(57)【要約】      （修正有）【課題】２種以上のタイプのガス供給源からそれぞれのガスシリンダーを充填する方法および装置を提供する。【解決手段】ガスシリンダー充填システムは、少なくとも２つのガス入口端子、２つのガス出口端子、入力端子と出力端子を有し、入力端子は選択的に１つのガス入口端子からガスを受け、選択的に１つのガス出口端子にガスを送るガスコンプレッサー、状態を示す信号を受けコントロール信号を送り、ガスコンプレッサーに接続され、ガスコンプレッサーをコントロールするコントローラーからなる。このガス充填方法においては、さらにシリンダーに送るガスの一つを選択する入力／出力選択バルブを有し、次のステップで行われる。ガスシリンダーをシリンダーコネクターの１つに接続し、使用者が選択バルブを操作してガスシリンダーに送るガスを選択し、シリンダー充填システムを作動させて選択されたガスをガスシリンダーに充填する。【選択図】図１
2004160180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのガス入口端子；
互いに異なるガスシリンダーに接続するようにされたコネクターを有する少なくとも２つのガス出口端子；
入力端子と、出力端子を有し、前記入力端子は１つ以上のガス入口端子からガスを受け１つ以上のガス出口端子にガスを送るものであるガスコンプレッサー；
状態を示す信号を受け、コントロール信号を送るようにされたインターフェイスを有し、ガスコンプレッサーに接続されてガスコンプレッサーをコントロールするように接続されたコントローラー；
を含んでなることを特徴とするガスシリンダー充填システム。
【請求項２】
さらに、少なくとも２つのガス入口端子および少なくとも２つのガス出口端子と、ガスコンプレッサーの間に接続され、（Ａ）２つのガス入口端子の１つからガスを受け、受け取ったガスをガスコンプレッサーに送り、（Ｂ）ガスコンプレッサーからガスを受け、受け取ったガスを２つのガス出口端子の１つに送るようにされた選択バルブ；
前記選択バルブに接続され、前記選択バルブから状態を示す信号を受けるようにされたコントローラー；
を含んでなることを特徴とする請求項１記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項３】
前記選択バルブは、選択バルブを通るガスの流れを決める単一位置設定メカニズム（Ｓｉｎｇｌｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｔｔｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）であることを特徴とする請求項２記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項４】
さらに、選択バルブとコンプレッサー入力端子の間に接続された圧力レギュレーターおよびコンプレッサー入口ベントバルブを含んでなることを特徴とする請求項２記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項５】
さらに、選択バルブとコンプレッサー出力端子の間に接続された高圧逆止バルブ；
前記高圧逆止バルブとは並列に接続され、互いに直列に接続されている減圧レギュレーターとコンプレッサーヘッドベントバルブ；
を含んでなることを特徴とする請求項２記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項６】
さらに、表示装置を含んでなることを特徴とする請求項２記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項７】
前記表示装置は、準備表示、充填／満杯表示、誤作動表示、電源表示からの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項６記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項８】
さらに、それぞれガスシリンダーに取り付けられ、それぞれ選択バルブのガス出口端子の１つと接続されている少なくとも２つの充填ホイップコネクター（Ｆｉｌｌ  ｗｈｉｐ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含んでなることを特徴とする請求項２記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項９】
前記充填ホイップコネクターのそれぞれは、コントローラーに接続され、ガスシリンダーとの接続を感知した後ガスシリンダーに取り付けられたことを示す信号をコントローラーに送り、コントローラーは、それぞれの充填ホイップコネクターからガスシリンダーが接続されていることを示す信号を受けるようにされていることを特徴とする請求項８記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項１０】
前記ガスは、医療用空気および酸素からの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載のガスシリンダー充填システム。
【請求項１１】
２つの異なるガス供給源に接続された少なくとも２つのガス入口端子、シリンダーコネクターに接続された少なくとも２つのガス出口端子、２つの異なるガスの１つをガス・シリンダーに充填するように選択する入力／出力選択バルブ、を有するガスシリンダー充填システムを用いてガスシリンダーを充填する方法であり、
ガスシリンダーをシリンダーコネクターの１つに接続し、
選択バルブを操作してガスシリンダーに充填するガスを選択し、
シリンダー充填システムを作動させ、
選択されたガスをガスシリンダーに充填する、
のステップを含んでなることを特徴とするガス充填方法。
【請求項１２】
さらに、別のガスシリンダーをもう一方のシリンダーコネクターに接続し、最初のガスシリンダーが選択されたガスで充填された後、別のガスをもう一方のガスシリンダーに充填するように選択バルブを操作し、シリンダー充填システムを作動させ、選択された別のガスをもう一方のガスシリンダーに充填する、のステップを含んでなることを特徴とする請求項１１記載のガス充填方法。
【請求項１３】
前記シリンダー充填システムは、シリンダー充填システムを作動させるための充填スイッチを有し、前記シリンダー充填システムを作動させるステップは、充填スイッチを操作することを含んでなることを特徴とする請求項１１記載のガス充填方法。
【請求項１４】
前記ガスは、医療用空気および酸素からの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１記載のガス充填方法。
【請求項１５】
前記シリンダーコネクターは、充填ホイップコネクターであり、ガスシリンダーが接続された後に、そのガスシリンダーが接続されていることを示す信号を送ることを特徴とする請求項１１記載のガス充填方法。
【請求項１６】
さらに、ガスシリンダーが接続されていることを示す信号を受けるステップを有し、ガスシリンダーが接続されていることを示す信号を受けた後でのみ充填ステップが行われるようにしたことを特徴とする請求項１５記載のガス充填方法。
【請求項１７】
前記ガス供給源は、状態を示す信号を出すことを特徴とする請求項１１記載のガス充填方法。
【請求項１８】
前記ガス供給源の状態を示す信号は、ガスのタイプ、ガスの圧力、ガス供給源の状況を含んでなることを特徴とする請求項１７記載のガス充填方法。
【請求項１９】
さらに、ガス供給源の状態を示す信号を受けるステップを有し、ガス供給源の状態を示す信号を受けた後スタイプが選択バルブによるガスの選択と一致する場合のみ充填ステップが行われることを特徴とする請求項１８記載のガス充填方法。
【請求項２０】
少なくとも２つの異なるガスを供給するガス供給源；
少なくとも２つの充填ホイップ・コネクター；
ガス供給源から供給されたガスの１つを、充填ホイップコネクターの１つに結合するガスシリンダー充填システム；
を含んでなることを特徴とするガス発生およびガスシリンダー充填システム。
【請求項２１】
前記ガス供給源は、少なくとも１つのガス発生システムを含んでなることを特徴とする請求項２０に記載のガス発生およびガスシリンダー充填システム。
【請求項２２】
前記ガス供給源は、２つのガス発生システムよりなることを特徴とする請求項２０に記載のガス発生およびガスシリンダー充填システム。
【請求項２３】
前記充填ホイップコネクターは、ガスシリンダーが充填ホイップに接続された後に、ガスシリンダー充填システムにガスシリンダーが接続されていることを示す信号を送ることからなることを特徴とする請求項２０に記載のガス発生およびガスシリンダー充填システム。
【請求項２４】
前記ガス供給源は、ガスシリンダー充填システムにガスの状態を示す信号を送ることを特徴とする請求項２０に記載のガス発生およびガスシリンダー充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くガスシリンダーの充填システム、およびその方法、特に少なくとも２つの入口端子と少なくとも２つの出口端子を持つガスシリンダー充填システムに関するものである。とりわけ、本発明は、酸素と医療用空気の両方を、ガス供給源からガスシリンダーに移送できるガスシリンダー充填システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
換気あるいは麻酔用の機械類は、酸素または医療用空気を充填したガスシリンダーを使用する。このような機械類は、軍用の手術室や病院でしばしば使用される。軍の文書を特別に参照すると、充填したガスシリンダーを戦場へ運ぶ必要性を減らして、供給のための移動回数を減らすことが重要である。ガスシリンダー充填システムは、ガス供給源から空のシリンダーを再充填するに使用される。その後、充填されたガスシリンダーは、初期段階用あるいは補助用のガス供給源として使用される。
【０００３】
従来のシリンダー充填システムは、ガスシリンダーを満たすこと、すなわち、しばしば９３％酸素と医療用の空気の両方でなく、いずれか一方でシリンダーを充填するプロセスである。これは、それぞれのタイプのガスに対してバルブ、ガスライン、コネクターの規格が異なることなど、高圧ガス協会〔Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｇａｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＣＧＡ）〕が異なる基準を定めていることによるものである。
【０００４】
例えば、ガス供給源からガスを受けるガスシリンダー充填システムの入口コネクター取付け具は、口径インデックス安全システム（ＤＩＳＳ）で、９３％の酸素にはＣＧＡ基準１２４０、医療用ガスにはＣＧＡ基準１１６０と規格化されている。ガスシリンダー充填システムの出口コネクター取付け具は、口径インデックス安全システム（ＤＩＳＳ）で、９３％の酸素をガスシリンダーに満たすにはＣＧＡ基準８７０、医療用ガスをガスシリンダーに満たすにはＣＧＡ基準９５０と規格化されている。これらの基準は、取付け具を規格化して、相互に使えないようにして、不適当な反対の取付けを防ぐのである。
【０００５】
ＤＩＳＳは、病院や患者の治療を行うに使用される種々のガス接続の取付け具を製造あるいは使用するための寸法、その他データを提供している。規格化した取付け具は、ガス固有で、相互に取り換えができない。特定タイプのガスに特定の取付け具を使用することは、医療用ガスをガスシリンダーに供給する際に異なるシリンダーに接続されるのが回避することになる。ガス固有の規格が異なるので、酸素と医療用空気の２つのガスシリンダーを満たすのに、最低２つのガスシリンダー充填システムが必要である。当業者の間では、２つ以上の異なるタイプのガス供給源からそれぞれのガスをガスシリンダーに満たすことができる単一ガスシリンダー充填システムの要望がある。
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それ故、本発明の目的は、２以上のタイプのガス供給からそれぞれのガスシリンダーを充填する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
装置においては、ガスシリンダー充填システムは、少なくとも２つのガス入口端子および少なくとも２つのガス出口端子を有している。ガスコンプレッサーは、入力端子と出力端子を有し、入力端子は１つ以上のガス入口端子からガスを受け１つ以上のガス出口端子にガスを送るものである。この装置は、状態を示す信号を受け、コントロール信号を送るコントローラーもあり、ガスコンプレッサーに接続され、ガスコンプレッサーをコントロールしている。
【０００８】
ガス充填方法においては、２つの異なるガス供給源に接続されたガス入口端子、シリンダーコネクターに接続されたガス出口端子、２つの異なるガスの１つをガス・シリンダーに充填するように選択する入力／出力選択バルブを有し、次のステップで行われる。ガスシリンダーをシリンダーコネクターの１つに接続し、選択バルブを操作してガスシリンダーに充填するガスを選択し、シリンダー充填システムを作動させて選択されたガスをガスシリンダーに充填する。
【０００９】
ガス発生およびガスシリンダー充填システムにおいては、少なくとも２つの異なるガスを供給するガス供給源、少なくとも２つの充填ホイップ・コネクター、ガス供給源から供給されたガスの１つを充填ホイップコネクターの１つに結合するガスシリンダー充填システムを有している。
【００１０】
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明から当業者の知識を有する者には容易に明らかとなろう。ここで、好ましい実施の形態は、本発明を実施するに最良と思われるものを説明するために記述されている。明らかなように、発明は他の異なる実施の形態が可能である。いくつかの詳細な説明は、本発明の範囲から逸脱することなく種々の面で変形ができる。従って、ここに挙げる図面および記述は、説明のためであり、限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ガスシリンダー充填システムは、異なるタイプのガスを異なるガスシリンダーに充填するに使用される。この充填システムは、ガス供給源からのガス、すなわち酸素発生システムから酸素および医療用空気を受け、圧縮し、そのガスをガスシリンダーに送る。そのようなガス供給源の１つは、可動型酸素濃縮器（Ｍｏｂｉｌｅ  ｏｘｙｇｅｎ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ；ＭＯＣ）で、もう１つは患者通風装置用酸素濃縮システム（Ｐａｔｉｅｎｔ  ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ  ｏｘｙｇｅｎ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ；ＰＶＯＣＳ）であり、このシステムは“患者通風装置用酸素濃縮システム”のタイトルで米国特許６，３９４，０８９号に記述され、ここにその全体を参照として入れている。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態で使用されるシリンダー充填システム１０の大略ブロックダイヤグラムである。シリンダー充填システム１０は、ガス発生システム１２からガスを受け、受け取ったガスをそれぞれの充填ホイップ１８、２０を経てガスシリンダー１４、１６のうちの１つに送る。充填ホイップは、ガスをガスシリンダーに供給するためのガスシリンダーコネクターである。あるタイプのガスを間違ったガスシリンダーに充填する事故を防ぐために、異なるタイプのガスは異なる充填ホイップが必要である。それぞれのガスシリンダーは、上述のＣＧＡ標準の１つに準じる特定タイプの充填ホイップに接続できるようになっている。充填システム１０によって扱われるガスのタイプ数に依って、特別な実施の形態では充填ホイップが２つより多いこともある。ガス発生システム１２は、ガスライン２２、２４を経てシリンダー充填システム１０にガスを流す。
【００１３】
酸素発生システムである可動型酸素濃縮器（ＭＯＣ）、酸素および医療用空気の発生システムである患者通風装置用酸素濃縮システム（ＰＶＯＣＳ）は、ガス発生システム１２の２つの例である。ガス発生システム１２は、ＭＯＣかＰＶＯＣＳの一方あるいは両方であり、あるいは別のタイプのガス発生システムでもよい。ＭＯＣは、１つのタイプのガスを発生するので、図４および後述の記載に示した配列においては、ＰＶＯＣＳあるいは他の付加的なガス発生システムを使うことが必要かもしれない。
【００１４】
また別の実施の形態では、シリンダー充填システム１０は、ガス発生システム１２からの状態を示す信号に基づいて、一つのタイプのガスだけが可能で、ガス供給源（つまりガス発生システム）がないときに、シリンダー充填システム１０の内にあるコンプレッサー５２（下記に記載）を動かないようにしてガスシリンダーを充填することができないようにしている。
【００１５】
ガス発生システム１２とシリンダー充填システム１０は、状態を示す信号を伝達する信号ライン２６で結ばれている。ガス発生システム１２は、代表的にはガスライン２２、２４のそれぞれに２０〜５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧でガスを供給することができる。
【００１６】
充填ホイップ（１８または２０）は、ガスシリンダーが接続されていることを感知した後、信号ライン２８、３０を通してガスシリンダー（１４または１６）が正しく存在していることの信号を、シリンダー充填システム１０に送る。シリンダー充填システム１０は、シリンダーが存在している信号を受けて、シリンダーがシリンダーの存在信号で定められたガスラインに正しく接続されているかにより、ガス発生システム１２から受けたガスを、それぞれガスライン３２あるいは３４を経てガスシリンダー１４と１６の１つへ流す。シリンダー充填システム１０は、ガスライン３２、３４を経てガスシリンダー中のガスを２０００ｐｓｉの圧まで圧縮する。充填システム１０は、充填ホイップ１８あるいは２０でガスシリンダーの存在を決めることができるので、ガスシリンダー１４、１６の両方が同時にそれぞれの充填ホイップ１８、２０に接続されている必要はない。
【００１７】
例えば、ガス発生システム１２が２つの異なるタイプのガス、例えばＡタイプとＢタイプのガスを発生する場合、ガスライン２２はＡタイプのガスをシリンダー充填システム１０に、そしてガスライン２４はＢタイプのガスをシリンダーを充填システム１０に導く。これに対応して、ガスライン３２はＡタイプガスを、ガスライン３４はＢタイプガスを、充填システム１０からそれぞれのガスシリンダーに、すなわち、ガスライン３２はＡタイプガスをＡタイプガス用ガスシリンダー１４に送り、ガスライン３４は同じようにＢタイプガスをＢタイプガス用ガスシリンダー１６に送る。
【００１８】
〔シリンダー充填システム〕
図２を参照して、シリンダー充填システム１２を記載する。簡単にいえば、入力／出力（Ｉ／Ｏ）選択バルブ５０が、選択バルブ５０の位置に依ってガスライン２２と２４の一方からガスを受け取る。Ｉ／Ｏ選択バルブ５０は、次いでこのガスをコントローラー５４によってコントロールされたコンプレッサー５２に送り、コンプレッサー５２から加圧されたガスを受け、加圧すなわち高圧になったガスを、選択バルブ５０の位置により定められたガスライン３２、３４の適切な方に供給する。
【００１９】
図３に示されているように、選択バルブ５０には、ガスを受ける用と送り出す用の６つの端子５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅおよび５０Ｆがある。２つの連結したバルブ５１Ａ、５１Ｂは、端子５０Ａ、５０Ｂと端子５０Ｅの間にガスを流し、同時に端子５０Ｃ、５０Ｄと５０Ｆの間にガスを流すのに使用される。例えば、選択バルブ５０のバルブ５１Ａが、ガスを端子５０Ａから端子５０Ｅに流れるように位置しているとき、それに対応してバルブ５１Ｂは、ガスを端子５０Ｆと５０Ｃの間をガスが流れるように位置している。選択バルブ５０の位置は、バルブ位置信号ライン５６を通してコントローラー５４に伝えられる。
【００２０】
図６を参照すると、選択バルブ５０が作動する例が示されている。ここで充填システム１０の一部、特に選択バルブ５０は、ガスシリンダー１４、１６と結合している。この例については、ガス供給源（図示されていない）、すなわちＰＶＯＣＳなどのガス発生システム１２が、充填システム１０に２つの異なるタイプのガスＡおよびＢを供給している。Ａタイプガスは、ガスライン２４を経て選択バルブ５０の端子５０Ａへ流れ、Ｂタイプガスは、ガスライン２２を経て選択バルブ５０の端子５０Ｂへ流れる。
【００２１】
図面の右側に、Ｂタイプガスを受けるガスシリンダー１４が、特にＢタイプガスシリンダーに適合するようにされた充填ホイップ１８に接続されている。Ａタイプガスを受けるガスシリンダー１６が、特にＡタイプガスシリンダーに適合するようにされた充填ホイップ２０に接続されている。充填ホイップ１８は、ガスシリンダー１４の接続を感知して、シリンダーが存在する信号を信号ライン２８経由で充填システム１０に伝える。同様に、充填ホイップ２０は、ガスシリンダー１６の接続の感知して、シリンダーが存在する信号を信号ライン３０経由で充填システム１０に伝える。充填ホイップ２０は、ガスライン３４により選択バルブ５０の端子５０Ｃに接続され、ガス充填システム１０からＡタイプガスを受け取る。充填ホイップ１８は、ガスライン３２により選択バルブ５０の端子５０Ｄに接続され、ガス充填システム１０からＢタイプガスを受け取る。
【００２２】
バルブ５１Ａの位置に依り、ＡタイプあるいはＢタイプの一方のガスは、選択バルブ５０の端子５０Ｅに流れ、次いでコンプレッサー５２（図示されていない）に行き、選択バルブ５０の端子５０Ｆに戻る。端子５０Ｆで受けたガスは、バルブ５１Ｂの位置に依り、端子５０Ｃあるいは５０Ｄのいずれか１方に流れる。
【００２３】
選択バルブの設定の操作例、およびそれに伴うガスの流れを記載する。図６に描かれているように、バルブ５１Ａは、ガスが端子５０Ａと５０Ｅの間を流れるように、すなわちＡタイプガスが選択バルブ５０を通って流れるように位置している。同様に、バルブ５１Ａがバルブ５１Ｂと連結しているので、バルブ５１Ｂは、ガスが端子５０Ｆと５０Ｃの間を流れるように、すなわちＡタイプガスが選択バルブ５０を通ってＡタイプガスシリンダー１６に流れるように位置している。
【００２４】
ガスシリンダー１６がＡタイプガスで充填された後、使用者がガスシリンダー１４をＢタイプガスで充填しようと望めば、その使用者は、選択バルブ５０を操作して、連結しているバルブ５１Ａと５１Ｂを図６の点線で示した位置に変更する。バルブ５１Ａ、５１Ｂをこの位置にすることで、Ｂタイプガスが、ガスライン２２、端子５０Ｂ、バルブ５１Ａ、端子５０Ｅを通ってコンプレッサー５２（図示されていない）に流れることができる。次いでＢタイプガスは、端子５０Ｆ、バルブ５１Ｂ、端子５０Ｄ、ガスライン３２、充填ホイップ１８を通ってガスシリンダー１４に流れる。
【００２５】
このように、選択バルブ５０の位置に基づいたシステムにより、特定のガスの流れが記述された。
【００２６】
上記した図１の好ましい実施の形態に関して、ガス発生システム１２からのガスライン２２、２４はそれぞれ、選択バルブ５０の端子５０Ｂ、５０Ａに接続され、ガスシリンダー１４、１６へのガスライン３２、３４はそれぞれ、選択バルブ５０の端子５０Ｄ、５０Ｃに接続されている。端子５０Ｅは、選択バルブ５０と圧力レギュレータ５８を結ぶガスラインに接続され、端子５０Ｆは、選択バルブ５０から充填ホイップベントバルブ７０およびこれと並列に並んだ高圧逆止バルブ６４を結ぶガスラインに接続されている。
【００２７】
圧力レギュレータ５８は、Ｉ／Ｏ選択バルブ５０から出てコンプレッサー入口ベントバルブ６０に行くガスラインに結合している。圧力レギュレータ５８は、ガス発生システム１２から受けたガスを２０〜２５ｐｓｉの圧力に下げている。入口ベントバルブ６０は、コンプレッサー５２の入口ガスラインを自動的に低圧保護逆止バルブ６２にベントして、これによりコンプレッサー５２の運転開始が容易になるようにしている。
【００２８】
コンプレッサー５２は、受け取ったガスを圧縮し、そのガスを高圧逆止バルブ６４に送っている。コンプレッサー５２は、コンプレッサー５２の出側ガスラインでの圧力が予め設定された圧力に達しているかどうかを感知し、その結果を知らせるための圧力センサー（図示されていない）を有している。予め行う圧力設定は、使用者によって行われ、好ましい実施の形態では２，０００ｐｓｉである。このように、コンプレッサー５２出側ガスラインでの圧力が、圧力センサーにより設定圧力に合っているかあるいはそれ以上かを検出したとき、コンプレッサー５２は、予め設定された圧力値が満足されていることを示す信号を、圧力信号ライン６５を経てコントローラー５４に送る。つまり、コネクターバルブ５０によって選択され、充填システム１０に接続されたガスシリンダー１４、１６は、満杯になっている。コンプレッサーヘッドベントバルブ６８と直列にある減圧レギュレータ６６もまた、コンプレッサー５２の出側ガスラインに接続され、コンプレッサー５２の出側ガスラインを自動的にベントし、これによりコンプレッサー５２の運転開始が容易になる。
【００２９】
高圧逆止バルブ６４は、充填ホイップベントバルブ７０およびＩ／Ｏ選択バルブ５０の端子５０Ｆとは並列に接続されている。充填ホイップベントバルブ７０は、使用者により手動で操作され、選択バルブ５０の位置に依りガスライン３２か３４のどちらかをベントし、これにより充填ホイップ接続部での圧を下げ、シリンダー１４、１６の取り出しを容易にすることができる。それからＩ／Ｏ選択バルブ５０は、選択されたガスを、選択バルブの位置に依って決められたガスライン３２あるいは３４を通って、適切なシリンダー１４あるいは１６に流すことができるようにする。
【００３０】
使用者は、充填スイッチ７２を入れて充填システム１２、特にコンプレッサー５２を作動させ、ガス発生システム１２から受けたガスを圧縮し、その圧縮ガスをガスシリンダー１４、１６に送る。可動化リレー７４は、コントローラー５４（以下に詳細を記述する）によって作動され、動力源（示されていない）からの電力を受け、コンプレッサー５２を動かす。可動化リレー７４はまた、コンプレッサーヘッドベントバルブ６８（接続は示されていない）をコントロールし、間接的にコンプレッサー５２のコントロールにより入口ベントバルブ６０（接続は示されない）をコントロールする。充填スイッチ７２は、コントローラー５４によって可動される可動化リレー７４に従い、コンプレッサー５２の実行をコントロールする。すなわち、充填スイッチ７２を操作する使用者は、可動化リレー７４がコントローラー５４によって可動になっているときにだけ、コンプレッサー５２を動かすことになる。
【００３１】
〔コントローラー〕
図２に示されるように、シリンダー充填システム１２には、シリンダー充填システムの操作をコントロールするためのコントローラー５４がある。コントローラー５４は、マイクロプロセサーを用いた装置であり、状態を示す信号およびコントロール信号を受け、ガスシリンダー１４、１６をガスで充填するのをコントロールするコントロール信号を出すようにメモリ（示されていない）に蓄えられた一連の指示行う。
【００３２】
コントローラー５４は、選択バルブ５０、充填ホイップコネクター１８、２０、およびガス発生システム１２から状態を示す信号を受ける。コントローラー５４は、選択バルブ５０から信号ライン５６経由でバルブの位置を示す位置信号、すなわちガスシリンダーに送られる選択された特定タイプのガスを示す信号を受ける。コントローラー５４は、充填ホイップコネクター１８，２０の一方あるいは両方から、ガスシリンダー１４、１６が正しく存在していること、すなわち、シリンダーが存在している信号が送られた方の充填ホイップに正しく特定タイプのガスシリンダーが接続されていることを示す信号を受ける。コントローラー５４は、ガス発生システム１２から信号ライン２６経由で状態を示す信号を受け取る。発生システム１２からの状態を示す信号には、酸素と一酸化炭素の純度、露点、酸素圧力の状況、医療用空気の圧力状況、およびＰＶＯＣＳ状況あるいはＭＯＣ状況が正しくなっているかがある。ＰＶＯＣＳあるいはＭＯＣがシリンダー充填システム１２に接続されるので、信号ライン２６経由の状態を示す信号は、結合されたガス発生システムのタイプによって異なる。さらに、別の実施の形態では、異なるタイプのガス、異なるタイプのガス発生システムが用いられることがあり、異なるあるいはさらに追加の信号を必要となると理解される。
【００３３】
コントローラー５４は、ガスシリンダーが所定の圧力値に達したことを示す追加の状態を示す信号を、コンプレッサー５２から圧力信号ライン６５を経て受け取る。
【００３４】
図４の中で示される別の実施の形態では、２つのガス発生システム１２Ａ、１２Ｂがシリンダー充填システム１０に接続されている。この実施の形態では、ガス発生システム１２Ａ、１２Ｂがシリンダー充填システム１０に接続する２つ信号ライン２６Ａ、２６Ｂがある。ガスライン２２、２４はそれぞれ、ガス発生システム１２Ａ、１２Ｂに接続されている。
【００３５】
コントローラー５４は、表示装置７６に信号を送り、使用者に現在の状態を知らせる。表示装置７６は、図５に示され、これには準備表示９０があり、信号ライン２６による状態を示す信号により正しいガス発生システム１２、つまりＭＯＣあるいはＰＶＯＣＳが充填システム１０に接続されていること、およびガスをガスシリンダー１４、１６に送る準備ができていることを示している。表示装置７６は、さらに充填／満杯表示９１があり、システムがガスシリンダーを充填していること（指標９１が点滅）およびガスシリンダー１４、１６が満杯であること（指標９１が点灯）を示している。表示装置７６上の誤作動表示９２は、コンプレッサー５２の誤作動や、あるいはガス発生システム１２から受けた現在状況に基づいて、誤りが発生したとき、コントローラー５４によって点灯される。充填ホイップコネクター１８、２０に接続されたガスシリンダー１４、１６が、選択バルブ５０の位置によって選択されたタイプのガスであるとき、医療用空気表示９３か酸素表示９４のいずれかが点灯する。コントローラー５４がオンならば、コントローラー５４によって電源表示９５が点灯する。
【００３６】
コントローラー５４は、使用者によって作動されたコントローラーをリセットするためのリセットスイッチ７８からコントロール信号を受ける。リセットスイッチ７８は、コントローラー５４に誤作動条件を解消させるために使用される、つまり、コントローラー５４に表示装置７６上のコントローラー５４によって決められた誤作動表示９２を消し、使用者が充填ホイップコネクター１８、２０からガスシリンダー１４あるいは１６を取り除いた後、表示装置７６上の充填／満杯表示９１を消す。
【００３７】
〔シリンダー充填システムの操作〕
ガスシリンダー充填サイクルを始めるとき、使用者は、空のガスシリンダー１４を医療用空気で満たそうとするとき、ガスシリンダーを充填ホイップコネクター１８に接続する。この例において、充填ホイップコネクター１８は医療用空気のコネクターであるとしている。ガスシリンダー１４を充填ホイップコネクター１８に接続した後、コネクター１８は、シリンダー感知信号をシリンダー充填システム１０に送る、より明確には、ガスシリンダーがコネクターに結合したことを示すコントローラー５４に送る。コントローラー５４は、メモリからの位置情報をチェックするかあるいはライン２６からの状況を示す情報を受けるかして、選択されたガス（医療用空気）をある圧力で供給するガス発生システム１２の状態を決め、メモリ中の位置情報をチェックするか、あるいは信号ライン５６から選択バルブの位置情報を受けて選択バルブ５０の位置を決定する。
【００３８】
ガス発生システム１２が、選択されたガス（医療グレードの空気）を適切な圧力で供給し、選択バルブ５０が、医療用空気をガスシリンダー１４に送るように位置しているとき、コントローラー５４は、表示装置７６に準備表示９０および医療用空気表示９３を点灯するよう信号を送る。コントローラー５４は、可動化リレー７４を動かす信号を送ってコンプレッサー５２は電気を受け、コンプレッサー入口ベントバルブ６０は圧力レギュレータ５８とコンプレッサー５２の間にガスが流れるようにする。可動化リレー７４はまた、コンプレッサーヘッドバルブ６８を閉じて、コンプレッサー５２からのガスが高圧チェックバルブ６４を通れるようにする。
【００３９】
使用者は、表示装置７６で指標９０、９３の点灯をみて、充填スイッチ７２を操作して充填システム１０の作動させる。コンプレッサー５２は、充填スイッチ７２の作動信号を受け、ガス発生システム１２から選択バルブ５０、圧力レギュレータ５８、およびコンプレッサー入口ベントバルブ６０を経て受けたガスの圧縮を始める。圧縮されたガスは、次いで高圧逆止バルブ６４、選択バルブ５０を経てガスライン３２を通って充填ホイップコネクター１８に流れ、最終的にガスシリンダー１４に行く。
【００４０】
コンプレッサー５２は、上述したように、圧力信号ライン６５を経て受けた信号による値が、予め設定された圧力センサー値に達するかあるいは超えるまでガス・シリンダー１４にガスを供給し続ける。コンプレッサー５２からの信号が圧力設定値に達すると、コントローラー５２は、表示装置７６に信号を送り、充填／満杯表示９１を点灯させ、可動化リレー７４を不能にして、コンプレッサーを止め、コンプレッサー入口ベントバルブ６０およびコンプレッサーヘッドベントバルブ６８を大気に開き、これによりコンプレッサーを大気圧にベントする。
【００４１】
使用者は、表示装置７６上の充填／満杯表示９１の点灯をみて、充填ベントバルブ７０を手で操作し、充填ホイップコネクター１８とガスライン３２を大気にベントし、ガスシリンダー１４を充填コネクターから離せるようにする。次いで使用者は、リセットスイッチ７８を手で操作して、コントローラーが表示装置７６上の指示をリセットする。リセットスイッチ７８からリセット信号を受けたコントローラー５４は、可動化リレー７４を不能にして、万一正常に行われていなかった場合にはコンプレッサー５２を大気圧にベントさせ、表示装置７６上のリセット指示９０〜９５をリセットし、充填システム１０の現在状態を表示するよう信号を送る。
【００４２】
もしも、誤作動があると、上記のように、コントローラー５４は、表示装置７６上の誤作動表示９２を点灯するように信号を送る。
【００４３】
当業界の通常の知識を有する者が本発明の上述した目的の全てを行うことは容易であろう。これまでの仕様を読んで、通常の知識を有する者が、種々の変形、等価物への置き替え、およびここに広く記載された本発明の他の側面を行うことができよう。それ故、ここに与えられた保護は、添付した請求項にある定義およびその等価物によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
本発明は、添付の図面で例を挙げて説明するが、制限するものではない。ここで、同じ参照数字をもつ要素は、全てを通じて近似の要素を示している。
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す大略のブロックダイヤグラムである。
【図２】図１のシリンダー充填システムにおける大略のブロックダイヤグラムである。
【図３】図２のシリンダー充填システムの選択バルブにおける大略のブロックダイヤグラムである。
【図４】本発明の別の実施の形態を示す大略のブロックダイヤグラムである。
【図５】図２のシリンダー充填システムの表示装置におけるダイヤグラムである。
【図６】図１のシリンダー充填システムを使用するときの大略の部分ブロックダイヤグラムである。
【図１】
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【図２】
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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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【外国語明細書】
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