KR20230053501A - Headset type oxygen supply system using oxygen generator - Google Patents

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Abstract

Disclosed is an oxygen supply system using an oxygen generator. The present invention comprises: an oxygen generator equipped with an air pocket that smoothly collects and evenly concentrates oxygen through at least one or more oxygen separation membranes under vacuum suction by a vacuum pump. Accordingly, an appropriate amount of clean and fresh oxygen is supplied to users at any time, and vibration noise generated during vacuum pump processing is prevented from being transmitted to the outside of the oxygen generator. Also, breathing difficulties or suffocation in emergency situations such as fire or toxic gas release are effectively prevented. While an appropriate amount of clean, fresh oxygen is supplied to users at any time as needed, drinking oxygenated water with high dissolved oxygen can be achieved.

Description

산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템 {Headset type oxygen supply system using oxygen generator} Headset type oxygen supply system using oxygen generator {Headset type oxygen supply system using oxygen generator}

본 발명은 산소 발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공펌프에 의한 진공 흡입 상태에서 적어도 하나 이상의 산소 분리막을 통해 산소를 원활하게 포집하여 고루게 농축할 수 있도록 하면서 상시 언제라도 사용자에게 깨끗하고 신선한 적정량의 산소 공급이 가능하도록 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an oxygen generator, and more particularly, in a vacuum suction state by a vacuum pump, through at least one oxygen separation membrane, to smoothly collect and evenly concentrate oxygen, and to provide a clean and fresh appropriate amount to the user at all times. It relates to a headset-type oxygen supply system using an oxygen generator that enables the supply of oxygen.

일반적으로, 산소 호흡기는 원활한 산소를 공급받기 어려운 상황에서 산소를 효과적으로 공급해 주기 위한 용도로 주로 사용되며, 이는 대용량의 산소저장탱크 및 상기 산소저장탱크의 산소를 공급받아 흡입할 수 있도록 된 산소흡입몸체를 갖는 형태로 구현되어 있었다.In general, oxygen respirators are mainly used for effectively supplying oxygen in situations where it is difficult to receive oxygen smoothly. It was implemented in the form of

이같은 산소 호흡기는 병원에서 사용되기도 하고, 스쿠버 다이빙 등 수중 활동을 위한 용도로 사용되기도 하며, 화재 현장 등에서 화재 진압 및 구조 활동을 위한 용도로 사용되기도 한다. Such oxygen respirators are sometimes used in hospitals, used for underwater activities such as scuba diving, and sometimes used for fire suppression and rescue activities at fire sites.

한편, 화재 현장이나 유독가스 누출 현장에서는 산소의 원활한 공급과 함께 신속한 대피가 이루어져야 질식사 등의 인명 피해를 최소화할 수 있다. 특히, 화재 발생 현장에서 인명 피해가 발생되는 주요 원인이 화염에 의한 것이 아니라 유독가스나 연기에 의한 질식인 것으로 알려져 있다. 조사된 바에 따르면, 화재 발생 후 1분 경과시마다 생존율이 7~10%씩 감소하여, 생존율은 5분 경과 시 25%, 10분 경과 시 5% 미만 정도까지 떨어지게 된다.On the other hand, in a fire site or a toxic gas leakage site, human casualties such as suffocation can be minimized only when oxygen is smoothly supplied and prompt evacuation is performed. In particular, it is known that the main cause of casualties at fire sites is suffocation by toxic gas or smoke, not by flames. According to the investigation, the survival rate decreases by 7 to 10% for every 1 minute after a fire occurs, and the survival rate drops to 25% after 5 minutes and less than 5% after 10 minutes.

이러한 재난 상황에서 휴대용으로 신속하게 깨끗한 공기(즉 산소)를 호흡할 수 있도록 하는 것은 매우 중요하다.In these disaster situations, being able to breathe clean air (i.e. oxygen) quickly and portablely is very important.

그러나, 종래의 산소 호흡기는 휴대가 어려운 관계로, 긴급 상황이 발생하거나 또는 평상시 산소를 공급받고자 할 때 그 사용이 어려웠다.However, since the conventional oxygen respirator is difficult to carry, it is difficult to use it when an emergency occurs or when oxygen is normally supplied.

즉, 공기중에 포함되는 먼지는 육안으로 확인이 가능한 10㎛ 이상의 먼지, 그리고 10㎛ 이하의 먼지 특히, 육안으로 확인이 어려운 2.5㎛ 이하의 초미세먼지(PM-2.5)가 존재하고, 현재 유행하는 전파력이 강한 코로나 바이러스가 공기중에 포함될 수 있는데, 상기와 같은 미세먼지 또는 바이러스는 인체의 호흡기를 통해 흡입되면서 건강을 위협하고 있는 실정이다. In other words, the dust contained in the air includes dust of 10㎛ or more that can be confirmed with the naked eye, and dust of 10㎛ or less, especially ultrafine dust (PM-2.5) of 2.5㎛ or less that is difficult to visually confirm. Corona virus with strong propagation power may be included in the air, and the fine dust or virus as described above is inhaled through the respiratory system of the human body and threatens health.

이에, 종래에는 미세먼지 및/또는 바이러스의 침투를 방지하기 위한 수단으로서 다양한 형태와 구조를 지닌 마스크를 사용하고 있지만, 상기 마스크를 오래 착용하게 되면 산소 공급이 원활하지 못하면서 호흡 장애가 발생하는 문제가 있었다. 그러므로 마스크 착용의 생활화가 불가피한 최근 방역 상황에 있어서는 커다란 저해 요소로 작용하는 것이었다.Accordingly, conventionally, masks having various shapes and structures are used as means for preventing the penetration of fine dust and/or viruses, but when the mask is worn for a long time, there is a problem in that oxygen supply is not smooth and breathing disorders occur. . Therefore, in the recent quarantine situation where wearing a mask is inevitable, it acts as a major hindrance.

이에 종래에는 마스크에 압축 또는 액화된 산소 또는 공기가 수용되는 탱크를 결합시키거나 또는 산소 발생제를 적용하면서 산소 공급이 이루어지도록 하였으며, 상기 산소 발생제의 경우에는 사람의 날숨 속에 포함된 이산화탄소와 반응하여 산소를 발생시키는 물질로서 초과산화칼륨(KO2)을 촉매인 이산화망간(MnO2)과 조합한 물질로 이루어지는 것이다.Therefore, in the prior art, a tank for receiving compressed or liquefied oxygen or air was attached to the mask, or oxygen was supplied while applying an oxygen generator. It is made of a material in which superoxide (KO 2 ) is combined with manganese dioxide (MnO 2 ) as a catalyst.

그러나, 상기와 같은 탱크 또는 상기 산소발생제는 주기적인 교체를 필요로 하는 것으로, 그 사용이 극히 제한적일 수 밖에 없는 것이다. 즉, 긴급 상황에서 상기와 같은 탱크 또는 산소 발생제는 그 사용이 제한적일 수 밖에 없고, 평상시에도 그 사용이 제한적이면서 탱크 또는 산소 발생제를 수시로 교체해야 하는 불편함이 있었다.However, the tank or the oxygen generator as described above requires periodic replacement, and its use is inevitably limited. That is, in an emergency, the use of the tank or oxygen generator as described above is inevitably limited, and the use of the tank or oxygen generator is limited even in normal times, and there is an inconvenience in that the tank or oxygen generator must be replaced frequently.

등록특허공보 제10-1340583호(공고일 2013.12.12.)Registered Patent Publication No. 10-1340583 (Announcement date 2013.12.12.)

등록특허공보 제10-2091547호(공고일 2020.03.20.)Registered Patent Publication No. 10-2091547 (Public date 2020.03.20.)

공개특허공보 제10-2007-0031489호(공개일 2007.03.20.)Publication No. 10-2007-0031489 (published on March 20, 2007)

공개특허공보 제10-2019-0074770호(공개일 2019.06.28.)Publication No. 10-2019-0074770 (published date 2019.06.28.)

공개특허공보 제10-2021-0037768호(공개일 2021.04.07.)Publication No. 10-2021-0037768 (published date 2021.04.07.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 진공펌프에 의한 진공 흡입 상태에서 적어도 하나 이상의 산소 분리막을 통해 산소를 원활하게 포집하여 고르게 농축하도록 구성한 것이며, 이를 통해 상시 언제라도 사용자에게 깨끗하고 신선한 적정량의 산소 공급이 가능하도록 하는 산소발생기를 제공하려는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to smoothly collect and evenly concentrate oxygen through at least one oxygen separation membrane in a vacuum suction state by a vacuum pump, thereby supplying an appropriate amount of clean and fresh oxygen to the user at all times. It is intended to provide an oxygen generator that makes this possible.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 에어포켓을 통해 진공 펌프 가공시 발생하는 진동 소음이 산소 발생기 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 하는 산소발생기를 제공하려는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an oxygen generator capable of preventing vibration noise generated during vacuum pump processing from being transmitted to the outside of the oxygen generator through an air pocket.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 산소발생기에 산소 공급용 착용부재를 연결하면서, 화재나 유독가스가 방출되는 긴급 상황 등에서 호흡 곤란 또는 질식을 효과적으로 방지하는 한편, 평상시에도 언제든지 필요에 따라 사용자에게 깨끗하고 신선한 적정량의 산소 공급이 가능하도록 하는 산소 공급 시스템을 제공하려는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to effectively prevent breathing difficulties or suffocation in an emergency situation where fire or toxic gas is released while connecting a wearing member for supplying oxygen to an oxygen generator, while also allowing users to It is intended to provide an oxygen supply system that enables the supply of clean and fresh oxygen in an appropriate amount.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 산소 발생기를 정수 장치에 연결하여 사용함으로서, 용존 산소가 높은 산소수 음용이 이루어질 수 있도록 하는 산소 공급 시스템을 제공하려는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an oxygen supply system that allows drinking of oxygenated water with high dissolved oxygen by using an oxygen generator connected to a water purifying device.

본 발명의 과제 해결수단인 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템은, 산소 토출구가 외부로 인출되는 하우징; 상기 하우징내에 형성되고, 내장 또는 외장 배터리로부터 구동전원을 공급받으며, 외부 공기 유입을 위해 가동되는 에어 공급팬; 상기 하우징내에서 적어도 하나 이상이 적층되는 구조를 이루도록 형성되며, 진공 흡입 상태에서 상기 에어 공급팬에 의해 유입되는 외부 공기로부터 산소를 농축 포집하는 필터부재; 상기 하우징내에 형성되어 진공 흡입 압력을 제공하는 것으로 상기 배터리로부터 구동전원을 공급받으며, 상기 필터부재에 의해 농축 포집된 산소를 상기 산소 토출구를 통해 토출시키는 진공펌프; 로 이루어지고, 상기 필터부재는 다시, 내측 주연을 따라 돌출되는 링형의 안착턱과 결합구가 형성되는 필터 케이스; 링형을 이루는 상기 안착턱에 가장자리부위가 안착되는 것으로, 접촉영역인 다수의 접촉돌기, 그리고 상기 접촉돌기들 사이에 비접촉영역인 상기 포집 유로가 형성되는 막 고정 플레이트; 상기 막 고정 플레이트의 일면과 타면을 덮으면서 접촉영역인 상기 접촉돌기에 접촉되어 상기 포집유로를 밀폐시키는 것으로, 상기 에어 공급팬에 의해 유입되는 공기 중에 함유되어 있는 투과성이 낮은 질소는 흡착하여 분리하고, 상기 포집유로에 투과성이 높은 산소는 농축시키면서 투과시키는 상기 폴리머 막; 및, 상기 필터 케이스에 형성되는 상기 결합구측에 결합되면서 상기 진공펌프와 연결되는 것으로, 상기 포집유로에 농축 포집된 산소가 진공 흡입 압력에 의해 상기 진공펌프로 이송되도록 가이드하는 이송부재; 로 구성되는 것이며, 상기 막 고정 플레이트에는, 다수를 이루는 상기 접촉돌기의 사이에 각각 관통 구조를 이루면서 상기 폴리머 막과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하되, 상기 폴리머 막의 접촉부분에서 상기 폴리머 막의 접촉부분을 압박하여 상기 폴리머 막의 밀림을 잡아주는 제 1 가이드 유로가 형성되는 산소 발생기;를 포함하는 것으로서, 상기 산소 발생기에 연결되어 사용자의 호흡기로 산소를 공급하는 착용부재; 를 더 포함하며, 상기 착용부재는 상기 산소 발생기에 포함되는 상기 하우징으로부터 인출되는 상기 산소 토출구에 연결되는 것을 특징으로 한다. A headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, which is a means for solving the problems of the present invention, includes a housing in which an oxygen outlet is drawn out; an air supply fan formed in the housing, supplied with driving power from a built-in or external battery, and operated to introduce outside air; a filter member formed to form a structure in which at least one layer is stacked within the housing, and which concentrates and collects oxygen from external air introduced by the air supply fan in a vacuum suction state; a vacuum pump formed in the housing to provide vacuum suction pressure, receiving driving power from the battery, and discharging oxygen concentrated and collected by the filter member through the oxygen outlet; and a filter case in which the filter member is formed with a ring-shaped seat protruding along the inner periphery and a coupler; a membrane fixing plate having an edge portion seated on the seating protrusion forming a ring shape, and having a plurality of contact protrusions as contact areas and the collecting passage as a non-contact area between the contact protrusions; While covering one side and the other side of the membrane fixing plate, it comes into contact with the contact protrusion, which is a contact area, to seal the collection passage, and nitrogen with low permeability contained in the air introduced by the air supply fan is adsorbed and separated. , The polymer membrane for concentrating and permeating oxygen with high permeability to the collection passage; and a transfer member coupled to the coupler side formed in the filter case and connected to the vacuum pump, and guiding oxygen concentrated and collected in the collection passage to be transferred to the vacuum pump by vacuum suction pressure; In the membrane fixing plate, while forming a through structure between the contact protrusions constituting a plurality, and not contacting the polymer membrane, guide the movement of concentrated and collected oxygen in the collection passage, but the contact of the polymer membrane A wearable member connected to the oxygen generator and supplying oxygen to the user's respiratory system; It further includes, characterized in that the wearing member is connected to the oxygen discharge port drawn from the housing included in the oxygen generator.

또한, 상기 하우징에는 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프의 가동에 따른 진동이 상기 하우징의 외부로 전달되는 것을 방지하도록 상기 진동을 흡수하는 적어도 하나 또는 하나 이상의 에어포켓이 형성되는 것이다.In addition, at least one or more air pockets are formed in the housing to absorb vibrations to prevent vibrations caused by operation of the vacuum pump applying vacuum suction pressure from being transmitted to the outside of the housing.

또한, 상기 필터 케이스의 일측 모서리 부위에는 상기 결합구를 형성하고, 상기 필터 케이스의 타측 모서리 부위에는 상기 필터 케이스가 적어도 하나 이상 적층시 그 적층 상태를 고정하는 결합돌기가 돌출 형성되는 것이다.In addition, the coupler is formed at one edge of the filter case, and the coupling protrusion for fixing the stacked state when at least one filter case is stacked protrudes from the other edge of the filter case.

또한, 상기 결합구에는 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동 경로 기밀을 유지시키도록 엔드 캡(End Cap)이 결합되는 것이다.In addition, an end cap is coupled to the coupler to keep airtightness of the movement path of the concentrated and collected oxygen in the collection passage.

또한, 상기 막 고정 플레이트의 일측 모서리 부위에는 테두리부를 관통하는 구조를 관통 구조를 이루면서 상기 폴리머 막과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하는 제 2 가이드 유로가 형성되는 것이다.In addition, a second guide passage that guides the movement of concentrated and collected oxygen in the collection passage is formed at one edge of the membrane fixing plate, forming a penetrating structure through the edge portion and not contacting the polymer membrane.

또한, 상기 이송부재는, 상기 필터 케이스의 안착턱에 안착되는 상기 폴리머 막의 가장자리 부위를 가압 고정하는 것으로 제 1 배출공을 가지며, 상기 포집유로에 농축 포집된 산소가 진공 흡입 압력에 의해 이송되도록 가이드하는 멀티 연결구; 및, 상기 멀티 연결구에 회전 가능하게 결합되면서 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프에 연결되는 것으로, 상기 멀티 연결구에 의해 가이드되는 산소를 상기 진공펌프로 이송시키는 제 2 배출공을 가지는 어댑터; 를 포함하는 것이다.In addition, the transfer member pressurizes and fixes the edge of the polymer film seated on the seat of the filter case, has a first discharge hole, and guides the oxygen concentrated and collected in the collection passage to be transported by vacuum suction pressure. multi connector to do; and an adapter connected to the vacuum pump applying vacuum suction pressure while being rotatably coupled to the multi-connector, having a second discharge hole for transporting oxygen guided by the multi-connector to the vacuum pump; is to include

또한, 상기 멀티 연결구는, 상기 폴리머 막의 가장자리 부위를 가압 고정하는 제 1 몸체부; 및, 상기 제 1 몸체부로부터 돌출 형성되는 것으로 상기 산소를 진공 흡입 압력이 가해지는 상기 제 1 배출공을 통해 이송시키도록 제 1 연결구; 를 포함하고, 상기 제 1 배출공은 상기 제 1 몸체부와 상기 제 1 연결구의 중심부를 관통하는 것이다.In addition, the multi-connector, the first body portion for pressing and fixing the edge portion of the polymer film; And, a first connector protruding from the first body portion to transport the oxygen through the first discharge hole to which vacuum suction pressure is applied; Including, the first discharge hole is to pass through the center of the first body and the first connector.

또한, 상기 어댑터는, 오링이 결합되어진 상기 제 1 연결구가 삽입 결합되는 제 2 몸체부; 및, 상기 제 2 몸체부로부터 직교되게 연장 형성되는 제 2 연결구; 를 포함하고, 상기 제 2 배출공은 상기 제 2 몸체부와 상기 제 2 연결구를 관통하는 것이다.In addition, the adapter may include a second body portion into which the first connector to which the O-ring is coupled is inserted and coupled; And, a second connector extending perpendicularly from the second body portion; Including, the second discharge hole is to pass through the second body and the second connector.

또한, 상기 필터부재가 적어도 하나 이상이 적층되는 구조를 이룰 때, 최하단에 배치되는 상기 멀티 연결구의 상기 제 1 연결구는 인접하는 상단의 필터 케이스에 형성되는 결합구에 삽입 결합되는 것이다.In addition, when a structure in which at least one or more filter members are stacked is formed, the first connector of the multi-connector disposed at the lowermost end is inserted into and coupled to a coupler formed in an adjacent upper filter case.

또한, 상기 폴리머 막에 의해 농축 투과되는 상기 공기 중에 함유된 산소 농도는 23∼30% 범위내이고, 상기 폴리머 막에 의해 흡착되는 상기 공기 중에 함유된 질소 농도는 81∼85% 범위내인 것이다.In addition, the concentration of oxygen contained in the air concentrated and permeated by the polymer membrane is in the range of 23 to 30%, and the concentration of nitrogen contained in the air adsorbed by the polymer membrane is in the range of 81 to 85%.

또한, 상기 착용부재는, 상기 산소 토출구와 호스를 통해 연결되는 산소 흡입구를 가지는 귀걸이 몸체; 및, 상기 귀걸이 몸체의 상기 산소 흡입구에 연결되는 것으로 산소 유로를 가지는 막대형 마이크; 를 포함하는 헤드셋 구조물이고, 상기 막대형 마이크에는 상기 산소 유로를 통해 가이드되는 산소 함유 공기를 사용자 호흡기로 토출하기 위한 적어도 하나 이상의 산소 토출구가 형성되는 것이다. In addition, the wearing member may include an earring body having an oxygen inlet connected to the oxygen outlet through a hose; and a rod-shaped microphone connected to the oxygen inlet of the earring body and having an oxygen flow path. A headset structure comprising a, wherein at least one oxygen discharge port is formed in the rod-shaped microphone to discharge oxygen-containing air guided through the oxygen passage to the user's respiratory tract.

이와 같이, 본 발명은 진공펌프에 의한 진공 흡입 상태에서 적어도 하나 이상의 산소 분리막을 통해 산소를 원활하게 포집하여 고루게 농축하는 에어포켓이 적용되는 산소 발생기를 포함하는 것이고, 이를 통해 상시 언제라도 사용자에게 깨끗하고 신선한 적정량의 산소 공급이 가능하도록 함은 물론, 진공 펌프 가공시 발생하는 진동 소음이 산소 발생기 외부로 전달되는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As such, the present invention includes an oxygen generator to which an air pocket is applied that smoothly collects and evenly concentrates oxygen through at least one oxygen separation membrane in a vacuum suction state by a vacuum pump. It is possible to supply clean and fresh oxygen in an appropriate amount, as well as to prevent vibration noise generated during vacuum pump processing from being transmitted to the outside of the oxygen generator.

더불어, 본 발명은 산소발생기에 산소 공급용 착용부재 또는 정수장치를 연결하여, 화재나 유독가스가 방출되는 긴급 상황 등에서 호흡 곤란 또는 질식을 효과적으로 방지함은 물론, 평상시에도 언제든지 필요에 따라 사용자에게 깨끗하고 신선한 적정량의 산소 공급이 가능하도록 하는 한편, 용존 산소가 높은 산소수 음용이 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.In addition, the present invention connects a wearing member for supplying oxygen or a water purifying device to an oxygen generator to effectively prevent breathing difficulties or suffocation in an emergency situation such as fire or toxic gas is released, as well as to provide clean water to the user whenever necessary It is possible to supply fresh and appropriate amount of oxygen, and on the other hand, the effect of drinking oxygen water with high dissolved oxygen can be expected.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 산소발생기의 구조를 보인 부분 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재의 구조를 보인 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예로 막 고정 플레이트의 구조를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예로 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예로 도 3의 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재가 2단 적층된 상태를 보인 사시도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예로 2단 적층된 필터부재의 구조를 보인 측면도.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예로 2단 적층된 필터부재의 구조를 보인 확대 단면도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재가 3단 적층된 상태를 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재가 4단 적층된 상태를 보인 사시도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예로 산소 발생기와 착용부재가 연결되는 산소 공급 시스템의 구조도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예로 산소 발생기와 정수기가 연결되는 산소 공급 시스템의 구조도.1 is a partially exploded perspective view showing the structure of an oxygen generator as a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing the structure of a filter member according to a first embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing the structure of a membrane fixing plate according to a first embodiment of the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view along line AA of Figure 3 in the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a BB line cross-sectional view of Figure 3 in the first embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing a state in which filter members are stacked in two stages according to the first embodiment of the present invention;
7 is a side view showing the structure of a two-staged filter member according to the first embodiment of the present invention;
8 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a two-staged filter member according to a first embodiment of the present invention.
9 and 10 are perspective views showing a state in which filter members are stacked in three stages according to the first embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing a state in which filter members are stacked in four stages according to the first embodiment of the present invention;
Figure 12 is a structural diagram of an oxygen supply system in which an oxygen generator and a wearing member are connected in a second embodiment of the present invention.
13 is a structural diagram of an oxygen supply system in which an oxygen generator and a water purifier are connected according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 산소발생기의 구조를 보인 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재의 구조를 보인 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예로 막 고정 플레이트의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예로 도 3의 A-A선 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예로 도 3의 B-B선 단면도를 도시한 것이다.1 is a partially exploded perspective view showing the structure of an oxygen generator as a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of a filter member as a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view of the first embodiment of the present invention 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3 as a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3 as a first embodiment of the present invention. is shown.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산소 발생기(SG)는, 하우징(10), 에어 공급팬(20), 필터부재(30), 진공펌프(40), 및/또는 에어포켓(50)을 포함하는 것이다.1 to 5, an oxygen generator (SG) according to an embodiment of the present invention includes a housing 10, an air supply fan 20, a filter member 30, a vacuum pump 40, and / or to include an air pocket (50).

상기 하우징(10)은 상부커버(10a)와 하부커버(10b) 및 측부커버(10c)의 결합 구조로 이루어지며, 상기 하부커버(10b)에는 산소 토출구(11)가 인출되도록 구성되는 것이다.The housing 10 has a combined structure of an upper cover 10a, a lower cover 10b, and a side cover 10c, and the oxygen outlet 11 is drawn out from the lower cover 10b.

상기 에어 공급팬(20)은 상기 하우징(10)내의 배터리 수납부(12)에 수납되어 제어보드(미도시)에 전기적으로 연결되는 내장형의 배터리(BT) 또는 케이블을 통해 상기 하우징(10)내의 제어보드에 전기적으로 연결되는 외장형의 배터리(BT)를 통해 구동전원을 공급받아 구동하는 것으로, 외부 공기 유입을 위해 가동되는 것이다.The air supply fan 20 is housed in the battery compartment 12 in the housing 10 and is electrically connected to a control board (not shown) through a built-in battery (BT) or a cable in the housing 10. It is driven by receiving driving power through an external battery (BT) that is electrically connected to the control board, and is operated for the inflow of outside air.

여기서, 상기 배터리(BT)는 상기 하우징(10)에 형성되는 미도시된 조작부의 신호 입력에 따른 상기 제어보드의 제어신호에 따라 상기 에어 공급팬(20), 그리고 후술하는 상기 진공 펌프(40)에 구동전원을 각각 공급하는 것이다.Here, the battery BT is used for the air supply fan 20 and the vacuum pump 40 to be described later according to a control signal of the control board according to a signal input of an operation unit (not shown) formed in the housing 10. It is to supply driving power to each.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제어보드는 산소 발생기(SG)에 대한 사용 시간 설정, 안전 가동 시간 후 자동 정지, 먼지 센서 및 조작부를 통한 정상 작동 유무 확인, 상기 배터리(BT)에 대한 과열 감지 및 전원 차단, 상기 배터리(BT)에 대한 과충전 방지, 과전압 저전압 경고 및 차단 등의 기능을 수행하기 위한 제어프로그램이 탑재될 수 있는 것이다.On the other hand, although not shown in the drawing, the control board sets the use time for the oxygen generator (SG), automatically stops after safe operating time, checks normal operation through a dust sensor and control panel, and detects overheating of the battery (BT). and a control program for performing functions such as power cutoff, overcharge prevention for the battery BT, overvoltage and lowvoltage warning and cutoff.

상기 필터부재(30)는 상기 하우징(10)내에서 적어도 하나 이상이 적층되는 구조를 이루도록 형성되는 것으로, 상기 진공펌프(40)의 가동에 따른 진공 흡입 상태에서 상기 에어 공급팬(20)에 의해 유입되는 외부 공기로부터 산소를 농축 포집하는 것이며, 필터 케이스(31), 막 고정 플레이트(32), 폴리머 막(33), 이송부재(34)를 포함하는 것이다.The filter member 30 is formed to form a structure in which at least one filter member 30 is stacked in the housing 10, and is blown by the air supply fan 20 in a vacuum suction state according to the operation of the vacuum pump 40. It concentrates and collects oxygen from the inflowing outside air, and includes a filter case 31, a membrane fixing plate 32, a polymer membrane 33, and a transfer member 34.

상기 필터 케이스(31)는 내측 주연을 따라 돌출되는 링형의 안착턱(31a)과 결합구(31b)가 형성되는 사각의 링형 구조물로서, 상기 필터 케이스(31)의 일측 모서리 부위에는 상기 결합구(31b)가 형성됨은 물론, 상기 필터 케이스(31)의 타측 모서리 부위에는 하나 이상의 필터 케이스(31)가 적층시 그 적층 상태를 고정하는 결합돌기(31c)가 돌출 형성되며, 상기 결합구(31b)에는 상기 포집유로(32b)에 포집되는 산소의 이동 경로 기밀을 유지시키도록 엔드 캡(End Cap)(31d)이 결합될 수 있는 것이다.The filter case 31 is a square ring-shaped structure in which a ring-shaped seating protrusion 31a protruding along the inner periphery and a coupler 31b are formed, and at one corner of the filter case 31, the coupler ( 31b) is formed, and at the other corner of the filter case 31, when one or more filter cases 31 are stacked, a coupling protrusion 31c for fixing the stacked state is protruded. An end cap 31d may be coupled to the airtightness of the movement path of the oxygen collected in the collection passage 32b.

상기 막 고정 플레이트(32)는 링형을 이루는 상기 안착턱(31a)에 가장자리 부위가 안착되는 것으로, 접촉영역인 다수의 접촉돌기(32a), 그리고 상기 접촉돌기(32a)들 사이에 비접촉영역인 포집유로(32b)가 형성될 수 있는 것이다.The membrane fixing plate 32 has an edge portion seated on the seating protrusion 31a forming a ring shape, a plurality of contact protrusions 32a as a contact area, and a non-contact area between the contact protrusions 32a for collection. A flow path 32b can be formed.

한편, 다수를 이루는 상기 접촉돌기(32a) 사이에는 각각 관통 구조를 이루면서 상기 폴리머 막(33)과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로(32b)에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하면서 상기 폴리머 막(33)의 처짐을 방지시키는 제 1 가이드 유로(32c)가 형성되며, 상기 막 고정 플레이트(32)의 일측 모서리 부위에는 테두리부를 관통하는 구조를 이루면서 상기 폴리머 막(33)과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로(32b)에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하는 제 2 가이드 유로(32d)가 형성될 수 있는 것이다. On the other hand, each of the contact protrusions 32a forming a plurality forms a through structure and is non-contact with the polymer film 33, guiding the movement of oxygen concentrated and collected in the collection passage 32b, and the polymer film 33 A first guide passage 32c is formed to prevent sagging of the membrane, and at one edge of the membrane fixing plate 32, the collecting passage 32b is non-contact with the polymer film 33 while forming a structure penetrating the rim. ), a second guide channel 32d for guiding the movement of concentrated and collected oxygen can be formed.

이때, 상기 포집유로(32b)는 연속되는 3개의 접촉돌기(32a) 사이에 돌기 하나 정도의 공간을 낮게 확보하여서 상기 폴리머 막(33)의 미접촉 부분을 형성하는 것으로, 이는 보다 확장된 유로를 확보하기 위함이다.At this time, the collection passage 32b forms a non-contact portion of the polymer film 33 by securing a low space of about one projection between three consecutive contact projections 32a, which secures a more expanded passage. is to do

다만, 상기 폴리머 막(33)과의 미접촉 부분을 넓게 유지하는 경우 흡입되는 공기의 누름 압력으로 인하여 상기 폴리머 막(33)의 처짐이 특정영역에서 예외적으로 커지는 문제가 발생할 수 있고, 이로 인해 상기 폴리머 막(33)이 부분적으로 늘어나게 되면서 내구 수명을 단축시킬 수 있으므로, 이를 방지하도록 연속되는 3개의 상기 접촉돌기(32a) 내측에 상하 관통하는 유로, 즉 처짐 공간을 추가로 형성하기 위한 상기 제 1 가이드 유로(32c)를 형성하게 되는 것이다.However, when the non-contact portion with the polymer film 33 is kept wide, a problem may occur in which the deflection of the polymer film 33 becomes exceptionally large in a specific area due to the pressing pressure of the intake air. As the membrane 33 is partially stretched, the durability life may be shortened, so to prevent this, the first guide for additionally forming a passage penetrating up and down inside the three consecutive contact protrusions 32a, that is, a deflection space The flow path 32c is formed.

이는 포집된 산소의 이동을 가이드하는 상기 포집유로(32b)와 구별되는 새로운 기능이 부여되는 것이며, 흡입되는 공기의 누름 압력이 연속되는 3개의 상기 접촉돌기(32a) 내측을 상하로 관통하는 처짐공간 유로인 상기 제 1 가이드 유로(32c)에도 미치게 되는 것이어서, 상기 폴리머 막(33)의 접촉부분에서 상기 폴리머 막(33)의 밀림을 여러차례 반복적으로 잡아줄 수 있게 되는 것이다. This is a new function that is distinguished from the collection passage 32b that guides the movement of the collected oxygen, and a deflection space vertically penetrating the inside of the three contact protrusions 32a in which the pressing pressure of the sucked air continues. It also extends to the first guide passage 32c, which is a passage, so that the pushing of the polymer film 33 at the contact portion of the polymer film 33 can be repeatedly held several times.

이같이, 상기 폴리머 막(33)의 접촉부분을 효과적으로 압박하여 줌으로서, 상기 폴리머 막(33)의 수평방향 이동 곧 밀림현상을 잡아줄 수 있고, 이로 인하여 넓게 확보된 상기 포집유로(32b)에 미치는 공기의 누름 압력에 의해 상기 폴리머 막(33)이 과도하게 처치는 현상을 또한 방지할 수 있는 것이다.In this way, by effectively pressing the contact portion of the polymer film 33, it is possible to control the horizontal movement of the polymer film 33, that is, the slipping phenomenon, thereby affecting the widely secured collection passage 32b. A phenomenon in which the polymer film 33 is excessively treated by pressing pressure of air can also be prevented.

상기 폴리머 막(33)은 상기 막 고정 플레이트(32)의 일면과 타면을 덮으면서 접촉영역인 상기 접촉돌기(32a)에 접촉되어 상기 포집유로(32b)를 밀폐시키는 것으로, 상기 에어 공급팬(20)에 의해 유입되는 공기 중에 함유되어 있는 투과성이 낮은 질소는 흡착하여 분리하고, 상기 포집유로(32b)에 투과성이 높은 산소는 농축시키면서 투과시키는 것이다.The polymer film 33 covers one surface and the other surface of the film fixing plate 32 and contacts the contact protrusion 32a, which is a contact area, to seal the collection passage 32b, and the air supply fan 20 ) Adsorbs and separates nitrogen with low permeability contained in the air introduced by ), and transmits oxygen with high permeability to the collection passage 32b while concentrating it.

여기서, 상기 폴리머 막(33)은 중공형으로서 농축 투과되어 포집되는 상기 공기 중에 함유된 산소 농도는 23∼30% 범위내이고, 흡착되는 상기 공기 중에 함유된 질소 농도는 81∼85% 범위내이며, 상기 폴리머 막(33)을 투과하지 않고 흡착되는 상기 질소는 상기 폴리머 막(33)의 표면에 흡착되어 용해된 후 상기 폴리머 막(33)의 내부로 확산되면서 상기 산소가 투과되는 방향과 직교되는 방향으로 분해되어 배출될 수 있는 것이다.Here, the polymer membrane 33 is hollow, and the concentration of oxygen contained in the air to be concentrated and collected is in the range of 23 to 30%, and the concentration of nitrogen contained in the air to be adsorbed is in the range of 81 to 85%. , The nitrogen adsorbed without passing through the polymer film 33 is absorbed and dissolved on the surface of the polymer film 33, and then diffuses into the polymer film 33 while being orthogonal to the direction in which the oxygen is transmitted. It can be decomposed and discharged in the direction.

상기 이송부재(34)는 상기 필터 케이스(31)에 형성되는 상기 결합구(31b)측에 결합되면서 상기 진공펌프(40)와 연결되는 것으로, 상기 포집유로(32b)를 따라 포집되는 산소가 진공 흡입 압력에 의해 상기 진공펌프(40)로 이송되도록 가이드하는 것이며, 멀티 연결구(341)과 어댑터(342) 및 오링(343)을 포함하는 것이다.The transfer member 34 is connected to the vacuum pump 40 while being coupled to the side of the coupler 31b formed in the filter case 31, and the oxygen collected along the collection passage 32b is vacuumed. It is guided to be transferred to the vacuum pump 40 by suction pressure, and includes a multi connector 341, an adapter 342, and an O-ring 343.

상기 멀티 연결구(341)는 상기 필터 케이스(31)의 안착턱(31a)에 안착되는 상기 폴리머 막(33)의 가장자리 부위를 가압 고정하는 것으로 제 1 배출공(T1)을 가지며, 상기 포집유로(32b)에서 포집되는 산소가 진공 흡입 압력에 의해 이송되도록 가이드하며, 제 1 몸체부(341a)와 제 1 연결구(341b)를 포함할 수 있는 것이다.The multi connector 341 presses and fixes the edge of the polymer film 33 seated on the seating jaw 31a of the filter case 31, and has a first discharge hole T1, and the collection passage ( It guides oxygen collected in 32b) to be transported by vacuum suction pressure, and may include a first body portion 341a and a first connector 341b.

상기 제 1 몸체부(341a)는 상기 폴리머 막(33)의 가장자리 부위를 가압 고정하는 것이다.The first body portion 341a presses and fixes the edge portion of the polymer film 33 .

상기 제 1 연결구(341b)는 상기 제 1 몸체부(341a)로부터 돌출 형성되는 것으로 상기 산소를 진공 흡입 압력이 가해지는 상기 제 1 배출공(T1)을 통해 상기 진공펌프(40)로 이송되도록 가이드하는 것이다.The first connector 341b protrudes from the first body portion 341a and guides the oxygen to be transported to the vacuum pump 40 through the first discharge hole T1 to which vacuum suction pressure is applied. is to do

여기서, 상기 제 1 배출공(T1)은 상기 제 1 몸체부(341a)와 상기 제 1 연결구(341b)의 중심부를 관통될 수 있는 것이다.Here, the first discharge hole T1 may pass through the center of the first body portion 341a and the first connector 341b.

상기 어댑터(342)는 상기 멀티 연결구(341)에 회전 가능하게 결합되면서 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프(40)에 연결되는 것으로, 상기 멀티 연결구(341)에 의해 가이드되는 산소를 상기 진공펌프(40)로 이송시키는 제 2 배출공(T2)을 가지는 것이고, 이는 제 2 몸체부(342a)와 제 2 연결구(342b)를 포함할 수 있는 것이다.The adapter 342 is rotatably coupled to the multi connector 341 and connected to the vacuum pump 40 for applying vacuum suction pressure, and oxygen guided by the multi connector 341 is transferred to the vacuum pump ( 40) to have a second discharge hole (T2), which may include a second body portion (342a) and a second connector (342b).

상기 제 2 몸체부(342a)는 상기 오링(343)이 결합되어진 상기 제 1 연결구(341b)가 삽입 결합되는 것이고, 상기 제 2 연결구(342b)는 상기 제 2 몸체부(342a)로부터 직교되게 연장 형성되는 것이며, 상기 제 2 배출공(T2)은 상기 제 2 몸체부(342a)와 상기 제 2 연결구(342b)를 관통할 수 있는 것이다.The second body portion 342a is inserted into and coupled to the first connector 341b to which the O-ring 343 is coupled, and the second connector 342b extends perpendicularly from the second body portion 342a. formed, and the second discharge hole T2 can pass through the second body part 342a and the second connector 342b.

상기 오링(343)은 상기 연결구(341b)의 외주면에 적어도 하나 또는 하나 이상이 결합되는 것으로, 이는 상기 어댑터(342)의 내주면에 밀착되면서 상기 제 1 배출공(T1)을 통해 이송되는 상기 산소가 누수되지 않도록 기밀을 유지시킬 수 있는 것이다.At least one or more O-rings 343 are coupled to the outer circumferential surface of the connector 341b, which is in close contact with the inner circumferential surface of the adapter 342 and the oxygen transported through the first discharge hole T1 This is to keep it confidential so that it does not leak.

상기 진공펌프(40)는 상기 하우징(10)내에 형성되어 진공 흡입 압력을 제공하는 것으로 상기 배터리(BT)로부터 구동전원을 공급받으며, 상기 필터부재(30)에 의해 농축 포집된 산소를 상기 산소 토출구(11)를 통해 토출시키는 것이다.The vacuum pump 40 is formed in the housing 10 to provide vacuum suction pressure, receives driving power from the battery BT, and removes oxygen concentrated and collected by the filter member 30 through the oxygen outlet. It is discharged through (11).

상기 에어포켓(50)은 상기 하우징(10)내에 적어도 하나 또는 하나 이상이 형성되는 것으로, 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프(40)의 가동에 따른 진동이 상기 하우징(10)의 외부로 전달되는 것을 방지하도록 상기 진동을 흡수할 수 있는 것이다.At least one or more air pockets 50 are formed in the housing 10, and vibration according to the operation of the vacuum pump 40 applying vacuum suction pressure is transmitted to the outside of the housing 10 It is capable of absorbing the vibration to prevent it.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 산소 발생기(SG)에서 상기 필터부재(30)는 첨부된 도 2 내지 도 5에서와 같이 적어도 하나인 1단이 상기 하우징(10)내에 구성되지만, 첨부된 도 6 내지 도 8에서와 같이 2단의 적층 구조를 이루거나, 또는 첨부된 도 9 및 도 10에서와 같이 3단의 적층 구조, 또는 첨부된 도 11에서와 같이 4단의 적층 구조로 형성될 수도 있다. 이에 따라 최하단에 배치되는 것으로 오링(343)이 결합되어진 상기 멀티 연결구(341)의 상기 제 1 연결구(341b)는 인접하는 상단의 필터 케이스(31)에 형성되는 결합구(31b)에 삽입 결합되는 것이다.On the other hand, in the oxygen generator (SG) according to the first embodiment of the present invention, the filter member 30 has at least one first stage configured in the housing 10 as shown in the attached FIGS. 2 to 5, but the attached As shown in FIGS. 6 to 8, a two-stage laminated structure is formed, a three-stage laminated structure is formed as shown in the accompanying FIGS. 9 and 10, or a four-stage laminated structure is formed as shown in the accompanying FIG. 11. It could be. Accordingly, the first connector 341b of the multi-connector 341 to which the O-ring 343 is coupled to the lowermost portion is inserted into the coupler 31b formed in the filter case 31 at the adjacent top. will be.

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 산소 발생기(SG)는 첨부된 도 1 내지 도 11에서와 같이, 우선 하우징(10)에 마련되는 조작부를 통해 신호를 제어보드에 입력하면, 상기 제어보드는 배터리(BT)를 통해 에어 공급팬(20)과 진공펌프(40)에 구동전원을 인가할 수 있는 것이다.As such, the oxygen generator (SG) according to the first embodiment of the present invention, as shown in the accompanying FIGS. 1 to 11, first inputs a signal to the control board through the control unit provided on the housing 10, the control The board can apply driving power to the air supply fan 20 and the vacuum pump 40 through the battery BT.

그러면, 상기 진공 펌프(40)의 가동에 따라 진공 흡입 압력이 발생함은 물론, 상기 에어 공급팬(20)이 가동하게 되면서 외부 공기가 상기 하우징(10)의 내부로 유입되며 이렇게 유입된 외부 공기는 상기 진공 흡입 압력에 따라 적어도 하나 또는 하나 이상이 적층되는 구조를 이루는 필터부재(30)에 포함되는 폴리머 막(33)에 도달하게 된다.Then, vacuum suction pressure is generated according to the operation of the vacuum pump 40, and external air flows into the housing 10 as the air supply fan 20 operates. reaches the polymer film 33 included in the filter member 30 constituting a structure in which at least one or more than one is laminated according to the vacuum suction pressure.

그러면, 상기 폴리머 막(33)은 상기 공기 중에 함유되는 투과성이 낮은 질소는 흡착 분리하고, 투과성이 높은 산소는 농축시키면서 투과시키게 되면서, 상기 폴리머 막(33)을 지지하는 막 고정 플레이트(32)에 형성되는 비접촉영역인 포집유로(32b)에는 농축된 산소가 포집된다.Then, the polymer membrane 33 adsorbs and separates nitrogen with low permeability contained in the air, and concentrates and transmits oxygen with high permeability to the membrane fixing plate 32 supporting the polymer membrane 33. Concentrated oxygen is collected in the collection passage 32b, which is a non-contact area formed.

즉, 상기 폴리머 막(33)은 상기 막 고정 플레이트(32)에 형성되는 접촉영역인 접촉돌기(32a)에 접촉됨과 동시에 상기 접촉돌기(32a)보다 낮은 높이를 이루는 비접촉영역인 포집유로(32b)를 덮어 밀폐시키는 구조를 이루게 되므로, 상기 폴리머 막(33)을 투과한 농축된 산소는 상기 포집유로(32b)에 포집된 후 상기 포집유로(32b)를 따라 이송이 가능하게 되는 것이다.That is, the polymer film 33 contacts the contact protrusion 32a, which is a contact area formed on the membrane fixing plate 32, and at the same time forms a non-contact area, the collecting passage 32b, which has a height lower than that of the contact protrusion 32a. Since the structure is formed to cover and seal, the concentrated oxygen that has passed through the polymer film 33 is collected in the collection passage 32b and then transported along the collection passage 32b.

이때, 상기 막 고정 플레이트(32)에는 관통 구조를 이루는 제 1 및 제 2 가이드 유로(32c, 32d)가 형성되어 있으므로, 상기 포집유로(32b)에 농축 포집된 상기 산소는 상기 포집유로(32b)를 따라 이송됨은 물론, 상기 막 고정 플레이트(32)를 기준으로 일면과 타면 방향으로 막힘없이 자유로운 이송이 가능하게 된다.At this time, since the first and second guide passages 32c and 32d forming a penetrating structure are formed in the membrane fixing plate 32, the oxygen concentrated and collected in the collection passage 32b is absorbed through the collection passage 32b. In addition to being transported along the membrane, it is possible to freely transport without clogging in the direction of one side and the other side based on the membrane fixing plate 32.

여기서, 다수를 이루는 상기 접촉돌기(32a)의 사이에 각각 관통 구조를 이루는 상기 제 1 가이드 유로(32c)는 상기 폴리머 막(33)와 비접촉하면서 상기 폴리머 막(33)의 접촉부분에서 상기 폴리머 막(33)의 접촉부분을 압박하여 상기 폴리머 막(33)의 밀림을 잡아주게 되므로, 상기 폴리머 막(33)에 의한 산소의 농축, 그리고 상기 포집유로(32b)에 의한 농축된 산소의 포집 효율은 높아질 수 있는 것이다.Here, the first guide passage 32c forming a penetrating structure between the plurality of contact protrusions 32a is non-contacting with the polymer film 33 and is in contact with the polymer film 33. Since the contact portion of (33) is pressed to hold the polymer film (33) from sliding, the concentration of oxygen by the polymer film (33) and the collection efficiency of the concentrated oxygen by the collection passage (32b) are it can rise

그러므로, 상기 포집유로(32b)에 농축 포집된 산소는 상기 진공펌프(40)의 가동에 따라 발생하는 진공 흡입 압력에 의해 이송부재(34)에 포함되는 멀티 연결구(341)와 어댑터(342)를 거쳐, 상기 어댑터(342)에 호스로 연결되는 상기 진공 펌프(40)로 이송될 수 있는 것이다.Therefore, the oxygen concentrated and collected in the collection passage 32b is supplied by the vacuum suction pressure generated by the operation of the vacuum pump 40 through the multi connector 341 and the adapter 342 included in the transfer member 34. After passing through, it can be transferred to the vacuum pump 40 connected to the adapter 342 by a hose.

이때, 상기 진공 펌프(40)의 가동에 따른 진동은 에어포켓(50)에 의해 흡수되면서 진동 소음이 외부로 전달되지 않음은 물론, 상기 진공펌프(40)의 출수단에 호스 등을 통해 연결되는 산소 토출구(11)에서는 농축 포집된 상기 산소를 외부로 토출하게 되는 것이다.At this time, the vibration caused by the operation of the vacuum pump 40 is absorbed by the air pocket 50 and the vibration noise is not transmitted to the outside, as well as being connected to the outlet of the vacuum pump 40 through a hose or the like The oxygen outlet 11 discharges the concentrated and collected oxygen to the outside.

한편, 상기 산소 토출구(11)를 통해 토출되는 상기 산소는 본 발명의 제 2 실시예인 첨부된 도 12에서와 같이 사용자가 착용부재(100)를 통해 직접 흡입하거나 또는 본 발명의 제 3 실시예인 첨부된 도 13에서와 같이 정수기(200)의 정수된 음용수를 통해 음용할 수도 있는 것이다.On the other hand, the oxygen discharged through the oxygen outlet 11 is directly inhaled by the user through the wearing member 100 as shown in FIG. 12 of the second embodiment of the present invention, or of the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, it may be consumed through the purified drinking water of the water purifier 200.

(제 2 실시예) 착용부재(헤드셋 구조물)에 결합 사용하는 적용.(Second Embodiment) Application for use in combination with a wearing member (headset structure).

본 발명의 제 2 실시예인 산소 공급 시스템은, 첨부된 도 12에서 예시하는 바와 같이, 상기 산소 발생기(SG)에 포함되는 상기 하우징(10)에 형성되는 상기 산소 토출구(11)에 사용자 호흡기로 산소를 공급하는 착용부재(100)를 호스 등을 통해 연결할 수 있도록 하는 것으로, 상기 착용부재(SG)는 상기 산소 토출구(11)와 호스(미도시)를 통해 연결되는 산소 흡입구(111)를 가지는 귀걸이 몸체(110), 그리고 상기 귀걸이 몸체(110)의 상기 산소 흡입구(111)에 연결되는 것으로 산소 유로를 가지는 막대형 마이크(120)를 포함하는 헤드셋 구조물인 것이다.As illustrated in FIG. 12, the oxygen supply system according to the second embodiment of the present invention provides oxygen to the user's respiratory system through the oxygen outlet 11 formed in the housing 10 included in the oxygen generator SG. To be able to connect the wearing member 100 for supplying through a hose or the like, the wearing member (SG) is an earring having an oxygen inlet 111 connected through the oxygen outlet 11 and a hose (not shown). It is a headset structure including a body 110 and a rod-type microphone 120 having an oxygen flow path connected to the oxygen inlet 111 of the earring body 110.

여기서, 상기 막대형 마이크(120)에는 상기 산소 유로를 통해 가이드되는 산소 함유 공기를 사용자 호흡기로 토출하기 위한 적어도 하나 이상의 산소 토출구(121)가 형성될 수 있으며, 이에 따라 사용자는 상기 산소 토출구(121)를 통해 농축 포집된 산소를 호흡기를 통해 흡입할 수 있는 것이다.Here, at least one oxygen outlet 121 may be formed in the rod-shaped microphone 120 to discharge the oxygen-containing air guided through the oxygen passage to the user's respiratory tract. ), the concentrated and captured oxygen can be inhaled through the respiratory system.

(제 3 실시예) 정수기에 결합 사용하는 적용. (Embodiment 3) Application of combined use with a water purifier.

본 발명의 제 3 실시예인 산소 공급 시스템은, 첨부된 도 13에서 예시하는 바와 같이, 적어도 하나 이상의 필터(F1, F2, F3)와 냉각부(210) 및 히팅부(220)를 포함하면서 냉각 또는 가열된 음용수를 출수하는 정수기(200)의 출수라인에 상기 산소 발생기(SG)에 포함되는 상기 하우징(10)의 상기 산소 토출구(11), 그리고 상기 산소 발생기(SG)에서 발생하는 산소를 냉각 또는 가열된 음용수에 용해시키면서 높은 용존 산소를 가지는 산소수를 출수시키는 용해기(400)를 연결하는 것이다.As illustrated in FIG. 13, the oxygen supply system according to the third embodiment of the present invention includes at least one filter (F1, F2, F3), a cooling unit 210, and a heating unit 220, while cooling or The oxygen discharge port 11 of the housing 10 included in the oxygen generator (SG) in the water outlet line of the water purifier 200 that discharges heated drinking water and cools or It is to connect the dissolver 400 for dissolving in heated drinking water and dispensing oxygenated water having high dissolved oxygen.

이때, 상기 용해기(400)의 내부에는 지그 재그 방식의 유로를 형성하는 격막(401)이 형성되고, 상기 용해기(400)의 입수단에는 상기 산소가 상기 음용수에 용해되도록 하는 것이며, 상기 음용수는 버블 형태로 변환된다. At this time, a diaphragm 401 forming a zigzag flow path is formed inside the dissolver 400, and the oxygen is dissolved in the drinking water at the inlet end of the dissolver 400, and the drinking water is converted to bubble form.

출수라인에 연결구로 연결 설치되어 음용수에 주입되는 산소 발생기(SG)로부터 생성된 산소는 공기 중에 노출되는 순간 소멸되는 까닭에 버블상태로 변환되어 잘게 쪼개어진 음용수 물입자 상태에서 주입하게 되는 것이며, 잘게 쪼개어져 물 입자 속에 산소가 더 효율적으로 녹아들게 되면서 산소 용존율을 크게 향상시키게 된다. Oxygen generated from the oxygen generator (SG) connected to the outlet line with a connector and injected into drinking water disappears the moment it is exposed to the air, so it is converted into a bubble state and injected in the form of finely divided drinking water particles. As it is split, oxygen dissolves more efficiently in water particles, greatly improving the oxygen dissolution rate.

상기 산소 발생기(SG)는 상기 정수기(200)에서 냉수 또는 온수의 음용수 출수 신호가 인가될 때 대기시간 없이 바로 온 동작하게 되는 것인데, 이는 산소 발생기(SG)가 워밍업을 필요로 하지 아니하는 설비인 까닭이다. The oxygen generator (SG) is immediately turned on without a waiting time when a signal for dispensing cold or hot water is applied from the water purifier 200, which is a facility that does not require warming up. That's why.

그러므로 대기시간 없이 상기 용해기(400)에 산소를 즉시 공급할 수 있게 되는 것이며, 따라서 사용자는 냉수 또는 온수의 음용수를 선택하여 용존 산소가 높은 산소수를 음용할 수 있게 되는 것이다.Therefore, oxygen can be immediately supplied to the dissolver 400 without waiting time, and therefore, the user can drink oxygenated water with high dissolved oxygen by selecting cold or warm drinking water.

이상에서 본 발명의 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the above, the technical idea of the headset-type oxygen supply system using the oxygen generator of the present invention has been described together with the accompanying drawings, but this is an example of the most preferred embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.Therefore, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications can be implemented by anyone having ordinary knowledge in the art to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

10; 하우징 10a; 상부커버
10b; 하부커버 10c; 측부커버
11; 산소 토출구 12; 배터리 수납부
20; 에어 공급팬 30; 필터부재
31; 필터 케이스 31a; 안착턱
31b; 결합구 31c; 결합돌기
31d; 엔드캡 32; 막 고정 플레이트
32a; 접촉돌기 32b; 포집유로
32c; 제 1 가이드 유로 32d; 제 2 가이드 유로
33; 폴리머 막 34; 이송부재
341; 멀티 연결구 341a; 제 1 몸체부
341b; 제 1 연결구 342; 어댑터
342a; 제 2 몸체부 342b; 제 2 연결구
343; 오링 40; 진공펌프
50; 에어포켓 BT; 배터리
T1; 제 1 배출공 T2; 제 2 배출공
SG1; 산소 발생기 100; 착용부재
110; 귀걸이 몸체 111; 산소 흡입구
120; 막대형 마이크 121; 산소 토출구
200; 정수기 F1, F2, F3; 필터
210; 냉각부 220; 히팅부
400; 용해기 401; 격막
402; 메쉬망10; housing 10a; top cover
10b; lower cover 10c; side cover
11; Oxygen outlet 12; battery compartment
20; Air supply fan 30; filter member
31; filter case 31a; resting jaw
31 b; coupler 31c; coupling protrusion
31d; end cap 32; membrane fixed plate
32a; contact protrusion 32b; capture flow
32c; first guide passage 32d; 2nd guide euro
33; polymer membrane 34; transfer member
341; multi connector 341a; 1st body part
341b; first connector 342; adapter
342a; a second body portion 342b; 2nd connector
343; O-ring 40; vacuum pump
50; air pocket BT; battery
T1; a first discharge hole T2; 2nd discharge hole
SG1; oxygen generator 100; wearing member
110; earring body 111; oxygen intake
120; rod microphone 121; oxygen outlet
200; water purifiers F1, F2, F3; filter
210; cooling unit 220; heating part
400; dissolver 401; diaphragm
402; mesh net

Claims (11)

산소 토출구가 외부로 인출되는 하우징;
상기 하우징내에 형성되고, 내장 또는 외장 배터리로부터 구동전원을 공급받으며, 외부 공기 유입을 위해 가동되는 에어 공급팬;
상기 하우징내에서 적어도 하나 이상이 적층되는 구조를 이루도록 형성되며, 진공 흡입 상태에서 상기 에어 공급팬에 의해 유입되는 외부 공기로부터 산소를 농축 포집하는 필터부재;
상기 하우징내에 형성되어 진공 흡입 압력을 제공하는 것으로 상기 배터리로부터 구동전원을 공급받으며, 상기 필터부재에 의해 농축 포집된 산소를 상기 산소 토출구를 통해 토출시키는 진공펌프; 로 이루어지고,
상기 필터부재는 다시,
내측 주연을 따라 돌출되는 링형의 안착턱과 결합구가 형성되는 필터 케이스;
링형을 이루는 상기 안착턱에 가장자리부위가 안착되는 것으로, 접촉영역인 다수의 접촉돌기, 그리고 상기 접촉돌기들 사이에 비접촉영역인 상기 포집 유로가 형성되는 막 고정 플레이트;
상기 막 고정 플레이트의 일면과 타면을 덮으면서 접촉영역인 상기 접촉돌기에 접촉되어 상기 포집유로를 밀폐시키는 것으로, 상기 에어 공급팬에 의해 유입되는 공기 중에 함유되어 있는 투과성이 낮은 질소는 흡착하여 분리하고, 상기 포집유로에 투과성이 높은 산소는 농축시키면서 투과시키는 상기 폴리머 막; 및,
상기 필터 케이스에 형성되는 상기 결합구측에 결합되면서 상기 진공펌프와 연결되는 것으로, 상기 포집유로에 농축 포집된 산소가 진공 흡입 압력에 의해 상기 진공펌프로 이송되도록 가이드하는 이송부재; 로 구성되는 것이며,
상기 막 고정 플레이트에는,
다수를 이루는 상기 접촉돌기의 사이에 각각 관통 구조를 이루면서 상기 폴리머 막과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하되, 상기 폴리머 막의 접촉부분에서 상기 폴리머 막의 접촉부분을 압박하여 상기 폴리머 막의 밀림을 잡아주는 제 1 가이드 유로가 형성되는 산소 발생기;를 포함하는 것으로서,
상기 산소 발생기에 연결되어 사용자의 호흡기로 산소를 공급하는 착용부재; 를 더 포함하며,
상기 착용부재는 상기 산소 발생기에 포함되는 상기 하우징으로부터 인출되는 상기 산소 토출구에 연결되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.a housing through which an oxygen outlet is drawn out;
an air supply fan formed in the housing, supplied with driving power from a built-in or external battery, and operated to introduce outside air;
a filter member formed to form a structure in which at least one layer is stacked within the housing, and which concentrates and collects oxygen from external air introduced by the air supply fan in a vacuum suction state;
a vacuum pump formed in the housing to provide vacuum suction pressure, receiving driving power from the battery, and discharging oxygen concentrated and collected by the filter member through the oxygen outlet; made up of,
The filter member again,
A filter case in which a ring-shaped seat protruding along the inner periphery and a coupling hole are formed;
a membrane fixing plate having an edge portion seated on the seating protrusion forming a ring shape, and having a plurality of contact protrusions as contact areas, and the collecting passage as a non-contact area between the contact protrusions;
While covering one side and the other side of the membrane fixing plate, it comes into contact with the contact protrusion, which is a contact area, to seal the collection passage, and nitrogen with low permeability contained in the air introduced by the air supply fan is adsorbed and separated, , The polymer membrane for concentrating and permeating oxygen with high permeability to the collection passage; and,
a transfer member coupled to the coupler side formed in the filter case and connected to the vacuum pump, and guiding oxygen concentrated and collected in the collection passage to be transferred to the vacuum pump by vacuum suction pressure; is composed of,
On the membrane fixing plate,
Guide the movement of the concentrated and collected oxygen in the collection passage by being non-contact with the polymer film while forming a through structure between the plurality of contact protrusions, and pressing the contact part of the polymer film at the contact part of the polymer film. As including,
a wearing member that is connected to the oxygen generator and supplies oxygen to the user's respiratory system; Including more,
The wearing member is a headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that connected to the oxygen discharge port drawn from the housing included in the oxygen generator. 제 1 항에 있어서,
상기 하우징에는 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프의 가동에 따른 진동이 상기 하우징의 외부로 전달되는 것을 방지하도록 상기 진동을 흡수하는 적어도 하나 이상의 에어포켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 1,
A headset type using an oxygen generator, characterized in that the housing is formed with at least one air pocket for absorbing the vibration to prevent vibration caused by the operation of the vacuum pump applying vacuum suction pressure from being transmitted to the outside of the housing oxygen supply system. 제 2 항에 있어서,
상기 필터 케이스의 일측 모서리 부위에는 결합구를 형성하고,
상기 필터 케이스의 타측 모서리 부위에는 상기 필터 케이스 적층시 그 적층 상태를 고정하는 결합돌기를 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 2,
A coupler is formed at one corner of the filter case,
A headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that a coupling protrusion for fixing the stacked state when the filter case is stacked protrudes from the other corner of the filter case. 제 3 항에 있어서,
상기 결합구에는 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동 경로 기밀을 유지시키도록 엔드 캡(End Cap)이 결합되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 3,
A headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that an end cap is coupled to the coupler to keep the flow path airtight of the concentrated and collected oxygen in the collection passage. 제 1 항에 있어서,
상기 막 고정 플레이트의 일측 모서리 부위에는 테두리부를 관통하는 구조를 이루면서 상기 폴리머 막과 비접촉되는 것으로 상기 포집유로에 농축 포집된 산소의 이동을 가이드하는 제 2 가이드 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 1,
Oxygen generator, characterized in that a second guide passage is formed at one corner of the membrane fixing plate to guide the movement of oxygen concentrated and collected in the collection passage to be non-contact with the polymer film while forming a structure penetrating the rim portion A headset-type oxygen supply system used. 제 5 항에 있어서,
상기 이송부재는,
상기 필터 케이스의 안착턱에 안착되는 상기 폴리머 막의 가장자리 부위를 가압 고정하는 것으로 제 1 배출공을 가지며, 상기 포집유로에 농축 포집된 산소가 진공 흡입 압력에 의해 이송되도록 가이드하는 멀티 연결구; 및,
상기 멀티 연결구에 회전 가능하게 결합되면서 진공 흡입 압력을 가하는 상기 진공펌프에 연결되는 것으로, 상기 멀티 연결구에 의해 가이드되는 산소를 상기 진공펌프로 이송시키는 제 2 배출공을 가지는 어댑터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 5,
The transfer member,
A multi-connector having a first discharge hole by pressurizing and fixing the edge of the polymer membrane seated on the seating jaw of the filter case, and guiding oxygen concentrated and collected in the collection passage to be transported by vacuum suction pressure; and,
an adapter rotatably coupled to the multi connector and connected to the vacuum pump applying vacuum suction pressure, and having a second discharge hole for transporting oxygen guided by the multi connector to the vacuum pump; A headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that it comprises a. 제 6 항에 있어서,
상기 멀티 연결구는,
상기 폴리머 막의 가장자리 부위를 가압 고정하는 제 1 몸체부; 및, 상기 제 1 몸체부로부터 돌출 형성되는 것으로 상기 산소를 진공 흡입 압력이 가해지는 상기 제 1 배출공을 통해 이송시키도록 제 1 연결구; 를 포함하고,
상기 제 1 배출공은 상기 제 1 몸체부와 상기 제 1 연결구의 중심부를 관통하는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 6,
The multi connector,
a first body portion pressing and fixing an edge portion of the polymer film; And, a first connector protruding from the first body portion to transport the oxygen through the first discharge hole to which vacuum suction pressure is applied; including,
The first discharge hole is a headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that passing through the center of the first body portion and the first connector. 제 7 항에 있어서,
상기 어댑터는,
오링이 결합되어진 상기 제 1 연결구가 삽입 결합되는 제 2 몸체부; 및, 상기 제 2 몸체부로부터 직교되게 연장 형성되는 제 2 연결구; 를 포함하고,
상기 제 2 배출공은 상기 제 2 몸체부와 상기 제 2 연결구를 관통하는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 7,
the adapter,
a second body into which the first connector to which the O-ring is coupled is inserted; And, a second connector extending perpendicularly from the second body portion; including,
The second discharge hole is a headset type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that passing through the second body portion and the second connector. 제 8 항에 있어서,
상기 필터부재가 적어도 하나 이상이 적층되는 구조를 이룰 때, 최하단에 배치되는 상기 멀티 연결구의 상기 제 1 연결구는 인접하는 상단의 필터 케이스에 형성되는 결합구에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 8,
When at least one or more filter members form a stacked structure, the first connector of the multi-connector disposed at the bottom is inserted into a coupler formed in an adjacent filter case at the top of the oxygen generator, characterized in that A headset-type oxygen supply system used. 제 9 항에 있어서,
상기 폴리머 막에 의해 농축 투과되는 상기 공기 중에 함유된 산소 농도는 23∼30% 범위내이고, 상기 폴리머 막에 의해 흡착되는 상기 공기 중에 함유된 질소 농도는 81∼85% 범위내인 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템.According to claim 9,
The oxygen concentration contained in the air concentrated and permeated by the polymer membrane is in the range of 23 to 30%, and the nitrogen concentration contained in the air adsorbed by the polymer membrane is in the range of 81 to 85%. A headset-type oxygen supply system using an oxygen generator. 제 1 항에 있어서,
상기 착용부재는,
상기 산소 토출구와 호스를 통해 연결되는 산소 흡입구를 가지는 귀걸이 몸체; 및, 상기 귀걸이 몸체의 상기 산소 흡입구에 연결되는 것으로 산소 유로를 가지는 막대형 마이크; 를 포함하는 헤드셋 구조물이고,
상기 막대형 마이크에는 상기 산소 유로를 통해 가이드되는 산소 함유 공기를 사용자 호흡기로 토출하기 위한 적어도 하나 이상의 산소 토출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기를 이용한 헤드셋 타입의 산소 공급 시스템. According to claim 1,
The wearing member,
an earring body having an oxygen inlet connected to the oxygen outlet through a hose; and a rod-shaped microphone connected to the oxygen inlet of the earring body and having an oxygen flow path. A headset structure comprising a,
The headset-type oxygen supply system using an oxygen generator, characterized in that at least one oxygen outlet for discharging oxygen-containing air guided through the oxygen passage to the user's respiratory tract is formed in the rod-shaped microphone.
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