KR20150137688A - 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학반응에 의해 산소를 발생하는 산소발생 조성물과 물을 포함하는 산소발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조성물의 무게 및 부피에 비해 다량의 순수한 산소의 발생이 가능하고, 산소발생 속도를 제어하여 일정량의 산소가 일정시간 동안 발생되는 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치에 관한 것이다.

Description

산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치{Oxygen Generation Apparatus using Oxygen Generation Composition}
본 발명은 화학반응에 의해 산소를 발생하는 산소발생 조성물과 물을 포함하는 산소발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조성물의 무게 및 부피에 비해 다량의 순수한 산소의 발생이 가능하고, 산소발생 속도를 제어하여 일정량의 산소가 일정시간 동안 발생되는 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치에 관한 것이다.
현재 널리 이용되고 있는 산소발생 기술은 크게 전기분해법, 화학반응법, 물리적 방법, 그리고 자급식 산소발생 법으로 나뉜다.
전기분해법은 물 또는 기체의 물질에 대한 극성의 차이와 기체분자 크기의 상이성을 이용하여 기체를 분리하는 방법이다. 이는 전통적으로 많이 사용되는 방법으로서 산소를 발생할 때 소음이 없는 장점이 있지만, 전기의 소모가 많고 장비 구성에 따른 소모품의 가격이 높을 뿐만 아니라 순수한 물을 이용해야 하는 등 설비 및 관리면에서 여러 제약조건이 수반된다. 특히 물의 전기분해에 의해 생성되는 수소는 인화성을 가지므로 화재현장에 사용하기에는 제약이 따른다.
화학반응법은 물, 과산화수소, 과탄산소다 및 알코올 등과 금속산화물을 반응시키거나 화학물질을 열분해하여 산소를 발생시키는 방법이다. 과탄산소다에 이산화망간이나 특정 효소를 촉매로 이용하여 물과 함께 반응시킴으로써, 산소를 쉽게 발생시키는 장점이 있지만 발생시간이 극히 짧아 응급을 요하는 환자에게 임시로 산소를 투여하는 정도로 사용할 수밖에 없다. 최근 대한민국 공개특허 제2012-0114504호와 같이, KO2와 망간산화물을 혼합한 분말을 이용하여 비상시 사용자에게 공급함으로써 유독가스로부터 질식사를 방지하기 위한 휴대용 자가 산소호흡장치가 개발된 바 있다. 하지만, 발열반응이 강하게 나타남으로 인해 부가적인 장치를 통해 온도를 낮춰주는 과정이 필요해져 부피가 커지게 됨으로 인해 휴대성에 제약이 있고, 산소호흡장치 내의 압력이 올라가게 되어 화재 같은 위험 상황에서의 폭발성에 대한 위험성이 있다.
물리적 방법은 기체의 물질에 대한 극성의 차이와 기체분자 크기의 상이성을 이용하여 기체를 분리하는 막분리방식과 결정성 고체 물질이 제올라이트 및 실리카 등을 이용한 흡탈착 원리를 이용하여 기체를 분리하는 PSA(Pressure Swing Adsorption)기술 등이 있다. PSA 방식은 흡착제의 선택적 흡착력을 이용하여 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 장치로서 흡착제에 고압의 공기를 통과시키고 흡착, 균압, 탈착의 연속 동작을 통해 질소, 산소 가스를 생산하는 방식으로 이는 고순도의 산소를 발생시킬 수 있으며, 직접 흡입해도 중독의 위험성이 없으며 적은 전력에서도 충분한 산소를 발생시킬 수 있다. RVSA (Rapid Vacuum Swing Adsorption) 방식은 기존 PSA 방식에서 가압이 아닌 대기압을 이용하여 산소를 발생시키는 방식이다. 산소부하막 방식은 일반 대기압력의 공기를 통과시켜 질소, 산소의 투과성 차이를 이용해 산소 농도를 높여주는 방식이다.
자급적 산소 발생 방식인 스프레이 방식은 기밀용기 내부에 산소를 압축 보관하였다가 필요시 방출하여 산소를 공급하는 방식으로 주로 압축산소를 이용하였다. 이 방식은 산소통의 부피로 인해 착용성과 휴대성에서 많은 문제점이 있었으며, 특히 산소통에서 공급되는 공기의 용량이 한정되어 있으므로 사용시간이 매우 짧아, 대피 시간이 긴 경우 유용하게 사용될 수 없다는 문제가 있다.
한국공개특허 제2012-0114504호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 순수한 산소의 발생이 가능하고, 조성물의 단위 부피 기준 산소 발생량이 현저히 증가하며, 발열 반응에 의한 온도 상승이 억제되고, 장기간 안정적이고 지속적으로 산소의 발생이 가능하며, 개인용 구명장치와 같은 소형 장치를 비롯하여 대규모 산소 발생장치에 적용 가능한 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 산소발생 장치는, 내부에 공간이 형성되며, 내부에서 생성되는 산소를 외부로 공급하도록 산소공급부가 연결된 케이스; 초산화칼륨 및 실리카를 함유하는 산소발생 조성물; 상기 케이스 내부에 형성되며, 상기 산소발생 조성물이 수용된 조성물 수용부; 상기 케이스의 외부 또는 내부에 구비되며, 물이 수용된 기동부; 및 상기 기동부에 수용된 물을 상기 산소발생 조성물에 공급하는 구동부; 를 포함한다.
이때, 상기 산소발생 장치는, 상기 조성물 수용부와, 상기 기동부를 구획하도록 상기 조성물 수용부의 상측에 구비되는 반투과막; 을 포함하며, 상기 반투과막을 통해 상기 산소발생 조성물과 상기 물의 반응속도를 제어한다.
또한, 상기 구동부는, 상기 기동부를 가압하여 관통 또는 절개하도록 형성된다.
또한, 상기 기동부는, 하단부가 상기 조성물 수용부에 수용되며, 상기 구동부는, 상기 기동부 상의 상기 조성물 수용부에 수용된 부분을 가압하여 관통 또는 절개하도록 형성된다.
다른 실시 예로, 상기 구동부는, 상기 수용부에 수용된 물을 상기 조성물에 분사하는 분사 수단으로 이루어진다.
또한, 상기 산소발생 조성물은, 초산화칼륨 및 실리카의 혼합물이 분말 형태를 이루거나, 초산화칼륨 및 실리카의 혼합물이 압착된 펠릿 형태를 이룬다.
또한, 상기 산소발생 조성물이, 망간산화물을 더 포함할 경우 초산화칼륨, 망간산화물 및 실리카의 혼합물이 분말 형태를 이루거나, 초산화칼륨, 망간산화물 및 실리카의 혼합물이 압착된 펠릿 형태를 이룬다.
또한, 상기 기동부에 수용되는 물은, 산소발생에 필요한 양이 수용되거나, 산소발생 반응에 필요한 양보다 많은 양이 수용된다.
아울러, 상기 조성물 수용부는, 1기압 이상의 고압에도 견디는 고압용기로 이루어진다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치는 초산화칼륨(potassium superoxide), 망간산화물 및 실리카를 함유함에 따라, 순수한 산소의 발생이 가능한 장점이 있고, 산소발생 반응에 필요한 양보다 많은 양의 물을 수용하여 산소발생 조성물 반응 시 발열 반응에 의한 온도 상승이 다량의 물에 의해 억제되는 효과가 있다.
또한, 산소발생 조성물의 반응 시 발생되는 미량의 유독성 가스가 다량의 물에 의해 용해되어 유독성이 없는 산소의 발생이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치는 조성물의 입자 크기 조절, 수용성 고분자 코팅, 쓰레드를 이용한 물의 공급 및/또는 실리카 함유 지지체에 담지라는 극히 간단한 방법을 통해 구현이 가능하며, 기존의 산소발생 장치에 비해 무게 및 부피가 줄어 휴대가 용이하고, 산소 발생 효율이 높아진 장점이 있다.
또한, 장시간 동안 안정적으로 일정하게 산소를 공급할 수 있으며, 발열에 의한 온도 상승을 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산소발생 장치 개략적 단면도
도 2는 도 1의 작동 시 개략적 단면도
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 산소발생 장치 개략적 단면도
도 4는 도 2의 작동 시 개략적 단면도
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산소발생 장치 개략적 단면도
본 발명의 일실시 예에 따른 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치는 산소발생 조성물과 일정 양의 물을 각각 수용하여 구성하고, 산소발생 조성물과 물의 반응을 통하여 생성되는 산소를 공급되도록 함에 그 특징이 있다.
위와 같은 구성을 통해 본 발명의 산소발생 장치는 산소발생 조성물의 무게 및 부피에 비해 다량의 순수한 산소의 발생이 가능하고, 산소발생 속도를 제어하여 일정량의 산소가 일정시간 동안 발생되는 장점이 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 다양한 실시 예의 산소발생 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
- 제1 실시 예(투과막 형(안정 공급 형))
도 1에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산소발생 장치(100)의 개략적 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산소발생 장치(100)의 작동 시 개략적 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 산소발생 장치(100)는, 케이스(110), 조성물 수용부(120), 기동부(130), 반투과막(140), 구동부(150), 산소공급부(160), 감압밸브(170)로 구성되며, 조성물 수용부(120)에 수용되는 산소발생 조성물(500)과, 기동부(130)에 수용되는 물(600)을 포함한다.
케이스(110)는 원통형 또는 각형의 내압용 저장용기가 적용될 수 있다. 케이스(110)는 내부에 산소발생 조성물(500)과 물(600)을 수용하며, 산소발생 조성물(500)과 물(600)의 반응을 통해 생성되는 산소를 산소공급부(160)를 통해 사용자에게 공급하기 위해 구성된다.
따라서 케이스(110)는 중공 형성되며, 하단부에 산소발생 조성물(500)의 수용을 위한 조성물 수용부(120)가 형성될 수 있다. 조성물 수용부(120)는 1기압 이상의 고압에도 견딜 수 있는 고압용기가 적용될 수 있다. 이는 조성물 수용부(120)를 통해 산소발생 조성물(500)과 물(600)과의 반응에 의해 생성되는 고압의 산소를 조성물 수용부(120) 내부에 포집 및 보관함으로써 반응속도가 감소되도록 조절하기 위함이다.
조성물 수용부(120)의 상측에는 산소발생 조성물(500)과의 반응을 위한 물(600)이 수용되는 기동부(130)가 구비된다. 기동부(130)는 원형, 타원통형, 원통형 또는 각형으로 이루어지며, 물(600)이 수용되도록 내부가 중공 형성된다. 기동부(130)는 도시된 바와 같이 하측이 케이스(110)의 상단 내부에 수용되고, 상측이 케이스(110)의 상단 외부로 노출 형성될 수 있다. 또한 기동부(130)는 전체가 케이스(110)의 상단 내부에 수용되어 구비될 수도 있다. 기동부(130)는 후술되는 구동부(150)의 가압에 의해 절개 또는 관통되어 내부에 수용된 물(600)이 조성물 수용부(120)로 공급되도록 탄성 재질 또는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
구동부(150)는 기동부(130)에 구비되어 가압에 의해 기동부(130)의 하단 외면을 가압하여 절개 또는 관통시키도록 구성된다. 따라서 구동부(150)는 기동부(130) 내부에 상하 이동 가능하도록 수용되는 니들(151)과, 니들(151)의 상단에 연결되어 기동부(130) 상단 외측으로 노출되는 손잡이(153)와, 손잡이(153)와 니들(151) 사이에 구비되며, 손잡이(153)에 탄성을 가하여 니들(151)과 손잡이(153)가 상측에 고정된 상태를 유지하게 하는 스프링(152)을 포함하여 구성된다.
따라서 도 2에 도시된 바와 같이 손잡이(153)에 스프링(152)의 탄성을 극복할 만큼의 힘이 하방으로 가해지면, 니들(151)이 하방으로 회동하게 되고, 니들(151)에 의해 기동부(130)의 하단부가 절개 또는 관통되어 기동부(130)의 내부의 물이 반투과막(140) 상측으로 공급된다.
이때, 반투과막(140)은 조성물 수용부(120)와 기동부(130) 사이에 구비될 수 있다. 반투과막(140)은 케이스(110) 내부에 구비되며, 산소발생 조성물(500)이 수용되는 조성물 수용부(120)의 상측을 구획하도록 구성된다. 상기와 같은 반투과막(140)을 통해 기동부(130)에서 산소발생 조성물(500)에 공급되는 물(600)이 서서히 공급되도록 하고, 일정한 양으로 공급되도록 하여 물과 산소발생 조성물(500) 반응 시 산소가 장시간동안 안정적으로 일정하게 생성되도록 구성된다. 즉 반투과막(140)을 이용하여 산소발생 조성물(500)과 물(600)의 반응속도가 감소되도록 제어할 수 있다.
산소공급부(160)는 유입단이 케이스(110)에 연통되고, 유출단이 외부에 형성되어 케이스(110) 내부에서 생성된 산소를 사용자에게 공급하도록 구성된다. 산소공급부(160)의 유출단은 사용자의 호흡구(입/코)에 산소가 공급되도록 하는 마스크에 연결되어 케이스(110) 내부의 산소만을 사용자에게 공급하고, 외부의 유해가스는 유입되지 않도록 통상의 산소마스크 형상으로 이루어질 수 있다.
또한 산소공급부(160)의 유입단에는 감압밸브(170)를 구비하여 케이스(110) 내부에서 고압 산소가 생성되어도 일정한 압력으로 감압하여 사용자에게 공급하도록 구성된다.
산소발생 조성물(500)은 물과 반응하여 순수한 산소만을 생성할 수 있도록 초산화칼륨(potassium superoxide), 망간산화물 및 실리카를 함유할 수 있다.
상세하게, 초산화칼륨(KO2)은 물과 반응하면 하기 반응식 1에 의해 산소를 생성할 수 있다.
(반응식 1)
2KO2 + 2H2O → O2 + 2KOH + H2O2
즉, 초산화칼륨은 물과 반응하여, 산소를 생성하고, 수산화칼륨 및 과산화수소가 부산물로 형성될 수 있다.
망간산화물은 초산화칼륨과 물과의 반응에 의해 형성되는 과산화수소를 하기 반응식 2와 같이 물과 산소로 분해하는 촉매 역할을 수행할 수 있다.
(반응식 2)
H2O2 → H2O + 1/2O2
실리카는 초산화칼륨과 물과의 반응에 의해 형성되는 수산화칼륨과 반응하여 하기 반응식 3과 같이 규산칼륨과 물을 형성할 수 있다.
(반응식 3)
2KOH + SiO2 → K2SiO3 + H2O
이에 따라, 초산화칼륨, 망간산화물 및 실리카를 함유하는 본 발명의 일실시 예에 따른 산소발생 조성물의 알짜 반응은 하기 반응식 4가 될 수 있다.
(반응식 4)
2KO2 + SiO2 → K2SiO3 + 1.5O2
반응식 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 산소발생 조성물은 산소가 발생되는 알짜반응에 물이 존재하지 않음에 따라, 최초 반응(반응식 1의 반응)을 촉발할 수 있는 미량의 물만이 필요하다. 다만 본 발명의 산소발생 장치(100)의 기동부(130)에 수용되는 물은, 산소발생 반응에 필요한 양이 수용되도록 구성되거나, 또는 필요한 양보다 많은 양이 수용되도록 구성된다. 이는 반응에 필요한 물을 제외한 나머지 물을 통해 산소발생 조성물 반응 시 발열 반응에 의한 온도 상승을 억제하며, 산소발생 조성물의 반응 시 발생되는 미량의 유독성 가스가 다량의 물을 통해 용해시켜 유독성이 없는 산소를 사용자에게 공급하기 위함이다. 나아가 산소발생 조성물(500)과 물(600)과의 반응에서 발열 반응에 의한 발생 산소의 고온화를 방지하기 위하여 산소발생 조성물(500)과 물(600)과의 반응 시 다량의 물을 반응부에 투입할 수 있도록 구성될 수 있다.
나아가, 본 발명의 일실시 예에 따른 산소발생 조성물은 반응식 1에서 생성된 과산화수소가 망간산화물 촉매에 의해 물과 산소로 분해되며, 수산화칼륨은 실리카와 반응하여 규산칼륨과 물을 형성함에 따라, 반응식 1에 따른 이론적 수치에 일치 내지 근접한 대량의 산소가 발생 가능한 장점이 있다.
특히 상술된 SiO2 는 위 반응식 3 및 4에서 KOH와, KO2를 염으로 처리하여 유독성이 없는 산소를 발생시키는 장점이 있다.
아울러, 산소발생 조성물(500)은 도면상에 도시된바와 같이 분말 형태로 구비될 수도 있고, 도면에는 도시하지 않았으나, 펠릿(pellet) 형태로 구비될 수도 있다. 상기 펠릿은 초산화칼륨(potassium superoxide), 망간산화물 및 실리카를 압착하여 형성되며, 분말 형태에 비해 부피가 줄어드는 장점이 있다.
- 제2 실시 예(기동부 수용 형(신속 공급 형))
도 3에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 산소발생 장치(200)의 개략적 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 산소발생 장치(200)의 작동 시 개략적 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 산소발생 장치(200)는, 케이스(210), 조성물 수용부(220), 기동부(230), 구동부(250), 산소공급부(260), 감압밸브(270)로 구성되며, 조성물 수용부(220)에 수용되는 산소발생 조성물(500)과, 기동부(230)에 수용되는 물(600)을 포함한다.
케이스(210)는 원형, 타원통형, 원통형 또는 각형의 내압용 저장용기가 적용될 수 있다. 케이스(210)는 내부에 산소발생 조성물(500)과 물(600)을 수용하며, 산소발생 조성물(500)과 물(600)의 반응을 통해 생성되는 산소를 산소공급부(260)를 통해 사용자에게 공급하기 위해 구성된다.
따라서 케이스(210)는 중공 형성되며, 하단부에 산소발생 조성물(500)의 수용을 위한 조성물 수용부(220)가 형성될 수 있다. 조성물 수용부(220)는 1기압 이상의 고압에도 견딜 수 있는 고압용기가 적용될 수 있다. 이는 조성물 수용부(220)를 통해 산소발생 조성물(500)과 물(600)과의 반응에 의해 생성되는 고압의 산소를 조성물 수용부(120) 내부에 포집 및 보관함으로써 반응속도가 감소되도록 조절하기 위함이다.
조성물 수용부(220)의 상측에는 산소발생 조성물(500)과의 반응을 위한 물(600)이 수용되는 기동부(230)가 구비된다. 기동부(230)는 원형, 타원통형, 원통형 또는 각형으로 이루어지며, 물(600)이 수용되도록 내부가 중공 형성된다. 기동부(230)는 도시된 바와 같이 하측이 조성물 수용부(220)에 수용되고, 상측이 케이스(210)의 상단 외부로 노출 형성될 수 있다. 또한 기동부(230)는 상측이 케이스(210)의 상단 내부에 수용되어 구비될 수도 있다. 기동부(230)는 후술되는 구동부(250)의 가압에 의해 절개 또는 관통되어 내부에 수용된 물(600)이 조성물 수용부(220)로 공급되도록 탄성 재질 또는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
구동부(250)는 기동부(230)에 구비되어 가압에 의해 기동부(230)의 하단 외면을 가압하여 절개 또는 관통시키도록 구성된다. 따라서 구동부(250)는 기동부(230) 내부에 상하 이동 가능하도록 수용되는 니들(251)과, 니들(251)의 상단에 연결되어 기동부(230) 상단 외측으로 노출되는 손잡이(253)와, 손잡이(253)와 니들(251) 사이에 구비되며, 손잡이(253)에 탄성을 가하여 니들(251)과 손잡이(253)가 상측에 고정된 상태를 유지하게 하는 스프링(252)을 포함하여 구성된다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이 손잡이(253)에 스프링(252)의 탄성을 극복할 만큼의 힘이 하방으로 가해지면, 니들(251)이 하방으로 회동하게 되고, 니들(251)에 의해 기동부(230)의 하단부가 절개 또는 관통되어 기동부(230)의 내부의 물이 조성물 수용부(220) 내부로 공급된다.
이때, 기동부(230)의 하단이 조성물 수용부(220)에 수용됨에 따라 산소발생 조성물(500)에 물(600)이 신속하게 공급되어 산소 생성이 신속이 이루어지며, 신속한 산소 공급이 가능한 장점이 있다. 또한, 기동부(230)의 일부가 조성물 수용부(220)에 수용됨에 따라 상술된 제1 실시 예의 산소발생 장치(100)에 비해 부피가 줄어드는 효과가 있다.
산소공급부(260)는 유입단이 케이스(210)에 연통되고, 유출단이 외부에 형성되어 케이스(210) 내부에서 생성된 산소를 사용자에게 공급하도록 구성된다. 산소공급부(260)의 유출단은 사용자의 호흡구(입/코)에 산소가 공급되도록 하는 마스크에 연결되어 케이스(210) 내부의 산소만을 사용자에게 공급하고, 외부의 유해가스는 유입되지 않도록 통상의 산소마스크 형상으로 이루어질 수 있다.
또한 산소공급부(260)의 유입단에는 감압밸브(270)를 구비하여 케이스(210) 내부에서 고압 산소가 생성되어도 일정한 압력으로 감압하여 사용자에게 공급하도록 구성된다.
- 제3 실시 예(분무 기동형)
도 5에는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산소발생 장치(300)의 개략적 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 산소발생 장치(300)는, 케이스(310), 조성물 수용부(320), 기동부(330), 구동부(350), 산소공급부(360), 감압밸브(370)로 구성되며, 조성물 수용부(320)에 수용되는 산소발생 조성물(500)과, 기동부(330)에 수용되는 물(600)을 포함한다.
케이스(310)는 원형, 타원통형, 원통형 또는 각형의 내압용 저장용기가 적용될 수 있다. 케이스(310)는 내부에 산소발생 조성물(500)과 물(600)을 수용하며, 산소발생 조성물(500)과 물(600)의 반응을 통해 생성되는 산소를 산소공급부(360)를 통해 사용자에게 공급하기 위해 구성된다.
따라서 케이스(310)는 중공 형성되며, 하단부에 산소발생 조성물(500)의 수용을 위한 조성물 수용부(320)가 형성될 수 있다. 조성물 수용부(320)는 1기압 이상의 고압에도 견딜 수 있는 고압용기가 적용될 수 있다. 이는 조성물 수용부(320)를 통해 산소발생 조성물(500)과 물(600)과의 반응에 의해 생성되는 고압의 산소를 조성물 수용부(120) 내부에 포집 및 보관함으로써 반응속도가 감소되도록 조절하기 위함이다.
케이스(310)의 둘레면에는 산소발생 조성물(500)과의 반응을 위한 물(600)이 수용되는 기동부(330)가 구비된다. 기동부(330)는 원형, 타원통형, 원통형 또는 각형으로 이루어지며, 물(600)이 수용되도록 내부가 중공 형성된다. 기동부(330)는 케이스(310)의 외부에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 케이스(310)의 내부에 조성물 수용부(320)와 분리된 공간에 형성될 수도 있다. 기동부(330)는 후술되는 구동부(350)의 작동에 의해 내부에 수용된 물(600)을 조성물 수용부(320)로 공급하도록 구성된다.
구동부(350)는 기동부(330)에 구비되어 기동부(230) 내부에 수용된 물(600)을 조성물 수용부(320)에 공급하는 분사 수단으로 구성된다.
따라서 구동부(350)는 기동부(330)에 수용되는 흡입노즐(351)과, 유입단이 흡입노즐(351)에 연결되어 흡입노즐(351)에서 흡입된 물을 케이스(310) 내부에 분사하기 위해 유출단이 케이스(310) 내부에 구비되는 분사노즐(352)과, 구동부(350)의 구동을 위한 분사스위치(353)와, 분사노즐(352) 내부를 유동하는 물의 역류를 방지하기 위해 분사노즐(352) 상에 구비되는 체크밸브(355)를 포함하여 구성된다. 따라서 도시된 바와 같이 분사스위치(353)를 가압하면, 흡입노즐(351)을 통해 물(600)을 흡입하여 분사노즐(352)을 통해 케이스(310) 내부의 조성물 수용부(320)로 분사하게 된다.
상기와 같은 구동부(350)의 구성을 통해 조성물 수용부(320)에 수용된 산소발생 조성물(500)에 물(600)을 신속하게 공급하고, 분사노즐(352)을 통해 광범위 영역에서 산소발생 반응이 이루어지도록 함에 따라 사용자에게 산소를 신속하게 공급한다.
특히, 산소발생 조성물(500)이 펠릿(pellet) 형태로 구성될 경우 물리적으로 물과의 반응이 제한되어 산소 발생 속도가 늦어질 수 있으나, 상술된 본 발명의 제3 실시 예의 산소발생 장치(300)를 적용할 경우 연속적 분사방식으로 구동부(350)를 구성하여 물이 연속적으로 펠릿의 광범위 영역에 고루 공급됨에 따라 지속적인 산소 발생이 이루어질 수 있도록 한 장점이 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100, 200, 300 : 산소발생 장치 110, 210, 310 : 케이스
120, 220, 320 : 조성물 수용부 130, 230, 330 : 기동부
140 : 반투과막 150, 250, 350 : 구동부
160, 260, 360 : 산소공급부 170, 270, 370 : 감압밸브

Claims (12)

  1. 내부에 공간이 형성되며, 내부에서 생성되는 산소를 외부로 공급하도록 산소공급부가 연결된 케이스;
    초산화칼륨 및 실리카를 함유하는 산소발생 조성물;
    상기 케이스 내부에 형성되며, 상기 산소발생 조성물이 수용된 조성물 수용부;
    상기 케이스의 외부 또는 내부에 구비되며, 물이 수용된 기동부; 및
    상기 기동부에 수용된 물을 상기 산소발생 조성물에 공급하는 구동부;
    를 포함하는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 산소발생 장치는,
    상기 조성물 수용부와, 상기 기동부를 구획하도록 상기 조성물 수용부의 상측에 구비되는 반투과막; 을 포함하며,
    상기 반투과막을 통해 상기 산소발생 조성물과 상기 물의 반응속도를 제어하는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 기동부를 가압하여 관통 또는 절개하도록 형성되는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기동부는,
    하단부가 상기 조성물 수용부에 수용되며, 상기 구동부는, 상기 기동부 상의 상기 조성물 수용부에 수용된 부분을 가압하여 관통 또는 절개하도록 형성되는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 수용부에 수용된 물을 상기 조성물에 분사하는 분사 수단으로 이루어진, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 산소발생 조성물은,
    초산화칼륨 및 실리카의 혼합물이 분말 형태를 이루는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 산소발생 조성물은,
    초산화칼륨 및 실리카의 혼합물이 압착된 펠릿 형태를 이루는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 산소발생 조성물은,
    망간산화물을 더 포함하는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 산소발생 조성물은,
    초산화칼륨, 망간산화물 및 실리카의 혼합물이 분말 형태를 이루는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 산소발생 조성물은,
    초산화칼륨, 망간산화물 및 실리카의 혼합물이 압착된 펠릿 형태를 이루는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기동부에 수용되는 물은,
    산소발생에 필요한 양이 수용되거나, 산소발생 반응에 필요한 양보다 많은 양이 수용되는 것을 특징으로 하는, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물 수용부는,
    1기압 이상의 고압에도 견디는 고압용기로 이루어진, 산소발생 조성물을 이용한 산소발생 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200022923A (ko) * 2018-08-24 2020-03-04 이재관 산소 발생 키트

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