산소 농축기는 일반적으로 PSA ( Pressure Swing Adsorption) 기술을 사용하며 특히 가정이나 휴대용 진료소와 같이 액체 또는 가압 산소가 너무 위험하거나 불편한 의료 환경에서 산소 공급에 매우 광범위하게 사용됩니다. 다른 목적을 위해 멤브레인 기술에 기반을 둔 농축기가 있습니다.
산소 농축기는 혈액을 산소가 부족하기 때문에 공기를 흡입하여 의료용 산소가 필요한 사람들이 사용할 수 있도록 정화합니다. 산소 농축기는 또한 산소 가스 발생기 또는 산소 발생 장치로도 알려진 산업 공정에서 경제적 인 산소 공급원을 제공하는 데 사용됩니다. 산소 농축기는 분 자체 를 이용하여 가스를 흡착하고 대기압 질소 를 제올라이트 광물에 급속 흡착 흡착 시킨 다음 질소를 배출시키는 원리로 작동합니다. 따라서, 이러한 유형의 흡착 시스템은 기능적으로 다른 대기 가스를 통과시키는 질소 스크러버이다. 이것은 산소를 주요 가스로 남겨 둡니다. PSA 기술은 저온에서 중규모 산소 생산을위한 신뢰성 있고 경제적 인 기술이며, 저온 분리는보다 높은 용적에서보다 적합하고 외부 공급은 일반적으로 소량에서 더 적합합니다.
고압에서, 다공성 제올라이트는 넓은 표면적 및 화학적 특성으로 인해 다량의 질소를 흡착 한다. 산소 및 기타 자유 성분이 수집 된 후 압력이 떨어지므로 질소가 탈착됩니다.
산소 농축기는 공기 압축기, 제올라이트 펠릿으로 채워진 두 개의 실린더, 압력 균등 용기 및 일부 밸브와 튜브를 갖추고 있습니다. 첫 번째 절반주기에서 첫 번째 실린더는 컴프레서에서 공기를 받아 약 3 초간 지속됩니다. 그 시간 동안 제 1 실린더의 압력은 대기압에서 정상 대기압의 약 2.5 배 (전형적으로 20 psi / 138 kPa 게이지 또는 절대 2.36 대기압)까지 상승하고 제올라이트는 질소로 포화된다. 첫 번째 실린더가 첫 번째 반주기에서 거의 순수한 산소 (아르곤, CO 2 , 수증기, 라돈 및 기타 소량 대기 구성 요소가 있음)에 도달하면 밸브가 열리고 산소가 풍부한 가스가 압력 균등화로 흐릅니다 저수지는 환자의 산소 호스에 연결됩니다. 사이클의 전반부가 끝날 때, 압축기로부터의 공기가 제 2 실린더로 향하도록 또 다른 밸브 위치 변화가있게된다. 농축 된 산소가 저장소로 이동함에 따라 첫 번째 실린더의 압력이 떨어지므로 질소가 가스로 다시 탈착됩니다. 사이클의 후반부를지나면서, 압력 균등 용기 내의 산소 농도가 약 90 % 이하로 떨어지는 것을 방지하면서, 제 1 실린더의 가스를 대기 분위기로 다시 환기시키기위한 또 다른 밸브 위치 변화가있다. 균등 용기로부터 산소를 전달하는 호스의 압력은 감압 밸브에 의해 일정하게 유지된다.
이전 단위는 약 20 초 주기로 순환하고 90 + % 산소가 분당 5 리터 까지 공급되었습니다. 1999 년경부터 최대 10lpm을 공급할 수있는 장치가 출시되었습니다.
응용 분야
PSA 발전기는 비용 효율적인 산소 공급원을 제공합니다. 그들은 극저온 산소 또는 가압 실린더의 탱크에 비해 안전하고 비용이 적게 들고 더 편리합니다. 의료, 의약품 생산, 수처리 및 유리 제조와 같은 다양한 산업에서 사용할 수 있습니다.
PSA 발전기는 특히 원격 또는 접근하기 어려운 지역이나 이동 의료 시설 ( 군 병원 , 재난 시설)에서 유용합니다.