KR20050037140A - Flat sheet type oxygen generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 펌프를 냉각시키는 쿨링팬의 전방측에 평막모듈이 배치되도록 구성함으로써 쿨링팬으로부터 발생된 압축공기가 평막모듈 내부로 직접 유입될 수 있도록 하여 별도의 공기 공급수단이 필요하지 않을 뿐 아니라 산소 발생량도 높일 수 있는 평막형 산소발생기에 관한 것이다.The present invention is configured so that the flat membrane module is arranged on the front side of the cooling fan for cooling the pump so that the compressed air generated from the cooling fan can be directly introduced into the flat membrane module, so that a separate air supply means is not required and oxygen is not required. It relates to a flat-film oxygen generator that can also increase the amount generated.
Description
본 발명은 평막모듈로 공기를 공급하기 위한 별도의 공기공급수단이 필요없고 동시에 산소발생량도 높일 수 있는 평막형 산소발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a flat membrane type oxygen generator that does not need a separate air supply means for supplying air to the flat membrane module and at the same time increase the amount of oxygen generated.
최근 들어, 자동차 매연 등의 대기환경 오염의 증가로 인해 실내에 산소농도가 높은 신선한 공기를 공급하는 산소발생장치의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 산소발생장치의 응용이 확대되고 있는 분야로는 가정용 정수기, 에어컨, 차량용 산소발생장치, 가정의 실내환기용 산소발생장치 등이 있다.Recently, the necessity of an oxygen generator for supplying fresh air having high oxygen concentration to the room is increasing due to the increase of air pollution such as automobile smoke. Applications of such oxygen generators are expanding include home water purifiers, air conditioners, vehicle oxygen generators, home indoor ventilation oxygen generators, and the like.
한편, 중소형 규모의 산소를 생산하는 방법으로는 흡착제를 이용하는 방법(Pressure Swing Adsorption: PSA)과 기체의 확산ㆍ투과속도 차이를 이용하는 기체분리막법(Gas Separation Membrane)등이 있다. On the other hand, small and medium-sized oxygen production methods include a method using an adsorbent (Pressure Swing Adsorption (PSA)) and a gas separation membrane method using a gas diffusion and permeation rate difference.
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 고가인 단점이 있다.Here, the PSA method using the adsorbent takes a method of obtaining oxygen by removing nitrogen by using an adsorbent such as zeolite through the air purified through a series of air purifiers. The disadvantage is the high price.
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.On the other hand, the gas separation membrane method uses a selective gas permeation principle for membranes, and when the air comes into contact with the membrane surface, oxygen can be separated by using a rate difference in dissolving and diffusing nitrogen and oxygen. have. This gas separation membrane method is widely used in places where the installation place is narrow or portable because of the relatively simple and compact structure of the device.
한편, 상기와 같은 기체분리막법이 적용된 하나의 예로서, 다수의 적층된 평막 사이로 공기를 통과시켜 산소를 부화시키는 평막형 산소발생장치가 있다.On the other hand, as an example to which the gas separation membrane method as described above is applied, there is a flat membrane type oxygen generating device that enriches oxygen by passing air between a plurality of laminated flat membranes.
이와 같은 평막형 산소발생장치는 실용공보 제20-031378호(2003년 4월 30일)에 그 일예가 상세하게 기재되어 있는바, 케이스의 일측에 외부로부터 공기를 흡입하는 흡기팬과, 흡기팬의 내측에 외부공기 유입을 가이드하는 흡기채널과, 흡기채널의 일측에 다수의 평막을 적층 구성한 평막모듈과, 평막모듈의 일측에 구비되는 에어펌프로 구성되어 있다.Such a flat-film oxygen generator is described in detail in Practical Publication No. 20-031378 (April 30, 2003), which includes an intake fan that sucks air from the outside to one side of the case, and an inside of the intake fan. It consists of an intake channel for guiding external air inflow, a flat membrane module configured to stack 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.
상기 평막모듈은 각 층의 평막을 일정간격 이격시켜 이들 사이에 일정 폭의 공간부가 형성되도록 구비하고, 이들 공간부의 일측이 흡기채널과 연통하며 타측은 배관을 매개로 에어펌프와 연결되어 상기 배관이 에어펌프를 통해 케이스 외부로 인출되어 상기 각 층의 평막을 통해 부화된 산소를 실내에 공급할 수 있도록 된 것이다.The flat membrane module is spaced apart from the flat membrane of each layer by a predetermined space therebetween to form a space between them, one side of these space portion is in communication with the intake channel, the other side is connected to the air pump through the pipe to connect the pipe The air pump is drawn out to the outside of the case to supply the enriched oxygen through the flat membrane of each layer to the room.
한편, 상기 평막형 산소분리장치와 같이 기체분리막법을 채용한 산소분리장치에 구비되는 펌프는 압축공기를 발생시키는 에어컴프레셔와, 에어컴프레셔에 동력을 제공하는 모터를 포함하여 구성된다.On the other hand, the pump provided in the oxygen separation device employing a gas separation membrane method, such as the flat membrane type oxygen separation device comprises an air compressor for generating compressed air, and a motor for providing power to the air compressor.
특히, 에어컴프레셔는 기체가 흡입 및 토출되는 흡입구와 토출구가 마련된 케이싱과, 케이싱의 하부에 결합되는 실린더와, 실린더 내부에 수용되어 직선 왕복운동을 수행하는 피스톤을 포함하여 구성되어 있다.In particular, the air compressor includes a casing provided with a suction port and a discharge port through which gas is sucked and discharged, a cylinder coupled to a lower portion of the casing, and a piston accommodated in the cylinder to perform linear reciprocating motion.
또한, 상기 케이싱과 맞닿는 실린더 상부에는 플랜지가 형성되고, 상시 플랜지와 케이싱에는 기체의 출입이 가능하도록 흡기공 및 배기공이 형성되며, 상기 흡기공 및 배기공은 밸브를 통해 선택적으로 개폐될 수 있도록 마련되어 있다.In addition, a flange is formed on an upper portion of the cylinder that is in contact with the casing, and intake and exhaust holes are formed in the flange and the casing at all times to allow gas to enter and exit, and the intake and exhaust holes are provided to be selectively opened and closed through a valve. have.
이에 따라, 모터의 구동에 의해 피스톤이 실린더 내에서 왕복운동을 수행함에 따라 실린더 내부의 기체가 압축 또는 팽창되면서 밸브의 선택적인 개폐가 이루고, 상기 밸브의 개폐에 따라 케이싱의 흡입구와 토출구 사이에서 기체의 강제적인 흐름이 형성되어 펌핑작용이 수행되는 것이다.Accordingly, as the piston reciprocates in the cylinder by driving the motor, the gas inside the cylinder is compressed or expanded to selectively open and close the valve, and the gas between the inlet and outlet of the casing is opened and closed according to the opening and closing of the valve. The forced flow of is formed and the pumping action is performed.
한편, 상기와 같은 구조의 평막형 산소분리장치는 흡기팬을 통해 평막모듈 내로 공기를 강제적으로 불어 넣어줌과 동시에 에어컴프레셔의 펌핑압을 이용하여 평막모듈 내부의 공기를 강제적으로 끌어당기도록 되어 있기 때문에 에어컴프레셔만을 사용할 경우 보다 평막모듈 내부로의 시간당 공기공급량이 많아져서 산소부화율을 높일 수 있도록 하고 있다.On the other hand, the flat membrane type oxygen separation device having the structure as described above is forcibly blowing air into the flat membrane module through the intake fan and at the same time by forcibly pulling the air inside the flat membrane module using the pumping pressure of the air compressor. When only the air compressor is used, the air supply per hour to the inside of the flat membrane module increases, so that the oxygen enrichment rate can be increased.
그러나, 상기와 같은 종래의 평막형 산소발생기는 평막모듈에 의한 산소부화율을 높이기 위하여 에어컴프레셔 이외에 별도의 흡기팬을 설치하여 평막모듈 내부로 공기의 공급이 이루어질 수 있도록 구성되어 있기 때문에 장치가 복잡해지고 중량이 증가될 뿐 아니라 에너지 소비율도 많아지게 되는 단점이 있었다.However, the conventional flat membrane type oxygen generator as described above is complicated by the device because it is configured to supply air into the flat membrane module by installing a separate intake fan in addition to the air compressor to increase the oxygen enrichment rate by the flat membrane module Not only was this increased, but there was also a disadvantage that the energy consumption rate increased.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 쿨링팬의 전방측에 평막모듈을 배치하여 상기 쿨링팬을 통해 평막모듈 내부로 압축공기의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 평막모듈에 의한 산소발생량을 높일 수 있을 뿐 아니라 종래 처럼 흡기팬을 설치하지 않아도 되므로 장치가 간단해지고 중량도 작아질뿐 아니라 에너지 소비율도 감소시키 수 있는 평막형 산소발생기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to arrange the flat membrane module on the front side of the cooling fan to allow the supply of compressed air into the flat membrane module through the cooling fan, In addition to increasing the amount of oxygen generated by the flat membrane module, it is not necessary to install an intake fan as in the related art, thereby providing a flat membrane type oxygen generator that can simplify the device, reduce the weight, and reduce the energy consumption rate.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평막형 산소발생기는 산소배출구가 형성된 평막모듈; 상기 평막모듈을 통해 분리된 산소를 펌핑하여 외부로 배출시키는 펌프; 및 상기 펌프를 쿨링시키는 쿨링팬을 포함하여 이루어지되, 상기 평막모듈은 상기 쿨링팬을 통해 공기의 공급이 이루어질 수 있도록 상기 쿨링팬 전방측에 배치되는 것을 특징으로 한다.Flat membrane type oxygen generator of the present invention for achieving the above object is a flat membrane module formed oxygen outlet; A pump for pumping the oxygen separated through the flat membrane module to discharge to the outside; And a cooling fan for cooling the pump, wherein the flat membrane module is disposed at a front side of the cooling fan to supply air through the cooling fan.
상기와 같은 본 발명의 구성에 따르면, 쿨링팬의 전방측에 평막모듈을 배치하여 상기 쿨링팬을 통해 평막모듈 내부로 압축공기의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 평막모듈에 의한 산소발생량을 높일 수 있을 뿐 아니라 종래 처럼 흡기팬을 설치하지 않아도 되므로 장치가 간단해지고 중량도 작아질뿐 아니라 에너지 소비율도 감소시키 수 있다.According to the configuration of the present invention as described above, by placing a flat membrane module on the front side of the cooling fan to allow the supply of compressed air into the flat membrane module through the cooling fan, it is possible to increase the amount of oxygen generated by the flat membrane module In addition, since the intake fan does not need to be installed as in the related art, the device is simplified, the weight is reduced, and the energy consumption rate can be reduced.
이때, 상기 평막모듈은 직사각형 형태로 형성하고 그 단변측은 상기 쿨링팬측을 향하도록 배치하도록 한다. 이렇게 되면, 평막모듈의 장변측 방향에 비하여 단변측 방향에 공기의 공급을 집중시킬 수 있게 되어 평막모듈 내부로의 공기유입량을 증대시킬 수 있다.At this time, the flat membrane module is formed in a rectangular shape and its short side is arranged to face the cooling fan side. In this case, the supply of air can be concentrated in the short side direction as compared to the long side side direction of the flat membrane module, thereby increasing the amount of air flow into the flat membrane module.
또한, 상기 산소배출구는 상기 쿨링팬과 먼 상기 평막모듈 단변측에 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면, 평막모듈의 공기 유입부로부터 산소배출구 사이의 거리가 증가되어 평막모듈에 의한 산소 부화율을 높일 수 있다.In addition, the oxygen discharge port is preferably configured to be disposed on the short side of the flat membrane module far from the cooling fan. In this case, the distance between the air outlet of the flat membrane module and the oxygen outlet is increased to increase the oxygen enrichment rate by the flat membrane module.
상기 모터로는 비엘디씨(BLDC) 타입 모터가 채용된다. 이렇게 되면, 상기 펌프와 함께 효율을 극대화시켜 소비전력을 감소시킬 수 있고, 제품의 크기 및 소음을 적게할 수 있을뿐 아니라 모터의 제어가 용이하고 수명이 길어서 차량용으로 사용하기에 적합한 장점이 있다.As the motor, a BLDC type motor is employed. In this case, it is possible to reduce the power consumption by maximizing the efficiency with the pump, and to reduce the size and noise of the product, as well as easy to control the motor and long life has the advantage of being suitable for use in vehicles.
또한, 상기 모터와 전기적 연결을 이루며 외부전원을 제공 받아 충전하여 상기 모터에 충전전압을 공급해 주는 충전회로 및 상기 충전회로와 함께 병행 사용되는 휴대용 축전지를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the battery may further include a charging circuit which is electrically connected to the motor and receives an external power source and charges the battery to supply a charging voltage to the motor, and a portable storage battery used together with the charging circuit.
위와 같은 구성에 따라, 축전지의 충.방전이 용이할뿐 아니라 DC전원 및 AC전원을 자유롭게 사용할 수 있고, 또한 무게가 가볍고 장시간 사용할 수 있으므로 휴대용으로 적합한 장점이 있다. According to the above configuration, not only the charge and discharge of the battery is easy, but also the DC power source and AC power source can be used freely, and the weight is light and can be used for a long time, there is an advantage that is suitable for portable.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 평막형 산소발생기를 도시한 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1의 에어컴프레셔의 구체적인 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 케이싱을 저면부에서 바라본 상세 구조를 도시한 분해 사시도이다.1 is a perspective view showing a flat oxygen-type oxygen generator according to the present invention. 2 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the air compressor of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view showing a detailed structure of the casing shown in FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 평막형 산소발생기는 크게 펌프(300)와, 펌프(300)의 펌핑압을 구동원으로 하여 산소를 분리하는 평막모듈(400)을 포함한다.1 to 3, the flat membrane type oxygen generator according to an embodiment of the present invention largely the flat membrane module 400 for separating the oxygen using the pump 300, the pumping pressure of the pump 300 as a driving source Include.
펌프(300)는 에어컴프레셔(100)와, 에어컴프레셔(100)에 동력을 전달하는 모터(700)를 포함하여 구성되며, 상기 에어컴프레셔(100)는 평막모듈(400)과 직접적으로 연결되어 상기 평막모듈(400) 내부에 진공 흡입력을 발생시킨다.The pump 300 includes an air compressor 100 and a motor 700 that transmits power to the air compressor 100, and the air compressor 100 is directly connected to the flat membrane module 400. The vacuum suction force is generated in the flat membrane module 400.
모터(700)은 회전축상에 상기 모터(700)의 작동시 내부가 과열되는 것을 방지할 수 있도록 쿨링팬(500)이 장착되며, 상기 쿨링팬(500)은 회전시 상기 모터(700) 내부에 축적되는 열을 외부로 배출시킬 수 있도록 장치되어 있다.The motor 700 is equipped with a cooling fan 500 to prevent the inside of the overheating during operation of the motor 700 on the rotating shaft, the cooling fan 500 is rotated inside the motor 700 when rotating It is equipped to discharge the accumulated heat to the outside.
평막모듈(400)은 다수의 평막이 일정 이격간격을 두고서 적층되어 형성된 것으로, 일측에는 상기 각 층의 평막을 통해 부화된 산소가 배출되는 산소배출구(420)가 형성되어 있다.The flat membrane module 400 is formed by stacking a plurality of flat membranes at predetermined intervals, and on one side, an oxygen outlet 420 is formed through which the enriched oxygen is discharged through the flat membrane of each layer.
이와 같은 평막모듈(400)의 구체적인 구조 및 기능은 전술된 종래기술(실용공보 제20-0313178호)과 동일하므로 별도의 상세한 설명은 하지 않기로 한다.Since the specific structure and function of the flat membrane module 400 is the same as the above-described conventional technology (Utility Publication No. 20-0313178), a detailed description thereof will not be made.
평막모듈(400)은 쿨링팬(500)을 통한 압축공기의 유입이 이루어질 수 있도록 상기 쿨링팬(500)의 전방측에 배치된다. 또한, 상기와 같이 배치된 상태로 유지가 가능하도록 상기 평막모듈(400)과 상기 펌프(700)는 도시되지 않는 지지 프레임을 통해 고정 장착된다. The flat membrane module 400 is disposed at the front side of the cooling fan 500 to allow the inflow of compressed air through the cooling fan 500. In addition, the flat membrane module 400 and the pump 700 are fixedly mounted through a supporting frame (not shown) to be maintained in the arranged state.
이렇게 되면, 쿨링팬(500)의 작동으로 발생된 압축공기가 평막모듈(400) 내부로 직접 유입될 수 있도록 할 수 있기 때문에 공기의 공급량을 증가시켜 산소 발생량을 높일 수 있을 뿐 아니라 종래와 같이 평막모듈(400)로 공기를 공급시키기 위한 별도의 송풍수단이 필요없게 된다.In this case, since the compressed air generated by the operation of the cooling fan 500 can be directly introduced into the flat membrane module 400, the oxygen supply amount can be increased by increasing the supply of air as well as the flat membrane as in the prior art. There is no need for a separate blowing means for supplying air to the module 400.
또한, 본 발명에 따른 평막모듈(400)은 직사각형 형태를 이루고 있으며, 쿨링팬(500)을 통한 평막모듈(400) 내부로의 공기유입량을 보다 높일 수 있도록 하기 위하여 상기 평막모듈(400)의 단변측 방향이 상기 쿨링팬(500)측을 향하도록 배치하고, 그 단변측 길이가 상기 쿨링팬(500)의 크기와 유사하도록 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the flat membrane module 400 according to the present invention has a rectangular shape, and a short side of the flat membrane module 400 in order to increase the air inflow into the flat membrane module 400 through the cooling fan 500. It is preferable that the lateral direction is disposed to face the cooling fan 500 side, and the short side length thereof is formed to be similar to the size of the cooling fan 500.
이와 함께, 평막모듈(400)에 의한 산소 부화율을 높이기 위하여 상기 평막모듈(400)에 형성되는 산소배출구(420)는 상기 쿨링팬(500)과 상대적으로 멀리 떨어진 단변측 방향에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.In addition, in order to increase the oxygen enrichment rate by the flat membrane module 400, the oxygen outlet 420 formed in the flat membrane module 400 is disposed to be located in a short side direction relatively far from the cooling fan 500. desirable.
에어컴프레셔(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 케이싱(110), 케이싱(110)의 하면에 배치되는 상부밸브시트(140), 상부밸브시트(140)의 하면과 결합되는 하부밸브시트(150), 상부밸브시트(140)와 하부밸브시트 사이에 개재되는 밸브(160), 하부밸브시트(150)에 결합되어 밸브(160)를 개폐시키는 구동실린더(170)로 구성되어 있다. 이 에어컴프레셔(100)는 나사못과 같은 체결요소에 의해 모터(700)의 케이스에 부착된 브래킷(200)에 체결된다. As shown in FIG. 2, the air compressor 100 includes a casing 110, an upper valve seat 140 disposed on a lower surface of the casing 110, and a lower valve seat coupled to a lower surface of the upper valve seat 140. 150, a valve 160 interposed between the upper valve seat 140 and the lower valve seat, and a driving cylinder 170 coupled to the lower valve seat 150 to open and close the valve 160. The air compressor 100 is fastened to the bracket 200 attached to the case of the motor 700 by a fastening element such as a screw.
케이싱(110)의 내부에는 도 3에 도시한 바와 같이, 하면에 개구가 형성되는 제1챔버(110a) 및 제2챔버(110b)가 형성되어 있는데, 그 챔버(110a)(110b) 내에는 통과하는 공기를 정화시키는 필터(111a,111b)가 내장되고, 상부밸브시트(140)와의 접면을 확실히 밀폐시키는 패킹(113)이 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 케이싱(110)의 외주면에는 제1챔버(110a)와 연통되는 제1포트(120a)가, 제2챔버(110b)와 연통되는 제2포트(120b)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 3, inside the casing 110, a first chamber 110a and a second chamber 110b having openings are formed in the lower surface thereof, and pass through the chambers 110a and 110b. Filters 111a and 111b for purifying the air to be built in are preferably incorporated, and a packing 113 for tightly sealing the contact surface with the upper valve seat 140 is provided. The outer peripheral surface of the casing 110 is provided with a first port 120a communicating with the first chamber 110a and a second port 120b communicating with the second chamber 110b.
상부밸브시트(140)는 사각형상의 평판으로서, 제1챔버(110a)와 연통하는 제1소공(140a)과 제2챔버(110b)와 연통하는 제2대공(140b)이 천공 설치되어 있다. The upper valve seat 140 is a rectangular flat plate, in which a first small hole 140a communicating with the first chamber 110a and a second large hole 140b communicating with the second chamber 110b are perforated.
하부밸브시트(150)도 상부밸브시트(140)와 마찬가지로 실린더(171)와 연통하는 제2소공(150b)과 제1대공(150a)이 천공 설치되어 있다. 이때, 상부밸브시트(140)와 하부밸브시트(150)가 결합될 때, 제1소공(140a)은 제1대공(150a)과, 제2대공(140b)은 제2소공(150b)과 대응되게 배치되어야 한다. 이 배치의 정확도를 높이기 위해, 상부밸브시트(140)에는 폭이 다른 걸림홈(145a)(145b)이, 하부밸브시트(150)에는 폭이 다른 걸림돌기(155a)(155b)가 설치되어 있다. 따라서, 폭이 다른 걸림돌기와 걸림홈의 결합을 방지할 수 있어, 소공과 대공간의 위치 결정을 확실히 할 수 있게 된다. Similarly to the upper valve seat 140, the lower valve seat 150 is perforated with a second small hole 150b and a first large hole 150a communicating with the cylinder 171. At this time, when the upper valve seat 140 and the lower valve seat 150 are coupled, the first small hole 140a corresponds to the first large hole 150a, and the second large hole 140b corresponds to the second small hole 150b. Should be arranged. In order to increase the accuracy of the arrangement, the upper valve seat 140 is provided with locking grooves 145a and 145b of different widths, and the lower valve seat 150 is provided with locking protrusions 155a and 155b of different widths. . Therefore, it is possible to prevent the engagement of the locking projections and the locking grooves having different widths, thereby ensuring the positioning of the small holes and the large space.
밸브(160)는 취급이 간편한 트윈밸브로 제작되는데, 제1밸브편(160a)은 제1소공(140a)과 제1대공(150a) 사이, 제2밸브편(160b)은 제2대공(140b)과 제2소공(150b) 사이에 개재된다. 밸브편(160a)(160b)의 크기는, 소공은 완전히 가릴 정도로, 대공은 덜 가릴 정도로 구성된다. The valve 160 is made of a twin valve that is easy to handle. The first valve piece 160a is between the first small hole 140a and the first large hole 150a, and the second valve piece 160b is the second large hole 140b. ) And the second hole 150b. The size of the valve pieces 160a and 160b is configured such that the pores are completely covered and the pores are less covered.
구동실린더(170)는 하부밸브시트(150)의 하면에 결합되는 실린더(171), 실린더(171) 내부에 수용되는 피스톤(173), 모터축(710)의 회전동력을 피스톤(173)에 전달하는 동력전달부재로 구성된다. The driving cylinder 170 transmits the rotational power of the cylinder 171 coupled to the lower surface of the lower valve seat 150, the piston 173 accommodated inside the cylinder 171, and the motor shaft 710 to the piston 173. It consists of a power transmission member.
동력전달부재는 모터축(710)에 결합된 디스크(177), 피스톤(170)을 승강시키는 승강부(176) 및 승강부와 디스크(177)를 연결하는 편심축(179)으로 구성되어 있다. 편심축(179)은 승강부(176)의 베어링에 압입 설치된다. The power transmission member is composed of a disk 177 coupled to the motor shaft 710, an elevating portion 176 for elevating the piston 170, and an eccentric shaft 179 for connecting the elevating portion with the disk 177. The eccentric shaft 179 is press-fitted to the bearing of the lifting unit 176.
상기 실린더(171)는 피스톤(173)의 왕복운동에 따라 발생되는 내부의 고열이 외부로 쉽게 발산되지 않도록 열발산율이 비교적 작은 PPS(Poly Phenylene Sulfide)와 같은 합성수지재로 구성하는 것이 바람직하다.The cylinder 171 is preferably composed of a synthetic resin material such as poly phenyl sulphide (PPS) having a relatively low heat dissipation rate so that the internal high heat generated by the reciprocating motion of the piston 173 is not easily dissipated to the outside.
또한, 상기 케이싱(110)은 상기 실린더(171)와는 반대로 케이싱(110) 내부에 축적된 열을 외부로 쉽게 발산시킬 수 있도록 열발산율이 상대적으로 우수한 알루미늄 재질로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the casing 110 is preferably made of an aluminum material having a relatively high heat dissipation rate so that the heat accumulated in the casing 110 can be easily dissipated to the outside as opposed to the cylinder 171.
이와 같이 상기 실린더(171)와 케이싱(110)의 재질적 구성을 서로 다르게 함으로써, 피스톤(173)의 구동에 따라 실린더(171) 내부에 축적된 고온의 열이 케이싱(110) 내부로 직접 전달되어 수증기를 증발시키기 때문에 결로(結露)를 방지할 수 있다.As such, the material structure of the cylinder 171 and the casing 110 are different from each other, so that the hot heat accumulated in the cylinder 171 is directly transferred into the casing 110 according to the driving of the piston 173. Since water vapor is evaporated, dew condensation can be prevented.
이와 함께, 케이싱(110) 내부의 히팅(heating)효과를 증대시켜 수증기의 기화작용이 보다 빠르게 진행시킬 수 있도록 하기 위해 상기 케이싱(110) 내부에 가열코일이 구비된 히터(도시안됨)를 설치할 수도 있으며, 케이싱(110)의 상면에 다수의 방열핀(115)을 형성하여 구성할 수도 있다.In addition, a heater (not shown) provided with a heating coil may be installed in the casing 110 to increase the heating effect inside the casing 110 so that vaporization of the vapor proceeds more quickly. In addition, a plurality of heat dissipation fins 115 may be formed on the upper surface of the casing 110.
한편, 상기 기술된 본 발명의 펌프(300) 구조와 관련하여 이와 구조 및 기능이 유사한 펌프구조가 본 발명인이 기출원한 실용등록 제20-0313622호(2003년 5월 6일)에 상세하게 기술되어 있으므로, 이하에서 설명될 본 발명의 펌프(300) 구조와 관련된 구체적인 작동 메커니즘은 상기 제시된 공보를 참조하기로 하고 본 발명의 특징적인 작용효과만 한정하여 설명하기로 한다. On the other hand, with respect to the structure of the pump 300 of the present invention described above, a pump structure similar in structure and function is described in detail in Utility Registration No. 20-0313622 (May 6, 2003) filed by the present inventor. Therefore, specific operation mechanisms related to the structure of the pump 300 of the present invention to be described below will be referred to the above-described publication and will be described by limiting only the characteristic effects of the present invention.
이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
먼저, 모터(700)가 구동되어 에어컴프레셔(100)가 작동되면 케이싱(110)과 평막모듈(400)을 연결하는 라인에는 진공 흡인력이 발생되어 평막모듈(400) 내부는 진공 상태로 조성된다.First, when the motor 700 is driven to operate the air compressor 100, a vacuum suction force is generated in a line connecting the casing 110 and the flat membrane module 400, and the inside of the flat membrane module 400 is formed in a vacuum state.
이와 동시에, 펌프(300)의 쿨링팬(500)은 모터(700)에서 평막모듈(400)측으로 향하는 강제적인 공기의 흐름을 형성하여 모터(700)의 내부의 열을 외부로 배출하여 모터(700)가 과열되지 않도록 함과 동시에, 평막모듈(400) 내부로 공기의 유입이 강제적으로 이루어지게 한다.At the same time, the cooling fan 500 of the pump 300 forms a forced flow of air from the motor 700 toward the flat membrane module 400 to discharge heat from the inside of the motor 700 to the outside to supply the motor 700. ) Is not overheated, and the inflow of air into the flat membrane module 400 is forcibly made.
이렇게 되면, 평막모듈(400) 내에서는 쿨링팬(500)에 의한 공기를 미는 힘과 에커컴프레셔(100)에 의한 공기를 당기는 힘이 동시에 작용하여 평막모듈(400) 내부를 통과하는 공기중에서 투과성이 높은 산소가 평막모듈(400)내 일측에 집결하여 산소배출구(420)를 통해 배출되고, 에어컴프레셔(100)를 통해 외부, 즉, 실내로 공급되어진다.In this case, in the flat membrane module 400, the force pushing the air by the cooling fan 500 and the force pulling the air by the acre compressor 100 simultaneously act to transmit permeability in the air passing through the inside of the flat membrane module 400. High oxygen is collected on one side in the flat membrane module 400 is discharged through the oxygen discharge port 420, it is supplied to the outside through the air compressor 100, that is, indoors.
이와 같이, 평막모듈(400) 내에 쿨링팬(500)에 의한 공기의 가압과 에어컴프레셔(100)에 의한 감압이 동시에 작용되어 평막모듈(400) 내부를 통과하는 시간당 공기량은 증가하게 되므로 종래와 같이 평막모듈(400) 내에 공기의 공급을 위하여 흡기팬 등을 별도로 설치하지 않아도 산소부화량(산소발생량)을 증가시킬 수 있다.As such, since the pressurization of the air by the cooling fan 500 and the decompression by the air compressor 100 are simultaneously applied to the flat membrane module 400, the amount of air per hour passing through the inside of the flat membrane module 400 increases. The oxygen enrichment amount (oxygen generation amount) can be increased even without installing an intake fan or the like for supplying air in the flat membrane module 400.
이와 함께, 평막모듈(400)의 단변측이 상기 쿨링팬(500)측을 향하도록 배치하고, 동시에 평막모듈(400)의 산소배출구(420)를 상기 쿨링팬(500)과 멀게 배치함으로써, 쿨링팬(500)으로부터 발생되는 공기를 평막모듈(400) 내부로 보다 많이 집중시킬 수 있음과 동시에 공기가 통과되는 절대거리가 증가되어 산소부화율을 높일 수 있다.In addition, by arranging the short side of the flat membrane module 400 toward the cooling fan 500 side, and simultaneously placing the oxygen outlet 420 of the flat membrane module 400 away from the cooling fan 500, The air generated from the fan 500 can be more concentrated in the flat membrane module 400 and the absolute distance through which the air passes can be increased to increase the oxygen enrichment rate.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 특히, 충전회로 및 휴대용 축전지가 구비된 평막형 산소발생기의 시스템 구성을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.4 illustrates another embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating a system configuration of a flat membrane type oxygen generator including a charging circuit and a portable storage battery.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 산소발생기용 모터로서 비엘디씨(BLDC; Brushless Direct Current) 모터(700')가 채용된다. 이러한 비엘디씨 모터(700')의 구조는 그 일예가 실용등록 제20-0212480호에 기재되어 있듯이 일반적으로 널리 알려져 있기 때문에 그 구조 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown, in another embodiment of the present invention, a brushless direct current (BLDC) motor 700 'is employed as the motor for the oxygen generator. Since the structure of the BCD motor 700 ′ is generally well known as an example thereof is described in Utility Registration No. 20-0212480, a detailed description of the structure and function will be omitted.
이와 같은 비엘디씨 모터(700')는 일반적인 AC모터에 비하여 고속, 장수명, 고효율, 용이한 제어속도 등의 장점이 있기 때문에 상술한 본 발명의 피스톤 구동방식 펌프와 함께 병행하여 사용하게 되면 효율을 극대화시킬 수 있고 소비전력뿐 아니라 크기 및 소음도 크게 감소시킬 수 있으므로 차량용으로 사용하기에 적합하다.Since the BCD motor 700 'has advantages such as high speed, long life, high efficiency, and easy control speed, compared to a general AC motor, when used in combination with the piston-driven pump of the present invention, the efficiency is maximized. It is suitable for vehicle use because it can reduce the power consumption as well as the size and noise.
한편, 상기한 본 발명의 평막형 산소발생기에는 장소에 구애됨 없이 휴대가 가능하도록 충전기능을 갖는 충전회로(730)가 내장된다. 상기 충전회로(730)는 예컨대 차량용 배터리와 같은 DC전원(710)이나 가정, 업무용 등에 사용되는 AC전원(720)을 선택적으로 제공 받아 내부적인 충전과정을 거쳐 상기 모터(700')로 공급할 수 있도록 회로구성 되어 있다. On the other hand, the flat-film oxygen generator of the present invention is built in the charging circuit 730 having a charging function to be portable without regard to the place. The charging circuit 730 may be selectively supplied with a DC power source 710, such as a car battery, or AC power 720 used for home, business, etc. to be supplied to the motor 700 'through an internal charging process. It is composed of a circuit.
이와 함께, 상기 산소발생기에는 전원공급이 불가능한 장소에서도 단시간 동안의 장치의 사용이 가능하도록 별도의 충전용 배터리(740)가 내장되어 있다. 이때, 상기 충전용 배터리(740)로는 비교적 경량이고 긴 수명으로 널리 알려져 있는 리튬폴리머배터리(LIPB;LithiumIon polymer Battery)가 채용된다.In addition, the oxygen generator has a built-in rechargeable battery 740 to enable the use of the device for a short time even in the place where the power supply is impossible. In this case, as the rechargeable battery 740, a lithium polymer battery (LIPB), which is widely known for being relatively light in weight and long in life, is employed.
이와 같은 구성을 갖는 평막형 산소발생기는 AC전원을 사용하는 가정이나 사무실 등에서, 혹은 DC전원을 사용하는 차량 등에서 간편하게 연결하여 사용할 수 있고, 특히, 배터리(740)의 충,방전이 용이하여 AC/DC전원을 자유롭게 사용할 수 있을뿐 아니라 리튬폴리머배터리를 사용하기 때문에 휴대하기 가볍고 장시간 동안 사용할 수 있는 장점이 있다.The flat-film oxygen generator having such a configuration can be easily connected and used in a home or office using AC power, or in a vehicle using DC power. In particular, the battery 740 can be easily charged and discharged so that the AC / In addition to being free to use a DC power source, it uses a lithium polymer battery, so it is light to carry and can be used for a long time.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the utility model registration claims below. It will be understood that modifications and changes can be made.
상기한 본 발명에 의하면, 쿨링팬의 전방측에 평막모듈을 배치하여 상기 쿨링팬을 통해 평막모듈 내부로 압축공기의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써, 평막모듈에 의한 산소부화량을 높일 수 있을 뿐 아니라 종래 처럼 흡기팬을 설치하지 않아도 되므로 장치가 간단해지고 중량도 작아질뿐 아니라 에너지 소비율도 감소되는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, by placing the flat membrane module on the front side of the cooling fan to allow the supply of compressed air into the flat membrane module through the cooling fan, it is possible to increase the oxygen enrichment by the flat membrane module as well. Since it is not necessary to install the intake fan as in the related art, the device can be expected to be simpler, less in weight, and lower in energy consumption.
또한, 상기 평막모듈은 직사각형 형태로 형성하고 그 단변측은 상기 쿨링팬측을 향하도록 배치함으로써 평막모듈의 장변측 방향에 비하여 단변측 방향으로 보다 많은 공기량을 집중시킬 수 있기 때문에 절대 산소부화량을 증대시킬 수 있다.In addition, the flat membrane module is formed in a rectangular shape and the short side thereof is disposed to face the cooling fan side, thereby increasing the absolute oxygen enrichment amount because more air can be concentrated in the short side direction than the long side side direction of the flat membrane module. Can be.
이와 함께, 평막모듈의 산소배출구를 쿨링팬과 최대한 멀게 배치함으로써, 평막모듈의 공기 유입부로부터 산소 배출부 사이의 절대거리를 최대한 증가시킬 수 있으므로 평막모듈에 의한 산소부화율을 높일 수 있다.In addition, by arranging the oxygen outlet of the flat membrane module as far as possible from the cooling fan, the absolute distance between the air inlet portion and the oxygen discharge portion of the flat membrane module can be increased as much as possible to increase the oxygen enrichment rate by the flat membrane module.
또한, 펌프를 구동시키는 모터로서 비엘디씨 타입 모터를 채용하여 효율을 극대화시킬 수 있고 소비전력뿐 아니라 크기 및 소음도 크게 감소시킬 수 있기 때문에 차량용으로 사용하기에 적합한 장점이 있다.In addition, it is possible to maximize the efficiency by employing the BCD type motor as the motor for driving the pump, and because it can significantly reduce the size and noise as well as the power consumption there is an advantage that is suitable for use in vehicles.
이와 함께, 산소발생기 내에 충전기능을 갖는 충전회로 및 충전용 배터리를 구비함으로써, 배터리의 충,방전이 용이하고 장소에 구애됨 없이 AC/DC전원을 자유롭게 사용할 수 있을뿐 아니라 상기 충전용 배터리로 리튬폴리머배터리를 사용하기 때문에 휴대하기 가볍고 장시간 동안 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, by providing a charging circuit and a rechargeable battery having a charging function in the oxygen generator, it is easy to charge and discharge the battery, and can freely use the AC / DC power source regardless of the place, as well as lithium as the rechargeable battery Because of the polymer battery, it is light to carry and can be used for a long time.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평막형 산소발생기를 도시한 사시도. 1 is a perspective view showing a flat oxygen-type oxygen generator according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 에어컴프레셔의 구성을 구체적으로 보여주는 분해 사시도. Figure 2 is an exploded perspective view showing in detail the configuration of the air compressor shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시된 케이싱을 저면부에서 바라본 형태를 도시한 분해 사시도.3 is an exploded perspective view showing a shape of the casing shown in FIG. 2 viewed from the bottom;
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 블럭도. 4 is a block diagram schematically showing another embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 에어컴프레셔 110: 케이싱100: air compressor 110: casing
110a,110b : 제1,2챔버 120a,120b: 제1,2포트110a, 110b: First and second chambers 120a, 120b: First and second ports
140 : 상부밸브시트 140a,150b : 소공140: upper valve seat 140a, 150b: small hole
140b, 150a : 대공 150 : 하부밸브시트140b, 150a: Air hole 150: Lower valve seat
160 : 밸브 171 : 실린더160: valve 171: cylinder
200 : 브래킷 300 : 펌프200: bracket 300: pump
400 : 평막모듈 420 : 산소배출구400: flat membrane module 420: oxygen outlet
500 : 쿨링팬 700 : 모터500: cooling fan 700: motor
710 : DC전원 720 : AC전원710: DC power 720: AC power
730 : 충전회로 740 : 충전용 배터리730: charging circuit 740: rechargeable battery
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| KR1020030072580A KR20050037140A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Flat sheet type oxygen generator |
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Family Applications (1)
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| KR1020030072580A KR20050037140A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Flat sheet type oxygen generator |
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Citations (3)
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| JPS61281003A (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxygen-enriching apparatus |
| KR200273469Y1 (en) * | 2002-01-10 | 2002-04-26 | 주식회사 나노포아 | Potable Oxygen Generator |
| KR200313178Y1 (en) * | 2003-02-07 | 2003-05-16 | 한국 파이오닉스 주식회사 | Oxygen generator |
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2003
- 2003-10-17 KR KR1020030072580A patent/KR20050037140A/en active IP Right Grant
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