(57)【要約】  酸素濃縮ガスを製造する圧力揺動吸着装置のための音容器であって、装置を収容するための２つの部分を有し、装置は容器内に収容され、容器は周囲空気を容器内に入れるための入口手段と、装置からの廃棄ガスを容器から出すための出口手段とを備え、周囲空気と廃棄ガスは装置に入る或いは装置から出る前に容器内で方向を変更する。音容器は更に、圧力揺動吸着装置が容器に収容された場合に２つの部分の内部空間を相互に分離する可撓性シールを備えている。また、酸素の濃度が高いガスを効率的に生成し、その酸素濃縮ガスを使用者に選択された時間と選択可能な投与量で供給するために治療用に用いられる、小型で高い携帯性の圧力揺動吸着装置と産出ガス維持装置が開示される。【選択図】      図３
2007503950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素濃縮ガスを製造する圧力揺動吸着装置のための音容器であって、２つの部分が結合された場合に前記装置を全体的に収容する少なくとも２つの前記部分と、前記容器内に前記装置を収めるために前記部分内に配置された手段と、周囲空気を前記容器内に入れるために前記部分の一つに形成された入口手段と、流量に逆の影響を与えずに前記装置からの廃棄ガスを前記容器から出すために前記他方の部分に形成された出口手段と、前記周囲空気と前記廃棄ガスの少なくとも一方について前記装置に入る或いは前記装置から出る前に前記容器内で方向を変更させる手段とを備えていることを特徴とする音容器。
【請求項２】
更に、圧力揺動吸着装置が前記容器に収容された場合に、前記２つの部分の内部空間を相互に分離するための手段を備えることを特徴する請求項１に記載の音容器。
【請求項３】
前記音容器内において、前記分離手段は前記部分の少なくとも１つに固定され、且つ収容された前記装置を係合する可撓性シールであることを特徴とする請求項１に記載の音容器。
【請求項４】
前記音容器内において、前記部分は外部壁と分離手段を備え、この分離手段は収容手段と少なくとも１つの外部壁の間の内部壁とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の音容器。
【請求項５】
前記音容器内において、前記装置は操作制御手段と少なくとも１つの部分を備え、その部分は作られた酸素濃縮ガスを患者に供給するためにガス供給装置に接続するため、及び／又は容器の外部からアクセスされる装置の選択された操作制御を可能にするために装置と内部接続された手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の音容器。
【請求項６】
酸素の濃度が高い産出ガスを周囲空気から産出し、その産出ガスを装置の使用者に供給することによって、治療に使用される小型で携帯型の酸素供給装置であって、この装置は第１のハウジング部と、前記ハウジング部に取り付けられて酸素濃縮産出ガスを生成するために周囲空気の取り入れと周囲空気からの窒素の吸着を交互に行う２つの圧力揺動吸着床と、圧縮機とカム弁とを備え、これら圧縮機とカム弁とは前記ハウジング部に取り付けられて各吸着床の間に収められていることを特徴とする酸素供給装置。
【請求項７】
更に、前記装置内に前記周囲空気を吸引するために前記各吸着床の間に収められたファンと、前記圧縮機とファンの両方を駆動するモータと、前記周囲空気を前記圧縮機内に向けるために前記ファンと圧縮機とを部分的に覆うための覆い手段とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の酸素供給装置。
【請求項８】
更に、前記産出ガスの圧力を制御するための調整器と、前記産出ガスの流れの開始とタイミングとを制御するための流れ制御手段とを備え、前記覆い手段は前記調整器と流れ制御手段とを支持するための手段を備えていることを特徴とする請求項７に記載の酸素供給装置。
【請求項９】
更に、前記装置を収容するための第２ハウジング部を備え、前記各ハウジング部の１つは前記装置内に前記周囲空気が吸引されるようにするためのアクセス手段を画定し、他方のハウジング部は装置から廃棄ガスと冷却周囲空気を放出させる手段を画定することを特徴とする請求項６に記載の酸素供給装置。
【請求項１０】
前記各ハウジング部の１つは、カニューラ接続部を受け入れて揺動を可能にする可動手段を備えていることを特徴とする請求項９に記載の酸素供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、共に２００３年９月３日に出願された係属中の米国仮特許出願第６０／４９９，５０３号及び第６０／４９９，５４０号の利益を主張するものである。本発明は、概して酸素濃縮装置に係り、特に圧力揺動吸着による酸素の濃縮に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、圧力揺動吸着すなわちＰＳＡは、混合ガスから選択されたガスの濃度を高めるために用いられる。特に、例えば医療用途若しくは治療用途の酸素濃縮器では、周囲空気から患者によって吸入されるための治療レベルまで酸素の濃度を高める。そのようなあるＰＳＡ酸素濃縮器は、ライフスタイル（ＬＩＦＥＳＴＹＬＥ）という商標名でニューヨーク州バッファローのエアーセップ社によって供給されて好評を博している携帯型酸素濃縮器があり、その原理はマックコーム（ＭｃＣｏｍｂｓ）氏らに対して２００４年７月２０日に発行された米国特許第６７６４５３４号の継続出願である２００４年１月２２日に出願された係属中の米国特許出願第１０／７６２６７１号明細書に記載されている。継続中の出願及び特許の両方の開示全体は、参考として組み込まれている。大変小型の寸法のおかげで、開示されたように作られた濃縮器は、高い移動性を望む患者だけでなく、活動していないすなわち寝ている間にも同じ装置を使用できる患者による使用にとって魅力的である。酸素濃縮器は、液体或いは加圧酸素ガスタンクのような他の一般的な酸素供給源に対して、患者の使用にとって著しく有利なものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、酸素濃縮器では本質的に全体として多くの容積の周囲空気、産出ガス及び廃棄ガスが移動するので、特定の使用及び環境において不必要なレベルのノイズを発生してしまう。この問題に対応するために、動作すなわち濃縮器の効率に影響を与えることなく、更に放出されるノイズを大きく低減できる新規で役に立つ音容器を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願に記載されている音容器は特に上記米国特許に開示された携帯型酸素濃縮器に適しているが、本発明の代替的実施形態が特に本願に記載されている代替的濃縮器を含むような異なる構成及び／又は容量を有する酸素濃縮器と共に使用されるということは、説明からわかるであろう。本質的に、本発明は装置を収容し、更に流量に影響を与えず容器の内部に空気を取り入れることができ、酸素濃縮器の入口に到達する前に空気の方向が向けなおされるようにする。同様に、容器は濃縮器を出る廃棄ガスの流量を低下させず、むしろ廃棄ガスが流入する周囲空気と混合するのを防いで、容器を出る前に廃棄ガスを向けなおす。本発明の他の態様、特徴及び詳細は、添付図面及び本発明の望ましい実施形態の後述の説明からより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明により、高い携帯性を有する酸素濃縮器が図１Ａ及び図１Ｂに示されているが、より詳しくは以下に説明する。濃縮器は全体として符号２０で示され、組み合わされた圧力揺動吸着装置(pressure swing adsorption apparatus)と酸素維持装置(oxygen conserving device)、即ちＰＳＡ／ＯＣＤを備え、これは酸素濃縮された産出ガスを生成するための圧力揺動吸着により周囲空気から窒素を分別し、ユーザによって要求されたときに特定のそして可変の周期で産出ガスをパルス投与(pulse dose)で供給するために用いられる。周囲空気はＰＳＡ／ＯＣＤ装置２０にフィルタ付き吸気口２２を通して供給され、そこから空気は分別される供給ガスと構成要素を冷却するために装置内を流れる冷却空気とに分けられる。供給ガスは、装置２０に組み込まれた産出ガス出口２４から患者に対してパルス投与モードで供給されるべき産出ガスを生成するために、交互に窒素吸着床へ供給される。同時に、吸着された窒素は、排出口２６を通して冷却空気と共に大気に排出される廃棄ガスを形成するために吸着床から連続的に排出される。
【０００６】
パルス投与装置は最初に酸素濃縮産出ガスを呼吸の初期段階のみ供給するが、これはユーザが制御盤のアクセス可能な制御スイッチ３０によって設定する有効な流量で行われ、前記制御盤は装置２０の頂部のヒンジ結合された透明な或いは半透明なカバー３２を開放することによってアクセスできる。表示ライトや警報機のような他の操作特徴部は、カバー３２の下に見えるように配置してもよい。装置２０を操作するためには、所望の酸素流量に割り当てたスイッチ３０の1つが両方ＰＳＡをオンにするために押され、そうでない場合には異なる均等流量で動作し、濃縮酸素ガスを設定された割合で供給する。
【０００７】
装置２０は、取り外し可能で再充電可能なバッテリパック、交流電源にコネクタ３５で装置２０に接続される交流アダプタ、自動車バッテリへの同様の接続のためのシガレットライタや、装置に接続できる補助バッテリパックのような複数の電源の１つによって電力が供給され、補助バッテリパックは取り外し可能バッテリパックによって実現される作動時間を延ばすか、或いは装置がアダプタを介して交流電源又は自動車バッテリに取り付けられた場合に取り外し可能バッテリパックと共にそれ自身充電される。
【０００８】
上記した携帯可能な酸素濃縮器の２つの種類は、移動ガス及び濃縮器内の主要な騒音発生要素の両方からの音及び振動を大きく低減するように設計されているが、騒音発生要素としてはファン、吸気共鳴器、圧縮機／熱交換器アセンブリ、供給及び廃棄弁、そして音吸収マフラなどであり、本発明は装置が静かな設定又は非作動或いはスリープ中に僅かも近くの人の邪魔をしないように残りの聞こえる音を実質的に最小にする。
【０００９】
図２Ａ〜図２Ｆを参照すると、本発明に係る音容器(sound enclosure)４０の第１の望ましい実施形態を示しており、これは一例の装置２０を収容するものであり、上部半体４２と下部半体４４とを備え、装置を保持するための内部区画を形成し、これらが結合された場合に装置２０を全体的に収容する。下部半体４４は受台部(cradle portion)４８をその底部に備え、その中に装置２０が収められる。下部半体４４は、装置２０を支持するために約10％の圧縮を有する例えば３つ又は４つの衝撃吸収バネ４８Ａを備えていることが望ましい。両者が結合された場合、２つの半体はこれらを共に保持するための適切な公知形式の取り外しラッチ４６を備えている。各半体の外側壁は音吸収開放セル構造(sound absorbing open cell structure)のプラスチック発泡材料から作られることが望ましく、その外表面は平滑面を形成するように堅牢にされている。受台部４８は積極的な支持を提供し、衝撃と振動及び音を吸収するために高密度発泡材料から作られることが望ましい。半体４２，４４と受台４８の内部表面は、更に音吸収材で被覆されていることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、上部シェル半体４２は、あたかも装置２０が容器無しで動作しているのと同じ流量で音容器４０の内部に周囲空気を取り入れることができる寸法のフィルタ付き空気取入口４３を備えている。上部半体４２の下方縁部はＶＩＴＯＮ（登録商標）のような可撓性材料から作られる管状分離壁５４であり、これは２つの半体４２，４４が結合された場合に各半体と装置２０との間の空気空間を効果的に分離するための密封を提供する。壁５４の内部縁は該して係合面において装置２０の周辺に対応しているが、密封を確実にするために十分小さな寸法であり、一方では上部半体４２の取り付けを困難にするほどには小さくない。分離壁５４を取り付けるために他の手段も使用できるが、異なる断面の濃縮器の収容に用いるための修理や改良のような様々な可能性のある理由から、それを取り替えることができるようなネジが示されている。望ましくは、壁５４は上部半体４２に取り付けられる場所が比較的堅牢で、他の部分は柔軟である。
【００１１】
受け入れ端部を除いて２つの半体４２，４４の内部表面は、装置２０の外壁から例えば約3.2ｍｍ（1/8インチ）から約9.5ｍｍ（3/8インチ）離れており、空間内の空気の総量が装置を動作させるのに十分とし、また装置の周りを循環するのを可能にする。図示された本願発明のように、上部半体４２の側のフィルタ付き取入口４３は、入口２２を通過する前に装置の上部半体の周りに強制的に入った空気を流すために、装置２０の入口２２の直径方向の反体側にある。空気流方向の変化は、騒音レベルの低減に１つの重要な手段である。同様の態様で、下方シェル半体４４は、排気口２６の直径方向の反対側にフィルタ付き排気口４５を備え、これも容器出口４５から音容器４０を出る前に装置２０の下方半体の周りを流すことによって、排気廃棄ガスと冷却空気の流れ方向を変化させる。空気と廃棄ガス通路は、騒音の伝達を媒介するように寸法が定められているが、装置２０に入る空気流れと出る排気ガス流れを制限しない。望ましくは、両方の口４３，４５は、装置２０と容器４０の内部壁との間の空間とは、対応する吸気口２２と排出口２６よりも断面積がおよそ50％大きい。例えば、吸気口２２と排出口２６がそれぞれおよそ12.9ｃｍ２（２平方インチ）を有し、口４３，４５及び装置２０と容器４０との間の空間の断面積はそれぞれ19.35ｃｍ２（２平方インチ）を有することが望ましい。
【００１２】
上部シェル半体４２は透明或いは半透明窓５７を備え、これにより容器を開けることなく装置２０の制御盤上の様々な制御及びしるしを見ることができる。必要であれば、窓５７は上部シェル半体４２を取り外すことなく制御盤にアクセスできるように適当な手段で開放できるように構成してもよい。また、図示のように、窓５７は固定された開口を備え、これを通して套管（cannula tube)が装置２０の套管コネクタ２４に取り付けるために通過する。下方シェル半体４４には図示のように上部シェル半体４２との境界に通路５９が形成され、これを通して交流電源の配線や車のバッテリアダプタが装置２０に接続されるために通過する。
【００１３】
図１Ａ及び図１Ｂに示すＰＳＡの全体的作動原理は図３を参照することで分かる。周囲空気は、周囲空気供給流れの吸気からの騒音を低減するために、ＰＳＡ／ＯＣＤ装置２０へフィルタ付き吸気口２２及び吸気共鳴器１２２を介して供給される。供給流れは、共鳴器１２２から続き、そして供給空気圧縮機１２４によってその出口から供給弁１４０，１４２をそれぞれ介して交互に第１及び第２吸着器１３０，１３２へ移動される。
【００１４】
供給流れが同流方向に吸着器１３０，１３２の入口１３０ａ，１３２ａに交互に入る場合、それぞれの吸着器は供給流れを所望の濃度の産出ガスに分離する。周囲空気から窒素を分離するための分離床に使用される吸着材料は、人工沸石(synthetic zeolite)或いは同様の特性を有する他の知られた吸着材料である。
【００１５】
同流方向の周囲空気流れによって各吸着器１３０，１３２の１つで連続的に生成される高酸素濃度ガスのほとんど或いは使用可能な部分は、出口１３０ｂ、１３２ｂ及び対応する吸着器の逆止弁１３４，１３６を通して産出マニフォルド１４８に向けられ、そして以下に説明する供給制御アセンブリに向けられる。各吸着器によって生成される産出ガスのバランスは、排出オリフィス１５０と適切に時間調整された(timed)平衡弁１５２と随意的な流れ制限器１５３を介して進路が変えられる(diverted)ように時間調整され、吸着された主として窒素ガスを排出するために、他方の吸着器１３０又は１３２を通してそれぞれの出口１３０ｂ、１３２ｂから他方の吸着器の各入口１３０ａ，１３２ａに逆流方向に流す。そして、逆流産出ガス及び排出されたガスは適切に時間調整された廃棄弁１４４，１４６、管１４７及び音吸収マフラ１４９を通して吸着器から大気中へ排出される。
【００１６】
産出ガスの使用可能な部分が向けられる制御アセンブリ１６０は、産出酸素を使用者に向けて装置出口２４を介してパルス投与モードで供給する。制御アセンブリ１６０は、使用者に供給されるべき産出ガスの圧力を調節するためのピストン式圧力制御調節器６４と、バクテリアフィルタ１６６と、酸素供給システム１７０を備えている。酸素供給システム１７０は、ＯＣＤ装置を有するパルス投与トランスデューサと、流れ制御ソレノイド作動弁１７４と低圧センサ１７６とを備えている。
【００１７】
本発明によれば、ＰＳＡによって生成された酸素濃縮ガスの使用者への供給は、供給システム１７０によって制御されるが、これについては米国特許第６７６４５３４号明細書により詳細に記載されている。その特許明細書に記載されているように、産出された高酸素濃度ガスは、呼吸の初期段階及び使用者がアクセス可能な装置制御で設定することによって決定された時間周期の間だけ使用者に供給される。
【００１８】
その設定は図２Ｂに示されている複数のボタン３０によって行われ、それは装置２０の後部ハウジング部１０４にヒンジ結合されたカバー３２を開放することによってアクセスされる。そして、１〜５リットル毎分の流量と等価であることを示す表示１〜５のボタン３０の１つが、流れ周期を設定するために押される。カバー１０２は、安全に閉じて且つ簡単に開けられるように磁気ラッチによって閉じた状態で保持されることが望ましい。装置２０の作動要素は、前方ハウジング部１０６と基部１０８とによって更に覆われている。
【００１９】
外側ハウジング部１０４，１０６は、適当な耐衝撃材料で作られるが、射出成形ＡＢＳプラスチックが望ましい。外側ハウジング部１０４，１０６は図示のようにカギ状スロットを備え、その中に図示のような取り外し可能なハンドル１０５、肩ストラップ、或いはバックパック背負い手段が挿入される。
【００２０】
図４Ａ〜図４Ｅまでに示された発明によれば、装置２０はアーチ状スロットを備える基部１０８で鉛直に向けられ、その中へハウジング部１０４，１０６が挿入される。後部ハウジング部１０４に成形されているのは、取り外し可能再充電式バッテリパックを受け入れる凹部１０７であり、そしてカバー１０９によって適所に保持される。後部ハウジング部１０４は更に、望ましくは適当な空気粒子フィルタを備えたルーバ開口２２を備えており、これにより周囲空気は装置内部に導入される。後部ハウジング１０４はまた、望ましくはフィルタ付きのルーバ排気口２６を備え、これにより吸着床からの廃棄ガスと冷却空気の両方が装置内部から排気される。また、一対の電気ソケット１１７，１１９が示されているが、ソケット１１７は装置を交流電流で動作させるための交流アダプタを受け入れるためのものであり、ソケット１１９は装置がバッテリ電源で作動している場合に作動時間を延ばす補助バッテリパックを接続できるようにするものであり、装置が交流電流によって駆動されている間に補助バッテリパックは再充電される。
【００２１】
前方ハウジング１０６は図示のように、カニューラ接続部２４を支持する凹部を備え、その接続部は起こりそうな捩れを低減するために水平位置から鉛直位置までカニューラ管を動かせるように揺動できる。ハウジング部１０４、１０６の頂部には、ハウジング部によって形成されるスロットへ取り付けられる制御盤１１１がある。制御盤１１１は上方からアクセスできる動作制御部及び表示機の両方を支持し、その底面には動作回路の部分を含む回路基板も支持している。
【００２２】
図４Ａ〜図４Ｅに示されるように、装置は最初に吸着床１３０，１３２を開放収容部１０４ａ内に挿入することによって組み立てられ、その収容部１０４ａは下方から吸着床入口に接続されるべき配管を可能にし、図示された後部ハウジング１０４の形成されたブラケット１０４ｂによって適所に保持される。そして、組合せられたファン９２と圧縮機１２４の組立体は、吸着床とバッテリ凹部１０７の下方との間に収められるべきブラケット１０４ｃの後部ハウジングへ取り付けられる。組合せられたファン９２と圧縮機１２４の組立体は、２００４年９月２日にマックコームス氏ら(McCombs et al)によって出願された出願中の米国仮特許出願第６０／４９９５００号明細書に開示された発明によって作られ、この出願に対する文書番号＿＿＿の非仮特許出願はここで同等の日に出願されたと扱われ、その開示全体は参考までに組み入れられている。ファン９２は、取入口２２を介して濃縮された酸素ガスを生成するために圧縮機１２４に導入されるべき周囲空気と、ルーバ口２６を介して排出される前に作動要素の周りのバランスを循環させるための周囲空気を装置内に吸引する。ファン９２と圧縮機１２４は、ファンと圧縮機の間に配置されてファンと圧縮機を駆動するために両側に駆動軸を有する共通分担モータによって作動されるように軸方向に並べられる。
【００２３】
そして、マルチポペット弁を備えた弁組立体１３３は、後部ハウジング１０４のブラケット１０４ｄに取り付けられる。弁組立体１３３は、２００４年９月２日にマックコームス氏ら(McCombs et al)によって出願された出願中の米国仮特許出願第６０／４９９５００号明細書（回転カム弁）に開示された発明によって作られ、この出願に対する文書番号＿＿＿の非仮特許出願はここで同等の日に出願されたと扱われ、その開示全体は参考までに組み入れられている。回転カム弁１３３は供給弁１４０，１４２、廃棄弁１４４，１４６及び平衡弁１５２の全てと一体に組み込まれている。端部が開放されたカバー１２７は、空気流を制御するのを助けるためにファン９２と圧縮機１２４を覆って取り付けられている。一対のリテーナブラケット１２８，１２９がカバー１２７に一体的に成形されており、その一方は調節器６４に取り付けられ、他方は流れ制御装置１７０に取り付けられている。
【００２４】
前方ハウジング１０６の内部には、米国特許第６７６４５３４号明細書に開示されているような作動回路を形成する制御盤１１の下方の回路基板上の構成要素と共に、電気的バランス(balance of electrical)と電子作動要素を備えるほかの回路基板（図示略）が取り付けられる。図示しないが、適切な配管が図３に示すような順序で作動要素を相互に接続する。同様に電気配線が、２つの回路基板、設置されたバッテリ及びコネクタソケット１１７，１１９に対し、交流アダプタ及び補助バッテリへの接続を提供する。
【００２５】
上記したように、周囲空気は開口２２を通して装置２０の内部入る。周囲空気はファン９２によって、例えば装置内部に入る空気から埃や不純物を取り除く目的の材料のアクセス可能な入口粒子フィルタを通して、包囲された装置の内部チャンバに入る。
【００２６】
新規な設計及び組合せ並びに要素の置き換えからなる発明によって、本実施形態に基づく、組み合わされたＰＳＡ／ＯＣＤは、例えば標準の環境下で、約2.3ｋｇ（５ポンド）未満で酸素濃度が約90％±３％の供給ができ、この供給は約0.5〜３リットル毎分の範囲内と治療上等しい連続流量でパルス投与される。著しい軽量化に加えて、装置２０は全体として寸法が高さ約23ｃｍ（９インチ）、幅約15ｃｍ（６インチ）、深さ約10ｃｍ（４インチ）以下となる。
【００２７】
図示の実施形態において、医療用途の各吸着床１３０，１３２は、ゼオライトふるい材と共に、長さが約18ｃｍ（７インチ）であり、直径が約2.5ｃｍ（１インチ）である。ベルト１３０，１３２は、ふるい材が減圧段階或いは圧力平衡段階において流動化しないように、バネ付勢されている。空気の供給流れは、約131kPa（19psia）から約159kPa（23psia）の範囲の作動圧力、即ち、電源が13Ｖで、設定が３リットル毎分で、使用者の呼吸割合が毎分15回の場合には145ｋＰａ（21psia）で産出ガスを生成するために、約７リットル毎分の名目流量で提供される。
【００２８】
各流れ制御設定に対して装置によって供給される酸素の濃度は、システム圧力、作動電圧（バッテリ或いは外部電源）、そして患者の呼吸割合であって、これらのパラメータ許容範囲内の値に依存する。回路において、マイクロプロセッサは、選択位置、作動電圧、ＯＣＤの作動頻度が連続的あるいは断続的に読み出され、予想酸素濃度が使用者に提供される。もしこれらが上限或いは下限の閾値、例えば下限の85％酸素濃度に近づいた場合、装置を使用し続けるには性能が仕様から外れてしまうのを防ぐために手段を講じるべきであるということを使用者に対して注意喚起するために、制御盤１１１に断続的な警報が表示される。もし、パラメータの何れかが定期的に所定の閾値を超えてしまう場合、例えば計算された酸素濃度が８０％以下となる場合、装置２０の能力が仕様を満たさず使用を継続できないということを、使用者に対して音で継続的に知らせるように警報がプログラムされている。
【００２９】
米国特許第６７６４５３４号明細書に開示されているように、図示した実施形態は、装置の起動時の可聴信号を含み、それは可聴のそして赤色の可視光の両方であり、高圧及び低圧、システムの過剰吸引、無呼吸状態（即ち、所定時間内の無呼吸）を知らせるために警報し、可聴のそして黄色の可視光はバッテリ低下状態を知らせるために警報し、更に点滅緑色光はパルスモードで装置が正常に動作していることを示している。
【００３０】
同様に、装置に対する最高呼吸割合は、各流れ制御スイッチの設定及び装置を制御する電圧の範囲の組合せで決定される。回路はバッテリ電圧、流れ制御スイッチ設定及び患者の呼吸割合を継続的に監視している。もし呼吸割合が装置を過剰吸引状態（酸素濃度が約85％）に近づかせ、或いは過剰吸引状態（酸素濃度80％以下）に到達させた場合、警報は患者の肉体的活動を適度にするように患者への注意喚起か警告の何れかをする。
【００３１】
米国特許第６５５８４５１号明細書に記載されているような、３つの吸着床を持つＰＳＡを使用することが可能である。使用者に供給される酸素の計算された濃度よりもむしろ実際の濃度を測定する酸素濃度計のような公知の酸素モニターを備えることもできる。加えて、当業者は監視されている及び／又は監視されていない治療目的で使用される他の公知の安全装置を含めることができる。産出ガスの酸素濃度を様々制御できることが求められる場合、発明に組み込むことができるものとして、図示はしていないが米国特許第５８７１５６４号明細書に記載されているような第２可変排出ループがある。
【００３２】
図６Ａ〜図６Ｅは、米国特許第６７６４５３４号明細書及び米国意匠特許第４６８０１７号の書類に開示され説明されている図５に示すような酸素濃縮器と共に適当に使用される音容器の第２の望ましい実施形態を示している。特にことわらない限り、音容器のこの第２の実施形態の特定の番号が付された部品は、第１の実施形態で同様の番号が付された部品に関し、材料及び機能の点で対応している。但し、この対応関係は、異なる形状の装置を収容するのに必要とされる大きさ及び寸法の違いはもちろん除く。この実施形態において、例示の装置２０’を収容する音容器４０’は、閉じられた場合に装置２０’を全体的に収容するクラムシェル(clam shell)を形成するために４７’でヒンジ結合された上部半体４２’と下部半体４４’とからなる。各半体４２’、４４’は、受台部４８’、５０’を備え、その中に装置２０’が据えられている。受台部４８’は装置２０’に周囲空気を取り入れることができるようにするために前方で開き、下部受台５０’は容器４０’が運搬される際に動かないように、装置２０’を固定するために装置のハンドルを包み込む部分５０ａ’を備えている。
【００３３】
第１の実施形態にように、上部クラムシェル半体４２’は、装置２０’があたかも容器無しで動作しているのと同じ割合で音容器４０’の内部に周囲空気を入れることができる寸法のフィルタ付き空気取入口４３’を備えている。断面図６Ａに示すように、入口４３’は装置２０’の入口２２’に最も近い上部シェル半体４２’の前方側壁に配置されている。入口４３’によってこの位置で流れ方向に変化を与えるために、上部半体４２’に分離壁５４’が設けられている。この分離壁５４’は、入った空気を最初に装置２０’の後方に強制的に流し、その後装置取入口２２’に入れるために逆方向の前方に流す。同様に、下方クラムシェル半体４４’の後方壁に配置された排気口４５’も、出口２６’を出て行く廃棄ガスと冷却空気を、容器出口４５’から音容器４０’を出て行く方向に反転する前に、最初に装置２０の前方に向かって強制的に流すための分離壁５６’を備えることが望ましい。分離壁５４’、５６’及び空気及び廃棄ガス通路は、ノイズの伝達は妨げるが装置２０’への空気の流入及び装置２０’からの廃棄ガス排出は妨げない寸法となっている。代替的に、入口４３’が上部シェル半体４２’の後方側壁に配置され出口４５’が下部クラムシェル半体４４’の前方側壁配置されている場合、分離壁５４’５６’は省略できる。第１の実施形態のように、上部シェル半体４２’又は下部シェル半体４４’は、合わせ面の近傍に受台から半体４３’４４’の側部全体に延びる可撓性のヴィトロン（ＶＩＴＲＯＮ：登録商標）シール（図示略）を備えることが望ましい。
【００３４】
両方のシェル半体４２’及び４４’は、音低減発泡材料６１’がその内部に裏付けされていることが示されている。図示はしないが、受台部４８’５０’も、装置２０’が容器４０’内に置かれた場合に振動を吸収するためにその外部表面に発泡材料６１’と同様の発泡材料を裏付けてもよい。
【００３５】
下部半体４４’は、もし適当な空気流及び廃棄ガス流を維持するのが適切であるならば、廃棄ガス流れを補助するように補助ファン６０を設けてもよい。
クラムシェル半体４２’、４４’の前方境界部に取り付けられるのは、その内側端が患者側出口２４’に接続できる移行管６２’であり、装置２０’が音容器４０’内に配置されその外側端部が産出ガスを患者に供給するのに使用されるカニューラに接続できる。下部クラムシェル半体４４’の外側壁に適切に配置された制御盤６４’は、装置２０’内のアクセス可能な制御の選択された１つの動作を可能にするために、装置２０’の内部回路基板へ、装置２０’の外側壁のソケット６８’を介してケーブルによって電気的に接続可能である。装置２０’の回路はまた、ケーブルからソケット６８’への接続の際に動作不能にされるべき装置の選択された制御をさせるように構成されていてもよい。外側から聞こえる信号源は、切断或いは無呼吸状態が検出された場合に、ブザー音を増幅するために制御盤６４’に設けられてもよい。
【００３６】
図示はしていないが、もし入口４３’及び又は出口４５’がそれぞれ端部壁ではなく上部及び又は下部壁に沿った途中に配置されている場合、容器は容器４０’と装置２０’の間で周囲空気と廃棄ガスの通路でない空間（例えば、上部半体４２’の後方及び下部半体４５’の前方）を満たすための防音発泡材を組み込んでもよい。
【００３７】
様々な変更及び置き換えが、本発明の思想から離れることなく上記実施形態に成されることは理解されるであろう。従って、上記した望ましい実施形態は例示の目的であり、限定する意図のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】本発明の望ましい一実施形態と共に使用される酸素濃縮器を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の望ましい一実施形態と共に使用される酸素濃縮器を示す図である。
【図２Ａ】本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図２Ｂ】図１の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図２Ｃ】本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図２Ｄ】図１の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図２Ｅ】図１の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図２Ｆ】図１の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい一実施形態の図である。
【図３】一般的な酸素濃縮器の作動要素の概略図である。
【図４Ａ】図１に示された酸素濃縮器の他の図である。
【図４Ｂ】図１に示された酸素濃縮器の他の図である。
【図４Ｃ】図１に示された酸素濃縮器の他の図である。
【図４Ｄ】図１に示された酸素濃縮器の他の図である。
【図４Ｅ】図１に示された酸素濃縮器の他の図である。
【図５】本発明の望ましい第２の実施形態と共に使用される酸素濃縮器を示す図である。
【図６Ａ】図５の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい第２の実施形態の図である。
【図６Ｂ】図５の酸素濃縮器が配置された本発明の望ましい第２の実施形態の図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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