KR102114239B1 - 휴대용 산소마스크장치 - Google Patents

휴대용 산소마스크장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102114239B1
KR102114239B1 KR1020180096211A KR20180096211A KR102114239B1 KR 102114239 B1 KR102114239 B1 KR 102114239B1 KR 1020180096211 A KR1020180096211 A KR 1020180096211A KR 20180096211 A KR20180096211 A KR 20180096211A KR 102114239 B1 KR102114239 B1 KR 102114239B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxygen
adsorption
air
pump
nitrogen
Prior art date
Application number
KR1020180096211A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200020466A (ko
Inventor
김주영
이대일
전병관
Original Assignee
주식회사 성진프린텍
이대일
전병관
김주영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 성진프린텍, 이대일, 전병관, 김주영 filed Critical 주식회사 성진프린텍
Priority to KR1020180096211A priority Critical patent/KR102114239B1/ko
Publication of KR20200020466A publication Critical patent/KR20200020466A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102114239B1 publication Critical patent/KR102114239B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00—Respiratory apparatus
    • A62B7/02—Respiratory apparatus with compressed oxygen or air
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/006—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort with pumps for forced ventilation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/02—Masks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00—Respiratory apparatus
    • A62B7/12—Respiratory apparatus with fresh-air hose
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00—Component parts for respiratory or breathing apparatus
    • A62B9/006—Indicators or warning devices, e.g. of low pressure, contamination
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00—Component parts for respiratory or breathing apparatus
    • A62B9/02—Valves

Abstract

본 발명은 산소마스크장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 목에 착용하거나 가방에 넣어 휴대할 수 있는 케이스를 구비하고, 그 케이스의 내부에 질소 흡착 제거 방식으로 공기중의 산소농도를 증가시켜 마스크로 공급하는 산소공급수단과, 상기 산소공급수단에서 공급되는 산소공기를 사용자에게 제공하는 마스크로 구성하므로서, 공기중에 포함되어 있는 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여줌에 따라 지속적으로 사용할 수 있고, 마스크로 공급되는 산소농도를 감지하고 그 감지된 산소농도가 적정상태를 유지할 수 있도록 산소공급수단을 제어토록 구성하여 사용자가 항상 일정한 산소농도를 유지하고 있는 신선한 공기를 흡입할 수 있도록 한 휴대용 산소마스크장치에 관한 것이다.

Description

휴대용 산소마스크장치{Portable oxygen mask device}
본 발명은 산소마스크장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 목에 착용하거나 가방에 넣어 휴대할 수 있는 케이스를 구비하고, 그 케이스의 내부에 질소 흡착 제거 방식으로 공기중의 산소농도를 증가시켜 마스크로 공급하는 산소공급수단과, 상기 산소공급수단에서 공급되는 산소공기를 사용자에게 제공하는 마스크로 구성하므로서, 공기중에 포함되어 있는 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여줌에 따라 지속적으로 사용할 수 있고, 마스크로 공급되는 산소농도를 감지하고 그 감지된 산소농도가 적정상태를 유지할 수 있도록 산소공급수단을 제어토록 구성하여 사용자가 항상 일정한 산소농도를 유지하고 있는 신선한 공기를 흡입할 수 있도록 한 휴대용 산소마스크장치에 관한 것이다.
휴대용 산소마스크장치라 함은 사용자가 착용한 마스크를 통해 사용자에게 산소농도가 높은 산소공기를 공급하는 것을 말한다.
이러한 산소마스크장치는 미세먼지농도가 높거나 황사가 발생하여 호흡이 어려울때 사용되며, 사용자에게 산소농도가 높은 신선한 산소공기를 제공하게되어 사용자에게 청량감을 제공할 수 있게된다.
종래의 산소마스크장치는 사용자가 착용할 수 있는 마스크에 산소가 고압으로 충진되어 있는 산소탱크를 결합하여 산소탱크를 개방하였을때 산소탱크에 충진되어 있는 산소가 마스크를 통해 사용자에게 제공되도록 구성된 것이다.
그러나, 종래의 산소마스크장치는 산소탱크에 충진된 산소를 제공하는 것이기 때문에 산소탱크에 충진된 산소가 소진되면 새로운 산소탱크로 교체해야하는 문제점이 있었고, 또한 산소탱크를 한번 개방하면 산소가 소신될때까지 연속적으로 사용해야만 하는 문제점이 발생하고 있었다.
* 선행기술문헌 *
등록특허 제 10-1864680호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 사용자의 목에 착용하거나 가방에 넣어 휴대할 수 있는 케이스를 구비하고, 그 케이스의 내부에 질소 흡착 제거 방식으로 공기중의 산소농도를 증가시켜 마스크로 공급하는 산소공급수단과, 상기 산소공급수단에서 공급되는 산소공기를 사용자에게 제공하는 마스크로 구성하므로서, 공기중에 포함되어 있는 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여줌에 따라 지속적으로 사용할 수 있고, 마스크로 공급되는 산소농도를 감지하고 그 감지된 산소농도가 적정상태를 유지할 수 있도록 산소공급수단을 제어토록 구성하여 사용자가 항상 일정한 산소농도를 유지하고 있는 신선한 공기를 흡입할 수 있도록 한 휴대용 산소마스크장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
연결튜브(13)를 통해 공급되는 산소공기를 사용자의 코 주변으로 공급하기 위한 복수개의 배출공(12)이 형성되어 있는 산소튜브(11)가 내장되어 있는 마스크(10)와;
질소흡착제거방식으로 산소농도를 증가시킨 산소공기를 발생시켜 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 산소공급수단(20); 으로 구성하되,
산소공급수단(20)은,
목에 걸어 착용할 수 있고, 일단에 공기가 유입될 수 있는 입구(22)가 형성되어 있는 케이스(21)와;
입구(22)를 통해 유입되는 공기중의 이물질을 걸러주고, 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되는 필터(23)와;
공급관(24)으로 부터 분기된 분기관(32)에 연결되게 설치되고, 그 출구측이 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되며, 통과하는 공기중의 질소(N2)를 흡착하는 흡착제가 내장되어 산소농도가 높아진 공기를 배출시키는 제 1 흡착부(30) 및 제 2 흡착부(31)와;
공급관(24)의 끝단에 설치되어 공급관(24)을 통해 공급되는 공기와 흡착모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)에서 질소가 흡착 제거되어 산소농도가 높아진 산소공기를 펌핑하여 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 제 1 펌프(25)와;
상기 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32) 사이를 연결하는 질소배출관(38)과;
질소배출관(38)에 연결되게 설치되고, 작동하여 재생모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)의 흡착제에 포집된 질소(N2)를 외부로 배출시키는 제 2 펌프(26)와;
제 1 흡착부(30)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 1 밸브(33)와;
질소배출관(38)의 제 1 흡착부(30)의 입구측에 설치되는 제 2 밸브(34)와;
제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 3 밸브(35)와;
질소배출관(38)의 제 2 흡착부(31)의 입구측에 설치되는 제 4 밸브(36)와;
상기 제 1 밸브(33) 내지 제 4 밸브(36)를 교번되게 제어하여 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여주는 흡착모드 또는 흡착제에 흡착된 질소를 외부로 배출시켜 흡착제를 재생시키는 재생모드로 교번 동작시키는 제어부(41); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 공기중에 포함되어 있는 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여줌에 따라 지속적으로 사용할 수 있고, 마스크로 공급되는 산소농도를 감지하고 그 감지된 산소농도가 적정상태를 유지할 수 있도록 산소공급수단을 제어토록 구성하여 사용자가 항상 일정한 산소농도를 유지하고 있는 신선한 공기를 흡입할 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 휴대용 산소마스크장치를 보인 도면.
도 2 는 본 발명에 적용된 산소공급수단을 보인 단면도.
도 3 은 본 발명의 휴대용 산소마스크장치를 착용한 상태를 예시한 도면.
도 4 는 본 발명에 적용된 산소공급수단의 구성을 보인 블럭도.
도 5 는 본 발명에 적용된 산소공급수단의 제어구성을 보인 블럭도.
도 6 은 본 발명에 적용된 제 1 밸브 내지 제 4 밸브의 작동 타이밍을 보인 파형도.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은
연결튜브(13)를 통해 공급되는 산소공기를 사용자의 코 주변으로 공급하기 위한 복수개의 배출공(12)이 형성되어 있는 산소튜브(11)가 내장되어 있는 마스크(10)와;
질소흡착제거방식으로 산소농도를 증가시킨 산소공기를 발생시켜 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 산소공급수단(20); 으로 구성하되,
산소공급수단(20)은,
목에 걸어 착용할 수 있고, 일단에 공기가 유입될 수 있는 입구(22)가 형성되어 있는 케이스(21)와;
입구(22)를 통해 유입되는 공기중의 이물질을 걸러주고, 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되는 필터(23)와;
공급관(24)으로 부터 분기된 분기관(32)에 연결되게 설치되고, 그 출구측이 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되며, 통과하는 공기중의 질소(N2)를 흡착하는 흡착제가 내장되어 산소농도가 높아진 공기를 배출시키는 제 1 흡착부(30) 및 제 2 흡착부(31)와;
공급관(24)의 끝단에 설치되어 공급관(24)을 통해 공급되는 공기와 흡착모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)에서 질소가 흡착 제거되어 산소농도가 높아진 산소공기를 펌핑하여 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 제 1 펌프(25)와;
상기 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32) 사이를 연결하는 질소배출관( )과;
질소배출관(38)에 연결되게 설치되고, 작동하여 재생모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)의 흡착제에 포집된 질소(N2)를 외부로 배출시키는 제 2 펌프(26)와;
제 1 흡착부(30)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 1 밸브(33)와;
질소배출관(38)의 제 1 흡착부(30)의 입구측에 설치되는 제 2 밸브(34)와;
제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 3 밸브(35)와;
질소배출관(38)의 제 2 흡착부(31)의 입구측에 설치되는 제 4 밸브(36)와;
상기 제 1 밸브(33) 내지 제 4 밸브(36)를 교번되게 제어하여 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여주는 흡착모드 또는 흡착제에 흡착된 질소를 외부로 배출시켜 흡착제를 재생시키는 재생모드로 교번 동작시키는 제어부(41); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도를 감지하는 산소센서(40)를 더 구성하고,
제어부(41)는 산소센서(40)에서 감지되는 산소농도에 따라 제 1 펌프(25)의 회전수를 제어하여 제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도가 조절되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 케이스(21)의 내벽에 사용자의 목 부분으로 공기를 배출시킬 수 있는 다수의 노즐홀(52)을 형성하고, 상기 노즐홀(52)을 수용하는 챔버(51)를 케이스(21)의 내부에 형성하며, 제 1 펌프(25)의 출구측과 연결되는 별도의 챔버라인(53)을 형성하고, 그 챔버라인(53)에는 제어부(41)의 제어에 따라 개폐동작하는 챔버밸브(54)를 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 착용할 수 있는 마스크(10)와, 상기 마스크(10)로 산소농도가 증가된 산소공기를 공급하는 산소공급수단(20)으로 대별 구성되며, 마스크(10)와 산소공급수단(20)은 별도의 연결튜브(13)로 연결한다.
마스크(10)는 사용자가 착용할 수 있는 형태로 형성되고, 이 마스크(10)의 내부에는 연결튜브(13)를 통해 공급되는 산소공기가 이송되는 산소튜브(11)가 설치되고, 산소튜브(11)에는 산소공기를 사용자의 코, 입 주변으로 배출시키기 위한 복수개의 배출공(12)이 형성된다.
연결튜브(13)는 길이가 늘어나거나 축소될 수 있는 나선구조로 형성할 수 있다.
상기 마스크(10)로 산소공기를 공급하는 산소공급수단(20)은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와같이 사용자의 목에 걸어 착용할 수 있는 'U'자 형태로 형성되는 케이스(21)를 구비하고, 이 케이스(21) 내부에 산소공기를 발생시키는 구성을 내장시킨다.
케이스(21)의 일측 끝단에 다수의 홀로 이루어진 입구(22)가 형성되고, 입구(22)의 내측에는 입구(22)로 유입된 공기중의 이물질을 걸러주는 필터(23)가 설치되며, 필터(23)를 통과한 공기는 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)로 공급될 수 있도록 구성하고, 제 1 펌프(25)의 출구측을 연결튜브(13)와 연결한다.
그리고, 케이스(21)의 내부에는 공기중의 질소(N2)를 흡착하여 산소농도가 증가된 산소공기를 배출시키는 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)를 각각 설치하는데, 상기 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 내부에는 공기중의 질소를 흡착하기 위한 흡착제가 내장되고, 흡착제는 제오라이트(Zeolite)를 사용한다.
상기한 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 입구측은 각각 공급관(24)의 필터(23) 측으로 부터 분기된 분기관(32)과 연결하고, 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 출구측은 제 1 펌프(25)와 연결시키며, 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 출구에는 순방향으로만 개방되는 체크밸브(37)를 설치한다.
또한, 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32) 사이를 질소배출관(38)으로 연결하고, 이 질소배출관(38)에 연결되게 질소배출용 제 2 펌프(26)를 설치한다.
그리고, 제 1 흡착부(30)의 입구측 분기관(32)에 제 1 밸브(33)를 설치하고, 질소배출관(38)의 제 1 흡착부(30)의 입구측에 제 2 밸브(34)를 설치하며, 제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32)에 제 3 밸브(35)를 설치하고, 질소배출관(38)의 제 2 흡착부(31)의 입구측에 제 4 밸브(36)를 설치하며, 제어부(41)가 상기 제 1 밸브(33) 내지 제 4 밸브(36)를 교번되게 제어하여 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여주는 흡착모드 또는 흡착제에 흡착된 질소를 외부로 배출시켜 흡착제를 재생시키는 재생모드로 교번 동작되도록 구성한다.
즉, 제어부(41)의 제어에 의해 제 1 밸브(33)가 개방되고 제 2 밸브(34)가 차단되면, 제 1 흡착부(30)의 입구측이 제 2 펌프(26)로 부터 차단되면서 체크밸브(37)가 개방되어 제 1 펌프(25)와 연결되고, 이때 제 1 펌프(25)의 펌핑력에 의해 흡입된 공기가 분기관(32)을 통해 제 1 흡착부(30)를 통과하게되고, 이 과정에서 공기중에 포함되어 있는 질소가 흡착제에 흡착되면서 산소농도가 증가된 산소공기가 제 1 펌프(25)로 공급되는 흡착모드로 제 1 흡착부(30)가 동작하게되고,
제어부(41)의 제어에 의해 제 3 밸브가 차단되고 제 4 밸브가 개방되면, 제 2 흡착부(31)의 입구측이 제 2 펌프(26)와 연결되면서 제 2 흡착부(31)가 재생모드로 동작하여 제 2 흡착부(31)의 흡착제에 흡착되어 있는 질소가 제 2 펌프(26)의 강한 흡입력에 의해 흡착제로 부터 분리되어 외부로 배출 제거되는 것이다.
제어부(41)는 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 서로 교번되게 흡착모드와 재생모드로 동작하도록 제 1 내지 제 4 밸브(33~36)를 제어한다.
한편, 케이스(21) 내부에는 외부에서 유입되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환시켜주는 어댑터(43)가 설치되고, 어댑터(43)를 통해 공급되는 DC 전원으로 충전한후 각 구성요소의 구동전원으로 공급하는 밧데리(42)가 설치된다.
또한, 제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도를 감지하는 산소센서(40)를 더 구성하고,
제어부(41)는 산소센서(40)에서 감지되는 산소농도에 따라 제 1 펌프(25)의 회전수를 제어하여 제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도가 조절되도록 구성하였다.
또한, 케이스(21)의 내벽에 사용자의 목 부분으로 공기를 배출시킬 수 있는 다수의 노즐홀(52)을 형성하고, 상기 노즐홀(52)을 수용하는 챔버(51)를 케이스(21)의 내부에 형성하며, 제 1 펌프(25)의 출구측과 연결되는 별도의 챔버라인(53)을 형성하고, 그 챔버라인(53)에는 제어부(41)의 제어에 따라 개폐동작하는 챔버밸브(54)를 설치하였다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
마스크(10)를 도 3 과 같이 사용자의 얼굴에 착용한 상태에서 미도시된 별도의 버튼을 조작하여 전원이 공급되도록 하면, 제어부(41)는 도 6 의 제어파형도와 같이 제 1 내지 제 4 밸브(33~36)를 온/오프 제어하여 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 교번되게 흡착모드와 재생모드로 작동하도록 제어하여 마스크(10)로 산소농도가 증가된 산소공기가 공급되도록 한다.
이러한 제어부(41)의 제어동작을 참조하여 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(41)는 T1 구간과 같이 제 1 밸브(33)와 제 4 밸브(36)를 개방시키고, 제 2 밸브(34)와 제 3 밸브(35)를 차단시켜 제 1 흡착부(30)가 흡착모드로 동작하고 제 2 흡착부(31)가 재생모드로 동작하도록 제어한다.
제 1 펌프(25)의 구동에 의해 발생된 펌핑력에 의해 입구(22)로 유입된 공기가 필터(23)를 통과하면서 이물질이 제거된 후 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)로 공급되고, 또한 분기관(32)으로 분기된 공기는 개방된 제 1 밸브(33)를 통해 제 1 흡착부(30)를 통과하게되고, 이 과정에서 공기중에 포함되어 있는 질소가 제 1 흡착부(30)에 충진되어 있는 흡착제에 흡착 제거되면서 산소농도가 증가된 산소공기가 제 1 펌프(25)로 공급되는 것이며, 제 1 펌프(25)에서 펌핑되는 산소공기는 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)의 산소튜브(11)로 공급된 후 배출공(12)을 통해 사용자의 코 주변으로 배출되는 것이다.
또한, 제 2 흡착부(31)는 제 3 밸브(35)가 차단되고 제 4 밸브(36)가 개방됨에 따라 질소배출관(38)을 통해 제 2 펌프(26)와 연결되고, 제 2 펌프(26)의 펌핑력에 의해 제 2 흡착부(31) 내부가 진공화되면서 흡착제에 흡착되어 있는 질소가 분리 제거되면서 제 2 펌프(26)를 통해 외부로 배출되고, 이 과정에서 제 2 흡착부(31)에 충진되어 있는 흡착제가 다음 흡착모드 동작시 질소를 효율적으로 흡착할 수 있도록 재생되는 것이다.
상기 설명과 같은 T1 제어구간은 약 3초 ~ 6초 동안 이루어지게되고, T1 제어구간이 종료되면 제어부(41)는 제 1 내지 제 4 밸브(33~36)를 모두 차단시키는 T2 제어구간을 실시한다.
T2 제어구간과 같이 모든 밸브가 모드 차단된 상태가 소정시간 유지되면 제 1 펌프(25)의 펌핑력에 의해 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 모두 진공압상태를 유지하게되며, 이러한 T2 제어구간은 약 1초 ~ 2초간 유지한다.
T2 제어구간이 종료되면 제어부(41)는 T3 제어구간과 같이 제 1 밸브(33)와 제 4 밸브(36)를 차단하고, 제2 밸브(34)와 제 3 밸브(35)를 개방하여 이번에는 제 1 흡착부(30)가 재생모드로 동작하고, 제 2 흡착부(31)가 흡착모드로 동작하도록 제어한다.
T3 제어구간이 되어 제어부(41)가 제 1 밸브(33)를 차단하고, 제 2 밸브(34)를 개방하면 제 1 흡착부(30)가 제 2 펌프(26)와 연결되면서 제 2 펌프(26)의 강한 펌핑력에 의해 제 1 흡착부(30) 내의 흡착제에 흡착되어 있는 질소가 흡착제로 부터 분리되어 외부로 배출 제거되면서 흡착제가 재생되고, 또한, 제 2 흡착부(31)는 제 3 밸브(35)가 개방되고 제 4 밸브(36)가 차단됨에 따라 제 1 펌프(25)의 펌핑력에 의해 공급되는 공기가 통과하게되고, 이 과정에서 공기중에 포함되어 있는 질소가 흡착제에 흡착 제거되면서 산소농도가 증가된 산소공기가 제 1 펌프(25)로 공급되어 결과적으로 마스크(10)로 공급되는 산소의 농도가 증가하게 된다.
T3 제어구간이 종료되면 제어부(41)는 다시 T4 제어구간과 같이 모든 밸브를 차단시켜 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 진공상태를 유지하도록 하고, 이후 다시 T5 제어구간에서는 앞서 설명한 T1 제어구간과 동일한 제어동작을 수행하여 제 1 흡착부(30)가 흡착모드로 동작하고, 제 2 흡착부(31)가 재생모드로 동작하도록 하는 것이다.
이어한 제어부(41)의 제어동작에 의해 제 1 펌프(25)에서 펌핑된 산소공기가 마스크(10)로 공급되어 사용자에게 제공되는 것이며, 제 1 펌프(25)로 공급되는 산소공기의 산소농도를 산소센서(40)가 실시간으로 감지하고, 제어부(41)는 산소센서(40)에서 감지되는 산소농도를 기반으로 제 1 펌프(25)의 회전수를 제어하여 사용자에게 공급되는 산소공기의 산소농도가 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
통상적으로 휴대용 산소마스크장치에서 사용자에게 제공되는 산소공기의 산소농도는 대략 30% ~ 40% 를 유지하도록 설정하는 것이 바람직한다.
한편,본 발명에서는 제 1 펌프(25)에서 펌핑되는 산소공기를 마스크(10) 뿐만 아니라 케이스(21)가 장착된 목주변부를 통해 얼굴 부위로 공급받을 수 있다.
즉, 사용자가 미도시된 버튼을 조작하여 챔버밸브(54)를 개방시키면 제 1 펌프(25)에서 배출되는 산소공기가 챔버라인(53)을 통해 케이스(21) 내부의 챔버(51)로 공급되고, 챔버(51)로 공급된 산소공기는 챔버(51)의 내벽에 형성되어 있는 다수의 노즐홀(53)을 통해 사용자의 목 주변부로 배출되므로써 사용자는 신선한 산소공기를 얼굴 전체로 공급받을 수 있게되는 부가적인 효과를 기대할 수 있다.
10: 마스크, 11: 산소튜브,
12: 배출공, 13: 연결튜브,
20: 산소공급수단, 21: 케이스,
22: 입구, 23: 필터,
24: 공급관, 25: 제 1 펌프,
26: 제 2 펌프, 30: 제 1 흡착부,
31: 제 2 흡착부, 32: 분기관,
33: 제 1 밸브, 34: 제 2 밸브,
35: 제 3 밸브, 36: 제 4 밸브,
37: 체크밸브, 40: 산소센서,
41: 제어부, 42: 밧데리,
43: 어댑터, 51: 챔버,
52: 노즐홀, 53: 챔버라인,
54: 챔버밸브,

Claims (3)

  1. 연결튜브(13)를 통해 공급되는 산소공기를 사용자의 코 주변으로 공급하기 위한 복수개의 배출공(12)이 형성되어 있는 산소튜브(11)가 내장되어 있는 마스크(10)와;
    질소흡착제거방식으로 산소농도를 증가시킨 산소공기를 발생시켜 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 산소공급수단(20); 으로 구성하되,
    산소공급수단(20)은,
    목에 걸어 착용할 수 있고, 일단에 공기가 유입될 수 있는 입구(22)가 형성되어 있는 케이스(21)와;
    입구(22)를 통해 유입되는 공기중의 이물질을 걸러주고, 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되는 필터(23)와;
    공급관(24)으로 부터 분기된 분기관(32)에 연결되게 설치되고, 그 출구측이 공급관(24)을 통해 제 1 펌프(25)와 연결되며, 통과하는 공기중의 질소(N2)를 흡착하는 흡착제가 내장되어 산소농도가 높아진 공기를 배출시키는 제 1 흡착부(30) 및 제 2 흡착부(31)와;
    공급관(24)의 끝단에 설치되어 공급관(24)을 통해 공급되는 공기와 흡착모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)에서 질소가 흡착 제거되어 산소농도가 높아진 산소공기를 펌핑하여 연결튜브(13)를 통해 마스크(10)로 공급하는 제 1 펌프(25)와;
    상기 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32) 사이를 연결하는 질소배출관(38)과;
    질소배출관(38)에 연결되게 설치되고, 작동하여 재생모드로 동작하는 제 1 흡착부(30) 또는 제 2 흡착부(31)의 흡착제에 포집된 질소(N2)를 외부로 배출시키는 제 2 펌프(26)와;
    제 1 흡착부(30)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 1 밸브(33)와;
    질소배출관(38)의 제 1 흡착부(30)의 입구측에 설치되는 제 2 밸브(34)와;
    제 2 흡착부(31)의 입구측 분기관(32)에 설치되는 제 3 밸브(35)와;
    질소배출관(38)의 제 2 흡착부(31)의 입구측에 설치되는 제 4 밸브(36)와;
    상기 제 1 밸브(33) 내지 제 4 밸브(36)를 교번되게 제어하여 제 1 흡착부(30)와 제 2 흡착부(31)가 질소를 흡착 제거하여 산소농도를 높여주는 흡착모드 또는 흡착제에 흡착된 질소를 외부로 배출시켜 흡착제를 재생시키는 재생모드로 교번 동작시키는 제어부(41); 로 구성하며,
    제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도를 감지하는 산소센서(40)를 더 구성하고,
    제어부(41)는 산소센서(40)에서 감지되는 산소농도에 따라 제 1 펌프(25)의 회전수를 제어하여 제 1 펌프(25)로 공급되는 공기중의 산소농도가 조절되도록 구성하며, 케이스(21)의 내벽에 사용자의 목 부분으로 공기를 배출시킬 수 있는 다수의 노즐홀(52)을 형성하고, 상기 노즐홀(52)을 수용하는 챔버(51)를 케이스(21)의 내부에 형성하며, 제 1 펌프(25)의 출구측과 연결되는 별도의 챔버라인(53)을 형성하고, 그 챔버라인(53)에는 제어부(41)의 제어에 따라 개폐동작하는 챔버밸브(54)를 설치한 것을 특징으로 하는 휴대용 산소마스크장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020180096211A 2018-08-17 2018-08-17 휴대용 산소마스크장치 KR102114239B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180096211A KR102114239B1 (ko) 2018-08-17 2018-08-17 휴대용 산소마스크장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180096211A KR102114239B1 (ko) 2018-08-17 2018-08-17 휴대용 산소마스크장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200020466A KR20200020466A (ko) 2020-02-26
KR102114239B1 true KR102114239B1 (ko) 2020-05-25

Family

ID=69637544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180096211A KR102114239B1 (ko) 2018-08-17 2018-08-17 휴대용 산소마스크장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102114239B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220083397A (ko) 2020-12-11 2022-06-20 권오석 마스크 호흡보조장치 및 이를 이용한 운동방법
WO2023022748A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Alexander Chak Face mask with purified air inside

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220023675A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 Ford Global Technologies, Llc Powered air-purifying respirator assembly and manufacturing method
CN113332549B (zh) * 2021-05-19 2022-06-03 吉林大学 一种巨幼细胞贫血护理用供氧装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004344241A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Terumo Corp 酸素濃縮装置およびその制御方法
KR101118944B1 (ko) 2003-08-26 2012-04-13 데이진 화-마 가부시키가이샤 산소 농축 장치
KR101783741B1 (ko) * 2016-10-04 2017-10-13 주식회사 클린그린 분사식 웨어러블 얼굴화장기기
KR101848674B1 (ko) 2017-01-19 2018-04-16 주식회사 스포컴 필터링된 공기 정화 기능을 갖는 마스크 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6032736B2 (ja) * 2012-09-18 2016-11-30 ビィーゴ株式会社 酸素濃縮装置
KR101874076B1 (ko) * 2016-08-29 2018-07-03 나용훈 휴대용 공기 정화기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004344241A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Terumo Corp 酸素濃縮装置およびその制御方法
KR101118944B1 (ko) 2003-08-26 2012-04-13 데이진 화-마 가부시키가이샤 산소 농축 장치
KR101783741B1 (ko) * 2016-10-04 2017-10-13 주식회사 클린그린 분사식 웨어러블 얼굴화장기기
KR101848674B1 (ko) 2017-01-19 2018-04-16 주식회사 스포컴 필터링된 공기 정화 기능을 갖는 마스크 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220083397A (ko) 2020-12-11 2022-06-20 권오석 마스크 호흡보조장치 및 이를 이용한 운동방법
WO2023022748A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Alexander Chak Face mask with purified air inside

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200020466A (ko) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102114239B1 (ko) 휴대용 산소마스크장치
TWI410260B (zh) Oxygen enrichment device
KR101066212B1 (ko) 퀵-릴리즈 진공펌프
US20090065526A1 (en) Apparatus and Method of Providing Concentrated Product Gas
TW200916134A (en) Oxygen enricher
CN107206303A (zh) 负荷跟踪单床反向鼓风机吸附空气分离系统
KR101647017B1 (ko) 응축 수분 배출 기능을 가지는 산소 농축 방법 및 장치
WO2016047805A1 (ja) 酸素濃縮装置
JP5814145B2 (ja) 気体分離装置
JP5508439B2 (ja) 酸素濃縮装置および加湿器
JP4594223B2 (ja) 窒素ガス発生装置
KR102430008B1 (ko) 이산화탄소 분리장치 및 이산화탄소 분리시스템
JP5864994B2 (ja) 気体分離装置および方法
JP2006015221A (ja) 気体分離装置
KR200190287Y1 (ko) 단탑형 산소발생장치
JP2008081371A (ja) ガス発生装置及び該装置を用いた消火システム
JP3867229B2 (ja) 気体分離装置
TWI634263B (zh) Gas booster compression device and gas compressor
CN106377981A (zh) 一种运行可靠性高的吸附式干燥装置
KR200304111Y1 (ko) 치과용 공기정화장치
CN116917019A (zh) 氧气浓缩设备、控制方法和控制程序
JP3033038U (ja) 圧力変動吸着法によるガス供給装置
JP6823979B2 (ja) 気体分離装置
JP2006192401A (ja) 圧縮気体の除湿における継続供給方法及び圧縮気体の除湿装置
CN116917020A (zh) 氧气富集装置、控制方法和控制程序

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant