KR950009395Y1 - 산소발생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

산소발생장치

제1도는 본 고안의 일실시예에 따른 산소발생장치의 요부종단면도.

제2도는 종래의 표준적인 산소발생장치를 이용한 경우와, 본 고안에 의한 산소발생장치를 이용한 경우의 시간에 대한 산소발생량을 비교한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 산소발생장치 2 : 칸막이

3 : 통로벽 4 : 통로

5 : 반응실 6 : 가습세정실

7 : 다공성부재 8 : 망상의 선반부

8a : 플랜지 8b : 돌기

8c : 파지편 10 : 뚜껑

11 : 산소취출구

본 고안은 과산화물과 수숑성촉매를 수중화학 반응시키기 위한 발생장치의 개량에 관한것으로, 특히 반응속도의 평균화를 도모함과 동시에 안정한 산소공급을 도모하는 것에관한 것이다.

과산화물과 촉매를 이용하여 산소를 발생시키도록한 공지의 산소발생장치로서는 용기내에물을 넣는 반응실과, 그 반응실내에서 발생한 산소를 가습세정하기 위한 가습세정실을 구비하는 것이 일반적이다. 또한, 산소는그 사용목적에 관계없이 대부분의 경우에있어서 단위시간당의 산소공급량의 안정이 요구된다. 그래서 상기 과산화물과 반응시키는 촉매에 대하여 그 주위에 PVA등의 수용성 물질을 코팅하거나 과립상 또는 정제형태로 가공하여 급격한 산소발생을 억제하여 장시간 일정량의 산소공급을 가능하게 하는 것도 생각되고 있다.

또한, 동일 목적으로 탄산소다와 과산화수소와의 부가화합물 및 촉매로서의 금속염을 농도가 서로다른 복수중의 아라비아풀에 의해 고화시키고 이들 혼합물에 물을 첨가하여반응시키도록하여 구급시의 사용에 제공할수 있도록한 산소발생방법에 대해서도 이미 일본국 특허공개 소화 60-44242호(특허 제 1321792호)에 공지되어있다.

상기한 종래의 방법에 의한 경우에는 저렴하고 확실한 산소공급을 가능하게 하기때문에 획기적인 평가를 얻을수 있었다. 그러나, 산소의 연속적인 발생 지속시간의 면에있어서는 어느 방법에 의한 경우에 있어서도 초기의반응이 지나치게 빠른결과 반응개시직후의 산소발생량에 비하여 시간의 경과에 따라 극도로 저하하는 경향이었고 산소공급량을 일정시간 안정적으로 유지하는 것은 곤란하다고 말할 수 있다.

이는 투입되는 과산화물과 촉매의 수용성이 높기때문에 한번에 용해하고, 어느경우에도투입후 1-2분정도의 단시간 후에 필요이상으로 산소 발생유량이 높아지고, 또한 이경경향 촉매의 양을 증가시킬수록 현저해지며, 그후 용해되어 남은 과산화물이 반응실의 저면에 남아 차례로 그 표면을 덮으며 게다가 화학반응의 결과 생성되는 반응생성물이 수중에 용해되어, 상기 과산화물의 용해를 한층 저해하도록 되는 결과 용해속도는 그후극도로 저하함에 기인하는 것이다. 또한, 과탄산소와 촉매를 가공하는 경우에는 이 양자를 혼합하면 서로 반응하기 때문에 항상 따로따로 분포시킬 필요가 있으며, 사용시의 불편이 있을 뿐만아니라 생산비용의 면에 있어서도 고가가되기 때문에 실용성에 문제가 있다.

본 고안은 상기한 종래기술에 있어서의 여러가지 문제점을 해결하고, 특히 촉매와의 반응에 의한 초기 용해반응 속도를 조정하고, 산소공급량을 필요시간중에 평균화함과 동시에 산소의 공급량을 일정시간 안정적으로 유지하도록한 것으로서, 구체적으로는 과산화물과 수용성 촉매를 수중화학 반응시키기 위한 반응실을 구비함과 동시에 그 반응실내의 저면 상방부에 그물형태의 선반부를 설치한 것을 특징으로 하는 산소발생장치에관한것 이다.

반응실내에 일정량의 물을 넣고 산소공급의 목적에 따라 그물형태의 선반부상에 일정량의 과산화물과 촉매를 설치하면 양자의 표면이 물에 용해되어 그 직후에 반응을 개시하고 산소공급을 시작한다. 이 경우에 있어서 과산화물과 촉매는 함께 반응실내의 저면 상방부에 설치된 망상의 선반부의 상면뿐만 아니라 하면으로 부터도 물과 접촉하기 쉽게되고, 게다가 시간경과에 따라 이들의 노출표면적이 감소하는 것이 적기때문에 장시간에 걸친 산소발생을 지속시킬 수 있다.

따라서, 상기한 과산화물과 수용성 촉매를 반응용기의 형상과 요구되는 산소발생총량, 사용하는 물의 양등의조건을 고려하여 단위시간당 산소발생률을 계산하고, 또한 표면처리제의 용해속도, 촉매의 양등을 고려한후에 적량 투입하여 사용한다.

이하, 본 고안의 구체적인 내용을 제1도의 실시예를 근거하여 설명하자면,(1)은본 고안의 산소발생장치를 나타내고, 바닥용기의 내부를 칸막이 벽(2)로서 구분하여그 한쪽을 반응실(5)로 하고 다른쪽을 가습세정실(6)으로 한다. 칸막이 벽(2)는 그 하단부를 저면으로 부터 약간 격리하여 저면에 대하여 평행하게 가습세정실(6)측으로 들어가게함과 동시에 그 일부를 가습세정실(6)의 저부 부근에 개구시키고 게다가 개구부에는 다공성부재(7)의 삽입장착되어 있다. 또한, 반응실(5)측에는 칸막이 벽(2)를 따라서 통로벽(3)이 형성되며, 이에따라 반응실(5)와 가습세정실(6)의 사이를 연결하는 통로(4)가 형성되어 있다.

또한, 반응실(5)는 그 개구부로 부터 저면부에 걸쳐서 그 개구폭이 점차 축소되도록 반응실(5)를 둘러싸는 4개 벽이 테이퍼 형태로 구성되어 있으며, 이에따라 주위에 플랜지(8a)를 갖는 망상의 선반부(8)은 그 플랜지(8a)의 주연부의 간헐적 개소에 외방으로 향하여 돌출시킨 복수의 돌기(8b)를 상기한 테이퍼 형태의 내벽면에 현가시킴에 의해 자유롭게 떼어낼 수 있도록 유지된다. 또한, 이 망상의 선반부(8)은 나일론과 스텐레스등의 재질에 관계없지만 과산화물과 촉매등이 과립화 또는 분말화되거나 정제화된 산소발생제(H)의 대부분의 입자가 통과할 수 없는 정도의 그물눈(과립 또는 분말화된 것에 대해서는 30-100메시정도, 정제화된 것에 대해서는 8-15메시정도)으로 구성할 필요가 있다. 또한 (8c)는 망상의 선반부(8)을 반응실(5)로 부터 떼어낼때 집기위하여 플랜지(8a)로 부터 내부에 수평방향으로 돌출시킨 파지편을 나타낸다.

상기한 장치의 반응실(5) 및 가습세정실(6)내에 각각 물을 적정량넣고, 이어tj반응실(5)의 망상의 선반부(8)의 상면에 과탄산소다, 과산화칼슘등의 관산화물 입자(이 경우에는 과립상의 것)와효소인 카탈라제(catalase)및 레오네트 등의촉매(과립)을 산소공급 목적에 따라서 정량적재하고 최후로 주위에 시일재(9)를 배치한 뚜껑(10)을 덮어 내부를 기밀유지시킨다. 또한, 과산화물과 촉매의 투입시에는 망상의 선반부(8)을 일단 반응실(5)내로 부터 꺼내고 그후에 실도록 해도 좋다.

과산화물 및 촉매의 투입 후 반응실(5)내에서는 물과 반응하고 탄산나트륨 과산화수소에 해리하며, 촉매의 존재하에서는 과산화수소가 물r과 산소에 분해하여 산소가 발생한다. 발생한 산소는 반응실(5)의 상방으로 부터 통로(4)를 통해 뒤로부터 서서히 발생하는 산소의 압력에 눌려 불순물을 제거하는 다공성부재(7)을 통과하여 가습세정실(6)의 저부로 보내지며, 가습세정실(6)의 수중을 상승하는 사이에 가습되고 탄산소다의 알맹이등의 불순물이 제거되어 그결과 완전히 정화된 산소가 가습세정실(6)의 상방부에 축적된다.

한편, 반응실(5)내에 있어서는 과산화물파 촉매가 상면의 물뿐만아니라 망상의 선반부(8)의 하측으로 부터의 물과도 접촉하여 서서히 용해하고 과산화물의 표면을 서서히 노즐시키며 게다가 입자가 미세하게 되므로 망상의 선반부(8)의 그물눈으로 부터낙하하며 수중을 저면으로 향해 천천히 낙하하면서 반응을 계속하여 대부분의 과산화물과 촉매가 항상 표면을 노출시키기되며 그결과 시간의 경과에 따라 산소발생량이 평균화되며 산소를 일정시간 안정적으로 계속 발생시킬 수 있다.

또한, 가습세정조(6)에 대응하는 뚜껑(10)의 일부에 산소취출구(11)이 형성되어 있으며, 산소취출구(11)로부터 튜브(도시하지 않음)에 의해 필요에 따라 제습기와 전자식 산소유량계(도시하지 않음)을 통해 사용목적별로 산소의 공급이 가능하도록 되어 있다.

여기서, 산소발생장치(1)의 전체 용적은 1600cc이며, 반응실(5)내에는 900cc의 물을 또한 가습세정실(6)내에는 250cc의 물을 넣고, 상부로부터 상기의 과산화물과 촉매를 총량으로 80그램 투입하였다. 산소발생제는 반응조내에 있어서 물과 반응을 개시하고 투입 후 약 20초 정도에서 급속히 산소발생을 개시하며, 1-2분 경과시 부터 이후 차례로 계속적으로 산소를 발생한다. 이를 제2도의 그래프에 의해 종래의 표준적인 산소발생장치를 이용한 경우의 산소반생량과 대비하여 나타내었다.

본 고안은 상기한 바와같이, 과산화물과 수용성 촉매를 수중화학 반응시키기 위한 반응실을 구비함과 동시에 반응실내의 저면 상방부에는 망상의 선반부를 설치하였기 때문에 종래와 같이 용해하여 남은 과산화물이 반응실의 저면상에 모이며, 점차적으로 그표면을 덮고 게다가 화학반응의 결과 생성되는 반응생성물이 수중에 용해하여 상기 과산화물의 용해를 더욱 저해하는 일이 없게되므로 용해속도가 반응개시 직후의 산소발생량에 비하여 시간경과에 따라 저하됨이 없게되며 과산화물과 수용성 촉매와의 반응을 장시간에 걸쳐서 평균적으로 지속시킬 수 있으며, 산소공급량을 일정시간 안정하게 유지시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 과산화물과 수용성 촉매를 수중화학 반응시키기 위한 반응실을 구비함과 동시에 반응실내의 저면 상방부에 망상의 선반을 설치한 것을 특징으로 하는 산소발생장치.
2. 제1항에 있어서, 반응실내의 저면 상방부에 설치한 망상의 선반부는 반응실내에착탈가능하게 구성된 것을특징으로 하는 산소발생장치.