KR20040036174A

KR20040036174A - 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치

Info

Publication number: KR20040036174A
Application number: KR1020020064995A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: (주)바이오텔
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-04-30
Also published as: KR100485117B1

Abstract

본 발명은 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치에 관한 것이다. 이는 케이스와, 상기 케이스내에 설치되며 공기유입관을 통해 외부의 공기를 받아들여 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프로부터 배출되는 공기를 통과시키며 산소를 발생하는 산소분리기와, 상기 산소배출관을 통해 수분이 배출되지 않게 하는 습(濕)산소 발생방지수단과, 상기 펌프와 습산소 발생방지수단의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 본체와; 실내의 산소농도를 감지하는 산소농도센서와; 상기 콘트롤러에 제어신호를 보내는 조작부와; 상기 조작부 및 산소농도센서와 연결되어 산소농도를 디스플레이 하되 입력된 희망농도에 대한 실내 산소농도의 비율을 백분율로 계산한 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 그 구조 및 작동 메카니즘이 간단하며 발생 산소의 농도가 일정하고 장치를 케이스에 콤팩트하게 내장할 수 있어 이동식으로 사용 가능하다. 또한 디스플레이부를 통해 시각적으로 현재의 산소 농도를 인식하게 함으로써 이용자에게 쾌적감을 느끼도록 할 수 있다. 아울러 산소 발생 공정중에 생기는 응축수를 콘트롤러의 제어에 의해 배출할 수 있음은 물론 장치를 차량에 적용하였을 경우 응축수가 차량의 운행을 멈출 때 자동으로 빠져나가도록 구성되어 관리가 간편하다.

Description

산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치{Oxygen producing device having oxygen concentration display}

본 발명은 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치에 관한 것이다.

차량의 내부나 밀폐된 실내에서 창문을 닫은 상태로 히터나 에어콘을 작동할 경우 밀폐된 실내의 공기가 단시간 동안 탁해지고 산소의 농도가 저하함은 공지의 사실이다. 이러한 공기의 오염 및 산소농도의 저하는 운전자를 포함한 탑승자나 실내의 거주자를 쉽게 피로하게 하고 불쾌감을 느끼게 까지 한다. 따라서 차량 또는 실내에 각종 공기청정기나 산소발생기 등의 에어콘디셔닝(air conditioning)시스템을 설치하기도 한다.

상기 산소발생기는 흡입한 공기로부터 산소를 분리하여 실내로 공급해주는 기계장치이다. 종래 대부분의 산소발생기는 PSA(Pressure Swing Adsorption)방식을 채용한 산소발생기이다. 상기 PSA방식은 제올라이트가 충진되어 있는 두 개의 컬럼(column)에 공기를 교대로 통과시켜 산소를 얻어내는 것으로 그 구성이 복잡하고 무거워 설치에 제약이 많고 한 장소에 고정적으로 사용할 수 밖에 없어 산소공급이 필요한 장소가 바뀔 경우 사용하기가 곤란하였다.

또한 실내의 산소 농도를 이해하기 쉽도록 디스플레이 하지 못하여 사용자가 현재 어떤 산소농도 환경속에 있는지 또는 최적의 산소 환경내에 있는지 여부를 쉽게 알 수 없어 사용자에게 신체적 심리적 쾌적감을 주기가 부족하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로, 그 구조 및 작동 메카니즘이 간단하며 발생 산소의 농도가 일정하고 장치를 케이스에 콤팩트하게 내장할 수 있으며, 또한 디스플레이부를 통해 시각적으로 현재의 산소 농도를 인식하게 함으로써 이용자에게 쾌적감을 느끼도록 할 수 있고, 아울러 산소 발생 공정중에 생기는 응축수를 콘트롤러의 제어에 의해 배출할 수 있음은 물론 장치를 차량에 적용하였을 경우 응축수가 차량의 운행을 멈출 때 자동으로 빠져나가도록 구성되어 관리가 간편한 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치의 기본 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 산소발생장치의 전기공급 방법의 일 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 산소발생장치의 전기공급 방법의 다른 예를 도시한 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 일 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 또 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 7a는 상기 도 6의 콘트롤패널을 도시한 도면.

도 7b는 상기 도 6의 콘트롤패널을 선바이저에 장착한 모습을 도시한 측면도.

도 8은 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 산소발생장치의 본체 내부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 구성도.

도 9는 상기 도 8에 도시한 본체의 다른 예를 도시한 구성도.

도 10은 상기 도 8에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 구성도.

도 11은 상기 도 8에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 구성도.

도 12는 상기 도 11에 도시한 본체의 다른 예를 도시한 구성도.

도 13은 상기 도 11에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 구성도.

도 14는 상기 도 8 내지 도 13의 응축수트랩의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면.

도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 3,4실시예를 차량에 적용한 일 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 16a 및 도 16b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 3,4실시예를 차량에 적용한 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 17a 및 도 17b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 3,4실시예를 차량에 적용한 또 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 18은 상기 도 17a,17b의 콘트롤패널을 도시한 도면.

도 19는 본 발명의 제 3,4실시예에 따른 산소발생장치의 본체 내부의 구조를 설명하기 위한 구성도.

도 20은 상기 도 19에 도시한 본체의 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 구성도.

도 21은 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 구성도.

도 22는 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 도면.

도 23은 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 구성도.

도 24는 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 도면.

도 25a 및 25b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2,3,4실시예를 예컨대 옥내에 적용한 일 예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 26a 및 도 26b는 본 발명에 따른 산소발생장치에 적용할 수 있는 다른 형태의 콘트롤패널을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:산소발생장치 11:케이스 12,123:콘트롤패널

12a:디스플레이부 12b,13b:조작부 14:콘트롤러

15a,15b,15c,15d:본체 16:공기유입관 18:산소배출관

20:질소배기관 22:응축수배수관 24,28,113,115:산소공급라인

26:그릴(grill) 30:확산노즐 36:제 1펌프

38:산소분리기 40:제 2펌프 42:응축수트랩

44:응축수배출밸브 46:자외선살균기 48:피스톤펌프

52:단자 54:단자지지대 58:손잡이

60:콘테이너 62:전선 64:유입파이프

66:유출파이프 68:스프링 70:표시창

72,73:희망농도입력버튼 74:경고램프 76:응축수배출버튼

78:산소농도센서 80:인버터 81a,81b:커넥터

82:시거잭포트 83:전력공급선 84:셋버튼(set button)

85:리셋버튼(reset button) 86:방향(芳香)방출부 88:히터

90:히터온오프버튼 92,93:커넥터 94:산소분사구

96:플렉시블튜브 98:연결튜브 99:클립

101,105:발신부 103,107:수신부 109:산소배출부

121:세컨드응축수트랩 121a:밀폐케이스 121b:밀폐캡

125:온오프버튼 127:캘리브레이션(calibration)버튼

V:차량 S:선바이저 H:가옥

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 공기유입관 및 산소배출관을 갖는 케이스와, 상기 케이스내에 설치되며 외부의 전기를 인가받아 상기 공기유입관을 통해 외부의 공기를 받아들여 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프와 연결되고 펌프로부터 배출되는 공기를 통과시키며 공기중의 산소를 분리하여 상기 산소배출관을 통해 배출될 산소를 발생하는 산소분리기와, 상기 산소배출관을 통해 수분이 배출되지 않게 하는 습(濕)산소 발생방지수단과, 상기 펌프와 습산소 발생방지수단의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 본체와; 실내의 산소농도를 감지하는 산소농도센서와; 상기 콘트롤러에 제어신호를 보내어 콘트롤러로 하여금 소정 제어동작을 하게 하는 조작부와; 상기 조작부 및 산소농도센서와 연결되어 산소농도를 디스플레이 하되 입력된 희망농도에 대한 실내 산소농도의 비율을 백분율로 계산한 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조작부와 디스플레이부는 상호 결합 구성되어 콘트롤패널을 이루고, 상기 조작부에는 콘트롤러에 원하는 산소농도를 입력할 수 있는 희망농도입력버튼이 구비되며, 상기 디스플레이부에는 산소농도를 나타내는 표시창이 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 습산소 발생방지수단은; 상기 산소분리기에 의해 분리된 산소를 통과시키며 산소의 압력변화에 의해 생성된 응축수를 산소로부터 분리하고 응축수가 제거하고 수분이 제거된 산소를 산소배출관으로 보내는 응축수트랩과; 상기응축수트랩에 모인 응축수를 배출하는 것으로 외부로부터 전기를 인가 받을 때 차단되고 전기를 인가 받지 않을 때 개방되어 응축수를 배출하는 응축수배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 습산소 발생방지수단은; 상기 펌프와 산소분리기 사이에 설치되며 산소분리기로 유입하는 공기를 가열하여 응축수가 발생하지 않도록 하는 히터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소분리기와 산소배출관의 사이에는 산소분리기로부터 배출되는 산소를 흡입하여 산소배출관측으로 이송시키는 제 2펌프가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 산소배출관을 통해 배출되는 산소가 청정한 상태가 되도록 상기 케이스의 내부에는 공기 또는 산소중의 세균을 살균하는 하나 이상의 자외선살균기가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 산소배출관에는 산소를 필요처로 이동시키는 산소공급라인이 더 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소공급라인은, 산소발생장치가 차량에 적용될 경우 그 단부가 운전석 전면의 에어배출 그릴 내부로 연장되어 산소가 그릴을 통해 배출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 산소공급라인은, 산소발생장치가 차량에 적용될 경우 운전석 내부의 천장면 하부에 설치되고 산소를 하향 분사하는 하나 이상의 확산노즐을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소공급라인은, 산소발생장치가 차량에 적용될 경우 그 단부가 운전석 상부의 선바이저측으로 연장 설치되어 산소가 선바이저 부위로부터 분출되도록 구성되고 상기 산소농도센서는 콘트롤패널에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘트롤패널은 상기 선바이저에 고정되고, 상기 산소공급라인의 단부는 상기 콘트롤패널에 대해 고정된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소공급라인의 단부는 상기 콘트롤패널의 내부를 관통하며, 산소의 분출방향을 원하는 방향으로 조절할 수 있는 플렉시블튜브와 연결된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 조작부에는 상기 응축수트랩의 응축수가 배출되어야 함을 알리는 경고램프와, 상기 콘트롤러를 통해 응축수배출밸브로 인가되는 전기를 차단하여 응축수배출밸브를 개방시키는 응축수배출버튼이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조작부에는 상기 콘트롤러를 통해 히터를 온오프 시키는 히터 온오프 버튼이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체 내부로 인가되는 전기는 가정용 교류전기인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 케이스의 내부에는 직류전기를 가정용 교류전기로 변환하는 인버터가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소분리기는 중공사막형 또는 평막형 산소분리기인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로 본 발명의 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치는, 탈착 이동이 용이하여 임의의 한 장소에서 사용하다가 필요시 다른 원하는 장소로 이동하여 사용할 수 있다. 특히 디스플레이부에 공기중의 산소를 20.9%를 기준으로 산소농도 자체를 %O2로 표시한다. 필요시 20.9%를 100으로 기준한 현재의 산소농도를 백분율로 표현하여 산소 농도를 쉽게 이해할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치의 기본 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 구성도이다.

도시한 바와같이, 본 발명에 따른 산소발생장치(10)는, 크게 산소를 발생하는 본체(15)와, 상기 본체(15)에 제어신호를 보내는 콘트롤패널(12)과, 실내 공기중의 산소농도를 감지하여 상기 콘트롤패널(12)에 전달하는 산소농도센서(78)를 포함하여 구성된다.

상기 산소농도센서(78)는 사용자가 원하는 임의의 장소에 위치가능하며 실시예에 따라 상기 콘트롤패널(12)에 고정할 수 도 있다. 아울러 후술하는 바와같이 상기 콘트롤패널(12)은 디스플레이부와 조작부로 구성된다.

상기 본체(15)와 콘트롤패널(12)과 산소농도센서(78)의 상호간의 신호 전송을 위하여 상기 산소농도센서(78)에는 감지한 산소농도를 콘트롤패널(12)측으로 전달하는 발신부(101)가 구비되어 있고, 콘트롤패널(12)에는 산소농도를 전달받는 수신부(103)와, 본체(15)를 제어하는 제어신호를 발생하는 발신부(105)가 구비되어 있다. 아울러 상기 본체(15)에는 상기 콘트롤패널(12)로부터 제어신호를 받는 수신부(107)가 설치되어 있다.

상기 산소농도센서(78)와 콘트롤패널(12)과 본체(15)간의 신호 전송방법은 공지의 유선 또는 무선 방식으로 얼마든지 구현 할 수 있음은 물론이다.

결국 본 발명의 산소발생장치(10)에 있어서 상기 본체(15)는 산소를 발생하고, 콘트롤패널(12)은 상기 본체(15)의 산소발생량을 조절함과 아울러 현재 공기중의 산소농도를 디스플레이하며, 산소농도센서(78)는 공기중의 산소농도를 감지하여 콘트롤패널(12)의 디스플레이부로 하여금 산소농도를 표시 하도록 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 산소발생장치의 전기공급 방법의 예를 설명하기 위하여 일부 도시한 도면이다.

기본적으로, 본 발명에 따른 산소발생장치(10)는 가정용 교류전기(예컨대 교류 110V 또는 220V)를 사용할 수 있다. 즉 본체(15)를 구성하는 콘트롤러(14) 및 상기 콘트롤러에 의해 제어되는 후술할 펌프나 히터 등은 교류 110V 또는 220V로 동작하는 것이다. 이를 위해 본체(15)내의 콘트롤러(14)는 전력공급선(83) 및 커넥터(81a)를 통해 외부의 전기를 직접 공급받을 수 있도록 구성되어 있다. 상기 커넥터(81a)는 공지의 플러그로서 도 25a 또는 25b에 도시한 바와같이 벽체의 콘센트(미도시)에 직접 꽂아 사용할 수 있는 것이다.

도 2는 산소발생장치(10)를 직류를 발생하는 전원공급부에 연결하여 도시한 도면으로서, 상기 전원공급부는 자동자의 시거잭포트(82)를 예로 들었다.

도면을 참조하면, 본체(15)는 인버터(inverter)(80)와 상기 인버터(80)에 결합하는 커넥터(81a) 및 전력선(83)을 통해 시거잭포트(82)에 연결되어 있음을 알수 있다.

상기 인버터는 직류 12V를 교류 110V 또는 220V로 전환하는 공지의 변환장치로서 직류 12V를 교류 110V 또는 220V로 변환하여 콘트롤러(14)에 전달한다. 결국 본 발명에 따른 산소발생장치(10)는 상기 시거잭포트(82)로부터 제공되는 전기를 공급받아 동작할 수 있는 것이다.

상기 도 2에 있어서 본체(15a,15b)에 전기를 공급하기 위하여 사용하는 인버터(도 2의 20)가 본체(15a,15b)의 외부에 설치되어 있음에 비하여 도 3에는 인버터(80)가 본체(15c,15d)의 내부에 설치되어 있다.

즉, 도 3에 도시한 바와같이, 인버터(80)가 본체(15c,15d)의 내부에 내장되어 있는 것이다. 상기 인버터(80)는 본체(15c,15d)의 내부에서 콘트롤러(14)와 연결되어 있다. 아울러 상기 콘트롤러(14)는 외부로부터 가정용 교류전기를 직접 공급받을 수 도 있도록 외부로 연장된 전력선(83) 및 커넥터(81a)를 별도로 더 갖는다.

한편, 상기 시거잭포트(82)와 인버터(80)는 전력선(83)을 통해 연결되어 있다. 따라서 시거잭포트(82)로부터 공급되는 직류전기는 전력선(83)을 통해 본체(15) 내의 인버터(80)로 공급되고 인버터에 의해 교류전기로 변환된 후 콘트롤러(14)로 공급된다. 상기 인버터(80)와 연결되는 전력선(83)은 커넥터(81b)에 의해 그 접속 및 분리가 가능하다. 상기 커넥터(81b)는 공지의 접속수단으로서 상기 커넥터(81b)를 분리시켜 본체(15c,15d)를 차량 이외의 다른 곳으로 이동시킬 수 있게 한다.

결국 도 3에 도시한 산소발생장치(10)의 본체(15)에는 두 개의 커넥터(81a,81b)가 구비되어 있다. 상기 두 개의 커넥터는 선택적으로 사용하는 것으로, 하나의 커넥터(81a)는 외부의 교류전기를 직접 공급받기 위해 예컨대 콘센트에 끼워지는 플러그이고, 나머지 커넥터(81b)는 시거잭포트(82)의 직류전기를 공급받기 위한 커넥터이다.

도 4a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 다수의 예를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 4a와 도 5a 및 도 6a에는 도 2에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치를 도시하였고, 도 4b와 도 5b 및 도 6b는 도 3에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치를 도시하였다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 산소발생장치(10)는, 차량(V)의 트렁크내에 설치되며 산소공급라인(24)을 통해 실내에 산소를 공급하는 본체(15a)와, 상기 본체(15a)와 유선 또는 무선으로 연결되며 본체(15)를 제어하는 콘트롤패널(12)과, 시거잭포트(82)의 전기를 본체(15a)로 공급하는 전력공급수단과, 실내의 산소농도를 감지하는 산소농도센서(78)를 포함하여 구성된다.

상기 산소발생장치(10)의 본체(15a)는 공기유입관(16)을 통해 외부의 공기를 받아들이고, 받아들인 공기가 후술하는 산소분리기(38)를 통과하도록 하여 공기로부터 산소를 분리함과 동시에 분리된 산소는 산소배출관(18)을 통해 필요처로 공급하는 기본적 동작 메카니즘을 갖는다.

상기 본체(15a)의 설치 위치는 차종에 따라 달라지게 됨은 물론이다. 예컨대화물차의 경우에는 뒤쪽 적재함에 설치할 수 있을 것이다. 아울러 콘트롤패널(12)은 운전자의 주위에 가깝게 위치시켜 운전자가 쉽게 조작할 수 있게 한다.

상기 본체(15a)는 전력공급선(83)과 인버터(80) 및 커넥터(81a)를 통해 시거잭포트(82)와 연결되어 있다. 따라서 상기 본체(15a)는 인버터(80)에 의해 직류에서 교류로 전환된 전기를 공급받아 동작하게 된다.

아울러 상기 본체(15a)는 후술하는 바와 같이 그 구성요소를 하나의 케이스(11)에 내장하므로, 상기 인버터(80)로부터 커넥터(81a)를 분리하고 또한 산소배출관(18)을 산소공급라인(24)과 연결하는 커넥터(92)를 분리한다면 케이스(11)의 손잡이(58)를 잡아 본체(15a)를 트렁크로부터 들어내어 다른 임의의 장소로 옮길 수 도 있다.

상기 공기유입관(16)은 케이스(11) 내부에서 후술할 펌프(36,48)와 연결되며 외부의 공기를 케이스(11) 내부로 유도한다. 또한 산소배출관(18)은 커넥터(92)에 의해 산소공급라인(24)과 연결되며 본체(15a)내에서 발생한 산소를 산소공급라인(24)을 통해 원하는 장소로 공급한다.

또한 상기 산소배출관(18)에는 방향방출부(86)가 더 구비되어 있다. 상기 방향방출부(86)는 각종 향기를 발생하는 방향물질을 수용한 것으로 산소공급라인(24)으로 이동하는 산소의 유로내에 개방되어 산소가 그 향기를 실내에 퍼뜨리도록 한다.

상기 본체(15a)에는 질소배기관(20)과 응축수배수관(22)이 더 구비되어 있다. 상기 질소배기관(20)은 후술할 산소분리기(38)와 연결되며 산소분리기(38)를통과하지 못한 공기(대부분 질소가스)를 대기로 배출하는 통로이다. 또한 상기 응축수배수관(22)은 도 8 및 그 이하의 도면에 도시한 바와 같이 응축수트랩(도 8의 42)과 연결되어 산소 발생시 생성되는 응축수를 외부로 배출하는 파이프이다.

한편, 상기 산소농도센서(78)는 실내의 산소농도를 감지하는 공지의 센서로서 그 설치 위치는 사람의 머리 높이로 결정할 수 도 있고 도 6a 및 도 6b와 같이 전방 상부의 선바이저(sunvisor)에 위치시킬 수 도 있다.

상기 산소농도센서(78)는 콘트롤패널(12)에 유선 또는 무선 연결되어 현재 실내의 산소농도를 콘트롤패널(12)의 표시창(70)을 통해 디스플레이한다. 상기 산소농도센서(78)는 복수개 설치할 수 도 있음은 물론이다.

상기 콘트롤패널(12)은 디스플레이부(12a)와 조작부(12b)로 이루어진다. 상기 디스플레이부(12a)는 표시창(70)을 통해 산소농도센서(78)에 의해 감지된 산소농도를 디스플레이 함과 아울러 조작부(12b)와도 연결되어 조작부의 희망농도입력버튼(72,73)을 누를 때 누른 내용을 표시한다. 상기 디스플레이부(12a)의 디스플레이수단으로 액정표시소자를 적용할 수 있다.

상기 표시창(70)은 산소농도센서(78)가 감지한 현재 실내의 산소농도를 나타내어 운전자가 콘트롤러(14)로 하여금 산소발생량을 증가시키거나 감소시키도록 하는 기준을 제공한다.

특히 상기 표시창(70)에 디스플레이 되는 산소농도는 백분율로 계산하여 표현된다. 즉, 상기 표시창(70)에 표현되는 수치는 (현재 실내의 산소농도/운전자가 원하는 산소농도)*100의 계산값이다. 여기서 상기 운전자가 원하는 산소농도는 조작부(12b)의 희망농도입력버튼(72,73)을 통해 콘트롤러(14)에 미리 입력시킨 값이다.

따라서 예컨대 운전자가 원하는 실내의 산소농도가 20.9%이고 상기 산소농도센서(78)에 의해 감지된 실내의 농도가 20.0%일 경우, 상기 계산식을 통해 96%가 되므로 표시창(70)에는 96이라는 숫자가 디스플레이 된다.

마찬가지로 실내의 실제 산소농도가 21.7%일 경우 디스플레이 되는 숫자는 104%가 되어 숫자가 100이 넘음을 알 수 있다.

결국 디스플레이 되는 숫자가 100을 넘으면 실제 산소농도가 운전자가 원하는 산소농도보다 높은 것이고 100보다 작으면 실제 산소농도가 운전자가 원하는 산소농도보다 낮은 것이므로 운전자는 산소농도의 상태를 쉽게 파악하여 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.

상기 조작부(12b)를 본 실시예에서와 같이 상기 디스플레이부(12a)와 결합시켜 구성할 수 도 있지만 실시예에 따라 상기 디스플레이부(12a)와 조작부(12b)를 별도로 구성할 수 도 있음은 물론이다.

상기 조작부(12b)는 본체(15a)의 수신부(도 1의 107)에 유선 또는 무선 연결되어 콘트롤러(14)로 하여금 산소분리기(38)로부터의 산소 발생량을 제어하게 함은 물론 응축수배수밸브(도 8의 44)도 제어하도록 한다.

상기 조작부(12b)의 전면에는 희망농도입력버튼(72,73)과 경고램프(74)와 응축수배출버튼(76)과 셋버튼(84) 및 리셋버튼(85)이 구비되어 있다.

상기 희망농도입력버튼(72,73)은 운전자가 원하는 산소농도를 콘트롤러(14)에 입력하는 입력수단이다. 상기 희망농도입력버튼(72,73)을 누름에 따라 표시창(70)에는 숫자가 디스플레이 되어 숫자를 높이거나 낮추어 자기가 원하는 농도로 세팅할 수 있다.

또한 상기 셋버튼(set button)(84)은 상기 희망농도입력버튼(72,73)에 의해 결정된 숫자를 기억시켜 세팅하는 버튼으로서 콘트롤러(14)가 원하는 농도를 기억하도록 한다. 상기 리셋버튼(85)은 일단 셋팅된 숫자를 다시 변경하기 위하여 누르는 버튼이다. 상기 리셋버튼(85)을 누른 후 상기 희망농도입력버튼(72,73)을 눌러 숫자를 올리거나 내릴 수 있다.

상기 희망농도입력버튼(72,73)이나 셋버튼(84) 및 리셋버튼(85)을 포함하는 회로구성은 기초적인 회로이론에 따라 당업자가 얼마든지 구현할 수 있으며 동일한 기능을 제공하는 한 회로구성을 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

상기 경고램프(74)는 후술할 응축수트랩(도 8의 42)내의 응축수를 배출하여야 함을 알려주는 램프로서 예컨대 응축수의 수위가 단자(도 14의 52)에 도달했을 때 점등되고 그 이외의 시기에는 소등된다.

상기 경고램프(74)의 측부에 구비되어 있는 응축수배출버튼(76)은 후술할 응축수배출밸브(도 14의 44)를 개방하는 버튼이다. 상기한 바와같이 응축수배출밸브(44)는 외부로부터 전기를 공급받고 있을 때 차단된 상태를 유지하는 밸브이므로, 상기 응축수배출버튼(76)은 눌렸을 때 응축수배출밸브(44)로 전달되는 전기를 차단하는 밸브이다. 상기 응축수배출버튼(76)을 누름으로써 응축수배출밸브(44)에 전달되는 전기를 차단하는 회로구성도 당업자가 기초적 회로지식으로얼마든지 구현할 수 있다.

상기한 바와 같이 콘트롤패널(12)은 산소발생장치(10)를 차량에 적용할 경우 운전석에 주위에 설치하여 운전자가 편리하게 조작하도록 한다. 또한 산소발생장치(10)를 도 25a 및 도 25b에 도시한 바와 같이 옥내에서 사용할 경우 상기 콘트롤패널(12)의 위치는 산소발생장치를 제어할 수 있는 한 자유로이 선택할 수 있다.

상기 산소공급라인(24)은 본체(15a)내에서 생산된 산소를 필요처로 공급하는 통로로서 본 실시예에서는 차량(V) 실내의 운전석 천장면에 근접 설치되어 있다. 상기 산소공급라인(24)은 커넥터(92)에 의해 산소배출관(18)에 연결되어 필요시 산소배출관(18)으로부터 분리할 수 있음은 상기와 같다.

상기 산소공급라인(24)은 실내의 천장면을 거쳐 그 단부가 운전석 전면에 마련되어 있는 그릴(26)의 내부로 연장되어 있다. 따라서 본체(15a)로부터 발생한 산소는 그릴(26)을 통해 실내로 공급된다. 이때 에어콘이나 히터를 산소발생장치와 동시에 작동시킬 수 도 있음은 물론이다.

아울러 상기 산소공급라인(24)에는 세컨드 응축수트랩(121)이 추가 설치된다. 상기 세컨드 응축수트랩(121)은 산소공급라인(24)을 통과하는 산소로부터 응축수가 생길 것을 대비하여 설치한 것이다. 상기 세컨드응축수트랩(121)의 기본 기능은 통상적인 응축수트랩과 동일하다.

상기 세컨드 응축수트랩(121)은 응축수가 모여지는 밀폐케이스(121a)를 가지며 산소공급라인(24)은 임의의 부위가 절단된 상태로 상기 밀폐케이스(121a)의 내부로 삽입 고정된다. 상기 밀폐케이스(121a)는 밀폐캡(121b)에 의해 밀폐가 이루어진다.

결국 상기 산소공급라인(24)을 내부 유동하는 산소는 밀폐케이스(121a)를 거쳐 유동하며 이 때 응축수가 발생했다면 발생한 응축수는 중력에 의해 밀폐케이스(121a)의 내부에 고이게 된다.

상기 세컨드응축수트랩(121)은 사용자가 원하는 임의의 장소에 설치할 수 있으며 바람직하기로는 운전대의 하측부에 설치함이 좋다.

상기 밀폐케이스(121a)에 모여지는 응축수는 사용자가 밀폐케이스(121a)를 밀폐캡(121b)으로부터 수동 분리하여 따로 버려 처리한다.

도 4b에는 도 3에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치를 나타내었다.

이하, 한번 설명한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도면을 참조하면, 케이스(11)의 내부에 인버터(80)가 내장되어 있음을 알 수 있다. 상기 인버터(80)는 도 3을 통해 설명한 바와같이 시거잭포트(82)의 직류전기를 공급받아 교류로 변환하여 본체(15c)가 동작하도록 한다. 아울러 외부로부터 교류전기를 직접 공급받기 위한 커넥터(81a)는 아무 곳에도 연결되어 있지 않다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 5a는 도 2에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치이고, 도5b는 도 3에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치이다.

도 5a,5b를 참조하면, 산소공급라인(28)이 실내 천장면에 근접 설치되어 있고, 상기 산소공급라인(28)에는 산소를 하향 분사하는 다수의 확산노즐(30)이 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 확산노즐(30)은 산소공급라인(28)의 내부를 유동하는 산소를 아래쪽으로 확산시켜 공급하는 공지의 노즐이다. 상기 확산노즐(30)의 설치 개수는 실시예에 따라서 얼마든지 달라질 수 있음은 물론이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2실시예를 차량에 적용한 또 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 6a는 도 2에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치이고, 도 6b는 도 3에 도시한 타입의 전력공급방식을 갖는 산소발생장치이다.

도 6a,6b를 참조하면, 콘트롤패널(12)이 선바이저(S)에 끼워져 위치하고 있음을 알 수 있다. 상기 콘트롤패널(12)의 기능은 상기한 도 4 및 도 5와 동일하다. 또한 도 7에 도시한 바와같이 산소농도센서(78)가 조작부(도 7의 12b)의 전면에 설치되어 있음을 알 수 있다. 상기 산소농도센서(78)의 기본 기능도 상기한 도 4 및 도 5와 동일함은 물론이다.

또한 상기 본체(15a,15c)에 의해 생산된 산소를 실내로 이동시키는 산소공급라인(113)은 실내 천장면에 근접한 상태로 위치하고 그 단부는 선바이저(S)측으로 연장된 후 상기 콘트롤패널(12)을 관통하여 플렉시블튜브(96)에 연결되어 있다.

상기 플렉시블튜브(96)는 그 방향을 자유로이 휠 수 있으며 휜 상태를 유지하는 공지의 튜브이다. 상기 플렉시블튜브(96)의 하단부에는 도 7a에 도시한 바와같이 산소분사구(94)가 연결된다.

도면부호 93은 커넥터이다. 상기 커넥터(93)는 산소공급라인(113)에 대해 콘트롤패널(12)을 연결 또는 분리하기 위한 연결기구이다.

도 7a는 상기 도 6의 콘트롤패널을 확대하여 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 콘트롤패널(12)의 상부에는 연결튜브(98)가 연결되어 있다. 상기 연결튜브(98)는 상부로는 커넥터(93)를 통해 상기 산소공급라인(113)에 연결되며 하부로는 콘트롤패널(12) 본체를 관통한 후 플렉시블튜브(96)와 연결된다.

상기 연결튜브(98)는 콘트롤패널(12)의 내부 회로구성에 방해되지 않는 한 콘트롤패널(12)의 내부를 관통하도록 할 수 있지만 회로에 방해된다면 콘트롤패널의 외측으로 우회시켜 설치할 수 도 있음은 물론이다.

상기 플렉시블튜브(96)는 임의의 방향으로 휠 수 있는 금속제 튜브로서 원하는 방향으로 구부려 놓으면 그 상태를 유지한다. 상기 플렉시블튜브(96)의 하단부에 연결된 산소분사구(94)는 산소를 보다 넓게 분사하도록 하는 공지의 확산노즐이다.

아울러 상기 콘트롤패널(12)의 전면에 산소농도센서(78)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 상기 산소농도센서(78)는 선바이저 근처의 산소농도를 감지하여 그 내용을 디스플레이부(12a)의 표시창(70)으로 보내어 표시창(70)에 산소농도가 디스플레이 되도록 한다.

한편, 도 7b에 도시한 바와같이, 상기 콘트롤패널(12)을 선바이저(S)에 고정시키기 위하여 콘트롤패널(12)의 후면에는 클립(99)이 구비되어 있다. 상기 클립(99)은 화살표 f방향으로 탄성력을 제공하는 것으로 콘트롤패널(12)과의 사이에 선바이저(S)를 끼운 상태로 선바이저를 가압하여 선바이저(S)에 대해 콘트롤패널(12)을 임시 고정한다.

도 8 내지 도 13는 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 산소발생장치의 본체 내부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 구성도로서 도 3을 통해 설명한 본체내에 인버터(80)가 설치된 예를 도시하였다. 도면으로부터 상기 인버터(80)를 제외하면 도 2에 설명한 본체의 구성을 가짐은 물론이다.

도 8을 참조하면, 제 2실시예에 따른 산소발생장치(10)의 본체(15c)는, 공기유입관(16) 및 산소배출관(18)을 가지고 내부공간을 제공하는 케이스(11)와, 상기 케이스(11)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 공기유입관(16)을 통해 외부의 공기를 흡입하는 제 1펌프(36)와, 상기 제 1펌프(36)와 연결되고 제 1펌프(36)에 의해 유동하는 공기를 통과시키며 공기중의 산소를 분리하고 산소 이외의 기체는 질소배기관(20)을 통해 배출하는 산소분리기(38)와, 상기 산소분리기(38)와 연결되며 산소분리기(38)에 의해 분리된 산소를 이동시키는 제 2펌프(40)와, 상기 제 2펌프(40)와 연결되며 산소 생성시 발생하는 응축수를 산소로부터 분리하되 그 하측부에 응축수배출밸브(44)를 갖는 응축수트랩(42)과, 상기 펌프(36,40)와 응축수트랩(42)을 제어하는 콘트롤러(14)를 포함한다.

상기 제 1펌프(36) 및 제 2펌프(40)는 공지의 원심펌프를 적용할 수 있다.

상기 콘트롤러(14)는 인버터(80)나 커넥터(81a)를 통해 교류전기를 공급받아상기 펌프(36,40) 및 응축수배출밸브(44)의 동작을 제어한다. 아울러 상기 인버터(80)가 내장되지 않은 경우에는 도 2에 도시한 바와같이 커넥터(81a)로부터 직접 교류전기를 공급받는다.

한편, 상기 산소분리기(38)로부터 분출하는 산소는 분출에 따른 온도 및 압력의 변화에 의해 응축수를 발생한다.

상기 응축수트랩(42)은 상기와 같이 발생한 응축수를 모아 배출하기 위한 것으로서 그의 세부구성은 도 14를 통해 후술된다. 상기 응축수트랩(42)의 하부에 구비되어 있는 응축수배출밸브(44)는 공지의 솔레노이드밸브로서 콘트롤러(14)에 의해 개폐가 이루어짐은 상기와 같다.

상기 응축수배출밸브(44)로 공급되는 전기는 상기 콘트롤패널(12)에 구비되어 있는 응축수배출버튼(76)을 누르면 차단된다. 즉, 응축수배출버튼(76)을 누르면 콘트롤러(14)에 의해 응축수배출밸브(44)로 공급되던 전기가 차단되어 밸브가 개방되고 반대로 응축수배출버튼(76)을 누르지 않으면 응축수배출밸브(44)로 계속적으로 전기가 공급되므로 응축수배출버튼(44)은 차단된다.

특히 자동차의 엔진을 정지하면 시거잭포트(82)가 전기를 공급하지 못하므로 상기 응축수배출밸브(44)에 전기를 공급할 수 없게 되어 응축수배출밸브(44)는 자동적으로 개방된다.

상기 산소분리기(38)는 내부에 중공사막을 갖는 중공사막형 산소분리기나 평막을 갖는 평막형 산소분리기를 사용할 수 있다. 상기 중공사막형 산소분리기나 평막형 산소분리기는 공지의 것으로서 외부로부터 공급된 공기를 통과시키며 공기중의 산소와 산소 이외의 기체를 상호 분리한다. 상기 산소 이외의 기체는 질소배기관(20)을 통해 대기로 배출된다. 산소가 분리된 기체가 100% 질소는 아니지만 질소가 대부분을 차지하므로 본 설명에서는 질소배기관으로 명칭 하였다.

결국 본 실시예에 따른 산소발생장치(10)는, 공기유입관(16)을 통해 유입된 공기가 산소분리기(38)를 통과하도록 하고 산소분리기(38)에 의해 생산된 산소가 응축수트랩(42)을 통해 산소배출관(18)을 거쳐 나가게 한다는 비교적 간단한 동작 메카니즘을 갖는다.

한편, 상기 콘트롤러(14)가 제 1,2펌프(36,40)의 동작을 제어하므로 콘트롤러(14)를 통해 펌프의 펌핑량을 조절하여 산소 발생량을 조절할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 산소배출관(18)의 단부에 상기한 방향방출부(86)가 구비되어 있음을 알 수 있다.

도 9는 상기 도 8에 도시한 본체의 다른 예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 제 1펌프(36)와 산소분리기(38)의 사이에 자외선살균기(46)가 더 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 자외선살균기(46)는 살균능력이 있는 자외선을 방출하는 램프를 가지며 제 1펌프(36)로부터 산소분리기(38)로 이동하는 공기내의 각종 세균을 살균하여 보다 청정한 산소를 공급할 수 있게 한다. 상기 자외선살균기(46)도 콘트롤러(14)에 의해 제어됨은 물론이다.

도 10은 상기 도 8에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 자외선살균기(46)가 응축수트랩(42)과 산소배출관(18)의 사이에 설치되어 있다. 상기 자외선살균기(46)는 도 9의 자외선살균기와 동일한 것으로 응축수트랩(42)을 통과하여 건조한 상태의 산소내의 세균을 살균한다.

도 11은 상기 도 8에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 케이스(11) 외부의 공기를 산소분리기(38)측으로 이동시키는 수단으로서 피스톤펌프(48)가 적용되어 있다. 상기 피스톤펌프(48)는 실린더와 실린더 내부를 왕복하는 피스톤으로 이루어지는 공지의 펌핑수단으로서, 피스톤의 왕복운동에 따라 공기유입관(16)을 통해 공기를 흡입하고 흡입한 공기를 산소분리기(38)로 압입하여 산소분리기(38)가 산소를 생산하게 한다.

도 12는 상기 도 11에 도시한 본체의 다른 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 피스톤펌프(48)와 산소분리기(38)의 사이에 자외선살균기(46)가 구비되어 있다. 상기 자외선살균기(46)는 피스톤펌프(48)에 의해 산소분리기(38)로 이동하는 공기를 통과시키며 공기중의 세균을 살균하여 산소분리기(38)가 청정한 산소를 생산하게 한다.

도 13은 상기 도 11에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 자외선살균기(46)가 응축수트랩(42)과 산소배출관(18)의 사이에 설치되어 있음을 알 수 있다. 따라서 응축수트랩(42)을 통과한 건조한 상태의 산소는 자외선살균기(46)를 통과하며 청정하게 변화된 후 필요처로 공급된다.

도 14는 상기 도 8내지 도 13의 산소발생장치의 케이스내에 설치되는 응축수트랩을 보다 세부적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 상기 응축수트랩(42)은 내부에 응축수를 임시 저장할 수 있는 공간을 제공하는 콘테이너(60)와, 상기 콘테이너(60)의 내벽면에 상호 대향하도록 설치되는 단자지지대(54)와, 상기 단자지지대(54)에 설치되되 콘테이너(60)의 바닥면으로부터 동일한 높이에 위치하며 상호 대응하는 단자(52)를 포함한다.

아울러 상기 콘테이너(60)의 상부에는 유입파이프(64) 및 유출파이프(66)가 구비되어 있다. 상기 유입파이프(64)는 상기한 산소분리기(38)와 연결되어 콘테이너(60) 내부로 산소를 유도하는 파이프이고 상기 유출파이프(66)는 콘테이너(60) 내부를 거치며 건조된 산소를 산소배출관으로 유도하는 파이프이다.

한편, 상기 단자(52)는 콘테이너(60)의 내부에 모이는 응축수의 수위를 감지하는 공지의 센싱수단이다. 상기 단자(52)는 콘테이너(60)내의 응축수의 수위가 상승하여 마침내 단자(52)의 높이에 도달하는 순간 전도성 물질인 물에 의해 회로적으로 연결되어 수위가 단자의 높이에 도달하였음을 감지한다.

상기 단자(52)에 의한 센싱내용은 전선(62)을 통해 콘트롤패널(12)의 경고램프(74)에 모니터링되어 필요시 운전자가 응축수배출밸브(44)를 개방하여 응축수를 배출하게 한다. 응축수를 배출하기 위해서는 조작부(12b)에 마련되어 있는 응축수배출버튼(76)을 눌러 응축수트랩(42)으로 공급되는 전기를 차단하여야 함은 상기와 같다.

상기 콘테이너(60)의 하부에 구비되는 응축수배출밸브(44)는 콘테이너(60)내의 응축수를 배출하기 위한 밸브로서 콘트롤러(14)를 통한 전기를 공급받아 작동한다.

상기 응축수배출밸브(44)는 외부로부터 전기를 공급받을 때 차단되어 응축수가 빠져나가지 않도록 하고 전기를 공급받지 않을 때 개방되어 응축수를 배출하도록 설계된 공지의 2포오트 2위치 전환밸브이다.

따라서 콘트롤패널(12)로 하여금 상기 응축수배출밸브(44)로 공급되는 전기를 차단하도록 하면 응축수배출밸브(44)는 자체의 스프링(68)의 탄성력에 의해 그 통로가 개방되고 응축수는 외부로 배출 된다. 특히 상기한 바와같이 차량의 엔진을 정지시키면 응축수배출밸브(44)로 전달되는 전기가 차단되므로 응축수를 비우는 것을 잊더라도 목적지에 도달하여 자동차의 엔진을 정지시킬 때 응축수가 자동적으로 배출되게 된다.

도 15a 및 15b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 3,4실시예를 차량에 적용한 예를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 15a에 도시한 산소발생장치는 도 2에 설명한 타입의 전력 공급방식을 채택하고, 도 15b에 도시한 산소발생장치는 상기 도 3에 설명한 타입의 전력 공급방식을 갖는다. 아울러 후술하는 바와같이 본체(15c,15d)의 내부에 응축수가 발생하지 않으므로 응축수배출버튼이나 경고램프 또는 응축수배수관이 구비되어 있지 않다.

도면을 참조하면, 콘트롤패널(12)의 디스플레이부(12a)에는 표시창(70)이 구비되어 있고, 조작부(13b)에는 희망농도입력버튼(72,73)과 셋버튼(84) 및 리셋버튼(85)과 히터온오프버튼(90)이 구비되어 있다. 특히 상기 조작부(13b)에 구비되어 있는 히터온오프버튼(90)은 본체(15b,15d)의 케이스(11) 내부에 구비되어있는 히터의 온오프를 결정하는 버튼이다.

도 16a 및 16b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 3,4실시예를 차량에 적용한 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도로서 도 16a는 상기한 도 2의 전원공급방식을 적용한 것이고 도 16b는 상기한 도 3의 전원공급방식을 적용한 것이다.

도 17a 및 17b는 본 발명에 따른 산소발생장치이 제 3,4실시예를 차량에 적용한 또 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도로서, 도 18a는 상기한 도 2의 전원공급방식을 적용한 것이고 도 18b는 상기한 도 3의 전원공급방식을 적용한 것이다.

도 18은 상기 도 17a 및 도 17b에 적용한 콘트롤패널을 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 콘트롤패널(12)은 디스플레이부(12a)와 조작부(13b)로 이루어져 있고, 조작부(13b)에는 히터온오프버튼(90)이 구비되어 있다. 상기 히터온오프버튼(90)은 후술할 히터(도 19 이하의 88)를 온오프 하는 조작버튼이다.

도 19는 본 발명의 제 3,4실시예에 따른 산소발생장치의 본체 내부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 산소발생장치는 산소가 발생하기 전의 공기를 미리 예열 함으로써 공정중 산소의 온도가 낮아져도 응축수가 발생하지 않도록 할 수 있다는 견해에 기초한 것이다.

또한 본체(15d)에 공급되는 전기공급방식은 상기 도 3을 통해 설명한 방식을 채용하였지만 인버터(80)를 제외하면 도 2에 설명한 본체의 구성을 가짐은 물론이다.

도 19을 참조하면, 제 4실시예에 따른 산소발생장치의 본체(15d) 내에는 응축수트랩(42)이 없고 그 대신 히터(88)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 히터(88)는 콘트롤러(14)에 의해 제어되는 것으로 산소분리기(38)로 이동하는 공기를 미리 가열함으로써 공기가 산소분리기(38)를 통과하는 순간 압력 및 온도의 변화에 따라 발생할 수 있는 응축수가 생기지 않도록 한다.

상기 산소분리기(38)의해 분리된 산소는 제 2펌프(40)를 통해 산소배출관(18)으로 곧바로 이동한 후 방향방출부(86)를 거쳐 필요처로 이동한다. 이 때 산소로부터 분리된 공기는 질소배기관(20)을 통해 대기로 배출된다.

도 20은 상기 도 19에 도시한 본체의 다른 예를 설명하기 위한 구성도이다.

도시한 바와같이, 제 1펌프(36)와 히터(88)의 사이에 자외선살균기(46)가 구비되어 있다.

도 21은 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 제 2펌프(40)와 산소배출관(18)의 사이에 자외선살균기(46)가 구비되어 있다. 상기 자외선살균기(46)는 공기로부터 분리된 산소를 살균하여 청정한 상태의 산소가 산소배출관(18)을 통해 케이스(11) 외부로 공급되도록 한다.

도 22는 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 케이스(11) 외부의 공기를 산소분리기(38) 측으로 이동시키기 위해 피스톤펌프(48)가 설치되어 있고, 상기 피스톤펌프(48)와 산소분리기(38)의 사이에는 히터(88)가 구비되어 있음을 알 수 있다.

도 23은 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도 24는 상기 도 19에 도시한 본체의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 산소분리기(46)와 산소배출관(18)의 사이에 자외선살균기(46)가 위치하고 있음을 알 수 있다.

도 25a 및 도 25b는 본 발명에 따른 산소발생장치의 제 1,2,3,4실시예를 옥내에 적용한 모습을 도시한 도면이다.

도 25a는 도 2에 도시한 타입의 전력공급 방식을 갖는 산소발생장치이고, 도 25b는 상기한 도 3에 도시한 타입의 전력공급 방식을 갖는 산소발생장치 이다.

도시한 바와같이, 가옥(H)의 옥내 내벽면의 임의의 장소에 산소배출부(109)가 고정되어 있다. 상기 산소배출부(109)는 산소를 배출하는 것으로 산소를 배출할 수 있는 한 그 형상은 다양하게 변형할 수 있다.

상기 본체(15)의 산소배출관(18)은 커넥터(92)를 통해 산소공급관(115)에 연결되어 본체(15)로부터 발생한 산소는 상기 산소공급관(115)을 통해 상향 유동하여 산소배출부(109)로부터 분출한다.

아울러 콘트롤러(15)에 전기를 인가하는 커넥터(81a)는 벽체에 매설되어 있는 공지의 콘센트(미도시)에 연결되어 콘트롤러(14)에 교류전기를 직접 공급한다.

특히 도 25b의 본체(15c,15d) 케이스(11)의 내부에 구비되어 있는 인버터(80)에 직류전기를 인가하는 커넥터(81b)는 아무곳에도 연결되지 않은 상태로 대기하고 있음을 알 수 있다.

또한 옥내 벽면의 다른 부위에는 콘트롤패널(12)과 실내의 산소농도를 감지하는 산소농도센서(78)도 구비되어 있다. 상기 콘트롤패널(12)은 공지의 거치수단을 통해 벽에 걸어둘 수 있으며 특히 사용자의 눈높이에 위치시켜 표시창의 내용을 육안으로 쉽게 확인할 수 있게 함이 바람직하다. 상기 산소농도센서(78)도 사람의 머리 높이에 위치시킴이 좋다.

도 26a 및 도 26b는 본 발명에 따른 산소발생장치에 적용할 수 있는 다른 형태의 콘트롤패널을 도시한 도면으로서 상기한 도 7이나 도 18에 도시한 콘트롤패널에 비해 심플한 구성을 가지며 보다 단순한 기능을 제공한다.

도시한 바와같이, 콘트롤패널(123)의 전면 중앙에 표시창(70)이 구비되어 있고 상기 표시창(70)의 도면상 좌측에는 온오프버튼(125)이 위치하고 있다. 또한 상기 표시창(70)의 도면상 우측에는 캘리브레이션버튼(127)이 마련되어 있다.

상기 온오프버튼(125)은 콘트롤패널(123)의 온오프를 결정하는 일반적인 온오프 버튼이다. 또한 캘리브레이션버튼(127)은 콘트롤러에 저장한 희망농도를 기준농도에 맞추는 보정의 기능을 한다. 여기서 기준농도는 이론적으로 가장 쾌적감을 줄 수 있는 산소농도로서 콘트롤러에 기 저장되어 있는 농도이고 희망농도는 사용자가 원하는 산소농도로서 장치의 사용시 콘트롤러에 새로이 입력하는 농도이다.

상기 기준농도는 마치 컴퓨터의 램(RAM)에 저장되는 불변의 값과 같이 이해할 수 있고 희망농도는 산소발생장치가 상기 기준농도를 구현하도록 애초에 사용자에 의해 세팅한 값이라고 할 수 있다.

따라서 최초에 상기 희망농도와 기준농도는 동일함은 당연하다. 하지만 사용이 오래될수록 기계적 결함이나 기타 여러 원인에 의해 희망농도가 기준농도로부터 벌어져 차이가 생기므로 상기 캘리브레이션버튼(127)을 눌러 희망농도를 기준농도에 다시 맞추는 것이다.

도 26b를 참조하면, 콘트롤패널(123)의 후면에 산소농도센서(78)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 산소농도센서(78)는 실내의 산소농도를 센싱하여 표시창(70)으로 전달하여 디스플레이 시키는 것임은 상기와 같다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

공기유입관 및 산소배출관을 갖는 케이스와, 상기 케이스내에 설치되며 외부의 전기를 인가받아 상기 공기유입관을 통해 외부의 공기를 받아들여 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프와 연결되고 펌프로부터 배출되는 공기를 통과시키며 공기중의 산소를 분리하여 상기 산소배출관을 통해 배출될 산소를 발생하는 산소분리기와, 상기 산소배출관을 통해 수분이 배출되지 않게 하는 습(濕)산소 발생방지수단을 포함하는 본체와;

실내의 산소농도를 감지하는 산소농도센서와;

상기 산소농도센서와 연결되어 산소농도를 디스플레이하되 입력된 희망농도에 대한 실내 산소농도의 비율을 백분율로 계산한 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체에는 상기 펌프 및 습산소발생방지수단의 동작을 제어하는 콘트롤러가 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 2항에 있어서,

상기 산소발생장치는, 상기 콘트롤러에 제어신호를 보내어 콘트롤러로 하여금 소정 제어동작을 하게 하는 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 조작부와 디스플레이부는 상호 결합 구성되어 콘트롤패널을 이루고,

상기 조작부에는 콘트롤러에 원하는 산소농도를 입력할 수 있는 희망농도입력버튼이 구비되며,

상기 디스플레이부에는 산소농도를 나타내는 표시창이 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 습산소 발생방지수단은;

상기 산소분리기에 의해 분리된 산소를 통과시키며 산소의 압력변화에 의해 생성된 응축수를 산소로부터 분리하고 수분이 제거된 산소를 산소배출관으로 보내는 응축수트랩과;

상기 응축수트랩에 모인 응축수를 배출하는 것으로 외부로부터 전기를 인가 받을 때 차단되고 전기를 인가 받지 않을 때 개방되어 응축수를 배출하는 응축수배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 3항에 있어서,

상기 습산소 발생방지수단은;

상기 펌프와 산소분리기 사이에 설치되며 산소분리기로 유입하는 공기를 가열하여 응축수가 발생하지 않도록 하는 히터인 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

상기 산소분리기와 산소배출관의 사이에는 산소분리기로부터 배출되는 산소를 흡입하여 산소배출관측으로 이송시키는 제 2펌프가 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 산소배출관을 통해 배출되는 산소가 청정한 상태가 되도록 상기 케이스의 내부에는 공기 또는 산소중의 세균을 살균하는 하나 이상의 자외선살균기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 산소배출관에는 산소를 필요처로 이동시키는 산소공급라인이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 9항에 있어서,

상기 산소공급라인은,

산소발생장치가 차량에 적용될 경우 그 단부가 운전석 전면의 에어배출 그릴 내부로 연장되어 산소가 그릴을 통해 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 9항에 있어서,

상기 산소공급라인은,

산소발생장치가 차량에 적용될 경우 운전석 내부의 천장면 하부에 설치되고 산소를 하향 분사하는 하나 이상의 확산노즐을 갖는 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 4항에 있어서,

상기 산소배출관에는 산소를 필요처로 이동시키는 산소공급라인이 더 연결되며,

상기 산소공급라인은,

산소발생장치가 차량에 적용될 경우 그 단부가 운전석 상부의 선바이저측으로 연장 설치되어 산소가 선바이저 부위로부터 분출되도록 구성되고, 상기 산소농도센서는 콘트롤패널에 설치된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 10항 내지 제 12항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 산소공급라인에는 산소공급라인의 내부에서 생성될 수 있는 응축수를 모아 제거하기 위한 세컨드응축수트랩이 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 12항에 있어서,

상기 콘트롤패널은 상기 선바이저에 고정되고, 상기 산소공급라인의 단부는 상기 콘트롤패널에 대해 고정된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 14항에 있어서,

상기 산소공급라인의 단부는 상기 콘트롤패널의 내부를 관통하며, 산소의 분출방향을 원하는 방향으로 조절할 수 있는 플렉시블튜브와 연결된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 5항에 있어서,

상기 조작부에는 상기 응축수트랩의 응축수가 배출되어야 함을 알리는 경고램프와, 상기 콘트롤러를 통해 응축수배출밸브로 인가되는 전기를 차단하여 응축수배출밸브를 개방시키는 응축수배출버튼이 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 6항에 있어서,

상기 조작부에는 상기 콘트롤러를 통해 히터를 온오프 시키는 히터 온오프 버튼이 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체 내부로 인가되는 전기는 가정용 교류전기인 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 18항에 있어서,

상기 케이스의 내부에는 직류전기를 가정용 교류전기로 변환하는 인버터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 산소분리기는 중공사막형 또는 평막형 산소분리기인 것을 특징으로 하는 산소농도 디스플레이부를 갖는 산소발생장치.