 압력 교체(Pressure Swing) 과정이 이뤄질 수 있다.Meanwhile, the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator (10) of the present invention has a total of six ports in each adsorption bed (100) (100'), so that a pair of adsorption beds (100) (100') can be used quickly and easily with each other. Smooth pressure equalization and pressure swing in the production-cleaning process can be achieved.

이를 위해 흡착베드(100)(100')는 수분흡착부(110)(110') 및 베드압축부(130)(130')에 각 3개씩 포트가 형성되어, 흡착베드(100)(100')는 총 6개의 포트를 가질 수 있다.For this purpose, the adsorption bed (100) (100') has three ports each in the moisture adsorption section (110) (110') and the bed compression section (130) (130'), so that the adsorption bed (100) (100') ) can have a total of 6 ports.

우선 수분흡착부(110)(110')는 흡착부포트(112)(112'), 투입포트(111)(111'), 압축부연결포트(115)(115')를 포함하여 구성될 수 있다. First, the moisture adsorption unit 110 (110') may be configured to include an adsorption unit port (112) (112'), an input port (111) (111'), and a compression unit connection port (115) (115'). there is.

흡착부포트(112)(112')는 한 쌍의 수분흡착부(110)(110')의 각 일측에 상호 마주하도록 형성되며, 한 쌍의 흡착부포트(112)(112')를 흡착부관로(113)가 상호 연결하고, 흡착부관로(113)의 소정 위치에는 관로 내부 통로의 개폐를 조절할 수 있도록 흡착부밸브(114)가 구비된다. The adsorption ports 112 and 112' are formed to face each other on one side of the pair of moisture adsorption parts 110 and 110', and the pair of adsorption ports 112 and 112' are connected to the adsorption tube. The furnaces 113 are connected to each other, and an absorption valve 114 is provided at a predetermined position in the absorption pipe 113 to control the opening and closing of the passage inside the pipe.

따라서 한 쌍의 흡착베드(100)(100')는 수분흡착부(110)(110') 간에 연통되는 구조를 가진다.Accordingly, the pair of adsorption beds 100 and 100' have a structure in which the moisture adsorption units 110 and 110' communicate with each other.

투입포트(111)(111')는 수분흡착부(110)(110')의 하단에 구비되어 방향제어밸브(400)에 이어지는 관로가 연결되며, 상기 관로를 통해 압축공기(20)가 수분흡착부(110)(110')에 투입이 된다.The input ports 111 and 111' are provided at the bottom of the moisture adsorption unit 110 and 110' and are connected to a pipe leading to the direction control valve 400, and the compressed air 20 absorbs moisture through the pipe. It is input into unit 110 (110').

다른 한편 투입포트(111)(111')와 유사한 형태의 별개 포트로써 수분흡착부(110)(110')의 하단에 배기포트(미도시)가 형성될 수 있으며, 배기포트를 통해 수분흡착부(110)(110')가 외부와 직접 연통되어서 진공 배기 기능을 수행하도록 하는 구조를 가질 수도 있다.On the other hand, an exhaust port (not shown) may be formed at the bottom of the moisture adsorption unit 110 (110') as a separate port of a similar shape to the input port 111 (111'), and the moisture adsorption unit may be formed through the exhaust port. (110) (110') may have a structure that communicates directly with the outside and performs a vacuum exhaust function.

다만 투입포트(111)(111')와 배기포트는 단일 포트로 구성되어 압축공기(20)의 투입 기능과 진공 배기 기능을 모두 수행하도록 구비될 수도 있고, 또는 상술한 대로 배기포트가 투입포트(111)(111')와 별개로 형성되어 투입과 배기의 기능을 각자 수행하도록 구성될 수도 있다.However, the input port 111 (111') and the exhaust port may be configured as a single port and may be provided to perform both the input function of the compressed air 20 and the vacuum exhaust function, or, as described above, the exhaust port may be the input port ( 111) It may be formed separately from (111') and configured to perform the functions of input and exhaust respectively.

이하 설명에서는 별도의 배기포트 없이 투입포트(111)(111')가 압축공기(20) 투입 및 진공 배기 모드의 기능까지 모두 수행하는 것으로 가정하여 설명하기로 하며, 다만 단일 포트로써 투입포트(111)(111')의 각 역할은 배기포트가 별도 구성된 경우와 동일하게 수행되는 것으로 이해될 수 있다.In the following description, the explanation will be made on the assumption that the input port 111 (111') performs both the input of compressed air 20 and the function of the vacuum exhaust mode without a separate exhaust port. However, the input port 111 is used as a single port. ) It can be understood that each role of (111') is performed in the same way as when the exhaust port is configured separately.

압축부연결포트(115)(115')는 수분흡착부(110)(110')의 타측에 형성되며 이는 흡착압축관로(140)에 의해 베드압축부(130)(130') 타측에 형성되는 흡착부연결포트(135)(135')와 연결될 수 있다.The compression section connection port 115 (115') is formed on the other side of the moisture adsorption section 110 (110'), which is formed on the other side of the bed compression section 130 (130') by the adsorption compression pipe 140. It can be connected to the adsorption unit connection port (135) (135').

다음으로 베드압축부(130)(130')는 압축부포트(132)(132'), 배출포트(131)(131'), 흡착부연결포트(135)(135')를 포함하여 구성될 수 있다.Next, the bed compression section (130) (130') will be comprised of compression section ports (132) (132'), discharge ports (131) (131'), and adsorption section connection ports (135) (135'). You can.

압축부포트(132)(132')는 한 쌍의 베드압축부(130)(130')의 각 일측에 상호 마주하도록 형성되며, 한 쌍의 압축부포트(132)(132')를 압축부관로(133)가 상호 연결하고, 압축관로의 소정 위치에는 관로 내부 통로의 개폐를 조절할 수 있도록 압축부밸브(134)가 구비될 수 있다.The compression ports 132 and 132' are formed to face each other on one side of the pair of bed compression portions 130 and 130', and the pair of compression ports 132 and 132' are connected to the compression pipe. The furnaces 133 are connected to each other, and a compression valve 134 may be provided at a predetermined position in the compression pipe passage to control the opening and closing of the passage inside the pipe.

따라서 한 쌍의 베드압축부(130)(130')는 베드압축부(130)(130') 상호 간에 연통되는 구조를 가지며, 이는 수분흡착부(110)(110')의 구성과 흡사하다.Accordingly, the pair of bed compression units 130 and 130' have a structure in which the bed compression units 130 and 130' communicate with each other, which is similar to the structure of the moisture adsorption units 110 and 110'.

배출포트(131)(131')는 베드압축부(130)(130')의 상단에 구비되어 흡착베드(100)(100')를 통과하면서 압축공기(20)에서 수분과 질소가 분리된 순산소(30)를 배출포트(131)(131')와 산소저장탱크(500)를 연결하는 관로를 통해 흡착베드(100)(100') 외측의 산소저장탱크(500)에 공급하는 출구 기능을 한다. The discharge port (131) (131') is provided at the top of the bed compression unit (130) (130'), and the moisture and nitrogen are separated from the compressed air (20) as it passes through the adsorption bed (100) (100'). An outlet function is provided to supply oxygen (30) to the oxygen storage tank (500) outside the adsorption bed (100) (100') through a pipe connecting the discharge port (131) (131') and the oxygen storage tank (500). do.

흡착부연결포트(135)(135')는 베드압축부(130)(130')의 타측에 형성되며 흡착압축관로(140)가 연결되고 이는 수분흡착부(110)(110') 타측의 흡착부연결포트(135)(135')에 결합된다.The adsorption unit connection port (135) (135') is formed on the other side of the bed compression unit (130) (130') and is connected to the adsorption compression pipe 140, which is used for adsorption of the other side of the moisture adsorption unit (110) (110'). It is coupled to the subconnection port (135) (135').

결국 베드압축부(130)(130')와 수분흡착부(110)(110')는 흡착부연결포트(135)(135'), 압축부연결포트(115)(115') 및 흡착압축관로(140)를 통해 상호 연통되는 구조를 가지게 되며, 흡착압축관로(140) 상에는 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 흡착압축밸브(141)(141')가 구비된다.Ultimately, the bed compression section (130) (130') and the moisture adsorption section (110) (110') are connected to the adsorption section connection port (135) (135'), the compression section connection port (115) (115'), and the adsorption compression pipe. It has a structure that communicates with each other through (140), and adsorption compression valves (141) (141') are provided at predetermined positions on the adsorption compression pipe (140) to control opening and closing of the pipe.

상술한 구성으로써 본 발명의 흡착베드(100)(100')는 투입포트(111)(111'), 흡착부포트(112)(112'), 압축부연결포트(115)(115'), 배출포트(131)(131'), 압축부포트(132)(132'), 흡착부연결포트(135)(135') 등 총 6개의 포트가 구비된다.With the above-described configuration, the adsorption bed (100) (100') of the present invention includes an input port (111) (111'), an adsorption port (112) (112'), a compression section connection port (115) (115'), A total of six ports are provided, including discharge ports (131) (131'), compression ports (132) (132'), and adsorption ports (135) (135').

이에 한 쌍의 흡착베드(100)(100')는 한 쌍의 흡착부포트(112)(112')와 한 쌍의 압축부포트(132)(132')를 각각 연결하는 흡착부관로(113)와 압축부관로(133)에 의해 상호 연통되는 구조를 가지게 된다.Accordingly, a pair of adsorption beds (100) (100') have an adsorption unit pipe (113) connecting a pair of adsorption ports (112) (112') and a pair of compression ports (132) (132'), respectively. ) and has a structure that communicates with each other through the compression pipe 133.

또한 각 흡착베드(100)(100')는 수분흡착부(110)(110')와 베드압축부(130)(130') 간에 압축부연결포트(115)(115')와 흡착부연결포트(135)(135')를 연결하는 흡착압축관로(140)에 의해 상하 구성부간에 상호 연통되는 구조를 가지게 된다.In addition, each adsorption bed (100) (100') has a compression section connection port (115) (115') and an adsorption section connection port between the moisture adsorption section (110) (110') and the bed compression section (130) (130'). It has a structure in which the upper and lower components communicate with each other by the adsorption compression pipe 140 connecting (135) (135').

그리고 흡착부관로(113), 압축부관로(133) 및 흡착압축관로(140)는 각기 밸브가 구비되어서 관로의 개폐를 조절할 수 있다.In addition, the adsorption unit pipe 113, the compression unit pipe 133, and the adsorption compression pipe 140 are each provided with a valve, so that the opening and closing of the pipes can be controlled.

상기 구성에 의해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the moisture and nitrogen absorption integrated PSA oxygen generator 10 according to the preferred embodiment of the present invention based on the above configuration will be described as follows.

PSA 산소발생기는 흡착베드(100)(100')가 한 쌍으로 구비되고 방향제어밸브(400)의 선택적 결합에 의해 일측과 타측의 흡착베드(100)(100') 중 하나의 흡착베드(100)(100')에만 압축공기(20)가 공급되는 기능을 수행한다.The PSA oxygen generator is equipped with a pair of adsorption beds (100) (100'), and one of the adsorption beds (100) (100') on one side and the other side by selective combination of the direction control valve (400). ) It performs the function of supplying compressed air (20) only to (100').

즉 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)에서는 일측 흡착베드(100)에 압축공기(20)가 공급되면 일측 흡착베드(100)에서는 하단에서 상단으로 순서대로 수분 흡착 및 제거, 질소 흡착 및 분리 공정이 수행되어 순산소(30)가 생성되면서 배출포트(131)를 통해 산소저장탱크(500)로 흘러가게 된다.That is, in the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator (10) of the present invention, when compressed air (20) is supplied to one side of the adsorption bed (100), one side of the adsorption bed (100) adsorbs and removes moisture and nitrogen in order from the bottom to the top. The adsorption and separation process is performed to generate pure oxygen (30), which flows into the oxygen storage tank (500) through the discharge port (131).

이를 생산공정이라고 일컬어진다.This is called the production process.

생산공정에서 일측 흡착베드(100)는 공기압축기(300)에서 압축된 공기가 강한 압력으로 흡착베드(100)에 투입되면서 생산공정이 이뤄지고 따라서 일측 흡착베드(100)의 내부는 고압 상태를 형성하게 된다.In the production process, the one-side adsorption bed 100 is produced by compressing air from the air compressor 300 and injecting it into the adsorption bed 100 at high pressure, thereby forming a high-pressure state inside the one-side adsorption bed 100. do.

이때 타측 흡착베드(100')는 세정공정을 수행하게 된다.At this time, the other adsorption bed 100' performs a cleaning process.

세정공정은 타측 흡착베드(100')에서 생산공정을 수행하기 위해 일측 흡착베드(100)가 생산공정을 수행하는 동안 세정을 통해 생산공정을 준비하기 위한 것으로써, 일측 흡착베드(100)에서 생산공정이 진행되고 질소흡착제(121)가 소정의 흡착 한계점에 도달하기 전에 생산공정을 넘겨 받아 교체 수행하기 위한 것이며, 이를 위한 준비과정으로써 타그 흡착베드(100') 내부에 남아 있는 질소를 씻어내는 기능을 수행한다.The cleaning process is to prepare for the production process by cleaning while one side of the adsorption bed 100 is performing the production process in order to perform the production process on the other side of the adsorption bed 100'. This is to take over the production process and perform replacement before the process progresses and the nitrogen adsorbent 121 reaches a predetermined adsorption limit, and as a preparatory process for this, it has the function of washing away the nitrogen remaining inside the tag adsorption bed 100'. Perform.

이를 세정공정이라고 한다.This is called the cleaning process.

그런데 종래 PSA 산소발생기에서는 세정 작업을 하기 위해서는 우선 생산 작업 수행 과정 중 형성된 베드 내부의 높은 압력을 낮춰주는 감압 공정을 먼저 수행한 후 세정 작업을 진행하며, 세정이 완료되면 생산 작업 수행 준비를 위해 다시 내부 압력을 높이는 가압 공정을 수행하게 된다.However, in order to perform cleaning work in a conventional PSA oxygen generator, a decompression process is first performed to lower the high pressure inside the bed formed during the production work process, and then the cleaning work is performed. Once cleaning is completed, the cleaning work is performed again in preparation for performing the production work. A pressurization process is performed to increase the internal pressure.

결국 일측 베드가 생산 작업을 수행할 때 타측 베드는 감압, 세정, 가압의 공정을 순서대로 진행하게 되는데, 문제는 이러한 감압 및 가압의 압력 변화 조절에 상당한 시간이 소요되는 것에 있다.Ultimately, when one bed performs production work, the other bed goes through the decompression, cleaning, and pressurization processes in that order. The problem is that it takes a considerable amount of time to control the pressure changes of these decompression and pressurization.

다시 말해, 베드 교체가 이뤄지는 직전 순간에 일측 베드는 생산 작업으로 강한 압축공기가 투입되는 상황이었으므로 높은 압력 상태이고, 타측 베드는 세정을 위해 감압이 이뤄져 낮은 압력 상태였으므로 생산 작업을 수행하기 위해서는 일측 베드와 동일한 수준으로 높은 압력으로 올리는 가압 공정이 다시 수행되어야 한다.In other words, at the moment before the bed replacement, one bed was in a high pressure state because strong compressed air was injected for production work, and the other bed was in a low pressure state because the pressure was decompressed for cleaning, so in order to perform production work, one bed was in a state of high pressure. The pressurization process to increase the pressure to the same level must be performed again.

따라서 일측 베드의 생산이 종료되고 타측 베드로 넘기기 위해서는 타측 베드의 감압 내지 가압의 공정이 모두 완료된 이후여야 하고, 양 측 베드의 압력이 균등해져야 하는데 그 시간 및 에너지가 상당히 소요됨으로써 비효율적인 문제가 발생하게 된다.Therefore, in order for production of one bed to be completed and transferred to the other bed, the depressurization or pressurization process for the other bed must be completed, and the pressure of both beds must be equalized, which takes a considerable amount of time and energy, causing inefficiency problems. do.

이에 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 상술한 6개 포트를 통해 상술한 종래 PSA 산소발생기의 문제점을 해결할 수 있다.Accordingly, the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator 10 of the present invention can solve the problems of the conventional PSA oxygen generator described above through the six ports described above.

우선 일측 흡착베드(100)가 생산공정을 수행하고 타측 흡착베드(100')는 세정공정을 수행한 후에, 타측 흡착베드(100')가 생산공정을 수행하고 일측 흡착베드(100)가 세정공정을 수행하는 교체공정(Pressure Swing)이 진행된다고 가정한다.First, one side of the adsorption bed 100 performs a production process and the other side of the adsorption bed 100' performs a cleaning process. Then, the other side of the adsorption bed 100' performs a production process and one side of the adsorption bed 100 performs a cleaning process. It is assumed that a replacement process (pressure swing) is performed.

일단 일측 흡착베드(100)의 투입포트(111)에는 압축공기(20)가 강한 압력으로 투입되면서 수분흡착부(110)와 질소흡착부(120)를 거치면서 순서대로 수분 및 질소가 분리되고, 생성된 순산소(30)는 배출포트(131)를 통해 배출되어 산소저장탱크(500)와 연결된 관로를 통해 산소저장탱크(500)로 공급이 된다.First, compressed air 20 is injected at a strong pressure into the input port 111 of one side of the adsorption bed 100, and moisture and nitrogen are separated in that order while passing through the moisture adsorption unit 110 and the nitrogen adsorption unit 120, The generated pure oxygen 30 is discharged through the discharge port 131 and supplied to the oxygen storage tank 500 through a pipe connected to the oxygen storage tank 500.

이때 배출포트(131)와 산소저장탱크(500)를 연결하는 관로는 소정 위치에서 분기되어 타측 흡착베드(100')의 배출포트(131')에 연결되며 타측 흡착베드(100')의 베드압축부(130')에서부터 수분흡착부(110')를 강한 압력으로 관통하면서 하부 투입포트(111') 또는 별도의 배기포트로 배출된다.At this time, the pipe connecting the discharge port 131 and the oxygen storage tank 500 is branched at a predetermined position and connected to the discharge port 131' of the other side adsorption bed 100', and the bed compression of the other side adsorption bed 100' is performed. From the part 130', the water penetrates the moisture absorption part 110' under strong pressure and is discharged to the lower input port 111' or a separate exhaust port.

흡착베드(100')는 생산공정 중 질소흡착부(120')에서 질소흡착제(121')가 질소를 흡착하면서 질소가 잔존된 상태이므로, 흡착베드(100')가 다시 생산공정을 수행하기 위해서는 생산공정 이전에 세정공정을 통해 질소를 씻어내는 세정 절차를 해야 하는데, 일측 흡착베드(100)에서 배출된 순산소(30)가 산소저장탱크(500)로 공급이 되고, 그 중 일부는 상기 공급관로에서 분기되어 세정산소(40)로써 강한 압력으로 밀려나오며 타측 흡착베드(100')의 배출포트(131')로 투입되면 상기 강한 압력의 세정산소(40)가 흡착베드(100')를 관통하면서 투입포트(111') 또는 도시하지 않은 별도의 배기포트를 따라 배출되도록 이동하게 되며, 이 과정에서 질소흡착제(121')에 흡착된 질소를 탈착시키게 되고 수분흡착부(110')에 잔류된 수분도 배출하게 된다.Since nitrogen remains in the adsorption bed 100' as the nitrogen adsorbent 121' adsorbs nitrogen in the nitrogen adsorption unit 120' during the production process, in order for the adsorption bed 100' to perform the production process again, Prior to the production process, a cleaning procedure must be performed to wash away nitrogen through a cleaning process. Pure oxygen (30) discharged from one adsorption bed (100) is supplied to the oxygen storage tank (500), and some of it is supplied to the supply pipe. It branches out from the furnace and is pushed out under strong pressure as cleaning oxygen 40, and when injected into the discharge port 131' of the other adsorption bed 100', the strong pressure cleaning oxygen 40 penetrates the adsorption bed 100'. While doing so, it moves to be discharged along the input port (111') or a separate exhaust port (not shown). In this process, the nitrogen adsorbed on the nitrogen adsorbent (121') is desorbed, and the nitrogen remaining in the moisture adsorption unit (110') is desorbed. Moisture is also released.

이렇게 일측 흡착베드(100)에 압축공기(20)가 공급되어 질소 흡착이 일어나 순산소(30)가 생성되면, 압축공기(20)가 공급되지 않는 타측 흡착베드(100')에는 순산소(30)가 분기된 세정산소(40)가 역방향으로 투입되면서 질소 탈착 및 수분 제거가 일어나게 되며, 이러한 질소 흡착과 탈착 공정이 일측 흡착베드(100)와 타측 흡착베드(100') 간에 교대로 반복해서 수행하게 된다.In this way, when compressed air (20) is supplied to one side of the adsorption bed (100) and nitrogen adsorption occurs and pure oxygen (30) is generated, pure oxygen (30) is generated in the other side of the adsorption bed (100') to which compressed air (20) is not supplied. ) As the branched cleaning oxygen 40 is introduced in the reverse direction, nitrogen desorption and moisture removal occur, and these nitrogen adsorption and desorption processes are repeatedly performed alternately between one adsorption bed 100 and the other adsorption bed 100'. I do it.

질소 탈착 및 교체 공정이 필요한 이유는, 제올라이트 등 질소흡착제(121)(121')는 상술한 탈착 공정을 수행하지 않으면 질소를 흡착할 수 있는 공간이 줄어들어 질소 분리 기능이 저하되고 순산소(30) 생성 기능을 수행할 수 없게 되기 때문이다.The reason why the nitrogen desorption and replacement process is necessary is that if the nitrogen adsorbent (121) (121') such as zeolite does not perform the above-mentioned desorption process, the space for adsorbing nitrogen is reduced, and the nitrogen separation function is reduced, and the pure oxygen (30) This is because the creation function cannot be performed.

이제 일측 흡착베드(100)의 질소흡착제(121)가 적정 수준에 이르러 타측 흡착베드(100')에서 생산공정을 하도록 교체 공정이 진행된다고 하자.Now, let us assume that the nitrogen adsorbent 121 in one side of the adsorption bed 100 has reached an appropriate level and a replacement process is carried out so that the production process can be performed in the other side of the adsorption bed 100'.

우선 스풀 방식의 방향제어밸브(400)는 스풀의 유동에 의해 압축공기(20)를 일측(가령 좌측), 중립, 타측(가령 우측)으로 분배할 수 있는데, 일측 흡착베드(100)를 생산공정으로 사용하기 위해 스풀의 유동에 의해 좌측만 개방한 온(ON) 상태에서 교체 공정을 위해 이제 스풀을 중립에 세워 오프(OFF) 상태로 함으로써 일측을 물론 타측 흡착베드(100)(100') 모두의 내부에 압축공기(20)의 공급을 차단한다.First, the spool-type directional control valve 400 can distribute compressed air 20 to one side (e.g. left), neutral, and the other side (e.g. right) by the flow of the spool, and one side adsorption bed 100 is used in the production process. In order to use it as an ON state in which only the left side is opened due to the flow of the spool, for the replacement process, the spool is now set in neutral to the OFF state, so that not only one side but also the other side of the adsorption bed (100) (100') is in the OFF state. Block the supply of compressed air (20) inside.

방향제어밸브(400)가 온(ON) 상태에서는 흡착부밸브(114), 압축부밸브(134), 흡착압축밸브(141)(141')는 모두 오프(OFF) 상태이며, 이제 교체 공정을 진행하기 위해 방향제어밸브(400)가 오프(OFF) 상태가 되면 양 측 흡착베드(100)(100')에 압축공기(20)가 공급되지 않으며, 이에 연속하여 흡착부밸브(114), 압축부밸브(134), 흡착압축밸브(141)(141')는 온(ON) 상태로 변환되어 흡착부관로(113), 압축부관로(133) 및 흡착압축관로(140)가 개방된다.When the direction control valve 400 is ON, the adsorption valve 114, compression valve 134, and adsorption compression valve 141 (141') are all OFF, and the replacement process is now performed. When the direction control valve 400 is turned OFF to proceed, the compressed air 20 is not supplied to the adsorption beds 100 and 100' on both sides, and the adsorption valve 114 continues to compress. The sub-valve 134 and the adsorption compression valves 141 and 141' are converted to the ON state, and the adsorption sub-pipe 113, the compression sub-pipe 133, and the adsorption compression conduit 140 are opened.

일측 흡착베드(100)가 생산공정이고 타측 흡착베드(100')가 세정공정인 상태에서는 일측 흡착베드(100)의 내부 압력은 높고, 타측 흡착베드(100') 내부의 압력은 낮은 상태였는데, 상술한 것처럼 방향제어밸브(400)가 오프(OFF) 상태가 되고 일측과 타측에 연결된 3개의 밸브인 흡착부밸브(114), 압축부밸브(134), 흡착압축밸브(141)(141')를 모두 개방하게 되면, 고압 상태인 일측 흡착베드(100)에서 저압 상태인 타측 흡착베드(100')로 압력차에 의해 빠르게 공기가 이동하면서 일측과 타측 흡착베드(100)(100')간에 압력이 맞춰지는 압력 균등화가 이뤄진다. When one side of the adsorption bed 100 was in a production process and the other side of the adsorption bed 100' was in a cleaning process, the internal pressure of one side of the adsorption bed 100 was high and the pressure inside the other side of the adsorption bed 100' was low. As described above, the direction control valve 400 is in the OFF state and the three valves connected to one side and the other side, the adsorption valve 114, the compression valve 134, and the adsorption compression valve 141 (141') When all of the suction beds are opened, the air moves quickly from the high-pressure adsorption bed 100 to the low-pressure adsorption bed 100' on the other side due to the pressure difference, thereby increasing the pressure between one side and the other adsorption bed 100 (100'). This pressure equalization is achieved.

즉 흡착부밸브(114)와 압축부밸브(134)가 개방(ON)됨에 따라 압력이 상대적으로 높은 일측 흡착베드(100)(100')의 베드압축부(130)(130') 및 수분흡착부(110)(110')에서 압력이 상대적으로 낮은 타측 흡착베드(100)(100')의 베드압축부(130)(130') 및 수분흡착부(110)(110')로 빠르게 공기의 이동이 이뤄지게 되며, 이로써 일측과 타측에 병렬 형성된 흡착베드(100)(100') 간에 압력의 균등화가 빠르게 이뤄진다.That is, as the adsorption valve 114 and the compression valve 134 are opened (ON), the bed compression portion 130 (130') and moisture adsorption of the adsorption bed (100) (100') on one side where the pressure is relatively high. Air is quickly transferred from the unit 110 (110') to the bed compression unit 130 (130') and the moisture adsorption unit 110 (110') of the other adsorption bed 100 (100'), where the pressure is relatively low. Movement occurs, and pressure is quickly equalized between the adsorption beds 100 and 100' formed in parallel on one side and the other.

동시에 흡착압축밸브(141)(141')가 개방됨에 따라 강한 공기압(50)의 이동으로 상대적으로 압력이 높은 일측 흡착베드(100)의 베드압축부(130)에서 상대적으로 압력이 낮은 일측 흡착베드(100)의 수분흡착부(110)로 공기가 이동하면서 동일 흡착베드(100) 간에 상하 압력의 균등도 이뤄지게 된다. 이때 타측 흡착베드(100') 또한 상부와 하부의 베드압축부(130')와 수분흡착부(110')가 연통되면서 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 공기가 이동하게 되고, 이처럼 동일 흡착베드(100') 내부에서도 압력이 균등화가 이뤄지게 된다.At the same time, as the adsorption compression valves 141 and 141' are opened, the strong air pressure 50 moves, causing the adsorption bed on one side with a relatively low pressure to move from the bed compression section 130 of the adsorption bed 100 on one side with a relatively high pressure. As air moves to the moisture adsorption unit 110 of (100), equalization of upper and lower pressure is achieved between the same adsorption beds (100). At this time, the upper and lower bed compression parts 130' and the moisture adsorption part 110' of the other adsorption bed 100' are in communication, so that air moves from a place where the pressure is high to a place where the pressure is low, and in this way, the same adsorption bed ( 100'), pressure is equalized even inside.

이러한 교체공정을 통해 생산공정과 세정공정을 수행하는 일측과 타측의 흡착베드(100)(100')는 빠른 시간에 양측 흡착베드(100)(100') 간 압력의 균등화가 이뤄지게 되고, 따라서 타측 흡착베드(100')가 생산공정을 수행하고 일측 흡착베드(100)가 세정공정을 수행하는 역할 교체가 신속하게 이뤄질 수 있다. Through this replacement process, the pressure between the adsorption beds (100) (100') on one side and the other side, which perform the production process and the cleaning process, is quickly equalized, and thus the pressure on both sides is equalized. The role of the adsorption bed 100' performing the production process and the adsorption bed 100 on one side performing the cleaning process can be quickly replaced.

가령 생산공정 중인 일측 흡착베드(100)는 2.5bar 수준의 압력 상태라면, 세정공정 중인 타측 흡착베드(100')는 1.0bar 수준의 감압된 상태인데, 역할 교체를 위해서는 일측 흡착베드(100)의 압력을 낮추고 타측 흡착베드(100')의 압력을 높여 양측 흡착베드(100)(100') 내부의 압력 수준을 동일하게 1.2~2.2bar 수준으로 동일하게 맞추는 작업이 선행되어야 한다.For example, if one side of the adsorption bed 100 during the production process is in a pressure state of 2.5 bar, the other side adsorption bed 100' during the cleaning process is in a depressurized state of 1.0 bar. In order to change roles, one side of the adsorption bed 100 must be The work of lowering the pressure and increasing the pressure of the other side of the adsorption bed (100') to equalize the pressure level inside both adsorption beds (100) (100') to the same level of 1.2 to 2.2 bar must be preceded.

그런데 종래 발명에서는 이 과정에서 타 베드는 감압과 가압을 하면서 일측 베드의 압력과 균등하게 맞추는 작업을 하기 위해 압력체크센서(미도시)를 더 설치하고 통합제어부에 연결하여 전기적인 통신에 의한 제어신호 및 검출신호 송수신을 하고, 스풀밸브 전단에서의 공기압력을 확인하면서 맞춰야 하므로 시간이 오래 걸렸으며, 심지어 스풀밸브가 오작동 하는 경우 공급유로가 막히면서 좌우 베드 간 편차가 발생하는 등 오류로 인한 시간 지연과 순산소 발생 제한의 문제점들이 나타나곤 하였다.However, in the conventional invention, in this process, in order to equalize the pressure of one bed while depressurizing and pressurizing the other bed, a pressure check sensor (not shown) is further installed and connected to an integrated control unit to receive a control signal through electrical communication. It took a long time because it had to be adjusted while transmitting and receiving detection signals and checking the air pressure at the front of the spool valve. In addition, if the spool valve malfunctions, the supply passage is blocked and a deviation occurs between the left and right beds, resulting in time delays due to errors. Problems of limiting pure oxygen generation often appeared.

반면 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 각 흡착베드(100)(100')가 형성된 6개의 포트를 통해 커플 형성된 흡착베드(100)(100') 상호 간에 신속한 압력 균등화가 이뤄지고, 동일 흡착베드(100)(100') 내부에서도 신속한 압력 균등화가 이뤄지므로 양측 흡착베드(100)(100')가 균일한 공기압(50)을 빠르고 정확하게 맞출 수 있는 특징을 가진다.On the other hand, the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator (10) of the present invention achieves rapid pressure equalization between the adsorption beds (100) (100') coupled through the six ports of each adsorption bed (100) (100'). Since rapid pressure equalization is achieved even within the same adsorption bed (100) (100'), both adsorption beds (100) (100') have the characteristic of quickly and accurately adjusting the uniform air pressure (50).

이제 압력 균등화와 교체공정이 완료되면 오프(OFF) 상태를 위해 중립에 세웠던 스풀을 타측 흡착베드(100')에 연결되도록 우측만 개방한 온(ON) 상태로 전환하여 타측 흡착베드(100')에 압축공기(20)를 공급한다. Now, when the pressure equalization and replacement process is completed, the spool, which was set in neutral for the OFF state, is switched to the ON state with only the right side opened so that it is connected to the other side suction bed (100'). Supply compressed air (20) to.

이제 타측 흡착베드(100')는 생산공정을 수행하면서 압축공기(20)의 수분 및 질소를 제거하여 순산소(30)를 생산하고 산소저장탱크(500)로 공급하게 되며, 일측 흡착베드(100)는 세정공정을 수행하면서 직전에 생산공정을 통해 질소흡착부(120)에 잔존된 질소를 탈착시키고, 수분흡착부(110)에 잔존된 수분을 제거하는 공정을 수행하게 된다.Now, while performing the production process, the other adsorption bed (100') removes moisture and nitrogen from the compressed air (20) to produce pure oxygen (30) and supplies it to the oxygen storage tank (500), and one side adsorption bed (100') ) performs a process of desorbing nitrogen remaining in the nitrogen adsorption unit 120 through the production process immediately before performing the cleaning process and removing moisture remaining in the moisture adsorption unit 110.

이후 타측 흡착베드(100')에서 질소흡착부(120')의 흡착 능력이 적정 수준에 도달하게 되면 다시 교체공정이 이뤄지고 일측 흡착베드(100)에서 생산공정을, 타측 흡착베드(100')에서 세정공정을 수행하게 되며, 이러한 역할 교대가 번갈아 지속적으로 이뤄지면서 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)는 신속하고 정확하게 생산, 세정, 교체공정을 수행하면서 순산소(30) 공급과 세정을 안정적으로 이루게 되어 높은 효율성을 확보할 수 있게 된다.Afterwards, when the adsorption capacity of the nitrogen adsorption unit 120' in the other adsorption bed 100' reaches an appropriate level, the replacement process is performed again, and the production process is performed in one adsorption bed 100 and the other adsorption bed 100'. The cleaning process is performed, and as these roles are alternated and continuously performed, the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator (10) of the present invention performs the production, cleaning, and replacement processes quickly and accurately, supplying pure oxygen (30), and Cleaning is performed stably, ensuring high efficiency.

이는 본 발명의 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기(10)의 핵심 특징으로써, 단일 흡착베드(100)(100')에 수분흡착부(110)(110'), 질소흡착부(120)(120') 및 베드압축부(130)(130')가 단일 흡착베드(100)(100')에 모두 구성되어 소형화, 경량화는 물론 생산 및 세정의 공정이 효율적으로 이뤄질 수 있는 데다가, 각 흡착베드(100)(100')는 총 6개의 포트가 형성되어 복수의 흡착베드(100)(100') 상호 간 및 각 흡착베드(100)(100') 내부 간에 연통 구조를 이룸으로써 신속한 압력이 균등화가 이뤄질 수 있어 빠르고 정확하며 오작동 없는 교체공정이 이뤄질 수 있도록 설계된 구조에 기인한다 하겠다.This is a key feature of the moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator (10) of the present invention, which includes a moisture adsorption unit (110) (110'), a nitrogen adsorption unit (120) (120), and a single adsorption bed (100) (100'). ') and the bed compression unit 130 (130') are all configured in a single adsorption bed (100) (100'), so that not only is it miniaturized and lightweight, but the production and cleaning processes can be carried out efficiently, and each adsorption bed ( 100)(100') is formed with a total of 6 ports to form a communication structure between the plurality of adsorption beds (100) (100') and within each adsorption bed (100) (100') to quickly equalize pressure. This can be attributed to the structure designed to enable a quick, accurate, and malfunction-free replacement process.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the detailed description above. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the present invention should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

10 : 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기
20 : 압축공기
30 : 순산소
40 : 세정산소
50 : 공기압
100 : 흡착베드
110 : 수분흡착부
111 : 투입포트
112 : 흡착부포트
113 : 흡착부관로
114 : 흡착부밸브
115 : 압축부연결포트
116 : 수분흡착제
120 : 질소흡착부
121 : 질소흡착제
130 : 베드압축부
131 : 배출포트
132 : 압축부포트
133 : 압축부관로
134 : 압축부밸브
135 : 흡착부연결포트
136 : 압축스프링
140 : 흡착압축관로
141 : 흡착압축밸브
150 : 다공판
200 : 외기필터
300 : 공기압축기
400 : 방향제어밸브
500 : 산소저장탱크
600 : 유량조절기
10: Moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator
20: compressed air
30: pure oxygen
40: cleaning oxygen
50: air pressure
100: Suction bed
110: Moisture adsorption unit
111: input port
112: Suction port
113: Adsorption pipe
114: Suction valve
115: Compression unit connection port
116: Moisture adsorbent
120: Nitrogen adsorption unit
121: Nitrogen adsorbent
130: Bed compression unit
131: discharge port
132: Compression port
133: Compression pipe
134: Compression valve
135: Suction unit connection port
136: Compression spring
140: Adsorption compression pipe
141: Adsorption compression valve
150: Perforated plate
200: Outdoor air filter
300: Air compressor
400: Direction control valve
500: Oxygen storage tank
600: Flow regulator

Claims (5)

필터링된 외기를 압축하는 공기압축기와, 압축공기를 분배하는 방향제어밸브와, 방향제어를 통해 분배 공급된 압축공기중 수분과 질소를 흡착하여 산소와 분리하는 한 쌍의 흡착베드들과, 분리된 산소를 저장하는 산소저장탱크와, 저장된 산소를 일정량씩 소기의 외부 장치로 공급하는 유량조절기를 포함하는 PSA 산소발생기에 있어서,
상기 한 쌍의 흡착베드들 각각에는
내부가 중공 형성된 원기둥 형상으로써 3단 구조로 상하 연통되며 각 단 사이에는 다공판이 설치되되,
하단에 배치되며 수분흡착제가 장착되어 흡착베드에 투입된 압축공기에서 수분을 흡착하는 수분흡착부;
중간단에 배치되며 질소흡착제가 장착되어 수분이 제거된 압축공기 중 질소를 흡착하는 질소흡착부; 및
상단에 배치되며 질소흡착부 내부를 압축하는 베드압축부;를 더 포함하여,
수분흡착부와 질소흡착부가 일체형으로 형성되고,
수분흡착부는,
각 일측에 상호 마주하도록 형성되는 흡착부포트;
한 쌍의 흡착부포트를 연결하는 흡착부관로;
흡착부관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 흡착부밸브; 및
압축공기가 투입되는 투입포트;를 더 포함하고,
베드압축부는,
각 일측에 상호 마주하도록 형성되는 압축부포트;
한 쌍의 압축부포트를 연결하는 압축부관로;
압축부관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 압축부밸브; 및
압축공기 중 분리된 산소를 배출하는 배출포트;를 더 포함하고,
베드압축부의 타측에 형성되는 흡착부연결포트;
수분흡착부의 타측에 형성되는 압축부연결포트;
흡착부연결포트와 압축부연결포트를 연결하는 흡착압축관로; 및
흡착압축관로의 소정 위치에 관로 개폐를 조절하도록 구비되는 흡착압축밸브;를 더 포함하고,
방향제어밸브가 오프(OFF) 상태가 되면 한 쌍의 흡착베드들에 압축공기가 공급되지 않으며, 흡착부밸브, 압축부밸브 및 흡착압축밸브들은 온(ON) 상태로 변환되어 흡착부관로, 압축부관로 및 흡착압축관로가 개방되는 것을 특징으로 하는, 수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기.
An air compressor that compresses filtered outdoor air, a direction control valve that distributes compressed air, a pair of adsorption beds that adsorb moisture and nitrogen in the compressed air distributed and supplied through direction control and separate them from oxygen, and a separate In the PSA oxygen generator including an oxygen storage tank that stores oxygen and a flow rate controller that supplies a certain amount of the stored oxygen to an external device,
In each of the pair of adsorption beds,
It is a cylindrical shape with a hollow interior, and has a three-stage structure that communicates up and down, with a perforated plate installed between each stage.
A moisture adsorption unit disposed at the bottom and equipped with a moisture adsorbent to adsorb moisture from the compressed air introduced into the adsorption bed;
A nitrogen adsorption unit disposed at the middle stage and equipped with a nitrogen adsorbent to adsorb nitrogen from compressed air from which moisture has been removed; and
It further includes a bed compression unit disposed at the top and compressing the inside of the nitrogen adsorption unit,
The moisture adsorption part and the nitrogen adsorption part are formed as one piece,
Moisture adsorption part,
Adsorption ports formed on each side to face each other;
An adsorption unit pipe connecting a pair of adsorption unit ports;
An adsorption valve provided at a predetermined position in the adsorption unit pipe to control the opening and closing of the pipe; and
It further includes an input port through which compressed air is input,
The bed compression unit,
Compression ports formed on each side to face each other;
A compression section pipe connecting a pair of compression section ports;
A compression valve provided to control opening and closing of the compression pipe at a predetermined position in the compression pipe; and
It further includes a discharge port for discharging oxygen separated from the compressed air,
An adsorption unit connection port formed on the other side of the bed compression unit;
A compression portion connection port formed on the other side of the moisture adsorption portion;
An adsorption compression pipe connecting the adsorption unit connection port and the compression unit connection port; and
It further includes an adsorption compression valve provided at a predetermined position in the adsorption compression pipe to control opening and closing of the pipe,
When the direction control valve is in the OFF state, compressed air is not supplied to the pair of adsorption beds, and the adsorption valve, compression valve, and adsorption compression valve are switched to the ON state, leading to the adsorption pipe and compression valve. An integrated PSA oxygen generator for moisture and nitrogen absorption, characterized in that the auxiliary pipe and the adsorption compression pipe are open.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
베드압축부의 내부공간에 상하 방향으로 압축 또는 이완되도록 구비되는 압축스프링;을 더 포함하며,
질소흡착제의 유동을 방지하기 위해 질소흡착부 내부로 다공판을 하강시켜 질소흡착제를 밀착 고정시키는 것을 특징으로 하는,
수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기.
According to paragraph 1,
It further includes a compression spring provided to compress or relax in the vertical direction in the internal space of the bed compression unit,
In order to prevent the flow of the nitrogen adsorbent, the porous plate is lowered into the nitrogen adsorption unit to tightly fix the nitrogen adsorbent.
Moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator.
제1항에 있어서,
수분흡착제는 알루미나 재질로 제조되고,
질소흡착제는 제올라이트 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는,
수분 및 질소 흡착 일체형 PSA 산소발생기.

According to paragraph 1,
The moisture absorbent is made of alumina material,
The nitrogen adsorbent is characterized in that it is manufactured from zeolite material,
Moisture and nitrogen adsorption integrated PSA oxygen generator.

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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010056065A (en) * 1999-12-14 2001-07-04 이태수 An integrated bed for an oxygen concentrator
KR200279769Y1 (en) * 2002-02-09 2002-06-26 주식회사 옥시큐어 Oxygen Generator
KR20030033384A (en) * 2001-10-22 2003-05-01 주식회사 옥서스 Concentrated unit for oxygen concentration apparatus
KR20030067797A (en) * 2002-02-08 2003-08-19 주식회사 옥시큐어 Oxygen generator
KR20030086013A (en) * 2002-05-03 2003-11-07 삼성전자주식회사 A oxygen generator
KR20050096438A (en) * 2004-03-30 2005-10-06 주식회사 옥서스 Air tight type oxygen producing module
KR20060088426A (en) * 2005-02-01 2006-08-04 주식회사 옥서스 Oxygen concentration apparatus for having subsidiary oxygen concentration part
KR101779409B1 (en) 2016-07-22 2017-09-19 선문대학교 산학협력단 Apparatus for generaing oxygen using enhanced psa principle
KR20190007996A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 (주)옥서스이앤씨 Small PSA oxygen generator for Raw Fish Restaurant

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010056065A (en) * 1999-12-14 2001-07-04 이태수 An integrated bed for an oxygen concentrator
KR20030033384A (en) * 2001-10-22 2003-05-01 주식회사 옥서스 Concentrated unit for oxygen concentration apparatus
KR20030067797A (en) * 2002-02-08 2003-08-19 주식회사 옥시큐어 Oxygen generator
KR200279769Y1 (en) * 2002-02-09 2002-06-26 주식회사 옥시큐어 Oxygen Generator
KR20030086013A (en) * 2002-05-03 2003-11-07 삼성전자주식회사 A oxygen generator
KR20050096438A (en) * 2004-03-30 2005-10-06 주식회사 옥서스 Air tight type oxygen producing module
KR20060088426A (en) * 2005-02-01 2006-08-04 주식회사 옥서스 Oxygen concentration apparatus for having subsidiary oxygen concentration part
KR101779409B1 (en) 2016-07-22 2017-09-19 선문대학교 산학협력단 Apparatus for generaing oxygen using enhanced psa principle
KR20190007996A (en) * 2017-07-14 2019-01-23 (주)옥서스이앤씨 Small PSA oxygen generator for Raw Fish Restaurant

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