KR200384033Y1

KR200384033Y1 - 산소발생 공기청정기

Info

Publication number: KR200384033Y1
Application number: KR20-2005-0002270U
Authority: KR
Inventors: 이재덕
Original assignee: 이재덕
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2005-05-11

Abstract

개시된 산소발생 공기청정기는 외부의 공기를 흡입하여 필터에 의해 정화하고 외부로 배출하는 공기정화부와, 상기 공기정화부 후단에 연결되어 공기정화부에 의해 정화된 공기를 소음기를 통해 공급받아 내부에 구비된 중공사막에 의해 기체 분자의 속도와 크기를 이용해 산소와 질소를 분리하여 각각 배출하되, 내부의 수분을 열에 의해 증발시켜 상기 산소와 함께 배출하는 산소/질소 분리부와, 상기 산소/질소 분리부로부터 공급받은 산소를, 결로현상을 이용해 수분을 집진하는 수분집진실과, 상기 수분집진실을 통해 공급받은 산소를 가습하는 디스펜서와 수분조절구를 통해 공급받아 호흡이 용이하도록 형성된 호흡기를 구비한다.

상기한 구성에 의하면, 사용자가 안전하게 장기간 호흡기를 통해 호흡할 수 있고 보다 깨끗하고 순수한 산소를 공급할 수 있으며 멤브레인 내부에 존재하는 습기를 제거하는 것에 의해 중공사막의 분리능이나 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

산소발생 공기청정기 {Oxygen generating air purifier}

본 고안은 산소발생 공기청정기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외부의 공기를 흡입하여 필터로 정화한 후, 중공사막을 이용해서 산소와 질소를 분리하여 수분이 포함된 깨끗한 산소만을 호흡기로 공급하는 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차 매연 등의 대기환경 오염의 증가로 인해 실내에 산소농도가 높은 신선한 공기를 공급하는 산소발생기의 필요성이 증가하고 있다.

일반적으로 산소를 발생시키는 방법으로는 화학반응법, 전기분해법 또는 물리적 분리법 등이 알려져 있는 바, 화학반응법은 물과 과산화수소와 과탄산소다 및 알코올과 같은 금속산화물을 반응시키거나 화학물질인 KMn₄ 및 KCl0₄ 등을 열분해하여 산소를 발생시키는 방법이고, 전기분해법은 물 또는 전해물질이 함유된 물을 전기를 이용하여 산소와 수소로 분리시키는 방법이다.

물리적 분리법으로는 기체의 물질에 대한 극성의 차이를 이용하거나 기체분자의 크기를 이용하여 기체를 분리시키는 막분리법과, 결정성 고체물질인 분자 체(Molecular Sieve) 및 구리 분자 체(Carbon Molecular Sieve)와 같은 화합물의 흡착탈 원리를 이용하여 기체를 분리시키도록 하는 PSA(Pressure Swing Adsorption)법과 상압과 진공을 이용하여 분리하는 VSA(Vaccum Swing Adsorption)법 등이 있다.

여기서, 흡착제를 이용하는 PSA법은 일련의 공기정화장치를 통해 정화된 공기를 제올라이트와 같은 흡착제를 사용하여 질소를 제거함으로써 산소를 얻는 방식을 취하고 있는데, 이러한 PSA법은 보통 장치의 규모가 크고 복잡하며 가격이 고가이다.

이에 대하여, 기체분리막법은 막(Membrane)에 대한 선택적인 기체투과 원리를 이용하는 것으로서, 공기가 막 표면에 접촉할 경우 질소 및 산소의 용해 및 확산되는 속도차이를 이용하여 산소의 분리가 가능하도록 되어 있다.

이러한 기체분리막법은 장치의 구성이 비교적 간단하고 소형이기 때문에 설치장소가 협소한 곳이나 휴대용으로도 널리 사용되고 있다.

이러한 산소발생기에 사용되는 디스펜서는 산소발생기와 인체에 착용하여 산소를 흡입하는 흡입기의 마스크의 사이에 구비되어 인체로 흡입되는 산소를 가습하여 환자의 입이나 목이 건조해지지 않은 상태에서 산소를 용이하게 흡입하도록 하거나, 산소발생기의 산소 토출구측에 설치되어 가습된 산소를 실내로 배출한다.

이렇게 발생된 산소는 실내에 공급되거나 헤드셋 등의 호흡기를 통해 사용자가 호흡하게 된다.

그런데 디스펜서를 통해 가습된 산소를 호흡기를 통해 사용자가 호흡하는 경우, 산소에 너무 많은 가습 성분이 포함되어 있어, 장시간 사용하는 것이 불가능하고 장시간 사용시 호흡에 곤란을 주는 원인이 된다.

또한 종래에는 산소발생장치 내부로 외부의 공기를 바로 유입시켜 산소를 발생시키므로 깨끗하고 순수한 산소를 공급하지 못한다.

또한 종래에는 멤브레인을 이용하여 산소를 발생하는 경우 멤브레인 내부에 존재하는 습기 때문에 수명이 단축된다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은, 공기정화부에서 제공하는 깨끗한 공기를 가압펌프에 의해 중공사막이 구비된 멤브레인 타워에 공급하여 중공사막에 의해 질소와 산소가 분리되는 경우 산소에 약간의 수분이 포함되는 바, 이 수분을 증발시켜 디스펜서와 수분조절구를 거쳐 산소와 함께 헤드셋 등의 호흡기에 직접 공급함으로써, 사용자가 안전하게 호흡할 수 있고 보다 깨끗하고 순수한 산소를 공급할 수 있으며 멤브레인 내부에 존재하는 습기를 제거하는 것에 의해 중공사막의 분리능이나 수명을 향상시킬 수 있는 산소발생 공기청정기를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 고안의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한 본 고안의 목적 및 장점들은 실용신안등록청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 고안의 실시예에 따른 산소발생 공기청정기는 외부의 공기를 흡입하여 필터에 의해 정화하고 외부로 배출하는 공기정화부와, 상기 공기정화부 후단에 연결되어 공기정화부에 의해 정화된 공기를 소음기를 통해 공급받아 내부에 구비된 중공사막에 의해 기체 분자의 속도와 크기를 이용해 산소와 질소를 분리하여 각각 배출하되, 내부의 수분을 열에 의해 증발시켜 상기 산소와 함께 배출하는 산소/질소 분리부와, 상기 산소/질소 분리부로부터 공급받은 산소를, 결로현상을 이용해 수분을 집진하는 수분집진실과, 상기 수분집진실을 통해 공급받은 산소를 가습하는 디스펜서와 수분조절구를 통해 공급받아 호흡이 용이하도록 형성된 호흡기를 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에서 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 산소발생 공기청정기의 구조도이다.

도시된 바와 같이, 산소발생 공기청정기는 공기정화부(10)와 가압과 감압을 동시에 발생시키는 한 개 이상의 산소/질소 분리부(90)와, 산소를 가습하는 디스펜서(120)와, 산소에 포함된 가습성분의 양을 조절하는 수분조절구(130) 그리고 호흡기(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

또 산소발생 공기청정부(100)는 공기를 정화시키는 공기정화부(10)와 산소와 질소를 분리하는 다수의 중공사막(31)이 내장되어 산소를 발생하는 멤브레인 타워(30)가 구비된 산소/질소 분리부(90) 및 결로현상에 의해 수분을 포집하는 수분집진실(80)을 포함한다.

이때 상기 공기정화부(10)와 산소/질소 분리부(90)는 일체로 형성될 수 있다.

공기정화부(10)는 공기흡입관(101)을 통해 흡입된 공기를 공기필터(12)와 촉매필터(13)에 의해 필터링하고 에어블로워(11)에 의해 공기공급관(102)과 가압펌프(40)에서 발생하는 소음을 감소시키는 소음기(70)를 통해 산소/질소 분리부(90)의 가압펌프(40)에 깨끗한 공기를 공급한다.

상시 산소/질소 분리부(90)에는 가압펌프(40), 멤브레인 타워(30), 감압펌프(20)가 구비된다.

상기 가압펌프(40)는 정화된 공기를 흡입하고 가압하여, 가압된 공기를 공기공급관(103)을 통해 멤브레인 타워(30)에 공급한다.

멤브레인 타워(30)에 유입된 정화된 공기는 멤브레인 타워(30)에 내장된 다수의 중공사막(31)에 의해 산소와 질소로 분리되어 질소는 질소의 유량을 조절하는 유량조절밸브(51)를 거쳐 질소배출관(105)을 통해 외부로 배출된다.

상기 질소배출관(105)은 산소발생 공기청정기(200)의 본체(250)에 설치된 결합구(106)와 연결되어, 결국 질소는 니플과 같은 결합구(106)를 통해 산소발생 공기청정기(100) 외부로 배출된다.

또한 상기 질소배출관(105)을 산소발생 공기청정기(200) 본체(250)를 관통해서 외부로 돌출되도록 하여 질소를, 질소배출관(105)을 통해 직접 산소발생 공기청정기(200) 외부로 배출할 수도 있다.

분리된 산소는 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)로 공급되어 감압펌프(20)에 의해 산소배출관(108)을 통해 수분집진실(80)로 배출된다.

상기 수분집진실(80)은 결로현상에 의해 수분이 포집된 후 산소와 함께 디스펜서(120)에 공급되어 산소가 가습된다.

상기 가습된 산소는 수분조절구(130)에 공급되어 수분이 조절되고 호흡기(60)를 통해 사용자에게 공급된다.

도 2는 도 1에 나타낸 멤브레인 타워의 내부 구조도이다.

도시된 바와 같이, 원기둥이나 사각기둥과 같은 기둥형태의 외벽(32)에 각각 공기주입구(30a), 질소배출구(30b), 산소공급구(30c)를 형성하고, 그 내부에 산소와 질소를 분리하는 중공사막(31)을 다발로 묶어 내장시킨다.

상기 멤브레인 타워(30)의 내부 양측(31a)에는 중공사막의 밀봉을 위해 우레탄이나 에폭시 등의 밀봉부재를 이용하여 차단한다.

상기 공기주입구(30a)는 가압펌프(40)와 연결된 공기공급관(102)과 연결되고, 상기 질소배출구(30c)는 질소배출관(105)과 질소배출관(105)에 설치된 유량조절밸브(51)와 연결되며, 상기 산소공급구(30c)는 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)에 연결된다.

상기 유량조절밸브(51)는 질소의 배출되는 유량을 조절하여 상대적으로 산소의 순도와 유량을 조절한다.

상기 멤브레인 타워(30)의 외부에는 중공사막(31)의 외부측벽과 멤브레인 타워 내부에서 발생되는 수분을 열에 의해 증발시킬 수 있는 발열수단(33)이 구비된다.

상기 가압펌프(40)에 의해 가압된 공기를 멤브레인 타워(30)에 공급하고 감압펌프(20)를 이용하여 멤브레인 타워(30)의 산소출구측을 감압함으로써 분리효율을 높일 수 있다.

도 3은 도 1의 일예를 보여주는 산소발생 공기청정기의 사시도이고, 도 4a와 도 4b는 도 3에 나타낸 디스펜서의 설치상태를 나타내는 단면도이며, 도 5a와 도 5b는 도 1에 나타낸 디스펜서의 구체적인 실시 단면도이다.

도시된 바와 같이, 산소발생 공기청정기(200) 내부의 산소발생 공기청정부(100)는 디스펜서(120)에 배관(140)으로 연결되고, 디스펜서(120)는 외부로 산소를 배출하는 산소토출구(240)와 산소토출관(230)으로 연결된다.

상기 디스펜서(120)는 본체(250)의 내부에 외부로 돌출되지 않으면서 외부로 디스펜서(120)의 일부가 노출되도록 착탈가능하게 결합되며, 본 고안의 실시예에서는 중앙 전방의 하부에 디스펜서(120)가 나사결합되어 착탈가능하게 된다.

즉, 본체(250)의 중앙 전방의 하부를 하방으로 개방하여 디스펜서(120)가 결합될 수 있도록 공간부를 마련하고 이 본체의 내주면에 암나사산(252)을, 디스펜서(120)의 외주면에 숫나사산(129)을 형성함으로써, 나사결합에 의해 공간부에 디스펜서(120)를 설치한다.

디스펜서(120)에 수용된 물(123)을 교체하고자 하는 경우, 디스펜서(120)를 회전시켜 하부의 공간부를 통해 산소발생기의 본체(250)에서 이탈시키고 물을 교체한 다음, 반대방향으로 회전시켜 하부의 공간부를 통해 산소발생기의 본체(150)에 결합한다.

이때 디스펜서(120)를 본체(250)의 내부에 완전히 내장시키지 않음으로써 착탈이 용이하고, 내장되지 않으면서 또 외부로 돌출되지 않음으로써 신체에 접촉될 염려가 없다.

상기 디스펜서(120)는 상부로 커버(122)가 구비되어 커버의 개폐로 물(123)을 용이하게 교체할 수 있고, 몸체(121)에는 물(123)이 수용되며 이때 물의 양이나 교체 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 몸체는 투명재질로 형성됨이 바람직하다.

상기 커버(122)의 중앙 부위에는 산소발생 공기청정부(100)와 배관(140)으로 연결된 유입관(124)이 하부로 돌출 형성되어 끝단부가 몸체(121)에 수용된 물(123)에 잠기며, 몸체(121)의 상부나 커버(122)에는 디스펜서(120)의 내부와 연통되는 유출관(125)이 형성되어 산소토출관(230)과 연결된다.

상기 산소토출구(240)를 복수개로 하여 복수의 사람에게 흡입마스크나 헤드셋을 통해 산소를 동시에 공급하도록 함이 바람직하다.

상기 복수개의 산소토출구(240)에 산소를 공급하는 하나의 방법은 도 4b에 도시된 바와 같이, 산소토출관(230)의 출구측을 다수개 형성하여 산소토출구(240)에 1:1로 연결하고 입구측을 다수개 형성하여 T자관과 같은 분기관(232)을 이용하여 하나의 유출관(125)에 일대다로 연결하는 방법이다.

이와 같이 하여 하나의 유출관(125)으로부터 산소를 공급받아 분기관(232)을 통해 분기한 다음 분기된 산소를 산소토출구(240)에 1:1로 연결된 산소토출관(230)을 통해 복수개의 산소토출구(240)에 산소를 공급한다.

상기 복수개의 산소토출구(240)에 산소를 공급하는 다른 방법은, 도 4a에 나타낸 것과 같이 산소토출관(230)의 출구측을 다수개 형성하여 산소토출구(240)에 1:1로 연결하고, 입구측을 다수개 형성하여 복수개 형성된 유출관(125)에 1:1로 연결하는 방법이다.

이와 같이 하여 복수개의 유출관(125)으로부터 산소를 공급받아 산소토출구(240)에 1:1로 연결된 산소토출관(230)을 통해 복수개의 산소토출구(240)에 산소를 각각 공급한다.

또한 상기 커버(122)는 투명재질로 이루어지고 외측에는 소정의 위치에 수용홈(122a)이 형성되며, 이 수용홈에는 LED와 같은 램프(160)가 수용되어 램프(160)가 점등됨에 따라 디스펜서(120) 내부를 비춤으로써 사용자에게 시각적인 효과를 줄 수 있다.

즉, 산소가 발생되어 디스펜서(120) 내부의 물(123)속을 통과하는 것을 사용자가 직접 눈으로 확인할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 디스펜서(120)의 몸체(121) 내부에 방향제 수용부(126)가 형성되고 이 방향제 수용부(126)에는 방향제를 함유하여 서서히 향을 방출하는 향패킹(128)이 교체가 가능하도록 수용되게 할 수도 있다.

방향제 수용부(126)를 구성하는 몸체는 다수의 살들로 이루어져 통공(127)이 형성되고 이 통공을 통해 디스펜서(120) 내부로 향이 방출되며, 상부는 개방되어 향패킹(128)을 교체할 경우 먼저 디스펜서(120)를 산소발생 공기청정기(200)로부터 이탈시키고 커버(122)를 열어 상부로 향패킹(128)을 새것으로 교체하면 된다.

디스펜서(120) 내부에서 가습된 산소에 향이 섞이고, 향이 유출관(125)을 통해 가습된 산수와 함께 산소토출관(230)으로 공급되어, 사람에게 상쾌한 기분을 느끼게 하고 정신을 맑게 해준다.

미설명 부호 220은 산소발생 공기청정기의 동작 상태 등을 표시하는 디스플레이로서, 본 고안에서는 진공상태에서 전자가 형광물질을 때려 빛이 나는 성질을 이용한 VFD(Vacuum Fluorescent Display)가 채용된다.

상기 VFD는 시인성이 뛰어나며 빛은 LED 등과 비교시 부드러워 눈의 피로를 덜고 어두운 곳이나 밝은 곳에서도 문자식별이 가능하다.

또한 상기 VFD를 산소를 발생하지 않는 공기청정기에 디스플레이 장치로 사용하는 경우에도 본 고안의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

도 6은 도 1에 나타낸 수분조절구와 호흡기를 나타낸 사시도이다.

수분조절구(130)는 좌우 양측의 본체(132,134)가 내주연과 외주연에 형성된 나사산(132c,134c)에 의해 나사결합되고 각 본체의 내부에는 공간부(132b,134b)가 형성된다.

그리고 일측 본체(132)에는 유입관(132a)이, 타측의 본체(134)에는 유출관(134a)이 관통되어 본체 내부의 공간부(132b,134b)로 일부가 돌출된다.

그런데 본체 내부의 공간부에 유입관(132a)이나 유출관(134a)이 서로 이격되게 위치된다.

이에 따라 유입관(132a)을 통해 공간부(132b)로 들어온 습기가 함유된 산소는 유입관(132a)과 이격되게 위치된 유출관(134a)으로 바로 유출되지 못하고, 공간부(132b,134b)에 어느 정도 머무른 상태에서 나가게 되고, 산소에 함유된 습기 중 일부는 유출관(134a)으로 유출되지 못하고 공간부(132b,134b)에 머무르게 된다.

상기 유출관(134a)은 호흡기(60)의 연결관(62)으로 연결된다.

호흡기(60)로 들어간 산소는 고정부(66)에 의해 호흡기(60)가 머리에 고정된 상태에서 유출관(134a)과 연결되는 연결관(62)을 통해 공급되는 산소가 호흡구(64)를 통해 사용자가 호흡할 수 있도록 형성된다.

상술한 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 설명하면, 공기정화부(10)가 작동을 시작하면 공기흡입관(101)을 통해 흡입된 공기가 공기필터(12)와 촉매필터(13)를 통과하여 정화되고 정화된 공기가 에어블로워(11)에 의해 공기를 배출하게 된다.

이후 미도시된 제어장치에 의해 일정한 준비시간을 거친 후 가압펌프(40)와 감압펌프(20)가 작동을 하게 된다.

가압펌프(40)가 작동하면 공기정화부(10)에서 공급되는 깨끗한 공기가 흡입되어 공기공급관(103)을 통해 산소/질소 분리부(90)에 강제로 공급되며, 감압펌프(20)는 연결관(107)을 통해 멤브레인 타워(30)의 산소공급부(30c)에 연결되어 산소를 배출한다.

상기 산소/질소 분리부(90)로 공급된 공기는 멤브레인 타워(30)의 공기주입구(30a)를 통해 내부로 유입되어 내장되어 있는 중공사막(31)을 통과하면서 산소와 질소로 분리된다.

즉, 질소를 비롯한 다른 물질은 분자의 속도 및 크기에 의해 중공사막(31)의 내부를 통과하여 멤브레인 타워(30)의 측면에 형성된 질소배출구(30b)를 통해 멤브레인 타워의 외부로 배출되고, 분자의 속도가 느린 산소와 약간의 수분은 중공사막 표면의 미세한 구멍으로 스며 나와 멤브레인 타워의 내부에 고이거나 하면에 형성된 산소공급구(30c)를 통해 멤브레인 타워의 외부로 배출되어 연결관(107)을 통해 감압펌프(20)에 의해 인위적으로 산소배출관(108)으로 공급된다.

상기 질소배출구(30b)를 통해 배출된 질소는 유량조절밸브(51)에 의해 유량이 조절되어 질소배출관(105)과 본체(250)에 설치된 결합구(106)를 통해 산소발생 공기청정기(200) 외부로 배출된다.

이와 같이 상기 산소/질소 분리부(90)에서 산소와 질소로 분리시킬 때에 중공사막(31)이 내장된 멤브레인 타워(30)의 내부에는 중공사막의 특성상 습한 산소가 유입되거나 또는 가압펌프(40)에서 공급되는 고온의 공기와 멤브레인 타워(30)의 상온과의 온도편차로 인해 습기가 발생한다.

상기 습기가 처음에는 증기상태 및 액체상태로 중공사막(31)의 외부에 흡습되어 있다가 수분발생량이 많아지면 서로 응결되어 멤브레인 타워(30) 내부의 하측으로 이동하게 되는 현상을 나타내며 이러한 현상으로 중공사막(31)의 효율이 저하될 수 있다.

이 문제점을 해결하기 위해 멤브레인 타워(30)의 외주연에는 발열수단(33)이 구비되어 그 열에 의해 멤브레인 타워(30) 내부나 중공사막(31)의 외부격벽에서 발생하는 수분을 증발시켜 중공사막에 흡습되는 것을 막을 수 있고 증발되어진 산소 속의 수분은 감압펌프(20)에 의해 연결관(107)과 산소배출관(108)을 통해 수분집진실(80)로 공급된다.

중공사막(31)에서 분리되어진 산소 및 수분은, 상기 발열수단(33)의 발열에 의해 멤브레인 타워(30)의 온도가 상승하는 것에 의해, 증기상태로 변환된 후, 증기상태의 수분 및 산소가 연결관(107), 산소배출관(108)을 통과하면서 온도가 자연적으로 저하되게 되고 온도가 저하되면서 수분은 결로현상을 일으켜 증기상태에서 액체 상태로 변화되기 시작한다.

온도가 변화되어 결로가 일어나는 산소배출관(108)에 수분집진실(60)을 연결하여 약간의 수분과 함께 산소는 디스펜서(120)로 공급된다.

이때 수분집진실(80)은 감압펌프(20)에 발생하는 소음을 감소시키는 역할도 겸하게 된다.

디스펜서(120)로 공급되는 산소는 유입관(124)을 통해 디스펜서(120) 내부의 물(123)을 통과하면서 가습된 상태로 디스펜서(120) 내부에 유입된 후 유출관(125)을 통해 산소토출관(230)에 공급되어 산소토출구(240)에 연결된 수분조절구(130)에 유입된다.

수분조절구(130)에서는 유입관(132a)과 유출관(134a)이 서로 이격되게 위치되어 산소에 함유된 습기의 일부만 산소와 함께 호흡기(60)의 연결관(62)으로 공급된다.

상기 연결관(62)을 통해 공급되는 수분이 포함된 산소는 호흡구(64)를 통해 인체의 호흡기관인 코 근처에 배출되어 사용자가 호흡하게 된다.

이와 같이 본 고안에 따른 중공사막(31)의 단점인 수분에 의한 중공사막의 파손 및 유량, 순도의 감소를 제거하여 멤브레인 타워(30)의 수명과 분리능을 높였을 뿐 아니라 멤브레인 타워에서 증발된 수분을 산소와 함께 디스펜서(120)와 수분조절구(130)를 거쳐 호흡기(60)를 통해 사용자가 호흡할 수 있도록 하여 장시간 호흡기를 사용하여도 호흡에 문제가 없다.

본 고안의 산소발생 공기청정기에 따르면 공기정화부에서 제공하는 깨끗한 공기를 가압펌프에 의해 중공사막이 구비된 멤브레인 타워에 공급하여 중공사막에 의해 질소와 산소가 분리되는 경우 산소에 약간의 수분이 포함되는 바, 이 수분을 증발시켜 디스펜서와 수분조절구를 거쳐 산소와 함께 헤드셋 등의 호흡기에 직접 공급함으로써, 사용자가 안전하게 장시간 호흡할 수 있고 보다 깨끗하고 순수한 산소를 공급할 수 있으며 멤브레인 내부에 존재하는 습기를 제거하는 것에 의해 중공사막의 분리능이나 수명을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술 사상과 아래에 기재된 실용신안등록청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 산소발생 공기청정기의 구조도,

도 2는 도 1에 나타낸 멤브레인 타워의 내부 구조도,

도 3은 도 1의 일예를 보여주는 산소발생 공기청정기의 사시도,

도 4a와 도 4b는 도 3에 나타낸 디스펜서의 설치상태를 나타내는 단면도,

도 5a와 도 5b는 도 1에 나타낸 디스펜서의 구체적인 실시 단면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공기정화부 20 : 감압펌프

30 : 멤브레인 타워 40 : 가압펌프

60 : 호흡기 70 : 소음기

80 : 수분집진실 90 : 산소/질소 분리부

100 : 산소발생 공기청정부 120 : 디스펜서

130 : 수분조절구 200 : 산소발생 공기청정기

220 : 디스플레이 230 : 산소토출관

240 : 산소토출구 250 : 본체

Claims

외부의 공기를 흡입하여 필터에 의해 정화하고 외부로 배출하는 공기정화부와,

상기 공기정화부 후단에 연결되어 공기정화부에 의해 정화된 공기를 소음기를 통해 공급받아 내부에 구비된 중공사막에 의해 기체 분자의 속도와 크기를 이용해 산소와 질소를 분리하여 각각 배출하되, 내부의 수분을 열에 의해 증발시켜 상기 산소와 함께 배출하는 산소/질소 분리부와,

상기 산소/질소 분리부로부터 공급받은 산소를, 결로현상을 이용해 수분을 집진하는 수분집진실과,

상기 수분집진실을 통해 공급받은 산소를 가습하는 디스펜서와 수분조절구를 통해 공급받아 호흡이 용이하도록 형성된 호흡기를 구비함을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제1항에 있어서,

상기 산소/질소 분리부는, 공기정화부의 의해 정화된 공기를 흡입하고 가압시켜 가압된 공기를 공급하는 가압펌프와,

상기 가압펌프의 배출구 측에 연결되고 내부에 중공사막이 구비되어 가압펌프에 의해 공급된 공기를 기체 분자의 속도 및 크기를 이용해서 산소와 질소로 분리하되 내부의 수분을 열에 의해 증발시키는 멤브레인 타워와,

상기 멤브레인 타워의 산소배출구 측에 연결되어 감압에 의해 멤브레인 타워의 증발된 수분을 산소와 함께 외부로 배출시켜 상기 가압펌프와 함께 멤브레인 타워의 분리효율을 높이는 감압펌프로 구비됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제2항에 있어서,

상기 멤브레인 타워는, 산소와 질소를 분리하는 다수의 중공사막이 다발로 묶여 내장되고, 멤브레인 타워의 외부에 가열에 의해 내부의 수분을 증발시키는 발열수단이 구비됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제1항에 있어서,

상기 산소/질소 분리부에서 분리된 질소를 배출하는 배출관이 본체를 관통하거나 본체에 설치된 결합구에 연결되어 질소가 공기청정기 외부로 배출됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제1항에 있어서,

상기 디스펜서는 산소발생 공기청정기의 본체에 한쪽 방향으로 일부가 개방된 공간부가 형성되고, 상기 공간부에 디스펜서가 본체의 외부로 돌출되지 않으면서 디스펜서의 일부가 외부로 노출되도록 착탈 가능하게 결합됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제5항에 있어서,

상기 공간부는 본체의 일측에 아래의 방향으로 형성되되, 공간부를 형성하는 본체의 내주면에는 암나사산의 형성되고 디스펜서의 외주면에는 숫나사산이 형성되어 디스펜서가 산소발생기에 나사결합됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
제5항에 있어서,

상기 디스펜서는 투명재질로 이루어지고, 디스펜서 상부에는 수용홈이 형성되며 이 수용홈에는 램프가 위치하여 산소가 발생하는 동안 디스펜서 내부를 비춤을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기
제1항에 있어서,

상기 수분조절구는, 내부에 공간부가 형성된 좌우 양측의 본체가 내주연과 외주연에 형성된 나사산에 의해 나사결합되고, 일측 본체에는 디스펜서에 연결되는 유입관이, 타측의 본체에는 호흡기에 연결된 유출관이 관통되되, 유입관이나 유출관이 서로 이격되게 공간부에 위치됨을 특징으로 하는 산소발생 공기청정기.
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