(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体酸素を貯蔵および送出するシステム（１００）であって、
携帯用液体酸素容器（３１９）を有し、かつ、前記携帯用液体酸素容器（３１９）に接続され液体酸素を前記携帯用液体酸素容器（３１９）へ伝達するために一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の液体酸素主供給源に接続可能な主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）と、酸素ガスを患者へ送出するために前記携帯用液体酸素容器（３１９）から酸素ガス送出機器（９０）へ酸素ガスを伝達するための携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ（３８４）と、酸素ガスを前記携帯用液体酸素容器（３１９）へ伝達するために携帯用装置（１６０）を前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の酸素ガスの据付型の供給源に接続するためのユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）とを含む、携帯用液体酸素送出装置（１６０）を備え、
前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）が一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の前記据付型の供給源に接続されると、酸素ガスが一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の前記据付型の供給源から前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）を通じて患者へ送出されるために前記酸素ガス送出機器（９０）へ伝達され得る、システム。
【請求項２】
ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）は、前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）が前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の前記据付型の供給源に接続されると、酸素ガスが携帯用液体酸素容器（３１９）から患者へ送出されるために酸素ガス送出機器（９０）へ伝達されることができ、かつ酸素ガスが一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の前記据付型の供給源から酸素ガス送出機器（９０）へ伝達されることが可能となるように、構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、さらに
前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）を含む一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）を含み、
前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）は、前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）に接続されて液体酸素を前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）へ投入するための主液体酸素伝達コネクタ（２０９）を含み、前記システムはさらに
酸素ガスを前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から伝達するための主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）を含み、この主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）は、液体酸素主供給源から前記携帯用装置（１６０）への前記酸素ガスの前記伝達のために、前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）に接続可能であり、前記気体酸素は液体酸素主供給源から酸素ガス送出機器（９０）へ伝達されることが可能となる、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、さらに
前記携帯用液体酸素容器（３１９）内の圧力が前記携帯用液体酸素容器（３１９）の予め定められた水準に達すると、酸素ガスを前記携帯用液体酸素容器（３１９）から抜くために携帯用液体酸素容器（３１９）に接続された携帯用ユニット一次逃がし弁と、
前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の酸素ガスの圧力が予め定められた水準に達すると、酸素ガスを前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から抜くために一次貯溜液体酸素容器（２２６）に接続された主ユニット一次逃がし弁（３１５）とを含む、システム。
【請求項５】
一次貯溜液体酸素容器（２２６）に接続され一次貯溜液体酸素容器（２２６）の液体酸素の内容量を表示するための一次表示機器（２７４）をさらに含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、１日当り少なくとも約５時間の取出し期間中に酸素ガスが一次貯溜液体酸素容器から引出され、その後前記携帯用装置（１６０）が前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）から液体酸素で充たされて前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）内の酸素ガス圧力が或る水準まで減らされ、こうして、液体酸素または酸素ガスが前記一次貯溜液体酸素容器から引出されることなくかつ酸素ガスが前記ガス加圧期間の間に前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から抜かれないで、圧力が前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内で１日当り約５−１５時間のガス加圧期間の間に増加することができる、動作サイクル内で機能するように適合される、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムは、前記取出し期間中に前記携帯用装置（１６０）のユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）が前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）の前記主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続され、こうして酸素ガスを前記携帯用液体酸素容器（３１９）から酸素ガス送出機器（９０）へ伝達することができる一方、酸素ガスは一次貯溜液体酸素容器から第１の酸素伝達コネクタを通って携帯用装置（１６０）へ伝達される、動作サイクル内で機能するように適合される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムは、前記取出し期間が１日当り少なくとも約１０時間である動作サイクル内で機能するように適合された、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記酸素ガス送出機器（９０）は、前記患者への送出のために、酸素ガスを前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から伝達するために前記主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続可能である、請求項３に記載のシステム。
【請求項１０】
可撓ガス導管（１１０）が、主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）と、前記酸素ガス送出機器（９０）との間を接続可能である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
可撓ガス導管（１１０）は、酸素ガスを前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から前記携帯用装置（１６０）へ伝達するために、主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）をユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）に接続することができる、請求項３に記載のシステム。
【請求項１２】
前記酸素ガス送出機器（９０）は保存機器（３９０）に接続され、こうして、前記患者が息を吐くと、酸素ガスは前記保存機器（３９０）内に蓄積し、前記患者が息を吸うと、酸素ガスは前記保存機器（３９０）から前記患者へ送出される、請求項３に記載のシステム。
【請求項１３】
前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）はさらに、前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内の内部気体酸素圧力を表示するための圧力表示機器（２１７）を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項１４】
請求項３に記載の高性能液体酸素貯蔵／送出システムを利用する方法であって、前記方法は、携帯用液体酸素容器（３１９）の前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）を前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）の前記主ユニット酸素伝達コネクタに接続するステップと、酸素ガスが一次貯溜液体酸素容器から主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）を通って前記携帯用液体酸素容器（３１９）へ伝達される一方で、酸素ガスを携帯用液体酸素容器（３１９）から前記携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ（３８４）を通じて引出すステップとを含む、方法。
【請求項１５】
さらに、１日当り少なくとも約５時間の取出し期間中に酸素ガスを一次貯溜液体酸素容器（２２６）から引出すステップと、その後、前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）から、前記主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続された前記携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ（３８４）を通じて前記携帯用装置（１６０）を液体酸素で充たすステップと、前記携帯用装置（１６０）を前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）から取外すステップと、酸素ガスを前記携帯用装置（１６０）から引出すステップとを含み、これにより、前記取出し期間の間、前記一次貯溜液体酸素貯蔵／送出装置（１２０）内の酸素ガス圧力が或る水準まで減らされ、その後、液体酸素または酸素ガスが前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から引出されることなくかつ酸素ガスが前記ガス加圧期間の間に前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）から抜かれないで、圧力が前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）内で１日当り約５−１５時間のガス加圧期間の間に増加する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記携帯用液体酸素容器（３１９）が部分的に液体酸素で充たされている間に前記携帯用液体酸素容器（３１９）からの酸素ガスの取出しを完了させるより先に、前記携帯用液体酸素容器（３１９）のユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）が、前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）の前記主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続され、酸素ガスが携帯用液体酸素容器（３１９）から引出される一方で、酸素ガスは一次貯溜液体酸素容器（２２６）から主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）を通じて携帯用装置（１６０）へ伝達される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記取出し期間中に、前記携帯用液体酸素容器（３１９）の前記ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）は、前記一次貯溜液体酸素容器（２２６）の前記主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続され、酸素ガスは前記携帯用液体酸素容器（３１９）から酸素ガス送出機器（９０）へ伝達される一方で、酸素ガスは一次貯溜液体酸素容器（２２６）から主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）を通じて携帯用装置（１６０）へ伝達される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１８】
前記取出し期間中に、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ（１９０）は、可撓ガス導管（１１０）により主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）に接続される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記取出し期間中に、主ユニット液体酸素伝達コネクタ（２１３）は、可撓ガス導管（１１０）により前記酸素ガス送出機器（９０）に接続される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連の出願との相互参照】
この出願は１９９９年１０月２９日出願の米国仮特許出願連続番号第６０／１６２，１３１号から優先権を主張する。上に参照された仮特許出願の開示は、引用により完全に援用される。
【０００２】
【発明の背景】
【発明の分野】
この発明は一般的に、液体酸素貯蔵および配送システムに関する。
【０００３】
【背景技術の説明】
治療酸素とは、肺性／呼吸性の問題を緩和するために、比較的純粋な酸素を患者に送出することである。患者が呼吸困難に陥ったときに、酸素を吸入することで、確実に患者が自分の血流内に適切レベルの酸素を得ることができるだろう。
【０００４】
治療酸素は、患者が何らかの理由により肺容量を失った場合に保証されるものであろう。酸素を必要とされるであろういくつかの医学上の状態には、喘息、肺気腫などに加え、たとえば嚢胞性線維症、肺癌、肺の損傷および循環器疾患を含む、慢性の閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）がある。
【０００５】
関連技術の慣行では、これまで２つの方法で携帯用酸素を提供してきた。第１のアプローチでは、圧縮酸素ガスが耐圧瓶で提供され、そのガスは圧力調整器を介してホースを通り、患者の鼻腔に送られる。瓶には車輪がつけられていることが多いので、患者は動ける。これはかなり単純な形態の構成である。
【０００６】
圧縮された気体酸素の欠点は、携帯可能な瓶を一杯に充たしても所望の時間だけ持続しないことである。
【０００７】
この限界を克服するために、第２のアプローチでは関連技術の液体酸素（ＬＯＸ）装置が用いられ、ここではＬＯＸが容器に貯蔵され、ＬＯＸから形成される気体酸素を患者が吸入する。
【０００８】
関連技術のＬＯＸ装置は、いかなる所与の大きさと重量でも圧縮ガスの装置より、より長く使用できる充填が可能だが、独自の欠点を有する。
【０００９】
関連技術のＬＯＸシステムは典型的には、患者の家庭に位置決めされた据付貯蔵容器と、患者が家庭の外で用いる携帯用ユニットとを含む。据付貯蔵容器は、配給業者によって定期的にＬＯＸで再充填しなければならない。
【００１０】
ＬＯＸシステムを所有する経費のかなりの率は、再充填のためにＬＯＸ配給業者に度々出向いてもらう経費にある。配給業者は患者のＬＯＸシステムを再充填するために、毎週またはさらに高い頻度で患者の家庭へ再充填に出向かなければならないこともあり得る。したがって、配送を削減するか、または他の方法で経費を削減するかのための技術が必要とされている。
【００１１】
関連技術の主な欠点は、かなりの無駄が生じることである。無駄の１つの発生源は、先行技術の機器は絶えず流れを供給し続けることである。また、関連技術では、携帯用ユニットをＬＯＸで充たして通常の活動および運動に用いることができる。患者が関連技術の携帯用ユニットの使用を終えると、関連技術の携帯用ユニット内に残った残存ＬＯＸは抜かれ、いかなる残存酸素をも無駄にしてしまう。ＬＯＸは引出されないときに絶えず気体酸素に変化し続けるので、関連技術の据付および携帯用ユニットの両者でガス抜きができるようになっている。関連技術の据付ユニットでの圧力が或る点を超えて増加すると（関連技術の携帯用ユニットが使用されているときなど）、関連技術の据付ユニットはガス抜きされなければならない。
【００１２】
したがって、ガス消費がより少なく、患者の家庭へのＬＯＸの配送の必要がより少ない、改良されたＬＯＸ貯蔵および送出システムのための技術が依然として必要とされている。
【００１３】
【発明の概要】
高性能液体酸素（ＬＯＸ）貯蔵／送出システムが、この発明の第１の局面に従い提供される。高性能液体酸素（ＬＯＸ）貯蔵／送出システムは、一次貯溜ＬＯＸ容器を含む一次貯溜ＬＯＸ貯蔵／送出装置と、携帯用ＬＯＸ容器を含む携帯用ＬＯＸ送出装置とを含むことができる。一次貯溜ＬＯＸ装置は、ＬＯＸを一次貯溜ＬＯＸ容器内へ投入しかつＬＯＸを一次貯溜ＬＯＸ容器から携帯用ＬＯＸ容器へ出すための、一次貯溜ＬＯＸ容器に接続された主ＬＯＸ伝達コネクタと、酸素ガスを一次貯溜ＬＯＸ容器から伝達するための主ユニット酸素ガス伝達コネクタとを含む。一次貯溜表示機器が、一次貯溜ＬＯＸ容器に接続されて一次貯溜ＬＯＸ容器のＬＯＸ内容量を表示してもよい。主ユニット一次逃がし弁が一次貯溜ＬＯＸ容器に接続されて、一次貯溜ＬＯＸ容器内の酸素ガスの圧力が一次貯溜容器の予め定められた水準に達した時に酸素ガスを一次貯溜ＬＯＸ容器から抜いてもよい。携帯用ＬＯＸ装置は、ＬＯＸを一次貯溜容器から携帯用容器へ伝達するための、携帯用ＬＯＸ容器に接続されかつ主ＬＯＸ伝達コネクタに接続可能な携帯用ユニットＬＯＸ伝達コネクタと、酸素ガスを携帯用ＬＯＸ容器から酸素ガス送出機器へ伝達することにより酸素ガスを患者へ送出するための携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタと、携帯用装置を主ユニット酸素ガス伝達コネクタに接続することにより酸素ガスを一次貯溜容器から携帯用装置へ伝達するためのユニット間酸素ガス伝達コネクタと、携帯用ＬＯＸ容器内の圧力が携帯用容器の予め定められた水準に達した時に酸素ガスを携帯用ＬＯＸ容器から抜くための、携帯用ＬＯＸ容器に接続された携帯用ユニット一次逃がし弁とを含む。携帯用容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタが一次貯溜容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続されると、酸素ガスを携帯用容器から酸素ガス送出機器へ伝達することができる一方で、酸素ガスは一次貯溜ＬＯＸ容器から携帯用容器へ伝達される。
【００１４】
高性能液体酸素（ＬＯＸ）貯蔵／送出システムを利用する方法が、この発明の第２の局面に従い提供される。１つの方法は、携帯用容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタを一次貯溜容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続することと、酸素ガスを携帯用容器から携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタを経て引出す一方で、酸素ガスが一次貯溜容器から主ユニット酸素伝達コネクタを経て携帯用装置と患者とへ伝達されることとを含む。
【００１５】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１は、この発明の高性能ＬＯＸシステム１００の一実施例を示す。ＬＯＸシステム１００は、一次貯溜ＬＯＸ貯蔵／送出装置（一次貯溜装置）１２０と、携帯用ＬＯＸ貯蔵／送出装置（携帯用装置）１６０とを含む。臍帯導管１１０が携帯用装置１６０のユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０と、一次貯溜装置１２０の主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３との間を延びてもよく、これらの間で気体酸素を伝達するのに用いられ得る。マスクまたは鼻用管または套管などの酸素送出機器９０を、気体酸素を患者へ送出するためにいずれかの装置に取付けることができる。これに代えて、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０が直接に主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３に接続されてもよい。
【００１６】
ＬＯＸは加熱されるにつれて液体からガスへ変わるため、関連技術のＬＯＸシステムは典型的には、受容できる内部圧力水準を維持するために過剰の気体圧力のガス抜きに依存してきた。その結果が、医療従事者のためのより高い経費である。圧力を低く保つことは、ガス抜きの減少または排除により、安全で、軽量で、経済的なシステムをもたらすため、携帯用装置１６０と一次貯溜装置１２０との圧力制御は大変重要である。一次貯溜装置１２０と携帯用装置１６０との使用を釣り合わせ、いずれかの装置が過剰にガス抜きされなければならない点まで内部圧力が増大しないようにすることにより、この発明はそのような経済性を達成する。こうしてＬＯＸシステム１００は、過剰なガス抜きを伴わない効率的なＬＯＸの使用を可能にする使用サイクルを許す。
【００１７】
一次貯溜装置１２０は、所望の期間にわたるＬＯＸの貯蔵と送出とのために使用可能ないかなるサイズであってもよい。この発明に従う好適なユニットは、２０−６０リットルまたはこれより多くのＬＯＸを収容することができる。一実施例に従うと、約３６リットル（約８５ポンド）のＬＯＸを収容する一次貯溜容器が提供される。第２の実施例に従うと、約４３リットル（約１１０ポンド）のＬＯＸを収容する一次貯溜容器が提供される。
【００１８】
一次貯溜装置１２０は、主ＬＯＸ貯蔵および容器を含む。移動時の使用に携帯用装置１６０を充填するために、ＬＯＸは、一次貯溜装置１２０から携帯用装置１６０へ必要に応じ伝達することができる。一次貯溜装置１２０は十分に大きな充填量を保つことを意図しているため、一次貯溜装置１２０は、実質的に毎日、実質的に長い期間中、たとえば約１ヵ月以上まで、携帯用装置１６０を再充填することができる。このことは、関連技術に比べて７５％以上まで、再充填の経費を減らすことができる。
【００１９】
携帯用装置１６０は好ましくは、ＬＯＸで一杯に充填された状態で約３．５ポンド、空の状態で２．５ポンドであり、一次貯溜装置１２０より遥かに小さくかつ軽く、患者が持運んでいる間、気体酸素を患者に供給することができる。
【００２０】
使用時には、一次貯溜装置１２０はＬＯＸで充填される。患者は、気体酸素を一次貯溜装置１２０から直接に主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３を介して用いることも、またはＬＯＸを携帯用装置１６０に伝達し、気体酸素を携帯用装置１６０から引出すこともできる。携帯用装置１６０は患者が戸外で動き回ることを可能にし、一方、臍帯導管１１０の長さは５０−１００フィートまたはそれ以上であり得て、ＬＯＸを保存するために患者が携帯用装置を主貯溜容器に接続することを可能にする。
【００２１】
ユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０を一次貯溜装置１２０の主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３に接続して、携帯用装置１６０もしくは一次貯溜装置１２０から二者択一的に、またはこれら両方から同時に酸素ガスを引出すことを可能にしてもよい。
【００２２】
図２は、一次貯溜装置１２０の一実施例の詳細を示す。一次貯溜装置１２０は、一次貯溜容器集合体２０５、主ＬＯＸ伝達コネクタ２０９、主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３および主ユニット一次逃がし弁２５７を含む。ここで示された実施例では、一次表示機器２７４もまた含まれている。
【００２３】
一次貯溜容器集合体２０５は、外容器２２３、外容器２２３から間隔をおいた内一次貯溜ＬＯＸ容器２２６、外容器２２３と内容器２２６との間に位置決めされた絶縁材２２９、分子篩２３１および真空栓２３５を含む。外容器２２３と内容器２２６との間の空間は好ましくは、内容器２２６の内側のＬＯＸへの熱伝達を最小化するために、少なくとも不完全な真空にされる。
【００２４】
一次貯溜ＬＯＸ容器集合体２０５は、ネック導管２４２が通過する出口ポート２３８をも含む。ネック導管２４２は内容器２２６内へ短い距離を延び、一次貯溜ＬＯＸ容器２２６からの気体酸素取出しに用いられる。ネック導管２４２の内側には、好ましくはネック導管２４２と同心の、充填導管２４４がある。充填導管２４４は、一次貯溜ＬＯＸ容器２２６をＬＯＸで充たすために用いることができる。充填導管２４４の内側には、好ましくは充填導管２４４と同心の、液体取出し導管２４７がある。液体取出し導管２４７は、ＬＯＸを一次貯溜ＬＯＸ容器２２６から引出すために用いることができる。
【００２５】
一次貯溜ＬＯＸ容器２０５の出口ポート２３８の上方で、ネック導管２４２は２つの独立の導管へ分割される。主ユニットガス抜き弁導管２５０は主ユニットガス抜き弁２５１につながり、これは主ＬＯＸ伝達コネクタ２０９を経て内容器２２６をＬＯＸで充たすために開けることができる。内容器２２６をＬＯＸで充たす際、液体が弁２５１を出て容器２２６がＬＯＸで充たされていることを示すまで、主ユニットガス抜き弁２５１は開いている。
【００２６】
緩急／節減導管２５５は、主ユニット一次逃がし弁２５７および節減弁２６１につながる。主ユニット一次逃がし弁２５７は、内部ガス圧力が予め定められた限度、たとえば５５ｐｓｉを超えた場合に過剰の内部ガス圧力を一次貯溜ＬＯＸ容器２２６から緩和するために設けられる。導管２５５はまた主ユニット二次逃がし弁２５８にもつながり、この弁は主ユニット一次逃がし弁と同じまたはこれより高い（たとえば１０−２０％高い）水準に設定することができ、一次弁が故障した場合にこれの予備となる。
【００２７】
導管２５５はさらに節減弁２６１にもつながり、これの目的は下で説明されることになる。
【００２８】
ネック導管２４２の上方に充填導管２４４が延び、これは上方向に主ユニットＬＯＸ伝達コネクタ２０９へと延びる。ネック導管２４２の上部と主ユニットＬＯＸ伝達コネクタ２０９との間にＴ字管２６３があり、ここで液体取出し導管２４７は充填導管２４４を出る。充填導管２４４を出た後、液体取出し導管２４７は第２のＴ字管と出会い、これは、加温コイル２６９に先立ち、液体取出し導管２４７を節減導管２６６と結合する。節減導管２６６は節減弁２６１を加温コイル２６９と接続する。気体酸素は、節減弁２６１が開いているときに節減弁を通って通過する。ＬＯＸを保存するために節減弁２６１は、一次および二次逃がし弁設定より下のいかなる好適な水準にも設定することができ、こうして気体酸素は、主ユニット一次逃がし弁２５７または主ユニット二次逃がし弁２５８を通って抜かれるより先に、節減弁２６１を通って加温コイル２６９内へ通過することになる。節減弁２６１のための１つの好適な設定は２２ｐｓｉである。液体取出し導管２４７はＬＯＸを加温コイル２６９に供給する一方、節減導管２６６は緩急／節減導管２５５経由で引出された気体酸素を供給する。加温コイル２６９内で、引出されたＬＯＸおよび気体酸素は室温への暴露により温められ、液体から気体への変化を速める。加温コイル２６９の内径を液体取出し導管２４７の内径よりも大きくして、ＬＯＸが温まり液体相から気体相へ変化するにつれてこれが膨張するのを可能にしてもよいことに注意すべきである。しかしながら、液体取出し導管２４７の内径は好ましくは、節減弁２６１が開いているときに線２６６を通じてのガスの流れが、導管２４７を通じての液体取出しよりも優先して加温コイル２６９へ送られるようなサイズにされる。ここで示された実施例において、加温コイル２６９は主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３において、所望の動作圧力を維持することができる圧力調整器２７１に接続される。
【００２９】
ここで示された実施例において、一次貯溜ＬＯＸ容器２０５は、一次貯溜ＬＯＸ容器２２６内のＬＯＸ水準を表示する一次表示機器２７４を含む。一次表示機器２７４は、高圧力感知導管２７９を介して一次貯溜ＬＯＸ容器２２６の底部に接続される。一次表示機器２７４は圧力計２１７と相互接続されてもよい。圧力計２１７は一次貯溜ＬＯＸ容器２２６の内部ガス圧力の視覚による読取を与え、たとえば機械的な圧力計であってもよい。圧力計２１７は、低圧力感知導管２７７を介して導管２５５に接続される。
【００３０】
使用時にはＬＯＸは、主ユニットＬＯＸ伝達コネクタ２０９および充填導管２４４を通じて一次貯溜ＬＯＸ容器へ加えられるか、またはこれから引出されるかしてもよい。主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３は、使用のために気体酸素を引出すのに用いることができる。気体酸素は、節減弁２６１から、および／または液体取出し導管２４７を通じてのＬＯＸの気体への変化により、ともに加温コイル２６９を通じて、主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３に供給される。
【００３１】
図３は携帯用装置１６０の一実施例の詳細を示す。携帯用装置１６０は、携帯用ＬＯＸ容器３０２、携帯用ユニットＬＯＸ伝達コネクタ３０４、携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ３８４、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０および携帯用ユニット一次逃がし弁３１５を含む。
【００３２】
携帯用容器集合体３０２は、外容器３１８、外容器３１８から間隔をおいた内携帯用ＬＯＸ容器３１９、充填導管３２２、液体取出し導管３２６、真空栓３２８および多内腔環状導管３３１を含む。外容器３１８と内容器３１９との間の空間は好ましくは、内容器３１９の内側のＬＯＸへの熱伝達を最小化するために部分的に真空にされる。
【００３３】
ＬＯＸは、携帯用ユニットＬＯＸ伝達コネクタ３０４および充填導管３２２を通じて、携帯用ＬＯＸ容器３１９内へ導入することができる。携帯用ユニットＬＯＸ伝達コネクタ３０４は、一次貯溜装置１２０の主ユニットＬＯＸ伝達コネクタ２０９に接続することができ、ここで携帯用装置１６０は一次貯溜装置１２０からＬＯＸで充たすことができる。
【００３４】
ＬＯＸは液体取出し導管３２６を介して引出すことができ、気体酸素はネック導管３３１を介して引出すことができる。
【００３５】
マニホールド３３６がネック導管３３１に接続され、ネック導管３３１を気体酸素取出し導管３３９およびガス抜き導管３４１へ分割する。ガス抜き導管３４１は、ガス抜き弁３４４を含んでもよい。ガス抜き弁３４４は、携帯用ＬＯＸ容器３０２の充填中に開けることができる。ＬＯＸがガス抜き導管３４１から出てくると、これは携帯用ＬＯＸ容器３１９が一杯であることを視覚的に示すものとなる。
【００３６】
ここで示された実施例において、液体取出し導管３２６はマニホールド３３６を通って通過し、ＬＯＸが気体相へ変化することができる液体加温取出しコイル３４９に接続される。液体取出し加温コイル３４９は室温への暴露によりＬＯＸを温め、液体から気体への変化を速める。液体取出し加温コイル３４９の内径を液体取出し導管３２６の内径よりも大きくして、ＬＯＸが温まり液体相から気体相へ変化するにつれてこれが膨張するのを可能にしてもよいことを注意すべきである。
【００３７】
気体酸素取出し導管３３９は、ガス取出し加温コイル３５２と接続する。ガス取出し加温コイル３５２は、酸素利用者への送出に先立ち気体酸素を温める。
【００３８】
ガス取出し加温コイル３５２には、携帯用ユニット一次逃がし弁３１５が接続される。携帯用ユニット一次逃がし弁３１５は、内部ガス圧力が予め定められた水準、たとえば２７ｐｓｉを超えると、開いて携帯用ＬＯＸ容器３１９内の気体酸素圧力を緩和することができる。
【００３９】
節減弁３５６はガス取出し加温コイル３５２を、気体酸素を液体取出し加温コイル３４９から含む導管３８０と接続する。携帯用ユニット節減弁３５６は、携帯用ユニット一次逃がし弁３１５より下の、２２ｐｓｉなどのいかなる好適な水準にも設定することができ、携帯用ＬＯＸ容器３１９内の気体酸素の圧力が予め定められたしきい水準、たとえば２２ｐｓｉを超えると、コイル３５２からの気体酸素が線３８０内へ通過することを可能にする。好ましい実施例において液体取出し導管３２６の内径は、携帯用ユニット節減弁３５６が開いているときに線３３９を通じてのガスの流れが導管３２６を通じての液体の流れよりも優先されるようなサイズにされる。このことは、携帯用ユニット一次逃がし弁３１５を無駄に通す必要なしに、携帯用容器３１９内の気体頭隙からの気体酸素が患者へと通過することを可能にする。こうして携帯用ユニット節減弁３５６は、携帯用ＬＯＸ容器３１９からの気体および液体酸素取出しを釣り合わせ、その結果得られる気体酸素を導管３０９へ出す。携帯用ユニット二次逃がし弁３８２は携帯用ユニット一次逃がし弁３１５の予備ユニットとして与えられ、携帯用ユニット一次逃がし弁と同じまたはこれより高い水準に設定され、一次弁が故障した場合にこれの予備となる。
【００４０】
上でこの発明の節減弁の機能を好ましい実施例を参照して説明したが、いかなる好適な圧力の動作システムを利用する他の形態もこの発明の範囲内であることとなる。たとえば、２０ｐｓｉｇで動作するシステムの場合、節減弁は１９．５ｐｓｉｇと２２ｐｓｉｇとの間などのいかなる好適な設定に設定してもよい。これに代えて、約５０ｐｓｉｇの動作圧力を有するシステムのためには、たとえば４８ｐｓｉｇと５５ｐｓｉｇとの間の設定を有する節減弁を利用することができる。２０ｐｓｉｇのシステムのための対応する一次緩急設定は、たとえば２１ｐｓｉｇと２４ｐｓｉｇとの間であることができる。５０ｐｓｉｇシステムのための対応する一次緩急設定は、たとえば約５０ｐｓｉｇと５８ｐｓｉｇとの間であることができる。しかしながら、これらの構成は単に例示的であり、他の構成をこの発明に従い利用してもよい。
【００４１】
導管３０９からの気体酸素は、需要流れ制御機器３６０へ送出することができ、これはまた、一次貯溜装置１２０からユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０を介して気体酸素を受取ることもできる。気体酸素が携帯用装置１６０から一次貯溜装置１２０へ流れるのを防ぐために、逆止弁３６３が導管３０９とユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０との間に含まれてもよい。
【００４２】
需要流れ制御機器３６０は、気体酸素を患者へ送出するために、ガスが携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ３８４ａを通じ酸素送出機器９０へ流れるのを調節するためのものである。
【００４３】
気体酸素は、携帯用ユニットから、またはコネクタ１９０を通じて主貯溜ユニットから、携帯用ユニット酸素ガス伝達コネクタ３８４ａを通じて患者に提供される。
【００４４】
好ましい実施例において、需要流れ制御機器３６０は、ガス保存機器３９０に接続することができる。公知の保存機器が米国特許第５，３６０，０００号で開示されている。
【００４５】
ここで示された実施例において、ガス伝達接続システム３８４ａおよび３８４ｂが利用され、そのため患者が息を吐くと酸素送出機器９０への流れが止められ、ガスが保存機器３９０内に蓄積する。患者が息を吸うと、酸素ガスの一吹き（瞬時投与）が保存機器３９０から患者へ送出され、それにより気体酸素の無駄をさらに防ぎ、これに気体酸素の均等な流れが続き、これは次に患者が息を吐くと再び止められる。保存機器３９０を、コネクタ１９０を介して一次貯溜装置１２０に接続されたこの発明の携帯用装置とともに用いた結果、大変な節約とＬＯＸ保存とが得られる。
【００４６】
この発明の高性能ＬＯＸ貯蔵／送出システム１００を利用する方法が開示される。この方法は、患者による酸素使用を節減しかつ一次貯溜装置１２０および携帯用装置１６０の使用を釣り合わせるために臍帯導管１１０を用い、こうして過剰な酸素抜きが避けられる。
【００４７】
主ユニット酸素ガス伝達コネクタ２１３は、たとえば臍帯導管１１０により、ユニット間酸素ガス伝達コネクタ１９０に接続される。この接続は、気体酸素が一次貯溜装置１２０から携帯用装置１６０へ流れることを可能にする。気体酸素は、一次貯溜ＬＯＸ貯蔵送出装置１２０または携帯用装置１６０のどちらがより高いガス圧力を有するかに依存して、これらのいずれかから患者に提供される。
【００４８】
臍帯導管１１０は、携帯用装置１６０がまだ一次貯溜装置１２０に接続されている間も動けるようにするために、（たとえばホースなどの）可撓導管であってもよい。このフックアップ状態において酸素送出機器９０は、気体酸素を患者に提供するために、需要流れ制御機器３６０に接続される。
【００４９】
この方法は携帯用装置１６０の充填／使用サイクルを利用してもよい。この発明の充填／使用の方法は、携帯用装置１６０または一次貯溜装置１２０の不必要なガス抜きを避けるかまたは減らすかする。
【００５０】
気体酸素は、一次貯溜１２０から取出し期間の間に引出され、これは好ましくは１日当り少なくとも５時間、より好ましくは１日当り約１０時間以上である。一次貯溜装置１２０からの気体酸素の取出しは、直接にコネクタ２１３に接続された、または、携帯用装置のコネクタ１９０が主貯溜装置に接続されている状態で、携帯用装置のコネクタ３８４に接続された、酸素送出機器９０を通じてなされてもよい。一次貯溜装置１２０への気体取出し期間のフックアップ状態は、一次貯溜ＬＯＸ容器内の内部圧力がガス抜きの必要な過剰水準に達することなく、一次貯溜ＬＯＸ容器からの気体酸素の取出しを可能にする。この保存のやり方は、節減弁２６１（および、携帯用ユニットがフックアップされていれば節減弁３５６）とともに用いられると、無駄なガス抜きを伴わない酸素取出しを可能にする。
【００５１】
上で論じられた取出し期間の後は、携帯用装置１６０を一次貯溜装置１２０からＬＯＸで充たし、たとえばもし患者が戸外に出ようと望めば、取外してもよい。
【００５２】
好ましい実施例において、携帯用ＬＯＸ容器は約１ポンドのＬＯＸを収容することができ、これは、この発明の携帯用ＬＯＸ／送出装置とともに利用される場合、１分当り約２リットルの典型的な患者の使用／取出し速度でおよそ１０時間持続する。
【００５３】
一次貯溜ＬＯＸ装置からの気体酸素の取出しの間、一次貯溜ＬＯＸ装置内の酸素ガス圧力は、節減弁が設定されている水準（たとえば２２ｐｓｉ）まで減らされ、そのため、携帯用容器がＬＯＸで充たされて一次貯溜ＬＯＸ装置から取外された後、圧力は一次貯溜容器内で、１日当り５−１５時間の範囲、たとえば１日当り約１０時間以内のガス加圧期間の間に、たとえば５０ｐｓｉの圧力へ増加し、ＬＯＸまたは酸素ガスは一次貯溜容器から引出されず、かつ酸素ガスはガス加圧期間の間に一次貯溜容器から抜かれない。
【００５４】
患者が携帯用ＬＯＸ容器からの酸素ガスの取出しを完了するより先に家に戻ると、携帯用ＬＯＸ容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタは一次貯溜ＬＯＸ容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続され、容器間の圧力差に依存して、酸素ガスを携帯用ＬＯＸ容器または一次貯溜ＬＯＸ容器から引出すことができる一方、酸素ガスを一次貯溜ＬＯＸ容器から主ユニット酸素伝達コネクタを通って携帯用ＬＯＸ装置へ伝達することができる。
【００５５】
一実施例に従うと、取出し期間の間に、携帯用ＬＯＸ容器のユニット間酸素ガス伝達コネクタは一次貯溜ＬＯＸ容器の主ユニット酸素伝達コネクタに接続され、酸素ガスは携帯用容器から酸素ガス送出機器へ伝達され、これと交互にまたは同時に酸素ガスは一次貯溜ＬＯＸ容器から携帯用ＬＯＸ装置を通じて酸素ガス送出機器へ伝達されることにより一次貯溜ＬＯＸ容器内のガス圧力を下げる。
【００５６】
この発明は関連技術のシステムと比べて顕著な節約を提供し得る。たとえば、１分当り２リットルの患者の使用速度では、関連技術のシステムは１日当り約１０ポンドのＬＯＸを利用する。この発明は、１日当り約２ポンドのＬＯＸを利用しながら、１分当りに同じ２リットルを提供して１日当り約８ポンドまでのＬＯＸを節約することができる。
【００５７】
この発明は上で詳細に説明され図面で示されたが、この発明は説明され示された特定の実施例に制限されることを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の高性能ＬＯＸシステムの一実施例を概略的に示し、一次貯溜および携帯用ＬＯＸ貯蔵／送出装置をどのように相互接続することができるかを例示する図である。
【図２】  一次貯溜ＬＯＸ貯蔵／送出装置の一実施例の詳細を概略的に示す図である。
【図３】  携帯用ＬＯＸ貯蔵／送出装置の一実施例の詳細を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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