System for storage and delivery of liquid oxygen

申请号 JP2001534981 申请日 2000-10-26 公开(公告)号 JP4633316B2 公开(公告)日 2011-02-23
申请人 マリンクロッド・インコーポレイテッド; 发明人 デイビス,リチャード; トーマ,リー・エス; フライ,マーク・アール;
摘要
权利要求
  • 体酸 素を貯蔵および送出 するシステム (100)であって、
    携帯用 液体酸素容器 (319)を有し 、かつ、 前記携帯用 液体酸素容器 (319)に接続され 液体酸素前記携帯用液体酸素容器(319)へ伝達するために一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の 液体酸素主供給源に接続可能な ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)と、酸素ガスを患者へ送出するために 前記携帯用液体酸素容器(319)から酸素ガス送出機器 (90)へ酸素ガスを伝達するための携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ (384)と、酸素ガスを 前記携帯用液体酸素容器(319)へ伝達するために携帯用装置 (160)を前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の酸素ガスの据付型の供給源に接続するためのユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)とを含む、 携帯用液体酸素送出装置(160)を備え
    前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)が一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の前記据付型の供給源に接続されると、酸素ガスが一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の 前記据付型の供給源から 前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)を通じて患者へ送出されるために 前記酸素ガス送出機器 (90)へ伝達され得る、システム。
  • ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)、前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)が前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の前記据付型の供給源に接続されると、酸素ガスが携帯用 液体酸素容器 (319)から患者へ送出されるために酸素ガス送出機器 (90)へ伝達されることができ かつ酸素ガスが一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の 前記据付型の供給源から酸素ガス送出機器(90)へ伝達されることが可能となるように、構成される、請求項1に記載のシステム。
  • 請求項2に記載のシステムであって、さらに 前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)を含む一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)を含み、
    前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)は、 前記一次貯溜 液体酸素容器(226)に接続されて 液体酸素前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)へ投入 するための主液体酸素伝達コネクタ (209)を含み、前記システムはさらに 酸素ガスを前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から伝達するための主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)を含み、 この主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)は、 液体酸素主供給源から前記携帯用装置 (160)への前記酸素ガスの前記伝達のために、前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)に接続可能であり、前記気体酸素は 液体酸素主供給源から酸素ガス送出機器 (90)へ伝達されることが可能となる、システム。
  • 請求項3に記載のシステムであって、さらに 前記携帯用 液体酸素容器 (319)内の圧力が前記携帯用 液体酸素容器 (319)の予め定められた水準に達すると、酸素ガスを前記携帯用 液体酸素容器 (319)から抜くために携帯用 液体酸素容器 (319)に接続された携帯用ユニット一次逃がし弁と、
    前記一次貯溜 液体酸素容器(226)内の酸素ガスの圧力が予め定められた水準に達すると、酸素ガスを前記一次貯溜 液体酸素容器(226)から抜くために一次貯溜 液体酸素容器(226)に接続された主ユニット一次逃がし弁 (315)とを含む、システム。
  • 一次貯溜 液体酸素容器 (226)に接続され一次貯溜 液体酸素容器 (226)液体酸素の内容量を表示するための一次表示機器 (274)をさらに含む、請求項3に記載のシステム。
  • 前記システムは、1日当り少なくとも約5時間の取出し期間中に酸素ガスが一次貯溜 液体酸素容器から引出され、その後前記携帯用装置 (160)が前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)から 液体酸素で充たされて前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)内の酸素ガス圧力が或る水準まで減らされ、こうして、 液体酸素または酸素ガスが前記一次貯溜 液体酸素容器から引出されることなくかつ酸素ガスが前記ガス加圧期間の間に前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から抜かれないで、圧力が前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)内で1日当り約5−15時間のガス加圧期間の間に増加することができる、動作サイクル内で機能するように適合される、請求項3に記載のシステム。
  • 前記システムは、前記取出し期間中に前記携帯用装置 (160)のユニット間酸素ガス伝達コネクタ(190)が前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)の前記主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続され、こうして酸素ガスを前記携帯用 液体酸素容器 (319)から酸素ガス送出機器 (90)へ伝達することができる一方、酸素ガスは一次貯溜 液体酸素容器から第1の酸素伝達コネクタを通って携帯用装置 (160)へ伝達される、動作サイクル内で機能するように適合される、請求項6に記載のシステム。
  • 前記システムは、前記取出し期間が1日当り少なくとも約10時間である動作サイクル内で機能するように適合された、請求項5に記載のシステム。
  • 前記酸素ガス送出機器 (90)は、前記患者への送出のために、酸素ガスを前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から伝達するために前記主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続可能である、請求項3に記載のシステム。
  • 可撓ガス導管 (110)が、主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)と、前記酸素ガス送出機器 (90)との間を接続可能である、請求項9に記載のシステム。
  • 可撓ガス導管 (110)は、酸素ガスを前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から前記携帯用装置 (160)へ伝達するために、主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)をユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)に接続することができる、請求項3に記載のシステム。
  • 前記酸素ガス送出機器 (90)は保存機器(390)に接続され、こうして、前記患者が息を吐くと、酸素ガスは前記保存機器 (390)内に蓄積し、前記患者が息を吸うと、酸素ガスは前記保存機器 (390)から前記患者へ送出される、請求項3に記載のシステム。
  • 前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)はさらに、前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)内の内部気体酸素圧力を表示するための圧力表示機器 (217)を含む、請求項3に記載のシステム。
  • 請求項3に記載の高性能液体酸 素貯蔵/送出システムを利用する方法であって、前記方法は、携帯用 液体酸素容器 (319)の前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)を前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)の前記主ユニット酸素伝達コネクタに接続するステップと、酸素ガスが一次貯溜 液体酸素容器から主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)を通って前記携帯用 液体酸素容器 (319)へ伝達される一方で、酸素ガスを携帯用 液体酸素容器 (319)から前記携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ (384)を通じて引出すステップとを含む、方法。
  • さらに、1日当り少なくとも約5時間の取出し期間中に酸素ガスを一次貯溜 液体酸素容器 (226)から引出すステップと、その後、前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)から、前記主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続された前記携帯用ユニット 酸素ガス伝達コネクタ (384)を通じて前記携 帯用装置 (160)液体酸素で充たすステップと、前記携帯用装置 (160)を前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)から取外すステップと、酸素ガスを前記携帯用装置 (160)から引出すステップとを含み、これにより、前記取出し期間の間、前記一次貯溜 液体酸素貯蔵/送出装置 (120)内の酸素ガス圧力が或る水準まで減らされ、その後、 液体酸素または酸素ガスが前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から引出されることなくかつ酸素ガスが前記ガス加圧期間の間に前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)から抜かれないで、圧力が前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)内で1日当り約5−15時間のガス加圧期間の間に増加する、請求項14に記載の方法。
  • 前記携帯用 液体酸素容器 (319)が部分的に 液体酸素で充たされている間に前記携帯用 液体酸素容器 (319)からの酸素ガスの取出しを完了させるより先に、前記携帯用 液体酸素容器 (319)のユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)が、前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)の前記主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続され、酸素ガスが携帯用 液体酸素容器 (319)から引出される一方で、酸素ガスは一次貯溜 液体酸素容器 (226)から主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)を通じて携帯用装置 (160)へ伝達される、請求項14に記載の方法。
  • 前記取出し期間中に、前記携帯用 液体酸素容器 (319)の前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190)は、前記一次貯溜 液体酸素容器 (226)の前記主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続され、酸素ガスは前記携帯用 液体酸素容器 (319)から酸素ガス送出機器 (90)へ伝達される一方で、酸素ガスは一次貯溜 液体酸素容器 (226)から主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)を通じて携帯用装置 (160)へ伝達される、請求項17に記載の方法。
  • 前記取出し期間中に、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ (190 )は、可撓ガス導管 (110)により主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)に接続される、請求項17に記載の方法。
  • 前記取出し期間中に、主ユニット 液体酸素伝達コネクタ (213)は、可撓ガス導管 (110)により前記酸素ガス送出機器 (90)に接続される、請求項14に記載の方法。
  • 说明书全文

    【0001】
    【関連の出願との相互参照】
    この出願は1999年10月29日出願の米国仮特許出願連続番号第60/162,131号から優先権を主張する。 上に参照された仮特許出願の開示は、引用により完全に援用される。
    【0002】
    【発明の背景】
    【発明の分野】
    この発明は一般的に、液体酸素貯蔵および配送システムに関する。
    【0003】
    【背景技術の説明】
    治療酸素とは、性/呼吸性の問題を緩和するために、比較的純粋な酸素を患者に送出することである。 患者が呼吸困難に陥ったときに、酸素を吸入することで、確実に患者が自分の血流内に適切レベルの酸素を得ることができるだろう。
    【0004】
    治療酸素は、患者が何らかの理由により肺容量を失った場合に保証されるものであろう。 酸素を必要とされるであろういくつかの医学上の状態には、喘息、肺気腫などに加え、たとえば嚢胞性線維症、肺癌、肺の損傷および循環器疾患を含む、慢性の閉塞性肺疾患(COPD)がある。
    【0005】
    関連技術の慣行では、これまで2つの方法で携帯用酸素を提供してきた。 第1のアプローチでは、圧縮酸素ガスが耐圧瓶で提供され、そのガスは圧調整器を介してホースを通り、患者の鼻腔に送られる。 瓶には車輪がつけられていることが多いので、患者は動ける。 これはかなり単純な形態の構成である。
    【0006】
    圧縮された気体酸素の欠点は、携帯可能な瓶を一杯に充たしても所望の時間だけ持続しないことである。
    【0007】
    この限界を克服するために、第2のアプローチでは関連技術の液体酸素(LOX)装置が用いられ、ここではLOXが容器に貯蔵され、LOXから形成される気体酸素を患者が吸入する。
    【0008】
    関連技術のLOX装置は、いかなる所与の大きさと重量でも圧縮ガスの装置より、より長く使用できる充填が可能だが、独自の欠点を有する。
    【0009】
    関連技術のLOXシステムは典型的には、患者の家庭に位置決めされた据付貯蔵容器と、患者が家庭の外で用いる携帯用ユニットとを含む。 据付貯蔵容器は、配給業者によって定期的にLOXで再充填しなければならない。
    【0010】
    LOXシステムを所有する経費のかなりの率は、再充填のためにLOX配給業者に度々出向いてもらう経費にある。 配給業者は患者のLOXシステムを再充填するために、毎週またはさらに高い頻度で患者の家庭へ再充填に出向かなければならないこともあり得る。 したがって、配送を削減するか、または他の方法で経費を削減するかのための技術が必要とされている。
    【0011】
    関連技術の主な欠点は、かなりの無駄が生じることである。 無駄の1つの発生源は、先行技術の機器は絶えず流れを供給し続けることである。 また、関連技術では、携帯用ユニットをLOXで充たして通常の活動および運動に用いることができる。 患者が関連技術の携帯用ユニットの使用を終えると、関連技術の携帯用ユニット内に残った残存LOXは抜かれ、いかなる残存酸素をも無駄にしてしまう。 LOXは引出されないときに絶えず気体酸素に変化し続けるので、関連技術の据付および携帯用ユニットの両者でガス抜きができるようになっている。 関連技術の据付ユニットでの圧力が或る点を超えて増加すると(関連技術の携帯用ユニットが使用されているときなど)、関連技術の据付ユニットはガス抜きされなければならない。
    【0012】
    したがって、ガス消費がより少なく、患者の家庭へのLOXの配送の必要がより少ない、改良されたLOX貯蔵および送出システムのための技術が依然として必要とされている。
    【0013】
    【発明の概要】
    高性能液体酸素(LOX)貯蔵/送出システムが、この発明の第1の局面に従い提供される。 高性能液体酸素(LOX)貯蔵/送出システムは、一次貯溜LOX容器を含む一次貯溜LOX貯蔵/送出装置と、携帯用LOX容器を含む携帯用LOX送出装置とを含むことができる。 一次貯溜LOX装置は、LOXを一次貯溜LOX容器内へ投入しかつLOXを一次貯溜LOX容器から携帯用LOX容器へ出すための、一次貯溜LOX容器に接続された主LOX伝達コネクタと、酸素ガスを一次貯溜LOX容器から伝達するための主ユニット酸素ガス伝達コネクタとを含む。 一次貯溜表示機器が、一次貯溜LOX容器に接続されて一次貯溜LOX容器のLOX内容量を表示してもよい。 主ユニット一次逃がし弁が一次貯溜LOX容器に接続されて、一次貯溜LOX容器内の酸素ガスの圧力が一次貯溜容器の予め定められた準に達した時に酸素ガスを一次貯溜LOX容器から抜いてもよい。 携帯用LOX装置は、LOXを一次貯溜容器から携帯用容器へ伝達するための、携帯用LOX容器に接続されかつ主LOX伝達コネクタに接続可能な携帯用ユニットLOX伝達コネクタと、酸素ガスを携帯用LOX容器から酸素ガス送出機器へ伝達することにより酸素ガスを患者へ送出するための携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタと、携帯用装置を主ユニット酸素ガス伝達コネクタに接続することにより酸素ガスを一次貯溜容器から携帯用装置へ伝達するためのユニット間酸素ガス伝達コネクタと、携帯用LOX容器内の圧力が携帯用容器の予め定められた水準に達した時に酸素ガスを携帯用LOX容器から抜くための、携帯用LOX容器に接続された携帯用ユニット一次逃がし弁とを含む。 携帯用容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタが一次貯溜容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続されると、酸素ガスを携帯用容器から酸素ガス送出機器へ伝達することができる一方で、酸素ガスは一次貯溜LOX容器から携帯用容器へ伝達される。
    【0014】
    高性能液体酸素(LOX)貯蔵/送出システムを利用する方法が、この発明の第2の局面に従い提供される。 1つの方法は、携帯用容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタを一次貯溜容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続することと、酸素ガスを携帯用容器から携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタを経て引出す一方で、酸素ガスが一次貯溜容器から主ユニット酸素伝達コネクタを経て携帯用装置と患者とへ伝達されることとを含む。
    【0015】
    【好ましい実施例の詳細な説明】
    図1は、この発明の高性能LOXシステム100の一実施例を示す。 LOXシステム100は、一次貯溜LOX貯蔵/送出装置(一次貯溜装置)120と、携帯用LOX貯蔵/送出装置(携帯用装置)160とを含む。 臍帯導管110が携帯用装置160のユニット間酸素ガス伝達コネクタ190と、一次貯溜装置120の主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213との間を延びてもよく、これらの間で気体酸素を伝達するのに用いられ得る。 マスクまたは鼻用管または套管などの酸素送出機器90を、気体酸素を患者へ送出するためにいずれかの装置に取付けることができる。 これに代えて、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ190が直接に主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213に接続されてもよい。
    【0016】
    LOXは加熱されるにつれて液体からガスへ変わるため、関連技術のLOXシステムは典型的には、受容できる内部圧力水準を維持するために過剰の気体圧力のガス抜きに依存してきた。 その結果が、医療従事者のためのより高い経費である。 圧力を低く保つことは、ガス抜きの減少または排除により、安全で、軽量で、経済的なシステムをもたらすため、携帯用装置160と一次貯溜装置120との圧力制御は大変重要である。 一次貯溜装置120と携帯用装置160との使用を釣り合わせ、いずれかの装置が過剰にガス抜きされなければならない点まで内部圧力が増大しないようにすることにより、この発明はそのような経済性を達成する。 こうしてLOXシステム100は、過剰なガス抜きを伴わない効率的なLOXの使用を可能にする使用サイクルを許す。
    【0017】
    一次貯溜装置120は、所望の期間にわたるLOXの貯蔵と送出とのために使用可能ないかなるサイズであってもよい。 この発明に従う好適なユニットは、20−60リットルまたはこれより多くのLOXを収容することができる。 一実施例に従うと、約36リットル(約85ポンド)のLOXを収容する一次貯溜容器が提供される。 第2の実施例に従うと、約43リットル(約110ポンド)のLOXを収容する一次貯溜容器が提供される。
    【0018】
    一次貯溜装置120は、主LOX貯蔵および容器を含む。 移動時の使用に携帯用装置160を充填するために、LOXは、一次貯溜装置120から携帯用装置160へ必要に応じ伝達することができる。 一次貯溜装置120は十分に大きな充填量を保つことを意図しているため、一次貯溜装置120は、実質的に毎日、実質的に長い期間中、たとえば約1ヵ月以上まで、携帯用装置160を再充填することができる。 このことは、関連技術に比べて75%以上まで、再充填の経費を減らすことができる。
    【0019】
    携帯用装置160は好ましくは、LOXで一杯に充填された状態で約3.5ポンド、空の状態で2.5ポンドであり、一次貯溜装置120より遥かに小さくかつ軽く、患者が持運んでいる間、気体酸素を患者に供給することができる。
    【0020】
    使用時には、一次貯溜装置120はLOXで充填される。 患者は、気体酸素を一次貯溜装置120から直接に主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213を介して用いることも、またはLOXを携帯用装置160に伝達し、気体酸素を携帯用装置160から引出すこともできる。 携帯用装置160は患者が戸外で動き回ることを可能にし、一方、臍帯導管110の長さは50−100フィートまたはそれ以上であり得て、LOXを保存するために患者が携帯用装置を主貯溜容器に接続することを可能にする。
    【0021】
    ユニット間酸素ガス伝達コネクタ190を一次貯溜装置120の主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213に接続して、携帯用装置160もしくは一次貯溜装置120から二者択一的に、またはこれら両方から同時に酸素ガスを引出すことを可能にしてもよい。
    【0022】
    図2は、一次貯溜装置120の一実施例の詳細を示す。 一次貯溜装置120は、一次貯溜容器集合体205、主LOX伝達コネクタ209、主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213および主ユニット一次逃がし弁257を含む。 ここで示された実施例では、一次表示機器274もまた含まれている。
    【0023】
    一次貯溜容器集合体205は、外容器223、外容器223から間隔をおいた内一次貯溜LOX容器226、外容器223と内容器226との間に位置決めされた絶縁材229、分子篩231および真空栓235を含む。 外容器223と内容器226との間の空間は好ましくは、内容器226の内側のLOXへの熱伝達を最小化するために、少なくとも不完全な真空にされる。
    【0024】
    一次貯溜LOX容器集合体205は、ネック導管242が通過する出口ポート238をも含む。 ネック導管242は内容器226内へ短い距離を延び、一次貯溜LOX容器226からの気体酸素取出しに用いられる。 ネック導管242の内側には、好ましくはネック導管242と同心の、充填導管244がある。 充填導管244は、一次貯溜LOX容器226をLOXで充たすために用いることができる。 充填導管244の内側には、好ましくは充填導管244と同心の、液体取出し導管247がある。 液体取出し導管247は、LOXを一次貯溜LOX容器226から引出すために用いることができる。
    【0025】
    一次貯溜LOX容器205の出口ポート238の上方で、ネック導管242は2つの独立の導管へ分割される。 主ユニットガス抜き弁導管250は主ユニットガス抜き弁251につながり、これは主LOX伝達コネクタ209を経て内容器226をLOXで充たすために開けることができる。 内容器226をLOXで充たす際、液体が弁251を出て容器226がLOXで充たされていることを示すまで、主ユニットガス抜き弁251は開いている。
    【0026】
    緩急/節減導管255は、主ユニット一次逃がし弁257および節減弁261につながる。 主ユニット一次逃がし弁257は、内部ガス圧力が予め定められた限度、たとえば55psiを超えた場合に過剰の内部ガス圧力を一次貯溜LOX容器226から緩和するために設けられる。 導管255はまた主ユニット二次逃がし弁258にもつながり、この弁は主ユニット一次逃がし弁と同じまたはこれより高い(たとえば10−20%高い)水準に設定することができ、一次弁が故障した場合にこれの予備となる。
    【0027】
    導管255はさらに節減弁261にもつながり、これの目的は下で説明されることになる。
    【0028】
    ネック導管242の上方に充填導管244が延び、これは上方向に主ユニットLOX伝達コネクタ209へと延びる。 ネック導管242の上部と主ユニットLOX伝達コネクタ209との間にT字管263があり、ここで液体取出し導管247は充填導管244を出る。 充填導管244を出た後、液体取出し導管247は第2のT字管と出会い、これは、加温コイル269に先立ち、液体取出し導管247を節減導管266と結合する。 節減導管266は節減弁261を加温コイル269と接続する。 気体酸素は、節減弁261が開いているときに節減弁を通って通過する。 LOXを保存するために節減弁261は、一次および二次逃がし弁設定より下のいかなる好適な水準にも設定することができ、こうして気体酸素は、主ユニット一次逃がし弁257または主ユニット二次逃がし弁258を通って抜かれるより先に、節減弁261を通って加温コイル269内へ通過することになる。 節減弁261のための1つの好適な設定は22psiである。 液体取出し導管247はLOXを加温コイル269に供給する一方、節減導管266は緩急/節減導管255経由で引出された気体酸素を供給する。 加温コイル269内で、引出されたLOXおよび気体酸素は室温への暴露により温められ、液体から気体への変化を速める。 加温コイル269の内径を液体取出し導管247の内径よりも大きくして、LOXが温まり液体相から気体相へ変化するにつれてこれが膨張するのを可能にしてもよいことに注意すべきである。 しかしながら、液体取出し導管247の内径は好ましくは、節減弁261が開いているときに線266を通じてのガスの流れが、導管247を通じての液体取出しよりも優先して加温コイル269へ送られるようなサイズにされる。 ここで示された実施例において、加温コイル269は主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213において、所望の動作圧力を維持することができる圧力調整器271に接続される。
    【0029】
    ここで示された実施例において、一次貯溜LOX容器205は、一次貯溜LOX容器226内のLOX水準を表示する一次表示機器274を含む。 一次表示機器274は、高圧力感知導管279を介して一次貯溜LOX容器226の底部に接続される。 一次表示機器274は圧力計217と相互接続されてもよい。 圧力計217は一次貯溜LOX容器226の内部ガス圧力の視覚による読取を与え、たとえば機械的な圧力計であってもよい。 圧力計217は、低圧力感知導管277を介して導管255に接続される。
    【0030】
    使用時にはLOXは、主ユニットLOX伝達コネクタ209および充填導管244を通じて一次貯溜LOX容器へ加えられるか、またはこれから引出されるかしてもよい。 主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213は、使用のために気体酸素を引出すのに用いることができる。 気体酸素は、節減弁261から、および/または液体取出し導管247を通じてのLOXの気体への変化により、ともに加温コイル269を通じて、主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213に供給される。
    【0031】
    図3は携帯用装置160の一実施例の詳細を示す。 携帯用装置160は、携帯用LOX容器302、携帯用ユニットLOX伝達コネクタ304、携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ384、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ190および携帯用ユニット一次逃がし弁315を含む。
    【0032】
    携帯用容器集合体302は、外容器318、外容器318から間隔をおいた内携帯用LOX容器319、充填導管322、液体取出し導管326、真空栓328および多内腔環状導管331を含む。 外容器318と内容器319との間の空間は好ましくは、内容器319の内側のLOXへの熱伝達を最小化するために部分的に真空にされる。
    【0033】
    LOXは、携帯用ユニットLOX伝達コネクタ304および充填導管322を通じて、携帯用LOX容器319内へ導入することができる。 携帯用ユニットLOX伝達コネクタ304は、一次貯溜装置120の主ユニットLOX伝達コネクタ209に接続することができ、ここで携帯用装置160は一次貯溜装置120からLOXで充たすことができる。
    【0034】
    LOXは液体取出し導管326を介して引出すことができ、気体酸素はネック導管331を介して引出すことができる。
    【0035】
    マニホールド336がネック導管331に接続され、ネック導管331を気体酸素取出し導管339およびガス抜き導管341へ分割する。 ガス抜き導管341は、ガス抜き弁344を含んでもよい。 ガス抜き弁344は、携帯用LOX容器302の充填中に開けることができる。 LOXがガス抜き導管341から出てくると、これは携帯用LOX容器319が一杯であることを視覚的に示すものとなる。
    【0036】
    ここで示された実施例において、液体取出し導管326はマニホールド336を通って通過し、LOXが気体相へ変化することができる液体加温取出しコイル349に接続される。 液体取出し加温コイル349は室温への暴露によりLOXを温め、液体から気体への変化を速める。 液体取出し加温コイル349の内径を液体取出し導管326の内径よりも大きくして、LOXが温まり液体相から気体相へ変化するにつれてこれが膨張するのを可能にしてもよいことを注意すべきである。
    【0037】
    気体酸素取出し導管339は、ガス取出し加温コイル352と接続する。 ガス取出し加温コイル352は、酸素利用者への送出に先立ち気体酸素を温める。
    【0038】
    ガス取出し加温コイル352には、携帯用ユニット一次逃がし弁315が接続される。 携帯用ユニット一次逃がし弁315は、内部ガス圧力が予め定められた水準、たとえば27psiを超えると、開いて携帯用LOX容器319内の気体酸素圧力を緩和することができる。
    【0039】
    節減弁356はガス取出し加温コイル352を、気体酸素を液体取出し加温コイル349から含む導管380と接続する。 携帯用ユニット節減弁356は、携帯用ユニット一次逃がし弁315より下の、22psiなどのいかなる好適な水準にも設定することができ、携帯用LOX容器319内の気体酸素の圧力が予め定められたしきい水準、たとえば22psiを超えると、コイル352からの気体酸素が線380内へ通過することを可能にする。 好ましい実施例において液体取出し導管326の内径は、携帯用ユニット節減弁356が開いているときに線339を通じてのガスの流れが導管326を通じての液体の流れよりも優先されるようなサイズにされる。 このことは、携帯用ユニット一次逃がし弁315を無駄に通す必要なしに、携帯用容器319内の気体頭隙からの気体酸素が患者へと通過することを可能にする。 こうして携帯用ユニット節減弁356は、携帯用LOX容器319からの気体および液体酸素取出しを釣り合わせ、その結果得られる気体酸素を導管309へ出す。 携帯用ユニット二次逃がし弁382は携帯用ユニット一次逃がし弁315の予備ユニットとして与えられ、携帯用ユニット一次逃がし弁と同じまたはこれより高い水準に設定され、一次弁が故障した場合にこれの予備となる。
    【0040】
    上でこの発明の節減弁の機能を好ましい実施例を参照して説明したが、いかなる好適な圧力の動作システムを利用する他の形態もこの発明の範囲内であることとなる。 たとえば、20psigで動作するシステムの場合、節減弁は19.5psigと22psigとの間などのいかなる好適な設定に設定してもよい。 これに代えて、約50psigの動作圧力を有するシステムのためには、たとえば48psigと55psigとの間の設定を有する節減弁を利用することができる。 20psigのシステムのための対応する一次緩急設定は、たとえば21psigと24psigとの間であることができる。 50psigシステムのための対応する一次緩急設定は、たとえば約50psigと58psigとの間であることができる。 しかしながら、これらの構成は単に例示的であり、他の構成をこの発明に従い利用してもよい。
    【0041】
    導管309からの気体酸素は、需要流れ制御機器360へ送出することができ、これはまた、一次貯溜装置120からユニット間酸素ガス伝達コネクタ190を介して気体酸素を受取ることもできる。 気体酸素が携帯用装置160から一次貯溜装置120へ流れるのを防ぐために、逆止弁363が導管309とユニット間酸素ガス伝達コネクタ190との間に含まれてもよい。
    【0042】
    需要流れ制御機器360は、気体酸素を患者へ送出するために、ガスが携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ384aを通じ酸素送出機器90へ流れるのを調節するためのものである。
    【0043】
    気体酸素は、携帯用ユニットから、またはコネクタ190を通じて主貯溜ユニットから、携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ384aを通じて患者に提供される。
    【0044】
    好ましい実施例において、需要流れ制御機器360は、ガス保存機器390に接続することができる。 公知の保存機器が米国特許第5,360,000号で開示されている。
    【0045】
    ここで示された実施例において、ガス伝達接続システム384aおよび384bが利用され、そのため患者が息を吐くと酸素送出機器90への流れが止められ、ガスが保存機器390内に蓄積する。 患者が息を吸うと、酸素ガスの一吹き(瞬時投与)が保存機器390から患者へ送出され、それにより気体酸素の無駄をさらに防ぎ、これに気体酸素の均等な流れが続き、これは次に患者が息を吐くと再び止められる。 保存機器390を、コネクタ190を介して一次貯溜装置120に接続されたこの発明の携帯用装置とともに用いた結果、大変な節約とLOX保存とが得られる。
    【0046】
    この発明の高性能LOX貯蔵/送出システム100を利用する方法が開示される。 この方法は、患者による酸素使用を節減しかつ一次貯溜装置120および携帯用装置160の使用を釣り合わせるために臍帯導管110を用い、こうして過剰な酸素抜きが避けられる。
    【0047】
    主ユニット酸素ガス伝達コネクタ213は、たとえば臍帯導管110により、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ190に接続される。 この接続は、気体酸素が一次貯溜装置120から携帯用装置160へ流れることを可能にする。 気体酸素は、一次貯溜LOX貯蔵送出装置120または携帯用装置160のどちらがより高いガス圧力を有するかに依存して、これらのいずれかから患者に提供される。
    【0048】
    臍帯導管110は、携帯用装置160がまだ一次貯溜装置120に接続されている間も動けるようにするために、(たとえばホースなどの)可撓導管であってもよい。 このフックアップ状態において酸素送出機器90は、気体酸素を患者に提供するために、需要流れ制御機器360に接続される。
    【0049】
    この方法は携帯用装置160の充填/使用サイクルを利用してもよい。 この発明の充填/使用の方法は、携帯用装置160または一次貯溜装置120の不必要なガス抜きを避けるかまたは減らすかする。
    【0050】
    気体酸素は、一次貯溜120から取出し期間の間に引出され、これは好ましくは1日当り少なくとも5時間、より好ましくは1日当り約10時間以上である。 一次貯溜装置120からの気体酸素の取出しは、直接にコネクタ213に接続された、または、携帯用装置のコネクタ190が主貯溜装置に接続されている状態で、携帯用装置のコネクタ384に接続された、酸素送出機器90を通じてなされてもよい。 一次貯溜装置120への気体取出し期間のフックアップ状態は、一次貯溜LOX容器内の内部圧力がガス抜きの必要な過剰水準に達することなく、一次貯溜LOX容器からの気体酸素の取出しを可能にする。 この保存のやり方は、節減弁261(および、携帯用ユニットがフックアップされていれば節減弁356)とともに用いられると、無駄なガス抜きを伴わない酸素取出しを可能にする。
    【0051】
    上で論じられた取出し期間の後は、携帯用装置160を一次貯溜装置120からLOXで充たし、たとえばもし患者が戸外に出ようと望めば、取外してもよい。
    【0052】
    好ましい実施例において、携帯用LOX容器は約1ポンドのLOXを収容することができ、これは、この発明の携帯用LOX/送出装置とともに利用される場合、1分当り約2リットルの典型的な患者の使用/取出し速度でおよそ10時間持続する。
    【0053】
    一次貯溜LOX装置からの気体酸素の取出しの間、一次貯溜LOX装置内の酸素ガス圧力は、節減弁が設定されている水準(たとえば22psi)まで減らされ、そのため、携帯用容器がLOXで充たされて一次貯溜LOX装置から取外された後、圧力は一次貯溜容器内で、1日当り5−15時間の範囲、たとえば1日当り約10時間以内のガス加圧期間の間に、たとえば50psiの圧力へ増加し、LOXまたは酸素ガスは一次貯溜容器から引出されず、かつ酸素ガスはガス加圧期間の間に一次貯溜容器から抜かれない。
    【0054】
    患者が携帯用LOX容器からの酸素ガスの取出しを完了するより先に家に戻ると、携帯用LOX容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタは一次貯溜LOX容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続され、容器間の圧力差に依存して、酸素ガスを携帯用LOX容器または一次貯溜LOX容器から引出すことができる一方、酸素ガスを一次貯溜LOX容器から主ユニット酸素伝達コネクタを通って携帯用LOX装置へ伝達することができる。
    【0055】
    一実施例に従うと、取出し期間の間に、携帯用LOX容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタは一次貯溜LOX容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続され、酸素ガスは携帯用容器から酸素ガス送出機器へ伝達され、これと交互にまたは同時に酸素ガスは一次貯溜LOX容器から携帯用LOX装置を通じて酸素ガス送出機器へ伝達されることにより一次貯溜LOX容器内のガス圧力を下げる。
    【0056】
    この発明は関連技術のシステムと比べて顕著な節約を提供し得る。 たとえば、1分当り2リットルの患者の使用速度では、関連技術のシステムは1日当り約10ポンドのLOXを利用する。 この発明は、1日当り約2ポンドのLOXを利用しながら、1分当りに同じ2リットルを提供して1日当り約8ポンドまでのLOXを節約することができる。
    【0057】
    この発明は上で詳細に説明され図面で示されたが、この発明は説明され示された特定の実施例に制限されることを意図していない。
    【図面の簡単な説明】
    【図1】 この発明の高性能LOXシステムの一実施例を概略的に示し、一次貯溜および携帯用LOX貯蔵/送出装置をどのように相互接続することができるかを例示する図である。
    【図2】 一次貯溜LOX貯蔵/送出装置の一実施例の詳細を概略的に示す図である。
    【図3】 携帯用LOX貯蔵/送出装置の一実施例の詳細を概略的に示す図である。

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