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KR19990028153A - 포터블 피에스에이 산소발생기 - Google Patents

포터블 피에스에이 산소발생기 Download PDF

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KR19990028153A
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Abstract

본 발명은 산소농도의 조절이 용이한 포터블 PSA(PRESSURE SWING ADSORPTION)산소발생기를 개시한다.
본 발명은 공기를 여과하기 위한 제1,2필터와, 이에 공기를 통과시키기 위한 팬모우터와, 팬모우터에 의하여 공급되는 공기를 압축하기 위한 압축기 조립체와 산소를 농축하기 위한 산소농축기와, 농축된 산소를 저장하기 위한 탱크와, 배출되는 산소를 여과하기 위한 산소여과기 및 질소를 여과하기 위한 질소여과기로 구성된 포터블 PSA 산소발생기에 있어서 산소센서를 산소여과기 측에 설치하고 이를 산소농도조절버튼에 의한 설정치와 대비하여 작동을 제어한다.
이에 따라 본 발명은 간편하게 사용자가 원하는 농도의 산소를 발생시킬수 있어서 편리하며, 공기청정기능까지 구비하게 되어 사용자의 건강증진에 기여할수 있게 된다.

Description

포터블 피에스에이 산소발생기
본 발명은 포터블 PSA(PRESSURE SWING ADSORPTION)산소발생기에 관한 것으로 더욱 상세히는 가정에서도 환자가 쉽게 원하는 농도의 산소를 사용할수 있게 하는 포터블 PSA 산소발생기에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 종래에도 산소를 발생시키기 위하여 물의 전기분해에 의한 방식과 화학물질의 반응에 의한 방식등을 사용하였으나, 이러한 방식들은 취급상의 번거로움과 안정성이 낮다는 문제점이 있다.
그러므로 근래에는 PSA공법에 의하여 대기중에 포함된 21%의 산소를 흡착과 탈락의 과정을 반복시켜 순수한 산소만을 농축 분리시키도록 하였으며, 이러한 형태로써 상용화된 예를 미국특허 제5,531,807호(비행기승객에게 산소를 공급하기 위한 장치 및 방법: 이하 인용 발명이라 함.)에 의하여 살펴볼수 있다.
이는 비행기 내부공기로부터 산소를 분리하기 위한 하우징안의 분리장치와, 공기 분리장치 및 컴프레서 구동을 위한 브러쉬레스 직류모우터에 효과적으로 연결된 컴프레서를 포함한 하우징에 내장된 압축공기공급기와,비행기에의하여 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 것을 포함한 직류모우터에 전원을 공급하기 위한 회로로 구성된 것이며, 이는 사용자에 의하여 용이하게 조작되어 선택될수 있는 여러 가지 설정된 흐름값으로 산소를 공급할 능력을 갖는다.
그러나 이러한 인용발명에 의하면 산소농도의 조절이 쉽지않으며, 공급되는 공기가 오염되었을 경우에 대한 대안이 마련되어 있지 않다는 문제점이 있는 것이다.
상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 제1 목적은 산소발생기에서 발생하는 산소의 농도를 극히 용이하게 조절할수 있도록 한 포터블 PSA 산소발생기를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 산소발생을 위하여 사용하는 공기가 오염되었을 경우 이를 정화하여 청정한 공기의 공급이 가능하도록 한 포터블 PSA 산소발생기를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 포터블 PSA 산소발생기의 외관을 보인 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 포터블 PSA 산소발생기의 전기적 구성을 보인 배선도.
도3은 본 발명에 의한 포터블 PSA 산소발생기의 구체적 구성을 보인 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1,2: 제1,2여과기 3:팬모우터
4:제3여과기 5:압축기조립체
6:산소농축기 7:산소탱크
8:산소여과기 9:질소여과기
10:압력센서 11:발광다이오드
11':부져 12:이상경보회로
13:타이머 14:산소센서
15:조정노브 16:마이크로 컴퓨터
17:구동회로
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공기를 여과하기 위한 제1,2필터와, 이에 공기를 통과시키기 위한 팬모우터와, 공급되는 공기를 압축하기 위한 압축기 조립체와 산소를 농축하기 위한 산소농축기와, 농축된 산소를 저장하기 위한 탱크와, 배출되는 산소를 여과하기 위한 산소여과기 및 질소를 여과하기 위한 질소여과기와 산소센서의 출력값과 조정노브에 의하여 설정된 값을 비교하여 전기 팬모우터를 구동하기 위한 마이크로 컴퓨터로 구성된 포터블 PSA 산소발생기를 제공한다.
상술한 구성에 의하여 본 발명은 간편하게 원하는 농도의 산소를 얻을수 있을 뿐만 아니라 실내의 공기를 정화하여 사용자의 건강 증진에 기여할수 있게 된다.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 포터블 PSA 산소발생기의 외관을 도1로 도시하였다.
이에서 볼수 있는 바와 같이 본 발명은 외부에 토출량조정노브(18)가 있으며, 이에 의하여 팬모우터(3)에 공급되는 전류량이 조절되어 청정공기의 배출량이 제어될수 있는 것이다.
또한 그 하방에 전원스위치(20)와 타이머(13)의 노브(19)가 있으며, 산소농도조정노브(15)가 위치하고 있고, 바닥에는 캐스터(21)가 설치되어 있어서 원하는 장소로의 이동이 용이하게 이루어 질수 있다.
이러한 본 발명의 구체적 구성을 도2,3으로 도시하였다.
이에서 볼수 있는 바와 같이 본 발명은 실내의 공기를 여과하기 위한 제1,2여과기(1,2)와, 이에 공기를 통과시키기 위한 팬모우터(3)와,
팬모우터(3)에 의하여 흡입되는 공기를 여과시키기 위한 제3여과기(4)와, 이에 의하여 유입된 공기를 압축시키기 위한 압축기조립체(5)와, 압축기조립체(5)에 의하여 공급되는 압축공기에서 산소의 부착과 탈착을 반복하여 고농도의 산소를 발생시키는 산소농축기(6)와, 산소농축기(6)에 의하여 발생된 산소를 저장하기 위한 산소탱크(7)와, 산소탱크(7)에서 배출되는 산소를 여과하기 위한 산소여과기(8)와, 질소를 여과하여 배출하기 위한 질소여과기(9)와, 산소탱크(7)의 내부에 설치되어 내부압력상태를 출력시키기 위한 압력센서(10)와, 압력센서(10)와 직렬로 연결된 부져(11') 및 발광다이오드(11)로 구성된 이상경보회로(12)와, 작동시간을 제한하기 위한 타이머(13)와, 산소여과기(8)를 거쳐서 배출되는 산소의 농도를 측정하기 위한 산소센서(14)와, 산소농도조절하기 위한 조정노브(15)과, 상기 타이머(13), 산소센서(14), 조정노브(15)과 연결된 마이크로 컴퓨터(16)와 마이크로 컴퓨터(16)에 의하여 발생되는 출력에 의하여 스위칭동작을 실시하여 공기흡입을 위한 팬모우터(3)에 제어출력을 공급하기 위한 구동회로(17)로 구성된 것이다.
이와 같이 된 본 발명은 전원스위치(20)를 켜면 산소탱크(7)의 내부에 초기압력이 없으므로 압력센서(10)가 온(ON)되어 이상경보회로(12)의 부져(11')가 울리고 발광다이오드(11)가 점등되는 것이다. 이러한 상태에서 압축기조립체(5)와 산소농축기(6) 및 팬모우터(3)가 정상작동을 하게 되면 산소가 농축되어 산소탱크(7)에 차게 된다.
이러한 상태에서는 압력센서(10)의 접점이 오프(OFF)되어 부져(11') 및 발광다이오드(11)가 작동을 중지시키는 것이다.
아울러 마이크로 컴퓨터(16)는 타이머(13)와 산소센서(14) 그리고 조정노브(15)의 상태를 스캐닝(SCANNING)하게 되며, 그 결과 타이머(13)의 설정값이 현재 작동시간중인 경우 작동을 계속하며, 산소여과기(8) 측에 설치된 산소센서(14)의 출력값이 조정노브(15)에 의하여 설정된 값 범위인 경우 작동을 계속하게 되는 것이다.
이러한 과정에서 마이크로 컴퓨터(16)는 타이머(13)의 설정시간이 경과하였거나 산소센서(14)의 출력값이 조정노브(15)에 의하여 설정된 값 이상인 경우에는 각 회로에 공급되는 전원을 차단하여 작동 중지 상태로 하는 것이다.
이상에서 보인 바와 같이 본 고안은 조정노브(15)을 조작함에 따라 마이크로 컴퓨터(16)는 사용자에 의한 설정값을 인식하고, 설정값과 산소센서(14)의 출력값을 비교하여 설정값이 산소센서(14)의 출력값보다 높은 경우에는 작동을 계속하고, 산소센서(14)의 출력값이 설정값보다 높은 경우에는 작동을 중지시키게 되는 것이어서 항상 원하는 농도범위의 산소를 발생시킬수 있게 되는 것이다.
또한 본 발명은 이러한 작동중 고장으로 산소탱크(7)에 산소가 공급되지 않은 경우 압력센서(10)의 접점이 온되면서 부져(11')와 발광다이오드(11)가 작동하여 이상을 경보하여 줌으로써 사용자가 적절한 조치를 취하도록 할수 있는 것이어서 사용상의 안전을 도모할수 있게 되는 것이다.
이와 같이 하여 본 발명은 PSA 공법을 근간으로 하여 이에 사용자가 설정한 값이 마이크로 컴퓨터(16)에 의하여 읽혀지고, 이값에 의하여 공기흡입량을 조절하기 위한 모우터팬의 작동전력이 제어되어 토출되는 산소량이 제한됨으로써 원하는 농도의 산소를 발생시킬수 있게 되므로 의사의 처방없이 적정농도의 산소를 흡입할수 있게 되므로 가정에서도 손쉽게 사용할수 있는 것이며, 실내의 공기를 정화하여 청정한 공기를 공급함으로써 사용자의 건강증진에 기여할수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

  1. 실내의 공기를 여과하기 위한 제1,2여과기(1,2)와, 이에 공기를 통과시키기 위한 팬모우터(3)와,
    팬모우터(3)에 의하여 흡입되는 공기를 여과시키기 위한 제3여과기(4)와, 이에 의하여 유입된 공기를 압축시키기 위한 압축기조립체(5)와, 압축기조립체(5)에 의하여 공급되는 압축공기에서 산소의 부착과 탈락을 반복하여 고농도의 산소를 발생시키는 산소농축기(6)와, 산소농축기(6)에 의하여 발생된 산소를 저장하기 위한 산소탱크(7)와, 산소탱크(7)에서 배출되는 산소를 여과하기 위한 산소여과기(8)와, 질소를 여과하여 배출하기 위한 질소여과기(9)와, 산소탱크(7)의 내부에 설치되어 내부압력상태를 출력시키기 위한 압력센서(10)와, 압력센서(10)와 직렬로 연결된 부져(11') 및 발광다이오드(11)로 구성된 이상경보회로(12)와,
    작동시간을 제한하기 위한 타이머(13)와, 산소여과기(8)를 거쳐서 배출되는 산소의 농도를 측정하기 위한 산소센서(14)와, 산소농도조절하기 위한 조정노브(15)과, 상기 타이머(13), 산소센서(14), 조정노브(15)과 연결된 마이크로 컴퓨터(16)와 마이크로 컴퓨터(16)에 의하여 발생되는 출력에 의하여 스위칭동작을 실시하여 공기흡입을 위한 팬모우터(3)에 제어출력을 공급하기 위한 구동회로(17)로 구성됨을 특징으로 하는 포터블 피에스에이 산소발생기.
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