KR200463537Y1 - 질소발생기의 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 질소발생기의 내부구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 질소발생기의 모든 부품을 모듈화하여 컴팩트한 기기를 구성하기 위한 질소발생기 내부 구조에 관한 것이다.
본 고안에 따른 질소발생기는 전면과 후면이 개방된 직육면체의 상자형 하우징(1)내에 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)과; 이들 모듈을 연결하는 부품을 내장한 질소발생기에 있어서, 상기 하우징(1)은 전후 공간을 구획하는 상하가 개방된 격판(115)이 좌우 내측벽에 하향 설치되고, 상기 전방 공간 좌우 내측벽에 상하 일정 간격으로 가이드레일(R1)이 전후 수평으로 설치되어지되, 양측면에 상기 가이드레일(R1)과 결합하여 전후로 이동할 수 있도록 대응레일(R2)이 장착되고 전면에는 손잡이(31,51,71)가 형성된 상기 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)을 설치한 각각의 모듈랙(3, 5, 7)이 상기 가이드레일(R1)에 조립되어 설치되고, 상기 하우징(1) 후방공간에는 이들 각 모듈을 연결하는 부품이 배열 장착된 것임을 특징으로 한다.

Description

질소발생기의 구조{Structure of Nitrogen Gas Generating Device}

본 고안은 질소발생기의 구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 질소발생기의 모든 부품을 모듈화하여 컴팩트한 기기를 구성하기 위한 질소발생기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 대용량 질소발생기는 일정한 공간에 공기압축기, 에어리시버, 질소분리기, 질소탱크를 각각 설치한 뒤 이들 기기를 배관하여 구성된다. 그러나 이러한 설치방식은 넓은 공간이 필요하므로 일반 연구실에서는 사용하기 어렵다. 따라서 이들 각각의 기기를 소형화한 뒤 하나의 하우징에 빌트인한 컴팩트한 질소발생기가 제안되고 있다.

대한민국 공개특허공보(A) 제10-2007-0065518호(발명자 차진석)는 압축공기입구, 질소출구, 산소배출구가 형성된 질소분리막; 에어컴프레서; 상기 산소배출구에 접속되는 진공펌프; 상기 에어컴프레서와 상기 압축공기입구 사이에 접속되는 에어탱크; 상기 에어탱크의 압력을 감지하는 압력센서; 상기 압력센서로부터 인가받아 상기 에어컴프레서와 상기 진공펌프를 제어하는 제어부; 를 포함하는 질소발생기를 개시하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-38613호(발명자 이진기 외)는 컴프레셔;

상기 컴프레셔에서 압축된 공기를 필터링 하는 필터; 상기 필터를 통과한 공기가 유입되는 멤브레인; 상기 멤브레인에서 분리된 질소량을 조절하는 질소유량조절기;

상기 질소유량조절기의 토출 질소압을 조절하는 레귤레이터를 포함하되; 상기 멤브레인에서 분리된 질소에 수분을 공급하는 장치를 구비한 것을 특징으로 질소발생기를 개시하고 있다.

이들 발명은 모두 구성상 일정한 특징을 가지는 질소발생기로서 소형화 내지 컴팩트한 구조를 개시하고 있는 것은 사실이다. 그러나 이들 발명에서 각 모듈의 배치는 단지 물리적인 기능을 확보하는 데 그치는 것일 뿐 사용 중 점검 내지는 수리시의 편의나 실내에 배치되는 가구적 특징을 살리지 못하고 있다는 문제점이 있다.

본 고안자는 이에 상기 모듈을 하나의 하우징에 빌트인 하되 사용 중 점검 내지 수리에 편리하고 실내에 배치하더라도 미관을 확보할 수 있는 구조를 고안하기에 이르렀다.

대한민국공개특허공보(KR) 10-2009-0038613(A) 대한민국공개특허공보(KR) 10-2009-0038613(A) 대한민국등록실용신안공보(KR) 20-0171157(Y1)

없음

본 고안의 목적은 질소발생기의 점검 및 수리가 용이한 모듈의 배치 및 케이싱구조를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 질소발생기의 미관을 쉽게 확보할 수 있는 하우징의 구조를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 고안은 전면과 후면이 개방된 직육면체의 상자형 하우징(1)내에 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)과; 이들 모듈을 연결하는 부품을 내장한 질소발생기에 적용된다.

상기 질소발생기에서 하우징(1)은 전후 공간을 구획하는 상하가 개방된 격판(115)이 좌우 내측벽에 하향 설치된다. 이렇게 분리된 상기 전방 공간 좌우 내측벽에는 상하 일정 간격으로 랙의 이동을 안내하는 레일(R1, 도면에 표시 안함)이 전후 수평으로 설치되어지되, 양측면에 상기 레일(R1)과 결합하여 전후로 이동할 수 있도록 대응레일(R2)이 장착되고 전면에는 손잡이(31,51,71)가 형성된 상기 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)을 설치한 각각의 모듈랙(3, 5, 7)이 상기 가이드레일(R1)에 조립되어 설치된다. 나머지 상기 하우징(1) 후방공간에는 이들 각 모듈을 연결하는 부품을 장착 배열한다.

상기 전방공간에 설치되는 상기 공기압축기모듈랙(3)과; 저장탱크모듈랙(5)과; 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)은 그 위치가 정해진 것은 아니지만, 무게 중심을 고려하면 하단에 상기 공기압축기모듈랙(3), 중간에 저장탱크모듈랙(5), 상단에 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)의 순서로 장착되는 것이 바람직하다.

상기 공기압축기모듈랙(3)의 전면에는 주전원 스위치(33)를, 상기 저장탱크모듈랙(5) 전면에는 압력게이지(73)를 설치하면 사용시 편의를 확보할 수 있다.

본 고안은 연구실과 같은 실내공간에 설치되므로 상기 하우징(1) 전면과 후면에는 문(10, 10')을 추가로 설치여 사용할 수 있다.

청구항 1항과 2항에 의해서 점검 및 수리가 용이하게 각 모듈이 배치되고 또한 컴팩트한 질소발생기를 제공받을 수 있다.

청구항 3항과 4항의 고안에 따르면, 사용시 편의와 실내공간에 설치될 때 사무용품 내지는 가구와 같은 미감을 확보할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 질소발생기의 앞문을 연 상태의 사시도
도 2는 공기압축기모듈랙의 사시도
도 3은 저장탱크모듈랙의 내부구조도
도 4는 질소분리용 멤브레인모듈랙의 내부 구조도
도 5는 본 고안에 따른 질소발생기의 뒷문을 달기 전의 내부구조도

본 고안을 도면을 참조하여 상세히 개시한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 본 고안은 전면과 후면이 개방된 상자형 하우징(1)에 윗부분과 아랫부분이 개방된 격판(115)(이 격판은 도 5에서 확인할 수 있음)을 좌우 측벽에 하향 설치하여 전후 공간으로 구분한다.

상기 분리된 전방공간에는 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)을 각각 랙에 설치하여, 맨 아래에 도 2의 공기압축기모듈랙(3)을, 그 위에는 도 3의 질소 저장탱크모듈랙(5)을, 그 위에는 도 4의 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)을 만들고 이들 랙의 측면에 레일(R2)을 달아, 상기 전방 공간 좌우 측벽에 전후 수평으로 부착한 레일(R1; 도면에 미표시)에 끼워 슬라이딩하도록 서랍식으로 제작하였다.

본 명세서에서 랙이란 상기 각 모듈을 설치하기 위한 서랍과 같은 형상의 선반의 의미로 사용한다.

상기 공기압축기모듈랙(3)은 그 전면에 전원버튼(33)과 손잡이(31)가 장착되고, 상기 저장탱크모듈랙(5)에는 압력게이지(계기판)(73)과 손잡이(51)가 장착되며, 상기 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)에는 손잡이(71)가 설치되어 점검 및 수리시 분리가 용이하도록 하였다.

상기 하우징(1) 내의 후방공간에는 이들 각 모듈을 연결하는 부품을 장착 배열하였다. 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이 쿨링시스템(101), 수분 및 미세먼지를 제거하는 제습필터(103), 제습멤브레인(105), 솔레노이드벨브(107), 압력게이지(109), 유량제어스위치(111), 전기단자함(113)등을 상기 모듈랙의 후면의 입출공(h)과 호스나 파이프로 연결하였다.

아울러, 본 고안은 연구실과 같은 실내공간에 설치되므로 상기 하우징(1) 전면에 문(10)을 설치하여 사용시 열고 닫을 수 있도록 하고, 뒷면에도 문을 설치하여 수리나 점검시에 여닫을 수 있도록 하였다. 또한, 이동의 편의를 위해 하우징 저면에는 이동로울러(12)를 설치하였다.

다음에는 상기와 같이 제작된 본 고안에 따른 질소발생기의 작동을 간단히 설명한다. 본 고안에 따른 질소발생기는 평소에는 냉장고 등과 같이 문이 달린 가구와 같은 외관으로 연구실 등에 설치된다.

질소발생기를 작동시키려면 앞문(10)을 열고 공기압축기모듈랙 전면에 있는 주전원버튼(33)을 누른다. 전원이 인가되면 대기 중에 있는 공기가 공기압축기모듈(C)에 포함된 입력필터와 소음기를 거쳐 압축된 후, 압축된 공기는 후면에 설치된 쿨링시스템(101)을 지나면서 냉각되며, 냉각되어진 압축공기는 다시 수분 및 미세먼지를 제거하는 제습필터(103)를 거쳐 1차적으로 정화되어 다시 제습멤브레인(105)을 통과하면서 건조된 압축공기가 만들어진다.

이 과정에서 회수된 수분은 각 필터의 드레인포트를 통해 오토드레인(106)으로 모아져 자동으로 외부로 배출된다.

위의 제습멤브레인(105)를 통과하면서 완전히 건조된 압축공기는 질소를 분리하는 질소분리용 멤브레인모듈(F)에 공급되며 이 과정에서 솔레노이드밸브(107)가 질소분리용 멤브레인모듈(F)에 공급되는 공기압을 제어함과 동시에 재가동시 역압력이 발생하는 것을 방지한다.

위 질소분리용 멤브레인모듈(F)을 거쳐 분리된 질소는 저장탱크모듈(T)에 저장되며, 이 모듈에 저장된 질소의 압력은 압력게이지(73,109)에 표시됨과 동시에 유량제어 센서에 의해 작동하는 자동스위치(111)에 의해 질소압력이 일정수준 이하로 떨어지면 기기가 작동하고, 일정수준 이상의 압력이 되면 자동으로 전원을 차단하여 기기작동이 멈추도록 설계하였다.

위에서 설명한 실시예는 본 고안의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 개시한 것이며 본 고안의 권리범위를 기술한 것이 아니다. 따라서 본 발명의 권리범위가 오직 청구항에 의해 정하여지는 것은 당연하다 할 것이다.

1 하우징 3 공기압축기모듈랙
5 저장탱크모듈랙 7 멤브레인모듈랙
10, 10' 문 12 이동로울러
31, 51, 71 손잡이 33 주전원스위치
73 압력게이지 101 쿨링시스템
103 제습필터 105 제습멤브레인
106 오토드레인포트 107 솔레노이드밸브
109 압력게이지 111 유량제어 스위치
113 전기단자함 115 격판
C 공기압축기모듈 F 질소분리용 멤브레인모듈 R2 레일
T 저장탱크모듈 h 입출공

Claims (4)

1. 상자 형상의 하우징(1)내에 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)과; 이들 모듈을 연결하는 부품을 내장한 질소발생기에 있어서,
   상기 하우징(1)은 전면과 후면이 개방된 직육면체의 상자형이며, 상기 하우징 내에 전방 및 후방으로 공간을 구획하는 상하가 개방된 격판(115)이 좌우 내측벽에 하향 설치되고, 상기 전방 공간 좌우 내측벽에 상하 일정 간격으로 가이드레일(R1)이 전후 수평으로 설치되어지되, 양측면에 상기 가이드레일(R1)과 결합하여 전후로 이동할 수 있도록 대응레일(R2)이 장착되고 전면에는 손잡이(31,51,71)가 형성된 상기 공기압축기모듈(C)과; 저장탱크모듈(T)과; 질소분리용 멤브레인모듈(F)을 설치한 각각의 모듈랙(3, 5, 7)이 상기 가이드레일(R1)에 조립되어 설치되고,
   상기 하우징(1) 내의 후방공간에는 이들 각 모듈을 연결하는 부품이 배열 장착된 것임을 특징으로 하는 질소발생기의 구조
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기압축기모듈랙(3)과; 저장탱크모듈랙(5)과; 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)의 배열위치는 하단에 상기 공기압축기모듈랙(3), 중간에 저장탱크모듈랙(5), 상단에 질소분리용 멤브레인모듈랙(7)의 순서인 것을 특징으로 하는 질소발생기의 구조
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 공기압축기모듈랙(3)의 전면에는 주 전원스위치(33)가, 상기 저장탱크모듈랙(5) 전면에는 압력게이지(73)가 설치된 것을 특징으로 하는 질소발생기의 구조
4. 제3항에 있어서,
   상기 하우징(1) 전면과 후면에는 문(10, 10')이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 질소발생기의 구조

Images