[0002] 本申请要求2006年8月4日提交的美国临时
专利申请No.60/821,442的优先权。
技术领域
[0003] 本申请涉及高压氧和低压氧舱系统，且尤其涉及一种
高压氧舱系统，其中该高压氧舱主要由非刚性材料制成以便于携带。
背景技术
[0004] 高压氧舱系统是众所周知的，并可用于医疗和体育产业中。实质上，高压氧舱的使用者(occupant)要经受
高压氧治疗，在治疗过程中，他们要承受相对较高的压
力。除开其它方面，高压氧治疗公知的是用于加强肌肉康复、增大氧的吸入等。在低压氧舱中，使用者承受较低的氧气含量以模拟高海拔条件。除开其它方面，低压氧治疗公知的是用于模拟红血球的产生。
[0005] 标准的高压氧舱由能够承受住压差的刚性材料制成。因此，高压氧治疗不是一般情况都可以进行的，而是经常局限于精英级运动员和
选定的患者。
[0006] 因此，提出了便携式高压氧舱系统，以使其变得更容易进行。然而，已经提出的便携式高压氧舱系统通常情况下并不结实从而不耐用。而且，高压氧舱系统经常局限于高压氧治疗。
发明内容
[0007] 因此，本发明的目的在于提供一种新颖的高压氧舱系统。
[0008] 根据本发明的一个方案，提供了一种用于高压氧治疗的便携舱，该便携舱包括：管状体，其尺寸定制为能够容纳至少一个使用者，该管状体由非刚性材料制成，该管状体是可折叠的，以用于运输；多个端部
框架，其固定到管状体的相对端部以封闭该管状体，并且多个端部框架中的至少一个端部框架具有能从端部框架的剩余部分移位的
门，以提供/关闭通向管状体内部的通路；至少一个纵向梁构件，纵向梁构件的相对端部连接到端部框架，以便在端部框架之间保持管状体处于张紧状态；以及
支撑框架，其构造成在使用过程中将处于张紧状态的管状体支撑在地上，支撑框架包括一对
外壳，该对外壳能被连接而形成壳体，以用于运输，该壳体构造成用于在运输过程中容置处于折叠状态的该管状体和所述端部框架；由此，该便携舱构造成与一压力发生器呈
流体连通以接收来自该压力发生器的空气供给，从而增加该管状体内部的压力，以便用于高压氧治疗。
[0009] 根据本发明的另一方案，提供了一种高压氧舱系统，该高压氧舱系统包括：压力发生器；低压氧发生器；可折叠的便携舱，其尺寸定制为能够容纳使用者，该舱构造成与压力发生器呈流体连通，以接收来自压力发生器的空气的供给，从而增加该舱中的压力，以便用于高压氧治疗，并且构造成与低压氧发生器呈流体连通，以便接受具有选定的氮气/氧气比例的空气的供给，以调节该舱中的氧气含量，以便用于低压氧治疗；以及支撑框架，其构造成在使用过程中将处于张紧状态的该管状体支撑在地上，该支撑框架包括一对外壳，该对外壳能被连接而形成壳体，该壳体构造成用于在运输过程中容置处于折叠状态的便携舱，该壳体结合压力发生器、低压氧发生器和一控制系统，该控制系统用于在高压氧/低压氧治疗过程中控制该舱中的条件。
[0010] 根据本发明的又一方案，提供了一种高压氧舱系统，其包括：便携舱，其尺寸定制为能够容纳使用者，该舱构造成与压力发生器呈流体连通，以接收来自压力发生器的空气供给，从而增加该舱中的压力，以用于高压氧治疗，便携式舱包括通过能折叠的刚性结构保持在张紧状态的、可折叠的非刚性管状体；以及支撑框架，其用于在使用过程中将处于张紧状态的管状体支撑在地上，支撑框架包括一对外壳，该对外壳能被连接而形成壳体，以便在运输过程中容置处于折叠状态的该便携舱。
[0011] 由此，根据第一
实施例，提供一种用于高压氧治疗的便携舱，该便携舱包括：管状体，其尺寸定制为能够容纳至少一个使用者，该管状体由非刚性材料制成；多个端部框架，其固定到该管状体的相对端部以封闭该管状体，所述端部框架的至少其中之一具有可以从该端部框架的剩余部分移位的门，以提供/封闭通向该管状体内部的通路；以及至少一个纵向梁构件，其相对端部连接到所述端部框架，以便在所述端部框架之间保持该管状体处于张紧(taut)状态。由此，该便携舱与压力发生器流体连通以接收来自该压力发生器的空气供给，从而增加该管状体内部的压力，以便用于高压氧治疗。
[0012] 再根据第一实施例，具有两个纵向梁构件，各纵向梁构件可以延伸到该管状体处于张紧状态的伸展
位置。
[0013] 再根据第一实施例，该便携舱包括
锁定机构，以将至少一个纵向梁构件锁定在该伸展位置。
[0014] 再根据第一实施例，在根据
权利要求1的便携舱中，所述至少一个纵向梁构件在运输过程中与所述端部框架分离。
[0015] 再根据第一实施例，该管状体呈截头圆锥状(frusto-conical)，并且具有门的端部框架为所述端部框架中较大的一个端部框架。
[0016] 再根据第一实施例，所述端部框架在运输过程中互相嵌套。
[0017] 再根据第一实施例，该管状体呈圆柱状，并且所述端部框架均具有门。
[0018] 再根据第一实施例，该便携舱包括将该管状体支撑在地上的支撑框架。
[0019] 再根据第一实施例，该支撑框架具有一对外壳，该对外壳连接形成壳体，以用于运输。
[0020] 再根据第一实施例，该支撑框架结合一压力发生器，该压力发生器用于将空气供应到该便携舱中，以用于高压氧治疗。
[0021] 再根据第一实施例，所述多个端部框架中的至少其中之一具有夹持该管状体的开口端部的外周的环形体，并且所述门的外周由所述环形体支撑。
[0022] 再根据第一实施例，所述门具有形成窗口的透明板(see-through panel)。
[0023] 再根据第一实施例，该便携舱包括在该管状体中在所述多个端部框架之间延伸的
扶手。
[0024] 根据第二实施例，提供一种高压氧舱系统，包括：压力发生器；便携舱，其尺寸定制为能够容纳使用者，该便携舱与该压力发生器流体连通，以接收来自该压力发生器的空气供给，从而增加该便携舱中的压力，以用于高压氧治疗；以及低压氧发生器，用于输出具有选定的氮气/氧气比例的空气，该低压氧发生器与该便携舱流体连通，以调节该便携舱中的氧气含量，用于低压氧治疗。
[0025] 再根据第二实施例，该高压氧舱系统包括：壳体，用于在运输过程中容置处于折叠状态的便携舱，该壳体结合该压力发生器、该低压氧发生器和一控制系统，该控制系统用于在高压氧/低压氧治疗过程中控制该便携舱中的条件。
[0026] 再根据第二实施例，该高压氧舱系统包括：氧气源，用于输出富氧空气，该氧气源与该便携舱流体连通，以将氧气供给到该便携舱中。
[0027] 再根据第二实施例，该高压氧舱系统包括：位于该便携舱中的面罩，该面罩与该氧气源流体连通，以将氧气直接供给到该便携舱的使用者。
[0028] 再根据第二实施例，该便携舱具有一对位于非刚性管状体之间的端部框架，并且该压力发生器、该低压氧发生器和在高压氧/低压氧治疗过程中控制该便携舱中的条件的控制系统都连接到所述端部框架上，以与该便携舱的内部流体连通。
[0029] 根据第三实施例，提供了一种高压氧舱系统，包括：便携舱，其尺寸定制为能够容纳使用者，该便携舱与压力发生器流体连通，以接收来自该压力发生器的空气供给，从而增加该便携舱中的压力，以用于高压氧治疗，该便携舱包括：非刚性管状体，其通过可折叠的结构保持在张紧状态；以及支撑框架，其将该管状体支撑在地上，该支撑框架具有一对外壳，该对外壳连接形成壳体，以便容置处于折叠状态的便携舱，从而用于运输。
[0030] 再根据第三实施例，该支撑框架结合该压力发生器和一控制系统，该控制系统在高压氧/低压氧治疗过程中控制该便携舱中的条件。
附图说明
[0031] 图1是根据本发明第一优选实施例的高压氧/低压氧舱系统的立体图；
[0032] 图2是图1中的高压氧/低压氧舱系统的侧视图；
[0033] 图3是图1中的高压氧/低压氧舱系统的前视图；
[0034] 图4是图1中的高压氧/低压氧舱系统的门组件的剖视图；
[0035] 图5是图4中的门组件的两部分分解视图；
[0036] 图6是图4中的门组件的多部分分解视图；
[0037] 图7是根据本发明第二优选实施例的高压氧/低压氧舱系统的立体图；
[0038] 图8是高压氧/低压氧舱系统的示意图，其示出了该系统中的
气动系统。
具体实施方式
[0039] 现在参照附图，尤其参照图1-图6，根据优选实施例的高压氧/低压氧舱系统整体上以附图标记10来表示。如图8中所示，高压氧/低压氧舱系统10具有高压氧/低压氧舱12以及各种空气/氧气源，以相对于舱12外的环境条件改变舱12内的空气条件。所述各种空气/氧气源包括有：压力发生器14、低压氧发生器15和氧气源16。
[0040] 该舱12容纳将要进行高压氧/低压氧治疗的使用者。
[0041] 该压力发生器14与舱12流体连通，并根据使用者所需的治疗向舱12供应加压空气。
[0042] 该低压氧发生器15与舱12流体连通，并向舱12供应选定的氧气/氮气比例的气体，以用于低压氧治疗，所述选定的氧气/氮气比例低于环境空气的氧气/氮气比例。
[0043] 氧气源16与舱12流体连通，更具体地，通过舱12的使用者所使用的面罩在例如高压氧治疗过程中将富氧空气供应给使用者。
[0044] 在图1的实施例中，该舱12大致呈具有较大末端的截头圆锥形，较近的末端或端部容纳使用者的上身和头部。较小的末端(即较远的末端或端部)容纳使用者的下身(即腿和脚)。优选地，该舱12内部的横截面呈圆形。
[0045] 该舱12具有结构20。该结构20用作将非刚性管状体21保持在一起的
支架(skeleton)。在图1-图6的实施例中，该结构20具有一对位于该管状体21的相对侧的纵向梁构件22。所述纵向梁构件22的相对端部分别连接到该结构20的端部框架23以及门组件24(即，具有门的另一端部框架)上。所述端部框架23和门组件24密封地固定到该管状体21，由此，在使用该舱12进行高压氧/低压氧治疗之前，所述纵向梁构件22将该管状体21保持为张紧状态。
[0046] 所述纵向梁构件22可以选择性地从所述端部框架23和所述门组件24上拆卸/分离。而且，所述纵向梁构件22可以围绕位于纵向梁构件22的一对梁段之间的枢轴22A进行折叠。优选地，可以将所述纵向梁构件22压合(snap)并锁定(利用可松开的锁定机构)在图1和图2中所示的伸展位置，以确保所述梁构件22将该管状体21保持在张紧状态。在图1的实施例中，该非刚性管状体21的底部直接位于支撑框架25上。
[0047] 该非刚性管状体21通常由气密性布料制成。一种建议的布料是聚
氨酯弹性材料，所述弹性体材料包绕(enclosing)用于强化所述弹性材料的芳纶
纤维。可考虑的其他材料还包括其他的
聚合物纤维(polymeric fabrics)。鉴于该舱12将用于高压氧目的，所述材料需设计为能够承受正相对压力而不会破裂。对于正相对压力而言，该管状体21将会结构性地保持其形状。
[0048] 需要指出的是，该管状体实质上是中空的、两端开口的非刚性体，由此，使用所述端部框架来封闭该管状体。该管状体21并不局限于图1中的截头圆锥形或图7中的圆柱形，其他类型的截面和几何形状也可用于该管状体21。
[0049] 现在参照图1-图6，门组件24设置在圆锥形管状体21的较大端部上。该门组件24形成门，使用者通过该门进/出该舱12。出于实际的原因，还可以考虑将门设置在舱12的相对端部上，如图7的实施例所示。而且，设有一对门，便于折叠舱12时操作舱12。
[0050] 如图5所示，该门组件24具有框架24A和门24B。该框架24A是门24B和该非刚性管状体21之间的交接处。该门24B可操作地安装到框架24A上，且可手动地从门组件24的剩余部件上移位，以打开和/或关闭通向该舱12内部的通路。
[0051] 该框架24A与该非刚性管状体21液密性地连接。该框架24A和该非刚性管状体21之间的互连必须考虑该舱12将要承受的压力。在一种由图4和图6所共同示出的构造中，该框架24A具有环形体，即，位于该非刚性管状体21的凸缘21A相对侧上的挡圈26A和连接环26B。因此，该凸缘21A夹持在该挡圈26A和该连接环26B之间。在一个实施例中，该挡圈26A和该连接环26B之间的互连是可以松开的，同时可确保该非刚性管状体21与该挡圈26A及连接环26B的组合的液体
密封性。例如，可使用
螺栓、
铆钉等
紧固件使该挡圈
26A与该连接环26B相互关联。
[0052]
门框27连接到该连接环26B。该门框27设置为支撑该门24B，以能够将该门24B固定到该框架24A，从而关闭通向该舱12的通路，或能够将该门24B从该框架24A枢转或移除，以提供通向该舱12内部的通路。因此，该门框27具有罩体(casing body)，该罩体具有用于容置门24B的中央开口。可以考虑将该门框27永久固定到该连接环26B，以确保当该框架24A连接到该非刚性管状体21上时该框架24A的结构完整性。
[0053] 该门24B具有形成窗口的透明板，以实现该舱12从内到外或从外到内的可见性。该门24B具有窗框28，以及窗口支撑件29A和窗板29B。该窗框28操作性地(例如以枢转接合的方式)安装到该门框27，并可以在打开和关闭位置之间移位。锁定机构(图未示)选择性地设置在该门框27和该窗框28之间，以在该舱12中的治疗过程中，可释放地将该门24B锁定到该框架24A。为了将该窗板29B固定到该窗框28，设有该窗口支撑件29A，其将该窗板29B保持为束缚在该窗框28上。
[0054] 该门组件的各个部件均由刚性材料制成，以能够经受住与高压氧治疗有关的压力。例如，可以考虑用压模(compression molded)玻璃/聚丙烯
复合材料来形成该门组件24的各个部分。该窗板29B由透明材料制成，例如
丙烯酸材料。由于该高压氧/低压氧舱系统10是便携式的，所以可以考虑具有较好刚性-重量比的材料。
[0055] 该门24B的椭圆形外周有助于使该门通过该框架24A中的开口方便地插入到舱12中。该门24B定向为使得该门24B的短轴与该框架24A中的开口的长轴对齐，用以将该门24B引入到该框架24A中。
[0056] 该端部框架23连接到该非刚性管状体21上的构造与该门组件24连接到该非刚性管状体21上的构造相似，但并不要求具有门，由此，该门框27可由端部封闭的罩(图未示)来代替。
[0057] 如图7所示，可以考虑将该舱12设置为具有圆柱形管状体21’。在这种情况下，一对门组件24设置在该圆柱形管状体21’的相对端部上。
[0058] 参照图6，
床垫A通常设置在该舱12内，以支撑躺在该舱12中的使用者进行治疗。还可以设想使该床垫设有铰接结构，从而使用者可以在该舱12内采用坐姿。该床垫(例如由不会影响舱12中的氧气等级的合成
泡沫材料或类似材料制成)的形状使得该床垫可以被容置在该舱12的底部。
[0059] 为了便于在该舱12的内部进行移动，可以考虑设置从该端部框架23延伸到该门组件24的扶手。所述扶手例如是伸缩式构造以便于运输。
[0060] 参照图8，压力入口30连接到该舱12。该压力入口30通过利用气动管线(例如，空气呼吸等级的气动管线)连接到压力发生器14和低压氧发生器15，以接收由压力发生器14供应的压力或由低压氧发生器15输出的低压氧气。该压力入口30具有
阀30A和30B，调节所述阀可控制气流是从该压力发生器14或是从该低压氧发生器15进入到该舱12内。
为了便于将该压力发生器14和该低压氧发生器15连接到该压力入口30，优选地，该压力入口30设有快速联接构造。
[0061] 空气含量
控制器31在与该压力入口30相对的位置处连接到该舱12。该空气含量控制器31具有
控制阀31A。空气含量控制器31具有多个
传感器，以确定与该系统10的高压氧/低压氧操作有关的参数等级，例如二氧化
碳等级、氧气等级、
温度以及
相对湿度。
[0062] 具有阀32A的排气装置32是该舱12的一部分，其能够使空气在该舱12中循环，而且是可致动的，以从该舱12释放一些压力。由于排气装置32的设置位置，气流从该舱12的近端被引导到该舱12的远端。这将导致二氧化碳从该舱12排出。可替代地，可以致动该舱12内部的安全按钮以启动警报。
[0063] 压力控制装置33以及相关的控制阀33A也位于该舱12的外表面上。可根据压力控制装置33的读数来调节压力，考虑到所需要的压力，压力控制装置可启动排气装置32的阀32A。当治疗结束并需要从该舱12内释放压力时，致动排气装置的阀32A以逐渐释放压力。
[0064] 选择性地设置计算机控制系统，以通过接收来自空气含量控制器31和压力控制装置33的数据并根据从所述传感器获得的数据控制各个阀，来确保压力发生器14、低压氧发生器15以及氧气源16的适当操作。该计算机控制系统用作该舱系统10和用户之间的界面，从而可将特定的高压氧和低压氧治
疗程序化，以连续使用该舱系统10。可替代地，所有的阀都可以是机械致动和控制的。
[0065] 另外，可以设置其他的传感器以监控该舱系统10的使用者的条件。借助于将数据提供到计算机控制系统的传感器，当出现不正常读数，例如病人处于缺氧状态时，该空气含量控制器31和各个阀可由计算机控制系统的
信号致动。
[0066] 减压阀34(如图8所示)位于该舱12的外表面上。该减压阀34与该舱12的内部流体连通，并设置为将该舱12内的压力保持在一
阈值之下。如果达到了各个参数的安全阈值，则该减压阀34被自动地致动。
[0067] 如图8所示，压力计36位于该舱12的外表面上，且选择性地邻近于压力入口30。该压力计36与该舱12的内部流体连通，以便向站在该舱外部的观察员显示该舱12内的压力。
[0068] 压力发生器14通常是将周围空气压缩到所需压力的
压缩机。该压缩机通常是电致动的，并作为适当的压力监控装置(例如，压力计)以保持所需压力。该压力发生器14的尺寸通常定制为能够在该舱12中实现大约30psig(仅为示例)的高压氧治疗。
[0069] 考虑到该压缩机的输出作为压力供应被供给到该舱12，该压缩机通常是无油压缩机。因此，该压缩机优选为医用压缩机或其他能输出可呼吸空气的压缩机。通常，还在压力发生器14/低压氧发生器15的出口处设置过滤装置30C，以从空气中去除空气中携带的颗粒、油和湿气。
[0070] 该低压氧发生器15通常是氧气/氮气发生器(例如具有透气膜，以使氧气和氮气分离)，该低压氧发生器按照对使用者进行治疗的要求调节氧气/氮气的浓度。因此，该低压氧发生器15可通过与该舱12的内部流体连通来调节该舱12中的氧气/氮气浓度。该低压氧发生器15通常利用该压力发生器14的输出来使空气达到适当的压力，以将空气供给到该舱12和湿度调节器。因此，该压力发生器14和该低压氧发生器15通过阀30A和30B
串联在一起。
[0071] 因此，可以设想在该舱12中进行低压氧治疗，由此输送的空气中的氮气浓度可相当于高海拔处的氮气浓度，且空气压力例如大约为1psig。在低压氧治疗中，该舱12中的静压力通常稍大于
大气压力。
[0072] 可以在该舱12内设置面罩(图未示)，且该面罩与氧气源16相连，以将受控的空气混合物通过阀35的控制直接供给到该舱12的使用者。
[0073] 与空气含量控制器31相联的氧气测量计设置为与该舱12流体连通，以获得该舱12外部的操作员可以看见的读数。该氧气测量计将提供氧气含量数据，并向操作员提供信号防护区段(signal limit)。更具体地，如果空气中氧气含量太高，该氧气测量计将发出
声音信号和
光信号，以警告该舱12的使用者。除了由向该高压氧/低压氧舱系统10供电的主电源进行供电之外，该氧气测量计和二氧化碳测量计(也与空气含量控制器31相关联)将具有它们自身独立的供电装置，以确保将关于空气中的氧气危险等级和二氧化碳危险等级的信号发送给操作者。该舱系统10设有监视器或类似的界面以提供治疗数据。
[0074] 优选地，由于端部框架23或门组件24由刚性(rigidly)材料制成并适于连接到配件和其它类型的连接器上，因此，与该舱12相互作用的各个部件直接连接到端部框架23或门组件24上。
[0075] 该高压氧/低压氧舱系统10非常适于运输。该结构20的各个部件通常由具有高强度-重量比的刚性材料制成。优选地，所述纵向梁构件22可以从端部框架23和门组件24上拆卸下来，以使该舱12可以被拆解。在图1-图6的呈截头圆锥形的舱的实施例的情况下，可以考虑将该舱的小端部套到它的大端部中，同时在折叠状态下使该管状体21容置于端部框架23和门组件24之间，从而该高压氧/低压氧舱系统10可以是便携式的。
[0076] 需要指出的是，只需要一个纵向梁构件22将管状体21保持在张紧状态。例如，可以考虑将支撑框架25用作纵向梁构件，其被连接到端部框架23和门组件24，以将管状体21保持在张紧状态。
[0077] 在另一个实施例中，如图2所示，支撑框架25由一对外壳25A和25B形成，所述外壳相互连接以形成壳体或
箱体(luggage)，在运输过程中，舱12可容置在所述壳体或箱体中。在图2的实施例中，所述外壳25A和25B能枢转地彼此连接。
[0078] 而且，在另一个实施例中，所有的压力控制装置都集成在支撑框架25上，以便于舱系统10的安装和使用。因此，当将舱12展开为张紧状态时，管线连接到该舱12的各个入口/出口，且该舱系统10准备好就可以操作了。
