KR102908347B1 - 산소발생기 - Google Patents

Abstract

본발명은 산소발생기에 관한 것으로 함체에 입출력부로 설치되는 터치스크린 화면에 큰 글자와 음성출력이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 큰 글자와 음성출력은 산소발생기 사용메뉴얼인 것으로 사용메뉴얼을 큰글자와 음성으로 출력하여 노인들이 쉽게 숙지하여 사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

산소발생기{Oxygen generator}

본발명은 산소발생기에 관한 것으로 보다 상세하게는 사용메뉴얼을 큰글자와 음성으로 출력하여 노인들이 쉽게 숙지하여 사용할 수 있는 산소발생기에 관한 것이다.

일반적으로 산소발생기는 종래기술인 공개번호 10-2023-0166457호에 배경기술로 기재된 바와 같이 산소를 발생시키는 장치로, 주로 의료현장에서 환자에게 산소를 공급하기 위한 용도로 사용되고 있었으나, 최근에는 다양한 분야에 적용되고 있다.

산소발생기는 다양한 원리로 산소를 농축하여 발생시키며, 그 중 한 원리의 산소발생기는 흡착제로 압축공기를 공급하여, 흡착제 중에 이산화탄소를 제거해 농축된 산소를 생성하는 방식을 사용하며, 이러한 흡착제를 이용한 산소발생기는 PSA(Pressure Swing Absorption) 방식과 RVSA(Rapid Vacuum Swing Absorption) 방식이 있다. PSA방식은 제1에어펌프(11), 제2에어펌프(12), 제1흡착베드(21), 제2흡착베드(22), 공급 밸브부(B1) 및 배출 밸브부(B2)를 포함할 수 있다. 제1에어펌프(11)와 제2에어펌프(12)는 직렬로 연결되어 압축된 공기를 제1흡착베드(21) 또는 제2흡착베드(22)측으로 공급한다. 에어펌프에서 공급된 공기는 제1흡착베드(21)와 제2흡착베드(22) 중 어느 하나로 공급되며, 흡착베드를 통과하는 공기는, 산소와 이산화탄소의 입자 크기의 차이로 인해 산소는 공급되고, 이산화탄소는 흡착베드 상에 흡착되어, 농축된 산소가 최종적으로 생성된다. 단, 흡착베드에 흡착되는 이산화탄소의 양은 한계가 있으므로, 일정 시간동안 이산화탄소가 흡착된 흡착베드는 재생이 필요하다. 이를 위해 제1흡착베드(21)와 제2흡착베드(22)의 배출단은 연결되어 있다. 제1흡착베드(21)에서는 산소의 농축이, 제2흡착베드(22)에서는 재생이 이루어지는데, 제1흡착베드(21)의 배출되는 산소 중 일부가 제2흡착베드(22)측으로 공급되어, 제2흡착베드(22)에서 흡착된 이산화탄소가 산소와 반응해, 최종적으로 만들어진 공기가 외부로 배출된다. 이러한 과정은 제1흡착베드(21)와 제2흡착베드(22)가 일정 주기로 서로의 역할이 변경되며,공급 밸브부(B1)와 배출 밸브부(B2)는 흡착베드의 역할이 변경될 때, 공기의 유로를 변경시키는 역할을 한다.

RVSA 방식의 산소발생기는, 앞서 PSA방식의 산소발생기와 유사하게 제1에어펌프(11),제2에어펌프(12), 제1흡착베드(21), 제2흡착베드(22), 제1밸브부(23) 및 제2밸브부(24)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 공개번호 10-2023-0166457호의 특허청구범위에는 분자체를 포함하는 제1흡착베드; 제2흡착베드;

상기 제1흡착베드 및 상기 제2흡착베드 중 어느 하나의 공급단에 연결되어 공기를 공급하는 제1에어펌프; 및

상기 제1흡착베드 및 상기 제2흡착베드 중 상기 제1에어펌프와 연결된 흡착베드의 배출단에 연결되어 공기를 흡수하는 제2에어펌프;

를 포함하되,

상기 제1에어펌프 및 제2에어펌프 중 하나는 압축(compression)용, 다른 하나는 흡입(suction)용으로 사용하여 산소 흡착베드의 전, 후단에서 동시에 가압을 형성시켜서 산소를 농축하는 것을 특징으로 하는 산소발생기가 공개되어 있다.

또한, 공개번호 10-2024-0167504호에는 산소발생기가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 노인들이 사용하거나 매뉴얼등을 인식하기에는 불편한 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 사용메뉴얼을 큰글자와 음성으로 출력하여 노인들이 쉽게 숙지하여 사용할 수 있는 산소발생기를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 산소발생기에 관한 것으로 함체에 입출력부로 설치되는 터치스크린 화면에 큰 글자와 음성출력이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 큰 글자와 음성출력은 산소발생기 사용메뉴얼인 것을 특징으로 한다.

또한, 터치스크린 화면에는 버튼이 설치되어 버튼이 터치되면 제어부는 터치스크린 화면에 큰 글자로 표시되게 하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 사용메뉴얼을 큰글자와 음성으로 출력하여 노인들이 쉽게 숙지하여 사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 산소발생기 내부 사시도
도 2는 본발명 산소발생기를 다른 각도에서 본 내부 사시도
도 3은 도 2의 하부도
도 4는 도 1에서 함체를 제거한 상태도
도 5는 본발명 산소발생기의 함체와 내부산소발생 구성 분리도
도 6은 도 1의 정면도
도 7은 본발명 승압수단 단면도

본발명은 산소발생기에 관한 것으로 함체에 입출력부로 설치되는 터치스크린 화면에 큰 글자와 음성출력이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 큰 글자와 음성출력은 산소발생기 사용메뉴얼인 것을 특징으로 한다.

또한, 터치스크린 화면에는 버튼이 설치되어 버튼이 터치되면 제어부는 터치스크린 화면에 큰 글자로 표시되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부는 문자를 텍스트음성변환모듈을 통하여 음성으로 바꾸어 출력되게 하는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.도 1은 본발명 산소발생기 내부 사시도, 도 2는 본발명 산소발생기를 다른 각도에서 본 내부 사시도, 도 3은 도 2의 하부도, 도 4는 도 1에서 함체를 제거한 상태도, 도 5는 본발명 산소발생기의 함체와 내부산소발생 구성 분리도, 도 6은 도 1의 정면도, 도 7은 본발명 승압수단 단면도이다.

산소발생기는 함체에 공기를 흡입하는 흡입부, 산소를 만드는 산소발생부, 산소가 토출되는 토출부, 제어기로 구성된다.

제어기는 터치스크린 입출력부, 제어부, 데이터를 저장하는 저장부, 송수신부로 구성된다.

그리고 큰글자 화면출력을 위한 사용자메뉴얼 큰글자모듈과 음성출력모듈이 추가로 구성된다.

본발명 산소발생기는 터치스크린화면에 사용자메뉴얼을 큰 글자와 음성으로 출력이 가능한 것이다.

예를 들어 ‘전원을 연결하라’등의 큰문자와 음성이 출력된다. 표준크기글자와 큰글자 크기 버튼이 화면에 나타나고 큰글자 버튼이 터치되면 제어부는

화면에 큰 글자로 표시되게 하고 음성으로 내장 스피커를 통해 출력한다.

또한 산소발생기에는 텍스트음성변환모듈이 설치되어 제어부는 원격서버에서 송신된 문자를 텍스트음성변환모듈을 통하여 음성으로 바꾸어 출력되게 한다.

상기 텍스트음성변환모듈은 특히 인터넷에서 다운로드받아 설치하거나 API로 클라우드에 연결하여 지원받을 수 있다.

제어기에는 통신모듈이 설치되어 원격서버와 송수신이 가능하며 사용자 단말인 스마트폰과도 무선통신이 가능하다.

폰트크기조절에 대한 구성 자체는 관용기술을 적용하는 것으로 종래 공개번호 10-1999-0035615등에 종래기술로 캡션신호에 대한 디스플레이 명령의 입력여부를 판단하는데(S63), 이 명령은 사용자가 키입력부(122)를 조작함으로써 입력되게 된다.이러한 과정들을 거친 후, 제2제어부(121)는 다시 키입력부(122)를 통해 사용자가 입력하는 캡션신호의 폰트크기 조절명령이 입력되는지를 판단하게 된다(S64).상기 과정(S64)에서 캡션신호의 폰트크기 조절명령이 입력되게 되면, 메모리의 폰트데이터로부터 조절된 크기의 폰트를 출력하고(S65), 캡션신호의 폰트크기를 조절하는 명령이 입력되지 않는 경우에는 메모리의 폰트데이터로부터 원래 정해져 있는 크기의 폰트를 출력하게 된다(S66)와 같이 기재되고, 공개번호 10-2016-011508에 사용자명령 입력부를 통하여 사용자의 정보 연령, 성별, 기호 및 시력 정보를 포함하는 사용자 정보를 입력하

는 단계,

b) 제어부에서표시부를 통하여 문자 또는 이미지 영상을 출력하여 기기별 폰트크기방법을 안내하는 단계,

c) 제어부에서메모리부에 저장된 휴대 장치의 화면 크기 정보 및 사용자의 연령, 성별, 기호 및 시력 기준 폰트정보를 수신하고, 사용자명령 입력부에서 입력된 사용자 정보와 비교하여 표시할 폰트 및 이미지의 크기를 판단

하는 단계,

d) 상기 c)단계에서 판단된 정보를 실행하여 변경된 폰트 및 이미지를 표시하거나 사용자에게 변경 여부의 선택을 표시하고 그 선택에 따라 폰트 크기를 변경하거나 저장 동작하게 하는 단계를 포함하는 휴대 장치의 폰트 및

이미지 크기 자동 조정 방법이 공개되어 있는 바, 자세한 설명은 생략한다.

본발명의 산소발생의 원리는 다양하게 구현되나, 종래기술의 일례로서 흡착방식의 경우 공개번호 10-2023-0166457호에 종래기술로 기재된 바와 1에어펌프와 제2에어펌프는 직렬로 연결되어 압축된 공기를 제1흡착베드 또는 제2흡착베드측으로 공급한다. 에어펌프에서 공급된 공기는 제1흡착베드와 제2흡착베드중 어느 하나로 공급되며, 흡착베드를 통과하는 공기는, 산소와 이산화탄소의 입자 크농축된 산소가 최종적으로 생성되는 원리 등이 있다.

그리고 본발명은 입자크기의 차이로 인해 산소는 공급되고, 질소는 흡착베드 상에 흡착되어,

제1흡착베드가 질소로 충진되면, 제어부는 제1흡착베드 가동을 중지시키고, 제2흡착베드를 구동한다. 이 사이 상기 제1흡착베드에 흡착된 질소를 배출밸브를 개방하여 외부로 배출한다. 질소가 충진되는 압력감지는 압력센서에 의해 하며, 20psi정도가 되어 흡착베드의 필터눈메움이 감지되면 제어부는 제1흡착베드 가동을 중지시키고, 제2흡착베드를 구동한다. 한편, 제2흡착베드가 구동되는 동안 발생되는 산소로 제1흡착베드에 남아있는 질소롤 완전히 제거할 수 있다.

그리고 본발명의 산소발생기는 산소저장탱크를 설치하며, 압축기를 흡착체의 후방에 설치하는 것으로 , 외부공기가 후방의 압축기의 가동에 의한 음압에 의해 흡입부를 통해 유입된 후 좌측 흡착체에서 질소가 걸러진 산소가 산소탱크로 유입, 저장되고 상기 산소탱크의 산소를 우측 흡착체를 통해 나머지 질소가 걸러진 순수한 산소를 산소토출관을 거쳐 코안경을 통해 노인이나 환자에게 흡입시키게 된다.

그리고 본발명은 제어기에 AI모듈이 설치되는 것으로, AI모듈은 YOLO, 케라스, CNN등의 AI모델과 파이토치, 텐서플로우 등의 프레임워크에 의해 사용자의 얼굴을 학습에 의해 인식하고 제어부는 평소 사용하는 양이나 병원에 처방된 적정 산소량을 공급하며, 설정량 이상이 공급되면 제어기의 알람부를 통해 스피커로 위험신호를 발생한다. 그리고 AI모듈에서 사용자가 아닌 제3자가 사용을 하는 것을 인식하면, 제어부는 초기 설정값으로 공급하며, 경보모듈을 해제한다.

함체에는 질소감지센서가 설치되어 센서값이 제어기에 전송되고 제어부는 방안의 질소값이 설정치 이상이면, 창문등을 열고 환기를 하기를 스피커를 통해 음성으로 출력한다. 한편, 유해가스감지센서가 설치되어 설정치 이상의 황화수소, 이산화탄소값 들이 감지되면, 제어부는 구동을 정지하거나 스피커를 통해 음성으로 위험상황을 발생한다.

한편, 본발명 산소발생기는 승압수단이 설치된다. 승압수단이 설치되는 산소발생기는 함체에 공기를 흡입하는 흡입부, 산소를 만드는 산소발생부, 산소가 토출되는 토출부, 제어기, 승압수단으로 구성되며 승압수단에 의해 산소를 흡입하기가 용이해진다.

상기 승압수단은 케이스 내부에 설치되는 모터와, 모터에 의해 구동되는 팬으로 구성되어, 케이스 후방의 흡입구를 통해 흡입된 공기가 토출배관을 통해 전방으로 토출되는 것이다.

상기 토출배관 중간에 산소발생부에서 발생된 산소가 산소토출관(120)로 연결되어 가속 및 승압되어 토출된다.

또한 본발명 산소발생기는 함체에 공기를 흡입하는 흡입부, 산소를 만드는 산소발생부, 산소가 토출되는 토출부, 제어기로 구성된다.

제어기는 터치스크린 입출력부, 제어부, 데이터를 저장하는 저장부, 송수신부로 구성된다. 상기 승압수단은 케이스가 없이 모터와 팬 등을 산소발생기 함체내에 설치할 수 있다. 그러므로 토출배관을 통해 함체에서 승압된 공기가 토출되는 것이다.

한편, 본발명은 승압수단이 케이스에 장착되되 접촉감지센서가 케이스에 설치되어 승압수단이 함체에서 이탈되면 제어기의 제어부는 승압모드로 자동변환된다. 승압모드에서는 제어부는 압축기의 출력을 높혀 토출되는 공기의 속도와 량을 증가시킨다. 승압수단의 비상정지버튼을 누르면 제어부는 압축기의 전원을 오프한다. 승압수단의 토출배관에 연결된 코마개 후단에는 압력감지센서가 설치되어 신체내부의 이상등으로 인해 과도한 압력이 감지되면 제어부는 비상정지모드를 이행하여 압축기와 팬을 구동을 정지시킨다. 압력감지센서의 압력값은 제어부에 전송되고 제어부에서 설정치와 비교하여 설정치를 초과한 압력일 경우 비상정지시킨다.

접촉감지센서는 압력센서 등을 사용한다.

따라서 본발명은 사용메뉴얼을 큰글자와 음성으로 출력하여 노인들이 쉽게 숙지하여 사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

100 : 함체 110 : 흡입부
111 : 공기필터
120 : 산소토출관(산소토출부) 121 : 코안경
130 : 좌측 흡착체
140 : 우측 흡착체 150 : 160 : 산소저장탱크
180 :압축기
200 : 케이스
210 : 모터 20 : 팬(220)
201 : 흡입구 202 : 토출배관

Claims (3)

1. 함체(100)에 입출력부로 설치되는 터치스크린 화면에 큰 글자와 음성출력이 가능한 것으로, 상기 큰 글자와 음성출력은 산소발생기 사용메뉴얼인 것이며, 상기 터치스크린 화면에는 버튼이 설치되어 버튼이 터치되면 제어부는 터치스크린 화면에 큰 글자로 표시되게 하는 산소발생기에 있어서,
   상기 함체(100)에는 유해가스감지센서가 설치되어 설정치 이상의 황화수소, 또는 이산화탄소값이 감지되면, 제어부는 구동을 정지하거나 스피커를 통해 음성으로 위험상황 발생을 알리며,
   상기 산소발생기는 승압수단이 설치되는 것으로 상기 승압수단은 케이스(200) 내부에 설치되는 모터(210)와, 모터(210)에 의해 구동되는 팬(220)으로 구성되어, 케이스(200) 후방의 흡입구(201)를 통해 흡입된 공기가 토출배관(202)을 통해 전방으로 토출되는 것이며, 상기 토출배관(202) 중간에 산소발생부에서 발생된 산소가 산소토출관(120)으로 연결되어 가속 및 승압되어 토출되는 것이며,
   또한 접촉감지센서가 케이스(200)에 설치되어 함체(100)에서 승압수단이 이탈되면 제어부는 승압모드로 자동변환되는 것으로 승압모드에서는 제어부는 압축기의 출력을 높혀서 토출되는 공기의 속도와 량을 증가시키며, 승압수단의 비상정지버튼이 눌러지면 제어부는 압축기의 전원을 오프시키며, 승압수단의 토출배관(202)에 연결된 코마개 후단에는 압력감지센서가 설치되어 과도한 압력이 감지되면 제어부는 비상정지모드를 이행하여 압축기(180)와 모터(210)와 팬(220) 구동을 정지시키며,압력감지센서의 압력값은 제어부에 전송되고 제어부에서 설정치와 비교하여 설정치를 초과한 압력일 경우 비상정지시키는 것을 특징으로 하는 산소발생기
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