KR200296832Y1 - A cleaning device for adsorbent material of oxygen concentrator for automobile - Google Patents

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본 고안은 자동차의 엔진에서 배출되는 고온의 배기가스 열을 활용하여 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등에 질소와 수분 등이 흡착되어 흡착제의 수명을 단축시키고 산소분리 효율을 떨어뜨리는 것을 최소화할 수 있도록 한 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치에 관한 것이다.The present invention utilizes high temperature exhaust gas heat emitted from the engine of a vehicle to adsorb nitrogen and moisture to zeolites used as an adsorbent of an automobile oxygen generator, thereby shortening the lifetime of the adsorbent and reducing the oxygen separation efficiency. The present invention relates to an adsorbent cleaning device for an oxygen generator for automobiles.

특히, 자동차의 산소공급기능을 갖는 공기 정화장치에 있어서,In particular, in the air purifier having the oxygen supply function of the automobile,

진공 펌프(도시되지 않음)를 통해 공기 필터(도시되지 않음)를 거쳐 실내 공기를 일정의 진공도로 흡입 또는 압축시켜 흡착 베드로 전달시켜 줄 수 있도록 하는 흡입부와; 상기 흡착 베드로부터 흡착 배출되는 질소를 외부로 배출하는 질소 배출부와; 상기 흡입부와 질소 배출부에 연결되어 있되, 흡입부를 통해 전달되는 압축공기를 통해 공기중에 포함된 질소를 내설된 흡착제(도시되지 않음)를 통해 흡착하여 산소를 얻을 수 있도록 함과 동시에 흡착된 질소를 질소 배출부로 배출할 수 있도록 하는 흡착 베드와; 상기 흡착 베드에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드에 의해 얻어진 산소 중 일부를 전달받아 가열시킨 후 다시 흡착 베드로 적정량 전달시켜 흡착 베드의 질소 탈착 효율을 증대시키는 유속조정관과; 열교환을 수행할 수 있도록 자동차 배기장치인 배기 매니폴드에 부착되어 있어 유속 조정관을 통과하여 전달되는 건조된 압축 공기를 가열할 수 있도록 하는 건조 산소 가열부와; 상기 흡착 베드에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드에서 전달되는 산소를 내설된 산소 저장 탱크에 저장 및 토출할 수 있도록 하는 산소 토출부와; 상기 산소 토출부와 흡착베드를 연결하고 있는 관사이에 연결설치되어 있되, 흡착 베드를 통과하는 산소를 일방향으로 통과시키는 체크밸브와; 상기 흡입부 및 질소 배출부와 흡착 베드를 연결하고 있는 관사이에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드의 상반되는 흡배기 작동에 따라 개폐를 취해 유입되는 압축공기를 적절하게 공급 또는 배출하는 밸브 일체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A suction unit configured to suck or compress indoor air to a predetermined vacuum through an air filter (not shown) through a vacuum pump (not shown) and deliver the indoor air to the adsorption bed; A nitrogen discharge part for discharging nitrogen adsorbed and discharged from the adsorption bed to the outside; Is connected to the suction unit and the nitrogen discharge unit, the nitrogen contained in the adsorbed nitrogen through the adsorbent (not shown) in the air through the compressed air delivered through the suction unit to obtain oxygen and at the same time adsorbed nitrogen An adsorption bed for discharging the gas to the nitrogen discharge unit; A flow rate adjusting tube which is connected to the adsorption bed and which receives a portion of oxygen obtained by the adsorption bed, heats it, and then transfers an appropriate amount to the adsorption bed to increase nitrogen desorption efficiency of the adsorption bed; A dry oxygen heating unit attached to an exhaust manifold, which is an automobile exhaust device, to heat the dried compressed air delivered through the flow rate adjusting pipe so as to perform heat exchange; An oxygen discharge part connected to the adsorption bed and configured to store and discharge oxygen transferred from the adsorption bed to the internal oxygen storage tank; A check valve connected between the oxygen discharge part and the pipe connecting the adsorption bed, for passing oxygen passing through the adsorption bed in one direction; It is connected between the inlet and the nitrogen outlet and the pipe connecting the adsorption bed, including a valve for supplying or discharging the compressed air appropriately by opening and closing according to the opposing intake and exhaust operation of the adsorption bed, Characterized in that configured.

Description

자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치 {A cleaning device for adsorbent material of oxygen concentrator for automobile}Adsorbent cleaning device for oxygen generator for automobiles {A cleaning device for adsorbent material of oxygen concentrator for automobile}

본 고안은 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등을 통과하여 생산된 건조한 고순도의 부하산소 일부를 자동차 엔진에서 배출하는 고온의 배기가스 열로 재건조하고, 이렇게 재건조된 고열의 건조 산소를 탈착 사이클인 흡착 베드에 역으로 주입하여 흡착제를 세정할 수 있는 세정장치를 제작하여 주어, 자동차의 엔진에서 배출되는 고온의 배기가스 열을 활용하여 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등에 질소와 수분 등이 흡착되어 흡착제의 수명을 단축시키고 산소분리 효율을 떨어뜨리는 것을 최소화할 수 있도록 한 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an adsorbent cleaning device for an oxygen generator for automobiles, and more particularly, a high-temperature exhaust gas exhausting a portion of dry high-purity load oxygen produced by passing through a zeolite used as an adsorbent for an automobile oxygen generator from an automobile engine. By redrying with heat and injecting the high temperature dry oxygen re-dried like this into the adsorption bed, which is a desorption cycle, a washing device can be manufactured to utilize the high temperature exhaust gas heat emitted from the engine of a car. The present invention relates to an adsorbent cleaning device for an oxygen generator for automobiles, wherein nitrogen and moisture are adsorbed onto zeolites used as adsorbents for automobile oxygen generators to shorten the life of the adsorbent and reduce the oxygen separation efficiency.

일반적으로 차량의 산소공급 방법에는 제올라이트 등의 흡착제를 사용하는 공기 압축 스윙 흡착(PSA(Pressure Swing Adsorption))방법과, 기체 분리막을 사용하여 산소를 분리하는 방법과 진공 펌프를 이용하여 압력차를 만들고 흡착제에 의하여 산소 부화 공기를 만드는 방식인 진공 스윙 흡착(Vacuum Swing Adsorption) 방식이 사용된다.In general, the oxygen supply method of a vehicle includes a pressure swing adsorption (PSA) method using an adsorbent such as zeolite, a method of separating oxygen using a gas separation membrane, and a pressure pump using a vacuum pump. The vacuum swing adsorption method, which is a method of making oxygen-enriched air by an adsorbent, is used.

여기서, PSA 방식인 압축 스윙 흡착을 이용한 방식에서는 보통 2 기압 내지 4 기압 정도의 압력으로 공기를 압축하여 흡착 베드로 공급하며, 이 흡착 베드 내에 설치된 흡착제에 의하여 흡착된 질소는 대기압 상태에서 탈착시켜 배출한다.Here, in the method using a compression swing adsorption, which is a PSA method, air is generally compressed to a pressure of about 2 to 4 atmospheres and supplied to the adsorption bed, and nitrogen adsorbed by the adsorbent installed in the adsorption bed is desorbed and discharged at atmospheric pressure. .

이러한 흡착제를 이용하여 질소를 흡착하여 산소를 분리하는 과정에서 흡착제의 세정과정이 반드시 필요하며 일반적인 세정 방법으로는 분리된 고순도의 건조산소를 일정량을 탈착시 역방향으로 주입하는 방법을 사용하여 흡착제에 흡착된 질소를 탈착하는 방법을 사용한다.Adsorption of the adsorbent is essential in the process of adsorbing nitrogen by using such adsorbent to separate the oxygen.A general cleaning method is to adsorb the adsorbent using a method of injecting separated high purity dry oxygen in the reverse direction when desorbed. The method of desorption of the nitrogen is used.

그러나, 이러한 공기압축기를 이용한 방식에서는 제올라이트에 흡수된 수분을탈착하지 못해 일정기간이 흐르면 산소분리 효율 저하가 발생하며 제올라이트의 수명을 단축시킨다.However, in such a method using an air compressor, the moisture absorbed in the zeolite cannot be desorbed, and the oxygen separation efficiency decreases after a certain period of time and shortens the life of the zeolite.

이러한 문제를 해결하기 위해 통상적으로 알루미나 등의 제습제와 고가의 제습기 등을 부착하여 습기를 제거하고 있으나 자동차에 적용을 고려할 경우에는 내구성, 무게, 제조원가 상승, 전력소비 상승 등의 문제가 발생한다.In order to solve this problem, a dehumidifying agent such as alumina and an expensive dehumidifier are usually attached to remove moisture, but when considering application to automobiles, problems such as durability, weight, manufacturing cost increase, and power consumption increase occur.

또한 제습장치를 사용하여 100% 제거하는 방법은 매우 복잡한 제습과정이 필요하다.In addition, 100% removal using a dehumidifier requires a very complex dehumidification process.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 그 목적은 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등을 통과하여 생산된 건조한 고순도의 부하산소 일부를 자동차 엔진에서 배출하는 고온의 배기가스 열로 재건조하고, 이렇게 재건조된 고열의 건조 산소를 탈착 사이클인 흡착 베드에 역으로 주입하여 흡착제를 세정할 수 있는 세정장치를 제작하여 주어, 자동차의 엔진에서 배출되는 고온의 배기가스 열을 활용하여 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등에 질소와 수분 등이 흡착되어 흡착제의 수명을 단축시키고 산소분리 효율을 떨어뜨리는 것을 최소화할 수 있도록 한 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, the object is to discharge a portion of dry high-purity load oxygen produced by passing through the zeolite used as an adsorbent of the automobile oxygen generator from the automobile engine A high temperature exhaust gas discharged from the engine of a car is produced by rebuilding the high temperature exhaust gas heat and injecting the high temperature dry oxygen thus reconstructed into the adsorption bed, which is a desorption cycle, to clean the adsorbent. Provides the adsorbent cleaning device for oxygen generators for automobiles by using nitrogen gas to adsorb nitrogen and moisture to zeolites used as adsorbents for automobile oxygen generators to shorten the lifetime of adsorbents and reduce the efficiency of oxygen separation. It is.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은,Specific means of the present invention for achieving the above object,

자동차의 산소공급기능을 갖는 공기 정화장치에 있어서,In the air purifier having the oxygen supply function of the vehicle,

진공 펌프(도시되지 않음)를 통해 공기 필터(도시되지 않음)를 거쳐 실내 공기를 일정의 진공도로 흡입 또는 압축시켜 흡착 베드로 전달 시켜 줄 수 있도록 하는 흡입부와;A suction unit configured to suck or compress indoor air to a predetermined vacuum through an air filter (not shown) through a vacuum pump (not shown) and to deliver the indoor air to the adsorption bed;

상기 흡착 베드로부터 흡착 배출되는 질소를 외부로 배출하는 질소 배출부와;A nitrogen discharge part for discharging nitrogen adsorbed and discharged from the adsorption bed to the outside;

상기 흡입부와 질소 배출부에 연결되어 있되, 흡입부를 통해 전달되는 압축공기를 통해 공기중에 포함된 질소를 내설된 흡착제(도시되지 않음)를 통해 흡착하여 산소를 얻을 수 있도록 함과 동시에 흡착된 질소를 질소 배출부로 배출할 수 있도록 하는 흡착 베드와;Is connected to the suction unit and the nitrogen discharge unit, the nitrogen contained in the adsorbed nitrogen through the adsorbent (not shown) in the air through the compressed air delivered through the suction unit to obtain oxygen and at the same time adsorbed nitrogen An adsorption bed for discharging the gas to the nitrogen discharge unit;

상기 흡착 베드에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드에 의해 얻어진 산소 중 일부를 전달받아 가열시킨 후 다시 흡착 베드로 적정량 전달시켜 흡착 베드의 질소 탈착 효율을 증대시키는 유속조정관과;A flow rate adjusting tube which is connected to the adsorption bed and which receives a portion of oxygen obtained by the adsorption bed, heats it, and then transfers an appropriate amount to the adsorption bed to increase nitrogen desorption efficiency of the adsorption bed;

열교환을 수행할 수 있도록 자동차 배기장치인 배기 매니폴드에 부착되어 있어 유속 조정관을 통과하여 전달되는 건조된 압축 공기를 가열할 수 있도록 하는 건조 산소 가열부와;A dry oxygen heating unit attached to an exhaust manifold, which is an automobile exhaust device, to heat the dried compressed air delivered through the flow rate adjusting pipe so as to perform heat exchange;

상기 흡착 베드에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드에서 전달되는 산소를 내설된 산소 저장 탱크에 저장 및 토출할 수 있도록 하는 산소 토출부와;An oxygen discharge part connected to the adsorption bed and configured to store and discharge oxygen transferred from the adsorption bed to the internal oxygen storage tank;

상기 산소 토출부와 흡착 베드를 연결하고 있는 관사이에 연결설치되어 있되, 흡착 베드를 통과하는 산소를 일방향으로 통과시키는 체크밸브와;A check valve connected between the oxygen discharge part and the pipe connecting the adsorption bed, for passing oxygen passing through the adsorption bed in one direction;

상기 흡입부 및 질소 배출부와 흡착 베드를 연결하고 있는 관사이에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드의 상반되는 흡배기 작동에 따라 개폐를 취해 유입되는 압축공기를 적절하게 공급 또는 배출하는 밸브 일체를 포함하여 구성된다.It is connected between the inlet and the nitrogen outlet and the pipe connecting the adsorption bed, including a valve for supplying or discharging the compressed air appropriately by opening and closing according to the opposing intake and exhaust operation of the adsorption bed, It is composed.

도 1은 본 고안에 따른 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치의 구성상태를 도시한 계통도.1 is a system diagram showing the configuration of the adsorbent cleaning device of the oxygen generator for automobiles according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 흡입부 12 : 질소 배출부10: suction part 12: nitrogen discharge part

14a,14b : 흡착 베드 16a,16b : 유속 조정관14a, 14b: adsorption bed 16a, 16b: flow rate adjusting pipe

18 : 배기 메니폴드 20 : 건조 산소 가열부18: exhaust manifold 20: dry oxygen heating unit

22 : 산소 저장 탱크 24 : 산소 토출부22: oxygen storage tank 24: oxygen discharge portion

26a,26b : 체크 밸브 28a,28b,28c,28d : 밸브26a, 26b: check valve 28a, 28b, 28c, 28d: valve

30 : 보온 단열재 32 : 음이온 발생기30: thermal insulation material 32: negative ion generator

34 : 향발생기34: fragrance generator

이하, 본 고안의 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention in detail with reference to the drawings as follows.

도 1은 본 고안에 따른 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치의 구성상태를 도시한 계통도이다.1 is a system diagram showing the configuration of the adsorbent cleaning device of the oxygen generator for automobiles according to the present invention.

참고로, 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.For reference, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof is omitted.

또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자와 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도시된 바와 같이 진공 펌프(도시되지 않음)를 통해 공기 필터(도시되지 않음)를 거쳐 실내 공기를 일정의 진공도로 흡입 또는 압축시켜 흡착 베드(14a),(14b)로 전달시켜 줄 수 있도록 하는 흡입부(10)와, 상기 흡착 베드(14a),(14b)로부터 흡착 배출되는 질소를 외부로 배출하는 질소 배출부(12)가 형성되어 있다.Suction to suck or compress the indoor air to a certain degree of vacuum through an air filter (not shown) through a vacuum pump (not shown) as shown, to be delivered to the adsorption beds 14a, 14b. The part 10 and the nitrogen discharge part 12 which discharges nitrogen adsorbed-discharged from the said adsorption beds 14a and 14b to the outside are formed.

또한, 상기 흡입부(10)와 질소 배출부(12)에는 흡입부(10)를 통해 전달되는 압축 공기를 통해 공기중에 포함된 질소를 내설된 흡착제(도시되지 않음)를 통해 흡착하여 산소를 얻을 수 있도록 함과 동시에 흡착된 질소를 질소 배출부(12)로 배출할 수 있도록 하는 흡착 베드(14a),(14b)가 연결되어 있다.In addition, the suction unit 10 and the nitrogen discharge unit 12 adsorb nitrogen through the adsorbent (not shown) contained in the air through compressed air delivered through the suction unit 10 to obtain oxygen. Adsorption beds 14a and 14b are connected to each other so that the adsorbed nitrogen can be discharged to the nitrogen discharge unit 12 at the same time.

그리고, 상기 흡착 베드(14a),(14b)에는 흡착 베드(14a),(14b)에 의해 얻어진 산소 중 일부를 전달받아 가열시킨 후 다시 흡착 베드(14a),(14b)로 적정량 전달시켜 흡착 베드(14a),(14b)의 질소 탈착 효율을 증대시키는 유속 조정관(16a),(16b)과, 열교환을 수행할 수 있도록 자동차 배기장치인 배기 매니폴드(18)에 부착되어 있어 유속 조정관(16a),(16b)을 통과하여 전달되는 건조된 압축공기를 가열할 수 있도록 하는 건조 산소 가열부(20)가 연결되어 있다.In addition, a portion of oxygen obtained by the adsorption beds 14a and 14b is received and heated to the adsorption beds 14a and 14b, and then an appropriate amount is again transferred to the adsorption beds 14a and 14b. Flow rate adjusting pipes 16a and 16b for increasing the nitrogen desorption efficiency of 14a and 14b, and exhaust manifolds 18, which are automobile exhaust systems, are provided to allow heat exchange. The dry oxygen heating unit 20 is connected to heat the dried compressed air passing through the 16b.

또한, 상기 흡착 베드(14a),(14b)에는 흡착 베드(14a),(14b)에서 전달되는 산소를 내설된 산소 저장 탱크(22)에 저장 및 토출할 수 있도록 하는 산소 토출부(24)가 연결되어 있고, 상기 산소 토출부(24)와 흡착 베드(14a),(14b)를 연결하고 있는 관사이에는 흡착 베드(14a),(14b)를 통과하는 산소를 일방향으로 통과시키는 체크 밸브(26a),(26b)가 설치되어 있으며, 상기 흡입부(10) 및 질소 배출부(12)와 흡착 베드(14a),(14b)를 연결하고 있는 관사이에는 흡착 베드(14a),(14b)의 상반되는 흡배기 작동에 따라 개폐를 취해 유입되는 압축 공기를 적절하게 공급 또는 배출하는 밸브(28a),(28b),(28c),(28d)가 연결 구성되어 있다.In addition, the adsorptive beds 14a and 14b include an oxygen discharge part 24 for storing and discharging oxygen transferred from the adsorptive beds 14a and 14b to the internal oxygen storage tank 22. A check valve 26a connected between the oxygen discharge portion 24 and the pipe connecting the adsorption beds 14a and 14b to pass oxygen passing through the adsorption beds 14a and 14b in one direction. ), 26b are provided, and the suction bed 14a, 14b of the suction section 10 and the nitrogen discharge section 12 and the pipe connecting the adsorption beds 14a, 14b. The valves 28a, 28b, 28c, and 28d which open and close according to opposing intake and exhaust operation and supply or discharge compressed air appropriately are connected.

한편, 상기 유속 조정관(16a),(16b)과 건조 산소 가열부(20)를 연결하고 있는 관의 외표면에는 보온 단열재(30)가 설치되어 있고, 상기 산소 토출부(24)에는 이곳을 경유하여 실내로 공급되는 산소를 선택적으로 경유시켜 고농도의 산소를 차량 실내에 공급할 수 있는 음이온 발생기(32)와 향 발생기(34)가 연결 구성되어 있다.On the other hand, a heat insulating material 30 is provided on the outer surface of the pipe connecting the flow rate adjusting pipes 16a, 16b and the dry oxygen heating part 20, and the oxygen discharge part 24 passes through this place. The negative ion generator 32 and the scent generator 34 capable of supplying a high concentration of oxygen to the vehicle interior by selectively passing the oxygen supplied into the room are connected.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

상술한 바와 같은 본 산소 공급 기능을 갖는 공기 정화 장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the air purifier having the present oxygen supply function as described above is as follows.

즉, 도면과 같은 2 베드의 경우 다음과 같이 진공과 흡입 사이클로 작동되고, 이때 두 개의 흡착 베드(14a),(14b)는 서로 상반되는 작동을 하게 된다.That is, in the case of the two beds as shown in the drawing is operated in a vacuum and a suction cycle as follows, wherein the two adsorption beds (14a, 14b) are to operate opposite to each other.

이와 같이 2 베드를 사용하는 것은 연속 생산을 위한 것으로서 멀티 베드 시스템으로 확장 가능하고, 바이패스관을 통해 고순도의 건조 산소를 상대편 흡착 베드(14a),(14b)에 넣을 수 있다.This use of two beds is intended for continuous production and can be extended to a multi-bed system, allowing high purity dry oxygen to enter the opposite adsorption beds 14a, 14b via a bypass tube.

더욱 구체적인 설명을 위해 진공 스윙 흡착(Vacuum Swing Adsorption)의 예를 들어 설명한다.For a more detailed description, an example of vacuum swing adsorption is described.

먼저, 흡착 베드(14a)는 배출 상태이고, 흡착 베드(14b)는 흡입 상태로 가정하여 설명하면 다음과 같다.First, the adsorption bed 14a is in a discharged state, and the adsorption bed 14b is described as assuming a suction state as follows.

우선 밸브(28a),(28c)는 열리고 밸브(28b),(28d)가 닫혀 있을 때 흡착베드(14a)는 진공상태가 되어 흡착 베드(14b) 내의 흡착제에 흡착되어 있는 질소를 질소 배출부(12)로 배출하고, 흡착 베드(14b)에서 분리된 적정량의 산소는 열교환을 취할 수 있도록 자동차 배기 메니폴드(18)에 연결 설치된 건조 산소 가열부(20)를 통과하며 가열되게 된다.First, when the valves 28a and 28c are opened and the valves 28b and 28d are closed, the adsorption bed 14a is in a vacuum state, and nitrogen adsorbed to the adsorbent in the adsorption bed 14b is discharged. 12), and the appropriate amount of oxygen separated from the adsorption bed 14b is heated while passing through the dry oxygen heating unit 20 connected to the vehicle exhaust manifold 18 so as to take heat exchange.

그리고, 이와 같이 가열된 건조 산소는 보온 단열재(30)로 마감되어 있는 파이프를 통해 흡착 베드(14a)로 유입되어 질소 탈착을 돕게 되고, 건조 산소가열부(20)를 통과하지 않은 산소는 실내로 공급된다.In addition, the heated dry oxygen is introduced into the adsorption bed 14a through a pipe closed with the thermal insulation material 30 to assist nitrogen desorption, and oxygen that does not pass through the dry oxygen heating unit 20 is indoors. Supplied.

한편, 타측에 위치한 흡착 베드(14b)는 흡착 베드(14a)의 제습제를 경유하여 유입되는 공기 중의 산소를 외부에 부착된 산소 펌프(도시되지 않음)를 통해 체크 밸브(10)를 통과시켜 산소 저장 탱크(22)에 전달시킨 후 음이온 발생기(32)나 향 발생기(34)를 선택적으로 통과하여 실내에 고농도의 산소를 공급하게 된다.On the other hand, the adsorption bed 14b located on the other side passes oxygen in the air flowing through the dehumidifying agent of the adsorption bed 14a through the check valve 10 through an oxygen pump (not shown) attached to the outside to store oxygen. After being delivered to the tank 22, it selectively passes through the anion generator 32 or the scent generator 34 to supply a high concentration of oxygen to the room.

참고로 진공 스윙 흡착(Vacuum Swing Adsorption)의 시스템으로 실험한 데이터에서 조건은 습도 70%, 온도 30도, 자동차 배기 메니폴드(18)의 진공상태 압력은 260mmbar 이하이므로 진공도는 260mmbar로 했으며, 흡착 베드(14a),(14b)는 길이 2cm, 내경 2.5cm로 각 2개씩으로 했다.For reference, in the data experimented with the vacuum swing adsorption system, the conditions were 70% humidity, 30 degrees temperature, and the vacuum pressure of the vehicle exhaust manifold 18 was 260 mmbar or lower, so the vacuum degree was 260 mmbar. 14a) and 14b were 2 cm in length and 2.5 cm in inner diameter, respectively.

흡착제로는 1베드 당 옥시브7 제올라이트 56그램을 충진했으며 같은 조건에서 1개의 시스템은 가열방식으로 하고, 다른 1개의 시스템은 비가열 방식으로 했다.The adsorbent was packed with 56 grams of Oxib7 zeolite per bed and under the same conditions one system was heated and the other system was unheated.

흡입 단에 결과를 빨리 확인할 수 있도록 간단할 필터만 사용하고 제습장치는 사용하지 않았다.Only simple filters and no dehumidifiers were used to quickly check the results in the suction stage.

두 시스템을 가동한 초기 산소순도는 41% 유량 2.5 lpm 동일했으며, 200시간 연속가동 후 비가열 시스템은 급격히 산소농도가 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.The initial oxygen purity of the two systems was the same at 2.5% of the flow rate of 41%, and after 200 hours of continuous operation, the non-heating system showed a sharp drop in oxygen concentration.

300시간 연속 가동 후에는 가열 시스템의 산소 농도는 37.5%인 반면 비가열 시스템의 산소농도는 23.5%의 산소 농도가 됨을 확인할 수 있었다.After 300 hours of continuous operation, the oxygen concentration in the heating system was 37.5%, whereas the oxygen concentration in the unheated system was found to be 23.5%.

실험 결과 가열세정 방식이 비가열 세정방식보다 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.As a result, the heating cleaning method was found to be much better than the non-heating cleaning method.

참고로 본 고안은 다양하게 변형 실시될 수 있고, 여러 가지의 형태를 취할 수 있으나 상기 고안의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다.For reference, the present invention may be variously modified and may take various forms, but the detailed description of the present invention has been described only with respect to specific embodiments thereof.

그러므로, 본 고안은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 인정되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Therefore, it is to be understood that this invention is not to be limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It must be understood.

즉, 공기정화기와 에어컨 등에 부착되는 산소 발생기에 접목하여 사용하고자 할 경우에는 건조 산소 가열부를 가열할 수 있는 히터와 같은 별도의 가열시스템을 추가한다면 본 고안과 동일한 작용을 이룰 수 있기 때문이다.In other words, if you want to use the oxygen generator attached to the air purifier and air conditioner to use a separate heating system such as a heater that can heat the dry oxygen heating unit because it can achieve the same operation as the present invention.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등을 통과하여 생산된 건조한 고순도의 부하 산소 일부를 자동차 엔진에서 배출하는 고온의 배기가스 열로 재건조하고, 이렇게 재건조된 고열의 건조 산소를 탈착 사이클인 흡착 베드에 역으로 주입하여 흡착제를 세정할 수 있는 세정장치를 제작하여 주어, 자동차의 엔진에서 배출되는 고온의 배기가스 열을 활용하여 자동차 산소 발생기의 흡착제로 이용되는 제올라이트 등에 질소와 수분 등이 흡착되어 흡착제의 수명을 단축시키고 산소분리 효율을 떨어뜨리는 것을 최소화할 수 있도록 한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a part of dry high purity load oxygen produced by passing through a zeolite used as an adsorbent of an automobile oxygen generator is re-dried by high temperature exhaust gas heat discharged from an automobile engine, and thus re-dried high temperature Zeolite is used as an adsorbent for automobile oxygen generator by utilizing the high temperature exhaust gas exhausted from the engine of a car by injecting dry oxygen into the adsorption bed, which is a desorption cycle, to clean the adsorbent. Nitrogen and moisture are adsorbed on the back to shorten the lifetime of the adsorbent and to minimize the oxygen separation efficiency.

Claims (3)

자동차의 산소공급기능을 갖는 공기 정화장치에 있어서,In the air purifier having the oxygen supply function of the vehicle, 진공펌프(도시되지 않음)를 통해 공기필터(도시되지 않음)를 거쳐 실내 공기를 일정의 진공도로 흡입 또는 압축시켜 흡착 베드(14a),(14b)로 전달시켜 줄 수 있도록 하는 흡입부(10)와;Suction unit 10 for sucking or compressing indoor air through a vacuum pump (not shown) through an air filter (not shown) to a predetermined degree of vacuum to be delivered to the adsorption beds 14a and 14b. Wow; 상기 흡착 베드(14a),(14b)로 부터 흡착 배출되는 질소를 외부로 배출하는 질소 배출부(12)와;A nitrogen discharge unit 12 for discharging nitrogen adsorbed and discharged from the adsorptive beds 14a and 14b to the outside; 상기 흡입부(10)와 질소 배출부(12)에 연결되어 있되, 흡입부(10)를 통해 전달되는 압축공기를 통해 공기중에 포함된 질소를 내설된 흡착제(도시되지 않음)를 통해 흡착하여 산소를 얻을 수 있도록 함과 동시에 흡착된 질소를 질소 배출부(12)로 배출할 수 있도록 하는 흡착 베드(14a),(14b)와;Is connected to the suction unit 10 and the nitrogen discharge unit 12, the oxygen contained in the air by the adsorbent (not shown) in the adsorbed nitrogen through the compressed air delivered through the suction unit 10 oxygen (not shown) Adsorption beds (14a) and (14b) to allow to obtain a while at the same time to discharge the adsorbed nitrogen to the nitrogen discharge portion (12); 상기 흡착 베드(14a),(14b)에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드(14a),(14b)에 의해 얻어진 산소 중 일부를 전달받아 가열시킨 후 다시 흡착 베드(14a),(14b)로 적정량 전달시켜 흡착 베드(14a),(14b)의 질소 탈착 효율을 증대시키는 유속조정관(16a),(16b)과;It is connected to the adsorption beds 14a and 14b, but receives a portion of oxygen obtained by the adsorption beds 14a and 14b, heats it, and then transfers an appropriate amount to the adsorption beds 14a and 14b. Flow rate adjusting tubes 16a and 16b to increase the nitrogen desorption efficiency of the adsorptive beds 14a and 14b; 열교환을 수행할 수 있도록 자동차 배기장치인 배기 매니폴드(18)에 부착되어 있어 유속조정관(16a),(16b)을 통과하여 전달되는 건조된 압축공기를 가열할 수 있도록 하는 건조 산소 가열부(20)와;Dry oxygen heating unit 20 attached to the exhaust manifold 18, which is an automobile exhaust system, to heat the dried compressed air passing through the flow rate adjusting pipes 16a and 16b so as to perform heat exchange. )Wow; 상기 흡착 베드(14a),(14b)에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드(14a),(14b)에서 전달되는 산소를 내설된 산소 저장 탱크(22)에 저장 및 토출할 수 있도록 하는 산소 토출부(24)와;Is connected to the adsorption beds (14a, 14b), the oxygen discharge unit for storing and discharging oxygen delivered from the adsorption beds (14a, 14b) in the built-in oxygen storage tank 22 ( 24); 상기 산소 토출부(24)와 흡착 베드(14a),(14b)를 연결하고 있는 관사이에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드(14a),(14b)를 통과하는 산소를 일방향으로 통과시키는 체크 밸브(26a),(26b)와;The check valve is connected between the oxygen discharge portion 24 and the pipe connecting the adsorption beds 14a and 14b, and allows oxygen to pass through the adsorption beds 14a and 14b in one direction. 26a) and 26b; 상기 흡입부(10) 및 질소 배출부(12)와 흡착 베드(14a),(14b)를 연결하고 있는 관사이에 연결 설치되어 있되, 흡착 베드(14a),(14b)의 상반되는 흡배기 작동에 따라 개폐를 취해 유입되는 압축 공기를 적절하게 공급 또는 배출하는 밸브(28a),(28b),(28c),(28d) 일체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치.The suction unit 10 and the nitrogen discharge unit 12 and the connection between the pipes connecting the adsorption beds (14a, 14b) is installed, the opposite operation of the intake and exhaust of the adsorption beds (14a, 14b) And a valve (28a), (28b), (28c), and (28d) integrally supplying or discharging the compressed air to be introduced and opened accordingly, so as to clean the adsorbent of the oxygen generator for automobiles. 제 1항에 있어서, 상기 유속 조정관(16a),(16b)과 건조 산소 가열부(20)를 연결하고 있는 관의 외표면에는 보온 단열재(30)가 설치 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치.The oxygen generator for automobiles according to claim 1, wherein the heat insulating material 30 is installed on the outer surface of the pipe connecting the flow rate adjusting pipes 16a, 16b and the dry oxygen heating unit 20. Adsorbent scrubber. 제 1항에 있어서, 상기 산소 토출부(24)에는 이곳을 경유하여 실내로 공급되는 산소를 선택적으로 경유시켜 고농도의 산소를 차량 실내에 공급할 수 있는 음이온발생기(32)와 향발생기(34)가 연결 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 산소 발생기의 흡착제 세정장치.According to claim 1, The oxygen discharge unit 24 has an anion generator 32 and the scent generator 34 which can supply a high concentration of oxygen to the vehicle interior by selectively passing the oxygen supplied to the room via this place Adsorbent cleaning device of the oxygen generator for cars, characterized in that the connection is configured.
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