KR20020022964A - control device and control mathod in oxygen generator - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method are provided to shorten the whole pressurization cycle and vacuum cycle by reducing a time required for getting to the set pressure state from the vacuum state or to the vacuum state from the set pressure state during conversion of the pressurizing and vacuum steps in oxygen generator. CONSTITUTION: The apparatus for controlling operation of an oxygen generator comprises an adsorption column(130) in which adsorbent(Z) is filled so as to adsorb nitrogen from air flown into the column and exhausting oxygen; an air pump(110) which pressurizes or vacuums the adsorption column(130); a piping(123) which connects the adsorption column(130) with the air pump(110) so as to form a flow circuit; an inlet side valve(121) which is installed on the piping(123) so that the inlet side valve(121) is positioned at the entrance side of the air pump(110), and which is a three-way valve selectively connecting two ways out of three ways of the external atmospheric environment, the entrance side of the air pump(110) and the adsorption column(130); an outlet side valve(122) which is installed on the piping(123) so that the outlet side valve(122) is positioned at the exit side of the air pump(110), and which is a three-way valve selectively connecting two ways out of three ways of the external atmospheric environment, the exit side of the air pump(110) and the adsorption column(130); a control part(170) controlling the adsorption column(130) to the vacuum state or pressurizing state by instructing transfer of the inlet side valve(121) and the outlet side valve(122); and a signal input part(180) into which signals are inputted so that the control part(170) judges whether to operate the adsorption column(130) in the vacuum or pressurizing state by judging transfer of the valves.

Description

산소발생기의 제어장치 및 제어방법{control device and control mathod in oxygen generator}Control device and control method of oxygen generator {control device and control mathod in oxygen generator}

본 발명은 산소발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부공기로부터 질소를 흡착하여 산소를 분리 생성하는 산소발생기의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen generator, and more particularly, to a control apparatus and a control method of an oxygen generator for adsorbing nitrogen from external air to separate and generate oxygen.

일반적으로, 산소발생기는 대기중에 포함된 대략 21%의 산소를 분리하여 사용자에게 공급할 수 있도록 한 것으로, 주지된 바와 같이 물을 전기분해하는 방식, 화학물질의 반응에 의한 방식 등을 이용할 수 있으나, 이러한 방식들은 취급상의 번거로움과 안정성이 낮다는 문제점을 안고 있다.In general, the oxygen generator is to be supplied to the user by separating approximately 21% of the oxygen contained in the atmosphere, it is possible to use a method such as electrolysis of water, a method of chemical reaction, etc. These methods have a problem of low handling trouble and low stability.

따라서, 근래에는 대기로부터 산소를 흡착 및 탈착시키는 과정을 수행하는 방식을 사용하여 산소를 분리 공급하는 산소발생기가 주로 이용되고 있는데, 도 1은 이와 같은 종래 산소발생기의 개략적인 구성도이다.Therefore, in recent years, an oxygen generator for separating and supplying oxygen by using a method of adsorbing and desorbing oxygen from the atmosphere is mainly used, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of such a conventional oxygen generator.

도시된 바와 같이, 종래 산소발생기는 공기를 강제 순환시키는 공기펌프(10)와, 상기 공기펌프(10)에 병렬로 연결되어 공기유로를 선택적으로 생성하는 2개의 삼방변(21, 22)과, 상기 2개의 삼방변(21, 22)에 연결되고 그 내부에 공기로부터 질소를 흡착하는 흡착제(Z)가 충전된 흡착탑(30)과, 상기 흡착탑(30)에 연결되어 상기 흡착제(Z)에 의해 분리된 산소 가스를 외부로 배출하는 산소배출부(40)와, 상기 흡착탑(30)과 상기 산소배출부(40) 사이에 설치되는 체크밸브(50)로 크게 구성된다.As shown, the conventional oxygen generator is an air pump 10 for forced circulation of air, two tri-sides (21, 22) connected in parallel to the air pump 10 to selectively generate an air flow path, An adsorption tower (30) filled with an adsorbent (Z) connected to the two three sides (21, 22) and adsorbing nitrogen from the air therein, and connected to the adsorption tower (30) by the adsorbent (Z). It is largely composed of an oxygen discharge portion 40 for discharging the separated oxygen gas to the outside, and a check valve 50 provided between the adsorption tower 30 and the oxygen discharge portion 40.

한편, 상기 흡착탑(30)에 충전되는 흡착제(Z)로는 일반적으로 질소 흡착성이 뛰어난 제올라이트(zeolite)가 사용된다.On the other hand, as the adsorbent (Z) to be filled in the adsorption tower (30) is generally used zeolite (zeolite) excellent in nitrogen adsorption.

상기와 같이 구성된 종래 산소발생기의 작동은 외부공기로부터 질소를 흡착하고 산소를 분리 생성시키기 위해 흡착탑(30) 내를 가압하는 가압단계와, 흡착제(Z)에 흡착된 질소를 탈착 배출하는 진공단계로 구분되며, 이러한 각 단계에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional oxygen generator configured as described above is a pressurizing step to pressurize the inside of the adsorption tower 30 in order to adsorb nitrogen from the outside air and separate and generate oxygen, and a vacuum step of desorbing and discharging the nitrogen adsorbed on the adsorbent (Z). Each step is described in more detail as follows.

먼저, 가압단계에서는 공기펌프(10)의 작동에 의해 제1삼방변(21)을 통해서 외부공기가 유입되어 압축된 다음 제2삼방변(22)을 통해 흡착탑(30)내에 공급됨에 따라 흡착탑(30)은 유입된 외부공기에 의해 가압된다.First, in the pressurizing step, the outside air is introduced and compressed through the first three-way side 21 by the operation of the air pump 10, and then supplied to the adsorption tower 30 through the second three-way side 22. 30) is pressurized by the introduced external air.

이 때, 외부공기 중에 포함되어 있는 질소는 흡착제(Z)에 흡착되고 산소는 분리되며, 일정압력 이상이 되면 체크밸브(50)를 통해 산소배출부(40)로 배출된다.At this time, nitrogen contained in the outside air is adsorbed to the adsorbent (Z) and oxygen is separated, and when a predetermined pressure or more is discharged to the oxygen discharge portion 40 through the check valve (50).

한편, 진공단계에서는 상기 제1,2삼방변(21),(22)은 가압단계와는 반대의 유로가 절환되고, 공기펌프(10)의 흡입력에 의해 흡착탑(30) 내부가 진공상태로 되면서 흡착제(Z)로부터 질소가 탈착되어 상기 제1삼방변(21), 공기펌프(10), 제 2삼방변(22)을 순차적으로 거쳐 외부로 배출된다.On the other hand, in the vacuum step, the first and second three-sided (21, 22) is switched to the flow path opposite to the pressurizing step, and the suction tower 30 inside the vacuum by the suction force of the air pump 10, Nitrogen is desorbed from the adsorbent (Z) and discharged to the outside through the first three-way (21), the air pump 10, the second three-way (22) sequentially.

상기한 바와 같이 종래 산소발생기는 산소를 분리 생성하는 가압단계 및 질소를 탈착 배출하는 진공단계를 반복 수행하면서 산소를 발생시키게 되는 것이다.As described above, the conventional oxygen generator generates oxygen while repeatedly performing a pressurization step of separating and generating oxygen and a vacuum step of desorbing and discharging nitrogen.

한편, 도 2 는 종래 산소발생기에서 가압단계 및 진공단계의 주기에 따른 흡착탑 내부의 압력 변화를 나타내는 도면으로써, 도시한 바와 같이 종래 산소발생기에서는 가압단계시에 흡착탑(30)을 진공상태에서 설정압력상태까지의 가압하는 시간과, 진공단계시에 흡착탑(30)을 설정압력상태에서 진공상태까지의 진공시키는데 상당한 시간이 소요된다.On the other hand, Figure 2 is a diagram showing the pressure change inside the adsorption tower according to the cycle of the pressurizing step and the vacuum step in the conventional oxygen generator, as shown in the conventional pressure generator in the vacuum stage during the pressurizing step 30 set pressure It takes a long time to pressurize to a state and to vacuum the adsorption tower 30 from a set pressure state to a vacuum state in a vacuum step.

즉, 가압시간 및 진공시간이 길기 때문에, 산소발생기의 전체적인 가압,진공 주기가 증가하게 되는 문제점이 있다.That is, since the pressurization time and the vacuum time are long, there is a problem that the overall pressurization and vacuum cycle of the oxygen generator is increased.

특히, 진공상태에서 설정압력상태까지 도달하는 시간이 길기 때문에, 일정한 가압시간을 기준으로 볼 때 가압하는 시간이 상대적으로 줄어들어, 흡착탑(30) 내의 압력과 비례 관계에 있는 산소의 출력유량에 한계가 있다.In particular, since the time to reach the set pressure state from the vacuum state is long, the time to press the pressure relative to the constant pressurization time is relatively reduced, and the limit on the output flow rate of oxygen in proportion to the pressure in the adsorption column 30 is limited. have.

또한, 종래의 산소발생기에서는 가압단계에서 진공단계로, 또는 진공단계에서 가압단계로 급격하게 전환되는데, 이 때의 압력변화에 의해 공기펌프(10)에 순간적으로 심한 충격이 발생하여 산소발생기의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다.In addition, in the conventional oxygen generator is rapidly converted from the pressurization stage to the vacuum stage, or from the vacuum stage to the pressurization stage, the instantaneous severe impact occurs in the air pump 10 by the pressure change at this time, the reliability of the oxygen generator Will adversely affect.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 다음과 같다.The present invention has been made to solve the above problems and the object is as follows.

첫째, 산소발생기에서 가압단계와 진공단계의 상호 변환시에 진공상태에서 설정압력상태 또는 설정압력상태에서 진공상태까지 도달하는 시간을 줄임으로써, 산소발생기의 전체적인 가압주기 및 진공주기를 단축하기 위한 것이다.First, it is to shorten the overall pressurization cycle and the vacuum cycle of the oxygen generator by reducing the time to reach the set pressure state or the set pressure state from the vacuum state to the vacuum state at the time of mutual conversion between the pressurizing step and the vacuum step in the oxygen generator.

둘째, 가압단계에서 진공단계으로 또는 진공단계에서 가압단계로의 급격한 전환을 방지하여, 공기펌프에 순간적으로 발생하는 충격을 억제함으로써 산소발생기의 신뢰성을 향상하기 위한 것이다.Second, to prevent the sudden change from the pressurization stage to the vacuum stage or from the vacuum stage to the pressurization stage, and to improve the reliability of the oxygen generator by suppressing the instantaneous impact on the air pump.

셋째, 실내에 공급되는 산소의 농도를 최적의 상태로 일정하게 유지하기 위한 것이다.Third, to maintain a constant concentration of the oxygen supplied to the room in an optimal state.

도 1 은 종래 산소발생기의 개략적인 구성도1 is a schematic configuration diagram of a conventional oxygen generator

도 2 는 종래 산소발생기에서 가압단계 및 진공단계의 주기에 따른 흡착탑 내부의 압력 변화를 나타내는 도면2 is a view showing the pressure change inside the adsorption tower according to the cycle of the pressurization step and the vacuum step in the conventional oxygen generator

도 3a,3b,3c 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 작동상태를 나타내는 상태도3A, 3B, and 3C are state diagrams showing an operating state of the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도4 is a flowchart illustrating the operation of the control unit and the signal input unit of the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention.

도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기에서 가압단계 및 진공단계의 주기에 따른 흡착탑 내부의 압력 변화를 나타내는 도면5 is a view showing the pressure change inside the adsorption tower according to the cycle of the pressurization step and the vacuum step in the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention

도 6 은 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기에서 가압단계 및 진공단계의 다른 주기에 따른 흡착탑 내의 압력 변화를 나타내는 도면6 is a view showing the pressure change in the adsorption tower according to different periods of the pressurization step and the vacuum step in the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention

도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기의 구성도7 is a configuration diagram of an oxygen generator according to a second embodiment of the present invention;

도 8 는 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도8 is a flowchart illustrating an operation of a control unit and a signal input unit of an oxygen generator according to a second embodiment of the present invention.

도 9 는 본 발명의 제2실시예의 다른 형태에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도9 is a flowchart illustrating an operation of a control unit and a signal input unit of an oxygen generator according to another embodiment of the present invention.

도 10 은 본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기의 구성도10 is a configuration diagram of an oxygen generator according to a third embodiment of the present invention

* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *Explanation of Reference Symbols in Major Parts of Drawings

110. 공기펌프 121. 흡입측밸브110. Air pump 121. Intake valve

122. 토출측밸브 130. 흡착탑122. Discharge valve 130. Suction tower

170,171,172. 제어부 180,181,182. 신호입력부170,171,172. Control unit 180,181,182. Signal input

Z. 흡착제Z. Adsorbent

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 내부에 흡착제를 충진하여 유입된 공기로부터 질소를 흡착하고, 산소를 방출하는 흡착탑과; 상기 흡착탑을 가압 또는 진공시키도록 하는 공기펌프와; 상기 흡착탑과 상기 공기펌프를 병렬로 연결하여 유동회로를 형성하는 배관과; 상기 공기펌프의 입구측에 위치되도록 상기 배관상에 설치되며, 외부의 대기압 분위기와 공기펌프의 입구측과 흡착탑의 세 방향 중에서 두방향을 선택적으로 연통시키도록 하는 삼방밸브인 흡입측밸브와; 상기 공기펌프의 출구측에 위치되도록 상기 배관상에 설치되며, 외부의 대기압 분위기와 공기펌프의 출구측과 흡착탑의 세 방향 중에서 두방향을 선택적으로 연통시키도록 하는 삼방밸브인 배출측밸브와; 상기 흡입측밸브 및 상기 배출측밸브의 절환을 명령하여, 상기 흡착탑을 진공상태 또는 가압상태로 제어하는 제어부와; 상기 제어부가 밸브절환을 판단하여 진공상태 또는 가압상태로 운전할 것인지를 판단하도록 신호를 입력하는 신호입력부를 포함하여 됨을 특징으로 하는 산소발생기의 운전제어장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an adsorption tower for adsorbing nitrogen from the air introduced by filling the adsorbent therein, and releases oxygen; An air pump to pressurize or vacuum the adsorption tower; A pipe connecting the adsorption tower and the air pump in parallel to form a flow circuit; A suction side valve installed on the pipe so as to be located at the inlet side of the air pump, the inlet side valve being a three-way valve for selectively communicating two directions among an external atmospheric pressure and an inlet side of the air pump and an adsorption tower; A discharge side valve installed on the pipe so as to be located at the outlet side of the air pump, the discharge side valve being a three-way valve for selectively communicating two directions among an external atmospheric pressure and an outlet side of the air pump and an adsorption tower; A control unit which commands the switching of the suction side valve and the discharge side valve to control the suction tower in a vacuum state or a pressurized state; The control unit of the oxygen generator is provided, characterized in that it comprises a signal input unit for inputting a signal to determine whether to operate in a vacuum state or a pressurized state by determining the valve switching.

그리고, 상기 제어부는 상기 흡착탑을 가압상태에서 진공상태로, 또는 진공상태에서 가압상태로 변환되도록 하는 과정에서 상기 흡입측밸브 또는 상기 토출측밸브 어느 하나의 방향을 흡착탑과 외부가 연통되도록 구동하여, 흡착탑의 내부가 '가압상태 →대기압상태 →진공상태', 또는 '진공상태 →대기압상태 →가압상태'와 같이 되도록 한다.The control unit drives the suction tower to communicate with the outside of the suction tower or the discharge side valve in the process of converting the adsorption tower from the pressurized state to the vacuum state or from the vacuum state to the pressurized state. The inside of the valve should be 'Pressed state → Atmospheric pressure → Vacuum state', or 'Vacuum state → Atmospheric pressure → Pressure state'.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 내부에 구비된 흡착제가 외부공기로부터 질소를 흡착하여 산소를 분리 생성하는 흡착탑이 외부와 개방됨에 따라, 상기 흡착탑 내부가 대기압상태로 유지되는 단계와; 대기압상태인 상기 흡착탑의 내부공기를 외부로 배출함과 함께 상기 흡착제에 흡착된 질소를 탈착 제거하며, 상기 흡착탑 내부는 진공상태로 감압되는 단계와; 진공상태인 상기 흡착탑이 외부와 개방되어, 상기 흡착탑 내부가 대기압상태로 유지되는 단계와; 대기압상태인 상기 흡착탑에 외부공기가 유입되어 상기 흡착탑 내부가 설정압력상태까지 가압되는 단계를 포함하는 산소발생기의 제어방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, as the adsorbent provided therein adsorbs nitrogen from the outside air to open the adsorption tower for separating and generating oxygen, the step of maintaining the inside of the adsorption column at atmospheric pressure; Discharging and desorbing nitrogen adsorbed to the adsorbent while discharging the internal air of the adsorption tower under atmospheric pressure to the outside; Opening the vacuum adsorption column to the outside to maintain the interior of the adsorption column at atmospheric pressure; Provided is a control method of an oxygen generator including the step of introducing external air into the adsorption tower under atmospheric pressure and pressurizing the inside of the adsorption tower to a set pressure state.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 3a,b,c 내지 도 5 를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A, B, and C to FIG. 5.

도 3a 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 대기압상태를 나타내는 상태도이고, 도 3b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 진공상태를 나타내는 상태도이며, 도 3c 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 가압상태를나타내는 상태도이다.Figure 3a is a state diagram showing the atmospheric pressure state of the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention, Figure 3b is a state diagram showing a vacuum state of the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention, Figure 3c It is a state diagram which shows the pressurized state of the oxygen generator which concerns on 1st Example.

도시한 바와 같이 본 발명은 내부에 흡착제(Z)가 구비되는 흡착탑(130)과, 상기 흡착탑(130)을 가압 또는 진공시키는 공기펌프(110)와, 상기 공기펌프(110)와 상기 흡착탑(130)을 병렬로 연결하여 유동회로를 형성하는 배관(123)과, 상기 공기펌프의 입구측 배관(123)상에 설치되는 흡입측밸브(121)와, 상기 공기펌프의 출구측 배관(123)상에 설치되는 배출측밸브(122)와, 체크밸브(150)에 의해 상기 흡착탑(130)과 연결되는 산소배출부(140)와, 상기 흡입측밸브(121) 및 상기 배출측밸브(122)의 절환을 명령하여, 상기 흡착탑(130)을 진공상태 또는 가압상태로 제어하는 제어부(170)와; 상기 제어부(170)가 밸브절환을 판단하여 진공상태 또는 가압상태로 운전할 것인지를 판단하도록 신호를 입력하는 신호입력부(180)를 포함하여 크게 구성된다.As shown, the present invention includes an adsorption tower 130 having an adsorbent Z therein, an air pump 110 for pressurizing or vacuuming the adsorption tower 130, the air pump 110, and the adsorption tower 130. ) In parallel to form a flow circuit, the suction side valve 121 is installed on the inlet side pipe 123 of the air pump, and the outlet side pipe 123 of the air pump The discharge side valve 122 and the oxygen discharge unit 140 connected to the adsorption tower 130 by the check valve 150, the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 of the A control unit 170 for commanding a switching to control the adsorption tower 130 in a vacuum state or a pressurized state; The control unit 170 includes a signal input unit 180 for inputting a signal to determine whether to operate in a vacuum state or a pressurized state by determining the valve switching.

특히, 상기 흡입측밸브(121)는 흡착탑(130)측과 외부(O)측, 흡착탑(130)측과 공기펌프(110)측 및 외부(O)측과 공기펌프(110)측을 선택적으로 각각 연통하는 것이 가능한 삼방밸브방식의 방향절환밸브이다.Particularly, the suction side valve 121 selectively selects an adsorption tower 130 side and an external (O) side, an adsorption tower 130 side and an air pump 110 side, and an external (O) side and an air pump 110 side. It is a three-way valve type direction switching valve that can communicate with each other.

또한, 상기 토출측밸브(122)는 흡착탑(130)측과 외부(O)측, 공기펌프(110)측과 외부(0)측, 공기펌프(110)측과 흡착탑(130)측을 선택적으로 각각 연통하는 것이 가능한 삼방밸브방식의 방향절환밸브이다.In addition, the discharge valve 122 is the adsorption tower 130 side and the outer (O) side, the air pump 110 and the outside (0) side, the air pump 110 and the adsorption tower 130 side selectively, respectively It is a three-way valve type direction switching valve that can communicate.

한편, 상기 흡입측밸브(121) 및 토출측밸브(122)의 방향절환은 제어부(170)에 의해 제어되고, 상기 제어부(170)에는 신호입력부(180)가 연결된다.Meanwhile, the direction switching of the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 is controlled by the control unit 170, and the signal input unit 180 is connected to the control unit 170.

여기서, 상기 신호입력부(180)는 시간을 출력하는 타이머로써, 상기제어부(170)는 상기 타이머로부터 입력된 시간값을 설정된 값과 비교하여 가압상태 또는 진공상태가 되도록 흡입측밸브(121)와 토출측밸브(122)를 절환하도록 하는 것이다.Here, the signal input unit 180 is a timer for outputting time, and the control unit 170 compares the time value input from the timer with a set value so that the suction side valve 121 and the discharge side are in a pressurized state or a vacuum state. It is to switch the valve 122.

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도로써, 도 4 를 참조하여 제어부(170)와 신호입력부(180)의 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.4 is an operation flowchart of the control unit and the signal input unit of the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the operations of the control unit 170 and the signal input unit 180 will be described in detail as follows. .

산소발생기가 작동되면, 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)는 산소발생기가 대기압상태가 되도록 유지 혹은 절환되고, 신호입력부(180)에서 시간 카운팅이 시작되며, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅되는 시간이 제어부(170)에 설정된 대기압 유지시간(Ta)과 같아질 때까지 산소발생기는 대기압상태로 유지된다.When the oxygen generator is operated, the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 are maintained or switched so that the oxygen generator is at atmospheric pressure, and time counting is started at the signal input unit 180, and the signal input unit 180 is operated. The oxygen generator is maintained at an atmospheric pressure until the time counted at is equal to the atmospheric pressure holding time T a set in the controller 170.

즉, 제어부(170)에 설정된 대기압 유지시간(Ta) 동안 대기압상태가 유지되는 것이다.That is, the atmospheric pressure state is maintained for the atmospheric pressure holding time T a set in the controller 170.

그리고, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅된 시간이 대기압 유지시간(Ta)과 같이지면, 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)는 진공상태가 되도록 절환되어 진공단계가 수행된다.And, when the counted time by the signal input unit 180, such as atmospheric pressure holding time (T a), the intake-side valve 121 and the exhaust-side valve 122 has the vacuum step is performed is switched to a vacuum.

이 때, 상기 신호입력부(180)의 시간 카운팅은 리셋되어 재카운팅되고, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅되는 시간이 제어부(170)에 설정된 진공상태 유지시간(TV)과 같아질 때까지 산소발생기는 진공상태로 유지되는 것으로, 결국 제어부(170)에 설정된 진공상태 유지시간(TV) 동안 진공단계가 수행되는 것이다.At this time, the time counting of the signal input unit 180 is reset and recounted, and oxygen until the time counted by the signal input unit 180 is equal to the vacuum state holding time T V set in the controller 170. The generator is maintained in a vacuum state, and thus, the vacuum step is performed during the vacuum state holding time T V set in the controller 170.

그리고, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅된 시간이 진공상태 유지시간(TV)과 같이지면, 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)는 다시 대기압상태가 되도록 절환되고, 이 때 역시 전술한 바와 같이 제어부(170)에 설정된 대기압 유지시간(Ta) 동안 산소발생기는 대기압상태로 유지된다.When the time counted by the signal input unit 180 is equal to the vacuum state maintaining time T V , the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 are switched back to the atmospheric pressure state. As described above, the oxygen generator is maintained at the atmospheric pressure during the atmospheric pressure holding time T a set in the controller 170.

또, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅되는 시간이 대기압 유지시간(Ta)과 같이지면, 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)는 가압상태가 되도록 절환되어 가압단계가 수행된다.In addition, when the time counted by the signal input unit 180 is equal to the atmospheric pressure holding time (T a ), the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 is switched to be in a pressurized state and the pressurization step is performed.

이 때, 역시 상기 신호입력부(180)의 시간 카운팅은 리셋되어 재카운팅되고, 상기 신호입력부(180)에서 카운팅된 시간이 제어부(170)에 설정된 가압상태 유지시간(TC)과 같아질 때까지 산소발생기는 가압상태로 유지됨으로써, 제어부(170)에 설정된 가압상태 유지시간(Tc) 동안 가압단계가 수행되는 것이다.At this time, the time counting of the signal input unit 180 is reset and recounted, and the time counted by the signal input unit 180 is equal to the pressurized state holding time T C set in the controller 170. The oxygen generator is maintained in a pressurized state, so that the pressurizing step is performed during the pressurized state holding time T c set in the controller 170.

결국, 본 발명의 제1실시예는 상기한 각 단계들이 하나의 싸이클을 구성하여 반복되는 것이다.As a result, in the first embodiment of the present invention, each of the above steps is repeated in one cycle.

이와 같이 구성을 갖는 본 발명에 따른 산소발생기의 작용을 구체적으로 설명한다.The operation of the oxygen generator according to the present invention having such a configuration will be described in detail.

최초, 본 발명의 산소발생기에서는, 도 3a 와 같이 제어부(170)의 제어에 의해, 흡입측밸브(121)가 흡착탑(130)측과 외부(0)측을 연결함과 동시에배출측밸브(122) 역시 흡착탑(130)측과 외부(0)측을 연결한다.First, in the oxygen generator of the present invention, under the control of the control unit 170 as shown in FIG. 3A, the suction side valve 121 connects the adsorption tower 130 side and the external (0) side and simultaneously discharge side valve 122. ) Also connects the adsorption tower 130 side and the outside (0) side.

이에 따라, 상기 흡착탑(130)이 흡입측밸브(121) 및 배출측밸브(122)를 통해 외부와 개방되어, 상기 흡착탑(130)의 내부는 대기압 상태를 유지하게 된다.Accordingly, the adsorption tower 130 is opened to the outside through the suction side valve 121 and the discharge side valve 122, the interior of the adsorption tower 130 to maintain the atmospheric pressure state.

다음으로 제어부(170)의 설정시간(Ta) 동안 대기압 상태가 유지된 후, 도 3b 와 같이 제어부(170)의 제어에 의해, 상기 흡입측밸브(121)가 흡착탑(130)측과 공기펌프(110)측으로 절환 연결됨과 동시에 배출측밸브(122)는 공기펌프(110)측과 외부(O)측을 연결하도록 절환된다.Setting time of the next control unit 170 (T a), the adsorption tower (130), the suction-side valve 121 under the control of the controller 170, as shown in Figure 3b after the atmospheric pressure maintained for a side with an air pump The outlet side valve 122 is switched to connect the air pump 110 side and the outside (O) side while being switched to the (110) side.

그리고, 공기펌프(110)가 가동되어, 상기 공기펌프(110)의 흡입력에 의해 상기 흡착탑(130)의 내부공기가 흡입되어 외부로 배출되면서 진공상태까지 감압되는 것이다.Then, the air pump 110 is operated, the internal air of the adsorption tower 130 is sucked by the suction force of the air pump 110 is discharged to the outside while being decompressed to a vacuum state.

이 때, 흡착제(Z)에 흡착되어 있던 질소가 공기펌프(110)의 흡입력에 의해 상기 흡착제(Z)에서 떨어지게 되고, 흡입측밸브(121), 공기펌프(110) 및 배출측밸브(122)를 순차적으로 거쳐 외부로 배출된다.At this time, the nitrogen adsorbed to the adsorbent (Z) is released from the adsorbent (Z) by the suction force of the air pump 110, the suction side valve 121, the air pump 110 and the discharge side valve 122. It is discharged to the outside through sequentially.

특히, 본 발명에서 질소를 탈착하는 상기 진공단계는 흡착탑(130)이 대기압상태이므로, 도 5 에 도시한 바와 같이 종래와 비교하여 상기 흡착탑(130)이 진공상태까지 도달하는 시간이 단축된다.In particular, in the vacuum step of desorbing nitrogen in the present invention, since the adsorption tower 130 is at atmospheric pressure, the time required for the adsorption tower 130 to reach a vacuum state is shortened as shown in FIG. 5.

또한, 이와 같이 상기 흡착제(Z)에 흡착되어 있던 질소를 탈착하여, 상기 흡착제(Z)를 재생함으로써, 새롭게 질소를 흡착하여 산소를 분리 생성하는 것이 가능해지는 것이다.In addition, by desorbing nitrogen adsorbed on the adsorbent Z and regenerating the adsorbent Z, oxygen can be newly adsorbed to generate and separate oxygen.

상기와 같이 제어부(170)에 설정된 진공시간(TV) 동안 진공단계가 수행된 후에는, 도 3a 와 같이 제어부(180)의 제어에 의해 상기 흡입측밸브(121)가 다시 흡착탑(130)측과 외부(O)측을 연결함과 동시에 배출측밸브(122) 역시 다시 흡착탑(130)측과 외부(O)측을 연결함으로써, 상기 흡착탑(130)은 흡입측밸브(121) 및 배출측밸브(122)를 통해 외부와 개방되며, 공기펌프(110)는 정지된다.After the vacuum step is performed for the vacuum time T V set in the controller 170 as described above, the suction side valve 121 is again moved to the adsorption tower 130 by the control of the controller 180 as shown in FIG. 3A. At the same time as connecting the external (O) side and the discharge side valve 122 also connected to the adsorption tower 130 side and the outside (O) side, the adsorption tower 130 is the suction side valve 121 and the discharge side valve Open to the outside through the 122, the air pump 110 is stopped.

따라서, 외부공기가 상기 흡입측밸브(121)와 상기 배출측밸브(122)를 통해 유입됨으로써, 상기 흡착탑(130) 내부는 다시 제어부(170)의 설정된 대기압 유지시간(Ta) 동안 대기압상태로 유지되는 것이다.Thus, in the atmospheric pressure state for external air, the suction-side valve 121 and by being introduced through the discharge side valve 122, and atmospheric pressure holding time (T a) is set in the adsorption tower (130) inside the back control unit 170 It is maintained.

다음으로, 도 3c 와 같이 제어부(170)의 제어에 의해 상기 흡입측밸브(121)가 외부(O)측과 공기펌프(110)측으로 절환 연결됨과 동시에 배출측밸브(122)는 공기펌프(110)측과 흡착탑(130)측을 연결하도록 절환되고, 공기펌프(110)가 가동된다.Next, the suction side valve 121 is switched to the outside (O) side and the air pump 110 side under the control of the controller 170 as shown in FIG. 3C, and the discharge side valve 122 is the air pump 110. ) Is switched to connect the side and the adsorption tower 130 side, the air pump 110 is operated.

그리고, 상기 공기펌프(110)에 의해 압축된 외부공기는 흡입측밸브(121), 공기펌프(110) 및 배출측밸브(122)를 순차적으로 거쳐 흡착탑(130) 내부로 유입되면서, 제어부(170)에 설정된 가압시간(Tc) 동안, 상기 흡착탑(130)을 대기압상태에서 설정압력상태까지 가압한다.In addition, the outside air compressed by the air pump 110 is introduced into the adsorption tower 130 sequentially through the suction side valve 121, the air pump 110, and the discharge side valve 122, and the controller 170. During the set pressurization time T c ), the adsorption tower 130 is pressurized from the atmospheric pressure to the set pressure.

이 때, 외부공기에 포함되어 있던 질소가 흡착제(Z)에 흡착됨에 따라 산소가 분리 생성되는 것이다.At this time, oxygen is separated and generated as nitrogen contained in the outside air is adsorbed to the adsorbent (Z).

그리고, 이와 같이 분리 생성된 산소는 체크밸브(150)를 통해서산소배출부(140)로 배출된다.In addition, the oxygen generated in this manner is discharged to the oxygen discharge unit 140 through the check valve 150.

특히, 본 발명에서 산소를 분리 생성하는 상기 가압단계는 흡착탑(130)이 대기압상태이므로, 도 5 에 도시한 바와 같이 종래와 비교하여 상기 흡착탑(130)이 설정압력상태까지 도달하는 시간이 단축된다.In particular, in the pressurizing step of separating and generating oxygen in the present invention, since the adsorption tower 130 is at atmospheric pressure, the time for reaching the adsorption tower 130 to a set pressure state is shortened as shown in FIG. 5. .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상기한 각 단계를 즉, 대기압단계-진공단계-대기압단계-가압단계가 순서대로 반복 수행되면서, 산소를 발생시키게 되는 것이다.As described above, the present invention is to generate oxygen while repeatedly performing the above-described steps, that is, the atmospheric pressure step-vacuum step-atmospheric pressure step-pressing step in order.

즉, 본 발명은 가압단계시에 설정압력상태까지 도달하는 시간 및 진공단계시에 진공상태까지 도달하는 시간을 단축할 수 있음을 알 수 있다.That is, it can be seen that the present invention can shorten the time to reach the set pressure state in the pressurizing step and the time to reach the vacuum state in the vacuum step.

따라서, 본 발명은 가압시간(Tc) 및 진공시간(Tv)을 종래와 동일한 주기로 설정할 경우에, 산소발생기의 설정압력과 진공도를 높일 수 있다.Therefore, in the present invention, when the pressurization time T c and the vacuum time T v are set at the same period as in the prior art, the set pressure and the vacuum degree of the oxygen generator can be increased.

또한, 산소발생기의 산소발생량 및 산소농도는 흡착탑(130) 내부의 압력과 비례관계에 있으므로, 본 발명은 산소발생량 및 산소농도를 증가시키는 것이 가능하다.In addition, since the oxygen generation amount and the oxygen concentration of the oxygen generator are in proportion to the pressure inside the adsorption tower 130, the present invention can increase the oxygen generation amount and the oxygen concentration.

도 6 는 본 발명의 제1실시예에 따른 산소발생기에서 가압단계 및 진공단계의 다른 주기에 따른 흡착탑 내의 압력 변화를 나타내는 도이다.6 is a view showing a pressure change in the adsorption tower according to different periods of the pressurization step and the vacuum step in the oxygen generator according to the first embodiment of the present invention.

본 발명은 가압단계에서 설정압력상태 또는 진공단계에서 진공상태까지 도달하는 시간이 단축된다는 것은 상기한 바와 같다.As described above, the present invention shortens the time for reaching the set pressure state in the pressing step or the vacuum state in the vacuum step.

따라서, 도 6 에 도시한 바와 같이 종래와 동일한 가압 및 진공효과를 기준으로 본 발명의 산소발생기를 사용할 경우에는, 가압주기 및 진공주기를 단축할 수 있게 되는 것이다.Therefore, when using the oxygen generator of the present invention based on the same pressure and vacuum effect as in the prior art as shown in Figure 6, it is possible to shorten the pressurization cycle and the vacuum cycle.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기에 대해서 설명한다.Hereinafter, an oxygen generator according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기의 구성도로써, 도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기의 전체적인 구성은 전술한 본 발명의 제1실시예와 동일하고, 특히 본 실시예에서는 흡입측밸브(121) 및 배출측밸브(122)의 절환을 명령하여, 상기 흡착탑(130)을 진공상태 또는 가압상태로 제어하는 제어부(171)와, 상기 제어부(171)가 밸브절환을 판단하여 진공상태 또는 가압상태로 운전할 것인지를 판단하도록 신호를 입력하는 신호입력부(181)에 그 특징이 있다.7 is a configuration diagram of the oxygen generator according to the second embodiment of the present invention, as shown in the overall configuration of the oxygen generator according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention described above In particular, in the present embodiment, the control unit 171 for controlling the suction tower 130 in a vacuum state or a pressurized state by commanding the switching of the suction side valve 121 and the discharge side valve 122, and the control unit 171. The signal input unit 181 inputs a signal so as to determine whether to operate in a vacuum state or a pressurized state by judging valve switching.

도 8 는 본 발명의 제2실시예에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도이다.8 is a flowchart illustrating operations of a control unit and a signal input unit of an oxygen generator according to a second embodiment of the present invention.

즉, 신호입력부(181)는 실내의 가스농도를 감지하여 가스농도를 출력하는 가스센서이고, 제어부(171)는 가스센서의 기능을 하는 상기 신호입력부(181)로부터 입력된 농도값을 설정된 값과 비교하여, 가압상태 또는 진공상태가 되도록 흡입측밸브(121)와 토출측밸브(122)를 절환하도록 한 것이다.That is, the signal input unit 181 is a gas sensor that detects the gas concentration in the room and outputs the gas concentration, and the control unit 171 sets the concentration value input from the signal input unit 181 which functions as a gas sensor. In comparison, the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 are switched to be in a pressurized state or a vacuum state.

특히, 본 발명은 상기 신호입력부(181)가 감지하는 가스를 다양하게 선택할 수 있으나, 본 실시예에서는 이산화탄소의 농도를 감지하는 것을 일 예로 설명하도록 한다.In particular, the present invention can select a variety of gases detected by the signal input unit 181, in the present embodiment will be described as an example of detecting the concentration of carbon dioxide.

최초, 산소발생기가 작동되면 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)는 산소발생기가 진공상태가 되도록 유지 혹은 절환되어 진공단계가 수행되고,신호입력부(181)는 실내의 이산화탄소의 농도를 측정한다.First, when the oxygen generator is operated, the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 are maintained or switched to maintain the oxygen generator in a vacuum state, and a vacuum step is performed. The signal input unit 181 measures the concentration of carbon dioxide in the room. Measure

이 때, 상기 신호입력부(181)에서 측정한 실내의 이산화탄소의 농도가 제어부(171)에 설정된 최대 이산화탄소의 농도 설정치 이상이 되면, 제어부(171)는 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)를 절환하여 산소발생기가 가압상태가 되도록 한다.At this time, when the concentration of carbon dioxide in the room measured by the signal input unit 181 is greater than or equal to the concentration set value of the maximum carbon dioxide set in the control unit 171, the control unit 171 is the suction side valve 121 and the discharge side valve 122. ) So that the oxygen generator is pressurized.

즉, 상기 신호입력부(181)에서 측정된 이산화탄소의 농도가 증가된다는 것은, 실내의 산소농도가 그 만큼이 낮아진다는 것을 의미하므로, 실내의 산소농도를 증가시키기 위해 것이다.That is, the increase in the concentration of carbon dioxide measured by the signal input unit 181 means that the oxygen concentration in the room is reduced by that amount, so as to increase the oxygen concentration in the room.

한편, 상기와 같이 가압단계가 수행되는 동안에 신호입력부(181)는 계속해서 실내의 이산화탄소의 농도를 측정하며, 측정한 실내의 이산화탄소의 농도가 제어부(171)에 설정된 최소 이산화탄소의 농도 설정치 이하이 되면, 제어부(171)는 흡입측밸브(121)와 배출측밸브(122)를 절환하여 산소발생기가 진공상태가 되도록 한다.On the other hand, while the pressing step is performed as described above, the signal input unit 181 continuously measures the concentration of carbon dioxide in the room, and when the measured concentration of the carbon dioxide in the room is less than or equal to the concentration set value of the minimum carbon dioxide set in the control unit 171, The controller 171 switches the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 so that the oxygen generator is in a vacuum state.

상기 신호입력부(181)에서 측정된 이산화탄소의 농도가 감소된다는 것은, 실내의 산소농도가 그 만큼이 높아진다는 것을 의미하므로, 적당하게 실내의 산소농도를 감소시키기 위해 것이다.Reducing the concentration of carbon dioxide measured by the signal input unit 181 means that the oxygen concentration in the room is increased by that much, so as to appropriately reduce the oxygen concentration in the room.

즉, 본 실시예는 최대 이산화탄소 농도와 최소 이산화탄소의 농도 범위를 설정하여, 상기한 이산화탄소 농도의 범위에서 가압단계와 진공단계를 반복 수행함으로써, 실내를 최적의 산소농도로 유지할 수 있게 되는 것이다.That is, in this embodiment, by setting the concentration range of the maximum carbon dioxide concentration and the minimum carbon dioxide, and repeating the pressing step and the vacuum step in the range of the carbon dioxide concentration, it is possible to maintain the room at the optimum oxygen concentration.

도 9 는 본 발명의 제2실시예의 다른 형태에 따른 산소발생기의 제어부와 신호입력부의 작동 순서도이다.9 is a flowchart illustrating an operation of a control unit and a signal input unit of an oxygen generator according to another embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예의 다른 형태 역시 신호입력부(181)가 실내의 이산화탄소 농도를 감지하고, 제어부(171)는 상기 신호입력부(181)로부터의 측정된 이산화탄소의 농도값을 설정된 농도값과 비교하여, 실내의 이산화탄소 농도가 최대설정치 이상이면 가압단계를 수행하여 산소를 분리 생성시키고, 실내의 이산화탄소 농도가 최소설정치 이하이면 진공단계를 수행하여 질소를 탈착하도록 한 것이다.As shown, another embodiment of the second embodiment of the present invention also the signal input unit 181 detects the carbon dioxide concentration in the room, the control unit 171 is a concentration set the concentration value of the carbon dioxide measured from the signal input unit 181 In comparison with the value, when the carbon dioxide concentration in the room is above the maximum set value, the pressurizing step is performed to generate oxygen, and when the carbon dioxide concentration in the room is below the minimum setting value, the vacuum step is performed to desorb nitrogen.

특히, 제2실시예의 다른 형태에서는 설정된 농도값에 의해 산소발생기가 가압상태에서 진공상태로 또는 진공상태에서 가압상태로 변환할 경우에 대기압상태를 거치도록 한 것이다.In particular, in another embodiment of the second embodiment, the oxygen generator is subjected to atmospheric pressure when the oxygen generator is converted from pressurized to vacuum or from vacuum to pressurized by the set concentration value.

따라서, 산소발생기는 대기압상태 →진공상태 →대기압상태 →가압상태를 하나의 싸이클로 구성하여 반복 수행함으로써, 실내를 최적의 산소농도로 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the oxygen generator repeatedly maintains the atmospheric pressure → vacuum state → atmospheric pressure → pressurized state as one cycle, thereby maintaining the optimal oxygen concentration in the room.

또한, 상기 제어부(171)에 의해 가압상태에서 진공상태로, 또는 진공상태에서 가압상태로 변환될 때에 대기압상태를 거치도록 함에 따라, 상기 제1실시예에서는 설명한 것과 같이 설정압력상태까지 도달하는 시간 및 진공상태까지 도달하는 시간을 단축할 수 있다.In addition, the controller 171 passes the atmospheric pressure state when it is converted from the pressurized state into the vacuum state or from the vacuum state to the pressurized state, so that the time to reach the set pressure state as described in the first embodiment. And time to reach the vacuum state can be shortened.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기에 대해서 설명한다.Hereinafter, an oxygen generator according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 10 은 본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기의 구성도로써, 도시한 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기의 전체적인 구성은 전술한 본 발명의 제1실시예,제2실시예와 동일하고, 특히 본 실시예에서는 흡입측밸브(121) 및 배출측밸브(122)의 절환을 명령하여, 상기 흡착탑(130)을 진공상태 또는 가압상태로 제어하는 제어부(171)와, 상기 제어부(171)가 밸브절환을 판단하여 진공상태 또는 가압상태로 운전할 것인지를 판단하도록 신호를 입력하는 신호입력부(181)에 그 특징이 있다.10 is a configuration diagram of an oxygen generator according to a third embodiment of the present invention, as shown in the overall configuration of the oxygen generator according to the third embodiment of the present invention is the first embodiment of the present invention, the second The same as the embodiment, in particular in the present embodiment, the control unit 171 for commanding the switching of the suction side valve 121 and the discharge side valve 122 to control the adsorption tower 130 in a vacuum state or a pressurized state, The control unit 171 has a feature in the signal input unit 181 for inputting a signal to determine whether to operate in a vacuum state or a pressurized state by determining the valve switching.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기에 대해 설명한다.Hereinafter, an oxygen generator according to a third embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제3실시예에 따른 산소발생기의 전체적인 구성 및 작동 역시 전술한 본발명의 제1실시예와 동일하며, 본 실시예의 특징은 신호입력부(182)가 사용자가 가압상태 또는 진공상태를 선택하도록 하는 키입력부로 이루어지고, 제어부(172)는 상기 신호입력부(182)로부터 입력되는 값에 따라 가압상태 또는 진공상태가 되도록 운전할 것을 결정하도록 한 것이다.The overall configuration and operation of the oxygen generator according to the third embodiment of the present invention is also the same as the first embodiment of the present invention described above. The feature of this embodiment is that the signal input unit 182 selects a pressurized state or a vacuum state. It is made of a key input unit, and the control unit 172 is to determine to operate in a pressurized state or a vacuum state according to the value input from the signal input unit 182.

즉, 키입력부인 신호입력부(182)의 입력에 의해 제어부(172)는 상기 신호입력부(182)의 입력값에 따라 절브절환을 결정하는 것으로, 사용자가 선택적으로 가압상태에서 진공상태로 또는 진공상태에서 가압상태로 변환할 수 있도록 하는 것이다.That is, by the input of the signal input unit 182 which is a key input unit, the control unit 172 determines the switching between the input values of the signal input unit 182. It is to be converted to a pressurized state at.

물론, 본 발명의 제3실시예에서도 역시 신호입력부(182)의 입력에 따라 산소발생기가 가압상태에서 진공상태로 또는 진공상태에서 가압상태로 변환할 경우에 대기압상태를 거치도록 함으로써, 전술한 제1실시예, 제2실시예에서 설명한 바와 같이 설정압력상태 또는 진공상태까지 도달하는 시간을 단축할 수 있음은 분명하.Of course, according to the third embodiment of the present invention, when the oxygen generator is converted from the pressurized state to the vacuum state or from the vacuum state to the pressurized state according to the input of the signal input unit 182, the above-mentioned It is clear that the time to reach the set pressure state or the vacuum state can be shortened as described in the first and second embodiments.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 가압단계와 진공단계 사이에 대기압단계를 도입함으로써, 설정압력상태 또는 진공상태까지 도달하는 시간이 단축되어, 가압주기 및 진공주기를 단축 할 수 있는 효과가 있다.First, by introducing an atmospheric pressure step between the pressurizing step and the vacuum step, the time to reach the set pressure state or the vacuum state is shortened, thereby reducing the pressurization cycle and the vacuum cycle.

둘째, 본 발명은 설정압력상태 또는 진공상태에 도달하는 시간이 단축됨에 따라, 종래와 동일한 가압주기 및 진공주기를 유지할 경우에 설정압력 및 진공도를 높일 수 있다.Second, according to the present invention, as the time for reaching the set pressure state or the vacuum state is shortened, the set pressure and the degree of vacuum can be increased when maintaining the same pressurization cycle and vacuum cycle as in the prior art.

또한, 본 발명은 종래에 비해 설정압력상태까지 도달하는 빠르기 때문에, 남는 시간동안 가압을 수행함으로써, 산소발생량 및 산소농도와 비례하는 흡착탑 내부 압력을 높이는 것이 가능하기 때문에, 산소발생량 및 산소농도 증가시키는 것이 가능하다.In addition, since the present invention is faster to reach the set pressure state than in the related art, it is possible to increase the oxygen generation amount and the oxygen concentration by increasing the internal pressure of the adsorption tower in proportion to the oxygen generation amount and the oxygen concentration by performing pressurization for the remaining time. It is possible.

셋째, 대기압상태에서 가압 또는 진공되기 때문에, 가압과 진공의 급격한 전환을 방지하여 공기펌프에 순간적으로 발생하는 충격을 억제하여, 산소발생기의 신뢰성 향상에 도움이 된다.Third, because it is pressurized or vacuum at atmospheric pressure, it prevents the rapid switching between pressurization and vacuum to suppress the instantaneous impact on the air pump, thereby helping to improve the reliability of the oxygen generator.

넷째, 실내의 특정 가스농도를 측정함으로써, 산소의 생성 공급을 조절하여 실내의 산소농도를 일정 범위내로 유지하는 것이 가능하다.Fourth, by measuring the specific gas concentration in the room, it is possible to adjust the production and supply of oxygen to maintain the oxygen concentration in the room within a certain range.

다섯째, 사용자의 선택에 따라 가압단계와 진공단계를 용이하게 상호 변환할 수 있다.Fifth, the pressurization step and the vacuum step can be easily converted to each other according to a user's selection.

Claims (2)

내부에 흡착제를 충진하여 유입된 공기로부터 질소를 흡착하고, 산소를 방출하는 흡착탑과;An adsorption tower which fills with an adsorbent to adsorb nitrogen from the introduced air and releases oxygen; 상기 흡착탑을 가압 또는 진공시키도록 하는 공기펌프와;An air pump to pressurize or vacuum the adsorption tower; 상기 흡착탑과 상기 공기펌프를 병렬로 연결하여 유동회로를 형성하는 배관과;A pipe connecting the adsorption tower and the air pump in parallel to form a flow circuit; 상기 공기펌프의 입구측에 위치되도록 상기 배관상에 설치되며, 외부의 대기압 분위기와 공기펌프의 입구측과 흡착탑의 세 방향 중에서 두방향을 선택적으로 연통시키도록 하는 삼방밸브인 흡입측밸브와;A suction side valve installed on the pipe so as to be located at the inlet side of the air pump, the inlet side valve being a three-way valve for selectively communicating two directions among an external atmospheric pressure and an inlet side of the air pump and an adsorption tower; 상기 공기펌프의 출구측에 위치되도록 상기 배관상에 설치되며, 외부의 대기압 분위기와 공기펌프의 출구측과 흡착탑의 세 방향 중에서 두방향을 선택적으로 연통시키도록 하는 삼방밸브인 배출측밸브와;A discharge side valve installed on the pipe so as to be located at the outlet side of the air pump, the discharge side valve being a three-way valve for selectively communicating two directions among an external atmospheric pressure and an outlet side of the air pump and an adsorption tower; 상기 흡입측밸브 및 상기 배출측밸브의 절환을 명령하여, 상기 흡착탑을 진공상태 또는 가압상태로 제어하는 제어부와;A control unit which commands the switching of the suction side valve and the discharge side valve to control the suction tower in a vacuum state or a pressurized state; 상기 제어부가 밸브절환을 판단하여 진공상태 또는 가압상태로 운전할 것인지를 판단하도록 신호를 입력하는 신호입력부를 포함하여 됨을 특징으로 하는 산소발생기의 운전제어장치.And a signal input unit for inputting a signal to the controller to determine whether to operate in a vacuum state or a pressurized state by judging valve switching. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 흡착탑을 가압상태에서 진공상태로, 또는 진공상태에서 가압상태로 변환되도록 하는 과정에서 상기 흡입측밸브 또는 상기 토출측밸브 어느 하나의 방향을 흡착탑과 외부가 연통되도록 구동하여, 흡착탑의 내부가 '가압상태 →대기압상태 →진공상태', 또는 '진공상태 →대기압상태 →가압상태'와 같이 되도록 함을 특징으로 하는 산소발생기의 운전제어장치.The control unit drives one of the suction side valve or the discharge side valve to communicate with the outside of the adsorption tower in a process of converting the adsorption tower from a pressurized state into a vacuum state or from a vacuum state to a pressurized state, thereby allowing the outside of the adsorption tower to communicate with each other. Operation control device of the oxygen generator characterized in that the 'pressure state → atmospheric pressure → vacuum state', or 'vacuum state → atmospheric pressure → pressure state'.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030068636A (en) * 2002-02-15 2003-08-25 에이엔비 주식회사 Oxygen Separator
KR20210051838A (en) * 2019-10-31 2021-05-10 이승준 control mathod and control device in oxygen generator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63206301A (en) * 1987-02-18 1988-08-25 Nippon Sanso Kk Production of oxygen by pressure swing adsorption method and apparatus therefor
JPH01274771A (en) * 1988-04-26 1989-11-02 Sanyo Denshi Kogyo Kk Medical oxygen concentrating device
JPH08281043A (en) * 1995-04-13 1996-10-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pressure swing type oxygen enriching device for vehicle
JPH09239032A (en) * 1996-03-11 1997-09-16 Fujisawa Pharmaceut Co Ltd Oxygen concentration device of pressure varying and adsorbing type
JP2000157824A (en) * 1998-11-26 2000-06-13 Ikiken:Kk Noise suppressing device in oxygen concentrator
JP3342844B2 (en) * 1999-01-25 2002-11-11 株式会社医器研 Operation control device for oxygen concentrator and operation control method for oxygen concentrator
KR200190287Y1 (en) * 2000-02-23 2000-07-15 주식회사옥시테크 An oxygen concentrator for a single tower

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030068636A (en) * 2002-02-15 2003-08-25 에이엔비 주식회사 Oxygen Separator
KR20210051838A (en) * 2019-10-31 2021-05-10 이승준 control mathod and control device in oxygen generator

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