DE60020593T2 - Tragbarer flüssigsauerstoffbehälter mit mehrfachen betriebspositionen - Google Patents

Tragbarer flüssigsauerstoffbehälter mit mehrfachen betriebspositionen Download PDF

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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00—Surgery
    • Y10S128/27—Cryogenic

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Sachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine tragbare Flüssigsauerstoffeinheit.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Sauerstofftherapie ist die Zurverfügungstellung von im wesentlichen reinem Sauerstoff für einen Patienten, um dessen Atmung zu erleichtern. Wenn ein Patient an Problemen mit der Lunge oder Atmung leidet, hilft diesem die Zufuhr von Sauerstoff, um eine ausreichende Sauerstoffversorgung in seinem Blutkreislauf zu erhalten.
  • Sauerstofftherapie mag in Fällen berechtigt sein, in welchen ein Patient an einem reduzierten Atemvolumen leidet. Medizinische Bedingungen, die eine Sauerstoffzufuhr erforderlich machen, sind ein chronisches unspezifisches respiratorisches Syndrom (CURS), einschließlich Asthma, Emphysem, usw. sowie z.B. Mukoviszidose, Lungenkrebs, Lungenschädigungen und Herzkranzgefäßerkrankungen.
  • Bekannte Praxis ist es, tragbaren Sauerstoff auf zwei Arten zur Verfügung zu stellen. Bei einer ersten Möglichkeit wird komprimierter gasförmiger Sauerstoff in einer Druckgasflasche zur Verfügung gestellt und das Gas durch einen Druckregler und einen Schlauch in die Nasenlöcher des Patienten eingeführt. Die Flasche ist oftmals fahrbar, so dass der Patienten beweglich sein kann.
  • Der Nachteil von komprimiertem gasförmigen Sauerstoff ist, dass eine vollgefüllte tragbare Flasche nicht sehr lange ausreicht.
  • Um diese Begrenzung zu beseitigen, wurde bei einem zweiten Vorschlag ein bekanntes Flüssigsauerstoff (LOX) – Gerät verwendet, wobei LOX in einem Behälter gespeichert ist und der gasförmige Sauerstoff, der aus dem LOX abdampft, vom Patienten inhaliert wird.
  • Das LOX-Gerät verfügt über einen länger einsetzbaren Inhalt als das komprimiertes Gas enthaltende Gerät im Hinblick auf eine bestimmte Größe und ein bestimmtes Gewicht, weist jedoch andere typische Mängel auf. LOX ist eine Flüssigkeit, die sehr kalt ist und einen vakuum-isolierten Behälter erfordert.
  • Bekannte tragbare LOX-Einheiten sind üblicherweise mit einem Hals ausgebildet, der mit LOX gefüllt werden kann, wenn sie gekippt sind, und die folglich nur in einer im wesentlich vertikalen Position benutzt und getragen werden können. Das kann beispielsweise zeitweise unpraktisch sein, wenn ein Fahrzeug gelenkt wird. Eine vertikal positionierte bekannte tragbare LOX-Einheit ist instabil und kann sowohl für den Sauerstoff-Benutzer als auch für andere Fahrzeuglenker potentielle Probleme verursachen, wenn sie sich verschiebt, rüttelt oder umstürzt.
  • Das US-Patent 5,906,100 beschreibt ein Gerät zur ununterbrochenen Ausgabe eines flüssigen kryogenen Fluides, die durch jeweilige Änderung seiner Ausrichtung bewirkt wird, wobei zur Drehung um erste und zweite Achsen am Behälter eine Leitung für die Zufuhr eines flüssigen Kältemittels an den und Ausgabe aus dem Behälter angebracht ist.
  • Es bleibt deshalb im Stand der Technik ein Bedarf für eine verbesserte tragbare LOX-Einheit bestehen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung ist ein tragbares Flüssigsauerstoff (LOX)-Speicher/Ausgabegerät vorgesehen. Das tragbare Flüssigsauerstoff (LOX)-Speicher/Ausgabegerät weist einen isolierten LOX-Behälter auf, der einen Innenraum zur Aufnahme von LOX besitzt, wobei der LOX-Behälter ein Oberteil, ein Unterteil und zwischen dem Ober- und dem Unterteil eine Seitenwand besitzt, die Seitenwand ein erstes Seitenteil, das sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Behälters erstreckt, und ein zweites Seitenteil aufweist, das sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Behälters erstreckt, wobei das zweite Seitenteil auf der dem ersten Seitenteil gegenüberliegenden Seite des Behälters vorgesehen ist, ein Öffnungssystem, das mit dem Innenraum des Behälters zum Befüllen des Behälters mit LOX und zum Entnehmen von LOX und gasförmigen Stauerstoff aus dem Behälter in Verbindung steht, wobei der gasförmige Sauerstoff aus dem Behälter durch einen ersten Auslass ausgegeben wird, der mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung ist, der erste Auslass fest in der Nachbarschaft einer ersten Verbindung zwischen dem Oberteil und dem ersten Seitenteil des Behälters angeordnet ist, wobei LOX aus dem Behälter durch einen zweiten Auslass ausgegeben wird, der mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung ist, wobei der zweite Auslass fest in der Nähe einer zweiten Verbindungsstelle zwischen dem Unterteil und dem zweiten Seitenteil angeordnet ist, und wobei gasförmiger Sauerstoff aus dem Behälter durch den ersten Auslass und Flüssigsauerstoff (LOX) aus dem Behälter durch den zweiten Auslass ausgegeben werden kann, wenn der Behälter in einer ersten Orientierung positioniert ist, in der die Seitenwand vertikal ausgerichtet ist, und auch ausgegeben werden kann, wenn der Behälter in einer zweiten Orientierung positioniert ist, in der das zweite Seitenteil nach unten und das erste Seitenteil nach oben ausgerichtet sind und das erste Seitenteil sich über dem zweiten Seitenteil befindet. Eine Ausgabe kann auch in allen dazwischen liegenden Positionen erfolgen.
  • Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen weiter verdeutlicht.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer tragbaren Flüssigsauerstoffeinheit der vorliegenden Erfindung in einer erste Position,
  • 2 zeigt schematisch eine alternative Position der tragbaren LOX-Einheit zur Verdeutlichung, wie die tragbare LOX-Einheit der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Orientierungen verwendet werden kann,
  • 3 zeigt schematisch ein Detail eines isolierten Haltesystems der vorliegenden Erfindung, und
  • 4 zeigt schematisch die tragbare LOX-Einheit der vorliegenden Erfindung, die bei einem tragbaren LOX-System verwendet wird.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer tragbaren Flüssigsauerstoffeinheit 100 der vorliegenden Erfindung. Die tragbare LOX-Einheit weist eine Außenschale 101 und in der Außenschale 101 einen Behälter 104 auf.
  • Um den Behälter 104 herum existiert ein Hohlraum 110, der vorzugsweise mindestens ein Teilvakuum besitzt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Behälter 104 in der Außenschale 101 durch eine wahlweise obere Halterung 118 und eine wahlweise untere Halterung 119 (unten in Verbindung mit 3 beschrieben) festgehalten und gelagert. Der Behälter 104 kann isoliert sein oder aus einem Material bestehen, das wärmeisolierende Eigenschaften besitzt.
  • Der Behälter 104 ist von einem Oberteil 105, einem Unterteil 106 und einer Seitenwand 107 gebildet. Die Seitenwand 107 weist ein erstes Seitenteil 108 und ein zweites Seitenteil 109 auf, die sich beide zwischen dem Oberteil 105 und dem Unterteil 106 erstrecken, wobei das zweite Seitenteil 109 auf der dem ersten Seitenteil 108 gegenüberliegenden Seite des Behälters 104 vorgesehen ist.
  • Der Behälter 104 weist außerdem eine Flüssigkeitsausgabeleitung 113 und eine Gasausgabeleitung 116 auf. Die Gasausgabeleitung 116 erlaubt die Ausgabe von gasförmigem Sauerstoff aus dem Behälter 104. Die Gasausgabeleitung 116 steht in den Behälter 104 hinein und besitzt einen ersten Auslass 117, der mit dem Innenraum des Behälters 104 verbunden ist. Der erste Auslass 117 ist in der Nähe einer ersten Verbindung zwischen dem Oberteil 105 und dem ersten Seitenteil 108 des Behälters 104 angeordnet.
  • Die Gasausgabeleitung 116 tritt aus dem Behälter 104 und aus der Außenschale 101 aus und bildet in dem Behälter 104 und in der Außenschale 101 eine erste Öffnung 440 (siehe 4). Die erste Öffnung 440 ist in der Nähe der ersten Verbindung zwischen dem Oberteil 105 und dem ersten Seitenteil 108 des Behälters 104 angeordnet.
  • Die Flüssigkeitsausgabeleitung 113 ermöglicht die Ausgabe von LOX aus dem Behälter 104. Die Flüssigkeitsausgabeleitung 113 erstreckt sich diagonal über den Innenraum des Behälters 104 und besitzt einen (zweiten) Flüssigkeitsausgabeauslass 114, der im Unterteil 106 des Behälters 104 positioniert ist. Der zweite Auslass 114 ist in der Nähe einer zweiten Verbindung zwischen dem Unterteil 106 und dem zweiten Seitenteil 109 angeordnet. Die Flüssigkeitsausgabeleitung 113 kann durch eine zweite Öffnung 441 in der Nähe der ersten Öffnung 440 austreten, wobei die zweite Öffnung 441 vorzugsweise zur Gasausgabeleitung 116 konzentrisch ist und sich innerhalb der ersten Öffnung 440 befindet.
  • 2 zeigt eine alternative Position der tragbaren LOX-Einheit 100 zur Verdeutlichung, wie die tragbare LOX-Einheit 100 in unterschiedlichen Orientierungen benutzt werden kann. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, verbleibt der zweite Auslass 114 der Flüssigkeitsausgabeleitung 113 an einer unteren Stelle des Behälters 104. Aus dieser Figur ist außerdem ersichtlich, dass der erste Auslass 117 der Gasausgabeleitung 116 an einer erhöhten Stelle der tragbaren LOX-Einheit 100 verbleibt. Selbst in einer horizontalen Orientierung hält die tragbare LOX-Einheit 100 die Flüssigkeitsausgabeleitung 113 und die Gasausgabeleitung 116 an gewünschten Stellen, um sowohl die Ausgabe von LOX als auch von gasförmigem Sauerstoff zu ermöglichen. Die Position der tragbaren LOX-Einheit 100 ist also durch die innere Gestaltung der Ausgabeleitungen nicht begrenzt.
  • 3 zeigt ein Detail des isolierten Haltesystems 119. Das isolierte Haltesystem 119 hält und positioniert den Behälter 104 in der Außenschale 101 (siehe die 1 und 2). Eine obere isolierte Halterung 118 ist zentral am Oberteil 105 des Behälters 104 vorgesehen und erstreckt sich vom Oberteil 105 nach oben. Eine untere isolierte Halterung 119 ist zentral am Unterteil 106 des Behälters 104 vorgesehen und erstreckt sich vom Unterteil 106 nach unten.
  • Das isolierte Haltesystem 119 enthält eine Außenschalenhalterung 121, eine Behälterhalterung 124 und eine isolierte Halterung 127. Die Außenschalenhalterung 121 ist an der Außenschale 101 (oben oder unten) angebracht, während die Behälterhalterung 124 am Behälter 104 angebracht ist. Die isolierte Halterung 127 ist nirgends angebracht und lose zwischen diesen beiden zum Zwecke einer Abfederung und Isolierung angeordnet. Damit sind die Behälterhalterungen 124 sowohl des oberen als auch des unteren Haltesystems 118 und 119 durch die entsprechenden Außenschalenhalterungen 121 teleskopartig aufgenommen.
  • Es wir festgehalten, dass die isolierte Halterung 127 vorzugsweise aus einem isolierenden Material hergestellt ist. Damit wird der Wärmeübergang von der Außenschale 101 zum Behälter 104 minimiert. Infolge der isolierenden Halterung 127 kommt die Behälterhalterung 124 mit der Außenschalenhalterung 121 nicht in Berührung.
  • 4 zeigt die tragbare LOX-Einheit 100 der vorliegenden Erfindung, wie sie bei einem tragbaren LOX-System 400 verwendet wird. Die tragbare LOX-Einheit 100 weist außerdem eine dritte Öffnung 401 und eine LOX-Ausgabeleitung 402 auf. Die LOX-Ausgabeleitung 402 tritt in die Außenschale 101 durch eine dritte Öffnung 401 ein und sie tritt außerdem in den Behälter 104 ein. Die dritte Öffnung 401 ist in der Nähe einer dritten Verbindung zwischen dem ersten Seitenteil 108 und dem Unterteil 106 lokalisiert (siehe 401). Die LOX-Ausgabeleitung 402 endet mit einem offenen Ende 404, das im Behälter 104 und in der Nähe des Oberteils 105 des Behälters 104 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das offene Ende 404 im Oberteil 105 mittig angeordnet, so dass LOX, wenn es in den Behälter gefüllt wird, entlang den inneren Seitenwandteilen des Behälters fließt, um Turbulenzen des LOX im Behälter zu minimieren, und auf diese Weise eine maximale Befüllung des Behälters mit LOX erleichtert.
  • In 4 ist außerdem der Ausgang der Gasausgabeleitung 116 und der Flüssigkeitsausgabeleitung 113 aus der tragbaren LOX-Einheit 100 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform treten beide Leitungen 113 und 116 konzentrisch aus dem Behälter 104 und dann aus der Außenschale 101 an der ersten Öffnung 440 aus.
  • Die Erfindung wurde oben detailliert beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt, die Erfindung wird jedoch durch diese speziellen Ausführungsformen, wie sie beschrieben und dargestellt sind, nicht beschränkt.

Claims (9)

  1. Tragbares Flüssigsauerstoff(LOX)-Lager-/Ausgabegerät (100) mit einem isolierten (LOX)-Behälter (104), der einen Innenraum zur Aufnahme von LOX besitzt, wobei der LOX-Behälter ein Oberteil (105), ein Unterteil (106) und zwischen dem Ober- und dem Unterteil eine Seitenwand (107) besitzt, die Seitenwand ein erstes Seitenteil (108), das sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Behälters erstreckt, und ein zweites Seitenteil (109) aufweist, das sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Behälters erstreckt, wobei das zweite Seitenteil auf der dem ersten Seitenteil gegenüberliegenden Seite des Behälters vorgesehen ist, einem Öffnungssystem, das mit dem Innenraum des Behälters zum Befüllen des Behälters mit LOX und zum Entnehmen von LOX und gasförmigem Sauerstoff aus dem Behälter in Verbindung steht, wobei der gasförmige Sauerstoff aus dem Behälter durch einen Auslass (117) ausgegeben wird, der mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung ist, der erste Auslass fest in der Nähe einer ersten Verbindungsstelle zwischen dem Oberteil und dem ersten Seitenteil des Behälters angeordnet ist, und LOX aus dem Behälter durch einen zweiten Auslass (114) ausgegeben wird, der mit dem Innenraum in Verbindung ist, wobei der zweite Auslass fest in der Nähe einer zweiten Verbindungsstelle zwischen dem Unterteil und dem zweiten Seitenteil angeordnet ist, und wobei gasförmiger Sauerstoff aus dem Behälter durch den ersten Auslass und LOX aus dem Behälter durch den zweiten Auslass ausgegeben werden kann, wenn der Behälter in einer ersten Orientierung positioniert ist, in der die Seitenwand vertikal orientiert ist, und auch ausgegeben werden kann, wenn der Behälter in einer zweiten Orientierung positioniert ist, in der das zweite Seitenteil nach unten und das erste Seitenteil nach oben orientiert sind und das erste Seitenteil sich über dem zweiten Seitenteil befindet.
  2. Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Auslass (117) mit einer ersten Öffnung (440) im Behälter verbunden ist, die erste Öffnung in der Nähe des ersten Auslasses und der ersten Verbindungsstelle angeordnet ist, und der zweite Auslass (114) mit einer zweiten Öffnung (441) verbunden ist, wobei die zweite Öffnung in der Nähe der ersten Öffnung und in der Nähe der ersten Verbindungsstelle angeordnet ist, wobei der zweite Auslass an die zweite Öffnung durch eine LOX-Leitung (113) angeschlossen ist, die sich durch den Innenraum des Behälters erstreckt.
  3. Gerät nach Anspruch 2, wobei die erste Öffnung (440) zur zweiten Öffnung (441) im wesentlichen konzentrisch ist.
  4. Gerät nach Anspruch 3, wobei sich die zweite Öffnung (441) innerhalb der ersten Öffnung (440) befindet und die LOX-Leitung (113) sich durch den ersten Auslass (117) erstreckt.
  5. Gerät nach Anspruch 1, wobei der Behälter (104) mit LOX mittels des Öffnungssystems durch eine dritte Öffnung (401) befüllt wird, die in der Nähe einer dritten Verbindungsstelle zwischen dem ersten Seitenteil (108) und dem Unterteil angeordnet ist, und eine LOX-Ausgabeleitung (402) sich von der dritten Öffnung durch den LOX-Behälter erstreckt, die an einem offenen Ende (404) der LOX-Ausgabeleitung endet, wobei das offene Ende im LOX-Behälter in der Nähe des Oberteils (105) angeordnet ist.
  6. Gerät nach Anspruch 5, wobei das offene Ende (404) der LOX-Ausgabeleitung (402) zentral im LOX-Behälter (104) in der Nähe des Oberteils (105) angeordnet ist.
  7. Gerät nach Anspruch 1, wobei der LOX-Behälter (104) durch ein Vakuum zwischen dem LOX-Behälter und einer Außenschalenwand (101) isoliert ist, der LOX-Behälter durch die Außenschalenwand mittels eines oberen und eines unteren isolierten Haltesystems (118, 119) gehalten wird, das obere isolierte Haltesystem eine obere Behälterhalterung (124) aufweist, die an das Oberteil (105) des LOX-Behälters angeschlossen, die obere Behälterhalterung (124) durch eine erste isolierte Halterung (127) gehalten wird, und die erste isolierte Halterung durch eine erste Außenschalenhalterung (121) gehalten wird, die an die Außenschale angeschlossen ist, wobei die obere Behälterhalterung die erste Außenschalenhalterung nicht berührt und von ihr durch die erste isolierte Halterung getrennt ist, und wobei das untere Haltesystem eine untere Behälterhalterung (124) aufweist, die an das Unterteil des LOX-Behälters angeschlossen ist, die untere Behälterhalterung durch eine zweite isolierte Halterung (127) gehalten wird, und die zweite isolierte Halterung durch eine zweite Außenschalenhalterung (121) gehalten wird, die an die Außenschale angeschlossen ist, wobei die untere Behälterhalterung die zweite Außenschalenhalterung nicht berührt und die untere Behälterhalterung von der zweiten Außenschalenhalterung durch die zweite isolierte Halterung getrennt ist.
  8. Gerät nach Anspruch 7, wobei die obere Behälterhalterung (124) am Oberteil (105) des Behälters zentral angeordnet ist und sich vom Oberteil des Behälters nach oben erstreckt, und wobei die untere Behälterhalterung (124) am Unterteil (106) des Behälters zentral angeordnet ist und sich vom Unterteil des Behälters nach unten erstreckt.
  9. Gerät nach Anspruch 8, wobei die obere und die untere Behälterhalterung (124) teleskopartig in der entsprechenden ersten und zweiten isolierten Halterung (127) aufgenommen sind, und wobei die erste und zweite isolierte Halterung teleskopartig in der entsprechenden ersten und zweiten Außenschalenhalterung (121) aufgenommen sind.
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