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Timestamp: 2018-12-12 10:58:14
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Matched Legal Cases: ['§１１９', 'Application No. 61', '§119', 'Application No. 61', 'Application No. 61', 'Application No. 61', 'Application No. 61']

JP2014526333A - Overpressure supply line of the oxygen concentrator protection - Google Patents
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JP2014526333A
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アダム ウィッチャー，ダグラス
携帯用酸素濃縮器（１０）であって、当該酸素濃縮器は、酸素富化ガスを貯留するためのリザーバ（２６）と、リザーバから被験者に酸素富化ガスを送達するための供給ライン（４１）とを有する。 A portable oxygen concentrator (10), the oxygen concentrator includes a reservoir (26) for storing the oxygen-enriched gas, supply line (41 for delivering oxygen-enriched gas to the subject from the reservoir ) and a. 酸素供給弁（３６）は、供給ラインを介してリザーバに連通する。 The oxygen supply valve (36) communicates with the reservoir via a supply line. センサ（４８）は、供給ラインを通じて流れるガスと連通し、被験者の呼吸特性に関する信号を生成する。 Sensor (48) communicates with the gas flowing through the supply line, and generates a signal relating to respiratory characteristic of the subject. 制御装置（２１）は、制御装置が、被験者へのガスの連続的送達を行うために酸素供給弁を開くような第１モードと、制御装置が、センサの信号に応答して酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを送達するような第２モードとで作動する。 Control device (21), the control device includes a first mode that may open oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to a subject, the control apparatus, the oxygen supply valve in response to the signal of the sensor selectively opening and closing, it operates in the second mode, such as to deliver gas during the pulse duration. リリーフ弁（４６）は、供給ラインに関連付けられており、供給ライン内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような供給ライン内の圧力に応答して開く。 Relief valve (46) is associated with a supply line, in order to reduce the pressure in the supply line and opens in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold.
関連出願の相互参照 本特許出願は、２０１１年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／５３３，９１２号の３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）に基づく優先権を主張するものであり、その内容が参照により本明細書に組み入れられる。 CROSS-REFERENCE This patent application related application is claims priority based on filed on September 13, 2011 U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 533,912 of No. 35USC§119 (e), the contents of which are incorporated herein by reference.
本開示は、酸素濃縮器に使用される酸素供給ライン内の圧力緩和に関する。 The present disclosure relates to pressure relief of the oxygen supply line to be used in the oxygen concentrator.
酸素濃縮器は、補給酸素を提供して、被験者の生活の快適さ及び／又は質を向上させるために使用される。 Oxygen concentrator may provide supplemental oxygen, it is used to improve the comfort and / or quality of life of the subject. 酸素濃縮器は、固定されてもよく、病院や他の施設での酸素を患者に供給する酸素ラインを含んでもよい。 Oxygen concentrator may be fixed, the oxygen in hospitals and other facilities may include an oxygen line for supplying the patient. 酸素濃縮器は、固定システムから切り離されて、外来患者に酸素を供給するような携帯性を有してもよい。 Oxygen concentrator is disconnected from the anchoring system can have a portability such as to supply oxygen to the outpatient.
酸素濃縮は、典型的には、被験者の吸入の開始を判定するために、被験者の吸入によってカニューレラインに誘導された真空レベルを検出することができるような圧力変換器を含む。 Oxygen enrichment is typically included to determine the start of inhalation of the subject, the pressure transducer such that it can be detected vacuum level induced in the cannula line by inhalation of the subject. 吸入の検出は、酸素がパルス持続時間に被験者に送達されるようなパルス送達モード中に、濃縮器の供給ライン／回路をトリガして酸素のボーラスを送達するように使用される。 Detection of inhalation, oxygen is a pulse in a delivery mode, as delivered to a subject to pulse duration, is used to trigger the supply line / circuit concentrator to deliver oxygen bolus. また、酸素が被験者に連続的に送達される連続送達モードも含むような濃縮器について、圧力センサは、連続送達モードの間に酸素濃縮器の全システム圧力に曝される。 Further, oxygen is the concentrator as including continuous delivery mode which is continuously delivered to a subject, the pressure sensor is exposed to full system pressure of the oxygen concentrator during the continuous delivery mode. 連続モード及びパルス送達モードの両方を有する高出力濃縮器は、一定のしきい値を超える圧力が生じるような供給ラインを有することがある。 High output concentrator having both a continuous mode and pulsed mode of delivery may have a supply line, such as a pressure exceeding a certain threshold occurs. しかしながら、典型的な圧力変換器は、しきい値以上の圧力に連続的に曝されても可能なように構成されていない。 However, typical pressure transducer is not configured to allow even when exposed continuously to a pressure at or above the threshold. これによって、供給ラインの空気圧回路を、パルス及び連続的流れ送達モードの両方を実現するような濃縮器の構成を制限している。 Thus, the pneumatic circuit of the supply lines, which limits the configuration of such concentrators to realize both the pulse and continuous flow delivery mode.
従って、本開示の１つ以上の実施形態の一態様は、酸素富化ガスを貯留するように構成されたリザーバと、リザーバから被験者に酸素富化ガスを送達するように構成された供給ラインとを含む携帯用酸素濃縮器を提供することである。 Accordingly, one aspect of one or more embodiments of the present disclosure, a reservoir configured to store the oxygen-enriched gas, a supply line that is configured to deliver oxygen-enriched gas to the subject from the reservoir it is to provide a portable oxygen concentrator including. 濃縮器は、供給ラインを介してリザーバに連通する酸素供給弁と、供給ラインを通じて流れるガスと流体連通し、被験者の呼吸特性に関する情報を伝える出力信号を生成するように構成されたセンサと含む。 Concentrator, an oxygen supply valve communicating with the reservoir via a supply line, through the gas and fluid communication flowing through the supply line includes a sensor configured to generate an output signal that conveys information about the respiratory characteristic of the subject. 濃縮器はさらに、１）制御装置が、供給ラインを通じて被験者へのガスの連続的送達を行うために酸素供給弁を開くような第１モードと、２）制御装置が、センサの出力信号に応答して酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを被験者に送達するような第２モードと、で作動するように構成された制御装置を含む。 Concentrator further 1) control device, a first mode such as opening the oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to a subject via the feed line, 2) the control device is responsive to an output signal of the sensor selectively opening and closing the oxygen supply valve and includes a second mode as to deliver gas to the subject during the pulse duration, in a controller configured to operate. 濃縮器はまた、供給ラインに関連付けられており、供給ライン内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような供給ライン内の圧力に応答して開くように構成されたリリーフ弁を備える。 Concentrator also is associated with a supply line, in order to reduce the pressure in the supply line, configured relief valve to open in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold equipped with a.
本開示の１つ以上の実施形態の別の態様は、酸素を濃縮する方法を提供することであって、当該方法は、携帯用装置を提供するステップであって、この携帯用装置は、酸素富化ガスを貯留するように構成されたリザーバと、リザーバから被験者に酸素富化ガスを送達するように構成された供給ラインと、供給ラインを介してリザーバと連通する酸素供給弁と、供給ラインを通じて流れるガスと流体連通するセンサと、酸素供給弁の作動を制御する制御装置と、供給ラインに関連するリリーフ弁とを備える、提供するステップを含む。 Another aspect of one or more embodiments of the present disclosure is to provide methods for concentrating oxygen, the method comprising the steps of: providing a portable device, the portable device, the oxygen a reservoir configured to store the rich gas, a supply line that is configured to deliver oxygen-enriched gas from the reservoir to the subject, and the oxygen supply valve to the reservoir and communicating via a supply line, the supply line comprising a sensor in fluid communication with the gas flowing through, and a control device for controlling the operation of the oxygen supply valve, and a relief valve associated with the supply line, comprising the steps of providing. この方法はまた、センサを介して、被験者の呼吸特性に関する情報を伝える出力信号を生成するステップと、制御装置を介して、（ａ）制御装置が、被験者にガスの連続的送達を行うために酸素供給弁を開くような第１モードと、又は（ｂ）制御装置が、センサの出力信号に応答して酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを被験者に送達するような第２のモードと、で作動するステップとを含む。 This method also through the sensor, and generating an output signal that conveys information about the respiratory characteristic of the subject, through a control device, (a) control device, in order to provide continuous delivery of gas to a subject a first mode that may open oxygen supply valve, or (b) the control device, the oxygen supply valve selectively opened and closed in response to an output signal of the sensor, delivering gas to the subject during the pulse duration comprising a second mode as, in a step of operation. この方法はさらに、供給ライン内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような供給ライン内の圧力に応答してリリーフ弁を開放するステップを含む。 The method further in order to reduce the pressure in the supply line, comprising the step of opening the relief valve in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold.
本開示の１つ以上の実施形態のさらに別の態様は、携帯用酸素濃縮器を提供することであって、当該携帯用酸素濃縮器は、酸素富化ガスを貯留するための手段と、リザーバから被験者に酸素富化ガスを送達するための手段とを含む。 Yet another aspect of one or more embodiments of the present disclosure, comprising: providing a portable oxygen concentrator, the portable oxygen concentrator, and means for storing the oxygen-enriched gas, the reservoir from and means for delivering the oxygen-enriched gas to the subject. 濃縮器はまた、供給ラインを通じて流れる酸素富化ガスを通す又は阻止するための酸素弁手段と、被験者の呼吸特性に関する情報を伝える出力信号を生成するための手段とを含む。 Concentrator also includes an oxygen valve means for passing or blocking the oxygen-enriched gas flowing through the supply line, and means for generating an output signal that conveys information about the respiratory characteristic of the subject. 出力信号の生成は、センサによって提供される。 Generation of the output signal is provided by the sensor. 濃縮器は、（ａ）制御装置が、被験者へのガスの連続的送達を行うために酸素供給弁を開くような第１モードと、（ｂ）制御装置が、センサの出力信号に応答して酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを被験者に送達するような第２のモードとにおいて、作動を制御するための手段を含む。 Concentrator, (a) control device, a first mode such as opening the oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to a subject, is (b) control device, in response to the output signal of the sensor selectively opening and closing the oxygen feed valve, in a second mode in which deliver gas to the subject during the pulse duration, comprising means for controlling the operation. 濃縮器はさらに、既定のしきい値を超えるような供給ライン内の圧力に応答して供給ライン内の圧力を低下させるためのリリーフ弁手段を含む。 Concentrator further includes a relief valve means for reducing the pressure in the supply in response line pressure supply line that exceeds the predetermined threshold.
本発明のこれらの目的及び他の目的、特徴、及び特性、並びに構造の関連する要素の動作及び機能、及び製造の部品及び経済性の組み合わせの方法は、添付図面を参照しながら本明細書の一部を形成する以下の添付の特許請求の範囲及び詳細な説明を考慮することにより明らかになるであろう。 These objects and other objects, features, and characteristics, and related elements of the operation and function of the structure, and a method of a combination of production of parts and economics are herein with reference to the accompanying drawings It will become apparent upon consideration of the description and claims the following appended forming part. 同様の参照符号は、様々な図面において対応する部品を指す。 Like reference numerals refer to corresponding parts in the various drawings. ただし、図面は、例示及び説明のみを目的としており、本発明の限定を規定するものとして意図されていないことを明確に理解されたい。 However, the drawings is for the purpose of illustration and description only and to be expressly understood that it is not intended as a definition of the limits of the present invention.
携帯用酸素濃縮器のハウジング部材と、携帯用酸素濃縮器の構成要素を支持する支持部材の一方の側との斜視図である。 And the housing member of the portable oxygen concentrator is a perspective view of the one side of the supporting member for supporting the components of the portable oxygen concentrator. 本発明の実施形態に係る携帯用酸素濃縮器のハウジング部材と支持部材との別の斜視図である。 Is another perspective view of the housing member of the portable oxygen concentrator according to the embodiment of the present invention and the support member. 本開示の実施形態に係る携帯用酸素濃縮器を概略的に示す図である。 The portable oxygen concentrator according to the embodiment of the present disclosure is a diagram schematically showing. 携帯用酸素濃縮器のカニューレ及びリリーフ弁の実施形態の断面図である。 It is a cross-sectional view of an embodiment of a portable oxygen concentrator of the cannula and the relief valve. 携帯用酸素濃縮器のリリーフ弁の実施形態の断面図である。 It is a cross-sectional view of an embodiment of a portable oxygen concentrator of the relief valve.
本明細書で用いられる場合に、「１つの(a, an)」及び「その(the)」の単数形は、文脈が他に明確に指示しない限り、複数の参照を含む。 When used herein, the singular forms of "a (a, an,)" and "its (the)", unless the context clearly dictates otherwise, includes a plurality of reference. 本明細書で用いられる場合に、２つ以上の部品又は構成要素が「結合」されるという説明は、リンクが生じる限り、部品が、直接的に又は間接的に（すなわち１つ以上の中間部品又は構成要素を介して）のいずれかで一緒に接合又は作動することを意味する。 When used herein, describes that two or more parts or components are "coupled", as long as the link occurs, components, either directly or indirectly (i.e. one or more intermediate parts or components via) means the joining or operate together either. 本明細書で用いられる場合に、「直接的に結合する」は、２つの要素が互いに直接的に接触していることを意味する。 When used herein, "directly coupled" means that two elements are in direct contact with each other. 本明細書で用いられる場合に、「固定的に結合する」又は「固定する」は、２つの構成要素が、互いに対して一定の向きを維持しながら一体物として移動するように結合されていることを意味する。 When used herein, "fixedly linked" or "fixed" means that two components are coupled so as to move as one piece while maintaining a constant orientation relative to each other it means that.
本明細書で用いられる場合に、用語「単一の」は、構成要素が単一の部品やユニットとして形成されることを意味する。 When used herein, the term "single" means that the component is formed as a single piece or unit. つまり、別個に形成され、次にユニットとして一緒に結合される部分を含む構成要素は、「単一の」構成要素又は本体ではない。 That is, it formed separately, the components then includes a portion that is bonded together as a unit is not a "single" component or body. 本明細書で用いられる場合に、２つ以上の部品又は構成要素が互いに「係合する」という説明は、部品が、直接的に又は１つ以上の中間部品や構成要素を介してのいずれかで互いに対して力を働かせることを意味するものとする。 When used herein, we describe that two or more parts or components to each other "engaged", the part is, either directly or through one or more intermediate parts or components in shall mean exerting a force against one another. 本明細書で用いられる場合に、用語「数」は、１つ又は１よりも大きい整数（すなわち、複数）を意味するものとする。 When used herein, the term "number" shall mean one or an integer greater than 1 (i.e., a plurality).
本明細書中で使用される方向性に関する語句、例えば、限定されるものではないが、上部、底部、左、右、上、下、前部、背部、及びこれらの派生語は、図面に示される要素の向きに関連しており、その図面中に明示的に記載されていない限り、特許請求の範囲を限定するものではない。 The phrase on directions for use herein, for example, but not limited to, the top, bottom, left, right, top, bottom, front, back, and their derivatives are shown in the drawings are related to the orientation of the elements, their unless explicitly described in the drawings are not intended to limit the scope of the appended claims.
図１ａ及び図１ｂには、互いに協働して内部に中空内部１０２を規定するような２つの接合ハウジング部材１００Ａ，１００Ｂから形成されたハウジング１００を有する携帯用酸素濃縮器１０の実施形態が例示されている。 The Figures 1a and 1b, the exemplified embodiment of the portable oxygen concentrator 10 having a housing 100 formed of two joined housing members 100A, 100B so as to define a hollow interior 102 therein cooperate It is. ハウジング１００の中空内部１０２は、携帯用酸素濃縮器１０の構成要素を支持する支持部材１０８を収容することができる。 Hollow interior 102 of the housing 100 can accommodate a support member 108 for supporting the components of the portable oxygen concentrator 10. 携帯用酸素濃縮器１０は、壁の少なくとも一方に接続された取っ手１０４を含み、これによって携帯用酸素濃縮器１０を運ぶことができる。 Portable oxygen concentrator 10 may include a handle 104 connected to at least one of the walls, whereby it is possible to carry portable oxygen concentrator 10.
ハウジング１００は、携帯用酸素濃縮器１０の内部１０２と連通する１つ以上の流入開口部１２を含んでもよい。 The housing 100 may include one or more inlet openings 12 for communication with the interior 102 of the portable oxygen concentrator 10. 流入開口部１２は、空気を流入開口部１２に容易に通過させるが、依然として大きな物体がその流入開口部を通過することを阻止するように構成されている。 Inlet opening 12 is to air easily passed through the inlet opening 12 is configured still so large object is prevented from passing through the inlet opening.
図１ａ及び図１ｂに示されているように、携帯用酸素濃縮器１０は、支持部材（中央シャーシ又はスパイン）１０８を含む。 As shown in FIGS. 1a and 1b, the portable oxygen concentrator 10 includes a support member (central chassis or spine) 108. 携帯用酸素濃縮器１０の空気マニホールド１１０及び酸素供給マニホールド１１２が、支持部材１０８に一体に成形され又は一体に型成形される。 Air manifold 110 and an oxygen supply manifold 112 of portable oxygen concentrator 10 is molded to be molded or integrally in one piece to the supporting member 108. マニホルド１１０，１１２は、後でより詳細に説明するように、濃縮器を通過する空気又は酸素の経路又は通路を含んでもよい。 Manifold 110, 112, as will be described in more detail below, it may include air or oxygen route or path through the concentrator. 一体的に形成された空気マニホールド及び酸素供給マニホールドを含む例示的な中央シャーシ又はスパインに関する追加情報は、２０１１年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／５３３，９６２号に見出すことができ、この文献は、参照により本明細書に例示として組み入れられる。 Additional information on an exemplary central chassis or spine including air manifold and the oxygen supply manifold which is integrally formed, be found to have been filed on Sep. 13, 2011 U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 533,962 can be, this document is incorporated as exemplified herein by reference.
マニホルド１１０，１１２は実質的に剛性であり、例えば、それによって装置１０の構造的完全性を提供する或いは高めることを企図する。 The manifold 110 and 112 is substantially rigid, for example, thereby contemplates that enhance or provide structural integrity of the device 10. 空気マニホールドは、任意のエンジニアリング品質の材料、例えば、ＡＢＳ、ポリカーボネート等のプラスチックや、アルミニウム等の金属、又は複合材料等から形成することができる。 Air manifold, any engineering quality of the material, for example, can be formed ABS, and plastics such as polycarbonate, metals such as aluminum, or a composite material. 空気マニホールドは、射出成形、鋳造、機械加工等により形成してもよい。 Air manifold, injection molding, casting, or may be formed by machining or the like.
図２は、酸素発生システム１１と酸素供給システム１３とを備えた携帯用酸素濃縮器１０の実施形態の概略図である。 Figure 2 is a schematic view of an embodiment of the portable oxygen concentrator 10 and a oxygen generation system 11 and the oxygen supply system 13. 空気は、外気等の空気供給源１２０から濃縮器１０の開口部１２を通じて濃縮器１０に入ることができる。 Air may enter the concentrator 10 from the air supply source 120 of the outside air or the like through the opening 12 of the concentrator 10. 開口部１２は、単一の開口部であってもよく、複数の開口部であってもよい。 Opening 12 may be a single opening may be a plurality of openings. 酸素発生システム１１は、流入ポート１２と圧縮機１６との間にインラインで設けられた流入フィルタ１４を含み、外気が圧縮機１６に入る前に、流入ポート１２内に引き込まれる外気から埃や他の粒子を除去する。 Oxygen generating system 11 includes an inlet filter 14 provided in-line between the inlet port 12 and the compressor 16, before the ambient air enters the compressor 16, dust and other from the outside air drawn into the inlet port 12 to remove the particles. 濾過された空気を、フィルタ１４から圧縮機の通路１５を介して圧縮機１６の開口部２４に送ることができる。 The filtered air can be sent to the opening 24 of the compressor 16 through the passage 15 from the filter 14 the compressor. 圧縮機１６は、所望の圧力レベルまで空気を圧縮又は加圧するように構成されている。 Compressor 16 is configured to press compressed or pressurized air to the desired pressure level. いくつかの実施形態では、濃縮器１０は、圧縮機１６によって加圧することで、周囲空気等の空気供給源から空気を受け取る任意の流入口又は開口部である空気流入開口部から主に生じる高レベルのノイズを発することがある。 In some embodiments, concentrator 10, by pressurizing by the compressor 16, high arise primarily from the air inlet opening is any inlet or opening for receiving air from an air supply source such as ambient air there is to emit the level of noise.
２０１１年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／５３３，８６４号に説明されており、この文献の全体が本明細書に組み入れられるような流入開口制限器（図示せず）は、特定の設定についてノイズ出力が最小となるように、全ての入力／出力設定に比例して流入開口部の大きさや形状又は他の特性を動的に変更するように提供されている。 Filed on September 13, 2011 are described in U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 533,864, the inlet opening limiter as a whole of the document is incorporated herein (not shown) as the noise output is minimized for a particular setting, it is provided to dynamically change the size and shape or other characteristics of the inlet opening in proportion to all input / output settings. 一実施形態では、流入開口部は、エアフィルタ１４のハウジングに形成されており、流入開口制限器は、流入開口部の特性を変更するために流入開口部に対して旋回することができ、それによって、空気がその流入開口部を通過し、流入開口部から出力される音響レベルを最小化する。 In one embodiment, inlet opening is formed in the housing of the air filter 14, inlet opening limiter may be pivoted relative to inlet opening to change the characteristics of the inlet opening, it the air passes through the inlet opening to minimize the sound level output from the inlet opening.
再び図２を参照すると、酸素発生システム１１は、ダイヤフラム弁２０を含む。 Referring again to FIG. 2, the oxygen generation system 11 includes a diaphragm valve 20. ４つのダイヤフラム弁（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）が本実施形態に示されているが、ダイヤフラム弁の数は、他の実施形態では変更できることを理解されたい。 Four diaphragm valve (20A, 20B, 20C, 20D) but is shown in this embodiment, the number of diaphragm valves, it is to be understood that changes may be made in other embodiments. 制御装置２１は、空気制御弁２０を選択的に開閉する空気制御弁２０に接続されており、この空気制御弁を通る気流を制御し、結果的に篩床の通路１９Ａ，１９Ｂを通して、篩床(sieve bed)１８Ａ，１８Ｂへの気流を制御する。 The controller 21 is connected to the air control valve 20 for selectively opening and closing the air control valve 20 to control the airflow through the air control valve, resulting in Furuiyuka passage 19A, through 19B, Furuiyuka to control the (sieve bed) 18A, air flow to the 18B. 篩床の通路１９Ａ，１９Ｂは、空気マニホールド１１０内の経路によって少なくとも部分的に規定される。 Sieve bed of the passage 19A, 19B is at least partially defined by the path of the air manifold 110.
空気制御弁２０を選択的に開閉させて、例えば、圧縮機１６から圧縮機の流出通路１７通じて篩床１８Ａ，１８Ｂに、及び／又は篩床１８Ａ，１８Ｂから排気通路２３Ａ，２３Ｂを通じて排気ポート２２Ａ，２２Ｂに流路を提供することができる。 And an air control valve 20 selectively opened and closed, for example, an exhaust port outlet passage 17 communicates with sieve bed 18A of the compressor from the compressor 16, the 18B, and / or Furuiyuka 18A, an exhaust passage 23A from 18B, through 23B 22A, it is possible to provide a flow path 22B. 従って、給気制御弁２０Ｂが開いている場合に、流路は、圧縮機１６から圧縮機の通路１７を通じて、空気制御弁２０Ｂを通じて、篩床通路１９Ａを通じて、篩床１８Ａ内に規定される。 Therefore, when the air supply control valve 20B is open, the flow path through the passage 17 of the compressor from the compressor 16, through the air control valve 20B through Furuiyuka passage 19A, is defined Furuiyuka in 18A. 排気制御弁２０Ｄが開いている場合に、流路は、篩床１８Ｂから篩床通路１９Ｂを通じて、空気制御弁２０Ｄを通じて、排気通路２３Ｂを通じて、排気口（複数可）２２Ａ，２２Ｂ内に規定される。 When the exhaust control valve 20D is open, the flow path through Furuiyuka passage 19B from Furuiyuka 18B, through the air control valve 20D, through the exhaust passage 23B, is defined exhaust port (s) 22A, within 22B .
それぞれの弁２０に使用される例示的な二方弁は、アメリカ、インディアナ州のインディアナポリスのSMC Corporationから入手可能なSMC DXT弁である。 Exemplary two-way valve used in each valve 20, USA, is a SMC DXT valve available from SMC Corporation of Indianapolis, Indianapolis. この弁は「常開」として提供されている。 This valve is provided as a "normally open". 圧力がパイロット弁を通じてダイヤフラムの上面側に加えられる場合に、ダイヤフラムがシート上に強制的に押し付けられ、流れを遮断することができる。 When pressure is applied to the upper surface side of the diaphragm through the pilot valve, the diaphragm is forced pressed on the sheet, it is possible to shut off the flow. 常開又は常閉のいずれかのパイロット電磁弁を用いてもよい。 It may be used any of the pilot solenoid valve normally open or normally closed. ダイヤフラム弁自体は常開であるため、常開式電磁弁を使用することによって、常閉の全体的な作動を形成することができ、それは弁を開くために電気エネルギーの適用を必要とする。 Since the diaphragm valve itself is normally open, by using a normally open solenoid valve, it is possible to form an overall operation of the normally closed, it requires the application of electrical energy to open the valve.
図２に示される実施形態では、酸素発生システム１１は、加圧空気を被験者に送達する濃縮ガス成分に分離するように構成された分子篩物質を含む少なくとも１つの篩床(sieve bed)１８Ａ，１８Ｂ（２つがこの実施形態に示されている）を含む。 In the embodiment shown in FIG. 2, the oxygen generation system 11, at least one sieve bed (sieve bed) 18A includes a configuration molecular sieve material to separate the enriched gas component of delivering pressurized air to a subject, 18B (two members are shown in this embodiment) including. 篩床１８Ａ，１８Ｂは、空気を受け取り且つ窒素を移動させるようにそれぞれ構成された第１ポート３９Ａ，３９Ｂと、篩床１８Ａ，１８Ｂの外部に酸素を移動させるようにそれぞれ構成された第２ポート４３Ａ，４３Ｂとを含む。 Furuiyuka 18A, 18B has a first port 39A, 39B and, Furuiyuka 18A, a second port that are each configured to move the oxygen in the external 18B that are each configured to move the receive air and nitrogen 43A, and a 43B. 篩材料は、加圧された外気から窒素を吸着する能力を有する一つ又は複数の公知の材料を含んでもよく、こうして、酸素が篩床１８Ａ，１８Ｂから抜き取られ、又は他に排出される。 Sieve material may comprise one or more known materials have the ability to adsorb nitrogen from the ambient air which is pressurized, thus, oxygen is removed from Furuiyuka 18A, 18B, or are otherwise discharged. 使用される例示的な篩材料は、合成ゼオライト、UOP Oxysiv 5, 5a、Oxysiv MDX、又はZeochem Z10-06等のLiX等が挙げられる。 Exemplary sieve materials used are synthetic zeolite, UOP Oxysiv 5, 5a, Oxysiv MDX, or Zeochem LiX such as Z10-06 like. ２つの篩床１８Ａ，１８Ｂが図２に示されているが、１つ以上の篩床を、例えば所望の重量、性能効率等に依存して提供してもよいことが理解されるであろう。 Two sieve beds 18A, although 18B is shown in Figure 2, one or more sieve beds would for example the desired weight, it may be provided depending on the performance efficiency, etc. is understood .
篩床１８Ａ，１８Ｂをパージ又は排気してもよく、すなわち、一旦篩床１８Ａ，１８Ｂ内の圧力が、所定の限界値（又は所定時間後）に到達すると、第１の端部３９Ａ，３９Ｂを周囲圧力に曝すことができる。 Furuiyuka 18A, may be 18B purged or evacuated, i.e., once Furuiyuka 18A, the pressure in 18B reaches a predetermined limit value (or after a predetermined time), the first end portion 39A, the 39B it can be exposed to ambient pressure. これによって、篩床１８Ａ，１８Ｂ内の圧縮窒素を、第１の端部３９Ａ，３９Ｂを通じてエスケープさせ、排気ポート２２Ａ，２２Ｂから出す。 Thus, Furuiyuka 18A, the compressed nitrogen in 18B, the first end portion 39A, then escaped through 39B, out of the exhaust port 22A, 22B. 随意に、篩床１８Ａ，１８Ｂがパージされる場合に、例えば、チャージする篩床内の圧力が、パージの終了前に発生する可能性があるようなパージする篩床内の圧力よりも大きい場合に、（同時にチャージされることもある）他の篩床１８Ａ，１８Ｂからエスケープする酸素は、パージオリフィス３０を通過して篩床１８Ａ，１８Ｂをパージする第２ポート４３Ａ，４３Ｂ内に流入する。 Optionally, Furuiyuka 18A, when the 18B is purged, for example, if the pressure in the sieve bed to a charge is greater than the pressure in the sieve bed to purge such that can occur before the end of the purge to (simultaneously charged are sometimes) other sieve bed 18A, oxygen to escape from 18B, a second port 43A which passes through the purge orifice 30 to purge the sieve bed 18A, the 18B, flows into the 43B. さらに又は代わりに、酸素は、篩床１８Ａ，１８Ｂの間に位置する逆止弁２８Ａ，２８Ｂを通過してもよく、例えば篩床１８Ａ，１８Ｂ及びリザーバ２６の相対的な圧力によって、パージオリフィス３０を通すことに加えて又は代わりに、逆止弁２８Ａ，２８Ｂを開ける。 Additionally or alternatively, oxygen, Furuiyuka 18A, check valve 28A located between 18B, may pass through the 28B, for example Furuiyuka 18A, the relative pressure of 18B and reservoir 26, purge orifice 30 in addition to or instead of passing a check valve 28A, opens the 28B.
酸素発生システム１１は、交互に「チャージ」や「パージ」されて濃縮酸素を生成するように篩床１８Ａ，１８Ｂを作動させるように構成されている。 Oxygen generation system 11, alternately "Charge" and "purge" has been Furuiyuka 18A to produce concentrated oxygen, and is configured to actuate the 18B. 篩床１８Ａ又は１８Ｂがチャージ又は加圧される場合に、圧縮された外気は、圧縮機１６から篩床１８Ａ又は１８Ｂの第１の端部３９Ａ，３９Ｂ内に送出され、篩床１８Ａ，１８Ｂが加圧される場合に、篩材料に酸素よりも多くの窒素を吸着させる。 If Furuiyuka 18A or the 18B is pressurized charge or pressurized, compressed ambient air, a first end 39A of the compressor 16 Furuiyuka 18A or 18B, is delivered into the 39B, Furuiyuka 18A, 18B is when pressurized, it is adsorbed more nitrogen than oxygen sieve material. 窒素は篩材料によって実質的に吸着されるが、酸素は、篩床１８Ａ又は１８Ｂの第２の端部４３Ａ，４３Ｂを通じてエスケープし、ここで、酸素は、リザーバ２６に貯留されてもよく及び／又は被験者に送達されてもよい。 Nitrogen is is substantially adsorbed by the sieve material, oxygen, escape through the second end 43A, 43B of Furuiyuka 18A or 18B, where the oxygen is also stored in the reservoir 26 may and / or it may be delivered to a subject.
排気ポート２２Ａ，２２Ｂは、篩床１８Ａ，１８Ｂから排気（一般的には、濃縮窒素）を放出するように構成してもよい。 Exhaust ports 22A, 22B are (generally, concentrated nitrogen) Furuiyuka 18A, exhaust from 18B may be configured to emit. 一実施形態では、排気は、例えば電子機器を冷却するために、濃縮器１０内の制御装置２１又は他の電子機器に向けられてもよい。 In one embodiment, exhaust, for example, in order to cool the electronic device may be directed to the control unit 21 or other electronics in the concentrator 10.
図２にさらに示されるように、パージオリフィス３０を、篩床１８Ａ，１８Ｂの間に設けてもよい。 As further shown in FIG. 2, a purge orifice 30, Furuiyuka 18A, it may be provided between the 18B. パージオリフィス３０は、継続的に開いたままであってもよく、こうして、篩床１８Ａ，１８Ｂの一方から他方に酸素を通過させる通路を提供し、例えば、篩床１８Ａ，１８Ｂの一方がチャージされる間に、他方がパージされる。 Purge orifice 30 may remain open continuously, thus, provide a passage for passing the oxygen from one to the other of Furuiyuka 18A, 18B, for example, Furuiyuka 18A, one 18B is charged during the other it is purged. パージオリフィス３０は、篩床１８Ａ，１８Ｂの１つ又は複数の流れ又は他の性能基準に基づいて正確に決定された断面サイズを有してもよい。 Purge orifice 30, Furuiyuka 18A, may have a cross-sectional size determined accurately based on one or more flow or other performance criteria 18B. 例えば、パージオリフィス３０のサイズが、篩床１８Ａ，１８Ｂをチャージ及びパージする間の所定の酸素流量を可能にするように選択される。 For example, the size of the purge orifice 30, Furuiyuka 18A, is selected to permit a predetermined oxygen flow rate during 18B the charging and purging. なお、パージオリフィス３０を通じた流れが両方向で同じであることが一般的に望ましく、それによって、例えば実質的に対称である幾何学的形状を有するパージオリフィス３０を設けることにより、両方の篩床１８Ａ，１８Ｂを均等にパージしてもよい。 Incidentally, it is generally undesirable flow through the purge orifice 30 is the same in both directions, whereby, for example, by providing a purge orifice 30 having a geometric shape that is substantially symmetrical, both sieve beds 18A , may be equally purge the 18B.
酸素発生システム１１は、効率を最大にする（例えば、消費電力を低減させる）ために、篩床１８Ａ及び篩床１８Ｂの篩床圧力をバランスさせるように構成された篩床１８Ａ，１８Ｂの間の酸素側バランス弁３２を含んでもよい。 Oxygen generation system 11, in order to efficiently maximize (e.g., reduce power consumption), Furuiyuka 18A and Furuiyuka 18B sieve bed pressure Furuiyuka 18A is configured to balance the, 18B between oxygen side balance valve 32 may include. 篩床１８Ａ，１８Ｂの圧力サイクル中に、篩床１８Ａの圧力は、篩床が釣り合っていないことを示す篩床１８Ｂの圧力よりも高くてもよい。 Furuiyuka 18A, while 18B of the pressure cycle, pressure Furuiyuka 18A may be higher than the pressure of the sieve bed 18B indicating that no balanced sieve bed. このような例では、バランス弁３２は、篩床１８Ａからいくらかの圧力を軽減させてように操作（開放）されて、例えば、圧縮機１６が篩床１８Ａから篩床１８Ｂにスイッチを切り換えて圧縮空気を篩床１８Ｂに供給する前に、篩床１８Ｂに圧力を提供する。 In such an example, the balance valve 32 is operated to thereby reduce some of the pressure from Furuiyuka 18A (open), for example, the compressor 16 switches the switch to Furuiyuka 18B from Furuiyuka 18A compression before supplying air to Furuiyuka 18B, providing pressure to Furuiyuka 18B. 篩床１８Ａから篩床１８Ｂにいくらかの圧力を移動させることによって、圧縮機が圧縮空気を篩床１８Ｂに供給を開始するときに、篩床１８Ｂを（ゼロ圧力というよりも）いくらかの中間圧力にすることができる。 By moving some pressure to Furuiyuka 18B from Furuiyuka 18A, when the compressor starts to supply the Furuiyuka 18B compressed air (rather than a zero pressure) the Furuiyuka 18B to some intermediate pressure can do.
上述したように、逆止弁２８Ａ，２８Ｂを開いて、酸素がその逆止弁を通過することを可能にすることができる。 As described above, open check valve 28A, the 28B, oxygen can make it possible to pass through the check valve. 逆止弁２８Ａ，２８Ｂは、酸素発生システム１１の篩床１８Ａ，１８Ｂから酸素供給通路２７Ａ，２７Ｂを通じて酸素供給システム１３のリザーバ２６内への一方向の流路を提供するような単なる圧力作動弁であってもよい。 The check valve 28A, 28B is oxygen sieve bed 18A generation system 11, the oxygen supply passage 27A from 18B, mere pressure actuated valve, such as to provide a one-way flow path to the reservoir 26 of the oxygen supply system 13 through 27B it may be. 酸素供給通路２７Ａ，２７Ｂは、酸素マニホールド１１２内の経路によって少なくとも部分的に規定することができる。 Oxygen supply passage 27A, 27B can be at least partially defined by the path of the oxygen manifold 112. 逆止弁２８Ａ，２８Ｂは、篩床１８Ａ，１８Ｂからリザーバ２６及び酸素供給通路２７Ａ，２７Ｂ内への酸素の一方向の流れを可能にするので、篩床１８Ａ，１８Ｂのいずれかの圧力がリザーバ２６内の圧力を超えた場合はいつでも、それぞれの逆止弁２７Ａ，２７Ｂを開けることができる。 Check valves 28A, 28B are Furuiyuka 18A, the reservoir 26 and the oxygen supply passage 27A from 18B, because it allows one-way flow of oxygen into the 27B, Furuiyuka 18A, one of the pressure 18B reservoir whenever it exceeds the pressure in 26, each of the check valves 27A, it can be opened 27B. 篩床１８Ａ，１８Ｂのいずれかの内部の圧力が、リザーバ２６の圧力と同じかそれよりも小さくなったときに、それぞれの逆止弁２８Ａ，２８Ｂを閉じることできる。 Furuiyuka 18A, either internal pressure 18B is, when a smaller or equal than the pressure in the reservoir 26, the respective check valves 28A, can be close 28B.
酸素供給システム１３は、酸素富化ガスを貯留するリザーバ２６と、被験者に酸素を送達するための被験者インターフェイス（例えば、カニューレ）に接続する接続部３４（例えば、カニューレ用バーブ(barb)）とを含む。 Oxygen supply system 13 includes a reservoir 26 for storing the oxygen-enriched gas, a subject interface for delivering oxygen to the subject (e.g., a cannula) and a connecting portion 34 that connects to (e.g., a cannula for barb (barb)) including. 代替実施形態では、濃縮器１０は、濃縮器内の１つ又は複数の箇所に設けることができる複数のリザーバ（図示せず）を含んでもよい。 In an alternative embodiment, concentrator 10 may include a plurality of reservoirs that may be provided on one or more locations in the concentrator (not shown). 濃縮器１０は、１つ以上の可撓性リザーバ、例えば、酸素が内外に送達されるように膨張又は収縮するようなバッグ又は他の容器を含んでもよい。 Concentrator 10, one or more flexible reservoirs, for example, oxygen may contain a bag or other container such as to expand or contract to be delivered in and out. リザーバは、濃縮器１０内で使用可能なスペースを埋めるように膨張する、又はより弾性的に膨張するような所定の形状を有してもよい。 The reservoir expands to fill the available space in the concentrator 10, or a predetermined shape may have of expanding elastically than. 随意に、例えば濃縮器１０内の空間を節約するために、１つ以上の可撓性のリザーバ（図示せず）と連通する１つ以上の硬質リザーバを設けてもよい。 Optionally, for example in order to save space in the concentrator 10 may be provided one or more rigid reservoir which communicates with one or more flexible reservoirs (not shown).
一実施形態では、酸素供給システム１３は、比例酸素供給弁３６、流量センサ３８、局所圧力センサ３７、酸素ガス温度センサ４７、圧力センサ４０、酸素センサ４２、フィルタ４４、リリーフ弁４６、及びこれらに関連する圧力センサ４８を有する供給通路又はライン４１を含む。 In one embodiment, the oxygen supply system 13, the proportional oxygen supply valve 36, flow sensor 38, local pressure sensor 37, an oxygen gas temperature sensor 47, pressure sensor 40, oxygen sensor 42, the filter 44, the relief valve 46, and these It includes a supply passage or line 41 having an associated pressure sensor 48. 供給ライン４１は、被験者に酸素を送達するためにカニューレに接続するように構成された外部カニューレ・ライン（図示せず）も含む。 Supply line 41 is (not shown) configured outer cannula lines to connect to the cannula to deliver oxygen to the subject also includes. これらの構成要素は、２０１１年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／５３３，８７１号に記載したものと同じタイプのものであってもよく、この文献は、その全体が本明細書に組み入れられる。 These components may be of the same type as those described, filed September 13, 2011 U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 533,871, the disclosure of the present in its entirety which is incorporated herein by reference. この実施形態では、供給ライン４１は、連続モード及びパルス送達モードの間に被験者に酸素を供給するように使用される。 In this embodiment, the supply line 41 is used during the continuous mode and pulsed mode of delivery so as to supply oxygen to the subject.
酸素供給弁３６は、リザーバ２６から酸素供給通路又はライン４１を通じて濃縮器１０外部の被験者への酸素の流れを制御するように構成されてもよい。 The oxygen supply valve 36 may be configured to control the flow of oxygen to the concentrator 10 outside of the subject from the reservoir 26 through the oxygen supply passage or line 41. 選択的に開閉できる酸素供給弁は、制御装置２１に結合された電磁弁であってもよい。 Oxygen supply valve can be selectively opened and closed, it may be a solenoid valve coupled to the controller 21. 酸素供給弁３６に使用される例示的な弁は、比較的大きなオリフィスサイズを有するHargraves Technology Model 45Mであり、それにより酸素供給弁３６を通じた可能な流れを最大化することができる。 Exemplary valves used in oxygen supply valve 36 is Hargraves Technology Model 45M having a relatively large orifice size and thereby maximize the flow possible through the oxygen supply valve 36. あるいはまた、この例示的な弁は、Parker Pneutronics V Squared or Series 11弁を用いてもよい。 Alternatively, the exemplary valve may be used Parker Pneutronics V Squared or Series 11 valve. 制御装置２１は、比例酸素供給弁３６が全開、全閉、又は部分的に開放、だけでなくセンサから受け取った入力に基づいて弁が開放される程度に制御するように構成されてもよい。 Controller 21, the proportional oxygen supply valve 36 is fully opened, fully closed, or partially open, the valve on the basis of inputs received from the sensors as well may be configured to control to the extent that is opened. 酸素供給弁３６が開いているとき、酸素は、酸素供給通路４１を通じて且つ酸素供給弁３６を通じて被験者に流れてもよい。 When the oxygen supply valve 36 is open, oxygen may flow into the subject and through an oxygen supply valve 36 through the oxygen supply passage 41. 酸素供給弁３６は、制御装置２１によって変更できる所望の周波数で所望の持続時間に亘って開かれてもよく、こうしてパルス送達を提供する。 The oxygen supply valve 36 may be a desired frequency can be changed by the control device 21 be opened over the desired duration, thus providing a pulse delivery. あるいはまた、制御装置２１は、酸素供給弁３６を開いた状態に維持することができ、パルス化された送達よりもむしろ、連続的送達を提供してもよい。 Alternatively, the controller 21 can maintain an open oxygen supply valve 36, rather than pulsed delivery may provide a continuous delivery. この代替形態では、制御装置は、酸素供給弁３６の絞りを調整することができ、被験者への体積流量を調整することができる。 In this alternative embodiment, the control device can adjust the aperture of the oxygen supply valve 36, it is possible to adjust the volumetric flow rate to the subject.
圧力センサ４０は、例えばプロセッサ２３によって処理された信号を提供するプロセッサ２３に結合されており、酸素供給弁３６を横切る圧力差を判定してもよい。 The pressure sensor 40 is, for example, is coupled to the processor 23 to provide a signal processed by the processor 23 may determine the pressure differential across the oxygen supply valve 36. 制御装置２１は、この圧力差を用いて、携帯用酸素濃縮器１０から送達される酸素の流量又は送達される酸素の他のパラメータを決定することができる。 The controller 21 uses the pressure difference, it is possible to determine other parameters of oxygen flow rate of oxygen or delivery delivered from the portable oxygen concentrator 10. 制御装置２１は、結果として生じる流量に基づいて、例えば１つ以上のフィードバックパラメータに基づいて酸素供給弁３６が開かれるように周波数及び／又は持続時間を変更することができる。 The control device 21 based on the flow rate resulting, for example, can be an oxygen supply valve 36 to change the frequency and / or duration to be opened based on one or more feedback parameters.
流量センサ３８は、プロセッサ２３にも結合されており、供給ライン４１を通過する酸素の瞬間的な質量流量を測定するとともに、比例酸素供給弁３６にフィードバックを提供するように構成されてもよい。 Flow sensor 38 is also coupled to the processor 23, as well as measuring the instantaneous mass flow rate of oxygen passing through the supply line 41, it may be configured to provide feedback to the proportional oxygen supply valve 36. 一実施形態では、流量センサ３８は、質量流量センサである。 In one embodiment, the flow sensor 38 is a mass flow sensor. 質量流量センサ３８を介して閉ループ（フィードバック）制御による圧電比例弁３６の使用によって、携帯用酸素濃縮器１０が、連続流又はパルス流波形のいずれかで酸素を送達することを可能にする。 The use of piezoelectric proportional valve 36 according to a closed loop (feedback) control via the mass flow sensor 38, the portable oxygen concentrator 10, it possible to deliver oxygen at either continuous flow or pulse flow waveform. この構成によって、携帯用酸素濃縮器１０が、単一の供給弁３６や回路を使用して、連続流及び、動的に制御可能な流れ及び送達時間のパルス流波形の両方を送達することを可能にする。 This configuration that the portable oxygen concentrator 10, using a single supply valve 36 and circuit, to deliver both a continuous flow and, dynamically controllable flow and pulse flow waveform delivery time enable.
酸素ガス温度センサ４７は、供給ライン４１を通過する酸素の温度を測定するように構成されており、局所圧力センサ３７は、局所周囲圧力を測定するように構成されている。 Oxygen gas temperature sensor 47 is configured to measure the temperature of the oxygen passing through the supply line 41, local pressure sensor 37 is configured to measure the local ambient pressure.
測定された酸素の温度と測定された局所周囲圧力とが、プロセッサ２３に送られる。 The measured temperature of the oxygen and the measured local ambient pressure is sent to the processor 23. プロセッサ２３は、流量センサ３８から得られた質量流量測定値と共に温度センサ４７からのこの酸素温度測定値及び局所圧力センサー３７からの局所周囲圧力測定値を用いて、体積流量測定値を得るように構成されている。 The processor 23 uses the local ambient pressure measurements from the oxygen temperature measurements and local pressure sensor 37 from the temperature sensor 47 with the mass flow measurement values ​​obtained from the flow sensor 38, so as to obtain a volumetric flow measurement It is configured. 酸素ガス温度センサ４７及び局所圧力センサ３７を、流量センサ３８の上流側に配置してもよい。 An oxygen gas temperature sensor 47 and the local pressure sensor 37 may be disposed on the upstream side of the flow sensor 38. 別の実施形態では、酸素ガス温度センサ４７及び局所圧力センサ３７を、流量センサ３８の下流側（さらに近傍）に配置してもよい。 In another embodiment, the oxygen gas temperature sensor 47 and the local pressure sensor 37 may be disposed on the downstream side of the flow rate sensor 38 (more near).
酸素センサ４２は、プロセッサ２３に結合されており、制御装置２１によって処理されるとともに、濃縮器１０の作動を変更するために使用されるような、純度に比例する電気信号を生成する。 Oxygen sensor 42 is coupled to the processor 23, while being processed by the control unit 21, such as are used to change the operation of the concentrator 10, and generates an electrical signal proportional to purity. 酸素センサ４２の精度は、このセンサを通る気流によって影響されるので、例えば比例酸素供給弁３６が閉じられている場合に、流れがない状態の間に純度信号をサンプリングすることが望ましい。 Accuracy of the oxygen sensor 42 is affected by the airflow through the sensor, for example, when the proportional oxygen supply valve 36 is closed, it is desirable to sample the purity signal during the no flow condition.
携帯用酸素濃縮装置１０のプロセッサ２３は、携帯用酸素濃縮器１０の１つ以上の検知要素、例えば、流量センサ３８、圧力センサ４０、酸素センサ４２及び／又は圧力センサ４８からの信号を受け取って、所定の期間に亘って供給ライン内の酸素富化ガスの流れ、既定の期間に亘って供給ライン内の酸素富化ガスの体積、又は受信信号に基づいて両方を決定するように構成してもよい。 Processor 23 of portable oxygen concentrator 10 may include one or more sensing elements of the portable oxygen concentrator 10, for example, flow sensor 38, pressure sensor 40, receives a signal from the oxygen sensor 42 and / or pressure sensor 48 , configured to determine both based on a predetermined flow of oxygen-enriched gas in the feed line over a period, the volume of the oxygen-rich gas supply line over a predetermined period of time, or the received signal it may be.
エアフィルタ４４は、被験者に送達される酸素から望ましくない粒子を除去するための任意の従来のフィルタ媒体を含んでもよい。 Air filter 44 may include any conventional filter media for removing unwanted particles from the oxygen to be delivered to a subject. エアフィルタを、リリーフ弁４６及び圧力センサ４８の下流側又は上流側のいずれかに設けることができる。 The air filter can be provided on either the downstream or upstream side of the relief valve 46 and pressure sensor 48.
リリーフ弁４６は、酸素が被験者に連続的に供給される場合に、供給ライン４１内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような供給ライン４１内の圧力に応答して圧力を軽減する（開く）ように構成されている。 Relief valve 46, when oxygen is continuously supplied to the subject, in order to reduce the pressure in the supply line 41, in response to the pressure in the supply line 41 that exceeds the predetermined threshold pressure It is configured to reduce (open). 図２に示されるように、リリーフ弁４６は、カニューレバーブ３４とエアフィルタ４４との間に配置されているが、リリーフ弁３６が供給ライン４１を通じて流れるガスと連通する限り、リリーフ弁４６は、供給ライン４１上の他の場所に配置してもよいことを理解されたい。 As shown in FIG. 2, the relief valve 46 has been disposed between the cannula barb 34 and the air filter 44, as long as the relief valve 36 is communicated with the gas flowing through the supply line 41, the relief valve 46, it is to be understood that it may be located elsewhere on the supply line 41. 例えば、リリーフ弁３６を、カニューレバーブ３４につながる内部配管に接続してもよく、（図３に示されるように）、カニューレバーブ３４に取り付けてもよく、又は外部カニューレラインに接続してもよい。 For example, the relief valve 36 may be connected to the piping leading to the cannula barb 34, (as shown in FIG. 3) may be attached to the cannula barb 34, or may be connected to the outer cannula line .
図３に示される実施形態では、リリーフ弁４６を、カニューレバーブ３４内に配置してもよい。 In the embodiment shown in FIG. 3, the relief valve 46 may be disposed in the cannula barb 34. カニューレバーブ３４は、被験者に酸素を通すような外部カニューレライン又は任意の他の導管に接続されるように構成された接続部７２を含んでもよい。 Cannula barb 34 may include a configured connection portion 72 so as to be connected to the outer cannula line or any other conduit, such as through the oxygen to the subject. カニューレバーブ７４は、濃縮器１０に接続されるように構成された濃縮部７４を含んでもよい。 The cannula barb 74 may include a rectifying section 74 which is configured to be connected to a concentrator 10. 通路７０を、カニューレバーブ７０に設けて、酸素がこのカニューレバーブを流れるようにしもよい。 The passage 70, provided in the cannula barb 70, oxygen is good servants to flow through the cannula barb. リリーフ弁４６は、通路７０を通じて流れる酸素を通すことができる。 Relief valve 46 may be passed through the oxygen flowing through the passage 70.
図４は、常閉の機械式ポペット(poppet)弁の形態をとるリリーフ弁４６の実施形態を示している。 Figure 4 shows an embodiment of the relief valve 46 in the form of a normally closed mechanical poppet (poppet) valve. リリーフ弁４６は、酸素が通過することを阻止する閉位置や、酸素が通過することを可能にする開位置があってもよい。 Relief valve 46, and a closed position to prevent the oxygen to pass through, there may be an open position that allows the oxygen to pass through. リリーフ弁４６は、弁が閉位置にあるときに、弁３６に流入する酸素用の開口部８２を有するハウジング８１と、ハウジング８１の内部に配置されたスプリング７８と、弁３６を開閉するためのポペット８４と、ポペット８４に接続されてたステム(stem)８６と、ポペット８４と接触するシート８６と、を含むことができる。 Relief valve 46, when the valve is in the closed position, a housing 81 having an opening 82 for oxygen to flow into the valve 36, a spring 78 disposed within the housing 81, for opening and closing the valve 36 a poppet 84, a stem (stem) 86 that is connected to the poppet 84, the sheet 86 in contact with the poppet 84 may include. リリーフ弁４６は、弁４６が開位置にあるときに、供給ライン４１内の圧力を低下させるために、そのリリーフ弁を通過する酸素用の流出口（図示せず）を含んでもよい。 Relief valve 46, when the valve 46 is in the open position, in order to reduce the pressure in the supply line 41 may comprise outlet for oxygen passing through the relief valve (not shown). スプリング７８は、ハウジング８１の開口部８２をシールするために、ポペット８４をシート７６に対して閉位置に通常押し付けて、弁４６に流入する酸素を阻止することができる。 Spring 78, to seal the opening 82 of the housing 81, the poppet 84 normally pressed against the closed position against the seat 76, it is possible to prevent oxygen flowing into the valve 46.
酸素の圧力によって、シート７６から離れる方向にポペット８４を押すことができ、こうして、弁４６を開いた位置に移動させる。 By the pressure of the oxygen, in a direction away from the seat 76 can press the poppet 84, thus, it is moved to the open position of the valve 46. つまり、スプリング７８は、Ａ方向のポペット８４の移動に対抗しながら、酸素の圧力によってＡ方向にポペット８４を押すことができるように構成されている。 In other words, the spring 78, while against the movement of the direction A of the poppet 84, and is configured to be able to push the poppet 84 in the A direction by the pressure of the oxygen. シート７６は、このシート内に流入する酸素を阻止するために、ポペット８４がシート７６とシールを形成するようにエラストマー材料で造られてもよい。 Sheet 76, to prevent oxygen flowing into this sheet, the poppet 84 may be made of an elastomeric material to form the sheet 76 and the seal. このようなばね力及び／又は弾性等のスプリングの特性は、弁４６が開いている場合の所望の既定のしきい値圧力に従って変化させてもよい。 Characteristics of such a spring force and / or spring such as elasticity may be varied according to the desired default threshold pressure when the valve 46 is open. すなわち、供給ライン４１の圧力がしきい値を超えたときに、弁４６が開かれるような所望の既定のしきい値は、スプリングの力に関連している。 That is, the desired default threshold, such as pressure in the supply line 41 when the threshold is exceeded, the valve 46 is opened is related to the force of the spring. スプリングの力は、例えば、フックの法則に基づいて変更することができる。 The force of the spring, for example, can be changed based on the Hooke's law.
なお、リリーフ弁４６は、他の実施形態では、他の構成を有する、又は他の形態を取ることができることを理解されたい。 Note that the relief valve 46, in other embodiments, it is to be understood that it is possible to take with other configurations, or other forms. リリーフ弁４６は、機械式弁であってもよいが、いくつかの実施形態では、制御装置２１によって作動される電子弁であってもよい。 Relief valve 46 may be a mechanical valve, in some embodiments, may be an electronic valve that is actuated by a control device 21. 例えば、制御装置２１が、供給ライン４１内の圧力が特定のしきい値より上又はその特定のしきい値であると判断した場合に、リリーフ弁４６は、制御装置２１によって開かれるように構成された常閉パイロット電磁弁であってもよい。 For example, the control unit 21, when the pressure in the supply line 41 is determined to be above or certain threshold that below a certain threshold, the relief valve 46 is configured to be opened by the control device 21 it may be a normally closed pilot solenoid valve that is. しかしながら、これらの例は限定することを意図するものではなく、リリーフ弁４６は、他の実施形態では他の構成を有することができることを理解されたい。 However, these examples are not intended to be limiting, the relief valve 46, in other embodiments it is to be understood that it can have other configurations.
再び図２を参照すると、圧力センサ４８は、供給ライン４１を通じて流れるガスと流体連通することができ、パルス送達モード中に使用することができる。 Referring again to FIG. 2, the pressure sensor 48 may be in fluid communication with the gas flowing through the supply line 41, it can be used in the pulsed mode of delivery. センサ４８は、被験者の呼吸特性に関する情報を伝える出力信号を生成するように構成されてもよい。 Sensor 48 may be configured to generate an output signal that conveys information about the respiratory characteristic of the subject. 例えば、圧力センサ４８は、供給ライン４１内の圧力を検知して、被験者の吸入を検出するように構成してもよい。 For example, the pressure sensor 48 detects the pressure in the supply line 41, it may be configured to detect the inhalation of a subject. 被験者の呼吸速度は、例えば圧力センサ４８からの圧力測定値に基づいて制御装置２１によって判定される。 Respiration rate of the subject is determined by the control device 21 based on, for example, on the pressure measurements from the pressure sensor 48. 圧力センサ４８は、被験者が吸入するときに、圧力の低下を検出することができる。 The pressure sensor 48, when the subject inhales, can be detected a drop in pressure.
制御装置２１は、圧力センサ４８が圧力の低下を検出して呼吸速度を判定するために周波数を監視することができる。 The controller 21 may be a pressure sensor 48 monitors the frequency to determine the detected respiration rate drop in pressure. さらに、制御装置２１は、圧力センサ４８により検出された圧力差を用いてもよい。 Furthermore, the controller 21 may use the pressure difference detected by the pressure sensor 48. 圧力センサ１２２は、供給ライン４１内の酸素の絶対圧力を測定することができる。 The pressure sensor 122 may measure the absolute pressure of the oxygen in the feed line 41. この圧力測定値は、被験者が例えば供給ライン４１内で得られた圧力降下に基づいて吸入し始めているときに、検出するために使用されてもよく、この圧力降下は、被験者への酸素パルスを送達するトリガとすることができ、後でより詳細に説明する。 The pressure measurement, when beginning to inhalation on the basis of the pressure drop obtained in subjects, for example, within the supply line 41 may be used to detect this pressure drop, the oxygen pulse to the subject can be a trigger for delivery will be described in more detail later. 圧力センサ４８は、濃縮器１０の全システム圧力に曝されているので、全システム圧力を超えるような圧力センサ４８の超過圧力分布が望ましい場合がある。 The pressure sensor 48, so is exposed to full system pressure of condenser 10, there is a case overpressure distribution of the pressure sensor 48 that exceeds the total system pressure is desirable.
圧力センサ４８は、絶対圧力を測定することが可能な圧電抵抗圧力センサであってもよい。 The pressure sensor 48 can be a piezoresistive pressure sensor capable of measuring absolute pressure. 使用される例示的なトランスデューサは、Honeywell Microswitch 24PC01SMTトランスデューサ、Sensym SX01、Motorola MOX、又はすべてのセンサによって製造された他のトランスデューサを含む。 Exemplary transducers used comprise Honeywell Microswitch 24PC01SMT transducer, Sensym SX01, Motorola MOX, or any other transducer that produced by the sensor. 圧力センサ４８を、濃縮器１０の全システム圧力に曝すことができるので、圧力センサ４８の超過圧力分布が全システム圧力を超えることが望ましい。 A pressure sensor 48, it is possible to expose the entire system pressure of concentrator 10, excess pressure distribution of the pressure sensor 48 may be desirable in more than system pressure.
制御装置２１は、携帯用酸素濃縮器１０の作動の１つ又は複数の態様を制御するような１つ又は複数のハードウェア構成要素及び／又はソフトウェアモジュールを含んでもよい。 The controller 21 may include one or more hardware components and / or software modules to control one or more aspects of the operation of the portable oxygen concentrator 10. 制御装置２１は、携帯用酸素濃縮器１０の１つ又は複数の構成要素、例えば、圧縮機１６、空気制御弁２０、及び／又は酸素供給弁３６に結合されてもよい。 Controller 21, one or more components of the portable oxygen concentrator 10, for example, the compressor 16 may be coupled to the air control valve 20, and / or the oxygen supply valve 36. 制御装置２１は、酸素濃縮器１０の１つ又は複数の構成要素、例えば、センサ、弁、又は他の構成要素に結合されてもよい。 Controller 21, one or more components of the oxygen concentrator 10, for example, the sensor may be coupled to the valve or other component. 構成要素は、制御装置２１と構成要素との間で信号を送受信可能な１つ以上のワイヤ又は他の電気リード線によって結合されてもよい。 Components may be coupled by the transceiver can be one or more wires or other electrical leads a signal between the control unit 21 and components.
制御装置２１は、１つ又は複数のディスプレイ及び／又は入力装置を含むような被験者インターフェイス（図示せず）に結合されてもよい。 The controller 21 may be coupled to one or more displays and / or subject interface such as an input device (not shown). 携帯用酸素濃縮器１０に取り付けることができる被験者インターフェイスは、タッチスクリーン式ディスプレイであってもよい。 Subject interface that can be attached to the portable oxygen concentrator 10 may be a touch-screen display. 被験者インターフェイスは、携帯用酸素濃縮器１０の作動に関連するパラメータ情報を表示する及び／又は被験者がパラメータを変更することを可能にする、例えば、携帯用酸素濃縮器１０のスイッチをオン又はオフにする、投与量設定又は所望の流量等を変更する。 Subject interface parameter information displays and / or subject related to the operation of the portable oxygen concentrator 10 is it possible to change the parameters, for example, a switch of the portable oxygen concentrator 10 on or off and modifies the dose setting or desired flow rate, and the like. 携帯用酸素濃縮器１０は、複数のディスプレイ及び／又は入力装置、例えば、オン／オフスイッチ、ダイヤル、ボタン等（図示せず）を含んでもよい。 Portable oxygen concentrator 10, a plurality of displays and / or input device, for example, on / off switch, may include dialing buttons or the like (not shown). 被験者インターフェイスは、他の構成要素と同様に、１つ以上のワイヤ及び／又は他の電気リード線（簡略化のため図示せず）によって制御装置２１に結合されてもよい。 Subject interface, as well as other components, may be coupled to the controller 21 by one or more wires and / or other electrical leads (not shown for simplicity).
制御装置２１は、複数の電気部品をその上に含む単一の電気回路基板を含んでもよい。 The controller 21 may include a single electrical circuit board including a plurality of electrical components thereon. これらの電気部品は、回路基板に実装された１つ以上のプロセッサ２３、メモリ、スイッチ、ファン、バッテリー充電器等（図示せず）を含んでもよい。 These electrical components may include one or more processors 23 that are mounted on the circuit board, memory, switches, fans, it may include a battery charger or the like (not shown). なお、制御装置２１は、携帯用酸素濃縮器１０の作動の様々な態様を制御するような複数のサブ制御装置として提供されてもよいことを理解されたい。 The control device 21, it is to be understood that may be provided as a plurality of sub-control device to control various aspects of the operation of the portable oxygen concentrator 10. 例えば、第１のサブ制御装置は、例えば所望の方法で篩床１２をチャージ及びパージするために、圧縮機１６の作動及び空気制御弁２０の開閉のシーケンスの動作等を制御することができる。 For example, the first sub-controller is capable of controlling, for example, to charge and purge the sieve bed 12 in the desired manner, operation and operation of a sequence of opening and closing of the air control valve 20 of the compressor 16 and the like. 携帯用酸素濃縮器１０に含まれるような、例示的な第１のサブ制御装置に関する追加情報は、米国特許第７，７９４，５２２号に見出すことができ、この文献は全体の開示が参照により本明細書に組み入れられる。 As included in the portable oxygen concentrator 10, additional information about the exemplary first sub-controller, USA can be found in Patent No. 7,794,522, this document is the entire disclosure reference which is incorporated herein.
図２に示される実施形態では、酸素供給システム１３は、パルスで又は連続的に選択的に酸素を送達することができる供給ライン４１を含む。 In the embodiment shown in FIG. 2, the oxygen supply system 13 includes a supply line 41 which is capable of delivering pulses or continuously selectively oxygen. 従って、濃縮器１０は、制御装置２１が、供給ライン４１を通じて被験者に酸素を連続的に送達するための酸素供給弁３６を開くような第１モード又は連続モードと、制御装置２１が、圧力センサ４８の出力信号に応答して弁３６を選択的に開閉して、パルス持続時間中にライン４１を介して被験者に酸素を送達するような第２モード又はパルス送達モードとを含む。 Therefore, concentrator 10, the controller 21 includes a first mode or a continuous mode as opening the oxygen supply valve 36 for continuously delivering oxygen to the subject through the supply line 41, controller 21, a pressure sensor selectively opening and closing the valve 36 in response to the 48 output signals of, and a second mode or pulsed delivery modes to deliver oxygen to the subject through the line 41 during the pulse duration.
制御装置２１は、被験者が圧力センサ４８を介して吸入し始めるときを検出するようなイベントを検出した後で、酸素供給弁３６を開くことができる。 Control device 21, after the subject has detected an event, such as to detect when the start sucked through the pressure sensor 48, it is possible to open the oxygen supply valve 36. イベントが検出される場合に、酸素供給弁３６を、所定のパルス持続時間に亘って開いてもよい。 If an event is detected, the oxygen supply valve 36 may be opened for a predetermined pulse duration. この実施形態では、パルス周波数又は間隔（酸素供給弁３６の連続的な開放の間の時間）は被験者の呼吸速度によって支配され、被験者の呼吸速度（又は他のイベント間隔）に対応する。 In this embodiment, (the time between successive opening of the oxygen supply valve 36) pulse frequency or interval is governed by the respiration rate of the subject, corresponding to the respiratory rate of the subject (or other event interval). 被験者に送達される酸素の全体的な流量は、パルス持続時間及びパルス周波数に基づいている。 The overall flow rate of oxygen delivered to the subject is based on the pulse duration and pulse frequency.
随意に、制御装置２１は、例えば被験者への酸素の送達を最大化するために、所定時間に亘って酸素供給弁３６の開放を遅延させることができ、又は圧力センサ４８を介して被験者の吸入を検出した後に遅延させることができる。 Optionally, the control unit 21, for example, in order to maximize the delivery of oxygen to the subject, for a predetermined time can delay the opening of the oxygen supply valve 36, or inhalation of the subject through the pressure sensor 48 it can be delayed after detecting. 例えば、この遅延は、吸入の「機能性(functional)」部分の間の酸素の送達を最大化するために使用されてもよい。 For example, this delay may be used to maximize the delivery of oxygen during the "functional (functional)" portion of the inhalation. 吸入の機能性部分は、吸入酸素のほとんどが、単に、例えば肺内の解剖学的にデッドスペースを充填するために使用されるのではなく、肺によって血流に吸収される部分である。 Functional portion of inhalation, most of inspired oxygen is simply for example instead of being used to fill the anatomical dead space in the lungs, is a portion that is absorbed into the bloodstream through the lungs. 吸入の機能性部分は、各呼吸の略前半及び／又は最初の第６００ミリ秒（６００ｍｓ）であることが見出された。 Functional portion of inhalation has been found to be substantially front half and / or the first of the 600 ms of each breath (600 ms). このように、初期の吸入の開始を検出し、吸入の機能性部分の間に酸素を送達するために酸素を迅速に送達開始することが特に有利となる。 Thus, to detect the start of the initial intake, initiating rapid delivery of oxygen to deliver oxygen during the functional part of the suction is particularly advantageous.
一実施形態では、制御装置２１は、被験者が吸入を開始するときを判定するために圧力センサ４８からの信号をフィルタリングするハードウェア及び／又はソフトウェアを含むことができる。 In one embodiment, the controller 21 may include hardware and / or software for filtering the signal from the pressure sensor 48 to determine when the subject begins inhalation. この代替形態では、制御装置２１は、例えば被験者が異なる呼吸法を行うことがあるため、酸素供給弁３６を適切にトリガするために十分に敏感である必要がある。 In this alternative embodiment, the control device 21, for example, because the subject may perform different breathing techniques must be sufficiently sensitive to properly trigger the oxygen supply valve 36. 一実施形態では、制御装置２１は、固定されている、すなわち被験者の呼吸速度と独立している、又は動的に調整されてもよいパルス周波数で開かれる。 In one embodiment, the control device 21 is fixed, that is, independent of the breathing rate of the subject, or be held in good pulse frequency be adjusted dynamically. 制御装置２１は、例えば、２つ以上の前の呼吸の平均値又は瞬間的な間隔又は周波数を監視することに基づいて、例えば吸入を見越して酸素供給弁３６を開くことができる。 Controller 21, for example, can be opened based on monitoring the mean values ​​or instantaneous interval or frequency of two or more of the previous breath, the oxygen supply valve 36 for example in anticipation of inhalation. さらに別の代替形態では、制御装置２１は、これらのパラメータの組み合わせに基づいて酸素供給弁３６を開閉してもよい。 In yet another alternative, controller 21 may open and close the oxygen supply valve 36 based on a combination of these parameters.
被験者の呼吸速度は、例えば圧力センサ４８からの圧力測定値に基づいて制御装置２１によって判定される。 Respiration rate of the subject is determined by the control device 21 based on, for example, on the pressure measurements from the pressure sensor 48. 圧力センサ４８は、被験者が吸入するときの圧力の低下を検出することができる。 The pressure sensor 48 can detect a drop in pressure when the subject inhales. 制御装置２１は、圧力センサ４８が圧力の低下を検出して呼吸速度を判定するように周波数を監視することができる。 The controller 21 may be a pressure sensor 48 monitors the frequency to determine the detected respiration rate drop in pressure. さらに、制御装置２１は、圧力センサ４０によって検出された圧力差を用いてもよい。 Furthermore, the controller 21 may use the pressure difference detected by the pressure sensor 40.
パルス送達について、パルス持続時間は、被験者によって選択された投与量設定に基づいてもよい。 The pulse delivery, the pulse duration may be based on the dose setting selected by the subject. この方法では、実質的に同一の酸素体積を、被験者に毎回送達することができ、酸素供給弁３６が開放されるたびに、特定の投与量設定で送達される。 In this way, substantially the same oxygen volume can be delivered each time to the subject, the oxygen supply valve 36 each time it is opened, is delivered at a particular dose setting. 投与量設定は、被験者によって選択又は予め決定される。 Dose setting is selected or pre-determined by the subject. 一実施形態では、投与量設定は、定量的及び／又は定性的な設定を含んでもよい。 In one embodiment, dose setting may include quantitative and / or qualitative settings. 制御装置２１は、被験者が選択した定性的設定を、例えば装置１０の最大流れ容量に関連する所望の流量又はボーラスサイズに関連付けることができる。 The controller 21 can associate a qualitative setting the subject selected, the desired flow rate or bolus size associated with the maximum flow capacity of the example apparatus 10. この設定は、装置１０が濃縮酸素を供給する範囲内のポイントに対応することができる。 This setting can be the device 10 corresponds to a point within the range for supplying concentrated oxygen. 例えば、装置１０の最大流量（又は純酸素の等価流量）を用いてもよい。 For example, it may be used maximum flow rate of the device 10 (or equivalent flow of pure oxygen).
あるいはまた、最大ボーラス体積を用いてもよい。 Alternatively, it may be using the maximum bolus volume. 定量的な設定では、実際の濃縮酸素の流量又は純粋な酸素の等価流量、又は所望のボーラス体積であるような所望の流量を被験者が選択することを可能にする。 The quantitative setting allows the actual concentration of oxygen flow or pure oxygen equivalent flow, or the desired flow rate such that the desired bolus volume subject to selection. 選択可能な流速又は体積も、定性的設定と同様に、装置１０の容量によって制限されてもよい。 Selectable flow rate or volume, like the qualitative setting may be limited by the capacity of the device 10. 投与量設定が増加するにつれて、パルス持続時間は、各パルスの間に既定のボーラスを送達するために増加する。 As the dose setting is increased, the pulse duration is increased in order to deliver a default bolus during each pulse. 被験者の呼吸速度が実質的に一定のままであれば、パルス周波数は、実質的に一定のままでもよく、それによって、被験者に送達される全体的な流量が増加する。 If you leave the breathing rate of the subject is substantially constant, the pulse frequency may remain substantially constant, whereby the overall flow rate delivered to the subject is increased. 流速は、連続的送達中に被験者が選択した設定に基づいてもよい。 The flow rate may be based on setting the subject selected during continuous delivery.
上述したように、圧力センサ４８は、カニューレライン４３内の酸素の圧力降下又は低下を検出する又は被験者の吸入によってカニューレライン４３に誘導された真空レベルを検出して、パルス送達モードの吸入の開始を判定するように構成されてもよい。 As described above, the pressure sensor 48 detects the vacuum level induced in the cannula line 43 by detecting or inhalation of the subject pressure drop or reduction of oxygen in the cannula line 43, the start of inhalation of the pulse delivery mode it may be configured to determine. 一実施形態では、圧力センサ４８は、例えば、Ｈ ２ Ｏのオーダーで２．５４ｍｍ（０.１インチ）の真空レベルを検出するように較正することができる。 In one embodiment, the pressure sensor 48, for example, may be calibrated to detect the vacuum level of 2.54 mm (0.1 inch) in the order of H 2 O. 圧力センサ４８は、装置１０の全システム圧力に曝されてもよい。 The pressure sensor 48 may be exposed to full system pressure of the device 10. 携帯用酸素濃縮器１０が、１分あたりのリットル（ＬＰＭ）最大出力で、例えば１ＬＰＭ未満の低出力を生成するような実施形態では、濃縮器１０のリザーバ２６内の圧力を、一定のしきい値（例えば、１２ｐｓｉｇ）未満とすることができる。 Portable oxygen concentrator 10, in liters (LPM) maximum output per minute, for example, in the embodiment as generating a low output of less than 1 LPM, the pressure in the reservoir 26 of the concentrator 10, a certain threshold value (e.g., 12 psig) may be less than. 従って、圧力センサ４８は、実際の圧力レベルが供給弁３６によって制限される下流側の大きさに依存するようなしきい値（例えば、１２ｐｓｉｇの）未満の圧力に曝すことができ、供給弁３６が開いているときに、供給ライン４１上に背圧がもたらされる。 Therefore, the pressure sensor 48, the threshold such as the actual pressure level is dependent on the size of the downstream is limited by the supply valve 36 (e.g., of 12 psig) can be exposed to a pressure less than, the supply valve 36 when open, the back pressure is brought on to the supply line 41.
例えば１ＬＰＭ最大出力以上の高出力を有する酸素濃縮装置１０の実施形態では、濃縮器１０のリザーバ２６内の圧力は、実際のレベルが、実現されるＰＳＡ（圧力スイング吸着）プロセスのタイミングパラメータに依存するようなしきい値（例えば、１２ｐｓｉｇ）を超えることがある。 For example, in the embodiment of the oxygen concentrator 10 having 1LPM maximum output or more high output, the pressure in the reservoir 26 of the concentrator 10, the actual level is dependent PSA realized on timing parameters (pressure swing adsorption) process to such a threshold (e.g., 12 psig) may exceed. すなわち、供給ライン４１内の圧力は、濃縮器１０が連続モードで作動しているときに、圧力センサ４８の作動限界を超えることがある。 That is, the pressure in the supply line 41, when the concentrator 10 is operating in continuous mode, may exceed the operating limits of the pressure sensor 48. 従って、リリーフ弁４６は、濃縮器が連続モードであるときに、供給ライン４１内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような供給ライン４１内の圧力に応答して開くように構成されてもよい。 Accordingly, the relief valve 46, when the concentrator is in continuous mode, in order to reduce the pressure in the supply line 41, to open in response to pressure in the supply line 41 that exceeds the predetermined threshold it may be configured to. 既定のしきい値は、圧力センサ４８の作動耐圧又はそれ以下であってもよい。 The default threshold may also be operated withstand or less of the pressure sensor 48. ただし、例えば一実施形態では、圧力センサ４８は、１０ｐｓｉｇの耐圧を有してもよい。 However, for example, in one embodiment, the pressure sensor 48 may have a breakdown voltage of 10 psig. このような実施形態では、許容範囲のマージンを提供するために、既定のしきい値を６ｐｓｉｇに設定してもよい。 In such embodiments, in order to provide a margin of tolerance may be set to default threshold 6 psig. すなわち、このような実施形態では、リリーフ弁４６は、圧力が６ｐｓｉｇであるか又はこれを超えたときに開くように構成されてもよい。 That is, in such embodiments, the relief valve 46 may be configured to open when the pressure has exceeded or it is 6 psig. 従って、リリーフ弁４６は、供給ライン４１内の圧力を低下させることができ、それによって、圧力が圧力センサ４８の作動耐圧以下となり、圧力センサ４８の電子機器を保護する。 Accordingly, the relief valve 46 may reduce the pressure in the supply line 41, whereby the pressure becomes lower than operating breakdown voltage of the pressure sensor 48, to protect the electronic equipment of the pressure sensor 48.
供給ライン４１を介して被験者への酸素をパルス状に送達する間に、制御装置２１は、濃縮器１０の投与量設定及び圧力センサ４８によって生成される被験者の呼吸特性を示す出力信号に応じて供給弁３６を開閉してもよい。 Via the supply line 41 during the delivery of oxygen to a subject in a pulse form, the control device 21, in response to the output signal indicative of the respiratory characteristic of the subject generated by the dose setting and the pressure sensor 48 of the concentrator 10 the supply valve 36 may be opened and closed. リリーフ弁４８は、パルス送達モードの間に、常閉されてもよい。 Relief valve 48, during the pulse delivery mode may be normally closed. 供給ライン４１を介しての被験者への酸素の連続的送達する間に、制御装置２１は、供給弁３６を開位置に維持して、所定の流量で酸素を被験者に送達することができる。 During the continuous delivery of oxygen to the subject through the supply line 41, the control device 21 can be delivered while maintaining the supply valve 36 to the open position, oxygen to the subject at a predetermined flow rate. 圧力センサ４８は、リザーバ２６内の圧力レベル又はその近傍にある圧力に連続的に曝されてもよい。 The pressure sensor 48, the pressure level or pressure in the vicinity thereof in the reservoir 26 may be exposed continuously. また、外部カニューレラインがよじれている又は何らかの理由で過度に制限されている場合等のいくつかの状況において、圧力は、供給ライン４１内で増加することがある。 Further, in some situations such as when being unduly limited by or for some reason the external cannula line is twisted, the pressure may increase in the supply line 41. 従って、リリーフ弁４６は、供給ライン４１内の圧力を低下させるために開かれて、圧力センサ４８を保護する。 Accordingly, the relief valve 46 is opened to reduce the pressure in the supply line 41, to protect the pressure sensor 48.
図３に示されるリリーフ弁の実施形態では、圧力は、スプリング７８の力に抗してポペット８４をＡ方向に上向きに押し上げ、シート７６から離れる方向に押し、こうして、酸素が開口部８２を通じてリリーフ弁４６に流入することが可能になり、次に酸素が周囲空気中へ排出される。 In the embodiment of the relief valve shown in FIG. 3, the pressure is upwardly push the poppet 84 in the direction A against the force of the spring 78, pushing away from the seat 76, thus, the relief oxygen through the opening 82 it is possible to flow into the valve 46, is then discharged oxygen into the surrounding air. 圧力が十分に低下した後に、スプリング７８は、弁４６を閉じるために、ポペット８４を再びシート７６に対して付勢する。 After the pressure has dropped sufficiently, the spring 78 to close the valve 46, biasing with respect again sheets 76 and poppet 84. このように、リリーフ弁４６は、供給ライン４１内の圧力が既定のしきい値を超えたときに、圧力センサ４８を保護するために使用されてもよい。 Thus, the relief valve 46, when the pressure in the supply line 41 exceeds a predetermined threshold, may be used to protect the pressure sensor 48.
携帯用酸素濃縮器１０は、制御装置２１、プロセッサ２３、圧縮機１６、空気制御弁２０、及び／又は酸素供給弁３６に接続された１つ以上の電源を含んでもよい。 Portable oxygen concentrator 10, the control device 21, a processor 23, a compressor 16 may include one or more power supplies connected to the air control valve 20, and / or the oxygen supply valve 36. 例えば、一対のバッテリ（図示せず）を、携帯用酸素濃縮器１０に装着又は固定するように設けてもよい。 For example, a pair of battery (not shown) may be provided to mount or fixed to the portable oxygen concentrator 10. マウント、ストラップ又は支持体（図示せず）を用いて、バッテリを携帯用酸素濃縮器１０に固定してもよい。 Mount, using the strap or support (not shown) may be fixed to the battery with the portable oxygen concentrator 10. 携帯用酸素濃縮器１０に含まれるような、例示的なバッテリに関する追加情報は、米国特許第７，７９４，５２２号に見出すことができ、この文献は、参照により全体の開示が本明細書に組み入れられる。 As included in the portable oxygen concentrator 10, additional information about the example battery, US can be found in Patent No. 7,794,522, this document discloses the entirety by reference herein in It is incorporated. 制御装置２１によって、バッテリから携帯用酸素濃縮器１０内の他の構成要素への電力分配を制御することができる。 By the control device 21 can control the power distribution from the battery to the other components of the portable oxygen concentrator 10. 例えば、制御装置２１は、バッテリの電力が所定のレベルに低減するまで、バッテリのうちの一方から電力を引き出すことができ、その状況が発生すると、制御装置２１は、他方のバッテリに自動的に切り替えることができる。 For example, the control device 21 to the power of the battery is reduced to a predetermined level, the power can be drawn from one of the battery, when the situation occurs, the control device 21 automatically to the other battery it can be switched.
随意に、携帯用酸素濃縮器１０は、外部電源、例えば、壁コンセント等従来のＡＣ電源、又は自動車用ライターコンセント、ソーラーパネル装置等（図示せず）の携帯用ＡＣ又はＤＣ電源のようなアダプタを含むことができる。 Optionally, the portable oxygen concentrator 10, an external power source, e.g., a wall outlet or the like conventional AC power, or automotive lighter outlet, the adapter, such as a portable AC or DC power of the solar panel device or the like (not shown) it can contain. 携帯用酸素濃縮器１０によって使用されるような外部電気エネルギーを変換するために必要な任意の変圧器又は他の構成要素（これも図示せず）を、携帯用酸素濃縮器１０内に、携帯用酸素濃縮器１０を外部電源に接続するケーブルに、又は外部デバイス自体に設けてもよい。 Any transformer or other components necessary to convert an external electrical energy, such as those used by the portable oxygen concentrator 10 (also not shown), the portable oxygen concentrator 10, a mobile a cable connecting the use oxygen concentrator 10 to an external power source, or may be provided outside the device itself.
本明細書に説明される任意の通路は、空気又は他の流体が通過できるような、任意のタイプの導管、チューブ、又は他の構造或いはこれらの組み合わせであってもよいことを理解されたい。 Any path that is described herein, such as air or other fluid can pass, it is to be understood any type of conduit, tube, or other structure or that may be a combination thereof. いくつかの実施形態では、通路は、２０１１年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／５３３，８７４号に説明されている支持部材１０８、空気マニホールド１１０、又は送達マニホルド１１２に組み込まれてもよく、この文献はその全体が本明細書に組み入れられる。 In some embodiments, the passageways incorporated in September 2011 was filed on the 13th U.S. Provisional Patent Application No. 61 / are described in EP 533,874 supporting member 108, the air manifold 110 or delivery manifold 112, may be, this document in its entirety is incorporated herein.
説明される携帯用酸素濃縮器１０の実施形態は、限定されることを意図したものではないことを理解されたい。 Embodiment of the portable oxygen concentrator 10 to be described, it will be understood that it is not intended to be limiting. 携帯用酸素濃縮器１０は、さらに後述するように、例えば、１つ以上の逆止弁、フィルタ、センサ、電力源（図示せず）等の１つ以上の追加の構成要素、及び／又は少なくともいくつかが制御装置２１（及び／又は１つ又は複数の追加の制御装置、これも図示せず）に結合されるような他の構成要素を含んでもよい。 Portable oxygen concentrator 10, as further described below, for example, one or more check valves, filters, sensors, one or more additional components, such as power source (not shown), and / or at least some control device 21 (and / or one or more additional control device, also not shown) may include other components, such as bound to. 関与する特定の流体が外気、加圧窒素、濃縮酸素等であっても、用語「気流」、「空気」、又は「ガス」が、総称的に本明細書で使用されていることを理解されたい。 Particular fluid outside air involved, pressurized nitrogen, even concentrated oxygen and the like, the term "airflow", is "air" or "gas" is to be understood that as used herein generically Thailand.
請求項において、括弧内の参照符号は請求項を限定するものと解釈してはならない。 In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limiting the claim. 単語「備える、有する、含む(comprising)」又は「備える、有する、含む(including)」は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。 The word "comprising, having, including (comprising,)" or "comprising, having, including (the INCLUDING)" is been presence of elements or steps do not exclude other than those stated in a claim. いくつかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの全く同一のアイテムによって具体化することができる。 In some means device claim enumerating several of these means can be embodied by one and the same item of hardware. 要素に先行する単語「１つの(a), (an)」は、複数のこのような要素の存在を排除するものではない。 The word "one (a), (an)" preceding an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. いくつかの手段を列挙する任意の装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの全く同一のアイテムによって具体化することができる。 In any device claim enumerating several means, several of these means may be embodied by one and the same item of hardware. 特定の要素が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用できないことを示すものではない。 The mere fact that certain elements are recited in mutually different dependent claims does not indicate that it can not be used in combination of these elements.
本発明は、現在最も実用的且つ好ましい実施形態であると考えられる構成に基づいて例示の目的で詳細に説明しているが、そのような詳細は単に説明目的のためであり、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではないが、逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正及び均等な構成を網羅することを意図していることを理解されたい。 The present invention is described in detail in the most practical and preferred exemplary based on the configuration that are considered to be embodiments purpose is for such detail is solely for illustrative purposes, the present invention is, but not limited to the disclosed embodiments, on the contrary, the present invention is that it is intended to cover modifications and equivalent arrangements are within the spirit and scope of the appended claims It is to be understood. 例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施形態の１つ以上の特徴が、他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせられることを企図していることを理解されたい。 For example, the present invention is, as far as possible, it is to be understood that one or more features of any embodiment contemplates be combined with one or more features of other embodiments.
携帯用酸素濃縮器であって、当該酸素濃縮器は： A portable oxygen concentrator, the oxygen concentrator is:
酸素富化ガスを貯留するように構成されたリザーバと； A reservoir configured to store the oxygen-enriched gas;
前記リザーバから被験者に前記酸素富化ガスを送達するように構成された供給ラインと； A supply line that is configured to deliver the oxygen-enriched gas to the subject from the reservoir;
前記供給ラインを介して前記リザーバに連通する酸素供給弁と； An oxygen supply valve communicating with said reservoir through said supply line;
前記供給ラインを通じて流れるガスと流体連通し、前記被験者の呼吸特性に関する情報を伝える出力信号を生成するように構成されたセンサと； Through gas and fluid communication flowing through the supply line, a sensor configured to generate an output signal that conveys information about the respiratory characteristic of the subject;
制御装置であって、１）前記制御装置が、前記供給ラインを通じて前記被験者へのガスの連続的送達を行うために前記酸素供給弁を開くような第１モードと、２）前記制御装置が、前記センサの出力信号に応答して前記酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを前記被験者に送達するような第２モードと、で作動するように構成されている、制御装置と； A control apparatus, 1) the control device, wherein a first mode that may open oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to the subject through the feed line, 2) the control device, selectively opening and closing the oxygen feed valve in response to an output signal of the sensor, and a second mode as a gas during the pulse duration is delivered to the subject, in being configured to operate, controller and;
前記供給ラインに関連付けられており、前記供給ライン内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような前記供給ライン内の圧力に応答して開くように構成されているリリーフ弁と；を備える、 Wherein are associated with the supply line, in order to reduce the pressure in the supply line, and a relief valve configured to open in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold ; comprises,
携帯用酸素濃縮器。 Portable oxygen concentrator.
前記センサは、圧力変換器である、 Said sensor is a pressure transducer,
請求項１に記載の携帯用酸素濃縮器。 Portable oxygen concentrator according to claim 1.
前記供給ラインに関連するカニューレバーブをさらに含んでおり、前記リリーフ弁は、前記カニューレバーブに取り付けられている、 Wherein which further comprises a cannula barb associated with the supply line, the relief valve is attached to the cannula barb,
前記リリーフ弁は、前記既定のしきい値を超えるような前記供給ライン内の圧力に応答して機械的に開くように構成されたポペットとスプリングとを備える、 The relief valve is provided with a configured poppet spring to open mechanically in response to the pressure of the default in the supply line exceeding a threshold value,
前記供給ラインに関連するカニューレバーブをさらに含んでおり、前記リリーフ弁は、前記カニューレバーブと前記センサとの間の前記供給ラインに接続されている、 The supply further has comprise an associated cannula barb on line, the relief valve is connected to the supply line between the sensor and the cannula barb,
酸素を濃縮する方法であって、当該方法は： A method for concentrating oxygen, is the method:
携帯用装置を提供するステップであって、前記携帯用装置は、酸素富化ガスを貯留するように構成されたリザーバと、前記リザーバから被験者に前記酸素富化ガスを送達するように構成された供給ラインと、前記供給ラインを介してリザーバと連通する酸素供給弁と、前記供給ラインを通じて流れるガスと流体連通するセンサと、前記酸素供給弁の作動を制御する制御装置と、前記供給ラインに関連するリリーフ弁とを備える、提供するステップと； Comprising: providing a portable device, the portable device includes a reservoir configured to store the oxygen-enriched gas, which is configured to deliver the oxygen-enriched gas from the reservoir to the subject a supply line, and the oxygen supply valve to the reservoir and communicating via the supply line, a sensor for gas and fluid communication flowing through the supply line, and a control device for controlling the operation of said oxygen supply valve, associated with the supply line and a relief valve which comprises providing;
前記センサを介して、前記被験者の呼吸特性に関連する情報を伝える出力信号を生成するステップと； And generating an output signal that conveys information via the sensor, related to the respiratory characteristic of the subject;
前記制御装置を介して、（ａ）前記制御装置が、前記被験者にガスの連続的送達を行うために前記酸素供給弁を開くような第１モードと、又は（ｂ）前記制御装置が、前記センサの出力信号に応答して前記酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを前記被験者に送達するような第２モードと、で作動するステップと； Via the control device, (a) the control device, a first mode such as opening the oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to the subject, or (b) the control device, wherein selectively opening and closing the oxygen feed valve in response to an output signal of the sensor, and a second mode in which deliver gas to the subject during the pulse duration, in a step of operation;
前記供給ライン内の圧力を低下させるために、既定のしきい値を超えるような前記供給ライン内の圧力に応答して前記リリーフ弁を開放するステップと；を含む、 Wherein in order to reduce the pressure in the supply line, a step of opening the relief valve in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold; including,
前記装置が、前記供給ラインに関連するカニューレバーブをさらに含んでおり、前記リリーフ弁は、前記カニューレバーブに取り付けられている、 Said apparatus, said provided further include an associated cannula barb to the supply line, the relief valve is attached to the cannula barb,
前記装置は、前記供給ラインに関連するカニューレバーブをさらに含んでおり、前記リリーフ弁が、前記カニューレバーブと前記センサとの間に接続されている、 The device, the which further comprises a cannula barb associated with the supply line, the relief valve is connected between the sensor and the cannula barb,
携帯用酸素濃縮器であって、当該携帯用酸素濃縮器は： A portable oxygen concentrator, the portable oxygen concentrator:
酸素富化ガスを貯留するための手段と； And means for storing the oxygen-enriched gas;
前記リザーバから被験者に前記酸素富化ガスを供給するための手段と； And means for supplying the oxygen-enriched gas from the reservoir to the subject;
前記供給ラインを通じて流れる酸素富化ガスを通す又は阻止するための酸素弁手段と； Oxygen valve means for passing or blocking the oxygen-enriched gas flowing through the supply line;
前記被験者の呼吸特性に関する情報を伝える、前記センサによって提供される出力信号を生成するための手段と； Convey information about the respiratory characteristic of the subject, and means for generating an output signal provided by the sensor;
（ａ）制御装置が、前記被験者へのガスの連続的送達を行うために前記酸素供給弁を開くような第１モードと、（ｂ）前記制御装置が、前記センサの出力信号に応答して前記酸素供給弁を選択的に開閉して、パルス持続時間中にガスを前記被験者に送達するような第２モードとにおいて、作動を制御するための制御手段と； (A) control device, a first mode such as opening the oxygen supply valve to provide continuous delivery of gas to the subject, is (b) the control device, in response to the output signal of the sensor selectively opening and closing the oxygen feed valve, in a second mode as to deliver gas to the subject during the pulse duration, and control means for controlling operation;
既定のしきい値を超えるような前記供給ライン内の圧力に応答して前記供給ライン内の圧力を低下させるためのリリーフ弁手段と；を含む、 Including; a relief valve means for reducing the pressure in the supply line in response to pressure in the supply line that exceeds the predetermined threshold
前記センサによって検出する手段は、圧力変換器である、 It means for detecting by said sensor is a pressure transducer,
請求項１１に記載の携帯用酸素濃縮器。 Portable oxygen concentrator according to claim 11.
カニューレに接続するための手段をさらに含んでおり、前記リリーフ弁手段は、前記カニューレに接続するための手段に取り付けられている、 And further including means for connecting to the cannula, the relief valve means is attached to means for connection to the cannula,
前記リリーフ弁手段は、前記既定のしきい値を超えるような前記供給ライン内の圧力に応答して機械的に開くように構成されたポペットとスプリングとを備える、 The relief valve means is provided with a configured poppet spring to open mechanically in response to the pressure of the default in the supply line exceeding a threshold value,
カニューレに接続するための手段をさらに含んでおり、前記リリーフ弁手段は、前記カニューレ及び前記センサを接続するための手段の間で前記供給ラインに接続される、 And further including means for connecting to the cannula, the relief valve means is connected the supply line between the means for connecting the cannula and the sensor,
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