KR100360836B1 - 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 단탑형 산소농축기들을 얻고자 하는 출력에 따라 다수개를 병렬로 배치하여 설계함으로써 소망하는 출력을 가변적으로 얻을 수 있는 동시에 어느 산소농축기의 고장시에도 다른 산소농축기를 제어구동하여 안정적으로 산소를 생산공급할 수 있는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 압력센서를 구비함에 의하여 이상유무등 자가진단이 가능하고 장치의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 본 장치는 구급차량이나 응급실에서 환자에게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 군작전 지역과 같이 산소공급이 어려운 곳에서도 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Description

단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치{An oxygen concentrator which arranges the single towers parellelly}

본 발명은 의료용이나 산업용도로 두루 사용될 수 있는 범용 산소발생장치에 관한 것으로, 특히 단탑형 산소농축기들을 얻고자 하는 출력에 따라 다수개를 병렬로 배치하여 설계함으로써 소망하는 출력을 가변적으로 얻을 수 있는 동시에 어느 산소농축기의 고장시에도 다른 산소농축기를 제어구동하여 안정적으로 산소를 생산공급할 수 있는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산소발생기는 대기중에서 산소를 분리농축하는 장치로, 통상 가정용으로 사용되고 있는 데, 이러한 산소발생기의 작동원리는 제올라이트(Zeolite)라 불리는 흡착제가 소정의 기체분자를 흡착시키는 성질을 이용한다. 대기중 약80%를 차지하는 질소는 산소보다 제올라이트에 잘 흡착되므로 공기를 흡착제가 충전된 흡착베드에 유입시키게 되면 질소성분은 흡착되고, 질소성분이 줄어든 기체는 베드상단 출구로 배출된다. 그럼으로써 이렇게 배출된 기체의 주성분으로 산소를 얻게 된다.

위의 질소흡착과정은 가압기체를 소정의 흡착제를 통과시킴으로써 질소만이 흡착되고 나머지 기체는 통과시켜 공기중의 산소를 분리하여 얻는 과정으로, 이때 흡착제인 제올라이트는 질소가 흡착되어 성능이 격감하므로 질소를 그로부터 분리(탈착)하여 원래의 성능을 회복시켜 주어야 된다. 이 과정이 세정과정으로 흡착제에 흡착된 흡착기체를 통과하는 기체중 일부를 저압상태에서 재순환시켜 탈착함으로써 흡착제를 세정하여 흡착능을 회복시키게 된다.

종래의 알려진 산소발생장치는 그 유출량의 변화를 고려하지 않는 단순한 구조와 성능을 갖는 산소발생기였다. 이와 같은 산소발생장치로는 일본특허공보 특공평6-91927호에 게재된 기체생성장치가 있다. 이 산소발생기의 구조는 크게 네가지로 구분되는 데, 이에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

이 장치는 공기로부터 질소와 산소를 분리하는 흡착부, 공기압축, 저장, 유출에 관련하는 작동부, 밸브를 개폐하기 위한 제어부 및, 이들을 결합하기 위한 프레임부로 구성되어 있다. 이 기체생성장치의 핵심은 공보에 기재되어 있는 바와 같이 흡착제가 충전된 흡착조에 혼합기체를 공급하면 기체를 흡착하는 공정과, 이 흡착제에 흡착된 기체를 흡착제로부터 탈착하는 공정을 반복하여 필요기체(산소)를 일정한 농도로 얻게 되는 데, 이때 흡착조에서 얻은 필요기체중 일부를 탈착공정을 위해 흡착조로 환류하여 사용하고 있다.

이러한 기체생성장치에서는 산소농축만 진행되므로 생산유량에 관계없이 밸브개폐주기는 일정하게 작동한다. 따라서, 농축산소의 공급을 위하여 유출량의 변화가 있는 경우에는 산소순도가 균일하지 않을 뿐더러, 사용자의 임의작동에 따른 산소공급이 불균형적으로 유출되어 농축과정 및 산소공급의 전체시스템이 원활하게 작동하지 않는 문제점을 안고 있었다. 특히, 이 장치에서 공기중 질소를 흡착하는 흡착조(베드)는 단일의 통체로 구성되어 흡착성능이 떨어짐은 물론 이를 극복하기 위해서 그 부피를 크게 해야 하는 폐단이 있었다.

또한, 위와 같은 산소발생기는 산소저장탱크의 용량에 한계가 있어 환자수송차량에 적용할 경우 환자수송시간에 제약이 있으므로 장거리 응급수송이 불가능할뿐만 아니라, 수시로 재충전해야 하는 불편함이 있었다. 특히, 재충전시간동안 차량은 다른 산소저장탱크를 싣고 환자를 수송하거나, 충전시간동안 기다려야 하는 폐단이 있었다.

이상과 같은 문제점들을 극복하기 위해서 본 출원인은 양탑형의 통합베드를 적용한 산소발생장치를 기출원한 바 있다. 그러나, 이러한 기출원된 통합베드는 고순도 및 많은 출력을 얻을 수 있는 매우 훌륭한 장점을 가짐에도 불구하고, 듀얼베드(Dual Bed)를 적용함으로써 그 크기가 커져 소형화의 실현에 지장을 주는 문제가 발견되었다. 더욱이, 2개의 흡착탑을 번갈아 가며 산소를 농축생산하게 되는 데, 어느 한쪽이라도 고장이 나거나 부품이 파손되면 장치는 구동을 멈추게 되어 사용이 불가능한 폐단이 있었다. 그러므로, 이러한 장치는 만약의 사고를 대비하여 의료용에서도 위급하지 않는 환자들을 대상으로 사용되고 있는 실정에 있다.

따라서, 협소한 공간에도 적용이 가능하며 고순도와 안정된 생산량을 얻을 수 있도록 단탑형으로 구성하면서도 산소순도를 높이기 위한 세정탱크와 공기압축기의 효율을 상승시키기 위한 가압보조탱크를 그 내부에 구축한 단탑형 산소발생장치가 개발되었다.

이 단탑형 산소발생장치는 전체크기를 감소시켜 소형경량화하면서도 산소순도 및 생산량이 향상되는 등 많은 장점에도 불구하고, 하나의 흡착탑이 고장나면 사용이 불가능할 뿐더러, 출력되는 산소량이 결정되어 있어 원하는 산소량을 가변적으로 제어출력할 수 없는 등 많은 제약을 내포하고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 단탑형 산소농축기들을 얻고자 하는 출력에 따라 다수개를 병렬로 배치하여 설계함으로써 소망하는 출력을 가변적으로 얻을 수 있는 동시에 어느 산소농축기의 고장시에도 다른 산소농축기를 제어구동하여 안정적으로 산소를 생산공급할 수 있는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치의 실시예를 나타낸 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

100~120 : 제 1~ 제 3공기압축기 102,112 : 흡입필터

200~220 : 제 1~제 3산소농축기 202,212 : 제 1,제 2솔레노이드밸브

204,214 : 제 1,제 2흡착탑 206,216 : 배출소음기

300 : 가압보조탱크 310,320 : 제 3,제 4솔레노이드밸브

330,340 : 제 1,제 2체크밸브 400 : 저장탱크

402,404 : 제 3,제 4체크밸브 410 : 압력조절기

420 : 유량계 500 : 세정탱크

510,520 : 제 5,제 6솔레노이드밸브 600 : 제어부

610,620 : 압력센서

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치는 산소를 생산공급하는 산소발생장치에 있어서, 공기를 공급받아 압축공기를 생산출력하는 적어도 2대이상의 공기압축기; 상기 공기압축기들과 일대일로 쌍을 이루고 압축공기를 공급받아 농축산소를 생산공급하는 상기 공기압축기와 동수의 산소농축기; 상기 산소농축기로부터 생산된 산소를 저장했다가 필요시 산소를 사용자에게 공급하는 산소저장탱크; 상기 산소농축기들을 선택적으로 제어하여 사용자의 요구량에 부합되는 산소를 출력공급하도록 제어하는 제어부; 및 상기 산소농축기로부터 출력되는 농축산소의 일부를 저장했다가 상기 산소농축기의 세정과정시 내부산소를 상기 산소농축기로 공급하는 세정탱크를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도이다. 이 도면에서는 구성요소들의 작용관계를 알기 쉽게 하기 위해서 공기흐름은 실선으로, 제어신호는 일점쇄선으로 표시하고 있다.

도시한 바와 같이, 본 장치는 공기를 가압하여 공급하는 공기압축기들(100,110,120) 및, 이 공기압축기들(100,110,120)과 각각 일대일로 대응되게 연결되어 압축공기를 공급받아 농축산소를 생산출력하는 산소농축기들(200,210,220)을 구비하고 있다. 이 산소농축기는 단탑형으로 본 실시예에서는 3개의 제 1,제 2,제 3산소농축기들(200,210,220)이 구성되어 있으나, 산소농축기들(200,210,220)은 용량에 따라 더 증설하여 구성할 수도 있다. 물론, 이때에는 산소농축기(200,210,220)와 쌍을 이루는 공기압축기(100,110,120)를 같은 수로 증설하여 구성하게 된다. 특히, 공기압축기(100,110,120)로부터 공급된 압축공기는 산소농축기(200,210,220)의 비사용시 가압보조탱크(300)를 구비하고, 이곳에 일시적으로 저장했다가 산소농축기(200,210,220)의 압축공기 요구시 공기압축기(100,110,120)에서 생산된 압축공기와 더불어 가압보조탱크(300)에 저장된 압축공기를 동시에 공급하여 산소농축기(200,210,220)의 효율을 배가시키게 된다. 본 장치는 산소농축기들(200,210,220)에서 생산된 농축산소를 저장했다가 필요시 사용자에게 공급하는 산소저장탱크(400)를 구비하고 있으며, 이와 아울러 사용자에게 적합한 상태로 산소를 가공출력하는 압력조절기(410) 및 유량계(420)를 구비하고 있다. 또한, 산소농축과정을 거친 후 오염된 산소농축기들(200,210,220)을 세정하기 위하여 세정탱크(500)가 마련되어 있다. 물론, 이상과 같은 본 장치의 구동제어는 제어부(600)에 의해 이루어지며, 제어부(600)는 제 1,제 2,제 3산소농축기들(200,210,220)을 동시에 또한 선택적으로 제어하여 필요량의 농축산소를 사용자에게 생산공급하게 된다. 이제, 이상과 같은 본 발명의 구성에 대해 도 2를참조하며 보다 상세히 살펴보고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치의 실시예를 나타낸 구성도이다. 본 실시예에서는 공기압축기와 흡착탑이 병렬로 2쌍이 배치된 예를 보여주고 있으며, 그 구성요소들의 작용관계를 이해하기 용이하도록 공기흐름은 실선으로 그리고 제어신호는 점선으로 표시하고 있다.

공기압축기(100,110)의 전방에는 흡입필터(102,112)가 마련되어 있어 공기압축기(100,110)로 유입되는 공기에 혼입된 외부먼지와 분진등의 이물질을 여과공급하게 된다. 이렇게 공급된 흡입공기는 제 1,제 2공기압축기(100,110)에서 압축공기로 가공된 후, 제 1,제 2산소농축기(200,210)로 유입되어 농축산소를 생산하게 하는 데, 보는 바와 같이 제 1공기압축기(200)에는 제 1산소농축기(100)가 그리고 제 2공기압축기(210)에는 제 2산소농축기(110)가 각각 연결되어 산소를 생산하게 된다. 물론, 많은 양이 필요할 때는 2대의 제 1,제 2산소농축기들(200,210)을 동시에 그리고 적은 양의 산소가 필요할 때는 어느 하나의 산소농축기만을 선별적으로 구동제어하여 산소를 생산하게 된다.

제 1산소농축기(200)는 제 1공기압축기(100)에서 생산된 압축공기를 통제공급하는 제 1솔레노이드밸브(202)와, 제 1솔레노이드밸브(202)를 통해 공급된 압축공기중에서 질소를 흡착하여 산소를 생산하는 제 1흡착탑(204)으로 이루어져 있다. 물론, 제 2산소농축기(210)도 제 2솔레노이드밸브(212)와 제 2흡착탑(214)으로 구성되어 있다.

따라서, 제 1,제 2공기압축기(100,110)를 출력한 압축공기는 각각의 제 1,제2솔레노이드밸브(202,212)를 통해 그와 연결된 제 1,제 2흡착탑(204,214)으로 유입되게 된다. 제 1,제 2솔레노이드밸브(202,212)는 제 1위치(A)에서 제 1,제 2공기압축기(100,110)로부터 압축공기를 제 1,제 2흡착탑(204,214)으로 전송하는 한편 그와 동시에 가압보조탱크(300)에 저장된 압축공기를 제 3,제 4솔레노이드밸브(310,320) 및 제 1,제 2체크밸브(330,340)를 거쳐 제 1,제 2흡착탑(204,214)으로 송출하게 한다. 이와 같이 압축공기가 제 1,제 2공기압축기(100,110)로부터 직접 유입되는 한편 가압보조탱크(300)내에 충전된 압축공기도 동시에 제 1,제 2흡착탑(204,214)으로 공급됨에 따라 제 1,제 2흡착탑(204,214)을 가압하는 시간을 단축할 수 있게 된다. 또한, 제 1,제 2솔레노이드밸브(202,212)의 제 2위치(B)에서는 제 1,제 2흡착탑(204,214)의 흡착후 산소가 추출된 공기를 외부로 배출하게 하는 동시에 제 1,제 2공기압축기(100,110)로부터 가압보조탱크(300)로 압축공기를 충전하게 한다. 이와 같은 제 1 내지 제 4솔레노이드밸브(202,212,310,320) 및 제 1,제 2체크밸브(330,340)의 위치절환은 제어부(600)에 의해 통제된다.

한편, 압축공기가 공급된 제 1,제 2흡착탑(204,214)에서는 가압과 동시에 흡착이 일어나고 일정시간이 경과한 후에 농축된 산소는 각각 제 3,제 4체크밸브(402,404)를 통과하여 저장탱크(400)에 저장된다. 한편, 본 장치는 제 1,제 2흡착탑(204,214)을 세정하기 위한 약간의 농축산소를 저장하는 세정탱크(500)를 마련하고 있는 데, 이를 위해 저장탱크(400)로 유입되는 농축산소 중 일부를 세정탱크(500)에 보관하기 위해서 저장탱크(400)로 가는 유로상에 제 5,제 6솔레노이드밸브(510,520)를 배치하고 있다. 따라서, 제 1,제 2흡착탑(204,214)에서 생성된 농축산소를 저장탱크(400)로 보내 저장하는 과정중 제 5,제 6솔레노이드밸브(510,520)를 잠시 개방하여 세정탱크(500)에 농축산소중 일부를 저장보관하게 된다. 이렇게 세정탱크(500)에 보관된 농축산소는 제 1,제 2흡착탑(204,214)의 세정시 사용된다. 흡착후 세정시에는 제 1, 제 2솔레노이드밸브(202,212)를 제 2위치(B)로 절환하여 제 1,제 2흡착탑(204,214)내의 질소를 배출소음기(206,216)를 통해 소음을 저감시키면서 배출하게 되는 데, 이때 제 5,제 6솔레노이드밸브(510,520)를 절환개방하여 세정탱크(500)내의 농축산소를 제 1,제 2흡착탑(204,214)의 상부로 재유입시켜 질소의 탈착을 돕는 동시에 제 1,제 2흡착탑(204,214)내부에 잔류하는 질소를 완전히 외부로 밀어내 제거하게 된다. 이와 동시에, 제 1,제 2공기압축기(100,110)의 압축공기는 제 2위치(B)에 있는 제 1,제 2솔레노이드밸브(202,212)를 통해 다음의 흡착탑가압공정을 위해 가압보조탱크(300)에 저장된다. 물론, 세정후 다시 흡착과정을 수행하여 농축산소를 생산하기 위해서 제 1,제 2솔레노이드밸브(202,212)는 제 1위치(A)로 전환되고, 이에 따라 제 1,제 2공기압축기(100,110)에서 생성된 압축공기는 다시 제 1,제 2흡착탑(204,214)내로 유입되어 다시 위와 같은 순환사이클을 반복하게 된다.

이상의 제 1 내지 제 6솔레노이드밸브(202,212,310,320,510,520) 및 제 1,제 2공기압축기(100,110)는 제어부(600)에 의해 제어되어 산소생성공정을 수행하게 되며, 제 1,제 2흡착탑(204,214)에는 압력센서(610,620)가 구비되어 제어부(600)는 압력센서(610,620)로부터 검출된 신호를 가지고 흡착탑의 이상유무를 판단하게 된다. 위와 같은 공정을 거쳐 생산되어 저장탱크(400)에 저장된 농축산소는 압력조절기(410) 및 압력계(420)를 통과하여 사용자에게 공급되게 된다.

이제, 사용자가 필요량의 산소를 본 장치를 통해 어떻게 공급받는지 그 제어방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

(1) 요구산소량이 적을 경우

제어부(600)는 사용자의 요구산소량을 판단하여 산소량이 적을 경우에는 공기압축기를 한대만 작동시킨다. 예를 들어, 제 1공기압축기(100)만을 작동시킨다고 가정하고 설명하면, 제 1흡입필터(102)를 통해 여과된 공기는 제 1공기압축기(100)를 통과하여 압축공기가 되어 제 1솔레노이드밸브(202)를 거쳐 제 1흡착탑(204)으로 유입되게 된다. 제 1흡착탑(204)에서는 공기중 질소는 흡착제에 의해 흡착되고, 산소만이 농축되어 외부로 출력되게 된다. 따라서, 이렇게 생산출력된 농축산소는 제 3체크밸브(402)를 통과하여 저장탱크(400)에 저장된다. 이 과정중에 제어부(600)는 제 5솔레노이드밸브(510)를 개방하여 생산된 산소중 일부가 세정탱크(500)로 유입되어 저장되게 한다.

이와 같이 산소를 생산하면서 질소가 흡착된 제 1흡착탑(204)을 다시 사용하기 위해서는 그 내부의 흡착제에서 질소를 탈착하는 재생과정을 거쳐야 한다. 재생과정은 먼저 제 5솔레노이드밸브(510)를 개방하여 세정탱크(500)내에 저장된 농축산소를 제 1흡착탑(204)으로 보내 제 1흡착탑(204) 내부의 흡착제에 부착된 질소를 탈착하게 된다. 이와 동시에, 제 1솔레노이드밸브(202)를 제 2위치(B)로 전환하고, 그와 동시에 제 3솔레노이드밸브(310)를 개방하게 된다. 그러면, 탈착된 질소를 제 1솔레노이드밸브(202)를 경유하여 배출소음기(206)를 통해 소음이 제거되어 외부로 배출되게 된다. 이와 동시에, 제 1공기압축기(100)에서 압축된 공기는 제 1솔레노이드밸브(202) 및 제 3솔레노이드밸브(310)를 경유하여 가압보조탱크(300)내에 저장되게 된다.

질소배출을 마치고 재생과정이 끝나면 제 1솔레노이드밸브(202)는 다시 원위치(제 1위치(A))로 복귀되나, 제 3솔레노이드밸브(310)는 개방된 상태를 유지하게 된다. 이에 따라 제 1흡착탑(204)은 산소농축을 위해 다시 제 1공기압축기(100)로부터 압축공기를 공급받는 동시에 가압보조탱크(300)로부터도 저장된 압축공기를 공급받아 가압공정을 더욱더 가속화시키게 되어 신속하고 많은 양의 산소생산이 가능하게 된다. 즉, 가압보조탱크(300)내에 저장된 압축공기는 제 3솔레노이드밸브(310)와 제 1솔레노이드밸브(202) 및 제 1체크밸브(330)를 차례로 경유하여 제 1흡착탑(204)으로 공급되게 된다.

이상과 같이 한대의 산소농축기만을 작동시켜 산소를 생산하는 공정은 필요한 산소량이 적을 경우나, 특정 산소농축기에 고장이 발생한 경우에 다른 온전한 산소농축기로 산소공급을 수행할 때에 적용한다. 이와 같이 본 장치는 일정 부분에 고장이나 파손이 발생한 경우에도 지속적인 산소공급이 가능하다.

(2) 많은 양의 산소를 필요로 할 경우

위와 같이 하나의 산소농축기만을 작동시켜 적은 양의 산소를 생산하고 있더라고 많은 양의 산소가 필요할 때에는 솔레노이드밸브들을 제어하여 여러대의 산소농축기를 가동시킬 수 있다. 지금부터 2개의 단탑형 산소농축기를 동시에 사용하는 작동과정에 대해 설명하기로 한다.

제 1흡착탑만(204)으로 농축산소를 생산공급하던 중에 많은 산소량이 필요하면 제어부(600)는 제 4솔레노이드밸브(320)를 개방하게 된다. 그러면, 제 1흡착탑(204)의 세정과정시 가압보조탱크(300)내로 유동하여 저장되는 농축산소가 곧바로 제 4솔레노이드밸브(320)와 제 2솔레노이드밸브(212) 및 제 2체크밸브(340)를 경유하여 제 2흡착탑(214)으로 공급되게 된다. 이와 동시에, 제 2공기압축기(110)도 작동하여 제 2흡착탑(214)은 신속하게 가압이 되어 산소를 생산하게 된다. 이렇게 제 2흡착탑(214)에서 생산된 농축산소는 제 4체크밸브(404)를 거쳐 저장탱크(400)에 저장되게 된다.

이와 같이 제 2흡착탑(214)에서 농축산소가 생산되어 저장탱크(400)에 저장하는 과정의 마지막에 제 5,제 6솔레노이드밸브(510,520)를 전부 개방하여 제 2흡착탑(214)에서 생산된 농축산소를 제 1흡착탑(204)으로 유입시키게 된다. 그러면, 제 1흡착탑(204) 상부로 유입된 농축산소에 의해 제 1흡착탑(204)의 질소배출이 더욱더 신속하게 이루어지고, 두 흡착탑의 압력이 서로 균형상태를 이루게 된다.

위와 같은 과정을 거쳐 저장탱크(400)내에 저장된 산소는 압력조절기(410)에 의해 압력을 사용자에게 적합한 상태로 낮추어 사용자에게 공급한다. 이때, 사용자는 유량계(420)를 조절하여 배출되는 산소량을 조절하여 사용하게 된다.

한편, 본 장치에는 흡착탑(204,214)마다 압력센서(610,620)가 구비되어, 흡착탑(204,214)이 산소를 흡착하게 되면 그 내부는 시간에 따른 압력변화를 보이게 된다. 압력센서(610,620)는 이를 감시하여 제어부(600)로 보냄에 의해 제어부는장치의 이상유무를 확인할 수 있게 된다. 따라서, 본 장치는 자가진단이 가능하고 장치의 신뢰성을 보장할 수 있게 된다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치는 단탑형 산소농축기들을 얻고자 하는 출력에 따라 다수개를 병렬로 배치하여 설계함으로써 소망하는 출력을 가변적으로 얻을 수 있는 동시에 어느 산소농축기의 고장시에도 다른 산소농축기를 제어구동하여 안정적으로 산소를 생산공급할 수 있는 효과를 가지고 있다. 본 장치는 압력센서를 구비함에 의하여 이상유무등 자가진단이 가능하고 장치의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 잇점을 가지고 있다. 따라서, 본 장치는 구급차량이나 응급실에서 환자에게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 군작전 지역과 같이 산소공급이 어려운 곳에서도 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Claims (9)

1. 산소를 생산공급하는 산소발생장치에 있어서,

   공기를 공급받아 압축공기를 생산출력하는 적어도 1대이상의 공기압축기;

   상기 공기압축기로 부터 압축공기를 공급받아 농축산소를 생산공급하는 상기 공기압축기수와 같거나 상기 공기압축기 보다 적은 수의 산소농축기;

   상기 산소농축기로부터 생산된 산소를 저장했다가 필요시 산소를 사용자에게 공급하는 산소저장탱크;

   상기 산소농축기들을 선택적으로 제어구동하여 사용자의 요구량에 부합되는 산소를 출력공급하도록 제어하는 제어부; 및

   상기 산소농축기로부터 출력되는 농축산소의 일부를 저장했다가 상기 산소농축기의 세정과정시 내부산소를 상기 산소농축기로 공급하는 세정탱크를 포함하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공기압축기들과 연결되어 농축과정에 있는 상기 산소농축기에 내부에 충전된 농축산소를 공급하는 가압보조탱크를 더 포함하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 산소저장탱크와 직결되어 산소의 압력을 조절하여 내보내는 압력조절기 및, 외부로 출력되는 산소량을 적합하게 사용자가 조절하는 유량계를 더 포함하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 산소농축기는 상기 공기압축기로부터 출력된 압축공기를 흡착과정으로 보내거나 상기 가압보조탱크로 보내는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브를 거쳐 유입된 압축공기로부터 질소를 흡착하여 산소를 생산출력하는 흡착탑으로 구성된 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공기압축기들로부터 상기 가압보조탱크로 압축공기를 전송하는 공급라인상에는 입출력되는 압축공기를 단속하는 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브를 통하여 상기 흡착탑들로 전송되는 압축공기의 역류를 방지하는 체크밸브를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
6. 제 1항에 있어서, 두개이상의 상기 흡착탑들을 동시에 구동할 경우에는 일측 흡착탑의 세정과정시 상기 공기압축기로부터 출력된 압축공기는 상기 가압보조탱크를 경유하여 곧바로 다른측 흡착탑으로 공급되어 그와 직결된 상기 공기압축기로부터 공급되는 압축공기와 더불어 흡착탑의 가압과정을 가속화시키는 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 흡착탑들에는 각각 그 내부압을 검출하여 상기 제어부로 보내 이상유무를 판단할 수 있게 하는 압력센서들이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 흡착탑들로부터 상기 세정탱크로의 농축산소이동라인에는 산소의 이동을 통제하는 솔레노이드밸브를 배치하고, 두개이상의 흡착탑들을 구동할 경우 산소생산과정에 있는 흡착탑에서 세정과정에 있는 흡착탑으로 생산된 산소의 일부를 직송하여 질소탈착을 가속화시키는 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 산소농축기들과 상기 산소저장탱크 사이에는 산소역류를 방지하는 체크밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 단탑형 산소농축기를 병렬배치한 산소발생장치.