KR200285671Y1 - 스탠드와 일체형 산소발생장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 통상적인 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치에 관한 것으로서, 흡입된 공기를 일반 먼지제거필터, 집진기, 활성탄 등으로 정화하고, 제올라이트 등의 흡착제를 사용하거나 기체분리막을 사용하여 공기로부터 산소를 분리하여 실내로 보내는 산소발생장치에 관한 것이다.

Description

스탠드와 일체형 산소발생장치 {Oxygen generating device combined with stand}

본 고안은 통상적인 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반인, 특히 수험생의 집중력 향상 및 쾌적한 실내공기 유지를 위해 통상적인 조명 스탠드에 일체로 구성된 산소발생장치에 관한 것이다.

통상적으로 실내의 산소의 공급은 별도의 산소발생장치에 의하여 구동되어, 실내의 토출장치에 의해 공급되나 별도의 공급장치를 두는 것은 공간과 경제적으로 불리하므로, 통상적으로 생활 공간에서 사용되는 조명 스탠드와 일체형으로 구성하는 것이 바람직하다.

산소발생 방법에는 일반적으로 제올라이트 등의 흡착제를 사용하는 압축스윙흡착(PSA, Pressure Swing Adsorption)과 기체분리막을 사용하는 방법이 사용되며, 공기압축기에 의한 생성된 압축공기를 흡착제에 가하여 질소와 산소의 흡착정도에 의해 산소를 분리하거나, 기체분리막에 압축공기를 가하여 산소를 분리해 낸다. 또한, 흡착제에 압력을 가할 때에 상압과 진공압과의 차이를 사용하는 진공스윙흡착방식 또한 사용된다.

공기 압축기를 사용할 때 소음 발생 문제 및 고열 등의 문제로 인해 산소발생장치를 일체형으로 설계시 장치의 크기가 커지거나 별도의 공기 압축기 소음 방지 장치 및 냉각 장치 등이 필요하게 되며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 가정용 산소발생장치의 경우에는 공기 압축기를 에어컨의 실외기와 같이 별도의 실외기로서 장착해야 하는 불편함이 있다. 따라서, 일체형으로 만들 경우에는 보다 소음이 적은 진공스윙흡착방식이 유리하다.

따라서, 본 고안은 이러한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 조명 스탠드 제품에 공지된 기체분리막이나 압력스윙흡착방식이나, 특히 PSA 방식의 일종인 진공스윙흡착(VSA, Vacuum Swing Adsorption)에 기초하여 진공펌프를 이용한 산소 분리 방법을 이용하여, 필터를 통해 정화된 공기를 제올라이트 등의 흡착제에서 필요한 적정 산소만 분리하여 분리된 산소를 다시 실내로 보내는 통상적인 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 목적은 일반인, 특히 수험생의 집중력 향상과 쾌적한 실내공기 유지를 위해 가정에서 사용되기에 적합하도록 통상의 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 구성의 구체적 실시예에 따르면, 전원 스위치 및 램프 구동장치가 내장된 몸체부와, 몸체부의 상부에 결합되고 램프가 내장된 발광부와, 몸체부의 하부에 결합되어 몸체부를 지지하는 지지부를 포함하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치에 있어서, 공기를 흡입하고 배출하기 위한 흡입구 및 배출구가 구비되고, 상기 스탠드의 전원 스위치와 일체로 또는 별도로 구성된 전원 스위치와, 상기 스탠드의 지지부에 내장되고 상기 흡입구와 인접하게 배치되며 공기를 흡입하여 공기로부터 이물질을 제거하는 공기필터와, 상기 스탠드의 지지부에 내장되고 상기 공기의 흡입을 위해 흡입력을 제공하는 펌프와, 상기 스탠드의 몸체부에 내장되고 상기 공기필터와 연결되어 공기로부터 산소를 분리하기 위해 상기 공기로부터 질소를 흡착하기 위한 흡착제가 구비된 한 쌍 이상의 흡착베드와, 상기 흡착베드 사이에 구성되어 상기 흡착베드를 통과한 산소 부화 공기가 통과되도록 하는 바이패스 유속조정밸브와, 상기 스탠드의발광부에 내장되고 상기 흡착베드를 통과한 산소부화공기를 실내로 배출하는 배출모듈과, 상기 흡착베드 및 상기 배출모듈 사이에 연결되어 상기 산소부화공기가 흡착베드로부터 상기 배출모듈로만 흐르도록 하여주는 체크밸브와, 상기 흡착베드와 펌프 및 공기필터에 연결되어 교대로 진공압과 대기를 가하기 위한 밸브수단을 포함하며, 상기 흡착베드는 PSA 방식에 기초하여 상기 밸브수단에 대해 유로를 전환하여 교대로 흡착, 배출 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치가 제공된다.

도 1 은 본 고안에 따라 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치 실시예의 개략적인 배열 및 구성이 도시된 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10...발광부 11...램프

20...몸체부 21...램프 구동장치

22...전원 스위치 30...지지부

100...산소발생장치 101...진공펌프

102...공기필터 103...밸브수단

104,105...흡착베드 106...유속조정밸브

107,108...체크밸브 109...배출모듈

110...음이온 발생기 111...향발생기

본 고안은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명된다.

도 1 에는 본 고안에 따라 통상적인 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치(100)의 개략적인 배열 및 구성이 도시되어 있고, 상기 산소발생장치(100)는 통상의 조명 스탠드와 마찬가지로 실내의 책상 위와 같은 적합한 장소에 고정 또는 이동 가능하도록 장착된다.

상기 조명 스탠드는 크게 발광부(10)와 몸체부(20) 및 이를 지지하는 지지부(30)로 구성되어 있다.

상기 발광부(10)의 내부에는 램프(11)가 내장되어 있으며, 광투과 재질로 형성되어 점등될 때 빛이 외부로 투과되도록 한다.

몸체부(20)는 발광부(10)의 하부에 결합되어 있으며, 램프(11)와 전기적으로 연결되는 램프 구동장치(21) 및 전원 스위치(22)가 연결되어 있다. 따라서, 전원 스위치(22)의 개폐시 램프 구동장치(21)의 작동여부에 따라 램프(11)가 점등 또는소등된다.

지지부(30)는 상기 몸체부(20)의 하부에 결합되어 있으며, 상기 몸체부(20) 및 발광부(10)를 지지하는 역할을 수행한다.

본 고안의 한 실시예에 따르면, 상기 조명 스탠드의 지지부(30)에 진공펌프(101) 및 공기필터(102)가 장착된다. 상기 진공펌프(101)는 상기 스탠드의 전원 스위치(22)에 전기적으로 연결되거나 별도의 전원 스위치(도시되지 않음)와 연결되어 사용자의 요구에 따라 본 고안의 산소발생장치(100)가 스탠드의 작동시 동시에 또는 별도의 시간에 따로 작동되도록 한다.

상기 진공펌프(101) 및 공기필터(102)는 가요성 호스 등의 유로관을 통하여 밸브수단(103)과 연결되며, 상기 밸브수단(103)은 전원 스위치(22)와 또는 별도의 산소발생장치용 전원 스위치와 전기적으로 연결되어 일정한 시간주기에 따라 교대로 진공펌프(101)의 진공압과 공기필터(102)를 통과한 공기를 상기 밸브수단(103)에 연결된 흡착베드(104,105)로 연결시키는 역할을 수행한다. 상기 밸브수단(103)에는 솔레노이드 밸브가 사용될 수 있으나, 설정된 시간마다 각 유로를 변경하는 모터 회전식 밸브를 사용하면 1개의 회전밸브로 도 1 에 도시된 모든 밸브를 대체할 수 있으며 소음특성과 내구성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.

내부에 제올라이트 등의 흡착제를 포함한 흡착베드(104,105)는 상기 스탠드의 몸체부(20)에 장착되고, 상기 흡착베드(104,105)는 밸브수단(103)과 연결되며, 상기 밸브수단(103)을 통한 진공압과 대기가 상기 흡착베드(104,105)에 교대로 연결된다.

상기 흡착베드(104,105) 내의 흡착제에 의해 질소가 흡착되어 발생된 산소부화공기는 상기 산소부화공기의 역류를 방지하는 체크밸브(107,108)를 통해 상기 스탠드의 발광부(10)에 구성된 배출모듈(109)로 공급되어 실내로 배출된다. 선택적으로 상기 배출모듈(109)에는 음이온 발생기(110)와 향발생기(111)를 추가로 배치하여 배출되는 산소부화공기가 상기 음이온 발생기(110)와 향발생기(111)를 통과하여 덕트(112)를 통해 실내로 배출되도록 함으로써 보다 쾌적함을 느낄 수 있도록 할 수 있다. 또한, 사용자가 노우즈 호스를 통해 상기 산소부화공기를 직접 흡입할 수 있도록 상기 노우즈 호스의 삽입을 위한 산소부화공기 취출구(도시되지 않음)가 상기 배출모듈(109)에 별도로 구성될 수 있다.

또한, 상기 흡착베드(104,105) 상단에 상기 흡착베드(104,105) 사이의 산소유로관인 바이패스 유속조정밸브(106)가 구성되고, 상기 유속조정밸브(106)는 산소부화공기의 산소순도상승을 위한 것으로서 제거하거나 단순히 작은 내경을 가진 관으로의 대체가 가능하다.

또한, 선택적으로 상기 실내공간의 산소함량을 감지하는 산소센서(도시되지 않음)와 상기 산소센서를 통한 산소함량을 인지하고 이에 따라 산소배출량을 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음)가 상기 산소발생장치(100)에 구비된다. 여기서, 상기 컨트롤러에는 사용자의 조작 명령을 처리하기 위한 부분이 구성된다.

질소의 흡착 및 탈착에 있어서 2개의 흡착베드(104,105)가 서로 반대로 교대로 작동된다. 흡착베드(104,105)는 흡착과 탈착 과정을 반복함으로써 연속적으로 산소를 생산할 수 있게 된다. 진공펌프의 용량과 산소부화공기의 생산유량을 고려하여 흡착베드(104,105) 각각은 다수의 베드를 병렬로 연결할 수 있다.

또한, 산소부화공기의 토출압력이 높은 정도를 요구할 경우에는 상기 체크밸브(107,108)와 배출모듈(109) 사이에 적정 용량의 별도의 진공펌프를 사용하는 것도 가능하다.

본 고안에 따른 산소발생장치(100)의 배열 및 구성은 하나의 실시예로서 상기와 같이 구성되었으나, 상기 산소발생장치의 공기압축기나 진공펌프만은 조명 스탠드와 일체로 구성되지 않고 독립하여 분리될 수 있으며, 또한 조명 스탠드와 일체로 구성될 때에도 사용자가 원하는 조명 스탠드의 형상에 따라 상기 산소발생장치(100)의 각 구성부품 배열이 상이할 수 있음은 자명하다. 가령, 예를 들어, 진공펌프(101) 또는 공기필터(102)가 조명 스탠드의 몸체부(20)에 내장될 수도 있고, 흡착베드(104,105)가 조명 스탠드의 지지부(30)에 내장될 수도 있으며, 배출모듈(109) 또한 조명 스탠드의 몸체부(20) 또는 지지부(30)에 내장될 수 있다.

또한, 상기 산소발생장치는 공기중으로 분사함으로써 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있는 산소발생장치의 기능 이외에도 노우즈 호스를 산소부화공기 취출구에 취부하여 1인용 산소발생장치로의 사용도 가능한 다용도 산소발생장치로 구성될 수 있다.

본 고안에 의한 산소발생장치에 의하여 통상적인 조명 스탠드의 조명 효과 이외에도 일반인, 특히 수험생의 집중력 향상과 쾌적한 실내공기 유지의 효과가 있다.

또한, 진공펌프를 이용할 경우 본 고안의 산소발생장치에 의하여 공기 압축기의 사용시 장치의 크기가 커지거나 별도의 냉각장치 또는 실외기가 필요한 문제점이 해결됨으로써 실내에 용이하게 장착 가능한 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치가 구성된다.

본 고안은 소형의 산소발생기를 조명 스탠드와 일체형으로 구성함으로써 이동의 용이성, 사용의 편리성 및 제품의 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 전원 스위치 및 램프 구동장치가 내장된 몸체부와, 몸체부의 상부에 결합되고 램프가 내장된 발광부와, 몸체부의 하부에 결합되어 몸체부를 지지하는 지지부와, 산소발생모듈을 포함하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 산소발생 모듈은 PSA방식에 의하여 산소부화공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 산소발생 모듈은 기체분리막 방식에 의하여 산소부화공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 산소발생모듈은 공기를 흡입하고 배출하기 위한 흡입구 및 배출구가 구비되고,

   상기 스탠드의 전원 스위치와 일체로 또는 별도로 구성된 전원 스위치와,

   상기 스탠드의 지지부에 내장되고 상기 흡입구와 인접하게 배치되며 공기를 흡입하여 공기로부터 이물질을 제거하는 공기필터와,

   상기 스탠드의 몸체부에 내장되고 상기 공기필터와 연결되어 공기로부터 산소를 분리하기 위해 상기 공기로부터 질소를 흡착하기 위한 흡착제가 구비된 한 쌍이상의 흡착베드와,

   압력차이를 만들어 상기 흡착베드에 가하기 위한 펌프수단과,

   상기 스탠드의 발광부에 내장되고 상기 흡착베드를 통과한 산소부화공기를 실내로 배출하는 배출모듈과,

   상기 흡착베드, 펌프수단 및 공기필터에 연결되어 교대로 압력차이를 가하기 위한 밸브수단을 포함하며,

   상기 흡착베드는 상기 밸브수단에 의해 유로를 전환하여 교대로 흡착, 배출 단계를 압력차이에 의하여 수행하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 압력차이는 진공펌프를 이용하여 진공압과 대기압의 차이임을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 배출모듈은 상기 흡착베드로부터 생성된 산소부화공기를 배출시키는 펌프수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 배출모듈에 음이온 발생기나 향발생기를 더 구비하여 쾌적함을 더하는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 산소발생모듈의 공기압축기 또는 진공펌프만은 별도로 구비하여 압력차이를 발생시키는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 산소발생모듈의 공기압축기는 별도로 구비하여 압력차이를 발생시키는 것을 특징으로 하는 조명 스탠드와 일체로 구성된 산소발생장치.