KR200334971Y1 - 산소분리막이 형성된 산소발생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대기의 공기가 진공펌프의 작동으로 비다공질분리막, 다공질지지막 및 연통발포체로 이루어진 산소분리막유니트를 통과하면서 상기 비다공질분리막의 양면에 압력차를 일으킴으로서 산소와 질소가 막표면에 용해된 후, 막의 안으로 확산 이동하고 막의 반대면에서는 이탈하며, 이러한 용해와 확산의 속도차에 의하여 질소 보다 빠른 산소로부터 산소부화공기를 얻을 수 있으며, 이 산소분리막유니트를 통과한 대략 산소농도 30%의 부화공기를 얻을 수 있는 산소분리막이 형성된 산소발생기에 관한 것으로, 비다공질분리막(110), 다공질지지막(120) 및 연통발포체(130)로 이루어진 산소분리막유니트(100)와; 상기 산소분리막유니트(100)와 연결되어 부화공기를 흡입 및 배출하는 진공펌프(200)와; 상기 진공펌프(200)와 연결되어 부화공기를 기기본체(90)의 외부로 배출하는 배출구(700)와; 상기 배출구에 호스로 연결되는 산소공급부재(600,620);로 이루어져 있으며, 상기 기기본체(90)내에는 상기 케이스체(30)내의 열을 방출하는 배기홴(20)이 형성되어 있고, 상기 산소공급부재(600,620)는 헤드셋 또는 스탠드이다.

Description

산소분리막이 형성된 산소발생기 {Air generator with air separator}

본 고안은 스포츠, 작업, 시험공부 및 일상생활 등에서 피로할 때 고농도의 산소의 흡입으로 피로를 빠르게 회복시킬 수 있는 산소발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대기의 공기가 진공펌프의 작동으로 비다공질분리막, 다공질지지막 및 연통발포체로 이루어진 산소분리막유니트를 통과하면서 상기 비다공질분리막의 양면에 압력차를 일으킴으로서 산소와 질소가 막표면에 용해된 후, 막의 안으로 확산 이동하고 막의 반대면에서는 이탈하며, 이러한 용해와 확산의 속도차에 의하여 질소 보다 빠른 산소로부터 산소부화공기를 얻을 수 있으며, 이 산소분리막유니트를 통과한 대략 산소농도 30%의 부화공기를 얻을 수 있는 산소분리막이 형성된 산소발생기에 관한 것이다.

일반적으로, 산소공급기는 외부의 공기를 흡입하여 압축기에 의하여 압축되도록 하며, 이 압축된 공기를 제올라이트베드가 형성된 산소발생기에 통과하도록하여 압축된 산소 중에 함유된 질소를 제거한 후, 이 산소발생기에서 발생하는 산소를 일정 압력으로 저장용기에 저장하도록 하고, 또한 상기 저장용기에 저장된 산소는 압력제어부의 제어에 의하여 압력제공부를 구성하여서 상기 저장용기내에 저장된 산소는 상기 압력제공부의 제어에 의하여 적당량의 산소를 외부로 공급하도록 하고 있다.

상기와 같은 산소공급기는 산소를 외부로부터 흡입하는 흡기장치가 필요하고, 또한 흡입되는 산소를 압축하여 저장하기 위한 압축용기와 산소를 압축하기 위한 압축기기 등이 필요하며, 또한 별도로 질소를 분리시키기 위한 산소발생기가 필요하고, 또한 상기 저장용기에 저장된 산소가 압력제어부의 제어에 의하여 압력제공부에서 공급되도록 하는 등으로 구성품의 증대로 장치의 크기가 대형화됨에 따라서 일반 가정용으로 사용할 수 없음은 물론, 소형화할 수 없는 단점이 있다.

본 고안은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 종래와 같이 산소를 압축하지 않고 또한 별도의 압축용기를 필요로 하지 않는 소형의 산소발생기를 제공하고자 하며, 특히 본 고안은 비다공질분리막, 다공질지지막 및 연통발포체로 구성된 산소분리막유니트에 진공펌프 및 배기홴의 구성품으로 제품을 소형화 단순화하였으며, 상기 산소분리막유니트는 외부의 공기를 진공펌프에 의하여 흡인하게 되며, 이 산소분리막유니트에서는 상기 비다공질분리막이 수천 온크스토롬(Å)의 대단히 얇은막으로서 상기 진공펌프에 의하여 산소는 비다공질분리막의 양면에 압력차를 일으켜 산소와 질소가 비다공질분리막의 표면에 용해되며 상기 다공질지지막 및 연통발포체내로 확산되어 산소는 고농도가 되어서 산소공급라인을 통하여 외부로 방출할 수 있는 산소분리막이 형성된 산소발생기를 제공하고자 한다.

본 고안은 비다공질분리막, 다공질지지막 및 연통발포체로 이루어진 산소분리막유니트와; 상기 산소분리막유니트와 연결되어 부화공기를 흡입 및 배출하는 진공펌프와; 진공펌프와 연결되어 부화공기를 기기본체의 외부로 배출하는 배출구와; 상기 배출구에 호스로 연결되는 산소공급부재;로 이루어짐을 기본특징으로 한다.

또한, 본 고안의 상기 기기본체내에는 상기 케이스체내의 열을 방출하는 배기홴이 형성되어 있다.

도 1a,b 는 본 고안의 산소분리막이 형성된 산소발생기의 사시도 및 측면도,

도 2, 3 은 본 고안의 산소분리막이 형성된 산소발생기의 커버를 일부 생략한 배면의 좌,우측면 사시도,

도 4 는 본 고안의 산소분리막이 형성된 산소발생기의 산소 유통 개략도,

도 5a,b 는 본 고안의 산소분리막이 형성된 산소발생기의 블록구성의 실시예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 유지케이스 20 : 배기홴

30 : 케이스체 40,41 : 배기튜브

50 : 연결튜브 60 : 흡인튜브

70 : 배출튜브 80 : 연결튜브

90 : 기기본체 91 : 배기구멍

100 : 산소분리막유니트 110 : 비다공질분리막

120 : 다공질지지막 130 : 연통발포체

200 : 진공펌프 210 : 흡입부

220 : 배출부 500 : 호스연결캡

510 : 호스 520 : 브라켓

600 : 헤드셋 620 : 스탠드

700 : 배출구 800 : 솔레노이드밸브

900 : 뇌파방출부재

본 고안의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 본 고안의 산소분리막이 구비된 산소발생기의 주요 구성품은 기기본체의 종방향으로 세워져 설치된 산소분리막유니트(100)와; 상기 산소분리막유니트(100)와 연결되어 있으면서 산소분리막유니트(100)에 감압을 전하여 분리막에 압력차가 발생하도록 하는 진공펌프(200)와; 기기본체(90)의 케이스체(30)내의 공기를 방출하는 배기홴(20);으로 구성되어 있다.

상기 배기홴(20)에 대응되는 부분은 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이 기기본체(90)내의 공기를 외부로 방출할 수 있는 배기구멍(91)이 다수 뚫려 있다.

상기 산소분리막유니트(100)는 복합분리막의 조합체로서 도 3에 나타낸 바와 같이 유지케이스(10)내에 장방형상의 비다공질분리막(110), 다공질지지막(120) 및연통발포체(130)들이 겹쳐져 형성되어 있다.

유지케이스(10)내에서 바깥쪽에 비다공질분리막(110)이 형성되어 있으며, 이 비다공질분리막(110)은 대략 두께가 수천 온크스토롬(Å)의 대단히 얇은 막이다. 즉 상기 다공질지지막(120)에 비다공질분리막(110)을 적층한 복합분리막으로서 기계적 강도를 가지고 있다.

그리고, 상기 진공펌프(200)에 의하여 외부공기는 비다공질분리막(110)의 양면에 압력차를 일으켜 산소와 질소가 비다공질분리막(110)들의 표면에 용해되며 상기 다공질지지막(120) 및 연통발포체(130)내로 확산되게 된다.

상기 다공질지지막(120)들의 사이에 형성된 연통발포체(130)는 상기 비다공질분리막(110)과 다공질지지막(120)을 통과한 산소를 대략 560mHg의 차압을 일으켜 산소농도 30%의 부화공기를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 산소분리막유니트(100)는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 잔류산소배기튜브(41)와 배기튜브(40)들이 위,아래에 연결되고, 배기튜브(40,41)들은 연결튜브(50)가 연결되어 흡인튜브(60)를 통하여 진공펌프(200)의 흡입부(210)로 연결되고, 또한 진공펌프(200)의 배출부(220)에 연결된 배출튜브(70)에는 소음기(81)를 가지는 연결튜브(80)가 연결되어 산소를 배출구(700)로 방출하게 된다.

산소분리막유니트(100)의 부화공기는 아래쪽의 배기튜브(40)를 통하여 흡인튜브(60), 진공펌프(200)의 흡입부(210), 진공펌프(200)의 피스턴(도시생략)구동에 의해 진공펌프(200)의 배출부(220), 배출튜브(70) 및 연결튜브(80)를 통하여 배출구(700)로 배출되게 된다.

상기 배출구(700)는, 상기 연결튜브(80)와 연결되는 관으로서 브라켓(520)에 고정되어 1b, 도 2, 도 5에 나타낸 바와 같이 산소공급부재(600,620)인 헤드셋(600) 또는 스탠드(620)와 호스(510)로 연결되는 호스연결캡(500)이 회동가능하게 장착되어 있다.

상기 호스연결캡(500)은 상기 배출구(700)와의 회동이 자유롭도록 결합되어 기기본체(90)로부터 호스(510)를 임의 방향으로 움직여 헤드셋(600) 또는 스탠드(620)들과 연결하여 사용할 수 있다.

그리고, 상기 잔류산소배기튜브(41)에는 솔레노이드밸브(800)가 연결되어 상기 연결튜브(50)와 연결되어 있으며, 상기와 같이 진공펌프(200)가 가동되어 부화공기가 생성되도록 하며 사용할 때는 상기 솔레노이드밸브(800)가 "OFF"되었다가 가동을 멈추게 되면 대략 10초후 솔레노이드밸브(800)가 "ON"되어 상기 산소분리막유니트(100)내에 잔류의 수분을 배출하며 대략 1분정도 가동하게 된다, 잔류수분 및 압의 방출 후에는 솔레노이드밸브(800)가 다시 "OFF"된다.

상기 진공펌프(200)는 상기 산소분리막유니트(100)와 연결되어 산소를 흡입 및 배출하는 기능을 하게 된다.

본 고안은 도 5a와 같이 외부의 공기를 흡입하여 산소분리막유니트(100)를 거쳐 진공펌프(200)에 의하여 부화공기를 배출하는 배출구(700)를 기본 구성으로 하여 고농도의 산소를 공급하게 된다.

또한, 도 5b에 나타낸 바와 같이 외부의 공기를 흡입하여산소분리막유니트(100)를 거쳐 진공펌프(200)에 의하여 부화공기를 배출하는 배출구(700)를 기본 구성에 부가하여 배출구(700)에 헤드셋(600) 또는 스탠드(620)를 연결하여, 헤드셋(600)을 통하여 오디오를 즐기면서 동시에, 마우스(610)를 통하여 고농도의 산소를 자연스럽게 마실 수 있고, 또한 스탠드의 경우에는 책상위에 스탠드(620)를 설치하여 기기본체(90)의 배출구(700)와 호스(510)를 연결하여 고농도의 산소를 흡입할 수 있다.

본 고안은 대기중의 공기에서 PPA(Pressure Pumping Adsorption)공법으로 무공해 호흡용 청정 산소를 연속적으로 생산, 필요한 장소 및 용도에 따라 산소를 활용할 수 있도록 설계되었으며, 2대 8의 산소와 질소가 섞여있는 공기 중에서 산소를 분리, 30%의 고순도 산소를 추출해 공급해주는 제품으로 부화막을 이용, 대기 중의 공기에서 산소만을 분리해내는 기술력으로 더 많은 양의 더 깨끗한 산소를 제공토록 된다.

이상과 같이, 본 고안은 종래와 같이 산소를 압축하지 않고 또한 별도의 압축용기를 필요로 하지 않는 소형의 산소발생기를 제공하고자 하며, 특히 본 고안은 비다공질분리막, 다공질지지막 및 연통발포체로 구성된 산소분리막유니트에 진공펌프 및 배기홴의 구성품으로 제품을 소형화 단순화하였으며, 상기 산소분리막유니트는 외부의 공기를 진공펌프에 의하여 흡인하게 되며, 이 산소분리막유니트에서는 상기 비다공질분리막이 수천 온크스토롬(Å)의 대단히 얇은막으로서 상기 진공펌프에 의하여 산소는 비다공질분리막의 양면에 압력차를 일으켜 산소와 질소가 비다공질분리막의 표면에 용해되며 상기 다공질지지막 및 연통발포체내로 확산되어 산소는 고농도가 되어서 산소공급라인을 통하여 외부로 방출할 수 있다.

Claims (3)

1. 비다공질분리막(110), 다공질지지막(120) 및 연통발포체(130)로 이루어진 산소분리막유니트(100)와; 상기 산소분리막유니트(100)와 연결되어 부화공기를 흡입 및 배출하는 진공펌프(200)와; 상기 진공펌프(200)와 연결되어 부화공기를 기기본체(90)의 외부로 배출하는 배출구(700)와; 상기 배출구에 호스로 연결되는 산소공급부재(600,620);로 이루어짐을 특징으로 하는 산소분리막이 형성된 산소발생기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기기본체(90)내에는 상기 케이스체(30)내의 열을 방출하는 배기홴(20)이 형성됨을 특징으로 산소분리막이 형성된 산소발생기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 산소공급부재(600,620)는 헤드셋 또는 스탠드임을 특징으로 하는 산소분리막이 형성된 산소발생기.