KR970075807A - 분자체 형태의 산소 발생 장치용 제어 수단 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 분자체 형태의 항공기용 산소 발생 시스템의 기체 공급 압력 및 온도가 모두 측정할 수 있는 제어 수단이 제공된다. 전기적 제어 유닛이 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하고, 상기 압력 측정 신호를 온도 측정 신호와 결합시켜, 기체 공급 조정 압력과 온도 모두에 응답하는 합성적인 아날로그 신호를 만들어낸다. 이와 같은 아날로그 신호는 주파수 신호로 선형적 변환되고, 상기 주파수 신호는 일정한 상수로 분할되어, 흡수/배기 베드 사이클 밸브를 제어하기 위한 구동 신호를 생성시킨다. 합성신호는 배기 혼합물에 의해 요구된대로 성취된다. 5PSIG이하로 떨어진 기체 공급 압력은 올바른 시스템 작동을 올바르게 하고, 조절된 기체에 대한 요구된 양이 자동적으로 제한되어, 시스템의 효율이 종래 기술에 따른 시스템의 경우보다 더욱 향상된다.

Description

분자체 형태의 산소 발생 장치용 제어 수단

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제2도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 분자 체 형태의 산소 발생 시스템을 도시한 블록 다이어그램.

Claims (51)

1. 기체 생성물을 발생시키는 기체 농축기 요소와, 감소된 압력에서 상기 기체 농축기 요소로 기체를 공급하는 기체 공급수단과, 감소된 압력에서 기체를 공급하는 기체 공급수단을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 공기 공급 압력과 전압 공급 신호에 관련된 정보를 제공하는 제어 요소와, 기체 공급 압력에 관련된 정보를 상기 제어 요소에 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
2. 제1항에 있어서, 기체 공급 압력에 관련된 정보를 상기 제어요소에 제공하기 위한 수단에는 기체의 공급 압력을 감시하고, 제어 요소로 제공되는 압력 감지 신호를 생성하는 압력 감지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
3. 제2항에 있어서, 압력 감지 신호는 제한된 영역의 전반에 걸친 게이지 압력에 비례하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
4. 제1항에 있어서, 제어 요소에 의해 생성된 제어 요소는 기체 공급 압력에 관련된 정보에 응답하는 기체 농축기 요소의 순환 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 순환 비율은 기체 공급 압력에 비례하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
6. 제1항에 있어서, 기체 생성물에서 기체의 농도를 측정하기 위하여 기체 생성물을 감시하는 기체 감시 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 기체 감지 장치는 기체 생성물 내에 존재하는 산소 농도를 측정하는 산소 감시 장치의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
8. 제6항에 있어서, 기체 감시 장치는 기체 생성물에 공기압으로 연결되는 배기 밸브를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
9. 제8항에 있어서, 오리피스에는 기체 생성물이 허용된 최대 압력 문턱치에 도달하는 제1스위치 위치와, 기체 생성물이 기체 생성물 내에 존재하는 기체 농도의 허용된 최소값에 도달하는 제2스위치 위치가 구비되며, 또한, 오리피스는 배기 밸브와 결합되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
10. 제9항에 있어서, 제1스위치 위치에 있을 때는 오리피스가 기체 생성물 내에 존재하는 기체의 농도를 감소시키기 위해 배기 밸브를 배기시키고, 제2스위치 위치에 있을 때는 오리피스가 기체 생성물의 확산을 차단하여 생리적으로 한전하게 배기 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
11. 제6항에 있어서, 배기 밸브는 기체 감시 수단과 연결되어, 기체 생성물과 공기압으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
12. 제11항에 있어서, 오리피스에는 기체 생성물이 허용되는 최대 압력 문턱치에 도달하는 제1스위치 위치와, 기체 생성물이 기체 생성물 내에 존재하는 기체 농도의 허용된 최소값에 도달하는 제2스위치 위치가 구비되며, 또한 오리피스는 배기 밸브와 결합되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
13. 제12항에 있어서, 제1스위치 위치에 있을 때는 오리피스가 기체 생성물 내에 존재하는 기체의 농도를 감소시키기 위해 배기 밸브를 배기시키고, 제2스위치 위치에 있을 때는 오리피스가 기체 생성물의 확산을 차단하여 생리적으로 안전하게 되도록 배기 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
14. 제1항에 있어서, 기체 발생 시스템은 산소 발생 시스템인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
15. 제1항에 있어서, 기체 발생 시스템은 항공 환경에서 사용하기에 적합한 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
16. 제15항에 있어서, 기체 농축기 요소로부터 발생된 기체 생성물은 항공 환경에서 근무하는 항공기 승무원들에게 공급되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
17. 제1항에 있어서, 기체 농축기 요소에 공급되는 감소된 압력의 기체를 공급하기 위한 공급수단은 압력 감소 장치 요소인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
18. 제17항에 있어서, 압력 감소 장치 요소는 밸브 시스템이며, 상기 밸브 시스템은 밸브 순환 비율을 갖는 밸브 어셈블리와, 상기 밸브 어셈블리와 결합되어 상기 밸브 어셈블리의 밸브 순환 비율을 제어하는 제어 입력 신호를 갖는 밸브 제어 요소를 포함하고, 상기 밸브 어셈블리는 밸브 어셈블리의 내부 챔버에 기체를 공급하는 기체 공급구와, 포켓 접촉면을 따라 이동될 수 있는 포펫과 상기 포펫의 제1단부에 연결되는 제1피스톤과, 상기 포펫의 제2단부에 연결되는 제2피스톤과, 상기 포펫 접촉면에 연결되는 제1배기 수단과, 상기 포펫 접촉면에 연결되는 제2배기 수단과, 상기 포펫 접촉면에 연결되는 시스템 배기 수단을 포함하며, 제어 입력 신호가 제1상태와 같을 때는 밸브 어셈블리의 제1피스톤을 가로질러 형성되는 압력 차이에 의해 포펫이 포펫 접촉면을 따라 제1위치로부터 제2위치로 이동되고, 제어 입력 신호가 제2상태와 같을 때는 밸브 어셈블리의 제1피스톤을 가로질러 형성되는 압력 차이에 의해 포펫이 포펫 접촉면을 따라 제2위치로부터 제1위치로 이동되고, 제1상태로부터 제2상태로 제어 입력 신호가 변화되는 비율은 밸브 어셈블리의 밸브 순환의 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
19. 제18항에 있어서, 밸브 제어 요소는 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
20. 제19항에 있어서, 밸브 제어 요소는 포-웨이(4-way) 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
21. 제18항에 있어서 밸브 어셈블리는 포펫 접촉면에 포펫을 수용하는 스프링 요소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
22. 제18항에 있어서, 기체 공급구는 기체 공급 시스템에 연결되고, 또한 상기 기체 공급구는 밸브 어셈블리의 내부 챔버에 시스템 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
23. 제18항에 있어서, 제1위치는 포펫의 밸브 어셈블리의 내부 부재에 의해 제1단부에 연결되고, 제2위치는 포펫의 밸브 어셈블리의 내부 부재에 의해 제2단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
24. 제23항에 있어서, 밸브 어셈블리의 내부 부재는 단단한 고체의 부재인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
25. 제18항에 있어서, 밸브 제어 요소는 밸브 어셈블리의 제1위치, 제2위치, 그리고 밸브 어셈블리의 제2기체 공급구에 결합되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
26. 제18항에 있어서, 포펫이 제1위치에 있을 때는 제1배기 수단이 배기 시스템에 결합되고, 포펫이 제2위치에 있을 때는 제2배기 수단이 배기 시스템에 결합되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
27. 제18항에 있어서, 제1위치에 있을 때 제1피스톤은 밸브 제어 요소의 제1밸브 배기 수단으로 배기시키고, 제2피스톤은 기체 공급구로부터 시스템 기체를 수용하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
28. 제18항에 있어서, 제2위치에 있을 때 제2피스톤은 밸브 제어 요소의 제2밸브 배기 수단으로 배기시키고, 제1피스톤은 기체 공급구로부터 시스템 기체를 수용하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
29. 제18항에 있어서, 제어 입력 신호가 제1상태와 같을 때는 밸브 어셈블리의 제2피스톤을 가로질러서 압력 차이가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
30. 제18항에 있어서, 제어 입력 신호가 제2상태와 같을 때는 밸브 에셈블리의 제1피스톤을 가로질러서 압력 차이가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
31. 제18항에 있어서, 포펫은 자체적으로 매끄러운 재료로서 제조되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
32. 제31항에 있어서, 자체적으로 매끄러운 재료는 평평한 형상으로 가공되어, 그 접촉면을 따라 포펫이 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
33. 제31항에 있어서, 자체적으로 매끄러운 재료는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
34. 제18항에 있어서, 제1배기 수단은 제1베드 연결 수단이며, 제2배기 수단은 제2베드 연결 수단인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
35. 제1항에 있어서, 기체 농축기 요소는 제1베드와 제2베드를 구비한 2개의 베드 농축기인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
36. 제1항에 있어서, 기체 농축기 요소는 분자 체 형태의 산소 발생기인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
37. 제1항에 있어서, 제어 요소는 기체 공급구의 압력과, 온도와, 전압 공급 신호에 관련된 정보로서 제공된 제어 신호를 생성시키며, 제어 요소에 대한 정보를 제공하기 위한 수단은 기체 공급구의 압력과 온도에 관련된 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
38. 제37항에 있어서, 제어 요소에 의해 생성된 제어 신호는 기체 공급구의 압력과 온도에 관련된 정보에 응답하여 기체 농축기 요소의 순환 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
39. 제38항에 있어서, 순환 비율은 기체 공급구의 압력에 비례하도록 제어되며, 더욱이 스위칭 기능을 제공하지 못하는 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
40. 제37항에 있어서, 제어 요소에는 전기 제어 요소이며, 상기 전기 제어 요소는, 기체 공급구의 기체 압력 신호와 참조 신호를 제공하며, 기체 압력 신호를 참조 신호로부터 생성된 최대 압력 신호와, 역시 참조 신호로부터 생성된 최소 압력 신호 사이의 전기 압력 신호로 변환시키는 제1변환기 요소와, 상기 제1변환기 요소에 의해 생성된 전기 압력 신호를 공급하여 압력 전기 신호인 출력 신호를 생성시키는 제1증폭기 요소와, 기체 공급구의 온도 신호와 참조 신호를 제공하며, 기체 온도 신호를 참조 신호로부터 전기 온도 신호로 변환시키는 제2변환기 요소와, 상기 제2변환기 요소에 의해 생성된 전기 온도 신호를 공급하여 온도 전압 신호를 생성시키는 제2증폭기 요소와, 압력 전압 신호와 온도 전압 신호를 서로 합성시킴으로써 형성되는 합성 전압 신호를 수용하여, 합성 전압 신호를 상기 합성 전압 신호에 선형적으로 연관된 합성 주파수 신호로 전환시키는 컨버터 요소와, 상기 합성 주파수 신호를 예정된 크기로 분할하여 분할된 합성 주파수 신호를 생성시키는 분할 요소와, 상기 분할된 합성 주파수 신호를 수용하는 스위치 요소와, 상기 스위치 요소와 결합되는 충전 요소를 포함하고, 상기 입력 전기 신호는 최대 압력 전기 신호와, 최소 압력 전기 신호와, 상기 제1증폭기 요소의 출력 신호에 의해 결정되며, 상기 충전 요소의 출력 신호는 감소된 압력에서 기체 농축기 요소로 공급 기체를 공급하기 위한 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
41. 제40항에 있어서, 상기 참조 신호는 전압 기준 신호인 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
42. 제40항에 있어서, 온도 전압 신호는 공급 기체의 온도 신호에 선형적으로 연관되고, 압력 전압 신호는 공급 기체의 압력 신호에 선형적으로 연관되는 것을 특징으로 하는 기체 발생 시스템.
43. 기체 발생 시스템에 의해 생성된 기체 생성물의 압력을 제어하는 방법에 있어서, 기체 발생 시스템으로 공급되는 기체에서 압력 성분의 선형 유도 신호인 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하는 단계와, 상기 압력 측정 신호를 주파수 신호로 전환시키는 단계와, 기체 발생 시스템의 기체 농축기 요소의 다수개의 베드 순환 밸브들을 제어하기 위한 유도 신호를 생성시킬 목적으로 상기 주파수 신호를 일정하게 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력 제어 방법.
44. 제43항에 있어서, 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하는 방법은 기체 발생 시스템의 전기 제어 유닛에 의해 성취되는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력 제어 방법.
45. 제43항에 있어서, 압력 측정 신호를 주파수 신호로 전환시키는 방법은 전압/주파수 컨버터에 의해 성취되는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력 제어 방법.
46. 제43항에 있어서, 압력 측정 신호는 주파수 신호로 선형적으로 전환되는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력 제어 방법.
47. 기체 발생 시스템에 의해 생성된 기체 생성물의 압력과 온도를 제어하기 위한 방법에 있어서, 기체 발생 시스템으로 공급되는 기체에서 압력 성분의 선형 유도 신호인 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하는 단계와, 기체 발생 시스템으로 공급되는 기체에서 온도 성분의 선형 유도 신호인 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하는 단계와, 상기 압력 측정 신호와 온도 측정 신호를 합성하여 합성 신호를 형성시키는 단계와, 상기 합성 신호를 주파수 신호로 전환시키는 단계와, 기체 발생 시스템의 기체 농축기 요소의 다수개이 베드 순환 밸브들을 제어하기 위한 유도 신호를 생성시킬 목적으로 상기 주파수 신호를 일정하게 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력과 온도 제어 방법.
48. 제47항에 있어서, 압력 측정 신호에 압력 한계를 인가하는 방법은 기체 발생 시스템의 전기 제어 유닛에 의해 성취되는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력과 온도 제어 방법.
49. 제47항에 있어서, 합성 신호를 주파수 신호로 전환시키는 전환 단계는 전압-주파수 분류기에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력과 온도 제어 방법.
50. 제47항에 있어서, 합성 신호는 선형적으로 주파수 신호로 전환되는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력과 온도 제어 방법.
51. 제47항에 있어서, 합성 아날로그 신호를 생성시키기 위해 압력 측정 신호를 온도 측정 신호와 결합시키는 단계를 기체 발생 시스템의 전기 제어 유닛에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 기체 생성물의 압력과 온도 제어 방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.