KR100895890B1

KR100895890B1 - 산소발생기

Info

Publication number: KR100895890B1
Application number: KR1020070060030A
Authority: KR
Inventors: 이태수; 최윤순; 김용덕
Original assignee: 주식회사 옥서스
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2009-05-04
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: US7533872B2; KR20080111721A; US20080315441A1

Abstract

본 발명에 의한 산소발생기는 가습통의 원활한 탈부착이 가능하도록 조절 노브의 수평 이동에 따라 상기한 가습통이 상하로 승, 하강이 이루어져 작동중 가습통에서 물이 누수 되는 현상 없이 안전하고 편리하게 사용 가능하며, 산소 발생기 작동시 발생 되는 압축기 구동소음과, 질소 배기시 발생 되는 배기소음 및, 팬부에서의 구동 소음 발생을 최소화하고, 산소센서에 의해 감지된 토출 산소의 순도 정보가 디스플레이부를 통해 디지털화된 숫자로 표시되어 흡입하고 있는 현재의 산소 순도를 편리하게 확인 가능하고, 산소의 토출 유량에 따른 압축기의 저전력 구동이 이루어지도록 하여 소비 전력을 최소화할 수 있으며, 차후에 흡착탑을 교환할 때 리어 커버만을 분리한 상태에서 손쉽게 흡착탑의 분리 및 설치가 가능하며, 압축기 작동에 따른 진동을 흡수하기 위하여 상기한 압축기의 하측에 러버와 스프링의 조합으로 이루어진 댐핑부를 설치하여 압축기에서 발생 되는 진동 및 이동중 압축기에 가해지는 충격을 최소화하였으며, 압축기의 외측에 별도의 지지부재를 설치하여 압축기의 이탈 발생을 방지하도록 하였고, 사용자의 부주의에 의해 산소 토출구가 꺽이거나 막히는 현상이 발생할 때 청각 및 시각적으로 경고가 가능하여 이상 작동 및 오작동에 따른 신속한 대처가 가능한 산소발생기에 관한 것이다.

산소발생기, 가습통, 소음, 압축기, 디스플레이부, 스위치부

Description

산소발생기{Oxygen Generator}

도 1은 본 발명에 의한 산소발생기의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 산소발생기의 측면도.

도 3는 본 발명에 의한 산소발생기의 조절캠을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 의한 산소발생기의 결합 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 산소발생기의 배면도.

도 6은 본 발명에 의한 산소발생기의 저면도.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 의한 산소발생기의 작동 상태도.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명에 의한 산소발생기에 구비된 가습통의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 산소발생기 2 : 흡기그릴

4 : 배기그릴 100: 본체부

110 : 분리판 113,115 : 제1,2 분리판

117 : 분리격벽 120 : 팬부

130 : 압축기 150 : 흡착탑

200 : 커버부 210 : 프론트 커버

220 : 리어 커버 230 : 사이드 커버

300 : 캠 조절부 310 : 조절노브

400 : 디스플레이부 500 : 스위치부

600 : 가습통 610 : 가습컵

620 : 커버 630 : 체결 브라켓

640 : 안착부 650 : 조절캠

660 : 고정부 700 : 제어부

본 발명은 흡착탑의 원활한 탈부착과 함께 산소 발생기 작동시 발생 되는 소음 발생과 압축기 작동 및 흡착탑에서의 질소 배출에 따른 배기 소음 발생을 최소화하고, 가습통의 설치 및 분리가 용이한 산소발생기에 관한 것이다.

일반적으로 산소발생기는 여러 곳에서 다양한 용도로 사용된다. 예를 들자면 사무실이나 일반가정과 같은 공간에 산소를 공급하여 현대인의 일상 생활에 쌓인 피로 회복 및 세포의 활성화를 돕기 위한 용도로 많이 사용되며 헬스클럽과 같이 다수의 사람들이 운동을 실시하는 공간에 충분한 산소를 공급하여 운동 능률 향상과 건강 증진을 위해 사용된다.

또한, 만성 패쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease) 환자와 같이 지속적인 산소 공급을 필요로 하는 환자에게 공급됨으로서 치료를 위한 목적 으로 사용되기도 한다. 상기한 산소발생기에는 제올라이트(Zeolite)라 불리는 흡착재가 기체분자를 흡착하는 성질을 이용하여 대기 공기 중의 약 80%를 차지하는 질소를 제올라이트에 흡착시켜 산소를 발생시키게 된다.

이와 같이 사용되는 산소발생기는 작동에 따른 소음 발생이 유발되어 조용한 환경을 원하는 사용자에게 불만을 야기시켰으며, 산소발생기에서 발생된 산소를 가습하는 가습통이 나사 결합 방식에 의해 산소발생기와 체결이 이루어져 여성이나 노약자 등이 사용하기에 어려우며, 가습통 결합 또는 해제 과정 중에 물이 외측으로 넘처 버리거나 용이하게 결합하기 어려운 문제점이 있으며, 장기간 사용에 의해 제올라이트를 신품으로 교체할 때 현장에서 원할 하게 교체하기 어려워 이에 대한 신속한 대책을 필요로 했다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 산소발생기를 통해 외부 공기가 유입 및 배출될 때 발생 될 수 있는 소음 발생을 최소화하고, 흡착탑과 가습통에 대해 원활한 탈부착이 가능한 산소발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 산소발생기는 산소발생기의 내부 영역을 횡으로 구획하는 분리판의 상측에 설치되어 외부 공기를 흡입하는 팬부, 상기 분리판의 하측에 고정 설치되며 고압의 압축 공기를 발생시키는 압축기, 사용자에 의해 조절된 산소 토출 유량에 따라 온/오프 작동되어 압축기에서 공급된 압 축 공기의 공급을 단속하는 밸브 매니 폴드 어셈블리, 상기 밸브 매니 폴드 어셈블리를 경유한 압축 공기를 공급받아 고순도의 농축 산소를 발생시키고 베드 하우징의 외측 상, 하단부에 각각 복수개의 포트가 형성된 어댑터가 구비된 흡착탑을 포함하는 본체부와; 상기 본체부의 정면과 배면에 설치되는 프론트 커버와 리어 커버 및 본체부의 좌, 우 양측과 상측에 각각 탈착 가능하게 설치되는 사이드 커버를 포함하는 커버부와; 상기 프론트 커버의 내측으로 요입된 장착부에 설치되며 흡착탑에서 발생된 건조 상태의 농축산소에 가습을 실시하여 가습된 농축산소를 공급시키는 가습통이 구비되되, 상기 가습통이 승강시에 장착부의 상부에 밀착시켜 가습통을 고정 장착하고, 상기 가습통이 하강시에 장착부의 상부에서 하측으로 이격 되어 용이하게 인출 가능하도록 횡 방향으로 이동되는 조절 노브와 결합된 캠 조절부와; 상기 본체부의 정면 상단에 설치되며 사용자가 흡입하고 있는 현재 산소의 순도 상태, 토출 유량 및 이상 작동시 사용자가 인지 가능하도록 표시되는 디스플레이부와; 상기 디스플레이부와 인접되게 설치되며 산소발생기가 온(On), 오프(Off) 작동 가능하도록 설치된 제1 스위치와 산소 토출 유량을 선택적으로 조절 가능하게 하는 제2 스위치를 포함하는 스위치부; 및 상기 스위치부의 조작에 따른 신호를 입력받아 압축기에서 흡착탑으로 공급되는 공기량 및 압축기의 회전수를 제어하고, 산소발생기를 통해 불안정하게 산소가 발생될 때 이를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 본체부의 분리판은 일단이 본체부의 전방에서 이격되어 하측을 향해 연장 형성되고 타단이 수직으로 절곡되어 본체부의 후방까지 연장되되 팬부를 통해 흡입된 흡입 공기가 압축기가 설치된 위치로 이동가능하도록 선단부상에 제1 관통홀이 형성된 제1 분리판과,

상기 제1 분리판의 하측으로 이격되어 평행하게 설치되며 후단부에 제2 관통홀이 형성된 제2 분리판과,

상기 제2 분리판의 하측과 바닥판 사이에 형성된 배기 챔버 에는 내부 영역의 길이 방향을 따라 유사 면적비로 분할하여 본체부 하측에 형성된 배기그릴로 공기를 배출시키는 분리격벽을 포함하여 구성된다.

상기 제1,2 분리판의 상, 하측에는 산소발생기 내부에서 발생 되는 소음을 차단 및 흡수하기 위해 차음판 또는 흡음재가 설치되도록 구성된다.

상기 본체부의 분리격벽은 일단이 배기챔버의 폭방향 중앙에서부터 길이 방향을 따라 연장 형성되고 단부가 외측으로 절곡 형성된 제1 격벽과, 제2 관통홀을 통해 유입된 외부공기가 제1 격벽을 경유하여 배기 그릴로 배출되는 경로 상에 구비되되 일단이 배기챔버의 길이 방향 상에 고정되어 수평 하게 연장 형성되고 타단이 제1 격벽으로부터 이격 설치된 제2 격벽을 포함하여 구성된다.

상기 본체부의 압축기에는 산소발생기의 하측을 통해 압축기로 전달되는 각종 진동 및 충격이 흡수 가능하도록 상기한 제2 분리판의 상측에 이격 설치된 댐핑러버와, 일단이 상기 압축기의 하측에 고정되고 타단이 댐핑러버 상측에 연결 설치된 스프링을 포함하는 댐핑부가 구성된다.

상기 커버부의 프론트 커버에는 가습통이 장착부 상에 삽입 설치될 때 상기한 가습통의 안정적인 안착을 위해 장착부의 내측 상부에 서로 마주보며 위치하는 가이드를 포함하여 구성된다.

상기 가습통은 물이 내부에 채워지는 가습컵의 상부에 나사 결합 되는 커버바디의 좌, 우 양측에 각각 돌출되어 커버바디의 정면에 형성된 산소토출구가 산소발생기의 정면을 향하도록 안내하는 안내편이 형성된 커버와, 상기 프론트 커버의 장착부 상측에 고정 설치되며 흡착탑에서 발생된 농축 산소가 입력되는 튜브 라인과 연결 설치된 체결 브라켓으로 구성되고, 상기 가습통의 하측에 설치된 캠 조절부는 장착부의 후방에서 삽입 설치되며 안착홈의 중앙에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부가 구비된 안착부와, 상기 안착부의 돌출부에 삽입 설치되도록 캠 바디의 하측에 형성된 삽입홈, 상기 캠 바디의 외주면 하측에서부터 상측을 따라 나선형의 결합홈이 형성된 조절캠과, 상기 조절 노브는 조절캠이 삽입되도록 조절 노브의 손잡이에서 연장된 조절링의 내주면에 돌출 형성된 삽입편을 포함하여 구성되고, 상기 조절캠과 결합된 조절 노브의 상측에 결합 되어 안착부상에 고정 설치되며 상기 가습컵의 하측 단부가 안착 되도록 가이드홈이 형성된 고정부를 포함하여 구성된다.

상기 안착부의 돌출부에는 외주면 상에 복수개의 리브가 형성되도록 구성된다.

상기 조절캠의 삽입홈에는 돌출부의 리브와 결합 되도록 보조홈이 형성되도록 구성된다.

상기 조절 노브는 조절캠이 돌출부상에 고정된 상태에서 좌, 우로 회동 작동시 고정된 조절캠에 대해 상대 운동하여 상기한 조절캠을 승, 하강 가능하도록 구 성된다.

상기 스위치부에는 현재 사용자가 흡입하고 있는 산소의 순도를 즉각적으로 확인 가능하도록 순도점검 스위치가 구비되어 상기한 순도점검 스위치의 작동에 의해 디스플레이부 상에 현재의 순도가 표시되도록 구성된다.

상기 본체부의 하측에는 산소발생기의 원활한 이동이 가능하도록 본체부의 각 모서리 부위에 바퀴가 설치되되, 상기한 바퀴에는 산소발생기가 완전히 이동된 이후에 움직임을 방지하는 록킹부가 설치되어 바퀴를 고정 및 해제 가능하도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 산소발생기의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 산소발생기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 산소발생기의 측면도이며, 도 3는 본 발명에 의한 산소발생기의 조절캠을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 산소발생기의 결합 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 산소발생기의 배면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 산소발생기의 저면도이며, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 의한 산소발생기의 작동 상태도이고, 도 8a 내지 도 8b는 본 발명에 의한 산소발생기에 구비된 가습통의 작동 상태도 이다.

첨부된 도 1 내지 도 8b를 참조하면, 산소발생기(1)의 내부 영역을 횡으로 구획하는 분리판(110)의 상측에 설치되어 외부 공기를 흡입하는 팬부(120)와, 상기 분리판(110)의 하측에 고정 설치되며 고압의 압축 공기를 발생시키는 압축기(130), 사용자에 의해 조절된 산소 토출 유량에 따라 온/오프 작동되어 압축기(130)에서 공급된 압축 공기의 공급을 단속하는 밸브 매니 폴드 어셈블리(50)와, 상기 밸브 매니 폴드 어셈블리(50)를 경유한 압축 공기를 공급받아 고순도의 농축 산소를 발생시키고 베드 하우징의 외측 상, 하단부에 각각 복수개의 포트가 형성된 어댑터(140)가 구비된 흡착탑(150)을 포함하는 본체부(100)가 구비된다.

상기 본체부(100)의 분리판(110)은 일단이 본체부(100)의 전방에서 이격되어 하측을 향해 연장 형성되고 타단이 수직으로 절곡되어 본체부(100)의 후방까지 연장되되 팬부를 통해 흡입된 흡입 공기가 압축기가 설치된 위치로 이동가능하도록 선단부상에 제1 관통홀(111)이 형성된 제1 분리판(113)과,

상기 제1 분리판(113)의 하측으로 이격되어 평행하게 설치되며 후단부에 제2 관통홀(114)이 형성된 제2 분리판(115)과,

상기 제2 분리판(115)의 하측과 바닥판 사이에 형성된 배기 챔버(116) 에는 내부 영역의 길이 방향을 따라 유사 면적비로 분할하여 본체부(100) 하측에 형성된 배기그릴(4)로 공기를 배출시키는 분리격벽(117)을 포함하여 구성된다.

상기 제1,2 분리판(113,115)의 상, 하측에는 산소발생기(1) 내부에서 발생 되는 소음을 차단 및 흡수하기 위한 차음판(10) 또는 흡음재(20)가 구비되도록 구성된다.

상기 제1,2 분리판(113,115)에는 차음판(10) 단독으로 설치하거나 상기한 차음판(10)과 흡음재(20)를 동시에 사용하는 것도 가능하다.

상기한 흠음재(20)는 다공성의 폼(Porm)으로 이루어진 스펀지로 이루어지는 것이 바람직하나 특별히 한정하지는 않는다.

상기 압축기(130)를 통해 대기압 이상의 압력으로 가압된 고압의 압축 공기는 흡착탑(150)으로 공급되기 이전에 제1 분리판(113)의 상측 후단에 구비된 밸브 매니폴드 어셈블리(50)로 공급되어 상기한 압축 공기의 공급과 배출이 이루어지도록 구비된다. 상기 밸브 매니폴드 어셈블리(50)는 5포트 3웨이 솔레노이드 밸브를 사용하거나, 복수의 3포트 2웨이 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하나 특별히 한정하지는 않는다.

상기 본체부(100)의 정면과 배면에 설치되는 프론트 커버(210)와 리어 커버(220) 및 본체부(100)의 좌, 우 양측과 상측에 각각 탈착 가능하게 설치되는 사이드 커버(230)를 포함하는 커버부(200)와; 상기 프론트 커버(210)의 내측으로 요입된 장착부(212)에 설치되며 흡착탑(150)에서 발생된 건조 상태의 농축산소에 가습을 실시하여 가습된 농축산소를 공급시키는 가습통(600)이 구비되되, 상기 가습통(600)은 승강시에 장착부(212)의 상부에 밀착시켜 가습통(600)을 고정 장착하고, 상기 가습통(600)이 하강시에 장착부(212)의 상부에서 하측으로 이격 되어 용이하게 인출 가능하도록 횡 방향으로 이동되는 조절 노브(310)와 결합된 캠 조절부(300)를 포함하여 구성된다.

상기한 본체부(100)는 직사각형 형상으로 형성되며 사이드 커버(230)가 일측 방향으로 슬라이딩 결합 되도록 본체부(100)상에 설치되며, 상기한 프론트 커버(210)와 리어 커버(220) 및 사이드 커버(230)를 포함하여 본체부(100) 상측에 상부커버(240)가 별도로 구비된다.

상기 본체부(100)의 정면 상단에 설치되며 사용자가 흡입하고 있는 현재 산 소의 순도 상태, 토출 유량 및 이상 작동시 사용자가 인지 가능하도록 표시되는 디스플레이부(400)와; 상기 디스플레이부(400)와 인접되게 설치되며 산소발생기(1)가 온(On), 오프(Off) 작동 가능하도록 설치된 제1 스위치(510)와, 산소 토출 유량을 선택적으로 조절 가능하게 하는 제2 스위치(520)를 포함하는 스위치부(500)가 구비된다.

상기 스위치부(500)의 조작에 따른 신호를 입력받아 압축기(130)에서 흡착탑(150)으로 공급되는 공기량 및 압축기(130)의 회전수를 제어하고, 산소발생기(1)를 통해 불안정하게 산소가 발생 될 때 이를 제어하는 제어부(600)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 팬부(120)는 제2 분리판(115)의 상측에 위치한 압축기(130) 작동시 발생 되는 열을 냉각하거나, 압축기(130)가 설치된 영역을 냉각하기 위해 구비된다.

상기 본체부(100)의 분리격벽(117)은 일단이 배기 챔버(116)의 폭 방향 중앙에서부터 길이 방향을 따라 연장 형성되고 단부가 외측으로 절곡 형성된 제1 격벽(117a)과, 제2 관통홀(114)을 통해 유입된 외부공기가 제1 격벽(117a)을 경유하여 배기그릴(4)로 배출되는 경로 상에 구비되되 일단이 배기 챔버(116)의 길이 방향 상에 고정되어 수평 하게 연장 형성되고 타단이 제1 격벽(117a)으로부터 이격 설치된 제2 격벽(117b)을 포함하여 구성된다.

상기 본체부(100)의 압축기(130)에는 산소발생기(1)의 하측을 통해 압축기(130)로 전달되는 각종 진동 및 충격이 흡수 가능하도록 상기한 제2 분리판(115) 의 상측에 이격 설치된 댐핑러버(132)가 구비된다.

일단이 상기 압축기(130)의 하측에 고정되고 타단이 댐핑러버(132) 상측에 연결 설치된 스프링(133)을 포함하는 댐핑부(134)가 구비된다.

상기한 댐핑러버(132)는 스프링(133)의 하단이 댐핑러버(132) 상에 안정적으로 설치되도록 상측으로 단턱지게 돌출 형성되며, 원주면 외측을 따라 외측으로 경사진 경사부(132a)를 포함하여 구성된다.

상기 커버부(200)의 프론트 커버(210)에는 가습통(600)이 장착부(212) 상에 삽입 설치될 때 상기한 가습통(600)의 안정적인 안착을 위해 장착부(212)의 내측 상부에 서로 마주보며 위치하는 가이드(214)를 포함하여 구성된다.

상기 가습통(600)은 물이 내부에 채워지는 가습컵(610)의 상부에 나사 결합 되는 커버바디의 좌, 우 양측에 각각 돌출되어 커버바디의 정면에 형성된 산소토출구가 산소발생기(1)의 정면을 향하도록 안내하는 안내편(622)이 형성된 커버(620)와, 상기 프론트 커버(210)의 장착부(212) 상측에 고정 설치되며 흡착탑(150)에서 발생된 농축 산소가 입력되는 튜브 라인(미도시)과 연결 설치된 체결 브라켓(630)으로 구성되고, 상기 가습통(600)의 하측에 설치된 캠 조절부(300)는 장착부(212)의 후방에서 삽입 설치되며 안착홈(642)의 중앙에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(644)가 구비된 안착부(640)와, 상기 안착부(640)의 돌출부(644)에 삽입 설치되도록 캠 바디(651)의 하측에 형성된 삽입홈(652), 상기 캠 바디(651)의 외주면 하측에서부터 상측을 따라 나선형의 결합홈(654)이 형성된 조절캠(650)이 구비된다.

상기 조절 노브(310)는 조절캠(650)이 삽입되도록 조절 노브(310)의 손잡이 에서 연장된 조절링(312)의 내주면에 돌출 형성된 삽입편(314)을 포함하여 구성되고, 상기 조절캠(650)과 결합된 조절 노브(310)의 상측에 결합 되어 안착부(640) 상에 고정 설치되며 상기 가습컵(610)의 하측 단부가 안착 되도록 가이드 홈(662)이 형성된 고정부(660)를 포함하여 구성된다.

상기 안착부(640)의 돌출부(644)에는 외주면 상에 복수개의 리브(646)가 형성되도록 구성된다.

상기 조절캠(650)의 삽입홈(652)에는 돌출부(644)의 리브(646)와 결합 되도록 보조홈(654)이 구비된다. 상기한 리브(646)는 보조홈(654)의 내측으로 결합 되도록 설치된다.

상기 조절 노브(310)는 조절캠(650)이 돌출부(644)상에 고정된 상태에서 좌, 우로 회동 작동시 고정된 조절캠(650)에 대해 상대 운동하여 상기한 조절캠(650)이 보조홈(654)을 따라 승, 하강 가능하도록 구성된다.

상기 스위치부(500)에는 현재 사용자가 흡입하고 있는 산소의 순도를 즉각적으로 확인 가능하도록 순도점검 스위치(530)가 구비되어 상기한 순도점검 스위치(530)의 작동에 의해 디스플레이부(400) 상에 현재의 순도가 표시되도록 구성된다. 디스플레이부(400)에 표시되는 순도는 순도점검 스위치(530)가 사용자에 의해 누름 작동될 때에만 표시되도록 구성된다.

상기 본체부(100)의 하측에는 산소발생기(1)의 원활한 이동이 가능하도록 본체부(100)의 각 모서리 부위에 바퀴(30)가 설치되되, 상기한 바퀴(30)에는 산소발생기(1)가 완전히 이동된 이후에 움직임을 방지하는 록킹부(32)가 설치되어 바 퀴(30)를 고정 및 해제 가능하도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 산소발생기의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 의한 산소발생기(1)를 작동시키기 위해서는 스위치부(500)에 설치된 제1 스위치(510)를 온(on) 위치로 작동시켜 전원을 인가한 상태에서, 제2 스위치(520)를 조작하여 원하는 산소의 토출 유량을 선택한다. 본 발명에 의한 산소발생기(1)의 토출 유량은 0.5LPM 단위로 증가 되어 토출되도록 작동된다.

전원이 인가되면서 팬부(120)에 설치된 팬(미도시)이 회전 작동되고, 흡기그릴(2)을 통해 외부 공기가 유입된다. 흡기그릴(2)을 통해 유입된 외부 공기는 전면커버(210)와 본체부(100)사이의 이격된 영역을 경유하여 본체부(100) 전방의 개구부(100a)를 통해 제1 분리판(113)의 하측으로 이동된 후에 화살표로 도시된 바와 같이 제1 분리판(113)의 상측으로 이동된다.

상기 제1 분리판(113)에는 제어부(600)를 포함하여 각종 PCB 기판이 설치되어 있기 때문에 산소발생기(1)의 내부 영역 중 다른 영역에 비해 상대적으로 고온 상태가 유지될 수 있는 영역이므로 흡기그릴(2)을 통해 유입된 외부 공기를 제1 분리판(113)의 상측 영역으로 유도하여 공냉식으로 냉각을 실시한다.

제1 분리판(113)의 상측 영역으로 유입된 외부 공기 중의 일부는 팬부(120)를 통해 흡입된 공기가 토출되는 제1 관통홀(111)을 통해 제1 분리판(113)의 하부영역으로 공급되고, 나머지 일부 공기는 제1 분리판(113)의 상측에 수직 상태로 설 치된 분리벽의 단부를 경유하여 반대편으로 이동되어 압축기(130)로 공급되기 이전에 상기한 외부 공기 중에 포함된 이물질을 정화하는 정화부(미도시)에 의해 필터링 되어 압축기(130)로 공급된다. 상기한 압축기(130)는 제2 스위치(520)의 작동에 따라 제어부(600)에 의해 압축기(130)의 분당 회전수(rpm)가 가변적으로 조절된다.

상기 압축기(130)에는 작동중 발생 될 수 있는 진동 및 충격을 흡수하는 댐핑부(134)에 의해 진동 및 충격을 자체적으로 흡수하게 된다. 상기한 댐핑부(134)는 제2 분리판(115)을 통해 전달되는 진동을 고무로 이루어진 댐핑러버(132)에 의해 흡수하고, 상기 댐핑러버(132)에서 미처 흡수하지 못한 진동 및 충격은 스프링(133)을 통해 감쇠 되어 최소한의 진동이 압축기(130)로 전달되거나, 반대로 압축기(130) 작동에 따라 자체적으로 발생 되는 진동 및 충격이 상기 스프링(133)과 댐핑러버(132)를 통해 감쇠 되어 산소발생기(1) 작동에 따른 소음 발생을 최소화하게 된다.

압축기(130)를 통해 압축된 압축공기는 밸브 매니폴드 어셈블리(50)를 경유하여 흡착탑(150)의 하측으로 유입되며, 흡착탑(150)의 베드 하우징 하측에 설치된 어댑터(140) 내부의 유로(미도시)를 경유하여 흡착탑(150) 내부의 제올라이트(미도시)로 공급된다. 상기한 어댑터(140)는 복수개의 포트와 연통된 유로(미도시)가 형성되어 있어서 별도의 밸브 또는 피팅 라인 없이 감편하게 압축기(130)에서 발생된 압축 공기를 흡착탑(150) 내부로 공급시킬 수 있다.

흡착탑(150)으로 공급된 압축 공기는 제올라이트에 의해 질소가 흡착되면서 고순도의 농축 산소가 흡착탑(150)의 상측을 통해 토출 되어 레귤레이터(미도시)로 공급된다. 상기한 레귤레이터는 일정한 압력으로 고순도의 산소가 공급될 수 있도록 작동되며 연결 튜브를 통해 본체부(100)의 정면에 설치된 가습통(600)으로 공급된다.

가습통(600)으로 공급된 산소는 건조 상태의 산소이므로 사용자가 직접적으로 흡입할 경우에 불편함을 유발할 가능성이 있으므로, 가습통(600)을 경유하여 가습되어 사용자에게 공급이 이루어지게 된다.

본 발명에 의한 산소발생기(1) 내부에 설치된 흡착탑(150)은 최적의 상태로 작동 가능하도록 상기한 흡착탑(150) 내부에 설치된 복수개의 제올라이트에 가압을 실시하되, 복수개가 설치된 제올라이트의 상부 또는 상, 하부에 선택적으로 압력을 균등화시켜서 생성되는 산소의 순도를 높이게 된다.

첨부된 도 1 내지 도 8b를 참조하면, 상기한 가습통(600)은 사용자에 의해 용이하게 탈착 가능하며 조절 노브(310) 작동에 따른 가습통(600)의 탈착 관계를 설명한다.

가습통(600)을 장착부(212)에 설치하기 위해서는 커버(620)와 결합된 가습컵(610)을 손으로 파지한 상태에서 장착부(212)에 형성된 가이드(214)와 커버(620)에 형성된 안내편(622)이 상호 간에 마주보게 위치한 상태에서 장착부(212)의 내측으로 밀어 넣게 되면 고정부(660)의 가이드 홈(662) 상에 가습컵(610)이 안착된다. 상기한 가습컵(610)은 하측 단부에 원주 방향을 따라 돌출 형성된 구조로 이루어져 있어서 가이드 홈(662)의 내측으로 일부분이 삽입된 상태를 유지할 수 있어 가습컵(610)의 이탈을 방지하게 된다.

이때, 가습컵(610)의 산소 토출구(6)는 산소발생기(1)의 정면을 향하도록 위치하며 조절 노브(310)는 언 록킹 상태로 위치하게 된다. 상기 조절 노브(310)의 록킹 및 언록킹시의 위치에 대해 특별히 한정하지는 않지만 일반적으로 조절 노브(310)가 횡 방향으로 이동되는 총 이동 변위 중 좌측은 언 록킹 위치에 해당 되어 가습컵(610)의 이탈이 가능해지고, 우측은 록킹 위치에 해당된다.

이와 같은 이동 변위를 갖는 조절 노브(310)를 통해 가습통(600)을 장착부(212) 상에 록킹 결합시키기 위해서는 손으로 조절 노브(310)를 잡고 록킹 위치로 이동시킨다. 상기한 조절 노브(310)가 수평방향으로 이동될 때 조절캠(650)은 돌출부(644)와 결합 되어 수평 방향으로의 이동은 제한되고, 상하 방향으로의 이동만 가능한 상태가 된다. 즉, 상기한 조절캠(650)의 결합홈(654)에 결합된 조절 노브(310)의 삽입편(314)은 조절 노브(310)의 수평 방향 이동에 따라 조절캡(650)의 결합홈(654)을 따라 하측으로 이동이 이루어지면서 상기 조절 노브(310)와 조절캠(650)은 상대 운동이 이루어져서 상기한 조절캠(650)이 상측으로 승강 된다. 조절캠(650)이 승강 되면서 가습컵(610)이 상부 방향으로 이동되어 체결 브라켓(630)의 하측에 구비된 패킹링(10)에 밀착된 상태로 위치하게 됨으로써 가습컵(610)의 내부 영역으로 농축산소가 이동 될 때 외측으로 누출되는 것이 방지된다.

상기한 가습통(600)의 내부로 공급된 농축 산소는 가습컵(610)에 채워진 물에 의해 적정량의 수분이 포함된 상태로 산소배출구와 연결된 공급 튜브(미도시)를 경유하여 사용자에게 공급된다.

상기와 같이 산소발생기(1)에서 발생된 고순도의 농축 산소는 환자 또는 고 순도의 농축 산소를 필요로 하는 사용자에게 공급 되어지고, 산소발생기 작동에 따른 외부 공기의 흡, 배기 관계 및 소음 차단 관계를 설명하겠다.

산소발생기(1) 작동시 흡기는 흡기 그릴(2)을 통해 산소발생기(1)의 본체부(100) 내부로 유입된다. 상기 본체부(100)로 유입된 외부 공기는 팬부(120)에 의해 제1 분리판((113)의 하측으로 공급된다. 이때 본체부(100)의 프론트 커버(210)와 리어 커버(220) 및 사이드 커버(230)에 의해 제1,2 분리판(113,115)에 의해 구획된 본체부(100)의 내부 영역은 흡기 덕트로서 역활을 하게 된다.

즉, 몸체부(100)상에 커버부(200)가 설치됨으로 인하여 산소발생기(1)의 내부 영역이 밀폐되고, 외부로부터 도입된 공기가 몸체부(100) 내부 영역을 횡으로 구획한 분리판(110)을 기준으로 상, 하로 이동이 이루어지게 된다.

산소발생기(1) 내부에 설치된 압축기(130) 및 흡착탑(150)은 작동중에 필연적으로 소음이 발생하게 된다. 산소 발생기 작동시 발생 되는 소음으로는 압축기 구동소음과, 질소 배기시 발생 되는 배기소음 및, 팬부(120) 에서의 구동 소음 등이 있으며, 상기한 작동 소음 발생을 최소한으로 하기 위하여 제1,2 분리판(113,115)의 상, 하측에는 각각 차음판(10)과 흠음재(20)가 설치되어 팬부(120) 작동에 따른 소음과 외부 공기 유동에 따른 소음 발생을 차단하고, 흡착탑(150)에서 베드 하우징에 구비된 제올라이트를 세정하기 위해 질소 가스를 배출할 때 발생할 수 있는 소음이 제1 분리판(113)의 하측 영역을 통해 배출시켜 차음판(10)과 흡음재(20)를 통해 소음이 흡수된다.

팬부(120)를 통해 흡입된 외부 공기의 배출은 제2 분리판(115)에 형성된 제2 관통홀(114)을 통해 이루어지고, 제2 관통홀(114)를 통해 이동된 공기는 배기 챔버(116)를 통해 배기 그릴(4)로 배출되되, 상기한 배기 챔버(116)를 경유하는 외부 공기는 분리격벽(117)에 의해 소음 발생이 최소화 되면서 분리격벽(117)을 따라 이동이 이루어지게 된다. 상기한 분리격벽(117)은 배기 챔버(116)의 내부 영역을 따라 동일 면적비로 분할 되도록 이루어져 있어서 배기 그릴(4)로 배출될 때 발생 될 수 있는 소음 발생을 최소화하여 배출이 이루어지게 된다.

만약, 현재 흡입하고 있는 산소의 정확한 순도를 알고 싶을 경우에는 스위치부(500)에 구비된 순도 확인 스위치(530)를 작동시킨다.

상기한 순도 확인 스위치(530)의 작동을 입력받은 제어부(600)는 디스플레이부(400)를 통해 현재 산소발생기(1)를 통해 토출되는 산소의 농도가 표시되고, 일정 시간 경과 후 현재 산소의 토출 유량이 표시되어 진다.

산소발생기의 흡착탑에 설치된 제올라이트는 기간이 경과함에 따라 적정한 시기에 맞추어 교환하여 계속적인 산소 발생을 가능하게 해야하므로, 상기 제올라이트를 교환하기 위해서는 아래와 같이 실시한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 산소발생기(1)에 설치된 흡착탑(150)을 분리하기 위해 본체부(100)의 후면에 설치된 리어 커버(220)를 우선적으로 분리한다. 리어 커버(220)가 분리되면 산소발생기(1)의 후방에 설치된 흡착탑(150)이 외측으로 분리 가능한 상태가 된다.

작업자는 흡착탑(150)의 상, 하측에 결합된 어댑터(140) 와 각종 튜브 및 밸브 매니 폴드 어셈블리(50)의 결합 상태를 해제한 후에 흡착탑(150) 만을 외측으로 분리하여 제올라이트를 교환하고, 다시 원위치시키면 간단하게 작업이 완료된다.

산소발생기(1)를 이동시키고자 할 경우에는 본체부(100)의 후면에 구비된 전원 플러그를 뽑아 리어 커버(220)의 전선 권취구(40) 상에 다수회 감아 고정한 후손잡이(42)를 잡고 이동시키고자 하는 위치로 밀어서 이동시킨다. 산소발생기(1)의 본체부 하측에는 바퀴(30)가 설치되어 있어서 원하는 장소로의 자유로운 이동이 가능해지며, 원하는 위치로 이동시킨 후에 바퀴(30)에 구비된 록킹구(32)를 일측 방향으로 작동시켜 바퀴(30)가 이동되지 않도록 한다.

또한, 산소발생기(1)의 하측면의 선, 후단부에 각각 구비된 그립(44)을 손으로 잡고 산소발생기(1)를 들고 이동할 수도 있다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 산소발생기는 리어 커버만 분리한 상태에서 흡착탑만을 손쉽게 탈부착 가능하고, 가습통이 착탈식으로 용이하게 설치 및 분리할 수 있어 사용자가 여성 또는 노약자의 경우에도 손쉽게 사용 가능하고, 현재 사용자가 흡입하고 있는 산소의 순도를 시각적으로 용이하게 인지할 수 있어 제품에 대한 신뢰감이 향상되는 효과가 있다.

또한, 외부 공기 흡입에 따른 소음 발생을 최소화하여 압축기 작동에 따른 소음 발생과 흡착탑의 질소 배기 소음 및 팬부 작동에 따른 소음 발생을 최소화 하였으며, 내부 부품을 교환하기 용이하도록 사이드 패널이 설치되어 있어서 사후 AS 및 고장 수리시에 신속한 교환이 가능하여 소비자의 만족도가 향상되고, 저 전력 소모에 따라 소비자의 비용 부담이 감소 되는 효과가 있으며, 환자의 필요산소유량에 따라 전력변동으로 소비자의 편리성 및 소비자의 비용 부담을 줄일 수 있다.

Claims

산소발생기의 내부 영역을 횡으로 구획하는 분리판의 상측에 설치되어 외부 공기를 흡입하는 팬부, 상기 분리판의 하측에 고정 설치되며 고압의 압축 공기를 발생시키는 압축기, 사용자에 의해 조절된 산소 토출 유량에 따라 온/오프 작동되어 압축기에서 공급된 압축 공기의 공급을 단속하는 밸브 매니 폴드 어셈블리, 상기 밸브 매니 폴드 어셈블리를 경유한 압축 공기를 공급받아 고순도의 농축 산소를 발생시키고 베드 하우징의 외측 상, 하단부에 각각 복수개의 포트가 형성된 어댑터가 구비된 흡착탑을 포함하는 본체부;

상기 본체부의 정면과 배면에 설치되는 프론트 커버와 리어 커버 및 본체부의 좌, 우 양측과 상측에 각각 탈착 가능하게 설치되는 사이드 커버를 포함하는 커버부;

상기 프론트 커버의 내측으로 요입된 장착부에 설치되며 흡착탑에서 발생된 건조 상태의 농축산소에 가습을 실시하여 가습된 농축산소를 공급시키는 가습통이 구비되되, 상기 가습통이 승강시에 장착부의 상부에 밀착시켜 가습통을 고정 장착하고, 상기 가습통이 하강시에 장착부의 상부에서 하측으로 이격 되어 용이하게 인출 가능하도록 횡 방향으로 이동되는 조절 노브와 결합된 캠 조절부;

상기 본체부의 정면 상단에 설치되며 사용자가 흡입하고 있는 현재 산소의 순도 상태, 토출 유량 및 이상 작동시 사용자가 인지 가능하도록 표시되는 디스플레이부;

상기 디스플레이부와 인접되게 설치되며 산소발생기가 온(On), 오프(Off) 작동 가능하도록 설치된 제1 스위치와 산소 토출 유량을 선택적으로 조절 가능하게 하는 제2 스위치를 포함하는 스위치부;

상기 스위치부의 조작에 따른 신호를 입력받아 압축기에서 흡착탑으로 공급되는 공기량 및 압축기의 회전수를 제어하고, 산소발생기를 통해 불안정하게 산소가 발생될 때 이를 제어하는 제어부; 및

상기 커버부의 프론트 커버에는 가습통이 장착부상에 삽입 설치될 때 상기한 가습통의 안정적인 안착을 위해 장착부의 내측 상부에 서로 마주보며 위치하는 가이드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 1항에 있어서,

상기 본체부의 분리판은 일단이 본체부의 전방에서 이격되어 하측을 향해 연장 형성되고 타단이 수직으로 절곡되어 본체부의 후방까지 연장되되 팬부를 통해 흡입된 흡입 공기가 압축기가 설치된 위치로 이동가능하도록 선단부상에 제1 관통홀이 형성된 제1 분리판,

상기 제1 분리판의 하측으로 이격되어 평행하게 설치되며 후단부에 제2 관통홀이 형성된 제2 분리판,

상기 제2 분리판의 하측과 바닥판 사이에 형성된 배기 챔버 에는 내부 영역의 길이 방향을 따라 유사 면적비로 분할하여 본체부 하측에 형성된 배기그릴로 공기를 배출시키는 분리격벽을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 2항에 있어서,

상기 제1,2 분리판의 상, 하측에는 산소발생기 내부에서 발생 되는 소음을 차단 및 흡수하기 위해 차음판 또는 흡음재가 설치되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 2항에 있어서,

상기 본체부의 분리격벽은 일단이 배기챔버의 폭방향 중앙에서부터 길이 방향을 따라 연장 형성되고 단부가 외측으로 절곡 형성된 제1 격벽, 제2 관통홀을 통해 유입된 외부공기가 제1 격벽을 경유하여 배기 그릴로 배출되는 경로 상에 구비되되 일단이 배기챔버의 길이 방향 상에 고정되어 수평 하게 연장 형성되고 타단이 제1 격벽으로부터 이격 설치된 제2 격벽을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제2 항에 있어서,

상기 본체부의 압축기에는

산소발생기의 하측을 통해 압축기로 전달되는 각종 진동 및 충격이 흡수 가능하도록 상기한 제2 분리판의 상측에 이격 설치된 댐핑러버,

일단이 상기 압축기의 하측에 고정되고 타단이 댐핑러버 상측에 연결 설치된 스프링을 포함하는 댐핑부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 가습통은

물이 내부에 채워지는 가습컵의 상부에 나사 결합 되는 커버바디의 좌, 우 양측에 각각 돌출되어 커버바디의 정면에 형성된 산소토출구가 산소발생기의 정면을 향하도록 안내하는 안내편이 형성된 커버,

상기 프론트 커버의 장착부 상측에 고정 설치되며 흡착탑에서 발생된 농축 산소가 입력되는 튜브 라인과 연결 설치된 체결 브라켓으로 구성되고,

상기 가습통의 하측에 설치된 캠 조절부는 장착부의 후방에서 삽입 설치되며 안착홈의 중앙에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부가 구비된 안착부,

상기 안착부의 돌출부에 삽입 설치되도록 캠 바디의 하측에 형성된 삽입홈, 상기 캠 바디의 외주면 하측에서부터 상측을 따라 나선형의 결합홈이 형성된 조절캠,

상기 조절 노브는 조절캠이 삽입되도록 조절 노브의 손잡이에서 연장된 조절링의 내주면에 돌출 형성된 삽입편,

상기 조절캠과 결합된 조절 노브의 상측에 결합 되어 안착부상에 고정 설치되며 상기 가습컵의 하측 단부가 안착 되도록 가이드홈이 형성된 고정부를 포함하 여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 7항에 있어서,

상기 안착부의 돌출부에는 외주면 상에 복수개의 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 7항 또는 제 8항에 있어서,

상기 조절캠의 삽입홈에는 돌출부의 리브와 결합 되도록 보조홈이 형성된 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 1항에 있어서,

상기 조절 노브는 조절캠이 돌출부상에 고정된 상태에서 좌, 우로 회동 작동시 고정된 조절캠에 대해 상대 운동하여 상기한 조절캠을 승, 하강 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 1항에 있어서,

상기 스위치부에는 현재 사용자가 흡입하고 있는 산소의 순도를 즉각적으로 확인 가능하도록 순도점검 스위치가 구비되어 상기한 순도점검 스위치의 작동에 의해 디스플레이부상에 현재의 순도가 표시되는 것을 특징으로 하는 산소발생기.
제 1항에 있어서,

상기 본체부의 하측에는 산소발생기의 원활한 이동이 가능하도록 본체부의 각 모서리 부위에 바퀴가 설치되되, 상기한 바퀴에는 산소발생기가 완전히 이동된 이후에 움직임을 방지하는 록킹부가 설치되어 바퀴를 고정 및 해제 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 산소발생기.