KR200279767Y1 - 산소 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 산소 공급 장치에 관한 것으로, 특히 중앙 제어부에 의해 산소 공급이 차단되는 동안 대기중의 공기를 유입시켜 산소 센서를 보정하기 위한 것으로, 산소 공급구와, 상기 산소 공급구와 연통되는 외부공기 공급구와 및 압축공기 공급구를 가지는 몸체와; 상기 몸체에 설치되며, 상기 산소 공급구를 통해 공급되는 산소의 농도를 측정하는 산소 센서와; 상기 몸체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 압축공기 공급구를 통해 공급되는 압축공기에 의해 승강되면서 상기 외부공기 공급구와 산소 공급구를 개폐시키는 개폐부재를 포함하는 보상수단을 구비한다. 따라서 산소 공급 장치에 설치된 산소 센서를 보정함으로써, 산소 공급 장치에 의해서 공급된 산소의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다

Description

산소 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING OXYGEN}

본 고안은 산소 공급 장치에 관한 것으로서, 특히 외부로 공급되는 산소의 농도를 측정하는 산소 센서를 보정하는 산소 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산소 공급 장치에서 사용되는 산소 농축기는 대기 중에서 산소를 분리 농축하는 장치로 현재 교류의 일반 전력을 사용하여 산소를 농축하고 있다. 따라서, 통상 가정용으로 사용하고 있는데, 이러한 산소 농축기의 작동 원리는 제올라이트(Zeolite)라 불리는 흡착제가 소정의 기체 분자를 흡착시키는 성질을 이용한다. 대기 중에 약 80%를 차지하는 질소는 일정 압력하에서 산소보다 제올라이트에 잘 흡착되므로 공기 흡착제가 충전된 베드에 공기를 유입시키게 되면 공기 중에 질소 성분은 흡착제에 의해서 흡착되고, 질소 성분이 줄어든 산소는 베드 상단 출구의 출구로를 통해 배출되어 산소 포집 탱크에 포집된다.

이러한 산소 농축기를 이용하여 대기 중에 산소를 배출시키는 산소 공급 장치는 배출되는 산소 농도 측정을 위한 산소 센서를 구비하고 있는데, 산소 센서는 특성상 처음 전원을 인가하거나 기 설정된 시간 경과 후에 보정이 필요하다. 이러한 산소 센서의 보정은 대기 중의 산소 농도를 20.9%로 가정하여 보정하는데, 일반적으로 사용되는 산소 공급 장치는 산소 센서 보정 기능을 갖지 못하고 있다.

또한, 보정 기능을 갖는 산소 공급 장치의 경우 산소 공급 장치에 의해서 공급되는 산소에 의해서 산소 공급부의 산소 농도가 증가되면 산소 센서는 잘못된 보정을 실시하게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 산소 센서의 잘못된 보정은 사용자의 안전을 위협하는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은, 산소 공급부에 산소 센서 보정 수단을 설치하여 산소 센서를 보정하는 산소 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 대기중의 공기를 흡입하여 압축시키고, 압축된 공기중의 산소를 분리 포집한 후, 포집된 산소를 중앙 제어부에 의해 제어되는 유량 제어부와 산소 센서를 통해 그 농도를 조절하여 대기로 공급하는 산소 공급 장치에 있어서, 상기 중앙 제어부에 의해 상기 산소 공급이 차단되는 동안 대기중의 공기를 유입시켜 상기 산소 센서를 보정하는 보정 수단을 포함하되, 상기 보정 수단은, 산소 공급구와, 상기 산소 공급구와 연통되는 외부공기 공급구와 및 압축공기 공급구를 가지는 몸체와; 상기 몸체에 설치되며, 상기 산소 공급구를 통해 공급되는 산소의 농도를 측정하는 산소 센서와; 상기 몸체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 압축공기 공급구를 통해 공급되는 압축공기에 의해 승강되면서 상기 외부공기 공급구와 산소 공급구를 개폐시키는 개폐부재를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 산소 공급 장치를 나타내는 구성도이고,

도 2는 도 1에 도시된 산소 공급부를 발췌하여 확대 도시한 단면도이고,

도 3은 본 고안의 산소 공급 장치에 사용되는 터치 패널을 도시한 정면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 흡입 필터 101 : 공기 압축기

102 : 공급 밸브 103a, 103b : 베드

104 : 산소 포집 탱크 105 : 유량 제어부

110 : 중앙 제어부 111 : 키 입력부

112 : 표시부 120 : 산소 공급부

121 : 몸체 122 : 산소 센서

123 : 산소 공급구 124 : 외부공기 공급구

125 : 압축공기 공급구 126 : 개폐부재

141 : 전원 버튼 142 : 보정 버튼

143 : 셋팅 버튼 144 : 표시창

본 고안의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 고안의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 산소 공급 장치의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 산소 공급부를 발췌하여 확대 도시한 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 산소 공급 장치에 사용되는 터치 패널을 나타내는 정면도이다.

도 1을 참조하면, 산소 공급 장치는 흡입 필터(100), 공기 압축기(101), 공급 밸브(102), 베드(103a, 103b), 산소 탱크(104), 유량 제어부(105), 중앙 제어부(110), 키 입력부(111), 표시부(112), 산소 공급부(120)로 구성된다.

흡입 필터(100)는 대기 중에 공기를 흡입하여 흡입된 공기에 먼지를 제거한 후에 공기 압축기(101)에 공급하고, 공기 압축기(101)는 먼지가 제거된 공기를 압축 공기로 가공하여 베드(103a, 103b)에 공급한다.

베드(103a, 103b)에 공급된 압축 공기는 공급 밸브(102)에 의해서 제어되는데, 공급 밸브(102)는 공기 압축기(101)에서 공급되는 압축 공기를 절환하는 기능을 담당하며 두 개의 베드(103a, 103b)들을 교번하면서 작동시킬 수 있고, 위치 변경에 따라 각각의 베드(103a, 103b)에 공기 압축기(101)에서 공급되는 압축 공기를 공급한다.

베드(103a, 103b)는 공기 압축기(101)로부터 보내진 압축 공기에서 질소를 흡착시키고 산소를 분리하는데, 이렇게 분리된 산소는 산소 탱크(104)로 유입되어 임시로 저장된다. 특히, 베드(103a, 103b)와 산소 탱크(104) 사이에는 셔틀 밸브(도시하지 않음)가 구비되는데, 셔틀 밸브는 2개의 입구가 있어 고압의 기체가 유입되는 입구가 개방되어 베드(103a, 103b)로부터 산소 탱크(104)로의 산소 이동을 전환하게 하고, 산소 탱크(104) 내의 산소가 베드(103a, 103b)로 역류하지 못하도록 단속하게 된다.

베드(103a, 103b)에 공급된 압축 공기 중에서 산소를 농축하는 과정에서 발생되는 질소는 공급 밸브(102)를 통해서 외부로 배출되게 되는데, 그 원리는 주변 대기와 베드(103a, 103b) 내의 압력 차를 이용하여 베드(103a, 103b)에서 발생된 질소는 외부로 배출된다.

유량 제어부(105)는 사용자의 설정에 따라서 중앙 제어부(110)에 의해서 제어되어 산소 공급부(120)에 공급되는 산소량을 결정하고, 결정된 산소량을 산소 포집 탱크(104)로부터 전송 받아 산소 공급부(120)에 공급한다. 산소 발생기의 초기 구동에 따라 유량 제어부(105)는 산소 공급부(120)에 산소 공급을 중단시킨다.

중앙 제어부(110)는 산소 공급 장치를 전반적으로 제어하는 수단으로서, 특히, 유량 제어부(105)를 제어하여 공급되는 산소의 량과 농도를 조절하고, 공급 밸브(102)를 조절하여 베드(103a, 103b)에 압축 공기를 공급하거나 베드(103a, 103b)에 잔류하는 질소 가스를 외부로 배출시킨다.

또한, 중앙 제어부(110)에는 실내의 최적 산소 농도 데이터가 기록되어 있어, 외부센서(도시없음)에 의해 측정된 실내의 산소 농도 데이터에 따라서 산소 공급부(120)에 공급되는 산소의 양을 조절하여 실내의 산소 농도를 최적의 상태로 유지시키게 된다. 중앙 제어부(110)에 기록된 최적의 산소 농도는 20∼50%이고, 더욱 바람직하게는 21∼23%이다.

키 입력부(111)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자의 전원 버튼(141) 또는 보정 버튼(142) 조작에 따라서 초기 구동 신호와 보정 신호을 발생하여 중앙 제어부(110)에 전달하고, 키 입력부(111)에서 발생된 신호에 따라서 중앙 제어부(110)는 산소 공급부(120)에 산소 공급을 중지시킨다.

사용자가 원하는 외부로 공급되는 산소 농도를 결정하기 위해서 외부 패널에 부착된 셋팅 버튼(143)을 조작하면, 키 입력부(111)는 셋팅 신호를 발생하여 중앙 제어부(110)에 전달하고, 중앙 제어부(110)는 키 입력부(111)에서 입력된 셋팅 신호에 따라 유량 제어부(105)를 제어하여 사용자가 원하는 산소 농도를 갖는 산소를 산소 공급부(120)를 통해 외부로 배출한다.

표시부(112)는 중앙 제어부(110)로부터 현재의 대기 상태 및 공급되는 산소의 량 등의 데이터를 전송 받아 외부 패널에 장착된 LCD 표시창(144)에 디스플레이 한다.

그리고 산소 공급부(120)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 유량 제어부(105)를 통해 유입되는 산소와 외부공기를 산소 센서(122)로 공급하여 산소 센서(122)를 보정하는 산소 센서 보정 수단이 마련된다.

그리고, 산소 센서 보정수단은, 산소 공급구(123)와 이 산소 공급구(123)와 연통되는 외부공기 공급구(124) 및 압축공기 공급구(125)를 가지는 몸체(121)를 구비한다. 그리고 몸체(121)에는 산소 공급구(123)를 통해 공급되는 산소의 농도와 대기에서 공급되는 산소의 양을 감지하는 산소 센서(122)가 설치된다. 그리고 몸체(121)의 내부에는, 압축공기 공급구(125)를 통해 공급되는 압축공기에 의해 승강되면서 외부공기 공급구(124)와 산소 공급구(123)를 개폐시키는 개폐부재(126)가 승강 가능하게 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 산소공급장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 중앙 제어부(110)에 의해 제어되는 유량 제어부(105)를 통해서 산소가 산소 공급부(120)의 산소 공급구로 공급되면, 산소 센서(122)가 산소 공급구를 통해 외부로 배출되는 산소의 농도를 측정하게 된다.

그리고 산소 센서(122)에 의해서 측정된 산소의 농도는 중앙 제어부(110)에 전송되고, 중앙 제어부(110)는 산소 센서(122)에서 전송된 산소 농도를 토대로 유량 제어부(105)를 제어하여 공급되는 산소의 량을 조절하게 된다.

그리고 고 농도의 산소가 존재하는 산소 공급부(120)에 설치된 산소 센서(122)는 일정 시간 경과 후에는 특성이 나빠져서 대기 중으로 공급되는 산소의 농도를 제대로 측정하지 못하는 현상이 발생함으로 기 설정된 시간 후에는 보정이 필요한데, 사용자가, 도 3에 도시된 바와 같이, 산소 공급 장치의 전원 버튼(141)을 온 시키거나 산소 공급 장치의 동작 중에 외부에 설치된 보정 버튼(142)을 누르는 경우에 산소 센서(122)는 보정된다.

즉, 사용자가 전원 버튼(111)이나 보정 버튼(112)을 누르게 되면, 키 입력부(140)는 초기 구동 신호 또는 보정 신호를 발생하여 중앙 제어부(110)에 전송하고, 전송된 신호에 따라서 중앙 제어부(110)는 기 설정된 시간 동안 유량 제어부(105)를 통한 산소 공급을 중지하고, 공기압축기(101)의 전원을 차단하게 된다.

따라서 도 2에 도시된 바와 같이 산소 공급부(120)의 몸체(121)에 설치된 개폐부재(126)가 자중에 의해서 하강하여 외부공기 공급구(124)와 산소 공급구(123)를 개방시키게 되고, 개방된 외부공기 공급구(124)와 산소 공급구(123)를 통해 외부공기가 산소 센서(122)로 공급되어 산소 센서(122)가 보정되게 된다.

상기와 같은 과정을 거쳐서 산소 센서(122)의 보정이 완료되면, 중앙 제어부(110)는 공기압축기(101)로 전원을 인가하여 공기압축기(101)를 구동시킴과 동시에 유량 제어부(105)를 통한 산소 공급을 실시하게 된다.

따라서 산소 공급부(120)의 몸체(121)에 설치된 개폐부재(126)가 압축공기 공급구(125)를 통해 공급되는 압축공기에 의해서 상승하여 외부공기 공급구(124)와 산소 공급구(123)를 차단시키게 되고, 유량 제어부(105)를 통해 공급된 산소가 몸체(121)의 산소 공급구(123)를 통해 대기로 공급되게 된다.

그리고, 중앙 제어부(110)는 최적의 대기에 필요한 산소량에 대한 기 설정된 값(산소 농도 데이터)을 저장하고 있으며, 이러한 기 설정된 값과 산소 센서에 의해서 공급되는 산소의 농도를 비교한 후 비교 결과에 따라서 유량 제어부(105)를 제어하고, 유량 제어부(105)의 제어에 따라 산소 탱크(104)에 포집된 산소 중에서 일정량이 산소 공급부(120)를 통해서 공급될 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 산소공급장치에 의하면, 산소 공급구로 공급되는 산소를 차단시킨 상태에서 외부공기를 산소 공급구로 공급하여 산소 센서를 보정시킴으로써, 산소 공급 장치에 의해서 공급된 산소의 농도를 정확하게 측정할 수 있으며, 일정한 농도를 갖는 산소를 대기로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 대기중의 공기를 흡입하여 압축시키고, 압축된 공기중의 산소를 분리 포집한 후, 포집된 산소를 중앙 제어부에 의해 제어되는 유량 제어부와 산소 센서를 통해 그 농도를 조절하여 대기로 공급하는 산소 공급 장치에 있어서,

   상기 중앙 제어부에 의해 상기 산소 공급이 차단되는 동안 대기중의 공기를 유입시켜 상기 산소 센서를 보정하는 보정 수단을 포함하되,

   상기 보정 수단은, 산소 공급구와, 상기 산소 공급구와 연통되는 외부공기 공급구와 및 압축공기 공급구를 가지는 몸체와;

   상기 몸체에 설치되며, 상기 산소 공급구를 통해 공급되는 산소의 농도를 측정하는 산소 센서와;

   상기 몸체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 압축공기 공급구를 통해 공급되는 압축공기에 의해 승강되면서 상기 외부공기 공급구와 산소 공급구를 개폐시키는 개폐부재를; 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 공급 장치.