(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のガス流を生成するための第一のコンプレッサヘッド（１０２）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と流体連絡し、第二のガス流を生成するための第二のコンプレッサヘッド（１０４）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）と流体連絡し、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）による、それぞれ、前記第一のガス流および前記第二のガス流の連続的な交互の送出を可能にするための送出コネクタ（１０６）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）と流体連絡し、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）との交互のガス流の送出を可能にする往復バイパスコンポーネント（１０８）であって、これにより交互の順序で、前記第一のガス流の一部が前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換し、第二のガス流の一部が前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換する、往復バイパスコンポーネント（１０８）と
を備える、コンプレッサ装置（１００）。
【請求項２】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に、及び逆もまた同様で、方向転換した前記第一のガス流の一部が、前記往復バイパスコンポーネント（１０８）の中を流れ、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）との間を流体連絡するそれぞれのバイパスコネクタ（１４８Ａ、１４８Ｂ）の中を流れる、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項３】
前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記バイパスコネクタ（１４８Ａ、１４８Ｂ）を通じて前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換した前記第二のガス流の一部が、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）とを流体連絡する前記往復バイパスコンポーネント（１０８）の中を流れる、請求項２記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項４】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）が第一の吸気行程において動作して前記第一のガス流を吸引し、上の行程と交互の第一の放出行程において動作して前記第一のガス流を送出し、一方、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）が第二の吸気行程において動作して前記第二のガス流を吸引し、上の行程と交互の第二の放出行程において動作して前記第二のガス流を送出し、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）が前記第一の吸気行程にあるときに、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）が同時に前記第二の放出行程にあり、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）が前記第一の放出行程にあるときに、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）が同時に前記第二の吸気行程にある、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項５】
前記往復バイパスコンポーネント（１０８）がバイパスオリフィス（１４９）を含み、前記バイパスオリフィス（１４９）が開放位置にあるときに、前記方向転換した第一のガス流または前記方向転換した第二のガス流のいずれかの流れを可能にし、前記バイパスオリフィスが閉鎖位置にあるときに、前記方向転換した第一のガス流または前記方向転換した第二のガス流のいずれかの前記流れを阻止する、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項６】
前記バイパスオリフィス（１４９）が、前記方向転換した第一のガス流または方向転換した第二のガス流のいずれかのガス流を、前記バイパスオリフィス（１４９）によって前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて流すまたは阻止するバネ荷重シート（１５２）を有するソレノイド（１５０）である、請求項５記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項７】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）の各々が、
吸気チャンバ（１１０Ａ、１１０Ｂ）と流体連絡し、その中への前記ガス流の吸入を可能にするための吸気ポート（１４０Ａ、１４０Ｂ）と、
前記吸気チャンバ（１１０Ａ、１１０Ｂ）およびキャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）と連絡し、それぞれの第一の吸気行程および第二の吸気行程期間に、前記ガス流を前記吸気チャンバ（１１０Ａ、１１０Ｂ）から、前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）内に流すための少なくとも一つの吸気弁（１２０Ａ、１２０Ｂ）と、
前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）および放出チャンバ（１１４Ａ、１１４Ｂ）と連絡し、それぞれの第一の放出行程および第二の放出行程期間に、前記ガス流を前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）から、前記放出チャンバ（１１４Ａ、１１４Ｂ）内に流すための少なくとも一つの放出弁（１２２Ａ、１２２Ｂ）と、
前記それぞれの第一の吸気行程または第二の吸気行程期間に、前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）に対して往復運動で駆動し、弾性ダイヤフラム（１２６Ａ、１２６Ｂ）の一つの運動によって前記ガス流を前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）内に吸引し、前記それぞれの第一の放出行程または第二の放出行程期間に、前記弾性ダイヤフラム（１２６Ａ、１２６Ｂ）の反対運動によってガスを前記キャビティ（１１２Ａ、１１２Ｂ）から外に出すように構成された弾性ダイヤフラム（１２６Ａ、１２６Ｂ）と、
前記放出チャンバ（１１４Ａ、１１４Ｂ）と流体連絡し、前記それぞれの第一の放出行程および第二の放出行程期間に、前記ガス流を前記放出チャンバ（１１４Ａ、１１４Ｂ）から出すための出口ポート（１４２Ａ、１４２Ｂ）と
を備える、請求項４記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項８】
毎分約０．１リットルの最小流量を達成する、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項９】
前記往復バイパスコンポーネント（１０８）がない別のコンプレッサ装置（１００）よりも約２．５倍少ない流量の差異を達成する、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項１０】
最大流量と最小流量との流量比が８００対１を超える、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項１１】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）が前記放出行程にあるときに、前記第一のガス流の一部が前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換し、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）が前記放出行程にあるときに、前記第二のガス流の一部が前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換する、請求項４記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項１２】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に動作可能にはめ込まれ、前記ダイヤフラム（１２６Ａ、１２６Ｂ）を往復運動で駆動させる少なくとも一つのモータ（１１６）をさらに備える、請求項１記載のコンプレッサ装置（１００）。
【請求項１３】
コンプレッサ装置（１００）を使用するための方法であって、
第一のガス流を生成するための第一のコンプレッサヘッド（１０２）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と流体連絡し、第二のガス流を生成するための第二のコンプレッサヘッド（１０４）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）と流体連絡し、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）によるガス流の連続的な交互の送出を可能にするための送出コネクタ（１０６）と、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）と流体連絡する往復バイパスコンポーネント（１０８）で、そこを通じて前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）との交互のガス流の送出を可能にする往復バイパスコンポーネント（１０８）であって、これにより交互の順序で、前記第一のガス流の一部が前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換し、前記第二のガス流の一部が前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換する、往復バイパスコンポーネント（１０８）と
を備えたコンプレッサ装置（１００）を提供することと、
前記第一のガス流の一部を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換することと、
前記第二のガス流の一部を前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換し、交互の順序で、前記第一のガス流の一部を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換することと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記第一のガス流の一部を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換することが、前記第二のガス流の一部を前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換することと交互に起こる、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第一のガス流の一部を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換することが、前記第二のガス流の一部を前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換することと交互に起こることによって、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）両方それぞれの全潜在能力未満において前記コンプレッサ装置（１００）の動作を可能にする、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
第一のコンプレッサヘッド（１０２）を送出コネクタ（１０６）とともに第二のコンプレッサヘッド（１０４）にはめ込んで、交互の順序で、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）からの第一のガス流の送出と、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）からの第二のガス流の送出とを可能にすることと、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）との間に往復バイパスコンポーネント（１０８）をはめ込んで、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）と前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）との間の流体連絡を構築し、交互の順序で、前記送出された第一のガス流の一部を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）から前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に流し、前記送出された第二のガス流の一部を前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）から前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に流すことと、
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）を交互の順序で駆動させるためのモータ（１１６）を前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に動作可能にはめ込むことと
を含む、コンプレッサ装置（１００）を製造する方法。
【請求項１７】
前記送出コネクタ（１０６）が、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）からの前記第一のガス流を送出するための第一の送出コネクタ（１０６Ａ）、および前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）からの前記第二のガス流を送出するための第二の送出コネクタ（１０６Ｂ）である、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）が、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）の吸気行程期間に前記第一のガス流を生成するための第一のダイヤフラム（１２６Ａ）をさらに備えており、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）が、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）の吸気行程期間に前記第二のガス流を生成するための第二のダイヤフラム（１２６Ｂ）をさらに備えている、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記第一のダイヤフラム（１２６Ａ）が、前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）の放出行程期間に、前記第一のガス流の一部を、前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）に方向転換し、前記第二のダイヤフラム（１２６Ｂ）が、前記第二のコンプレッサヘッド（１０４）の放出行程期間に、前記第二のガス流の一部を、前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて前記第一のコンプレッサヘッド（１０２）に方向転換する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記往復バイパスコンポーネント（１０８）がバイパスオリフィス（１４９）を含み、前記バイパスオリフィス（１４９）が開放位置にあるときに、前記方向転換した第一のガス流または前記方向転換した第二のガス流のいずれかを前記往復バイパスコンポーネント（１０８）を通じて流し、前記バイパスオリフィス（１４９）が前記閉鎖位置にあるときに、前記方向転換した第一のガス流または前記方向転換した第二のガス流のいずれかの前記流れを阻止する、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本文書は、圧縮ガスを供給するためのコンプレッサ装置に関するものであり、とりわけ、より少ない電力を用いて定常流を達成するための、人工呼吸器システムとともに用いる往復バイパスコンプレッサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医学の分野で、機械的呼吸は、人工呼吸器と呼ばれる機械を用いて患者の自発呼吸を機械的に補助する、または置換する方法である。人工呼吸器は先行技術のコンプレッサ装置を含むことができ、これはガスを吸引して患者の症状に合う制御された方法で圧縮ガスを患者に供給する。図１に示すように、先行技術のコンプレッサ装置１０は一対のコンプレッサヘッド１２および１４を含み、これらは同期して、先行技術のコンプレッサ装置１０からガスの連続的な流入および流出があるように交互にガスを吸引し、送り出すことができる。図示する実施態様では、コンプレッサヘッド１２および１４の各々が、それぞれの吸気チャンバ１６Ａおよび１６Ｂをさらに含み、これらはガス、例えば、空気、酸素またはガスの混合物の吸入のためのそれぞれの吸気ポート１８Ａおよび１８Ｂと選択的に連絡する。これらのガスは、その後一方向吸気弁（図示せず）を通じてそれぞれのキャビティ１７Ａおよび１７Ｂ内に流れ込む。キャビティは、それぞれの吸気チャンバ１６Ａおよび１６Ｂからのガス流を圧縮し、その圧縮ガスを各コンプレッサヘッド１２および１４のキャビティ１７Ａおよび１７Ｂから、一方向放出弁（図示せず）を通じて放出チャンバ２０Ａおよび２０Ｂ内に送り出し、その後圧縮ガスをそれぞれの出口ポート２２Ａおよび２２Ｂを通じてコンプレッサヘッド１２および１４から出すように構成される。ガスは、キャビティに対して往復運動で駆動する弾性ダイヤフラムまたはピストン（図示せず）によって吸引され、圧縮され、放出弁を通じてキャビティから送り出される。ダイヤフラムまたはピストンは、キャビティからのガス流を吸引して送り出し、送出コネクタ２４を通じて所定の流量で患者に供給する。先行技術の大流量コンプレッサ装置はその意図される目的を満たすことは証明したが、そのようなコンプレッサ装置は、より高い流量で大容量のガスの定常流を提供することはできるが、低流量で少容量のガスの定常流を提供する両方をすることはできない。通常、先行技術のコンプレッサ装置１０は、各コンプレッサヘッド１２および１４を駆動するためにコンプレッサ装置１０に通常用いられる標準モータの使用ではコンプレッサ装置１０が十分に低い毎分の回転を達成できないため、毎分３リットル未満の流量でのガスの定常流動を達成することができないか、またはコンプレッサ装置１０は失速する。加えて、標準的なコンプレッサは、最大流量と最小流量との比が、通常、１００対１未満に制限される。そのようなものとして、当技術分野においてより高い流量およびより低い流量におけるガスの定常流を可能にするコンプレッサ装置に対する要求がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一つの実施態様では、コンプレッサ装置は、第一のガス流を生成するための第一のコンプレッサヘッドと、第一のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第二のガス流を生成するための第二のコンプレッサヘッドと、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドによるガス流の連続的な交互の送出を可能にするための送出コネクタと、を含むことができる。コンプレッサ装置は、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドのガス流を交互に流すための往復バイパスコンポーネントも含むことができる。往復バイパスコンポーネントにより、交互の順序で第一のガス流の一部が第一のコンプレッサヘッドから第二のコンプレッサヘッドに方向転換し、第二のガス流の一部が第二のコンプレッサヘッドから第一のコンプレッサヘッドに方向転換する。
【０００４】
別の実施態様では、コンプレッサ装置を使用するための方法は、
第一のガス流を生成するための第一のコンプレッサヘッドと、
第二のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第二のガス流を生成するための第二のコンプレッサヘッドと、
第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドによるガス流の連続的な交互の送出を可能にするための送出コネクタと、
第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドと流体連絡し、第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドのガス流を交互に流すための往復バイパスコンポーネントであって、そこを通じて交互の順序で第一のガス流の一部が第一のコンプレッサヘッドから第二のコンプレッサヘッドに方向転換し、第二のガス流の一部が第二のコンプレッサヘッドから第一のコンプレッサヘッドに方向転換する往復バイパスコンポーネントと、を含む、コンプレッサ装置を提供することと、
第一のガス流の一部を、往復バイパスコンポーネントを通じて第一のコンプレッサヘッドから第二のコンプレッサヘッドに方向転換することと、
第二のガス流の一部を、往復バイパスコンポーネントを通じて第二のコンプレッサヘッドから第一のコンプレッサヘッドに方向転換することと、を含むことができる。
【０００５】
なおも別の実施態様では、コンプレッサ装置を製造する方法は、
交互の順序で、第一のコンプレッサヘッドからの第一のガス流の送出と、第二のコンプレッサヘッドからの第二のガス流の送出とを可能するように、第一のコンプレッサヘッドを送出コネクタとともに第二のコンプレッサヘッドにはめ込むことと、
交互の順序で、送出された第一のガスの一部を第一のコンプレッサヘッドから第二のコンプレッサヘッドに流し、送出された第二のガスの一部を第二のコンプレッサヘッドから第一のコンプレッサヘッドに流すように、第一のコンプレッサヘッドと第二のコンプレッサヘッドとの間の流体連絡を構築するために、第一のコンプレッサヘッドと第二のコンプレッサヘッドとの間に往復バイパスコンポーネントをはめ込むことと、
交互の順序で第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドを駆動するためのモータを第一のコンプレッサヘッドおよび第二のコンプレッサヘッドに動作可能にはめ込むことと、を含むことができる。
【０００６】
追加の目的、利点および新規の特徴は、以下の記述において説明されるか、図面および以下の詳細な説明の考察により当業者に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、先行技術のコンプレッサヘッドの略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、往復バイパスコンポーネントを有するコンプレッサ装置の一つの実施態様の略図であり、コンプレッサ装置の工程サイクルの半分の期間におけるガスの流れを図示する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、往復バイパスコンポーネントを有するコンプレッサ装置の略図であり、コンプレッサ装置の工程サイクルの残りの半分の期間におけるガスの流れを図示する図である。
【図３】図３は、コンプレッサ装置の上からの斜視図である。
【図４】図４は、コンプレッサ装置の正面図である。
【図５】図５は、コンプレッサ装置の上面図である。
【図６】図６は、コンプレッサ装置の側面図である。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは、図６の線７−７に沿う断面図であり、コンプレッサ装置におけるサイクルの互いに異なる一部の期間における第一のコンプレッサヘッドと第二のコンプレッサヘッドとの間を往復するガス流を図示する図である。
【図８】図８は、コンプレッサ装置の分解図である。
【図９】図９は、コンプレッサ装置を用いる方法を例示するフローチャートである。
【図１０】図１０は、コンプレッサヘッドを製造する方法を例示するフローチャートである。
【図１１】図１１は、先行技術のコンプレッサ装置と往復バイパスコンポーネントを有するコンプレッサ装置との相対的パフォーマンスを図示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
対応する参照数字は図面間において対応する要素を指し示す。図に用いられる項目は、請求項の範囲を制限するように解釈されるべきではない。
【０００９】
本明細書に記述するように、さまざまな実施態様の往復バイパスコンポーネントを有するコンプレッサ装置は、一つのコンプレッサヘッドによって生成された各ガス流の一部が、往復コンポーネントを通じて他方のコンプレッサヘッドに、逆もまた同様に方向転換し、極端に低い流量でガスの効果的な定常送出を達成するように構成される。その結果として、最大流量と最小流量との比が標準的なコンプレッサ装置よりも極めて大きくなる。
【００１０】
図面を参照し、さまざまな実施態様のコンプレッサ装置を図２〜図８に１００として図示し、全体を示す。一つの実施態様では、コンプレッサ装置１００は第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４とを含み、これらは交互の順序で、ガスが第一のコンプレッサヘッド１０２または第二のコンプレッサヘッド１０４のいずれかに吸引される吸気行程と、ガスが第一のコンプレッサヘッド１０２または第二のコンプレッサヘッド１０４のいずれかから放出される放出行程とを動作する。工程の第一の半サイクルおよび第二の半サイクルは、コンプレッサ装置１００の工程の一つの完全サイクルに相当する。例として、工程の第一の半サイクルにおいて、第一のコンプレッサヘッド１０２が吸気行程にある一方で、第二のコンプレッサヘッド１０４は放出行程にある。工程の第二の半サイクルにおいて、第一のコンプレッサヘッド１０２が放出行程にある一方で、第二のコンプレッサヘッド１０４は吸気行程にある。
【００１１】
図２Ａおよび図２Ｂは、この交互の順序の工程を図示する。図２Ａは工程の第一の半サイクルを図示し、図２Ｂは工程の第二の半サイクルを図示する。図２Ａに示すように、工程の第一の半サイクル期間に、第一のコンプレッサヘッド１０２は放出行程にあり、第一のガス流Ａ１を放出し、一方、第二のコンプレッサヘッド１０４は吸気行程にあり、同時に第二のガス流Ｂを吸気する。反対に、図２Ｂに示すように、工程の第二の半サイクル期間に、第一のコンプレッサヘッド１０２は吸気行程にあり、ガス流Ａを吸気し、一方、第二のコンプレッサヘッド１０４は放出行程にあり、同時にガス流Ｂを放出する。送出コネクタ１０６が、第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４と流体連絡し、それぞれ、第一のコンプレッサヘッド１０２または第二のコンプレッサヘッド１０４によって生成されたＡ１またはＢ１で指定されるガス流ＡまたはＢの一部を連続的に交互に放出する。加えて、コンプレッサ装置１００は往復バイパスコンポーネント１０８を含み、これは第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４と流体連絡し、それぞれの放出行程期間に、第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４との間で直接に交互のガス流を送ることを可能にする。これにより、コンプレッサ装置１００の交互の放出行程期間に、Ａ２で指定された第一のガスＡ流の一部が、第一のコンプレッサヘッド１０２から直接に第二のコンプレッサヘッド１０４に方向転換し、一方、その後Ｂ２で指定された第二のガス流Ｂの一部が、第二のコンプレッサヘッド１０４から第一のコンプレッサヘッド１０２に方向転換する。一つの実施態様では、コンプレッサ装置１００の工程の第一の半サイクルにおいて、第一のコンプレッサヘッド１０２からの方向転換したガス流Ａ２が、往復バイパスコンポーネント１０８を通じて一方向に第二のコンプレッサヘッド１０４内に流れ込み、工程の第一の半サイクルを完了し、その後、工程の第二の半サイクル期間に、方向転換したガス流Ａ２およびＢ２が連続的な交互の順序で送られるように、第二のコンプレッサヘッド１０４からの方向転換したガス流Ｂ２が、往復バイパスコンポーネント１０８を通じて反対方向に第一のコンプレッサヘッド１０２に流れ込む必要がある。第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４が連続的な交互の順序でコンプレッサ装置１００からガス流Ａ１またはＢ１を放出するため、第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４との間の方向転換したガス流Ａ２およびＢ２は、工程において同じように交互の順序で流れる。例として、工程の第一の半サイクル期間に、方向転換したガス流Ａ２が、ガス流Ａ１が送出コネクタ１０６から出る場合に第一のコンプレッサヘッド１０２から第二のコンプレッサヘッド１０４内に導かれ、一方、同時にガス流Ｂが第二のコンプレッサヘッド１０４に入る。反対に、工程の第二の半サイクル期間に、方向転換したガス流Ｂ２が、ガス流Ｂ１が送出コネクタ１０６から出る場合に直ちに第二のコンプレッサヘッド１０４から第一のコンプレッサヘッド１０２内に流れ、一方、同時にガス流Ａが第一のコンプレッサヘッド１０２に入る。例として、コンプレッサ装置１００を毎分０．２リットル程度に低い最小の定常流を達成するものとして示したが、これはガス流の一部を一つのコンプレッサヘッド１０２または１０４から他方のコンプレッサヘッド１０２または１０４に方向転換するためのバイパスコンポーネント１０８がない従来のコンプレッサ装置１０によって通常は達成される流量よりも遥かに低い。以下により詳細に論じるように、比較テストを行い、最大流量と最小流量との比が従来のコンプレッサ装置では１００対１未満であることが示されたが、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００に同様のテストを行った結果、４８０対１の流量比を達成できたことが示された。その上、一部の実施態様では、コンプレッサ装置１００は往復バイパスコンポーネント１０８を動作状態と非動作状態との間で切り替えることができ、これにより往復バイパスコンポーネント１０８が動作可能であるときに極端に低い流量を達成し、一方、往復バイパスコンポーネント１０８が非動作であるときにコンプレッサ装置１００によって極端に高い流量を達成できる。コンプレッサ装置１００のそのような実施態様では、８００対１を超える流量比が達成された。
【００１２】
図３〜図６を参照するように、コンプレッサ装置１００の一つの実施態様は、それぞれの吸気行程期間にガス流ＡまたはＢの吸入を可能にする吸気コネクタ１０６Ａと、それぞれの放出行程期間に人工呼吸器（図示せず）を通じて患者にガス流Ａ１またはＢ１を供給するための送出コネクタ１０６Ｂとに流体連絡する第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４を含むことができる。図７Ａおよび図７Ｂは、コンプレッサ装置１００を通るさまざまな流れ経路を図示し、第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４が、工程の完全サイクルの完了期間に交互に吸気行程と放出行程とにおいて動作する。図７Ａに示すコンプレッサ装置１００によって始められる工程の第一の半サイクルにおいて、第一のコンプレッサヘッド１０２が、それぞれの吸気行程期間にガス流Ａを吸引して第一のコンプレッサヘッド１０２内に送り、一方で同時に、第二のコンプレッサヘッド１０４が送出コネクタ１０７を通じてガス流Ｂ１を放出し、ガス流Ｂ２で指定されるガス流Ｂ１の一部を、それぞれの放出行程期間に往復バイパスコンポーネント１０８を通じて第一のコンプレッサヘッド１０２に方向転換する。反対に、工程の第二の半サイクル期間に、図７Ｂに示すコンプレッサ装置１００によって、第一のコンプレッサヘッド１０２が、それぞれの放出行程期間に送出コネクタ１０６を通じてガス流Ａを放出し、一方で同時に、ガス流Ａ２で指定されるガス流の一部Ａ１を、方向転換したガス流Ｂ２が取るのとは反対方向に往復バイパスコンポーネント１０８を通じて第二のコンプレッサヘッド１０４に方向転換し、同時に第二のコンプレッサヘッド１０４がそれぞれの吸気行程期間にガス流Ｂを吸引する。そのようなものとして、第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４が交互にそれぞれのガス流ＡまたはＢを吸引し、その後往復バイパスコンポーネント１０８または送出コネクタ１０７を通じて交互の方法でそれぞれのガス流Ａ１、Ａ２またはＢ１、Ｂ２を送り出し、それぞれ、吸気行程および放出行程を完了すると、コンプレッサ装置１００は工程の完全サイクルを完了する。
【００１３】
図８を参照し、コンプレッサ装置１００の構造要素およびそれらの動作をより詳細に論じる。一つの実施態様では、第一のコンプレッサヘッド１０２の構造および動作は、第一のコンプレッサヘッド１０２が第二のコンプレッサヘッド１０４に対して交互の順序で動作してコンプレッサ装置１００における工程の完全サイクルを完了することを除いては、第二のコンプレッサヘッド１０４に実質的に類似する。第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４を動作させるためのモータ１１６が提供される。とりわけ、モータ１１６は、第一のコンプレッサヘッド１０２を動作させるための第一の回転可能なシャフト１４４と、第二のコンプレッサヘッド１０４を動作させるための第二の回転可能なシャフト１４６とを含む。
【００１４】
示すように、第一のコンプレッサヘッド１０２は、偏心質量１３０Ａおよび釣り合いおもり１３２Ａがその内部にはめ込まれた連接棒１２８Ａの配置を有するチャンバ１３４Ａを画定するポンプケーシング１２４Ａを含む。連接棒１２８Ａの底部には偏心質量１３０Ａおよび釣り合いおもり１３２Ａがはめ込まれ、一方、連接棒１２８Ａの上部には、位置決めねじ１６２Ａによって弾性ダイヤフラム１２６Ａがはめ込まれる。その上、連接棒１２８Ａの底部には、連接棒１２８Ａを偏心運動において動かすための、モータ１１６の回転可能なシャフト１４４がはめ込まれる。動作中、モータ１１６による連接棒１２８Ａの偏心運動によって、ダイヤフラム１２６Ａが往復運動で動く。アダプタプレート１３６Ａが、モータ１１６の一端とポンプケーシング１２４Ａとをはめ込むことができる。
【００１５】
一つの実施態様では、ポンプケーシング１２４の上部にはコンプレッサヘッドハウジング１１８Ａの底部がはめ込まれ、一方、コンプレッサヘッドハウジング１１８Ａの上部ヘッドにはカバーヘッド１３８Ａがはめ込まれる。コンプレッサヘッドハウジング１１８Ａは、吸気チャンバ１１０Ａと連絡し、ガス流Ａをその内部に入れることを可能にする吸気口１４０Ａを含む。吸気チャンバ１１０Ａは、吸気チャンバ１１０Ａからキャビティ１１２Ａ内へのガスの流入を可能にする複数の一方向吸気弁１２０Ａを通じてキャビティ１１２Ａと流体連絡するが、逆行するガス流が吸気チャンバ１１０Ａ内に戻ることは阻止する。加えて、キャビティ１１２Ａは、キャビティ１１２Ａから放出チャンバ１１４Ａ内へのガスの流入を可能にするが複数の一方向放出弁１２２Ａを通じて放出チャンバ１２２Ａと流体連絡するが、逆行するガス流がキャビティ１１２Ａ内に戻ることは阻止する。キャビティ１１２Ａは、半サイクル期間に、キャビティ１１２Ａから離れるダイヤフラム１２６Ａの運動がガス流を吸気チャンバ１１０Ａからキャビティ１１２Ａ内に送るように往復ダイヤフラム１２６Ａに合わせて作動し、一方、残りの半サイクル期間に、キャビティ１１２Ａに向かうダイヤフラム１２６Ａの運動によって圧縮ガスがコンプレッサヘッドハウジング１１８Ａの出口１４２Ａを通じて出口コネクタ１０７から出るように、ガスを圧縮してキャビティ１１２Ａから放出チャンバ１１４Ａ内に流すように構成される。
【００１６】
第一のコンプレッサヘッド１０２と同様に, 第二のコンプレッサヘッド１０４は、偏心質量１３０Ｂおよび釣り合いおもり１３２Ｂがその内部にはめ込まれた連接棒１２８Ｂの配置を有するチャンバ１３４Ｂを画定するポンプケーシング１２４Ｂを含む。連接棒１２８Ｂの底部には偏心質量１３０Ｂおよび釣り合いおもり１３２Ｂがはめ込まれ、一方、連接棒１２８Ｂの上部には、位置決めねじ１６２Ｂによって弾性ダイヤフラム１２６Ｂがはめ込まれる。その上、連接棒１２８Ｂの底部には、連接棒１２８Ｂを偏心運動において動かすための、モータ１１６の回転可能なシャフト１４４がはめ込まれる。動作中、モータ１１６による連接棒１２８Ｂの偏心運動によって、ダイヤフラム１２６Ｂが往復運動で動く。アダプタプレート１３６Ｂが、モータ１１６の一端とポンプケーシング１２４Ｂとをはめ込むことができる。
【００１７】
一つの実施態様では、ポンプケーシング１２４の上部にはコンプレッサヘッドハウジング１１８Ｂの底部がはめ込まれ、一方、コンプレッサヘッドハウジング１１８Ｂの上部ヘッドにはカバーヘッド１３８Ａがはめ込まれる。コンプレッサヘッドハウジング１１８Ｂは、吸気チャンバ１１０Ｂと連絡し、ガス流Ｂをその内部に入れることを可能にする吸気口１４０Ｂを含む。吸気チャンバ１１０Ｂは、吸気チャンバ１１０Ｂからキャビティ１１２Ｂ内へのガスの流入を可能にする複数の一方向吸気弁１２０Ｂを通じてキャビティ１１２Ｂと流体連絡するが、逆行するガス流が吸気チャンバ１１０Ｂ内に戻ることは阻止する。加えて、キャビティ１１２Ｂは、キャビティ１１２Ｂから放出チャンバ１１４Ｂ内へのガスの流入を可能にする複数の一方向放出弁１２２Ｂを通じて放出チャンバ１２２Ｂと流体連絡するが、逆行するガス流がキャビティ１１２Ｂ内に戻ることは阻止する。キャビティ１１２Ｂは、第一の半サイクル期間に、キャビティ１１２Ｂから離れるダイヤフラム１２６Ｂの運動がガス流を吸気チャンバ１１０Ｂからキャビティ１１２Ｂ内に送るように往復ダイヤフラム１２６Ｂに合わせて作動し、一方、第二の半サイクル期間に、キャビティ１１２Ｂに向かうダイヤフラム１２６Ｂの運動によって圧縮ガスがコンプレッサヘッドハウジング１１８Ｂの出口１４２Ｂを通じて出口コネクタ１０６Ｂから出るように、ガスを圧縮してキャビティ１１２Ｂから放出チャンバ１１４Ｂ内に流すように構成される。
【００１８】
さらに示すように、往復バイパスコンポーネント１０８は、方向転換したガス流Ａ２および方向転換したガス流Ｂ２がコンプレッサヘッド１０２とコンプレッサヘッド１０４との間を交互に流れるときに、第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４との間に双方向のガス流を流すことができる伸長中空シャフトでもよい。往復バイパスコンポーネント１０８は、往復バイパスコンポーネント１０８と第一のコンプレッサヘッド１０２のカバーヘッド１３８Ａとを連結するためのバイパスフィッティング１４８Ａをはめ込む一端と、往復バイパスコンポーネント１０８と第二のコンプレッサヘッド１０４とを連結するための別のバイパスフィッティング１４８Ｂをはめ込む反対端とを画定する。シーリング要素１５８Ａ、例えば、Ｏリングが、カバーヘッド１３８Ａとバイパスフィッティング１４８Ａとの間の流体密封シールを提供し、一方、シーリング要素１５８Ｂが、カバーヘッド１３８Ｂとバイパスフィッティング１４８Ｂとの間の流体密封シールを提供する。一つの実施態様では、バイパスフィッティング１４８Ｂは、バネ１５４を有するバイパスシート１５２を通じてソレノイド１５０に動作可能にはめ込まれる。バネ１５４は、カバーヘッド１３８Ｂによって形成されたオリフィス１４９を通じる流体連絡を可能にするまたは阻止するためのバイアスを印加する。オリフィス１４９は、方向転換したガス流Ａ２またはＢ２に対してオリフィス１４９を開閉するソレノイド１５０の作用によってバイパスシート１５２にはめ込まれるように構成される。そのようなものとして、往復バイパスコンポーネント１０８の存在によって、コンプレッサ装置１００は、バイパスコンポーネント１０８がない従来のコンプレッサ装置１０によって達成可能な流量と比較して、極端に低くかつより安定した流量を達成することが可能になる。
【００１９】
動作中、ソレノイド１５０は、第一のコンプレッサヘッド１０２の放出行程期間にバイパスシート１５２を開放し、工程の第一の半サイクル期間に、方向転換したガス流Ａ２を第一のコンプレッサヘッド１０２から第二のコンプレッサヘッド１０４に流す。同様に、ソレノイド１５０は、第二のコンプレッサヘッド１０４の放出行程期間にバイパスシート１５２を開放し、工程の第二の半サイクル期間に、方向転換したガス流Ｂ２を第二のコンプレッサヘッド１０４から第一のコンプレッサヘッド１０２に流し、コンプレッサ装置１００による工程の完全サイクルを完了することを可能にする。一部のコンポーネントでは、往復バイパスコンポーネント１０８のオリフィスサイズを調整することによって、第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４の各々から特定量のガス流を方向転換し、コンプレッサ装置１００による特定の流量を達成することができる。他の実施態様では、往復バイパスコンポーネント１０８は、可変オリフィス（図示せず）を含むことができる。これが有する可変サイズの開口が、往復バイパスコンポーネント１０８を通じて他方のコンプレッサヘッド１０２または１０４に流れることが可能な方向転換するガス流Ａ２またはＢ２の程度を変えて、流量調節能力をもたらす。このように、方向転換するガス流Ａ２およびＢ２の量を調節してコンプレッサ装置１００による異なる程度の低流量を達成することができる。
【００２０】
一部の実施態様では、往復バイパスコンポーネント１０８は、ソレノイド１５０の代わりにオリフィス１４９を開放するのに用いることができるスクリュードライバまたは回転型アクチュエータでもよい。
【００２１】
往復バイパスコンポーネント１０８をコンプレッサ装置１００に組み込むことの利点は、コンプレッサ装置１００の工程の一つの完全サイクルが完了するときに、ガス流の一部をその放出サイクル期間に一つのコンプレッサヘッドから、その吸気サイクル期間に他方のコンプレッサヘッドに方向転換、そして逆もまた同様に方向転換することによって、コンプレッサ装置１００によって達成可能な潜在的な定常流を低くすることにある。例として、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００は、（コンプレッサ装置１００の能力の毎分８０リットル以上に基づいて）放出されるガス流の約９７％が他方のコンプレッサヘッドに方向転換、そして逆もまた同様に方向転換するときに、極端に低い流量、例えば、毎分０．１リットルを達成できる。この結果、最大流量と最小流量との比が８００対１になる。さまざまな能力を持つ他方のコンプレッサに同じバイパス機能を適用することによって、より高いまたはより低いバイパス流量を達成することができる。
【００２２】
一部の実施態様では、補修部品市場での変更として、往復バイパスコンポーネント１０８を、固定動力源を持つモータを有するコンプレッサ装置１００に組み込むことができる。これは、往復バイパスコンポーネント１０８を通じて方向転換することができるガス流の量を変えることによってコンプレッサ装置における流量調節を達成する手段として用いることができる。
【００２３】
図９を参照し、コンプレッサ装置１００を用いる一つの方法を図示するフローチャートを示す。ブロック２００において、送出コネクタ１０６を通じて第二のコンプレッサヘッド１０４と流体連絡する第一のコンプレッサヘッド１０２を有するコンプレッサ装置１００を提供し、その後往復バイパスコンポーネント１０８を第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４に流体連絡するようにはめ込む。ブロック２０２において、ガス流を第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４に供給するためにコンプレッサ装置１００を人工呼吸器システムにはめ込む。ブロック２０４において、第一のコンプレッサヘッド１０２が、第一のコンプレッサヘッド１０２の第一の放出行程期間に第一のガス流を生成し、第二のコンプレッサヘッド１０４が、第二のコンプレッサヘッド１０４の上の期間と交互の第二の放出行程期間に第二のガス流を生成するように、コンプレッサ装置１００を作動させる。ブロック２０６において、第一のガス流の一部を、第一のコンプレッサヘッド１０２の第一の放出行程期間に第一のコンプレッサヘッド１０２から往復バイパスコンポーネント１０８を通じて第二のコンプレッサヘッド１０４内に流し、その後、交互の第二のガス流の一部を、第二のコンプレッサヘッド１０４の上の交互の第二の放出行程期間に第二のコンプレッサヘッド１０４から往復バイパスコンポーネント１０８を通じて第一のコンプレッサヘッド１０２内に流す。
【００２４】
図１０を参照し、コンプレッサ装置１００を製造する一つの方法を例示するフローチャートを示す。ブロック３００において、第一のコンプレッサヘッド１０２を、送出コネクタ１０６を通じて第二のコンプレッサヘッド１０４にはめ込み、交互の順序で第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４からガス流を放出する。ブロック３０２において、第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４との間に往復バイパスコンポーネント１０８をはめ込んで第一のコンプレッサヘッド１０２と第二のコンプレッサヘッド１０４との間の流体連絡を構築し、第一のコンプレッサヘッド１０２または第二のコンプレッサヘッド１０４のいずれかから放出されたガス流の一部を、他方のそれぞれのコンプレッサヘッド１０２または１０４に方向転換することを可能にする。これによりコンプレッサ装置１００は、さもなければ往復バイパスコンポーネント１０８がないコンプレッサ装置１０に必要となるであろうよりも少ない電力を用いて極めて低いかつ安定した流量を達成できる。ブロック３０４において、第一のコン１０ＬＰＭプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４を交互の順序で駆動するためのモータ１１６を第一のコンプレッサヘッド１０２および第二のコンプレッサヘッド１０４に動作可能にはめ込む。
【００２５】
往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００は、本明細書に記述する医療分野以外の用途を有し得る。例として、コンプレッサ装置１００は、暖房および空調の用途のほかに、マルチスピードコンプレッサが一般に用いられる冷凍産業にも用いることができる。
【００２６】
テスト結果
往復バイパスコンポーネント１０８がない先行技術の標準的なコンプレッサ装置１０と比較した、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００の優れた性能を実証するために２つの異なるテストを行った。第一のテストは、コンプレッサ装置１００と、それと比較する標準的なコンプレッサ装置１０とによって示された最小流量と最大流量とを比較した。第二のテストは、標準的なコンプレッサ装置１０と往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００との間の流量の差異を比較した。第一のテストに関しては、以下の表１〜表５に、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００（表５）と、往復バイパスコンポーネント１０８がない４つの先行技術の標準的なコンプレッサ装置１０（表１〜表４）とによって達成された最大流量と最小流量とを比較したテスト結果を与える。示すように、表１は、製品名ＧＡＳＴ  １５Ｄに基づいて製造された往復バイパスコンポーネント１０８がない標準的なコンプレッサ装置１０の結果を表し、２ボルトの電圧設定において毎分０．２リットルの最小流量を示し、１２ボルトの電圧設定において毎分１７．１リットルの最大流量を示す。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【００２７】
表２は、製品名Ｔ−Ｓｑｕａｒｅｄに基づいて製造された往復バイパスコンポーネント１０８がない別の標準的なコンプレッサ装置１０の結果を表し、１ボルトの電圧設定において毎分５．１リットルの最小流量を示し、１２ボルトの電圧設定において毎分８２．３リットルの最大流量を示す。表３は、製品名ＫＮＦに基づいて製造された往復バイパスコンポーネント１０８がない別の標準的なコンプレッサ装置１０の結果を表し、１ボルトの電圧設定において毎分３１．１リットルの最小流量を示し、８ボルトの電圧設定において毎分７３．８リットルの最大流量を示す。表４は、製品名Ｐｏｗｅｒｅｘに基づいて製造された往復バイパスコンポーネント１０８がないなおも別の標準的なコンプレッサ装置１０の結果を表し、１．７ボルトの電圧設定において毎分１．３リットルの最小流量を示す。最後に、表５は、当発明者によって製造された往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００の結果を表し、往復バイパスコンポーネント１０８が動作可能であるときの１ボルトの電圧設定において毎分０．１リットルの最小流量を示し、１２ボルトの電圧設定において毎分４８．１リットルの最大流量を示す。一方、コンプレッサ装置１００は、往復バイパスコンポーネント１０８が非動作であるときは、１ボルトの電圧設定において毎分３．１リットルの最小流量を示し、毎分８３．５リットルの最大流量を示す。先に述べたように、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００は、任意の極端に低い流量を達成するように時には往復バイパスコンポーネント１０８を動作可能にし、一方、極端に高い流量を達成するように時には往復バイパスコンポーネント１０８を非動作状態にするように動作することができる。表６は、往復バイパスコンポーネント１０８を有するコンプレッサ装置１００と比較した、往復バイパスコンポーネント１０８がない前述のコンプレッサ装置１０の各々における最小流量、最大流量および送出流量比（最大流量／最小流量）を示す。
【表６】
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【００２８】
表６に示すように、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００の流量比は、往復バイパスコンポーネント１０８がない標準的なコンプレッサ装置１０の最も近い流量比のほぼ１０倍である。例として、表１の往復バイパスコンポーネント１０８がないＧＡＳＴ  １５Ｄコンプレッサ装置１０の流量比は、８５．５対１であり、表２の往復バイパスコンポーネント１０８がないＴ−Ｓｑｕａｒｅｄコンプレッサ装置１０の流量比は、１６．１対１であり、表３の往復バイパスコンポーネント１０８がないＫＮＦコンプレッサ装置１０の流量比は、２．４対１であり、そして表４の往復バイパスコンポーネント１０８がないＰｏｗｅｒｅｘコンプレッサ装置１０の流量比は、６１．０対１である。対照的に、往復バイパスコンポーネント１０８が動作可能であるときのコンプレッサ装置１００の流量比は４８１対１であるが、毎分０．１リットルの低流量を達成するための動作モードと、図５に例証するような毎分８３．５リットルの大流量を達成するための非動作モードとに、コンプレッサ装置１００が往復バイパスコンポーネント１０８を切り替える場合には、８３６対１のより高い流量比でさえ達成することができる。テスト結果は、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００が遥かに大きな最大流量と最小流量との比を有することを明確に示す。その結果、同様の動作条件下で、バイパスコンポーネント１０８がない先行技術の標準的なコンプレッサ装置１０によって達成可能な流量よりも極めて大きな範囲の流量を示す。ＫＮＦおよびＰｏｗｅｒｅｘコンプレッサ装置１０の電圧設定は、それぞれ、テスト期間に他のコンプレッサ装置１０およびコンプレッサ装置１００に用いられる１〜１２ボルトの通常の電圧設定範囲ではなく、１〜８ボルトおよび１．７〜４．６ボルトである。しかしながら、ＫＮＦおよびＰｏｗｅｒｅｘコンプレッサ装置１０におけるこれらのより小さい電圧設定範囲が、同程度の最小流量および最大流量の両方を得るための、同等の完全動作が可能な範囲においてこれらの特定のコンプレッサ装置１０を動作させるよりも小さい動作電圧設定に起因することに留意すべきである。
【００２９】
表７は、毎分１０リットルの同じ流量において、往復バイパスコンポーネント１０８を有するコンプレッサ装置１００と、標準的なコンプレッサ装置１０とを比較した、脈動と呼ばれる流量の差異を比較するための第二のテストの結果を示す。特定の流量を維持する場合にコンプレッサ装置による流量脈動または流量の差異を最小化することが重要である。なぜならば、特定の流量を維持する場合にコンプレッサ装置が流量に高い差異を示す場合に、人工呼吸器に接続された患者が大きな流量の差異を感じ得るからである。図１１に図示するグラフ、および表７の２つのタイプのコンプレッサ装置１０および１００間のテスト結果は、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００が、同じ毎分１０リットルの流量を維持するときの往復バイパスコンポーネント１０８がない標準的なコンプレッサ装置１０よりも、毎分１０リットルの流量を維持するときに極めて低い流量の差異を実証することを明確に示す。示すように、往復バイパスコンポーネント１０８がない標準的なコンプレッサ装置１０によって示される、毎分１０リットルの流量を維持するときの流量の差異は、毎分約４．７リットルであり、一方、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００によって示される、同じ毎分１０リットルの流量を維持するときの流量の差異は、毎分約２．０リットルである。そのようなものとして、往復バイパスコンポーネント１０８がない標準的なコンプレッサ装置１０は、往復バイパスコンポーネント１０８を持つコンプレッサ装置１００における流量の差異よりも約２．５倍大きい流量の差異を示す。図１１のグラフに例証するテストデータを示す表７を以下に示す。
【表７】
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【００３０】
特定の実施態様を図示し、記述したが、当業者に明らかなように、本発明の精神および範囲から逸することなく、それらにさまざまな変更を為せることが前の記述から理解されるべきである。そのような変化および変更は、これに添付される請求項に定義されるように本発明の範囲内および教示内にある。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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