KR20210145385A - 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

공조를 위한 고압 산소 챔버의 제어 장치가 개시된다. 개시된 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치는 하우징; 산소가 포함된 공기를, 에어컨 실내기가 탑재된 고압 산소 챔버로 공급하는 컴프레셔; 에어컨 냉매를 저장하는 에어컨 실외기; 상기 에어컨 실외기와 연결되며, 상기 하우징의 외부로 미리 설정된 길이만큼 돌출된 제1 및 제2냉매 배관; 상기 제1 및 제2냉매 배관 각각에 설치되어, 상기 에어컨 실외기에 저장된 에어컨 냉매의 이동을 차단하거나 상기 에어컨 냉매를 순환시키는 순환 밸브; 및 상기 에어컨 실내기와 상기 제1 및 제2냉매 배관이 연결된 상태에서, 상기 제2냉매 배관의 공기를 배출시키는 배기 밸브를 포함한다.

Description

공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치{CONTROL APPARATUS OF HYPERBARIC OXYGEN CHAMBER FOR AIR CONDITIONING}
본 발명은 고압 산소 챔버의 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공조를 위한 고압 산소 챔버의 제어 장치에 관한 것이다.
고압 산소 치료는 대기압보다 높은 압력의 환경을 조성하여, 환자가 고농도의 산소를 흡입함으로써, 용해성 산소를 얻도록 하는 치료이다. 이를 통해 환자의 인체 내의 산소 농도가 높아지고, 저산소증이 개선된다. 가압 가스의 종류에는 산소, 공기, 혼합 가스 등이 있다.
고압 산소 치료 장치는 1662년 의학연구용으로 헨쇼가 설계하여 처음 사용한 이래 미국과 유럽 각국에서 꾸준히 연구되고 있다. 고압 산소 치료의 챔버는 환자 1인 또는 다수를 치료하도록 단실 또는 복실의 구조를 가질 수 있다.
고압 산소 치료용 챔버(이하, 고압 산소 챔버)는 내부에 대기압 보다 높은 공기(산소) 압력을 유지하여야 하기 때문에, 한정된 챔버 내의 부피에서 기체를 흡기시켜 압력을 높이는 구성을 가진다. 따라서, 고압 산소 챔버의 내부 온도는 외부 온도보다 상승하게 된다.
이러한 온도 상승은 고압 산소 챔버의 사용자에게 불쾌감을 유발하기 때문에, 고압 산소 챔버의 내부 온도를 조절하기 위한 에어컨이 사용되고 있다.
관련 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2018-0026616호, 제2011-0047309호가 있다.
본 발명은 공조(air conditioning) 기능을 제공하는 고압 산소 챔버를, 설치자가 용이하게 설치할 수 있도록 지원하는 고압 산소 챔버의 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징; 산소가 포함된 공기를, 에어컨 실내기가 탑재된 고압 산소 챔버로 공급하는 컴프레셔; 에어컨 냉매를 저장하는 에어컨 실외기; 상기 에어컨 실외기와 연결되며, 상기 하우징의 외부로 미리 설정된 길이만큼 돌출된 제1 및 제2냉매 배관; 상기 제1 및 제2냉매 배관 각각에 설치되어, 상기 에어컨 실외기에 저장된 에어컨 냉매의 이동을 차단하거나 상기 에어컨 냉매를 순환시키는 순환 밸브; 및 상기 에어컨 실내기와 상기 제1 및 제2냉매 배관이 연결된 상태에서, 상기 제2냉매 배관의 공기를 배출시키는 배기 밸브를 포함하는 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 고압 산소 챔버의 설치 과정에서 별도로 에어컨 냉매를 충전하는 과정이 불필요하므로, 설치 과정의 번거로움이 줄어들 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 고압 산소 챔버의 설치 과정에서 발생할 수 있는 에어컨 냉매의 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버의 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 산소 챔버의 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
에어컨 설치시에 에어컨 냉매의 주입이 필요한 것과 같이, 공조 기능의 제공을 위한 에어컨이 탑재된 고압 산소 챔버를 설치할 경우, 에어컨을 위한 에어컨 냉매를 주입하는 과정이 필수적이다. 에어컨 냉매 주입은 일반적으로 전문 설치 기사에 의해 이루어지며, 따라서, 에어컨이 탑재된 고압 산소 챔버를 설치할 경우에는, 고압 산소 챔버를 설치하는 기사와 에어컨 냉매 주입을 위한 기사가 모두 필요하다. 고압 산소 챔버를 설치하는 기사가 교육을 통해 에어컨 냉매를 주입할 수도 있지만, 별도 교육을 받아야하는 번거로움이 있다.
이와 같이, 에어컨이 탑재된 고압 산소 챔버의 경우, 에어컨 냉매 주입 과정이 필수적이기 때문에, 설치 기사와 구매자 모두 설치 과정에서 번거로움을 느낄 수 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 발명으로서, 에어컨 실외기에 에어컨 냉매가 저장된 상태로 고압 산소 챔버와 고압 산소 챔버의 제어 장치를 제공함으로써, 에어컨 냉매 주입에 따른 설치 시간 증가와 번거로움을 줄일 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버 시스템은 고압 산소 챔버(110) 및 고압 산소 챔버(110)의 제어 장치(120)를 포함한다.
제어 장치(120)는 입력된 사용자의 요청에 따라, 고압 산소 챔버 내부(110)의 기압을 조절하거나, 고압 산소 챔버(110)로 산소가 포함된 공기를 공급한다. 또는 사용자가 설정한 고압 산소 챔버 내부 온도에 따라서 에어컨의 동작을 제어한다.
제어 장치(120)는 고압 산소 챔버(110)로 공기를 공급하는 컴프레셔와 에어컨 실외기를 포함하며, 고압 산소 챔버(110)는 에어컨 실내기를 포함한다. 제어 장치(120)와 고압 산소 챔버(110) 사이에는 공기의 순환을 위한 배관(130), 에어컨 냉매의 순환을 위한 배관(140), 제어 장치의 제어 신호와 고압 산소 챔버 내의 센싱 신호가 송수신되는 케이블(150) 등이 설치된다.
제어 장치(120)와 고압 산소 챔버(110)는 서로 분리된 상태로 설치 장소까지 이동되며, 설치 장소에서 연결 및 설치된다. 제어 장치(120)는, 제어 장치(120)에 포함된 에어컨 실외기에 에어컨 냉매가 저장된 상태로 설치 장소까지 이동되며, 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어 장치(120)와 고압 산소 챔버(110)의 설치 과정에서 별도로 에어컨 냉매를 충전하는 과정이 불필요하다.
에어컨 냉매가 저장된 상태로 제어 장치가 설치 장소까지 이동될 경우, 에어컨 냉매가 유출될 수 있기 때문에, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치는, 제어 장치의 이동 과정에서 발생할 수 있는 에어컨 냉매의 유출을 방지하는 구성 요소를 포함한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치는, 에어컨에 관한 전문 지식이 없는 고압 산소 챔버 설치자가 용이하게 에어컨 실외기와 에어컨 실내기를 연결시킬 수 있도록 지원하는 구성 요소 등을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버의 제어 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 고압 산소 챔버의 제어 장치는 하우징(310), 컴프레셔(320), 에어컨 실외기(330), 제1 및 제2냉매 배관(341, 342), 순환 밸브(351, 352) 및 배기 밸브(362)를 포함하며, 실시예에 따라서 냉매 주입 밸브(361)를 더 포함할 수 있다.
컴프레셔(320)는 산소가 포함된 공기를, 에어컨 실내기가 탑재된 고압 산소 챔버로 공급하며, 에어컨 실외기(330)는 에어컨 냉매를 저장한다. 컴프레셔(320)와 에어컨 실외기(330)는 하우징(310)에 포함되며, 하우징(310)의 커버가 분리될 경우 컴프레셔(320)와 에어컨 실외기(330)가 외부로 노출될 수 있다.
제1 및 제2냉매 배관(341, 342)은 에어컨 실외기(330)와 연결되며, 하우징(310)의 외부로 미리 설정된 길이만큼 돌출된다. 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)은 실내기와 연결되며, 일실시예로서, 에어컨 실내기에 결합된 연결 호스가, 하우징(310)으로부터 돌출된 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단에 결합될 수 있다. 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단은 밸브나 뚜껑 등에 의해 개폐될 수 있으며, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단이 닫히고, 순환 밸브(352)가 닫힌 상태에서, 제1냉매 배관(341)에 설치된 냉매 주입 밸브(361)를 통해, 에어컨 냉매가 에어컨 실외기로 주입될 수 있다.
순환 밸브(351, 352)는, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342) 각각에 설치되어, 에어컨 실외기(330)에 저장된 에어컨 냉매의 이동을 차단하거나 에어컨 냉매를 순환시킨다.
제어 장치(120)의 이동시에는, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단이 막힌 상태로 유지되고, 순환 밸브(351, 352)가 닫혀 에어컨 냉매의 이동을 차단함으로써, 에어컨 냉매의 외부 유출이 차단될 수 있다. 그리고 고압 산소 챔버의 설치시에는, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단이 열린 상태로 연결 호스와 연결되고, 순환 밸브(351, 352)가 열림으로써, 에어컨 냉매가 순환할 수 있다.
순환 밸브(351, 352) 각각 실외기(330)와 냉매 주입 밸브(361) 사이 그리고 실외기와 배기 밸브(362) 사이에 배치될 수 있으며, 실시예에 따라서, 냉매 주입 밸브(361)는 제1냉매 배관(341)에 설치된 순환 밸브(351)와 실외기(330) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)의 일단의 개폐 여부와 무관하게, 순환 밸브(351, 352)가 닫힌 상태로 냉매 주입 밸브(361)를 통해 에어컨 냉매가 실외기(330)로 주입될 수 있다.
배기 밸브(362)는, 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)이 에어컨 실내기와 연결된 상태에서, 제2냉매 배관(342)의 공기를 배출시킨다. 배기 밸브(362)는 제2냉매 배관의 순환 밸브(352)로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치될 수 있으며, 에어컨 냉매의 유출을 최소화하며 제2냉매 배관(342)의 공기 배출을 최대화하기 위해, 제2냉매 배관의 순환 밸브(352)와 가깝게 설치되는 것이 바람직하다.
고압 산소 챔버의 설치시에, 연결 호스(371, 372)를 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)에 연결하여 제1냉매 배관의 순환 밸브(351)를 열면, 도 3에서 작은 점들로 표시된, 실외기(330)에 저장된 에어컨 냉매가 제1냉매 배관(341)과 결합된 연결 호스(371)를 따라 에어컨 실내기(380)로 주입된다. 그리고 에어컨 냉매는 에어컨 실내기(380)를 거쳐 제2냉매 배관(342)에 결합된 연결 호스(372)로 유입된다. 이 때, 연결 호스(371, 372)에 들어있던 공기(390)는 에어컨 냉매에 의해 제2냉매 배관(342)으로 이동하여, 제2냉매 배관의 순환 밸브(352)에 의해 이동 경로가 차단된 상태로 압축되며, 압축된 공기(390)에 의해 에어컨 냉매는 더 이상 이동하지 못하게 되는데, 배기 밸브(362)는 제2냉매 배관(342)에 존재하는 연결 호스에 의한 공기(390)를 배출시킨다.
고압 산소 챔버 설치자는 배기 밸브(362)를 열어, 제2냉매 배관(342)에 존재하는 공기(390)를 배출시킬 수 있다. 이후, 제2냉매 배관의 순환 밸브(352)가 열리면, 에어컨 냉매가 에어컨 실외기(330)와 실내기(380)를 순환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 산소 챔버의 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
배기 밸브(362)가 수동으로 개폐될 경우, 제2냉매 배관(342)에 존재하는 공기와 함께 에어컨 냉매가 함께 배출될 수 있다. 이러한 에어컨 냉매의 손실을 줄이기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치는 타이머(440)를 포함할 수 있다.
타이머(440)는 배기 밸브(362)가 오픈된 시점으로부터 설정 시간 이후, 알람을 제공한다. 예컨대, 설정 시간이 2초라면, 배기 밸브(362)가 오픈된 시점으로부터 2초 후에 타이머(440)에 의해 알람이 제공될 수 있으며, 알람은 시각 데이터나 청각 데이터 형태로 제공될 수 있다. 고압 산소 챔버 설치자는 타이머의 알람을 확인한 후, 배기 밸브(362)를 잠궈 에어컨 냉매의 배출을 방지할 수 있다.
타이머(440)는 실시예에 따라서 전자식 타이머 또는 기계식 타이머일 수 있으며, 전자식 타이머가 이용될 경우, 배기 밸브(362)에는 배기 밸브(362)의 개폐를 감지하는 개폐 감지 센서가 설치될 수 있다. 타이머(440)는 개폐 감지 센서의 개폐 감지 시점으로부터 설정 시간 이후 알람을 제공할 수 있다.
설정 시간은 에어컨 실내기와 제1 및 제2냉매 배관(341, 342)을 연결하는 연결 호스의 길이 및 반지름 중 적어도 하나에 따라서 결정될 수 있다. 연결 호스의 길이가 길거나 반지름이 클수록 제2냉매 배관(342)에 존재하는 공기의 양이 많아질 것이므로, 설정 시간 역시 길어질 수 있다.
고압 산소 챔버 설치자는 연결 호스의 길이 또는 반지름을 고려하여, 제어 장치에 설정 시간을 입력할 수 있으며, 연결 호스의 길이 또는 반지름에 따른 설정 시간은 매뉴얼 형태로 고압 산소 챔버 설치자에게 제공될 수 있다.
또는 타이머(440)는 사용자로부터 입력되는 연결 호스의 규격 정보에 따라서 설정 시간을 계산할 수 있다. 규격 정보는 연결 호스의 길이 또는 반지름에 대한 정보를 포함하며, 길이 또는 반지름과 설정 시간의 관계가 기록된 테이블 또는 길이 또는 반지름으로부터 설정 시간을 산출하는 수학식 등을 이용하여 설정 시간을 계산할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 제어 장치는 에어컨 냉매의 손실을 줄이기 위해, 냉매 감지 센서(450)를 포함할 수 있다.
냉매 감지 센서(450)는 배기 밸브(362)를 통해 유출되는, 에어컨 냉매를 감지하며, 에어컨 냉매를 효과적으로 감지하기 위해 배기 밸브(362)에 부착될 수 있다. 일실시예로서, 냉매 감지 센서(450)는 에어컨 냉매 성분의 가스를 감지하는 반도체 센서일 수 있다.
배기 밸브(362)는, 냉매 감지 센서(450)의 감지 결과에 따라서 제2냉매 배관(342)의 공기 배출을 차단하며, 일실시예로서 냉매 감지 센서(450)의 감지 신호에 따라서 개폐되는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 솔레노이드 밸브는 냉매가 감지된 경우 냉매 감지 센서(450)의 감지 신호에 따라서, 제2냉매 배관(342)의 공기 배출을 차단할 수 있다.
실시예에 따라서, 솔레노이드 밸브는 타이머(440)의 알람 정보에 따라서, 제2냉매 배관(342)의 공기 배출을 차단할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 하우징;
    산소가 포함된 공기를, 에어컨 실내기가 탑재된 고압 산소 챔버로 공급하는 컴프레셔;
    에어컨 냉매를 저장하는 에어컨 실외기;
    상기 에어컨 실외기와 연결되며, 상기 하우징의 외부로 미리 설정된 길이만큼 돌출된 제1 및 제2냉매 배관;
    상기 제1 및 제2냉매 배관 각각에 설치되어, 상기 에어컨 실외기에 저장된 에어컨 냉매의 이동을 차단하거나 상기 에어컨 냉매를 순환시키는 순환 밸브; 및
    상기 에어컨 실내기와 상기 제1 및 제2냉매 배관이 연결된 상태에서, 상기 제2냉매 배관의 공기를 배출시키는 배기 밸브
    를 포함하는 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배기 밸브는,
    상기 제2냉매 배관의 순환 밸브로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치된 밸브인
    공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배기 밸브가 오픈된 시점으로부터 설정 시간 이후, 알람을 제공하는 타이머
    를 더 포함하는 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 설정 시간은
    상기 에어컨 실내기와 상기 제1 및 제2냉매 배관을 연결하는 연결 호스의 길이 및 반지름 중 적어도 하나에 따라서 결정되는
    공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 타이머는
    사용자로부터 입력된, 상기 연결 호스의 상기 에어컨 실내기와 상기 제1 및 제2냉매 배관을 연결하는 연결 호스의 규격 정보에 따라서, 상기 설정 시간을 계산하는
    공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배기 밸브를 통해 유출되는, 상기 에어컨 냉매를 감지하는 냉매 감지 센서
    를 더 포함하는 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 배기 밸브는
    상기 냉매 감지 센서의 감지 결과에 따라서, 상기 제2냉매 배관의 공기 배출을 차단하는
    공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 배기 밸브는
    솔레노이드 밸브인
    공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1냉매 배관에 설치된 냉매 주입 밸브
    를 더 포함하는 공조를 위한 고압 산소 챔버 제어 장치.
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CN115325722A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 中国人民解放军海军特色医学中心 一种高压氧舱制冷系统
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