KR200313178Y1 - Oxygen generator - Google Patents
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- C01B13/0248—Physical processing only
- C01B13/0251—Physical processing only by making use of membranes
Abstract
본 고안은 공기중의 산소를 부화하여 실내에 공급하는 산소발생장치에 관한 것으로, 케이스의 일측에 외부로부터 공기를 흡입하는 흡기팬과, 상기 흡기팬의 내측에 외부공기의 유입을 가이드하는 흡기채널과, 상기 흡기채널의 일측에 다수의 평막을 적층시켜 구성한 평막모듈과, 상기 평막모듈의 일측에 구비되는 에어펌프로 구성되되, 상기 평막모듈은 각 층의 평막을 일정간격 이격시켜 이들 사이에 일정 폭의 공간부가 구비되고, 이들 공간부의 일측이 상기 흡기채널과 연통하며, 상기 공간부의 타측이 배관을 매개로 에어펌프와 연결되어 상기 배관이 에어펌프를 통해 케이스 외부로 인출되어 상기 각 층의 평막을 통해 부화된 산소를 실내에 공급하는 한편, 상기 평막모듈의 일측에 상기 에어펌프를 포함하는 에어챔버가 구비되고, 상기 흡기팬의 내측으로 상기 에어챔버의 일측에는 외부공기의 유입을 가이드하는 흡기채널이 더 구비되며, 상기 에어챔버의 내부에 상기 산소 부화시 평막모듈 내에 잔류된 질소가 유입되어 상기 흡기채널을 통해 유입된 외부공기와 함께 에어펌프를 냉각시키게 된다. 이와 같이, 본 고안은 다수의 평막을 적층하여 구성한 평막모듈을 내장하고, 외부로부터 공기를 유입하여 산소를 부화하도록 한 것으로, 두께가 얇은 평막을 이용하여 기체분리를 위한 모듈을 소형화할 수 있고, 그로부터 시스템 구성의 간소화 및 소형화는 물론 비용절감 효과도 제공하게 된다.The present invention relates to an oxygen generating device that enriches oxygen in the air and supplies it to the room, an intake fan for sucking air from the outside on one side of the case, an intake channel for guiding the inflow of external air inside the intake fan, The flat membrane module is formed by stacking a plurality of flat membranes on one side of the intake channel, and an air pump provided on one side of the flat membrane module, wherein the flat membrane module has a predetermined width therebetween by separating the flat membranes of each layer at a predetermined interval. A space part is provided, and one side of the space part communicates with the intake channel, and the other side of the space part is connected to an air pump through a pipe, and the pipe is drawn out of the case through an air pump, through the flat membrane of each layer. While supplying the enriched oxygen to the room, an air chamber including the air pump is provided on one side of the flat membrane module, the intake fan On one side of the air chamber is further provided with an intake channel for guiding the inflow of external air, and the nitrogen remaining in the flat membrane module during the oxygen enrichment flows into the inside of the air chamber through the intake channel Together, the air pump is cooled. As such, the present invention is to incorporate a flat membrane module configured by stacking a plurality of flat membranes, and to introduce air from the outside to enrich the oxygen, and to reduce the size of the module for gas separation using a thin flat membrane. This provides cost savings as well as streamlining and minimizing system configuration.
Description
본 고안은 공기중의 산소를 부화하여 실내에 공급하는 산소발생장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는 다수의 평막을 적층시킨 평막모듈을 구비하여 외부공기로부터 질소 성분을 제거하고 산소만을 부화하여 공급하는 산소발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen generator that enriches oxygen in the air and supplies it to the room. More specifically, the apparatus includes a flat membrane module in which a plurality of flat membranes are stacked to remove nitrogen components from external air and to supply only oxygen. It relates to an oxygen generator.
산소를 발생시키는 방법으로는 크게 화학반응법, 전기분해법 및 물리적분리법이 사용되고 있다. 화학반응법은 물, 과산화수소, 과탄산소다 및 알코올 등과 금속산화물을 반응시키거나 또는 화학물질(KMnO4, KClO4)을 열분해하여 산소를 발생시키는 방법이다. 전기분해법은 물 또는 전해물질을 포함하는 물을 전기를 이용하여 산소와 수소로 분리하는 방법이다. 물리적 분리법은 기체의 물질에 대한 극성의 차이와 기체분자 크기의 상이성을 이용하여 기체를 분리하는 막분리방식과 결정성 고체 물질인 제올라이트 및 실리카 같은 화합물의 흡탈착원리를 이용하여 기체를 분리하는 PSA (Pressure swing Adsorption)기술이 있다.As a method of generating oxygen, chemical reaction, electrolysis, and physical separation are widely used. The chemical reaction is a method of generating oxygen by reacting metal oxides with water, hydrogen peroxide, sodium percarbonate, alcohol, and the like or by pyrolyzing chemical substances (KMnO4, KClO4). Electrolysis is a method of separating water or water containing an electrolytic material into oxygen and hydrogen using electricity. The physical separation method separates gas by using membrane separation method that separates gas by using difference of polarity and gas molecule size of gas material and adsorption and desorption principle of compound such as crystalline solid material, zeolite and silica. PSA (Pressure swing Adsorption) technology.
산소발생장치와 관련하여 대한민국특허 등록번호 제 271526호에는 의료용 에어탱크 충전용 산소발생장치가 개시되어 있고 대한민국 실용실안 공개번호 제 94-2829호에는 산소발생 기능을 갖는 공기정화기가 개시되어 있다. 이들은 모두 에어필터, 전기 집진기와 같은 일련의 공기정화장치를 통해 정화된 공기를 제올라이트와 같은 흡착제를 사용하여 질소를 제거함으로써 산소를 얻는 방식을 취하고 있다. 그런데, PSA법에 의해 산소가 발생되는 원리는 그 구조가 복잡하며, 규모가 크고 가격이 고가인 단점이 있다.In relation to the oxygen generating device, Korean Patent Registration No. 271526 discloses an oxygen generating device for filling a medical air tank, and Korean Utility Model Publication No. 94-2829 discloses an air purifier having an oxygen generating function. They all take the form of obtaining oxygen by removing nitrogen using an adsorbent such as zeolite to purify the air through a series of air purifiers such as air filters and electrostatic precipitators. However, the principle of generating oxygen by the PSA method has a disadvantage that the structure is complicated, the scale is large and the price is expensive.
한편, 휴대가 가능한 산소발생장치로는 대한민국 실용신안 등록번호 제 1013호에 구급용 휴대형 산소발생장치 및 실용신안 등록번호 제 3665호가 개시되어있다. 상기 구급용 휴대형 산소발생장치는 산소발생약제, 촉매 및 소정량의 물이 내장되는 케이스를 소정크기의 용기 내에 내설하여 산소발생약제, 촉매 및 소정량의 물의 화학적 반응을 통해 산소가 발생되도록 고안된 장치이다. 상기 산소발생장치는 산소발생약제, 촉매 및 소정량의 물을 소비하고 난 후 반복적으로 교환하여야 하는 번거로움이 있다.On the other hand, as a portable oxygen generating device is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 1013 first aid portable oxygen generator and Utility Model Registration No. 3665. The first-generation portable oxygen generator is designed to generate oxygen through a chemical reaction of an oxygen generating agent, a catalyst, and a predetermined amount of water by incorporating a case containing an oxygen generating agent, a catalyst, and a predetermined amount of water into a container of a predetermined size. to be. The oxygen generator is troublesome to replace it repeatedly after consuming the oxygen generating agent, the catalyst and a predetermined amount of water.
한편, 대한민국특허 제 2000-63883호에는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 기체분리막을 이용한 산소발생장치가 개시되어 있다. 그러나, 상기 장치는 공기 중에 존재하는 수분을 제거하기 위하여 히터 및 드라이어를 구비하고 있으며, 이는 상기 히터 및 드라이어를 열원으로 하여 수분을 제거하기 때문에 장치내부의 공기 온도를 상승시키고, 이로 인해 중공사막 기체분리막의 산소발생효율을 저감시키는 문제점이 있어 이러한 장치를 소형화하는데는 어려움이 있었다.On the other hand, Korean Patent No. 2000-63883 discloses an oxygen generating device using a gas separation membrane to solve the above problems. However, the apparatus is provided with a heater and a dryer to remove the moisture present in the air, which raises the air temperature inside the apparatus because the heater and the dryer as a heat source to remove the moisture, thereby causing the hollow fiber membrane gas Since there is a problem of reducing the oxygen generating efficiency of the membrane, it was difficult to miniaturize such a device.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 평막을 적층시킨 평막모듈을 통해 외부공기로부터 산소를 부화하게 되는 산소발생장치를 제공하여 시스템의 소형화 및 비용절감 효과를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by providing an oxygen generating device that enriches oxygen from the outside air through a flat membrane module laminated a plurality of flat membranes to provide a miniaturization and cost reduction effect of the system There is a purpose.
도 1은 본 고안의 산소발생장치를 도시한 정면도1 is a front view showing an oxygen generator of the present invention
도 2는 도 1에 따른 산소발생장치의 일 측면도Figure 2 is a side view of the oxygen generating device according to FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 케이스 20 : 흡기팬10 case 20 intake fan
30 : 프리필터 40,41 : 흡기채널30: prefilter 40, 41: intake channel
50 : 평막모듈 51 : 평막50: flat membrane module 51: flat membrane
52 : 공간부 53 : 가이드채널52: space 53: guide channel
60 : 에어챔버 70 : 에어펌프60: air chamber 70: air pump
81,82 : 헤드 83 : 배관81,82: head 83: piping
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 케이스의 일측에 외부로부터 공기를 흡입하는 흡기팬과, 상기 흡기팬의 내측에 외부공기의 유입을 가이드하는 흡기채널과, 상기 흡기채널의 일측에 다수의 평막을 적층시켜 구성한 평막모듈과, 상기 평막모듈의 일측에 구비되는 에어펌프로 구성되되, 상기 평막모듈은 각 층의 평막을 일정간격 이격시켜 이들 사이에 일정 폭의 공간부가 구비되고, 이들 공간부의 일측이 상기 흡기채널과 연통하며, 상기 공간부의 타측이 배관을 매개로 에어펌프와 연결되어 상기 배관이 에어펌프를 통해 케이스 외부로 인출되어 상기 각 층의 평막을 통해 부화된 산소를 실내에 공급하는 것을 특징으로 하는 산소발생장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, an intake fan for sucking air from the outside on one side of the case, an intake channel for guiding the inflow of external air inside the intake fan, and a plurality of flat membranes on one side of the intake channel The flat membrane module is formed by stacking, and the air pump is provided on one side of the flat membrane module, the flat membrane module is provided with a space portion of a predetermined width spaced therebetween by spaced apart a certain interval between these layers, In communication with the intake channel, the other side of the space is connected to the air pump via a pipe, the pipe is drawn out of the case through the air pump to supply the enriched oxygen through the flat membrane of each layer to the room An oxygen generator is provided.
본 고안의 산소발생장치는 평막모듈의 일측에 상기 에어펌프를 포함하는 에어챔버가 구비되고, 상기 흡기팬의 내측으로 상기 에어챔버의 일측에는 외부공기의 유입을 가이드하는 흡기채널이 더 구비되며, 상기 에어챔버의 내부에 상기 산소 부화시 평막모듈 내에 잔류된 질소가 유입되어 상기 흡기채널을 통해 유입된 외부공기와 함께 에어펌프를 냉각시키게 된다.The oxygen generating device of the present invention is provided with an air chamber including the air pump on one side of the flat membrane module, an intake channel for guiding the inflow of external air on one side of the air chamber to the inside of the intake fan, Nitrogen remaining in the flat membrane module is introduced into the air chamber when the oxygen is enriched to cool the air pump together with the external air introduced through the intake channel.
이와 같이, 본 고안은 다수의 평막을 적층하여 구성한 평막모듈을 내장하고, 외부로부터 공기를 유입하여 산소를 부화하도록 한 것으로, 두께가 얇은 평막을 이용하여 기체분리를 위한 모듈을 소형화할 수 있고, 그로부터 시스템 구성의 간소화 및 소형화는 물론 비용절감 효과도 제공하게 된다.As such, the present invention is to incorporate a flat membrane module configured by stacking a plurality of flat membranes, and to introduce air from the outside to enrich the oxygen, and to reduce the size of the module for gas separation using a thin flat membrane. This provides cost savings as well as streamlining and minimizing system configuration.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안에 따른 산소발생장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the oxygen generating device according to the present invention in detail.
첨부도면 도 1은 본 고안의 산소발생장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 따른 산소발생장치의 일 측면도이다.1 is a front view showing the oxygen generating device of the present invention, Figure 2 is a side view of the oxygen generating device according to FIG.
도시된 바와 같이, 본 고안의 산소발생장치는 케이스(10)의 일측에 외부의 공기를 흡입하는 흡기팬(20)이 구비되고, 이 흡기팬(20)의 외측에는 외부로부터 유입되는 공기에 부유된 먼지 등의 이물질을 여과하기 위한 프리필터(30)가 구비된다. 또한, 흡기팬(20)의 내측에는 상기 프리필터(30)를 통과한 외부공기를 가이드하는 복수의 흡기채널(40)(41)이 구비되어 케이스(10) 내부로 연장해 있다.As shown, the oxygen generating device of the present invention is provided with an intake fan 20 for sucking the outside air on one side of the case 10, the outside of the intake fan 20 dust suspended in the air flowing from the outside The prefilter 30 for filtering a foreign material, such as these, is provided. In addition, a plurality of intake channels 40 and 41 guiding external air passing through the prefilter 30 are provided inside the intake fan 20 to extend into the case 10.
흡기팬(20)으로부터 이격된 내측 상부에는 다수의 평막(51)을 적층시켜 고정한 평막모듈(50)이 구비되고, 이 평막모듈(50)로부터 하부에는 상기 흡기채널(40) 및 평막모듈(50)을 통해 유입된 공기로 채워지는 에어챔버(60)가 구비되며, 이 에어챔버(60)의 내부에는 에어펌프(70)가 구비된다. 한편, 평막모듈(50)의 일측에는 상기 흡기채널(40)이 연결된다. 흡기채널(40)(41)을 통해 평막모듈(50) 및 에어챔버(60) 측으로 각각 유입되는 외부공기의 유량비는 약 7:3 수준을 유지하도록 함이 바람직한 바, 이를 위해 흡기채널(40)(41) 간에 직경비도 그에 상응하는 크기로 제공된다.The inner membrane spaced apart from the intake fan 20 is provided with a flat membrane module 50 in which a plurality of flat membranes 51 are stacked and fixed. The intake channel 40 and the flat membrane module 50 are disposed below the flat membrane module 50. An air chamber 60 is provided which is filled with air introduced through the air chamber, and an air pump 70 is provided inside the air chamber 60. On the other hand, the intake channel 40 is connected to one side of the flat membrane module 50. The flow rate ratio of the external air flowing into the flat membrane module 50 and the air chamber 60 through the intake channels 40 and 41 is preferably maintained to be about 7: 3, for this purpose, the intake channel 40 Diameter ratios between the 41 are also provided in corresponding sizes.
상기 평막모듈(50)은 각 층의 평막(51)을 일정간격 이격시켜 이들 사이에 일정 폭의 공간부(52)를 형성하며, 이들 공간부(52)는 상기 흡기채널(40)과 연통하도록 되어 있다. 또한, 상기 흡기채널(40)에 대응하여 평막모듈(50)의 일측 단부에는 각 층의 평막(51)을 통해 부화된 산소를 집결시켜 에어펌프(70) 측으로 안내하는 가이드채널(53)이 구비되며, 이를 위해 가이드채널(53)의 끝단이 배관(83)을 매개로 에어펌프(70)의 헤드(81)(82)에 순차적으로 연결되어서 헤드(82)의 타측으로인출된 상기 배관(83)이 케이스(10) 외부로 인출된 구조를 이룬다.The flat membrane module 50 spaces the flat membrane 51 of each layer at a predetermined interval to form a space portion 52 having a predetermined width therebetween, and the space portion 52 communicates with the intake channel 40. It is. In addition, a guide channel 53 is provided at one end of the flat membrane module 50 corresponding to the intake channel 40 to collect enriched oxygen through the flat membrane 51 of each layer and guide the oxygen to the air pump 70. To this end, the end of the guide channel 53 is sequentially connected to the heads 81 and 82 of the air pump 70 via the pipe 83, and the pipe 83 drawn out to the other side of the head 82. ) Forms a structure drawn out of the case 10.
도면에 도시하지 않았지만, 본 고안에서는 상기 배관(83)의 출구측에 소정의 필터링부재(미도시)를 설치하여 상기 평막모듈(50)을 통해 운반된 산소로부터 불순물 등을 여과하여 더욱 높은 순도를 가지는 산소를 실내에 제공하도록 할 수 있다.Although not shown in the drawings, in the present invention, a predetermined filtering member (not shown) is installed on the outlet side of the pipe 83 to filter impurities and the like from oxygen carried through the flat membrane module 50 to obtain higher purity. Eggplants can provide oxygen to the room.
상기와 같은 구성을 가지는 산소발생장치의 작동을 살펴보면, 먼저 흡기팬(20)에 의해 유입된 공기는 평막모듈(50) 내 공간부(52)에 계속적으로 유입되고, 상기 공간부(52)에 유입된 공기는 각 층의 평막(51)을 통과하게 된다. 이때, 상기 공기 중에서 질소 등에 비해 투과성이 높은 산소가 평막모듈(50)내 일측에 집결하게 되고, 집결된 산소는 가이드채널(53)을 통해 상기 평막모듈(50)을 빠져나가게 된다. 평막모듈(50)을 빠져나온 산소는 배관(83) 내부에 유입된 후, 에어펌프(70)의 펌핑압에 의해 상기 에어펌프(70) 상부의 헤드(81)(82)를 통과하면서 다시 배관(83)을 따라 케이스(10)의 외부, 즉 실내로 공급된다.Looking at the operation of the oxygen generating device having the configuration as described above, first the air introduced by the intake fan 20 is continuously introduced into the space portion 52 in the flat membrane module 50, the inflow into the space 52 The compressed air passes through the flat membrane 51 of each layer. In this case, oxygen having higher permeability than nitrogen in the air is collected at one side in the flat membrane module 50, and the collected oxygen leaves the flat membrane module 50 through the guide channel 53. Oxygen exiting the flat membrane module 50 flows into the pipe 83 and passes through the heads 81 and 82 of the upper portion of the air pump 70 by the pumping pressure of the air pump 70. It is supplied along the 83 to the outside of the case 10, that is, to the room.
한편, 산소가 각 층의 평막(51)을 통과하여 평막모듈(50)을 빠져나가는 동안 상기 공간부(52)에는 질소 등이 잔류하게 된다. 주지하는 바와 같이, 질소 등은 산소에 비해 투과성이 낮으므로 평막(51)면에 흡착되어 평막모듈(50)내의 공간부(52)에 잔류하게 되는 것이다. 상기 공간부(52) 내에 질소층이 두터워지면 본 고안 산소발생장치의 산소부화율은 떨어지게 되는데, 이 질소층을 효율적으로 제거해주는 것은 산소부화율을 높이기 위한 중요한 과제인 것이다.On the other hand, while oxygen passes through the flat membrane 51 of each layer and exits the flat membrane module 50, nitrogen and the like remain in the space 52. As is well known, since nitrogen and the like have lower permeability than oxygen, they are adsorbed onto the flat membrane 51 surface and remain in the space 52 in the flat membrane module 50. When the nitrogen layer is thickened in the space 52, the oxygen enrichment rate of the oxygen generator of the present invention is lowered. The efficient removal of the nitrogen layer is an important task for increasing the oxygen enrichment rate.
본 고안의 평막모듈에는 평막의 전방과 좌,우측에 소정의 틈(미도시)이 형성되어 있는 바, 평막모듈(50)내 각 층의 공간부(52)에 잔류된 질소 등은흡기채널(40)을 통해 계속적으로 유입되는 공기에 밀려 상기 틈을 통해서 에어챔버(60)의 내부로 유입된다. 에어챔버(60) 내부로 유입된 질소 등은 흡기채널(41)을 통해 유입되는 외부공기와 함께 에어펌프(70)의 공랭에 이용된 후, 배기구(14)를 통해 실외로 배출된다.In the flat membrane module of the present invention, a predetermined gap (not shown) is formed at the front, left, and right sides of the flat membrane, and the nitrogen remaining in the space 52 of each layer in the flat membrane module 50 is intake channel ( 40 is pushed into the air continuously introduced through the 40 is introduced into the air chamber 60 through the gap. Nitrogen or the like introduced into the air chamber 60 is used for air cooling of the air pump 70 together with external air introduced through the intake channel 41, and then is discharged to the outside through the exhaust port 14.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 고안은 다수의 평막을 적층하여 구성한 평막모듈을 내장하고, 외부로부터 공기를 유입하여 산소를 부화하도록 한 것으로, 두께가 얇은 평막을 이용하여 기체분리를 위한 모듈을 소형화할 수 있고, 그로부터 시스템 구성의 간소화 및 소형화는 물론 비용절감 효과도 제공하게 된다. 또한, 본 고안은 흡습제 등을 사용하지 않고 평막모듈을 통해 공기중 산소를 부화하게 되므로 흡습제 사용시 초래될 수 있는 분진 등의 미세입자 발생을 방지할 수 있게 된다.As described above, the present invention is to incorporate a flat membrane module configured by stacking a plurality of flat membranes, and to inflate oxygen by introducing air from the outside, miniaturizing the module for gas separation using a thin flat membrane This can provide a cost saving effect as well as simplifying and minimizing the system configuration. In addition, the present invention is to increase the oxygen in the air through the flat membrane module without using the absorbent, etc., it is possible to prevent the generation of fine particles, such as dust that can be caused when using the absorbent.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0003621U KR200313178Y1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Oxygen generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0003621U KR200313178Y1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Oxygen generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200313178Y1 true KR200313178Y1 (en) | 2003-05-16 |
Family
ID=49406554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR20-2003-0003621U KR200313178Y1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Oxygen generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200313178Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050037140A (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | 차진만 | Flat sheet type oxygen generator |
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2003
- 2003-02-07 KR KR20-2003-0003621U patent/KR200313178Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050037140A (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | 차진만 | Flat sheet type oxygen generator |
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