KR200302537Y1 - oxygen supplier for automobile - Google Patents

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KR200302537Y1
KR200302537Y1 KR20-2002-0032981U KR20020032981U KR200302537Y1 KR 200302537 Y1 KR200302537 Y1 KR 200302537Y1 KR 20020032981 U KR20020032981 U KR 20020032981U KR 200302537 Y1 KR200302537 Y1 KR 200302537Y1
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Abstract

본 고안은 차량의 실내 공기조화 장치에 관한 것으로, 특히 기체분리막을 사용하여 질소와 산소의 확산속도 차이에 의해 산소를 분리하는 소형 산소농축기를 사용하여 차량 내의 탑승객에게 신선한 산소를 공급하는 장치에 관한 것이다. 본 고안은 차량이 가지고 있는 고유의 엔진에 의한 진공압이나 차량에 이미 타 용도를 위하여 설치되어있는 진공펌프를 사용하여 만들어지어, 종래의 장치보다 소음, 소비전력 및 안정성이 높은 장치를 제공한다. 특히, 산소 공급단에는 매우 약한 진공압을 가진 기기를 사용하여 분리된 산소와 정화된 공기를 혼합하여 목표 공간으로 분사하게 된다.The present invention relates to an indoor air conditioner of a vehicle, and more particularly, to a device for supplying fresh oxygen to a passenger in a vehicle by using a small oxygen concentrator that separates oxygen by a difference in the diffusion rate of nitrogen and oxygen using a gas separation membrane. will be. The present invention is made by using the vacuum pressure of the inherent engine of the vehicle or the vacuum pump already installed in the vehicle for other uses, to provide a device with higher noise, power consumption and stability than conventional devices. In particular, the oxygen supply stage uses a device having a very low vacuum pressure to mix the separated oxygen and the purified air into the target space.

Description

차량 공기조화장치{oxygen supplier for automobile}Vehicle air conditioner {oxygen supplier for automobile}

본 고안은 차량 내부의 오염된 공기를 조절하여 신선한 산소를 탑승자에게 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 외부로부터 공기를 흡입하여 중공사막이나 평판막 등의 형태를 가지는 기체분리막을 사용하여 질소를 분리하고, 여분의 산소농도가 높아진 공기를 차량 내부로 공급하는 산소농축기를 사용하는 공기조화장치에 관한 것으로, 상기 산소부화공기를 공기와 혼합하여 실내로 공급할 수 있는 장치에 관한 것이다. 산소분리방법은 상기 기체분리막이 질소와산소의 확산속도 차이에 의해 질소를 분리하는 방법을 사용하며, 여분의 산소부화공기는 소형의 저진공압을 갖는 블로워나 진동기를 사용하여 정화된 공기와 혼합하여 차량 실내로 공급하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for supplying fresh oxygen to a passenger by controlling contaminated air in a vehicle, and more specifically, using a gas separation membrane having a form such as a hollow fiber membrane or a flat membrane by sucking air from the outside of the vehicle. The present invention relates to an air conditioner using an oxygen concentrator for separating nitrogen and supplying air having an increased oxygen concentration to an interior of a vehicle. The present invention relates to an apparatus capable of supplying indoor air by mixing the oxygen enriched air with air. The oxygen separation method uses a method in which the gas separation membrane separates nitrogen by the difference in the diffusion rate between nitrogen and oxygen, and the excess oxygen enriched air is mixed with the purified air using a blower or a vibrator having a small low vacuum pressure. A device for supplying a vehicle interior.

차량 내부의 공기조화장치는 종래에는 유체역학적 방법을 사용하여 차량의 환기를 위하여 공기조화구를 만들거나, 액화 산소탱크를 설치하여 실내로 분사시키거나, 보다 단순하게는 주기적으로 창문이 자동으로 열리게 하는 등의 방법이 제안되었고 일부 사용되었지만, 완전히 보편화되어 사용되는 방법은 없는 실정이다. 최근에는 외부의 공기를 흡입하여 질소를 분리시키고 통상의 공기보다 높은 산소농도를 갖는 공기를 산소농축기를 사용하여 만들어 차량 실내로 공급하려는 시도가 행해지고 있으며, 일부 시험적인 제품들이 나와있는 상황이다. 그러나, 이들은 주로 산소농축 방법 중에서 일반적으로 제올라이트 등의 흡착제를 사용하는 압축스윙흡착(PSA, Pressure Swing Adsorption) 방식을 사용한다. 이러한 방식은 공기압축기나 진공펌프에 의해 생성된 공기의 압력차이를 흡착제에 가하여 질소와 산소의 흡착정도에 의해 산소를 분리하는 것으로, 차량에서 사용하기에는 매우 부담스러운 소비전력과 소음 문제를 가진다. 본질적으로 이러한 공기압축기나 진공펌프를 사용해야 하는 문제점으로 인하여 종래의 산소농축기는 차량에 바로 적용될 수가 없다. 따라서, 최근에는 차량이 가지는 고유의 진공원을 사용하는 진공스윙흡착에 의한 방법이 본 출원인과 다른 출원인에 의해 제안되고 있다. 즉, RV 차량등에 이미 설치되어있는 진공펌프나, 모든 차량이 가지는 엔진이 가지는 고유의 흡입특성을 이용하여 종래의 산소농축기를 차량에 적용하여 종래의 문제점을 해결하려는 시도가 행해지고 있다. 그러나, 실제적으로 상용화되는 장치는 없는 실정이며 실험적으로 나오는 장치들은 그 산소농축량이 적어 실질적인 효과를 거두지 못하고 있다. 또한, 자동차의 진공압을 이용하는 진공스윙흡착 방식에 의한 장치는 PSA 방식과 마찬가지로 밸브제어와 흡착베드제작 등 부품구조 자체가 복잡하여 부가적인 노력이 소요된다.The air conditioner inside a vehicle uses a hydrodynamic method to make an air conditioner for ventilation of a vehicle, to install a liquefied oxygen tank to spray the room, or to simply open a window automatically periodically. Although such a method has been proposed and partially used, there is no method which is completely used. Recently, attempts have been made to separate nitrogen by inhaling outside air and to supply air having oxygen concentration higher than that of ordinary air by using an oxygen concentrator and supplying it to a vehicle interior. However, they mainly use a pressure swing adsorption (PSA) method using an adsorbent such as zeolite. This method is to separate the oxygen by the degree of adsorption of nitrogen and oxygen by applying the pressure difference of the air generated by the air compressor or the vacuum pump to the adsorbent, and has a problem of power consumption and noise very burdensome to use in a vehicle. In essence, the conventional oxygen concentrator cannot be directly applied to a vehicle due to the problem of using an air compressor or a vacuum pump. Therefore, in recent years, a method by vacuum swing adsorption using a unique vacuum source owned by a vehicle has been proposed by the present applicant and other applicants. In other words, attempts have been made to solve the conventional problems by applying a conventional oxygen concentrator to a vehicle by utilizing a vacuum pump already installed in an RV vehicle or the like and inherent suction characteristics of an engine of all vehicles. However, there are no devices that are commercially available, and experimental devices that come out experimentally have little effect on the oxygen concentration. In addition, the device based on the vacuum swing adsorption method using the vacuum pressure of the automobile, as in the PSA method, the component structure itself, such as valve control and the adsorption bed production is complicated and requires additional effort.

기체분리막에 의한 산소분리장치는 상기 흡착제를 사용하는 PSA 방법에 비하여 그 구조가 간단하여 점차 그 사용범위가 확대되고 있다. PSA에 의한 방법은 농도조절이 자유로워 21~99.9%에 이르는 산소농도를 가지는 산소부화공기를 만드는 장점이 있으나 그 시스템이 복잡한데 비하여, 기체분리막에 의한 방식은 현재 재료상의 한계로 40% 이상의 산소부화공기를 만드는 것은 어려운 것으로 되어있으나 그 구조가 간단하여 재료 개발에 따른 응용분야가 기대되고 있으며, 의료용이 아닌 차량의 실내 공기조화를 목적으로 사용하는 경우에는 고농도가 필요하지 않으므로 공기조화장치에는 효과적으로 사용될 수 있다. 그러나, 기체분리막에 의한 방식도 별도의 고압의 컴프레서나 진공펌프 등을 사용하여야 하므로 차량에 그대로 적용하기에는 PSA 방식과 마찬가지의 문제점이 발생한다.Oxygen separator using a gas separation membrane has a simple structure compared to the PSA method using the adsorbent and is gradually expanding its use range. The method by PSA has the advantage of making oxygen enriched air with oxygen concentration of 21 ~ 99.9% because it is free to control the concentration, but the system is complicated, but the gas separation membrane method is more than 40% oxygen due to the current material limitation. Making hatched air is difficult, but its structure is so simple that it is expected to be applied to the development of materials.In case of using it for the purpose of indoor air conditioning of a vehicle, it is not necessary for high air concentration. Can be used. However, the gas separation membrane also requires a separate high-pressure compressor or a vacuum pump, so that the same problem occurs as that of the PSA method.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 기체분리막이 가지는 확산속도에 의한 산소분리방법에 기초하여 기본적으로 차량에 존재하는 엔진에 의한 진공압이나 다른 용도를 위하여 설치되어 있는 진공펌프를 사용하여 산소를 분리하는 방법을 이용하며, 실외에 설치된 필터를 통해 정화된 공기를분리막에 의해 필요한 적정 산소만 분리하여 분리된 산소를 다시 공급용 기기에 의하여 직접 차량 실내로 공급하거나, 정화된 공기와 혼합하여 실내로 보내는 산소농축장치를 가지는 차량 공기조화장치를 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve such a problem, and is basically a vacuum pump installed for a vacuum pressure or other use by an engine existing in a vehicle based on an oxygen separation method by a diffusion speed of a conventional gas separation membrane. Oxygen is separated by using the filter, and the purified air is separated by only the necessary oxygen by the separator installed in the outdoor filter, and the oxygen is supplied directly to the vehicle interior by the supplying device or purified. It is to provide a vehicle air conditioner having an oxygen concentrating device to be mixed with the air to the room.

본 고안의 목적은 특히 쾌적한 차량의 실내공기 유지를 위해 실질적으로 사용되기에 적합하도록 저농도, 고유량의 산소부화공기를 공급하는 차량공기조화장치를 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner for supplying low concentration, high flow rate oxygen enriched air to be suitable for practical use for indoor air maintenance of a particularly comfortable vehicle.

또한, 종래의 압축스윙방식에서 발생하는 소음 및 소비전력 등의 문제점을 제거하여, 조용하고 차량에 부담을 주지 않는 저전력의 장치를 제공하는 데에 있다.In addition, it is to provide a low-power device that is quiet and does not burden the vehicle by eliminating problems such as noise and power consumption generated in the conventional compression swing method.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 기본적으로 기체분리막을 사용하며, 자동차 엔진의 진공압이나 브레이크 제동에 도움을 주기 위해 설치되어 있는 진공펌프, 그리고 차량 실내로 산소부화공기를 공급해주는 공급기를 그 중요 구성요소로 한다. 따라서, 별도의 부가적인 공기압축기나 진공펌프의 부착이 없으므로 차량 부착시에 무게와 소비전력 문제가 해결된다.In order to achieve the above object, the present invention basically uses a gas separation membrane, a vacuum pump installed to help vacuum pressure or brake braking of an automobile engine, and a supply unit for supplying oxygen-enriched air to a vehicle interior. Let it be an important component. Therefore, there is no attachment of an additional air compressor or vacuum pump, thereby solving the problem of weight and power consumption when the vehicle is attached.

본 고안에서는 차량 실내로 산소를 공급하기 위한 방법으로 소형 장치에 알맞게 저전력의 200mmHg 이하의 매우 낮은 진공압을 갖는 블로워나 진동기, 기포발생기 등을 사용하게 된다. 특히, 의료용이나 어항이나 수족관에 사용되는 관상어용 기포발생기나 블로워는 저진공압의 저소음, 저진동, 고내구성을 가지므로 저렴한 장치의 구현이 가능해진다. 소형 블로워나 진동기, 기포발생기는 종래의 소형 진공펌프나 공기압축기에 비하여 내구성과 경제적인 측면에서 매우 유리하여 이들을 구성요소로 하여 소음저하, 내구성 품질향상 및 원가절감을 할 수 있다. 물론 종래의 피스톤이나 다이아프램 펌프를 산소공급수단으로 사용할 수 있으나, 이 경우는 소형 펌프의 내구성과 소음문제가 다시 발생하게 되므로 상기와 같은 공급장치를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, as a method for supplying oxygen to a vehicle interior, a blower, a vibrator, a bubble generator, or the like having a very low vacuum pressure of 200 mmHg or less of a low power is used as a small device. In particular, the bubble generator or blower for the ornamental fish used in medical or fish tanks or aquariums has a low noise, low vibration, high durability of low vacuum pressure, it is possible to implement a low-cost device. Small blowers, vibrators, and bubble generators are very advantageous in terms of durability and economy compared to conventional small vacuum pumps or air compressors, and these components can reduce noise, improve durability quality, and reduce costs. Of course, a conventional piston or diaphragm pump may be used as the oxygen supply means, but in this case, since the durability and noise problems of the small pump are generated again, it is preferable to use the supply device as described above.

또한, 종래의 장치는 가정용의 경우는 필요에 따라 별도의 정화장치와 산소의 혼합장치를 구비하여 저농도, 고유량의 산소부화공기를 공급하지만, 차량의 경우에는 별도의 혼합장치는 구비하기 어려워 산소농축기에서 발생하는 상대적 고농도의 산소를 그대로 차량으로 공급한다. 이 경우는 차량 실내의 실질적인 산소농도 상승이 어려워 효과적인 사용을 기대하기 힘들어, 운전자에게 직접 공급하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 고안에 의한 장치는 산소공급수단으로 저압의 블로워 사용이 가능하므로, 일반적으로 의료용이나 관상어용, 혹은 공기방울 세탁기 등의 용도로 사용되는 소형의 리니어 모터에 구동되는 저소음, 저가의 기포발생기나, 독립된 두 개의 다이아프램 펌프수단을 구비한 블로워를 사용하면, 한 펌프수단은 산소농축기에 연결하여 고농도의 산소를 공급하고 다른 펌프수단은 정화공기를 흡입하여 혼합함으로써 저농도, 고유량의 산소부화공기를 얻을 수 있게된다. 물론 저가의 별도의 두 개의 공급수단을 사용하여 혼합하여 공급하는 것도 가능하다.In addition, the conventional apparatus is provided with a separate purification device and oxygen mixing device for home use to supply low-density, high-volume oxygen enriched air, but in the case of a vehicle, a separate mixing device is difficult to provide oxygen Relative high concentrations of oxygen from the concentrator are supplied to the vehicle as it is. In this case, it is difficult to effectively increase the oxygen concentration in the interior of the vehicle, so it is difficult to expect effective use, and it is desirable to supply directly to the driver. However, since the apparatus according to the present invention can use a low pressure blower as an oxygen supply means, a low noise and low cost bubble generator driven by a small linear motor generally used for medical purposes, ornamental fish, or air bubble washing machines, etc. If a blower with two independent diaphragm pump means is used, one pump means is connected to an oxygen concentrator to supply high concentration of oxygen, and the other pump means inhales and mixes purifying air to induce low concentration and high flow rate of oxygen. To get air. Of course, it is also possible to supply a mixture using two separate low-cost supply means.

도 1 은 본 고안에 따른 차량용 공기조화장치의 도식도.1 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to the present invention.

도 2 는 본 고안에 따른 장치의 차량장착 도식도.Figure 2 is a vehicle mounting schematic of the device according to the present invention.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1...공기필터 2...흡입구1.Air filter 2.Intake port

3...기체분리막 모듈 4...질소배출구3.Gas separator module 4 ... Nitrogen outlet

5...차량진공펌프수단 6...산소배출구5.Vehicle vacuum pump means 6 ... Oxygen discharge outlet

7...산소공급수단 8...기체분리막7.Oxygen supply means 8 ... Gas separator

본 고안은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명된다.The present invention is described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 1 에는 본 고안에 따라 도시된 전체 장치의 간단화 된 도식도이다. 전체적인 필수 구성요소는 일반적인 기체분리막을 사용하는 산소농축기의 진공압을 사용하는 방식에 기초한 장치와 대동소이하다. 즉, 차량의 외부로부터 흡입되는 공기를 정화시켜주는 공기필터(1)와, 상기 정화된 공기를 받아들이는 흡입구(2)를 가지며 확산 속도에 의하여 분리된 질소를 배출하는 질소배출구(4)와 산소부화공기를 배출하는 산소배출구(6)를 각각 구비하고 내부에 기체분리막(8)을 포함하는 기체분리막모듈(3), 상기 흡입 공기의 원동력을 제공하는 차량 진공펌프수단(5), 그리고 목적공간으로 산소부화 공기를 분사시키기 위한 산소공급수단(7)으로 구성된다.1 is a simplified schematic diagram of the entire apparatus shown in accordance with the present invention. The overall essential component is much the same as a device based on the method of using the vacuum pressure of an oxygen concentrator using a common gas separation membrane. That is, the air filter (1) for purifying the air sucked from the outside of the vehicle, the inlet (2) for receiving the purified air and nitrogen discharge port (4) for discharging nitrogen separated by the diffusion rate and oxygen A gas separation membrane module (3) each having an oxygen outlet (6) for discharging the enriched air and including a gas separation membrane (8) therein, a vehicle vacuum pump means (5) for providing a driving force of the intake air, and a target space It consists of an oxygen supply means (7) for injecting oxygen enriched air.

본 고안에 의한 상기 기체분리막 모듈(3) 내에 포함되어 있는 기체분리막(8)은 중공사막이건 평판막이건 상관없으며, 본 고안이 압축공기에 의하여 작동되는 것이 아니라 진공압에 의하여 작동되는 것이므로 진공압에 의해 좋은 효율을 내는 기체분리막을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기체분리막 모듈(3)은 파이프형이나 직육면체형이나 관계없으며, 상기 기체분리막(8)을 생산하는 업체에서 분리막의 형상에 따라 최적으로 모듈화한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 차량 진공펌프수단(5)은 승용차에서는 자동차의 엔진 고유작용에 의해 발생하는 진공압을 사용하는 것이 바람직하다. 주로 브레이크의 보조적인 수단으로 사용되는 상기 엔진 진공압은 상기 브레이크 작용 및 기타에 필요한 동작을 하는 외에는 남는 동력원이라고 할 수 있으므로, 상기 진공압을 사용하면 별도의 큰 동력 공급없이 산소를 분리할 수 있다. 도 2는 일반적인 승용차량의 배력식 브레이크 계통의 일부를 도시한 것으로, 엔진(9)에 체크밸브를 구비한 진공용 호스를 통하여 연결된 일종의 진공탱크인 브레이크 부스터(10)와 병렬로 본 고안에 의한 장치를 연결한 실시예를 보인 것이다. 통상적으로 엔진(9)의 흡입력에 의하여 브레이크 부스터(10)는 진공압을 유지하며, 브레이크 작동시에 작은 힘으로도 브레이크가 동작하도록 도움을 주게 된다. 물론, 신차 설계시에는 상기와 같이 브레이크 부스터(10)와 연결된 진공호스에서 병렬로 연결할 필요없이, 엔진(9)에 별도의 진공압 포트를 구비하여 바로 기체분리막모듈(3)과 연결하는 것이 바람직하다. 기체분리막 모듈(5)을 통과한 질소부화공기는 결국 엔진으로 들어가게 되는데, 실제 엔진(9)이 흡입하는 공기량에 비하여 상기 질소부화공기는 수%에도 미치지 않는 소량이며, 그 산소농도도 수%정도 떨어진 공기에 불과하므로 직접적으로 차량의 엔진에 미치는 악영향은 거의 없다고 할 수 있다. 브레이크 시스템에 요구되는 진공압을 유지시키기 위하여 필요에 따라 본 고안에 따른 장치를 제어할 필요성이 있을 때에는 도 2에서와 같이 별도의 진공압센서(11)를 설치하여 일정 진공압 이하에서는 밸브(12)를 밀폐하여 본 장치의 실질적 가동을 중지하면 된다. 그러나, 실질적으로 가속 페달을 밟는 순간에는 순간적으로 진공압이 하강하지만 곧바로 진공압이 회복되므로 계속하여 진공압이 떨어지는 경우는 엔진에 이상이 발생하지 않는 한 존재하지 않는다고 봐도 무방하다. 승용차량이 아닌 별도의 보조 진공펌프가 설치되어있는 RV나 승합 차량 등은 직접 상기 그 기기를 차량 진공펌프수단(5)으로 사용할 수 있다.The gas separation membrane 8 included in the gas separation membrane module 3 according to the present invention may be a hollow fiber membrane or a flat membrane, and since the present invention is operated by vacuum pressure, not by compressed air, vacuum pressure It is preferable to use a gas separation membrane that exhibits good efficiency. The gas separation membrane module 3 may be a pipe type or a cuboid type, and it is preferable to use one that is optimally modularized according to the shape of the separation membrane by a company producing the gas separation membrane 8. The vehicle vacuum pump means 5 preferably uses a vacuum pressure generated by the intrinsic action of the vehicle in a passenger car. The engine vacuum pressure, which is mainly used as an auxiliary means of the brake, can be said to be a remaining power source other than the brake action and other necessary operations, so that the vacuum pressure can separate oxygen without a large power supply. . Figure 2 shows a part of the boost type brake system of a general passenger vehicle, in parallel with the brake booster 10 which is a kind of vacuum tank connected to the engine 9 via a vacuum hose provided with a check valve. An example of connecting a device is shown. Typically, the brake booster 10 maintains a vacuum pressure by the suction force of the engine 9, and helps the brake to operate even with a small force during the brake operation. Of course, when designing a new car, it is preferable to have a separate vacuum pressure port on the engine 9 and directly connect the gas separation membrane module 3 without the need to connect in parallel in a vacuum hose connected to the brake booster 10 as described above. Do. Nitrogen-enriched air passing through the gas separation membrane module 5 eventually enters the engine, and the nitrogen-enriched air is a small amount that is less than several percent compared to the amount of air actually sucked by the engine 9, and its oxygen concentration is about several percent. Since it is only air that has fallen, there is little adverse effect on the engine of the vehicle directly. When there is a need to control the device according to the present invention as necessary to maintain the vacuum pressure required for the brake system, as shown in FIG. 2, a separate vacuum pressure sensor 11 is installed and the valve 12 is below a predetermined vacuum pressure. ), The operation of the device can be stopped. However, at the moment when the accelerator pedal is substantially pressed, the vacuum pressure drops instantaneously, but since the vacuum pressure is immediately restored, it may be regarded that there is no case where the vacuum pressure continues to fall unless the engine is abnormal. RVs, vans, etc., in which a separate auxiliary vacuum pump is installed rather than a passenger vehicle, can directly use the device as the vehicle vacuum pump means 5.

본 장치의 작동은 당업자 사이에서는 자명하며, 기체분리막의 분리모듈의 작동형태와 동일하다. 즉, 차량 진공펌프수단(5)에 의하여 발생한 압력에 의하여 외부 공기는 공기필터(1)를 통하여 기체분리막 모듈(3)로 흡입구(2)를 통하여 들어오게되며, 질소와 산소의 확산속도의 차이에 의하여 질소부화공기는 질소배출구(4)를 통하여 차량 진공펌프수단(5)으로 들어가게 되고, 산소부화공기는산소배출구(6)를 통하여 배출되어 소용량의 산소공급수단(7)에 의하여 목적공간으로 분사되게 된다.The operation of the device is obvious to those skilled in the art and is the same as the operation of the separation module of the gas separation membrane. That is, by the pressure generated by the vehicle vacuum pump means (5), the outside air enters the gas separation membrane module (3) through the inlet port (2) through the air filter (1), the difference between the diffusion rate of nitrogen and oxygen Nitrogen enriched air enters the vehicle vacuum pump means (5) through the nitrogen outlet (4), and oxygen enriched air is discharged through the oxygen outlet (6) to the target space by a small amount of oxygen supply means (7). To be injected.

산소공급수단(7)을 리니어 모터 구동방식에 의한 블로워로 사용하는 경우에는, 일반적으로 진동기의 양단에 다이아프램을 설치하여 각각 독립적인 펌프역할을 하게 되므로 상기 독립적인 다이아프램 펌프수단을 단지 병렬 연결하여 사용할 수도 있지만, 이들을 각각 독립된 과제를 수행하게 함으로써 저농도 고유량의 산소를 만들어 낼 수 있다. 즉, 한쪽 펌프수단은 상기 산소배출구(6)에 연결하여 산소부화공기를 뽑아올리는 데에 사용하며, 다른 한쪽 펌프수단은 공기필터(1)를 통과한 정화 공기를 흡입함으로써 상기 고농도의 산소와 혼합하여 상대적으로 저농도, 대유량의 산소부화공기를 얻는 데에 사용한다. 이것은 종래의 장치들이 산소농축장치에서 발생하는 고농도의 산소를 정화공기와 혼합하는 별도의 혼합장치에 의하여 대유량의 산소부화공기를 만들어 내는 것에 해당하므로, 차량에서와 같이 별도의 장치 부착이 크게 문제되는 곳에는 본 장치와 같이 부가적인 설비 없이 이러한 장치를 구현하는 것이 바람직하다. 물론, 별도의 기포발생기와 같은 저진공압 기기를 두 개를 사용하여 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 산소공급수단(7)을 차량에 설치되어있는 블로워 입구에 설치하여, 차량에 이미 존재하는 블로워는 외부로부터 약간의 공기를 공급하고 상기 산소공급수단(7)은 고농도의 산소부화공기를 공급하여, 이들이 자연스럽게 섞이게 함으로써 저농도, 대유량의 산소부화공기를 생성할 수도 있다. 다만, 이러한 경우는 종래의 히터나 에어컨을 위한 블로워가 상기 산소공급 공기조화기와는 최적화되어 있지는 않으므로, 신차 설계시에 산소공급 공기조화기를 고려하여 블로워를 최적화하는 것이 바람직하다.When the oxygen supply means 7 is used as a blower by a linear motor driving method, in general, diaphragms are installed at both ends of the vibrator to serve as independent pumps, so the independent diaphragm pump means are simply connected in parallel. Although it can also be used, it is possible to produce a low-concentration high-volume oxygen by having them perform independent tasks. That is, one pump means is connected to the oxygen outlet 6 to extract oxygen-enriched air, and the other pump means mixes with the high concentration of oxygen by inhaling purified air passing through the air filter 1. It is used to obtain oxygen enriched air of relatively low concentration and large flow rate. This is because conventional devices produce a large flow rate of oxygen enriched air by means of a separate mixing device that mixes the high concentration of oxygen generated in the oxygen concentrator with the purified air. Where possible, it is desirable to implement such a device without additional equipment such as the present device. Of course, it is also possible to configure a low vacuum device, such as a separate bubble generator using two. In addition, the oxygen supply means (7) is installed at the blower inlet installed in the vehicle, the blower already present in the vehicle supplies some air from the outside and the oxygen supply means (7) is a high concentration of oxygen enriched air It is also possible to produce low concentration and large flow rate oxygen enriched air by supplying them and mixing them naturally. However, in this case, since the conventional blower for the heater or the air conditioner is not optimized with the oxygen supply air conditioner, it is desirable to optimize the blower in consideration of the oxygen supply air conditioner when designing a new vehicle.

본 고안에 의한 차량 공기조화장치에 의하여 차량 실내를 쾌적하며 통상의 산소농도보다 약간 높은 정도의 공기로 만들어, 운전자 쾌적운전 및 졸음방지 등의 효과를 낼 수 있다. 또한, 산소분리방법의 주요한 구성요소인 컴프레셔를 제거하고 기존에 설치되어있는 보조 진공펌프나 엔진의 고유작용에 의해 발생하는 진공압을 사용하여 경량, 저소음, 고내구성의 장치 구현이 가능하다.The vehicle air conditioner according to the present invention makes the interior of the vehicle comfortable and slightly higher than the normal oxygen concentration, so that the driver's comfort driving and drowsiness prevention can be achieved. In addition, it is possible to implement a lightweight, low noise, high durability device by removing the compressor, which is a major component of the oxygen separation method, and using the vacuum pressure generated by the inherent action of the auxiliary vacuum pump or the existing engine.

저진공압을 가지는 별도의 펌프수단을 구비한 블로워의 사용이 가능함에 따라, 한쪽은 정화공기를 흡입하여 혼합함으로써 별도의 부가적인 장치없이 저농도, 대유량의 산소공급장치의 구현이 가능하여 실질적으로 차량의 실내를 산소농도가 통상의 공기보다 약간 높은 쾌적한 상태로 만드는 효과가 있다.As a blower having a separate pump means having a low vacuum pressure can be used, one side can suck and purify the purified air so that a low concentration and large flow rate oxygen supply device can be realized without additional equipment. There is an effect of making the interior of the room in a pleasant state of oxygen concentration slightly higher than normal air.

Claims (9)

차량의 외부로부터 공기를 정화하고 상기 정화공기를 차량 실내로 공급하여 차량 실내의 공기성분을 조절하는 공기조화장치에 있어서,An air conditioner for purifying air from the outside of a vehicle and supplying the purified air to a vehicle interior to control air components in the vehicle interior, 상기 공기조화 장치는 공기의 구성성분간의 확산 속도 차이에 의하여 산소를 분리하는 기체분리막을 내부에 가지는 기체분리막 모듈을 구비하며,The air conditioner includes a gas separation membrane module having a gas separation membrane therein that separates oxygen by a difference in diffusion speed between components of air. 상기 기체분리막 모듈은 기존의 자동차가 가지고 있는 차량 진공펌프수단에 연결되어 기체분리막 모듈에 진공압을 가함으로써 차량 외부로부터 공기필터를 통과한 공기가 흡입되어 질소부화공기는 차량 진공펌프수단으로 흡입되고,The gas separation membrane module is connected to the vehicle vacuum pump means of the existing vehicle, and by applying a vacuum pressure to the gas separation membrane module, the air passing through the air filter from the outside of the vehicle is sucked and nitrogen-enriched air is sucked into the vehicle vacuum pump means. , 상기 기체분리막 모듈로부터 생성되는 산소부화공기는 별도로 구비된 산소공급수단에 의하여 차량의 실내로 분사되는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.Oxygen-enriched air generated from the gas separation membrane module is injected into the vehicle interior by the oxygen supply means provided separately. 제 1 항에 있어서, 상기 차량 진공펌프수단은 자동차 엔진 고유의 작용에 의해 발생하는 진공압임을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the vehicle vacuum pump means is a vacuum pressure generated by an action inherent to an automobile engine. 제 1 항에 있어서, 상기 차량 진공펌프수단은 브레이크 작동용 보조 진공펌프임을 특징으로 차량 공기조화장치.The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the vehicle vacuum pump means is an auxiliary vacuum pump for brake operation. 제 2 항에 있어서, 상기 엔진에 연결된 브레이크 부스터와 병렬로 상기 기체분리막 모듈을 연결하는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the gas separation membrane module is connected in parallel with a brake booster connected to the engine. 제 4 항에 있어서, 상기 엔진과 기체분리막 모듈 사이에 진공압 센서와 밸브를 구비하고, 일정 진공압 이하에서 상기 밸브를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.5. The vehicle air conditioner according to claim 4, wherein a vacuum pressure sensor and a valve are provided between the engine and the gas separation membrane module, and the valve is sealed under a predetermined vacuum pressure. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 산소공급수단은 리니어 모터에 의하여 구동되는 블로워이며, 상기 블로워는 두 개의 다이아프램을 구비하여 두 개의 흡입구와 두 개의 배출구를 구비하며, 한 개의 흡입구는 상기 기체분리막 모듈의 산소배출구에 연결되어 상대적 고농도의 산소를 흡입하고, 다른 한 개의 흡입구는 공기필터를 통과한 정화 공기를 흡입하여, 상기 고농도 산소와 정화공기가 동시에 배출되어 혼합됨으로써 저농도, 고유량의 산소부화공기를 차량 실내로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.According to claim 2 or 3, wherein the oxygen supply means is a blower driven by a linear motor, the blower is provided with two diaphragms, two inlets and two outlets, one inlet is It is connected to the oxygen outlet of the gas separation membrane module and inhales a relatively high concentration of oxygen, and the other inlet sucks the purified air passing through the air filter, and the high concentration of oxygen and purified air are discharged and mixed at the same time, thereby providing a low concentration and high flow rate. Vehicle air conditioner, characterized in that for supplying oxygen enriched air into the vehicle interior. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 산소공급수단은 두 개의 기포발생기이며, 한 개의 기포발생기는 상기 기체분리막 모듈의 산소배출구에 연결되어 상대적 고농도의 산소를 흡입하여 배출하고, 다른 한 개의 기포발생기는 공기필터를 통과한 정화 공기를 흡입하여, 상기 고농도 산소와 정화공기가 동시에 배출되어 혼합됨으로써 저농도, 고유량의 산소부화공기를 차량 실내로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.According to claim 2 or 3, wherein the oxygen supply means are two bubble generators, one bubble generator is connected to the oxygen outlet of the gas separation membrane module to inhale and discharge a relatively high concentration of oxygen, the other bubble The generator sucks the purified air passing through the air filter, and the high concentration oxygen and the purge air are discharged and mixed at the same time to supply low concentration, high flow rate oxygen enriched air to the vehicle interior. 제 2 항에 있어서, 상기 엔진은 별도의 공기흡입구를 구비하고 상기 기체분리막 모듈에 연결되어 브레이크 라인과는 무관한 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the engine has a separate air intake port and is connected to the gas separation membrane module and is independent of the brake line. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 산소공급수단은 200mmHg 이하의 저진공압을 가지는 것을 특징으로 하는 차량 공기조화장치.4. The vehicle air conditioner according to claim 2 or 3, wherein the oxygen supply means has a low vacuum pressure of 200 mmHg or less.
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