(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を濃縮するための空気補給装置であって、前記空気補給装置は、
少なくとも２つの吸着筒と、
前記少なくとも２つの吸着筒に内蔵される分子篩微粒であって、前記少なくとも２つの吸着筒を空気が通過すると、少なくとも部分的に酸素から窒素を分離する分子篩微粒と、
前記少なくとも２つの吸着筒に連結される少なくとも２つの圧縮器であって、使用の間、前記少なくとも２つの圧縮器が前記少なくとも２つの吸着筒で空気を圧縮する、少なくとも２つの圧縮器と、
前記少なくとも２つの吸着筒に前記少なくとも２つの圧縮器を連結している管を含む多岐管と、を備え、
少なくとも前記少なくとも２つの吸着筒及び前記多岐管の一部が一体成形された第一のハウジングを形成するために共に成形され、少なくとも前記管の一部が前記第一のハウジングにおいて少なくとも一つの成形されたチャネルの形であり、少なくとも前記管の一部が複数の面で成形された前記第一のハウジングにおいて一体化され、
前記空気補給装置が、前記少なくとも２つの吸着筒を密閉するために前記第１のハウジングに連結される少なくとも一つのプラスチック成形された追加のハウジングをさらに含み、前記追加のハウジングは、前記少なくとも２つの吸着筒の間で酸素を運ぶための一以上の成形されたチャネルを含み、
必要酸素量に応じて、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相と、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器に加えてさらに１つの圧縮器が作動する第２の位相が切り替わり、かつ、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相では圧縮器間で消耗が均一になるよう作動する圧縮器を交替させることを特徴とする空気補給装置。
【請求項２】
前記第一のハウジングに連結される少なくとも一つの弁をさらに含み、前記少なくとも一つの弁が、使用の間、前記少なくとも２つの吸着筒を通じた気体の流動を制御するために前記少なくとも２つの吸着筒及び前記管に連結される、請求項１に記載の空気補給装置。
【請求項３】
使用の間前記空気補給装置を通じた気体の流動を制御するために、前記管の一部に位置する少なくとも一つの流量制限器をさらに含む、請求項１に記載の空気補給装置。
【請求項４】
前記追加のハウジングに少なくとも一つの超音波センサがさらに配置されることを含む、請求項１に記載の空気補給装置。
【請求項５】
空気補給装置を用いて酸素を濃縮する方法であって、前記方法は、
第１の吸着筒による空気の圧縮であって、前記第１の吸着筒を空気が通過すると少なくとも部分的に酸素から窒素を分離する分子篩微粒を含む第１の吸着筒による空気の圧縮；
前記第１の吸着筒からの酸素の受容、
第２の吸着筒による空気の圧縮であって、前記第２の吸着筒を空気が通過すると少なくとも部分的に酸素から窒素を分離する分子篩微粒を含む第２の吸着筒による空気の圧縮、
前記第２の吸着筒からの酸素の受容、
及び、少なくとも２つの圧縮器を前記第１の吸着筒及び／又は前記第２の吸着筒に連結する管を含む多岐管による前記少なくとも２つの圧縮器から前記第１の吸着筒及び／又は前記第２の吸着筒への空気の移動、  を含み、
少なくとも前記第１の吸着筒の一部、前記第２の吸着筒の一部及び前記多岐管の一部が一体成形された第一のハウジングを形成するために共に成形され、少なくとも前記多岐管の一部が前記第一のハウジングにおいて少なくとも一つの成形されたチャネルの形であり、少なくとも前記多岐管の一部が複数の面で成形された第一のハウジングにおいて一体化され、
前記空気補給装置が、前記第１及び第２の吸着筒を密閉するために、前記第１のハウジングに連結される、少なくとも一つのプラスチック成形された追加のハウジングをさらに含み、前記追加のハウジングは前記第１の吸着筒と前記第２の吸着筒との間で酸素を運ぶための一以上の成形されたチャネルを含み、
必要酸素量に応じて、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相と、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器に加えてさらに１つの圧縮器が作動する第２の位相が切り替わり、かつ、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相では圧縮器間で消耗が均一になるよう作動する圧縮器を交替させることを特徴とする、酸素を濃縮する方法。
【請求項６】
前記空気補給装置が前記第一のハウジングに連結される少なくとも一つの弁をさらに含み、前記少なくとも一つの弁が、使用の間、前記第１及び第２の吸着筒を通じた気体の流動を制御するために前記第１の吸着筒、前記第２の吸着筒及び前記管に連結される、請求項５に記載の酸素を濃縮する方法。
【請求項７】
前記空気補給装置が、使用の間、前記空気補給装置を通じた気体の流動を制御するために前記管の一部に位置する少なくとも一つの流量制限器をさらに含む、請求項５に記載の酸素を濃縮する方法。
【請求項８】
前記追加のハウジングに少なくとも一つの超音波センサがさらに配置されることを含む、請求項５に記載の酸素を濃縮する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に健康装置に関し、特に酸素濃縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者（例えば肺気腫、鬱血性心不全、急性または慢性肺機能不全などの疾患に苦しむ患者）は酸素補給を必要とする。他の（例えば肥満した）人も、高い活動レベルを維持するために酸素補給を必要とする。医師は、それらの患者のために酸素濃縮器または医療用酸素の携帯型タンクを処方する。通常、特定の酸素流量（例えば毎分１リットル（ＬＰＭ）、２ＬＰＭ、３ＬＰＭなど）が処方される。これらの流量を提供するために用いる酸素濃縮器はかさばりかつ重く、それらを装着した通常の歩行活動を難しく、非実用的にしてしまう。医療酸素の携帯型タンクも重く、酸素量が制限されてしまう。
【０００３】
酸素濃縮器は、圧力スイング吸着法を利用する。圧力スイング吸着法は、微小孔の鉱物の微粒を含む吸着筒内部で空気圧を増加するために圧縮器を使用する。圧力が増加するにつれて、特定の空気分子はより小さくなり、微粒の微小孔に吸収される。そのような微粒の例は、ある種の火山灰で見つけることができる。合成的微粒（例えばゼオライト）も、様々な微粒および孔径において利用できる。これらの微粒はしたがって、異なる分子サイズの気体を分離するために用いられる（例えば、ゼオライトは窒素および酸素を分離するために用いられる）。周囲空気は通常、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気および他の微量元素から構成されるバランスを有するおよそ７８％の窒素および２１％の酸素を含む。加圧空気が微粒に適用される場合、空中の窒素は、窒素分子のサイズが小さいので、微粒の微小孔に吸収される。微粒が飽和されるにつれて、残りの酸素は、吸着筒を通じておよび、貯蔵タンクに流れることができる。吸着筒の圧力はそれから吸着筒から出され、結果として、微粒の孔から前に吸収された窒素が放出される。放出された少量の酸素は、吸着筒からさらに窒素を除去するために用いられる。工程は、それから追加の周囲空気を用いて繰り返される。２吸着筒システムの吸着筒を交替させることによって、一方の吸着筒は酸素を集めることができる一方で、他方の吸着筒では除去される（結果として窒素から酸素を連続分離する）。このように、患者への酸素補給の提供を含む様々な用途のため、酸素は空気から蓄積されることができる。
【０００４】
従来技術の酸素濃縮器は、いくつかの制限を有する。例えば、酸素濃縮器上の圧縮器は、ユ−ザの呼吸速度に関係なく、ユ−ザの要求を満たすために必要な高さで作動される。加えて、酸素濃縮器から鼻カニュ−レまたはマスクへの供給管の長さは、６から８フィ−トに限られる。この制限は、睡眠時に装置を用いるユ−ザには問題である。従来技術の酸素濃縮器はまた、酸素濃縮器によって供給される酸素があまりに低い場合にユ−ザに通知するセンサおよび警報が限られる。現在の酸素濃縮器の酸素センサは、構成要素として被加熱フィラメントを使用する。加えて、時間、圧力、および、開口サイズは、酸素濃縮器のユ−ザに分配される空気の容積を決定するために用いられる（しかしながら、この測定技術は、圧力変動を説明しない）。
【発明の概要】
【０００５】
本願発明は、酸素を濃縮するための空気補給装置であって、前記空気補給装置は、少なくとも２つの吸着筒と、前記少なくとも２つの吸着筒に内蔵される分子篩微粒であって、前記少なくとも２つの吸着筒を空気が通過すると、少なくとも部分的に酸素から窒素を分離する分子篩微粒と、前記少なくとも２つの吸着筒に連結される少なくとも２つの圧縮器であって、使用の間、前記少なくとも２つの圧縮器が前記少なくとも２つの吸着筒で空気を圧縮する、少なくとも２つの圧縮器と、前記少なくとも２つの吸着筒に前記少なくとも２つの圧縮器を連結している管を含む多岐管と、を備え、少なくとも前記少なくとも２つの吸着筒及び前記多岐管の一部が一体成形された第一のハウジングを形成するために共に成形され、少なくとも前記管の一部が前記第一のハウジングにおいて少なくとも一つの成形されたチャネルの形であり、少なくとも前記管の一部が複数の面で成形された前記第一のハウジングにおいて一体化され、前記空気補給装置が、前記少なくとも２つの吸着筒を密閉するために前記第１のハウジングに連結される少なくとも一つのプラスチック成形された追加のハウジングをさらに含み、前記追加のハウジングは、前記少なくとも２つの吸着筒の間で酸素を運ぶための一以上の成形されたチャネルを含み、必要酸素量に応じて、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相と、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器に加えてさらに１つの圧縮器が作動する第２の位相が切り替わり、かつ、前記少なくとも２つの圧縮器のうちの一部の圧縮器が作動する第１の位相では圧縮器間で消耗が均一になるよう作動する圧縮器を交替させることを特徴とする空気補給装置、及び、前記空気補給装置を用いて酸素を濃縮する方法の発明である。
【０００６】
実施態様によっては、酸素濃縮器に連結される圧力変換器は、ユ−ザの呼吸の開始に対応する圧力の変化を検出する。圧力変換器に連結されるプロセッサは、圧力変換器の感度が減衰する第１モ−ドを実施させるプログラム指示を実行する。第２モ−ドにおいて、圧力変換器の感度は減衰しない。例えば、圧力変換器の感度は、風の強い環境においてまたはユ−ザが作動中である減衰する。例えば、ユ−ザが眠っているまたは座っている場合には感度は減衰しない。
【０００７】
様々な実施態様において、酸素濃縮器に連結される圧力変換器は、酸素濃縮器のユ−ザの呼吸速度を検出するために用いられる。圧力変換器に連結されるプロセッサは、酸素濃縮器のユ−ザの呼吸速度に基づいて１以上の圧縮器に動力を合わせるプログラム指示を実行する。実施態様によっては、圧縮器は、圧縮器のサブセットのみが作動する操作の第１位相と追加の圧縮器（例えばすべての利用できる圧縮器）が作動する操作の第２位相との間で切り替えする。例えば、ユ−ザの呼吸速度が低い間には、より少ない圧縮器が使われる。
【０００８】
ある実施態様において、酸素濃縮器は、（第１の管と第２の管とを含む）二重ル−メンを用いる。第１の管は酸素をユ−ザの鼻に届けるために用いられ、第２の管は、酸素濃縮器へのユ−ザの鼻の入口から（例えば、ユ−ザの鼻による呼吸の開始から）圧力の変化を伝達するため、ユ−ザの鼻の入口まで伸張する。実施態様によっては、第２の管は、第２の管の圧力変化への感度を増加させることができるように、第１の管よりも小さい半径を有する。
【０００９】
実施態様によっては、変換器は、ユ−ザによる呼吸の開始から生じる圧力の変化を検出するために鼻カニュ−レのとがった先に連結される。ある実施態様において、ホ−ル効果センサは、空気移動（例えば、ユ−ザの呼吸による）を検出するため、鼻カニュ−レまたは酸素濃縮器で用いられる。ホ−ル効果センサは、鼻カニュ−レの空気の移動を検出するため、羽根（鼻カニュ−レに挿入された）に連結される磁石を用いる。
【００１０】
実施態様によっては、超音波センサは、気体の存在を検出するため（例えば、ユ−ザに届けられる空気の酸素濃度を検出するため）に用いられる。ある実施態様において、超音波センサは、ユ−ザに届けられる空気を受容する酸素濃縮器の室に配置される。超音波センサの超音波エミッタは室を通じて超音波を提供し、超音波受信器は室の空気を通じて移動した超音波を検出する。超音波エミッタおよび超音波受信器に連結されるプロセッサは、室を通じて音波の速度を決定するプログラム指示を実行する（音波の速度は気体の構成要素の相対濃度を示す（例えば酸素の濃度））。
【００１１】
実施態様によっては、音声装置（例えばＭＰ３プレ−ヤ、携帯電話など）は、酸素濃縮器に（例えば、酸素濃縮器の外側のハウジングに組み込まれて）一体化する。マイクロホンおよびヘッドホンは、有線により音声装置に連結されるまたは無線で連結される。ある実施態様において、マイクロホンは、鼻カニュ−レまたは酸素濃縮器に連結される他の酸素送達メカニズムに連結される。他の構成もまた、考えられる。ヘッドセット/マイクロホンの組合せもまた、ハンズフリ−の携帯電話の使用のための酸素濃縮器で使われる。他の使用法もまた、考えられる。
【００１２】
実施態様によっては、酸素濃縮器の様々な構成要素は、１以上のハウジング（例えば軽量プラスチック囲い内部のフォ−ム・ハウジング）に配置される。ある実施態様において、フォ−ム・ハウジングは、酸素濃縮器の構成要素間の空気の流れおよび／または電気接続のための通路を含む。他の構成もまた、考えられる。またある実施態様において、追加のハウジングが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
以下の詳細な説明が以下の図面とともに考慮されると、本発明はより良く理解される。そこで：
【図１ａ】図１ａ−ｂは、実施態様による２つの成形された酸素濃縮器ハウジング部品を示す。
【図１ｂ】図１ａ−ｂは、実施態様による２つの成形された酸素濃縮器ハウジング部品を示す。
【図２ａ】図２ａ−ｂは、実施態様による酸素濃縮器の第２のハウジング部品を示す。
【図２ｂ】図２ａ−ｂは、実施態様による酸素濃縮器の第２のハウジング部品を示す。
【図３】図３は、実施態様による酸素濃縮器の構成要素の線図を示す。
【図４】図４は、実施態様による酸素濃縮器のための孔があけられた蓋を示す。
【図５ａ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｂ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｃ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｄ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｅ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｆ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｇ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図５ｈ】図５ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の様々な図を示す。
【図６ａ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｂ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｃ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｄ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｅ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｆ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｇ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図６ｈ】図６ａ−ｈは、実施態様による酸素濃縮器の第１のハウジング部品の内部構造の追加の図を示す。
【図７】図７は、実施態様によるバネ調節板を示す。
【図８】図８は、実施態様によるバタフライ型弁シ−トを示す。
【図９ａ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図９ｂ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図９ｃ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図９ｄ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図９ｅ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図９ｆ】図９ａ−ｆは、実施態様による異なるホ−ス／圧力変換器構成を示す。
【図１０】図１０は、実施態様によるホ−ル効果圧力変換器および関連したホ−ス構成を示す。
【図１１】図１１は、実施態様による超音波センサ・アセンブリの回路図を示す。
【図１２】図１２は、実施態様による超音波センサ・アセンブリによって検出された、変えられた波パルスを示す。
【図１３】図１３は、実施態様による酸素濃縮器のためのシフトの構成要素を示す。
【図１４】図１４は、実施態様による超音波センサの様々なゲ−トを示す。
【図１５】図１５は、実施態様による酸素濃縮器に連結されるソーラーパネルを示す。
【図１６】図１６は、実施態様による酸素濃縮器操作のための実施態様のフローチャートを示す。
【図１７】図１７は、実施態様による酸素濃縮器アセンブリのための実施態様のフローチャートを示す。
【図１８】図１８は、実施態様による圧縮器制御のための実施態様のフローチャートを示す。
【図１９】図１９は、実施態様による超音波センサ操作のための実施態様のフローチャートを示す。
【図２０】図２０は、実施態様によるヘッドセット／マイクロホン・ブ−ムを示す。
【図２１ａ】図２１ａは、２つの実施態様による外側のハウジングを示す。
【図２１ｂ】図２１ｂは、２つの実施態様による外側のハウジングを示す。
【図２１ｃ】図２１ｃは、２つの実施態様による外側のハウジングを示す。
【図２２】図２２は、囲いハウジングの実施態様を示す。
【図２３】図２３は、囲いハウジングの１つの部分の実施態様を示す。
【図２４】図２４は、第１のフォ−ム・ハウジングの実施態様を示す。
【図２５】図２５は、第２のフォ−ム・ハウジングの実施態様を示す。
【図２６】図２６は、実施態様によるフォ−ム・ハウジングの構成要素配置の横および前の輪郭を示す。
【図２７】図２７は、酸素濃縮器のための気体混合物送達の輪郭の３つの実施態様を示す。
【図２８ａ】図２８ａ−ｄは、実施態様による酸素濃縮器のための取り付け可能な外部バッテリ−パックを示す。
【図２８ｂ】図２８ａ−ｄは、実施態様による酸素濃縮器のための取り付け可能な外部バッテリ−パックを示す。
【図２８ｃ】図２８ａ−ｄは、実施態様による酸素濃縮器のための取り付け可能な外部バッテリ−パックを示す。
【図２８ｄ】図２８ａ−ｄは、実施態様による酸素濃縮器のための取り付け可能な外部バッテリ−パックを示す。 本発明が様々な変更および代わりの形状を許容する一方、本発明の特定の実施態様は一例として図面において示されて、ここで詳述される。しかしながら、図面およびその詳細な説明は、開示される特定の形状に本発明を制限する意図を有さず、これに反して、添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲内に含まれるすべての変更、同等物、および、変形例に適用される意図を有すると理解されるべきである。見出しは組織的な目的のみのためであり、説明または請求項を制限するまたは解釈するために用いられるものではないことに留意のこと。さらに、用語「そうする可能性がある」は、自由裁量を許す意味（すなわち、〜する可能性を有する、〜することができる）において本出願の全体にわたって用いられ、強制的意味（すなわち、〜しなくてはならない）で用いられないことに留意のこと。用語「含む」およびその派生語は、「〜を含むがこれに限らず」を意味する。用語「連結された」は、「直接または間接的に連結された」を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施態様によれば、図１ａ−２ｂは酸素濃縮器１００のためのハウジング部品ｌｌｌａ−ｂの様々な図を示す。実施態様によっては、酸素濃縮器１００は、ユ−ザに酸素補給するために空気から酸素を濃縮する。酸素は、ゼオライト３９１（図３参照）のような微粒１３９（例えば分子篩微粒）で吸着筒（例えば吸着筒１０１ａ−ｂ）において周囲空気を加圧することによって周囲空気から集められる。その他の材料（ゼオライト３９１の代わりにまたはにそれに加えて使われる）が、用いられてもよい。ある実施態様において、空気は１以上の圧縮器３０１を用いて吸着筒１０１において加圧される。またある実施態様においては、周囲空気は、およそ平方インチ（ｐｓｉ）につき１３−２０ポンドの圧力範囲で吸着筒１０１において加圧される。他の圧力がまた、使われる可能性がある（例えば、異なる微粒タイプが用いられる場合）。圧力下で、加圧された周囲空気の窒素分子は、吸着筒１０１を通じて流れ、それぞれの出口開口６０１（図６参照）から出る酸素分子として窒素分子を保持する吸着筒１０１の微粒１３９の小孔に入る。ここで提供される例が窒素と酸素との分離を記載する一方で、他の実施態様が他のタイプの原子/分子の分離を含む可能性があると理解される。実施態様によっては、開口６０１を残す酸素分子は、放出口１０７によりユ−ザに提供される前に酸素アキュムレ−タ１０３において集められる。ある実施態様においては、管（例えば図９ａ−ｂの管９０７）は鼻カニュ−レ９０３で酸素をユ−ザに届けるために放出口１０７に連結される。ある実施態様において、管９０７は、シリコ−ンゴム管１９７（管１９７のための他の材料もまた考えられる）で放出口１０７に連結される出口ノズル２１１１ａ、ｂ（図２１ａ−ｂ参照）に連結される。他の送達メカニズムおよびル−トもまた、考えられる。例えば、放出口は、直接ユ−ザの鼻に連結されずに、ユ−ザの鼻および／または口の方へ酸素を導く管を含む可能性がある。実施態様によっては、ユ−ザに提供される酸素は、９０％またはより高い純度（例えば９７％の純度）である。他の酸素濃度もまた、考えられる（例えば、低い純度が要求される可能性がある）。
【００１５】
実施態様によっては、初期の加圧空気を吸着筒１０１（例えば吸着筒１０１ａ）に適用した後、吸着筒１０１の圧力は開放され、（例えば、それぞれの弁３０５ｃまたは３０５ｄ、および、それから包まれた通気口３２７により）吸着筒１０１の窒素分子は酸素濃縮器１００から放出される。他の出口メカニズムもまた、使われる可能性がある。ある実施態様において、吸着筒１０１は、それぞれの開口６０１により吸着筒１０１に導入された濃縮した酸素を用いて窒素をさらに除去する。（例えば、他の吸着筒１０１から濃縮された酸素から）。実施態様によっては、酸素濃縮器１００は、２以上の吸着筒１０１を含む。例えば、吸着筒１０１ａが窒素を除去する一方、吸着筒１０１ｂは酸素を濃縮する。他の構成もまた、考えられる（例えば、１つの吸着筒、４つの吸着筒など）。
【００１６】
実施態様によっては、圧縮器３０１からの加圧空気は空気吸込み口１０９ａ−ｂに入り、（弁座１０５に取り付けられた）様々な弁３０５、および、内部の大気経路を用いて導かれる。図１ａ−３に示すように、弁座１０５ａ−ｇは、それぞれの弁３０５ａ−ｇ（例えば、弁３０５ａは弁座１０５ａに設置されるなど）に対応する。図２ａの例の弁３０５に示すように、弁３０５は、高圧軸（例えば軸２１１ａ）および低圧軸（例えば軸２１１ｂ）を含む。弁３０５はまた、軸（例えばガスケット２０９）周辺でガスケットを含む。弁３０５は、電気接続２１３で作動する/動かされる。実施態様によっては、弁３０５はプロセッサ３９９に連結され、それにより制御される。弁３０５は、（例えば、弁３０５の両側の溝２１５によるサイズ２５６のネジ２９９により、それらのそれぞれの固定開口（例えばネジ開口１３５ａ、ｂ）に）それぞれの弁座１０５に連結される。弁３０５はまた、他の技術により弁座１０５に連結される（例えば、接着剤、鋲などを使用して）。他の弁および弁座構成もまた、考えられる。
【００１７】
ある実施態様において、空気は圧縮器３０１ａ−ｂで（複式ポンプのダイヤフラム圧縮器であってもよい）酸素濃縮器１００の方へ引っ張られる。実施態様によっては、空気は圧縮器３０１ａ−ｂ（例えばそれぞれの圧縮器につき１つの入口）から空気吸込み口１０９ａ−ｂに流れる。ある実施態様において、弁３０５ａまたは３０５ｂの１つは閉じていて（例えば、プロセッサ３９９によって信号を送られると）、結果として、両方の圧縮器３０１の組み合わされた出力がそれぞれの吸着筒１０１に他のそれぞれの弁座１０５/弁３０５を流れる（例えば吸着筒１０１ａまたは吸着筒１０１ｂのいずれか）ことになる。例えば、弁３０５ｂ（弁座１０５ｂにおいて設置された）が閉じている場合、両方の圧縮器３０１からの空気は、弁３０５ａ（弁座１０５ａにおいて設置された）を流れる。弁３０５ａが閉じている場合、両方の圧縮器３０１からの空気は、弁３０５ｂを流れる。実施態様によっては、弁３０５ａおよび弁３０５ｂは、それぞれの吸着筒１０１ａまたは１０１ｂに、圧縮器３０１から空気を代わりとして導くために交替する。ある実施態様において、２つの圧縮器３０１のうちの１つが機能しない場合、機能している圧縮器の出力は吸着筒１０１ａ、ｂの間で代わりに導かれる。これにより、酸素濃縮器１００は、ユ−ザが他の酸素供給源を準備するまで、少なくとも部分的に機能する（例えば、半分の出力で）ことができる。
【００１８】
実施態様によっては、それぞれの吸着筒１０１ａまたは１０１ｂを通じて空気が流れると、窒素が微粒１３９において保持される一方、酸素は吸着筒１０１の微粒１３９を通過する。図６ｇに示すように、酸素は、横の管１２１ａによって、吸着筒１０１ａの端部で開口６０１ａを通過し、逆流防止弁１２３ａを通じ、酸素アキュムレ−タ１０３に到達する。代わりに、酸素は、横の管１２１ｂによって、吸着筒１０１ｂの端部で開口６０１ｂを通過し、逆流防止弁１２３ｂを通じ、酸素アキュムレ−タ１０３に到達してもよい。酸素アキュムレ−タ１０３から、空気は、弁座１０５ｇにおいて設置された（高圧Ｆ弁であってもよい）弁３０５ｇを通じて流れる。ある実施態様においては、空気は流量制限器３１１（例えば０.０２５Ｒ流量制限器）を流れる。他のタイプおよびサイズの流量制限器もまた、考えられる。実施態様によっては、分かれた制限器は使われない（例えば、ハウジングの大気経路の直径が制限される）。空気はそれから、酸素センサ（例えば超音波エミッタ２０１および受信器２０３で構成される超音波センサ３０７）、フィルタ３８５（例えば、フィルタ・バクテリア、塵、微粒粒子など）、シリコ−ンゴム管１９７を流れ、酸素濃縮器１００から出て、ユ−ザに（例えば、放出口１０７に連結した管９０７および鼻カニュ−レ９０３により）到達する。
【００１９】
実施態様によっては、超音波エミッタ２０１は複数の超音波エミッタ（例えば、エミッタ−２００ａ、ｂ）を含み、超音波受信器２０３は、複数の超音波受信器（例えば、超音波受信器２０３ａ、ｂ）を含む。実施様態によっては、複数の超音波エミッタ、および、複数の超音波受信器は、軸方向に配置される（例えば、軸方向に垂直な、気体の混合物の流路を横切って）。実施態様によっては、超音波センサ３０７、および、例えば気体流量計１１４３（図１１に示すように）が、流れの送達（または届けられる酸素の実際の量）の測定を提供する。例えば、気体流量計１１４３は、提供される気体の容積を測定するためにドップラ−効果を使用し、超音波センサ３０７は提供される気体の酸素の濃度を提供する。これらの２つの測定法がユ−ザに提供された酸素の実際の量の近似値を決定するため、プロセッサによって一緒に使われる。他のセンサも、流れの送達の測定に使われてもよい。
【００２０】
ある実施態様において、弁３０５ａは閉じていて、弁３０５ｃ（弁座１０５ｃに設置された）は、吸着筒１０１ａから窒素（圧力下で）を包まれた通気口３２７により導くため、開かれる。同様に、弁３０５ｂは閉じていて、弁３０５ｄ（弁座１０５ｄに設置された）は、吸着筒１０１ｂから窒素（圧力下で）を包まれた通気口３２７により導くため、開かれる。
【００２１】
実施態様によっては、収集された酸素の一部は、さらに窒素を除去するため、一方の吸着筒１０１（例えば酸素を現在生産している吸着筒１０１）から他方の吸着筒１０１（例えば窒素を現在排気している吸着筒１０１）の後ろに移される。酸素は、２つの吸着筒１０１間で流量制限器３２１、３２３、および、３２５を通じて移動する。流量制限器３２１は、滴り流量制限器である。流量制限器３２１は、（例えば、半径０.０１１＊それがある管の半径の）０．０１ＩＲ流量制限器であり、流量制限器３２３および流量制限器３２５は、０.０１３R流量制限器である。他のタイプおよびサイズの流量制限器もまた、考えられる。例えば、流量制限器３２１は、０．００９Ｒ流量制限器であってもよい。ある実施態様において、流量制限器は、それぞれの管に狭い半径を導入することによって空気の流れを制限する圧入流量制限器である。またある実施態様において、圧入流量制限器は、サファイヤ、金属またはプラスチックでできている（他の材料もまた考えられる）。
【００２２】
弁３０５ｅおよび弁３０５ｆは、生成吸着筒１０１から排気吸着筒１０１へ酸素を導くために開かれる。弁は、除去吸着筒１０１から過剰な酸素損失を防ぐため、短い持続期間、排気工程の間（それ以外は閉じている）開かれる。他の持続期間もまた、考えられる。同等化／通気弁３０５ｅ、ｆの対は、２つの吸着筒１０１ａ、ｂ間の気流のバランスを最適化するため、流量制限器３２３および３２５で作用する。これにより、他の吸着筒１０１ａ、ｂから酸素を吸着筒１０１ａ、ｂで排気するためのより良い流量制御が可能になる。それはまた、２つの吸着筒１０１ａ、ｂ間のより良い流れの方向を提供する。例えば吸着筒１０１ａから窒素を排気するため、吸着筒１０１ｂから吸着筒１０１ａへ酸素を導く場合、酸素は流量制限器３２３を流れ、そして、第１の大気経路上の開放弁３０５ｆ、開放弁３０５ｅ、そして第２の大気経路上の流量制限器３２５を流れる（一方の大気経路が理想的で、もう一方の大気経路はそれほど理想的でない）。同様に、吸着筒１０１ｂから窒素を排気するため吸着筒１０１ａから吸着筒１０１ｂへ酸素を導く場合、酸素は、開放弁３０５ｆ、そして１つの大気経路上の流量制限器３２３、流量制限器３２５、第２の大気経路上の開放弁３０５ｅを流れる（一方の大気経路が理想的で、もう一方の大気経路はそれほど理想的でない）。したがって、他の吸着筒１０１が除去される場合、類似した容積の酸素が各々の吸着筒１０１から使われる。大気経路上の弁および流量制限器の並列し対向した配置により、２つの吸着筒１０１間の酸素の流れの形は等しくなる。等しくされない場合、他の吸着筒１０１よりもより多くの酸素が、吸着筒１０１の１つを排気する際に使われる（結果として、一周期毎にユ−ザに利用できる酸素がより少なくなる）。流れを等しくすることにより、複数の周期で安定した酸素の量をユ−ザが使うことができ、さらに、他の吸着筒１０１から除去する酸素を予測することができる。他の多数の弁および／または流れ抵抗器もまた、考えられる。他の配置もまた考えられる。例えば、一方の大気経路は、両方向においてバランスのとれた流れの形を備えてもよい。実施態様によっては、大気経路は、弁が開く時、方向に関係なく空気が類似したパタ−ン（制限器、弁、制限器）において制限器および弁を通じて流れるように、第１の流量制限器と、弁と、第２の流量制限器（第１の流量制限器と類似したサイズの）とを含む。ある実施態様において、弁を通じた空気の流れが弁の方向に関係なく同じ抵抗を有するように、大気経路は制限器を有さず、代わりにビルトイン抵抗器を有する弁を有してもよい（または、大気経路自体は抵抗を提供するために狭い半径を有してもよい）。
【００２３】
吸着筒１０１から出される空気は、吸着筒出口の開口２９７ａまたは２９７ｂ、それぞれの弁３０５ｃまたは３０５ｄ、包まれた通気口１３７、孔４０１（例えば図４参照）により移動する。包まれた通気口１３７は、酸素濃縮器１００に残る空気を包むため、ハウジング部品１１１ａの窒素出口の開口２１７ａと孔４０１との間に開放セル・フォ−ム（または他の材料）を含む。他の遮断技術もまた、考えられる。実施態様によっては、組み合わされた遮断部品／技術が、５０デシベル以下の騒音レベルでの酸素濃縮器操作のために提供される。酸素濃縮器はまた、より低いまたは高い騒音レベルで作動することができる。ある実施態様において、孔４０１は、包まれた通気口１３７における開放セル・フォ−ムよりも断面積が小さい開口４０３を含む。これにより、開放セル・フォ−ムを包まれた通気口１３７に保つ一方、空気が出口に流れるのを可能にする。実施態様によっては、孔４０１は、成形されたプラスチック（例えば射出成形）でできている。他の材料もまた、考えられる。ある実施態様において、孔４０１は、接着または溶解によりハウジング部品１１１ａの包まれた通気口１３７に連結される。他の連結技術もまた、考えられる（例えば、孔４０１は適所にカチッとはまってもよい）。
【００２４】
実施態様によっては、弁３０５はシリコン・プランジャ・ソレノイド弁である（他の弁もまた、考えられる）。プランジャ弁は静かであり、ずれが少ない。ある実施態様において、二段階弁の駆動電圧が、弁３０５を制御するために用いられる。例えば、２４ボルト（Ｖ）が弁３０５を開くために弁に適用され、電圧は、弁３０５を開いて保つため７Ｖまで減少する。実施態様によっては、電圧、および、電圧の継続期間は、プロセッサ３９９によって制御される。弁３０５は静的摩擦を克服するためにより多くの電圧を必要とするが、開かれた場合、より少ない電圧が弁３０５を開いて保つのに必要となる（滑り摩擦は弁３０５上の静的摩擦より少ない）。弁３０５を開いて保つために少ない電圧を使用することは、より少ない動力の使用につながる（動力=電圧＊電流）。低い動力要件により、電池寿命はより長くなる。実施態様によっては、電圧は、ステップ応答（例えば、初期の２４Ｖと７Ｖとの間でカーブした下方への電圧）である必要はなく時間に応じて適用される。他の応答パタ−ンもまた、考えられる。他の電圧もまた、考えられる（例えば、２４Ｖと７Ｖより大きいまたは小さい電圧）。例えば、異なる電圧が、異なる弁のために使われてもよい。
【００２５】
実施態様によっては、酸素濃縮器１００のハウジングは、２つのハウジング部品１１１ａ−ｂを含む。ハウジング部品１１１ａ−ｂは別々に形成され、それから一緒に連結される（他の数のハウジング部品もまた考えられる）。ある実施態様において、ハウジング部品１１１ａ−ｂは射出成形される（例えば、射出金型成形プラスチックから）。他の製造法もまた、考えられる（例えば圧縮成形）。ハウジング部品１１１ａ−ｂは例えば、ポリカーボネート、メチレン・カ−バイド、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリ塩化ビニルのような熱可塑性物質でできている。他の材料もまた、考えられる（例えば、ハウジング部品１１１ａ−ｂは、熱硬化プラスチックまたは（ステンレススチ−ルまたは軽量アルミニウム合金のような）金属でできている。）軽量の材料は、酸素濃縮器１００の重量を減らすために用いられる。実施態様によっては、２つのハウジング１１１ａおよび１１１ｂは、ネジまたはボルトを用いて一緒に固定される。例えば、ネジは、（例えば、開口１３１ａおよび１３１ｅなどを通じて１つのネジで）開口１３１ａ−ｇで配置される。他の固定技術もまた、考えられる（例えば鋲）。別の例として、ハウジング部品１１１ａ、ｂは一緒に溶接される。
【００２６】
示されるように、弁座１０５ａ−ｆおよび大気経路は、酸素濃縮器１００の全体の空気の流れにわたって必要である多くの封止連結を減らすためハウジング部品１１１ａ−ｂに一体化される（これは、漏電および潜在的故障点を減らす）。様々な実施態様において、酸素濃縮器１００のハウジング部品１１１ａ−ｂは、例えば、複数の大気経路で２つの圧縮器および空気送達メカニズムに連結された２つの吸着筒１０１と、フレ−ムに一体化した弁座１０５ａ−ｆとを含む２つの部品で成形されたプラスチック枠を形成する。実施態様によっては、酸素濃縮器１００は、（例えば一体的構成要素または３以上の構成要素を用いて）異なる数の成形された構成要素から形成される。酸素濃縮器を形成する他の技術もまた、考えられる（例えば、レーザー焼結、機械加工など）。
【００２７】
実施態様によっては、ハウジング部品１１１ａ、ｂの異なる部分間（例えば、吸着筒１０１ａ、ｂと酸素アキュムレ−タ１０３との間の）の大気経路/管は、成形されたチャネルという形をとる。大気経路のために成形されたチャネルの形の管は、ハウジング部品１１１ａ、ｂの複数の面を占有する（例えば、ハウジング部品１１１ａ、ｂの異なる深さおよび異なる位置ｘ、ｙ、ｚ位置で形成される）。ある実施態様において、大多数または本質的にすべての管は、潜在的漏電を減らすため、成形されたハウジング（例えばハウジング部品１１１ａ、ｂ）に一体化される。
【００２８】
実施態様によっては、一緒にハウジング部品１１１ａ、ｂを連結する前に、Ｏリングがハウジング部品１１１ａ、ｂの様々な位置の間で配置される（例えば、管１２１ａ、ｂのハウジング部品１１１ａと１１１ｂとの間にＯリング１３５ａ、ｂが配置される）。Ｏリングはまた、吸着筒１０１ａ、ｂの端とハウジング部品１１１ｂとの間で配置され（それは多岐管として機能する）、酸素アキュムレ−タ１０３の端とハウジング部品１１１ｂとの間で配置される。他のＯリングもまた、考えられる。ある実施態様において、フィルタ２０７ａ、ｂがまた、吸着筒１０１のａ、ｂに連結される管/弁に微粒１３９が入るのを防ぐため、ハウジング部品１１１ａおよび／または１１１ｂの内部に固定される（例えば溶接または接着剤を用いて）。フィルタ２０７はまた、微粒１３９をハウジング部品１１１ｂの管などの中に入れないようにバネ調節板７０１の側部のいずれにも溶接される。例えば、フィルタ２０７は、バネ調節板７０１のばねのない側へ溶接される。フィルタ２０７は、１以上の織物の層でできているスパンボンド式不織布フィルタである。他のフィルタもまた、考えられる。実施態様によっては、微粒１３９は、一緒にハウジング部品１１１ａ、ｂを連結する前に加えられる。
【００２９】
実施態様によっては、構成要素はハウジング部品１１１ａ−ｂに一体化されるおよび／または別々に連結される。例えば、管、流量制限器（例えば圧入流量制限器）、酸素センサ（例えば、エミッタ２０１および受信器２０３を含む）、微粒１３９（例えばゼオライト）、逆流防止弁１２３、プラグ、プロセッサ、および、他の回路、電池３９５などが、ハウジング部品１１１ａ−ｂが一緒に連結される前および／またはその後、ハウジング部品１１１ａ−ｂに連結される。開示されるように、酸素濃縮器１００および構成要素の重量は５ポンドより少なく、２００立方インチより小さい。他の大きさもまた、考えられる。
【００３０】
実施態様によっては、ハウジング部品１１１ａ−ｂの外側に至る開口が流量制限器のような装置を挿入するために用いられる。開口はまた、成形性の増加のために用いられる。１以上の開口は、成形後に（例えば、プラスチック・プラグで）塞がれる。プラグ１２５ａおよび１２５ｂのようなプラグは、射出成形工程を容易にするためにハウジング部品１１１において形成された開口を塞ぐために用いられる。ある実施態様においては、流量制限器は、プラグ挿入の前に通路を封止するため通路に挿入される。例えば、図６ｇに示すように、流量制限器３２１は、プラグ１２７ａに続いて開口６０３ａに挿入される圧入流量制限器である。流量制限器３２３は、プラグ１２７ｂに続いて開口６０３ｂに挿入される。流量制限器３２５は、プラグ１２７ｅに続いて開口６０３ｅに挿入される。他のプラグもまた、使われる（例えば、（開口６０３ｃのための）プラグ１２７ｃ、（開口６０３ｄのための）プラグ１２７ｄ、（開口６０３ｆのための）プラグ１２７ｆ、および、（開口６０３ｇのための）プラグ１２７ｇ）。圧入流量制限器は、圧入流量制限器とそれらのそれぞれの開口との間で摩擦嵌合が可能になる直径を有する。実施態様によっては、接着剤は、挿入される場合に適所に圧入流量制限器を保持するため、圧入流量制限器の外側に加えられる。ある実施態様において、プラグは、それらのそれぞれの管と摩擦嵌合を有する（またはそれらの外面に適用される接着剤で）。圧入流量制限器および／または他の構成要素は、細い先端ツ−ルまたはロッド（例えば、それぞれの開口の直径より少ない直径を有する）を用いて挿入され、それぞれの開口に押圧される。他の挿入メカニズムもまた、考えられる。実施態様によっては、圧入流量制限器は、挿入を停止させるようにそれらが管の形状に当接するまでそれぞれの管に挿入される。例えば、その形状は、半径の減少（例えば、図６ｇの減少分６０５参照）を含む。他の形状もまた、考えられる（例えば、管の側の隆起、スレッドなど）。ある実施態様において、圧入流量制限器は、ハウジング部品１１１ａ、ｂ（例えば、狭い管要素として）に成型される。
【００３１】
実施態様によっては、バネ調節板１２９は、吸着筒１０１の出口に面している調節板１２９のバネ側でハウジング部品１１１ｂのそれぞれの吸着筒保持部に入れられる。ある実施態様において、バネ調節板１２９のクモ型脚７０１は、吸着筒１０１の裏に隆起１３３と係合する。図７も、バネ調節板１２９の実施態様を示す。バネ調節板１２９は、力を吸着筒１０１の微粒１３９に適用し、一方でまた、出口開口６０１ａ、ｂへの微粒１３９の進入を防ぐのを援助する。バネ調節板１２９は微粒１３９をコンパクトに保ち、一方で膨張（例えば熱膨張）することができる。例えば、熱膨張の間（または、例えば物理的な衝撃の間）、クモ型脚部７０１は、圧縮する。微粒１３９をコンパクトに保つことにより、微粒１３９が壊れる（例えば、酸素濃縮器１００の移動の間）のを防ぐことができる。バネ調節板１２９は、一部品の成形されたプラスチックでできている。その他の材料、および、製造法もまた、考えられる（例えばステンレススチ−ル）。
【００３２】
実施態様によっては、逆流防止弁１２３は管１２１ａまたは酸素アキュムレ−タ１０３から酸素が管１２１ｂに入るのを防ぎ、および、管１２１ｂおよび酸素アキュムレ−タ１０３から酸素が管１２１ａに入るのを防ぐ。ある実施態様において、バタフライ逆止め弁１２３が使われる（他の逆流防止弁タイプもまた、考えられる）。図８は、バタフライ状部品８０１を有するバタフライ逆止め弁１２３（例えば、図１のバタフライ弁１２３ａ、ｂ参照）の実施態様を示す。実施態様によっては、バタフライ状部品８０１は、バタフライ状部品８０１のボ−ル８０３が適所にバタフライ状部品８０１を保持するために開口８０５でカチッとはまるまで弁座８１３に引っ張られる。逆流防止弁１２３による方向８０７に空気が流れると（例えば、開口８１１ａ−ｄによる）、バタフライ状部品８０１は、弁１２３（構成８０９参照）により空気を通すために曲がる。空気が反対方向の流れようとする場合（または空気の流れが停止する場合）、バタフライ状部品８０１は、逆流防止弁１２３を通じた空気の流れを防ぐために構成８１３をとる。
【００３３】
実施態様によっては、１以上の圧縮器（例えば２つの圧縮器３０１ａ、ｂ）は、並列配置において圧縮空気を提供する。ある実施態様において、複式ポンプ、ダイヤフラム圧縮器が、より長寿命（例えば２００００時間以上の作動時間）のために使われる。複式ポンプ、ダイヤフラム圧縮器もまた、追加のオイルを必要とせずに動く。複式ポンプ、ダイヤフラム圧縮器はまた、類似した量の空気を圧縮するのに用いられる大きい単一の圧縮器よりも少ない容積を必要とする。他の圧縮器もまた、使われる（例えば、二段階圧縮器が使われる）。
【００３４】
実施態様によっては、圧縮器３０１ａ、ｂの両方が、通常運転の間（例えば、普通のユ−ザの呼吸速度／必要な酸素流量が普通の間）使われる。圧縮器３０１からの空気は入口１０９ａおよび１０９ｂを通って酸素濃縮器１００に入り、弁３０５ａおよび３０５ｂ（それぞれの弁座１０５ａ、１０５ｂを通じて）により吸着筒（例えば吸着筒１０１ａまたは１０１ｂ）に導かれる。より低いユ−ザの呼吸速度/必要な酸素流量では、圧縮器３０１の一部分が使われる。例えば、１つの圧縮器（３０１ａまたは３０１ｂ）のみが使われ、圧縮器３０１ａまたは３０１ｂからの空気は入口１０９ａまたは１０９ｂから入る。空気は、同様に弁３０５ａおよび３０５ｂ（それぞれの弁座１０５ａ、１０５ｂを通じて）により吸着筒１０１ａまたは１０１ｂに導かれる。いくつかの実施態様において、圧縮器３０１の一部分が作動している時、作動している一部分は、不活発な圧縮器と作動時間を交替させる。例えば単一の圧縮器操作の間、２つの圧縮器３０１は交替する（例えば、２つの圧縮器３０１間で消耗を均一に分配するため）。実施態様によっては、他の数の圧縮器３０１が使われる。例えば４つの圧縮器が、通常運転の間使われる（例えば、２つの圧縮器が空気を入口１０９ａに入れ、もう２つの圧縮器が空気を入口１０９ｂに入れる）。４つの圧縮器では、圧縮器の一部分は、２つの作動している圧縮器を含む（例えば、どちらか２つの圧縮器が空気を入口１０９ａに入れる、または２つの圧縮器が空気を入口１０９ｂに入れる、または１つの圧縮器が空気を入口１０９ａに入れ、１つの圧縮器が空気を入口１０９ｂに入れる）。他の構成もまた、考えられる。圧縮器３０１の一部分の使用により、ユ−ザの低活動時間の間に動力消費量を減らす（例えば、ユ−ザが座っている間）。動力消費量の減少により、より小さい電池３９５が酸素濃縮器１００において使われるのを可能にする。
【００３５】
実施態様によっては、単一の圧縮器が使われる（例えば、異なる動力モ−ドにおいて）。例えば、通常運転の間、圧縮器は全出力で作動され、一方で呼吸速度が低い間、圧縮器はより低い動力設定で作動される。ある実施態様において、複数の圧縮器操作における圧縮器もまた、異なる動力レベル（例えば、呼吸速度が低い間の低い動力設定）で作動される。
【００３６】
実施態様によっては、１以上の圧縮器が故障している場合、他の圧縮器はユ−ザに少なくとも必要な酸素の一部分を提供する。これにより、ユ−ザが他の酸素を配置するまで、ユ−ザに酸素が提供される。いくつかの実施態様において、圧縮器が故障した場合にもユ−ザが必要な酸素濃度を受容するように、１以上の圧縮器は余剰な圧縮器である。実施態様によっては、作動中の圧縮器の１つが故障した場合に、その余剰な圧縮器は起動する。ある実施態様において、余剰な圧縮器はすでに作動している（例えば、圧縮器の１つが故障した場合、追加の動力が作動中の圧縮器に供給される）。
【００３７】
実施態様によっては、圧縮器３０１は、メモリ３９７に記憶されるプログラミング命令を実行するプロセッサ３９９（例えば、図２６に示すように回路基板２６０７上で構成される１以上の領域プログラム可能なゲ−ト・アレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントロ−ラなどを含む）によって実施される圧縮器制御システムで制御される。ある実施態様において、プログラム指示は、プロセッサ３９９の外部のメモリ３９７が別々にアクセスされない（すなわちメモリ３９７がプロセッサ３９９内部である）ようにプロセッサ３９９に構築される。またある実施態様において、プロセッサ３９９は圧縮器３０１に連結される。プロセッサ３９９はまた、酸素濃縮器（例えば弁３０５、酸素センサ３０７、デマンド変換器３３１など）の他の部品に連結される。実施態様によっては、別々のプロセッサ（および／またはメモリ）は、酸素濃縮器１００の他の部品に連結される。実施態様によっては、デマンド変換器３３１は呼吸速度（および、例えば容積）を検出するために吸入を検出する圧力変換器９０１である。実施態様において、デマンド変換器３３１は圧力変換器９０１であるよりも分離した変換器である。デマンド変換器３３１からの情報は、どれくらいの圧縮器３０１を作動させるべきかプロセッサ３９９が決定を作成するのを援助する。例えば、ユ−ザの呼吸速度（例えば、平均呼吸速度より少ない）が低い場合、プロセッサ３９９は、圧縮器３０１（例えば１つの圧縮器）の一部分のみを起動させる。比較的不活発である（例えば眠っている、着席しているなど）ならば、検出呼吸速度を閾値と比較することによって決められるようにユ−ザの呼吸速度は低い。実施態様によっては、利用できる圧縮器が代わりに、低活動周期の間、利用できる圧縮器を均等に消耗させるため、（１つの圧縮器に消耗を集中させる代わりに）使われる。ユ−ザの呼吸速度が比較的高い場合（例えば平均呼吸速度以上）、プロセッサ３９９はより多い数の圧縮器（例えば圧縮器３０１ａ−ｂの両方）を実装する。比較的活動的であるならば、ユ−ザの呼吸速度は高い（例えば、歩く、運動しているなど）。活動／睡眠モ−ドは自動的に決定される、および／または、ユ−ザは、それぞれの活動または睡眠モ−ドを手動で指示する（例えば、活動または睡眠モ−ドを指示するためユ−ザがボタン２１１３（活動）／２１１５（睡眠）を押す（図２１ｂ参照）を示す）。他の数の活動設定もまた、可能である（例えば、低、中、活動、および、強い活動）。追加の活動設定は、異なる数の圧縮器３０１の一部分を使用する（または圧縮器を作動するための異なる動力レベル）。
【００３８】
分当たり３０呼吸（ＢＰＭ）の速度で呼吸しているユ−ザは、１２ＢＰＭで呼吸しているユ−ザの２.５倍多くの酸素を消費する。上記したように、ユ−ザの呼吸速度が計算され、圧縮器３０１への数および／またはパワ−入力端を調整するために用いられる場合、より少ない動力が使われる。例えば、活動中の（例えば、歩いている）ユ−ザは、活動していないユ−ザ（例えば、座っているまたは眠っている）より多くの酸素を消費し、動力を必要とする。実施態様によっては、連続的に全出力で作動せずにユ−ザの変化する酸素の要求を満たすことによって効率的に実行するように、ユ−ザの呼吸速度がしたがって検出され、塊は、酸素濃縮器１００がより多いまたは少ない酸素を提供するため調整される（例えば、圧縮器３０１の動力または作動している数を調整することによって）。より少ない動力の使用により、動力消費量は減少し、電池寿命は増加しおよび／またはバッテリ・サイズ要件は減少する。
【００３９】
実施態様によっては、ユ−ザの現在の活動レベルが（例えば、ユ−ザの呼吸速度または鼻カニュ−レ９０３の近くの気流のような他のいくつかの要素を用いて決定されるように）閾値（例えば所定の閾値）を上回る場合、プロセッサ３９９は、現在の呼吸速度が安全作動閾値を上回るとユ−ザに警告するため警報（例えば、視覚的および／または音声の）を出す（および、したがって、例えば、ユ−ザは必要な量の酸素を受けとれない）。例えば、閾値は分当たりの２０の呼吸（他の呼吸閾値もまた、考えられる）で設定される。実施態様によっては、酸素濃縮器１００に連結される酸素センサ３０７は、ユ−ザに分配されている気体の酸素レベル（例えば、酸素濃度として）を測定し、その酸素濃度が閾値以下に落ちる場合、警報を出す。加えて、気体流量計１１４３は、ユ−ザへと流れている気体の容積を測定する。容積測定値および酸素濃度測定値はユ−ザに届けられる酸素の容積を提供し、容積が閾値以下に低下する場合、警報を出す。実施態様によっては、酸素濃度および／または容積が閾値を上回る場合、警報を出す（例えば、あまりに多くの酸素がユ−ザに届けられている場合）。ある実施態様において、プロセッサ３９９は（例えば酸素濃縮器１００の現在の需要を示す着色光のような）のいくつかのレベルの警報を出す。警報はまた、聴覚的警報および／またはＬＥＤ（発光ダイオ−ド）ディスプレイ２１０５に提供されるメッセ−ジを含む。実施態様によっては、ユ−ザの呼吸速度が閾値を上回るおよび／または１以上の圧縮器が実施不可能である場合、操作可能な圧縮器はより高い動力設定で駆動される（それは、非常時に一時的にのみ持続可能である）。他の補正技術もまた、考えられる。
【００４０】
実施態様によっては、吸着筒１０１からの酸素は、酸素濃縮器１００の酸素アキュムレ−タ１０３において格納され、ユ−ザが吸引するとユ−ザに放出される。例えば、酸素はユ−ザ吸入の最初の数ミリ秒の塊において提供される。ユ−ザの吸入は、デマンド変換器（例えば圧力変換器９０１）を使用して検出される。ある実施態様において、応答時間が減少する場合に塊のサイズは減少し、したがって、応答時間が減少するにつれて、定められた流量をユ−ザに提供するために必要な酸素もまた減少する。ユ−ザ吸引としてユ−ザに酸素を放出することにより、例えばユ−ザが息を吐き出している時に酸素を放出しないことによって不必要な酸素生成を防ぐ（さらに動力を減らす）。必要な酸素の量を減らすことにより、酸素濃縮器１００のために必要とされる圧縮している空気の量を効果的に減らす（および、続いて、圧縮器から動力需要を減らす）。ある実施態様において、塊は、定められた１ＬＰＭの同等物を提供するため、８立方センチメ−トル（ｃｃ）である（または２ＬＰＭで１６ｃｃ、または３ＬＰＭで２４ｃｃ）。より遅い応答は、より大きい塊を必要とする（例えば、１ＬＰＭのための１５または１６ｃｃの規定速度）。
【００４１】
実施態様によっては図２７に示すように、塊は２以上のパルスを含む。例えば、分につき１リットルの（ＬＰＭ）送達速度で、塊は２つのパルス：およそ７立方センチメ−トルで第１のパルス２７０１ａ、および、およそ３立方センチメ−トルで第２のパルス２７０１ｂを含む。他の送達速度、パルス・サイズ、および、パルスの数もまた、考えられる。例えば、２ＬＰＭで、第１のパルスはおよそ１４立方センチメ−トルであり、第２のパルスはおよそ６立方センチメ−トルであり、３ＬＰＭで、第１のパルスはおよそ２１立方センチメ−トルであり、第２のパルスはおよそ９立方センチメ−トルである。ある実施態様においては、吸入の開始が検出される（例えば、デマンド変換器３３１によって検出された）場合、より大きいパルス２７０１ａは分配される。また実施態様において、吸入の開始が検出されるおよび／または呼吸に均一に経時で広げられる場合、パルス２７０１は分配される。実施態様によっては、パルス２７０１は呼吸の継続によって段階状に上がる。ある実施態様において、パルス２７０１は異なるパタ−ンにおいて分配される。追加のパルスもまた、使われる（例えば、呼吸につき３、４、５などのパルス）。第１のパルス２７０１ａが第２のパルス２７０１ｂのおよそ２倍で示される一方、実施態様によっては、第２のパルス２７０１ｂは、第１のパルス２７０１ａより大きい。ある実施態様において、パルス・サイズおよび長さは例えば、パルス２７０１を分配するために時限式に開閉する弁F３０５gによって制御される。複数のパルス２７０１を有する塊は、単一パルスを有する塊よりもユ−ザへの衝撃はより小さい。複数のパルス２７０１はまた、ユ−ザの鼻腔の乾燥および酸素不飽和化の減少につながる。複数のパルス２７０１もまた、酸素の無駄をより少なくする。
【００４２】
実施態様によっては、シリコ−ンゴム管１９７（図２ａ）は、パルス２７０１がシリコ−ンゴム管１９７で移動するにつれて、シリコ−ンゴム管１９７の直径が拡大するように対応する（そして、パルス２７０１間の普通の直径に戻る）。膨張は、パルス２７０１がより滑らかなピークでユーザによって受け取られるようにパルス２７０１を取り除く。より滑らかなパルスはまた、３０５ｇ弁からの塊を放出するための時間より長い時間ユ−ザによって受け取られる。
【００４３】
様々な実施態様において、ユ−ザの吸入は、ユ−ザの吸入開始時にベンチュリ管作用によって生成される陰圧を検出する鼻カニュ−レ９０３上の圧力変換器９０１を用いて検出される。圧力変換器９０１は、吸入が酸素アキュムレ−タ１０３から酸素の塊を放出するように供給バルブ（例えば弁３０５ｇ）を開くために検出された場合、信号を生成することができる。実施態様によっては、圧力変換器９０１は、酸素濃縮器１００（例えば図９ａ参照）の出口に位置し、管９０７の空気の圧力差を検出する。ある実施態様によっては、圧力変換器９０１は、ユ−ザの鼻で圧力差を検出するために酸素をユ−ザに届けている管９０７の端に位置する。例えば圧力変換器９０１は、酸素濃縮器１００のまたは鼻カニュ−レ９０３の出口で圧力差を検出するため、ホイートストンブリッジ・マイクロゲージを使用する。圧力変換器９０１の他の配置もまた、考えられる。他の圧力変換器タイプもまた、考えられる。実施態様によっては、複数の圧力変換器が使われる。ある実施態様においては、圧力変換器９０１は使い捨てである。
【００４４】
実施態様によっては、圧力変換器９０１は、検知面に適用される陽または陰圧の量に比例した信号を提供する。圧力変換器９０１は、圧力変換器９０１の出力と圧力変換器９０１が伝える信号との間に予測可能な関係を提供するため、十分に高感度である必要がある。実施態様によっては、酸素の塊が放出されるべき時を制御するため、プロセッサ３９９は圧力変換器９０１からの情報を使用する。プロセッサ３９９はまた、圧力変換器９０１からの情報に基づいて他の部品を制御する（例えば、圧力変換器９０１の感度、作動中の圧縮器３０１の数および／または圧縮器３０１の動力レベルなど）。
【００４５】
実施態様によっては、圧力変換器９０１の感度は、特に圧力変換器９０１が酸素濃縮器１００上に位置し、圧力差が管９０７から鼻カニュ−レ９０３で検出される場合ユ−ザから圧力変換器９０１の物理的な距離に影響を受ける。ある実施態様において、圧力変換器９０１がマスクまたは鼻カニュ−レ９０３（例えば図９ｂ参照）において配置されて、圧力変換器９０１からの信号が、ワイヤ９０５（管９０７で同時押し出しされる）を経てまたはブルートゥース（登録商標）または他の無線技術のようなテレメトリで（例えば、圧力変換器９０１で無線送信機を使用し、酸素濃縮器１００で無線受信器を使用して）酸素濃縮器１００のプロセッサ３９９に電子的に分配されるので、圧力変換器の感度は、管９０７の長さに影響を受けない。圧力変換器９０１を鼻カニュ−レ９０３に配置するにより、より長い送出管９０７が可能になる。実施態様によっては、圧力変換器９０１は、ユ−ザの鼻に酸素を届けるために用いられる鼻カニュ−レのとがった先の近くに配置される。
【００４６】
実施態様によっては、二重ル−メン管９０９が使われる。１つのル−メン（例えばル−メン９１１ａ、９１１ｂまたは９１１cの横断面参照）は、酸素をユ−ザに届け、もう１つのル−メン９１３（例えばル−メン９１３ａ、９１３ｂまたは９１３ｃの横断面参照）は、第１のル−メン９１１より小さい直径を有し、酸素濃縮器１００で圧力変換器９０１において取付けられた圧力変換器９０１に圧力差を送る。より小さい直径で、第２のル−メン９１３は、管の与えられた長さのためのユ−ザと圧力変換器９０１との間の空気の容積を減らす。空気の容積が減少するにつれて、圧力スパイク送達媒体の対応性は減少し、圧力変換器９０１の感度は対応して増加する。例えば、ユ−ザの吸入により生じるル−メン９１３の圧力差は、酸素濃縮器１００において圧力変換器９０１で検出するのが、大きな直径を有するル−メンで圧力差が検出される場合よりも容易である。実施態様によっては、ある程度の長さのル−メンで圧力差が検出可能でないように、検出可能な圧力差はル−メンに沿って減少する。ル−メンの直径の減少により、圧力差のより遠い距離での検出が容易になる（すなわち、ル−メンにおいて圧力差を伝達する空気が少なく、対応して圧力差を弱めるための空気容積も少ない）。圧力差はまた、大きな直径を有するル−メンより細い直径ル−メンにおいて、速く検出可能である。実施態様によっては、二重ル−メン９０９は、図９ｄまたは９ｅに示される構成をとる。他の構成もまた、考えられる。ある実施態様において、二重内腔９０９は、同時押し出しプラスチックである。他の製造法および材料もまた、考えられる。
【００４７】
圧力変換器９０１は、圧力差および／または吸入圧力降下の量的測定を検出する。ユ−ザの吸入の検出は吸入圧力差の量的測定法を必要としないが、吸入を検知するために時間的指標に依存する。実施態様によっては、圧力変換器９０１以外のまたはそれに追加した装置がユ−ザの吸入を検出するために用いられる。例えば、ある実施態様において、ホ−ル効果センサ１００１（図１０参照）は、ユ−ザの吸入を検出するために用いられる。ホ−ル効果センサ１００１は、羽根１００３上に磁石１００７を有する羽根１００３を含む。羽根１００３は鼻カニュ−レ９０３に置かれ、第２の磁石１００５（例えば希土類磁石）は、ホ−ル効果センサ１００１と関連した羽根１００３（ホ−ル効果を用いて）上の磁石１００７の移動の検出を援助するために配置される。例えば、羽根１００３が第２の磁石１００５の方へ動いて検出される場合（例えば、変更磁界へのワイヤ１００９における電流の効果により）、センサ１００１は（ユ−ザの吸入の始まりに対応する）陰圧を示す。例えば、ユ−ザが呼吸をし始める時のユ−ザの鼻の方への空気移動により、羽根１００３は第２の磁石１００５の方へ動かされる。ホ−ル効果センサ１００１は、ユ−ザの呼吸周期において吸入が始まる時間のより高感度な検出器を提供する。ある実施態様によって、ホ−ル効果センサ１００１からの信号は、ワイヤ９０５に送信される（または無線で伝達される）。他の磁石ベ−スのセンサもまた、使われる（例えば、回路を閉じる働きをするユ−ザの吸入によって動く小さい磁石）。他のブ−リアン・タイプ・センサが使われてもよい。
【００４８】
実施態様によっては、酸素濃縮器１００の感度は、異なる供給源からの空気の移動により生じる（例えば周囲空気の移動）誤った吸入検出を減らすために選択的に減衰される。例えば、酸素濃縮器１００は、２つの選択可能なモ−ド（活動モ−ドおよび静止モ−ド）を有する。ある実施態様において、ユ−ザは手動でモ−ド（例えば、スイッチまたはユーザ・インタフェースにより）を選ぶ。またある実施態様において、モ−ドは検出呼吸速度に基づいて酸素濃縮器１００によって自動的に選ばれる。例えば、酸素濃縮器１００は、ユ−ザの呼吸速度を検出するために圧力変換器９０１を使用する。呼吸速度が閾値より上である場合、酸素濃縮器１００は活動モ−ドにおいて作動する（それ以外は、酸素濃縮器は静止モ−ドにおいて作動する）。他のモ−ドおよび閾値もまた、考えられる。
【００４９】
実施態様によっては、活動モ−ドにおいて、圧力変換器９０１の感度は、機械的、電子的またはプログラムで減衰される。例えば、活動モ−ドの間、プロセッサ３９９は、ユ−ザ呼吸の開始を示すためにより大きな圧力差を探す（例えば、高い閾値が、酸素の塊が放出されるべき時を決定するため、検出された圧力差と比較される）。ある実施態様において、圧力変換器９０１は、圧力差への感度を下げるように機械的に変えられる。実施態様によっては、圧力変換器９０１からの電子信号は、圧力変換器９０１（例えば、トランジスタを使用して）で検出されるものよりも少ない圧力差を示すために電子的に減衰される。ある実施態様においては、静止モ−ドの間、圧力変換器９０１の感度は減衰しない（例えば、圧力変換器９０１の感度は、睡眠の間増加する）。例えば、プロセッサ３９９はユ−ザ呼吸の開始を示すためにより少ない圧力差を探す（例えば、低い閾値が、酸素の塊が放出されるべき時を決定するため、検出された圧力差と比較される）。実施態様によっては、増加した感度で、ユ−ザの吸入の間の酸素の塊の送達のための応答時間は減少する。増加した感度およびより少ない応答時間により、与えられた流量と等しいために必要な塊のサイズは減少される。減少した塊のサイズはまた、酸素濃縮器１００のサイズおよび動力消費量を減らし、酸素濃縮器を作動するために必要な電池３９５のサイズが減少される（それにより酸素濃縮器はより小さく、よりポ−タブルになる）。
【００５０】
図１１は、実施態様による超音波センサ・アセンブリの回路図を示す。ある実施態様において、酸素センサ３０７は分配される気体の酸素レベルまたは酸素濃度を測定するために用いられる超音波センサである。他の超音波センサ・アセンブリの使用法もまた、考えられる（例えば、他の装置の他の気体の存在を検出／測定する）。超音波（エミッタ２０１から）は、気体混合物のサンプルを含む室１１０１を通じて受信器２０３に導かれる（例えば、ユ−ザに酸素を提供している供給管から）。センサ３０７は、気体混合物の合成を決定するため、気体混合物を通じた音の速さの検出に基づく（例えば、音の速さは窒素および酸素において異なる）。２つの気体の混合物において、混合物を通じた音の速さは、各々の混合物の相対的な量と比例した中間の値である。実施態様によっては、酸素の濃度は、エミッタ２０１と受信器２０３との間の移動時間を測定することによって決定される。ある実施態様においては、複数のエミッタ２０１および受信器２０３が使われる。エミッタ２０１は、それぞれの受信器２０３と軸方向に整列配置される。他の構成もまた、考えられる。エミッタ２０１および受信器２０３からの判断は、乱流システムにおいて固有であるエラ−を取り消すために平均される。実施態様によっては、他の気体の存在もまた、移動時間を測定し、他の気体および／または気体の混合物の測定された移動時間を所定の移動時間と比較することによって検出される。
【００５１】
実施態様によっては、音波１２０５のゼロ交差ポイントが、これらの測定法のための基準点として使われる（他の位置もまた使われる）。センサ３０７の感度は、エミッタ２０１と受信器２０３との間の距離を増やすことによって増加する（例えば、エミッタ２０１と受信器２０３との間でいくつかの音波が発生するのを可能にするために）。いくつかの実施態様において、少なくとも２つの正常な周期がある場合、変換器の構造上の変化の影響は、時間内の２点で固定した参照と関連した位相シフトを測定することによって減少する。早い位相シフトが後の位相シフトから減じられる場合、変換器ハウジングの熱膨張によって生じるシフトは、減少または取り消される。エミッタ２０１と受信器２０３との間の距離の変化によって生じるシフトは測定間隔においておよそ同じであり、一方で酸素濃度の変化による変化は累積的である。実施態様によっては、後で測定されるシフトは介入周期の数によって増加し、２つの隣接した周期間のシフトに匹敵する。
【００５２】
実施態様によっては、パルス発生器１１０３は、アンプＵｌ １１０９を経て４０ｋＨｚの励起信号をエミッタ２０１に向けるＮＡＮＤゲ−トＵ２ １１０７にイネ−ブルパルス１１０５を送信する。他の励起信号もまた、考えられる。室１１０１のガス状の混合物を横断した後に、工程において超音波は受信器２０３と衝突し、励起信号と関連して移相シフトを受ける。気体は、音波の方向に対して垂直であるポ−ト１１３１ａ、ｂを経て室１１０１に導入される（音波伝達の前またはその間に）。移相シフトの速度に誘導された部品は、減少または取り消される。乱流は、室１１０１において均一なガス状の混合物を生成する。気体の合成の変化は、エミッタ２０１と受信器２０３との間で移動している音波の正常な速度に影響を及ぼす。より高濃度の酸素は、より低い正常な速度（および、対応して、より多くの位相シフト）に対応する。受信器２０３によって取り込まれる音波は、Ｕ３ １１１１によって増幅され、（フリップフロップＵ５ １１１７にゼロ交差パルス１２０７を提供する）ゼロ交差検出器Ｕ４ １１１３に入れられる。パルス発生器１１０３は、フリップフロップＵ５ １１１７に基準パルス１ １１１５を提供し、フリップフロップＵ５ １１１７とゼロ交差検出器１１１３の出力１２０７とをクリアにし、図１２に示すように、ゲ−トパルス１ １２０１に立下りパルスを生成する。このパルスの長さは、間隔Ｔ２−Ｔ１において発生する位相シフトに対応する。類似した方法で、ゲ−ト制御パルス２ １２０３は、間隔Ｔ４−Ｔ３において引き出される（例えば、フリップフロップＵ６ １１３５に与えられた基準パルス２ １２０９およびゼロ交差パルス２ １２１１で）。変換器ハウジングの構造上の変化によって生じる位相シフトは、間隔Ｔ２−Ｔ１を間隔Ｔ４−Ｔ３から減ずることによって減少または取り消される。工程の実施態様は、図１４において示される。積分器１１３３は、最後の操作から生じた移動を減らすまたは取り除くため、ゼロに合わせられる。それから、減算ゲ−ト１４０７は、ゲ−ト制御パルス１ １２０１によって開かれる。ゲ−トが閉まった後、積分器出力の電圧はV１（図１４の１４０１参照）である：Ｖ１ = Ｋ１ｘ（Ｓｔ ＋ Ｓｃ）
（ここで、Ｓｔは温度１３０１によって生じる位相シフトであり、Ｓｃは酸素濃度１３０３の変化によって生じる位相シフトであり、Ｋ１ = ｔ／ＲＣｘ（−Ｖｒｅｆ）であり、ＲＣは反射係数であり、Ｖｒｅｆは基準電圧である）。ゲ−トが閉まった後、積分器出力１４０７は、追加ゲ−ト１４０９が開くまで安定したままである。（図の平坦な部分は、明確さのために省かれた。）追加ゲ−ト制御パルスの終了後、出力電圧は、Ｖ２である（図１４の１４０３参照）：Ｖ２ = Ｋ１ｘ ［（Ｓｔ＋Ｓｃ）− （Ｓｔ＋ ２ｘＳｃ）］ = Ｋ１ｘ Ｓｃ
追加ゲ−トの終了は、調整ゲ−トＵ８Ｃ １１２１を開くゲ−ト制御パルスを出力するフリップフロップＵ７ １１１９をクリアにする。Ｖ３ = ０である場合、Ｕ７ １１１９は、Ｕ４ １１１３によって設定される。（１４０３参照）：Ｖ３ = Ｖ２−Ｋ２ｘｔ= ０；Ｋ１ｘ Ｓｃ= Ｋ２ｘｔ；ｔ= Ｋ１／Ｋ２ｘＳｃ 
（ここでＫ２ = ｔ／ＲＣ ｘ（＋Ｖｒｅｆ））。Ｕ７ １１１９からの立下りパルスの長さは、位相シフトＳｃと比例している。ＳｔとＳｃとの間の関係の実施態様は、図１３に示される。図１１に示されるパルス発生器は、長さが例えば最小許容可能な酸素濃度に対応するように設定される濃縮基準パルス１４１３を出す（例えば、ユ−ザの指示または他の供給源により定められる）。図１４に示すように、低い酸素濃度によって、早く発生し、同時に、Ｕ１１ １１２３の両方の入力を高くするため、ゼロ交差が生じる。結果として生じたパルスは、酸素濃度があまりに低いとユ−ザに警報を出すために可聴警報１１３９（アンプＵ１２ １１４１による）を起動させるために用いられる。警報ものは誘発される位置は、Ｐ２ １１２５（例えば図１１参照）を調整することによって設定される。音速は、温度によって増加する（それにより不正確に酸素濃度の減少を示す）。この効果は、抵抗が濃縮パルスの継続期間を修正値まで復元するために温度によって増加するサ−ミスタ１１２７を用いて減少または取り消される。導入される修正の量は、調整Ｐ１ １１２９よって変化する。図６ａ−ｈは、別々の部品によって構成されるセンサを示す。実施態様によっては、処理はプロセッサ３９９（例えば領域プログラム可能なゲ−ト・アレイ（ＦＰＧＡ））によって実行される。
【００５３】
実施態様によっては、酸素センサ３０７はセンサを通過する気体の流れの容積を測定するためにドップラ−効果を使用する気体流量計１１４３を含む。気体流量計１１４３からの容積測定と、超音波センサからのパ−セント酸素表示でと、ユ−ザに届けられる酸素の量は、計量されかつ制御される。例えば、酸素の濃縮が所望の割合より大きい場合（例えば、濃縮基準パルス１４１３の長さに示されるように）、それから、ユ−ザは少なくとも気体の流れの容積＊所望の酸素の割合に等しい酸素の容積を受容する。実施態様によっては、超音波センサからの１以上の信号は、サンプルにおける酸素の実際の割合の決定のためにプロセッサ３９９に中継される。例えば、プロセッサ３９９は、気体サンプルにおける酸素の近似の割合を決定するため、ゲ−ト制御パルス１２０１、ゲ−ト制御パルス１２０３および／または濃縮基準パルス１４１３の指示を受信する。他の信号もまた、使われる。気体の流れの容積を測定するためにドップラ−効果を用いる気体流量計１１４３の使用により、分配された容積を決定するために単に時間、圧力、および、開口部サイズを使用するよりも正確になる。
【００５４】
実施態様によっては、電池３９５は再充電可能なリチウム電池である。他のバッテリ・タイプもまた、考えられる。より大きい電池が、より長い電池寿命のために使われる。より小さい電池は電池寿命がより短いが、より軽い。ある実施態様において、２時間の電池寿命を提供するために十分大きい電池が、（ここで議論される様々な動力節約メカニズムを用いて）使われる。他のバッテリ寿命/サイズもまた、考えられる。図１５に示すように、実施態様によっては、追加の動力は、電池３９５が電池寿命を増加するまたはバッテリ・サイズを減らすために補充されるようにソーラーパネル１５０１を含むソーラーパワ−の再充電回路を通じて酸素濃縮器１００に提供される（例えば、特にユ−ザがより多くの酸素（および、したがってより多くの動力）を屋外で消費する場合）。ある実施態様において、交流パワ−アダプタは、電池を充電するためおよび／または酸素濃縮器に動力を提供するために提供される。他のエネルギ−源もまた、考えられる（例えば酸素濃縮器が自動車の動力放出口に押し込まれることができるアダプタ）。
【００５５】
図１６は、実施態様による酸素濃縮器操作のための実施態様のフローチャートを示す。後述する方法の様々な実施態様において、記載されている１以上の要素は示される順番と異なる順に並行して実行される、または、完全に省かれることに留意する必要がある。他の追加の要素はまた、要望に応じて実行される。
【００５６】
１６０１で、空気は圧縮器３０１に引っ張られる。圧縮器は、例えば複式ポンプ・ダイヤフラム圧縮器３０１ａ−ｂ含む。空気は、圧縮器３０１に入る前に、水分および音の吸収マフラ−３９３を通過する。例えば、吸水性がある（例えば吸水性があるポリマ−）が、使われる。他の導管もまた使われる。
【００５７】
１６０３で、圧縮器３０１からの空気は、ゼオライト３９１を含んでいる第１の吸着筒１０１ａに分配される。圧縮器３０１からの空気は、第１の吸着筒１０１ａへ経路上の１以上の弁３０５により導かれる。弁３０５は、マイクロプロセッサ（例えばプロセッサ３９９）を連結されかつ制御される。
【００５８】
１６０５で、主に酸素で構成される気体混合物は、第１の吸着筒１０１ａから、酸素アキュムレ−タ１０３に届けられる。実施態様によっては、気体混合物は、第１の吸着筒１０１ａと酸素アキュムレ−タ１０３との間の逆流防止弁１２３ａ（例えばバタフライ逆止め弁）を通過する。ある実施態様において、圧力変換器３８９は、酸素アキュムレ−タ１０３の圧力を検出する。酸素アキュムレ−タの圧力が、例えば、プロセッサによって１以上の吸着筒が漏れなどを有するかどうか決定するため使われる。圧力の他の使用もまた、考えられる。
【００５９】
１６０７で、吸入はデマンド変換器３３１（例えば圧力変換器９０１）で、ユ−ザによって検出される。
【００６０】
１６０９で、酸素アキュムレ−タ１０３からの気体混合物は、気体混合物の酸素の濃縮を検出するために酸素センサ３０７（例えば超音波センサ）を通過する。センサはまた、気体流量計１１４３を通過している気体の容積を検出するため、気体流量計１１４３を含むまたは連結される。
【００６１】
１６１１で、気体混合物は、鼻カニュ−レ９０３でユ−ザに分配される管（例えば管９０７または管９０９）を通過する。実施態様によっては、気体混合物は、単一パルスのまたは２以上のパルス（例えば、図２７参照）でユ−ザに届けられる。
【００６２】
１６１３で、圧縮器３０１からの空気は、ゼオライト３９１を含む第２の吸着筒１０１ｂに分配される。
【００６３】
１６１５で、気体混合物（主に酸素で構成される）は、第２の吸着筒１０１ｂから、酸素アキュムレ−タ１０３に届けられる。
【００６４】
１６１７で、第１の吸着筒１０１ａからの窒素は、第１の吸着筒１０１ａから圧力を放出することによって第１の吸着筒１０１ａから除去される（例えば、第１の吸着筒１０１ａと出力孔３２７との間の大気経路を開くため、弁３０５ｃまたは３０５ｄを開くことにより（および、弁３０５ａおよび３０５ｂを閉じることにより））。
【００６５】
１６１９で、酸素アキュムレ−タ１０３からの酸素は、第１の吸着筒１０１ａからさらに窒素を除去するために第１の吸着筒１０１ａの対向する端に通過する。
【００６６】
１６２１で、第１の吸着筒１０１ａからの窒素は、包まれた出力孔３２７によって、酸素濃縮器１００から通過する。
【００６７】
１６２３で、圧縮器３０１からの空気は、ゼオライト３９１を含む第１の吸着筒１０１ａに分配される。
【００６８】
１６２５で、気体混合物（主に酸素で構成される）は、第１の吸着筒１０１ａから、酸素アキュムレ−タ１０３に届けられる。
【００６９】
１６２７で、第２の吸着筒１０１ｂからの窒素は、第２の吸着筒１０１ｂからの圧力を放出することによって第２の吸着筒１０１ｂから除去される。
【００７０】
１６２９で、酸素アキュムレ−タ１０３からの酸素は、第２の吸着筒１０１ｂからさらに窒素を除去するために第２の吸着筒１０１ｂの対向する端に通過する。
【００７１】
図１７は、実施態様による酸素濃縮器アセンブリの実施態様のフローチャートを示す。後述する方法の様々な実施態様において、記載されている１以上の要素は示される順番と異なる順に並行して実行される、または、完全に省かれることに留意する必要がある。他の追加の要素はまた、要望に応じて実行される。
【００７２】
１７０１で、酸素濃縮器１００の第１のハウジング部品１１１ａは射出成形される。第１のハウジング部品１１１ａは、内部の大気経路とゼオライト吸着筒１０１とを含む。実施態様によっては、逆にされた型が形成され（第１のハウジング部品１１１ａの大気経路/内部の吸着筒に対応する一体の部分で）、第１のハウジング部品１１１ａの外側の寸法に類似した大きさの内部の形状を有するコンテナ内部で配置される。スペ−サは、コンテナと関連して一体の部分を保持するために、一体の部分とコンテナとの間に加えられる。プラスチック（例えば液体熱可塑性物質）は、射出形成された第１のハウジング部品１１１ａを形成するため、外側のコンテナと一体の部分との間の空間に注入される。型（コンテナと一体の部分とを含む）は、それから取り除かれるおよび／または取り壊される。ある実施態様において、型は、射出成型された第１のハウジング部品１１１ａが冷やされた後、射出成形された第１のハウジング部品１１１ａから溶解される。他の射出成形の方法もまた、考えられる。他の成形技術もまた、考えられる。
【００７３】
１７０３で、酸素濃縮器１００の第２のハウジング部品１１１ｂは、射出成形される。第２のハウジング部品１１１ｂは、ゼオライト吸着筒１０１のための内部の大気経路とエンドキャップとを含む。
【００７４】
１７０５で、バネ調節板１２９は、第２のハウジング部品１１１ｂ上のゼオライト吸着筒のためのエンドキャップに入れられる。実施態様によっては、バネ調節板１２９のクモ形脚部７０１は、吸着筒１０１ａ、ｂの後ろの隆起１３３と係合する。
【００７５】
１７０７で、フィルタ（例えばフィルタ２０７）は、第１のハウジング部品１１１ａ上のゼオライト吸着筒の内端と、第２のハウジング部品１１１ｂのバネ調節板１２９の内端（クモ型脚のない端）に固定される。
【００７６】
１７０９で、Ｏリング１３５は第１のハウジング部品１１１ａと第２のハウジング部品１１１ｂとの間の大気経路１２１の間に加えられる。例えばＯリング１３５は、第２のハウジング部品１１１ｂ上のゼオライト吸着筒１０１のエンドキャップと、第１のハウジング部品１１１ａ上のゼオライト吸着筒１０１と間で配置される。他のＯリングもまた、使われる。
【００７７】
１７１１で、ゼオライト３９１はゼオライト吸着筒１０１に加えられ、第１のハウジング部品１１１ａと第２のハウジング部品１１１ｂとは一緒に固定される（例えば、接着剤、溶接などにより）。
【００７８】
１７１３で、圧入流量制限器（例えば圧入流量制限器３１１、３２１、３２３、および、３２５）は、（例えば射出成形工程の間に形成された）第１のハウジング部品１１１ａおよび／または第２のハウジング部品１１１ｂの開口に挿入される。
【００７９】
１７１５で、プラグ（例えばプラグ１２７）は、開口を封止するため開口に挿入されかつ固定される。例えば、プラグは接着または溶接の使用で固定される。他の固定技術もまた、考えられる。
【００８０】
１７１７で、逆流防止弁１２３が、第１のハウジング部品１１１ａおよび／または第２のハウジング部品１１１ｂに挿入されかつ固定される（例えば、接着剤により）。
【００８１】
１７１９で、超音波センサ・エミッタ２０１および受信器２０３は、第２のハウジング部品に挿入されかつ固定される。例えば、超音波センサ・エミッタ２０１および受信器２０３は、接着剤または摩擦嵌合で第２のハウジング部品に連結される。実施態様によっては、複数の超音波センサ・エミッタ２０１および超音波受信器２０３が、使われる。配置の軸に対して垂直に気体が流れるように、エミッタ２０１はそれぞれの受信器２０３と軸方向に整列配置する。他の構成もまた、考えられる。
【００８２】
１７２１で、弁（例えば弁３０５）は第１のハウジング部品１１１ａおよび／または第２のハウジング部品１１１ｂ（例えば、外部にネジ止めされて）に固定される。他の弁の固定技術もまた、考えられる（例えば、接着）。
【００８３】
１７２３で、１以上の圧縮器３０１は、第１のハウジング部品の吸着筒１０１に連結される（例えば、第１のハウジング部品に連結される弁３０５に連結される１以上の管１９９により）。
【００８４】
１７２５で、超音波エミッタ２０１および受信器２０３と、弁と、１以上の圧縮器は、１以上のマイクロコントロ−ラ（例えばプロセッサ３９９）に配線される。他の電子的な部品もまた、マイクロコントロ−ラに連結される。例えば、オン／オフボタン２１０３ａ、ｂおよびＬＥＤディスプレイ２１０５ａ、ｂ（図２１ａ、ｂ参照）は、ユ−ザへの低酸素または低電力警告のような情報を伝達する。
【００８５】
１７２７で、電池３９５は、超音波エミッタ２０１および受信器２０３と、弁と、１以上の圧縮器３０１と、１以上のマイクロコントロ−ラとに電気的に連結される。電池３９５もまた、酸素濃縮器１００の他の部品に電気的に連結される。実施態様によっては、電池３９５は、他の部品により電気的に酸素濃縮器１００の部品に連結される（例えば、電池３９５はプロセッサ３９５により弁３０５に連結される）。
【００８６】
１７２９で、開放セル・フォ−ムおよび孔４０１は、第１のハウジング部品１１１ａに連結される（例えば、フォ−ムは通気孔１３７に挿入され、孔４０１は例えば、接着剤により通気孔１３７を通じて固定される）。
【００８７】
１７３１で、酸素濃縮器の部品（例えば第１のハウジング部品１１１ａ、第２のハウジング部品１１１ｂ、電池３９５、圧縮器３０１など）が、外側のハウジング２１０１ａ、ｂ（例えば図２１ａ、ｂ参照）に一緒に実装される。実施態様によっては、外側のハウジング２１０１は、耐久性のある軽量プラスチックである。他の材料もまた、考えられる。他の外側のハウジング構成もまた、考えられる。ある実施態様において、部品は、フォ−ム・ハウジング２４０１（図２４−２５参照）において配置され、フォ−ム・ハウジング２４０１は、外側のハウジング２１０１内に配置される前に囲いハウジング２２０１の内部に配置される。
【００８８】
１７３３で、鼻カニュ−レ９０３を有する管（例えば管９０７または９０９）は、酸素放出口１０７に連結される。二重ル−メンが使われる場合、ル−メン９１３は酸素濃縮器１００に連結される圧力変換器９０１に連結される。
【００８９】
図１８は、実施態様による圧縮器制御のための実施態様のフローチャートを示す。後述する方法の様々な実施態様において、記載されている１以上の要素は示される順番と異なる順に並行して実行される、または、完全に省かれることに留意する必要がある。他の追加の要素はまた、要望に応じて実行される。
【００９０】
１８０１で、ユ−ザの呼吸速度は検出される（例えば、圧力センサ９０１が分当たりどのくらいの吸入を検出するかを決定することによって）。
【００９１】
１８０３で、呼吸速度が第１の閾値以下にあるかどうか決定がされる。例えば、第１の閾値は、分当たり１５呼吸である（他の閾値もまた考えられる）。実施態様によっては、閾値は予め定められるおよび／または可変的である（例えば、酸素濃縮器１００に連結された温度センサによって検出される外部の温度によって調整される）。ある実施態様において、閾値はユ−ザ（または、例えば医師の指示）によって設定される。
【００９２】
１８０５で、呼吸速度が第１の閾値以下にある場合、圧縮器の一部分が使われる（例えば、２つの圧縮器のうちの１つが使われる）。圧縮器の一部分の使用により、動力の必要条件を下げ、電池を節約する。実施態様によっては、ユ−ザは、手動で酸素濃縮器１００を圧縮器３０１の一部分を使用する低い動力モ−ドにする。
【００９３】
１８０７で、呼吸速度が第１の閾値以上にある場合、圧縮器の一部分より大きな数が使われる（例えば、２つの圧縮器の２つとも使われる）。実施態様によっては、１以上の利用できる圧縮器が故障した場合、圧縮器が修理されるまで、利用できる圧縮器のすべてが使われる（検出呼吸速度に関係なく）。ある実施態様において、他の圧縮器が故障した場合、利用できる圧縮器のすべてより少数の圧縮器が使われる。
【００９４】
図１９は、実施態様による超音波センサ操作のための実施態様のフローチャートを示す。後述する方法の様々な実施態様において、記載されている１以上の要素は示される順番と異なる順に並行して実行される、または、完全に省かれることに留意する必要がある。他の追加の要素はまた、要望に応じて実行される。
【００９５】
１９０１で、超音波が、超音波エミッタ２０１によって生成される。
【００９６】
１９０３で、超音波が、エミッタ２０１と受信器２０３との間の室において気体混合物（例えば、大部分が酸素で構成された）のサンプルを通過する。
【００９７】
１９０５で、超音波が、超音波受信器２０３によって受け取られる。
【００９８】
１９０７で、音波の移動時間が決定される。
【００９９】
１９０９で、気体混合物を通じた音波の移動時間は、混合物の気体成分の近似の濃縮を決定するため、他の気体の予め定めた移動時間と比較される。実施態様によっては、ハウジングの構造上の変化のための位相シフトは、比較において説明される。
【０１００】
図２０は、ヘッドセット／マイクロホン・ブ−ム２００３の実施態様を示す。実施態様によっては、装置３８７（例えばＭＰ３プレ−ヤ、携帯電話など）は酸素濃縮器１００に一体化される（例えば外側のハウジング２１０１に一体化される）。マイクロホン２００５およびヘッドホン２００７は、ワイヤ２００１で装置に連結される（例えば、ワイヤ９０５に連結される、管９０９によって同時押し出しされる、またはワイヤ２００１およびワイヤ９０５が１つのワイヤである）。酸素濃縮器は、音声出力/入力ジャック２１０９（他の音声/入力ジャック２１０９の位置もまた、考えられる）を有する。いくつかの実施態様において、ヘッドセット２００３は無線である（例えば、使用ブルートゥース（登録商標）を用いて）。実施態様によっては、マイクロホン２００５は鼻カニュ−レ９０３に連結され、ヘッドホン２００７はワイヤ９０５に連結される。他の構成もまた、考えられる。例えば、酸素濃縮器からの酸素は、マイクロホン２００５に連結される管から、ユ−ザの鼻および／または口に導かれる（鼻カニュ−レの代わりにまたはそれに加えて）。マイクロホン２００５は、ユ−ザの鼻および／または口の方へ酸素を導いている管に埋め込まれる（対応して、ユ−ザの口に近くにある）。ヘッドセット／マイクロホン・ブ−ム２００３はまた、ハンズフリ−の携帯電話使用のため、酸素濃縮器１００で使われる。他の使用もまた、考えられる。
【０１０１】
図２１ａ−ｃは、外側のハウジング２１０１ａ、ｂの２つの実施態様を示す。実施態様によっては、外側のハウジング２１０１ａ、ｂは軽量プラスチックで構成される。他の材料もまた、考えられる。他の外側のハウジングの構成もまた、考えられる。実施態様によっては、外側のハウジング２１０１ｂは、活動モ−ド２１１３、睡眠モ−ド２１１５、投薬ボタン（例えば１ＬＰＭボタン２１１７ａ、２ＬＰＭボタン２１１７ｂ、および、３ＬＰＭボタン２１１７ｃ）、および、バッテリ検査ボタン２１１９（ＬＥＤパネル２１０５ｂにおいて照らされるＬＥＤの相対的な残りのバッテリ動力）を起動させるボタンを含む。ある実施態様において、１以上のボタンは、それぞれのボタンが押される場合に照らされるそれぞれのＬＥＤを有し、（それぞれのボタンが再び押される時に動力がオフになる）。他のボタンおよび指示器もまた、考えられる。実施態様によっては、外側のハウジング２１０１ｂは外部の空気を受信するための入口空気スロット２１２１を含む。孔２１２３は、酸素濃縮器から空気（例えば窒素）を排出するために用いられる。実施態様によっては、孔２１２３はまた外側のハウジング２１０１ｂの対向する側にある。プラグ容器２１２５は、外部電源アダプタまたはバッテリ−パックにつながれる（例えば、図２８cに示すように受信コネクタ２８２３）。他のエネルギ−源もまた、考えられる。実施態様によっては、ソーラーパネル１５０１は外側のハウジング２１０１ａ、ｂの外側に連結される。ある実施態様において、ソーラーパネル１５０１は酸素濃縮器を受けるバックパックの外側に連結される。
【０１０２】
図２２は、囲いハウジング２２０１の実施態様を示す。図２３は、囲いハウジング２２０１の２つの部分２２０１ａ、ｂの実施態様を示す。実施態様によっては、フォ−ム２２０３の部分は、囲いハウジング２２０１と外側のハウジング２１０１との間に含まれる。例えば、フォ−ムはおよそ１／４インチの厚さである。他の厚みもまた、考えられる。フォ−ムは、外側のハウジング２１０１および／またはユ−ザに伝えられる振動を減らす。振動の減少により、作動する一方での酸素濃縮器からの騒音が減らされる（例えば、１デシベル騒音を減らす）。他の音の減少レベルもまた、考えられる。実施態様によっては、フォ−ムは本質的に囲いハウジング２２０１を囲む。ある実施態様において、酸素濃縮器１００の部品は、フォ−ム・ハウジング内に配置される（例えば、図２４は第１のフォ−ム・ハウジング２４０１ａの実施態様を示し、図２５は、補足的な第２のフォ−ム・ハウジング２４０１ｂの実施態様を示す）、および、フォ−ム・ハウジング２４０１は、囲いハウジング半断面２２０１ａ、ｂの内側に配置される。囲いハウジング半断面２２０１ａ、ｂは、一緒に囲いハウジング２２０１を形成するため連結される（例えば、接着、溶接、鋲などによって）。囲いハウジング２２０１は、軽量プラスチックでできている。他の材料もまた、考えられる。囲いハウジング２２０１はそれから、外側のハウジング２１０１において配置される。フォ−ム・ハウジング２４０１は、開放セル・フォ−ムまたは独立気泡フォ−ム（より内部の音を減らす）で構成される。フォ−ム・ハウジング２４０１のための他の材料もまた、考えられる。実施態様によっては、フォ−ム・ハウジング２４０１ａ、ｂは、一緒に連結され、別々に構成されてもよい（例えば、接着または溶接によって一緒に封止される）。実施態様によっては、酸素濃縮器部品は、一体に囲いハウジング２２０１に取付けられず、フォ−ム（例えば、酸素濃縮器の外側の力から部品を保護する）によって保持される。フォ−ムの酸素濃縮器部品の配置は、酸素濃縮器のサイズおよび重量を減らす効率のために整列配置される。
【０１０３】
実施態様によれば、図２６はフォ−ム・ハウジング２４０１の部品配置の横および前のト輪郭を示す。フォ−ム・ハウジング２４０１は、酸素濃縮器部品（例えば圧縮器３０１ａ、ｂ、ハウジング部品１１１ａ、ｂ、電池３９５ａ、ｂ、ファン２６０１ａ、ｂなど）に適合するように構成される。例えば、フォ−ム・ハウジング２４０１は、酸素濃縮器部品を受容するためにポケットで構成される。フォ−ム・ハウジング２４０１はまた、気流通路２６０３ａ−ｄ（例えばフォ−ムの排気弁）を組み込む。空気は、引っ張られ（例えば、孔２２０３により）および／またはファン２６０１ａ、ｂを通じてフォ−ム・ハウジング２４０１の周辺で動く。実施態様によっては、孔２２０３は、フエルト・エアフィルタを有する音波調節板を含む。他のエアフィルタもまた、考えられる。孔２２０３に入る空気は、圧縮器３０１に入る前にフエルトによって濾過される。空気は、フォ−ムの大気経路/チャネルを通じて動く。チャネルのあるフォ−ムは、空気移動の音を減少する/遮る。実施態様によっては、音（例えば、孔２２０３を抜ける音/空気として）の伸縮により、音は減らされる。例えば、ファン２６０１は、１２ボルトの１インチの正方形のファンである。他のタイプ、数、および、配置のファンもまた、使われる。温風および／または窒素は、孔２２０５、２６０５、対応している孔（例えば孔２１０７）、外側のハウジング２１０１により囲いハウジング２２０１を出る。
【０１０４】
いくつかの実施態様において、２つの圧縮器３０１ａ、ｂが使われる（例えば２つの複式ポンプ・ダイヤフラム圧縮器）。実施態様によっては、２つの圧縮器３０１ａ、ｂは、１２ボルトの圧縮器である。ある実施態様においては、各々の圧縮器は、ファン２６０１に取り付けられる（例えば、圧縮器３０１ａは電気的にファン２６０１ａに連結され、圧縮器３０１ｂは電気的にファン２６０１ｂに連結される）。実施態様によっては、圧縮器（例えば圧縮器３０１ａ）への動力の増減は、圧縮器の対応しているファン（例えばファン２６０１ａ）への対応している動力の増減につながる。これにより、ファンの対応している圧縮器が減少された動力下で作動している（その逆も同じ）場合、ファンへの動力を減少させることによってさらに動力が節約される。他の圧縮器/ファン配置もまた、考えられる。
【０１０５】
実施態様によっては、気流通路２６０３ａ−ｄが、冷却空気を入れ、暖かい空気、窒素などを出すため使われる。ある実施態様において、フォ−ム・ハウジング２４０１は、音を緩衝し、酸素濃縮器部品を断熱する（例えば、酸素濃縮器部品における外部ケ−シング上の高温点を防ぐため）。フォ−ム・ハウジング２４０１の他の構成もまた、考えられる。例えば、フォ−ムは酸素濃縮器部品周辺で適用されて、設定されることができる。実施態様によっては、フォ−ム以外の他の材料が使われる。
【０１０６】
実施態様によっては、フォ−ム・ハウジング２４０１の通路は、電気接続のために使われる。例えば、通路２４０３が電池３９５からの酸素濃縮器（例えば圧縮器３０１、回路基板２６０７など）の様々な部品への連結（例えばワイヤ）のために使われる。通路２４０５および２４０７もまた、電気接続のために使われる。通路もまた、空気管のために提供される。例えば、通路２５０１ａおよび２５０１ｂは、圧縮器３０１とハウジング部品１１１ａとの間に提供された空気管である。ある実施態様において、酸素は、外部ケ−シングの通路２４０７で管、および、出射ポ−トまたは出口ノズル２１１１ａ、ｂを通じて出る（他の出口場所もまた、考えられる）。
【０１０７】
図２８ａ−ｄは、実施態様による、酸素濃縮器の取り付け可能な外部バッテリ−パック２８０７を示す。実施態様によっては、酸素濃縮器上の外側のカバ−２８０１は、酸素濃縮器を外部電池パック２８０７に連結するために様々な留め具を含む。例えば、ベルクロ（登録商標）保持部２８１１ａ、ｂは、それぞれベルクロ（登録商標）・タブ２８０５ａ、ｂを受ける。例えば、ベルクロ（登録商標）保持部２８１１ａ、ｂはベルクロ（登録商標）・ル−プを含み、タブ２８０５ａ、ｂは、ベルクロ（登録商標）・フックを含む。他の構成もまた、考えられる。実施態様によっては、ストラップ２８０３ａ、ｂはそれぞれ、受信リング２８１３ａ、ｂによって輪になる。ストラップ２８０３ａ、ｂはそれぞれのリング２８１３ａ、ｂによって引っ張られ、そして、ストラップは折り重なる（リング２８１３ａ、ｂで整列配置される折り目で）。ストラップ２８０３ａ、ｂもまた、ベルクロ（登録商標）部分を有する。例えば、ベルクロ（登録商標）部分２８３１ａ、ｂ（例えばフック部分）は、ストラップ２８０３ａ、ｂが折り重なる場合、それぞれのベルクロ（登録商標）部分２８２９ａ、ｂ（例えばル−プ部分）と係合する（それぞれのフック２８１３ａ、ｂを通じた通過の後）。他のベルクロ（登録商標）配置もまた、考えられる（例えば、外部バッテリ−パック２８０７の上面とカバ−２８０１の下部との間で）。他のファスナ・タイプもまた、考えられる（例えば接着剤、テ−プ、バックルなど）。いくつかの実施態様において、カバ−２８０１は、１以上のメッシュ孔（例えば孔２８１９ａ、ｂ、および、２８１５ａ、ｂ）を含む。カバ−２８０１はまた、ユ−ザ・ベルト（例えば、ユ−ザのウエスト上に酸素濃縮器を保持するように）を受けるため、ベルト・ル−プ２８２１ａ、ｂを含む。リング２８１７ａ、ｂは、ユ−ザの肩で酸素濃縮器を運ぶためにショルダストラップを取り付けるために用いられる（例えば、それぞれのベルクロ（登録商標）部分を有するストラップは、各々のリングで挿入され、ベルクロ（登録商標）部分は互いに折られる）。実施態様によっては、外部バッテリ−パック２８０７は、外部電池パック２８０７における動力を電池に届けるように、酸素濃縮器の受信コネクタ（例えば図２１ｃのプラグ容器２１２５）に接続するためにコネクタ２８２３を含む。例えば、外部バッテリ−パック２８０７は、直流を届ける１６の電池を含む（他のバッテリ・タイプおよび電池数もまた、考えられる）。バッテリ−パック２８０７は、また、バッテリ動力指示器２８０９を含む。例えば、一連の発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）２８２７は、残りのバッテリ動力の量を示す（例えば０％、２５％、５０％、７５％、１００％など）ため照らされる。他の指示器もまた、考えられる。実施態様によっては、外部バッテリ−パック２８０７は、足２８２５ａ、ｂを含む。実施例によっては、カバ−２８０１はキャンバス、ナイロン、プラスチックなどでできている。他の材料のカバ−もまた、考えられる。実施態様によっては、リング２８１３ａ,ｂ、および、２８１７ａ,ｂは、ステンレススチ−ル、プラスチックなどでできている。リング２８１３ａ、ｂおよび２８１７ａ、ｂは、接着剤、縫い付けられた���ッチ（例えばそれぞれリングの部分を重ねる）などによりカバ−２８０１に固定される。足２８２５ａ、ｂはゴムでできている（足２８２５ａ、ｂの他の材料また、考えられる）。
【０１０８】
上記の実施態様一部分またはすべて（および、その部分またはすべて）はメモリ媒体（例えばメモリ３９７）またはキャリア媒体に格納されるプログラム指示によって実施され、プロセッサ（例えばプロセッサ３９９）により実行される。メモリ媒体は、様々な形のメモリ装置または記憶装置のいずれかを含む。用語「メモリ媒体」は、例えば、コンパクトディスク・リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、フロッピ−（登録商標）ディスクまたはテ−プ装置；例えばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、二重データレート・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＤＲ ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、拡張デ−タ読出しランダム・アクセス・メモリ（ＥＤＯＲＡＭ）、ラムバス・ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などのコンピュ−タシステム・メモリまたはランダム・アクセス・メモリ；または磁気媒体、例えばハ−ドディスクまたは光記憶装置のような不揮発性メモリなどの設備媒体を含む意図を有する。メモリ媒体は、他のタイプのメモリまたはその組合せも含む。加えてメモリ媒体はプログラムが実行される第１のコンピュ−タに位置する、または、例えばインタ−ネットのようなネットワ−クの上でその第１のコンピュ−タに連結する第２の異なるコンピュ−タに位置する。後者の例において、第２のコンピュ−タは、実行のための第１のコンピュ−タにプログラム指示を提供する。用語「メモリ媒体」は、例えば、ネットワ−クを通じて連結される異なるコンピュ−タの異なる場所に属する２以上のメモリ媒体を含む。
【０１０９】
実施態様によっては、それぞれの参加場所でのコンピュ−タシステムは、本発明の一実施態様により１以上のコンピュ−タまたはソフトウェア部品が格納されるメモリ媒体（複数）を含む。例えば、メモリ媒体は、ここで記載されている方法を実行するために実行可能である１以上のプログラムを格納する。メモリ媒体は、また、コンピュ−タシステムの操作のための他のソフトウェアと同様に、オペレ−ティング・システム・ソフトウェアを格納する。
【０１１０】
様々な本発明の態様のさらなる変更および代わりの実施態様は、本記述を考慮すると当業者にとって明らかである。それゆえに、本記述は解説用のみであり、当業者に発明を実施する一般的な方法を教示するためにあると解釈される。ここで図と共に記載される発明の形状は実施態様の形をとると理解される。本発明のこの記述の恩恵を利用した後にすべて当業者にとって明らかであるように、要素および材料はここで記載されているものと置換され、部品および工程は逆転し、特定の本発明の特徴は独立して利用する。続く請求項に記載の本発明の精神と範囲から逸脱することなく、ここで記載された要素において変更がなされてもよい。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
0005664962.tif 000003
【図２ａ】
0005664962.tif 000004
【図２ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
0005664962.tif 000008
【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
0005664962.tif 000012
【図５ｇ】
0005664962.tif 000013
【図５ｈ】
0005664962.tif 000014
【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【図６ｇ】
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【図６ｈ】
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【図７】
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【図８】
0005664962.tif 000024
【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２８ｃ】
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【図２８ｄ】
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【図３】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図９ｅ】
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【図９ｆ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005664962.tif 000049
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0005664962.tif 000053
【図２６】
0005664962.tif 000054
【図２７】
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