ES2371639T3 - Generador autónomo de oxígeno. - Google Patents

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M. Philippe Jean
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

Generador autónomo de oxigeno comprende: - una entrada (1) conectable a una fuente de aire a presión; - una unidad PSA (3) con al menos un adsorbedor (7); - una línea de salida de oxígeno (5) conectable (6) a un circuito de alimentación de vía aérea de un usuario; - un caudalímetro (13) dispuesto en la línea de salida y que facilita una señal eléctrica representativa del caudal de oxígeno que transita en la línea de salida (5); y - un circuito de fuga (15) unido a la línea de salida (5) y que comprende, en serie, una electroválvula (16), accionable en respuesta a una señal (18) derivada de la señal eléctrica (14) facilitada por el caudalímetro (13), y una restricción calibrada (17).

Description

Generador aut6nomo de oxigeno
La presente invenci6n se refiere a los generadores aut6nomos de oxigeno transportables, denominados igualmente concentradores, capaces de facilitar, por adsorci6n con variaci6n de presi6n en una unidad PSA que comprende al menos un adsorbedor, oxigeno de una pureza comprendida entre el 90% y el 95%.
Las unidades PSA facilitan un oxigeno cuya pureza depende del caudal de consumo. Incluso con adsorbedores de elevas prestaciones, con altos caudales se constata una caida rapida de las prestaciones y con bajos caudales una caida progresiva pero marcada de las prestaciones.
El documento US 6.520.176 se refiere a un concentrador de oxigeno portatil que utiliza una unidad PSA de zeolita X
o LSX.
El documento US 6.270.556 describe una unidad PSA de caudal y presi6n de producci6n variables por control de la duraci6n de bombeo y de la duraci6n de alimentaci6n, siendo ajustadas estas ultimas conjuntamente.
En los generadores aut6nomos de oxigeno conocidos, se ha propuesto adaptar el proceso de producci6n al consumo de oxigeno, especialmente efectuando paradas temporales de la unidad PSA o adaptando el tiempo de ciclo en funci6n del caudal consumido. Tales sistemas imponen la intervenci6n de un operario y los tiempos de estabilizaci6n son incompatibles con la reactividad demandada por los pacientes usuarios.
La presente invenci6n tiene por objeto proponer un generador aut6nomo de oxigeno que evite los inconvenientes antes mencionados, especialmente que no necesiten modificaciones del tiempo de ciclo ni intervenciones humanas, con mantenimiento de un regimen casi permanente.
Para hacer esto, de acuerdo con la invenci6n, el generador aut6nomo de oxigeno, del tipo que comprende una entrada conectable a una fuente de aire a presi6n, una unidad PSA con al menos un adsorbedor, una linea de salida de oxigeno conectable al menos a un circuito de alimentaci6n de vias aereas de al menos un usuario, comprende, ademas, en la linea de salida, un caudalimetro que facilita una senal electrica representativa del caudal de oxigeno que transita en la linea de salida, y un circuito de fuga unido a la linea de salida y que comprende, en serie, una electrovalvula, accionable en respuesta a una senal derivada de la senal electrica facilitada por el caudalimetro, y una estricci6n calibrada.
De acuerdo con otras caracteristicas particulares de la invenci6n:
El caudalimetro es un caudalimetro masico de hilo caliente,
El generador comprende, en la linea de salida, una valvula de conmutaci6n unida a una fuente auxiliar de oxigeno a presi6n,
La linea de salida esta unida, aguas arriba, a una capacidad tamp6n que ventajosamente forma un 6rgano estructural de la arquitectura del generador.
Otras caracteristicas y ventajas de la invenci6n se deduciran de la descripci6n que sigue de un modo de realizaci6n, dada a titulo ilustrativo, pero en modo alguno limitativo, hecha en relaci6n con el dibujo anejo, en el cual:
La figura unica representa esquematicamente un generador aut6nomo de oxigeno de acuerdo con la invenci6n.
En el modo de realizaci6n representado en la figura unica, el generador aut6nomo de oxigeno comprende, esencialmente, una entrada de aire 1 conectable a una fuente de aire a presi6n 2 disponible en el sitio, una unidad PSA 3, una capacidad tamp6n de oxigeno 4 y una linea de salida 5 hacia una salida 6 conectable al menos a un circuito paciente.
Tipicamente, la unidad PSA 3 comprende dos adsorbedores 7, que contienen, cada uno, un material particular susceptible de separar el oxigeno del aire, tipicamente una zeolita, ventajosamente una zeolita de litio de tipo LiX, preferentemente una zeolita LiLSX.
Aguas arriba de la unidad PSA 3 esta previsto un 6rgano de reducci6n de presi6n 8 para ajustar la presi6n de aire que proviene de la fuente 2, generalmente en los alrededores de 79 bares, y entre la unidad PSA 7 y la capacidad tamp6n (4) esta previsto un distribuidor de valvulas 9, que permite las inversiones de circuitos y los intercambios de adsorbedor a adsorbedor.
Preferentemente, la linea de salida 5 esta equipada con una valvula de distribuci6n 10 conectada a una linea 11 susceptible de ser unida a una fuente de oxigeno puro independiente 12 para paliar eventuales fallos o indisponibilidades de la unidad PSA 3.
De acuerdo con un aspecto de la invenci6n, la linea de salida 5 comprende una picadura para un caudalimetro masico 13, ventajosamente del tipo de hilo caliente, que ofrece una inercia muy pequena, que facilita una senal electrica 14 representativa del caudal masico de oxigeno que circula en la linea de salida 5.
Esta ultima esta ademas unida, entre la capacidad 4 y la valvula de distribuci6n 10, a una linea de derivaci6n 15 que 5 desemboca al aire libre y que comprende, en serie, una electrovalvula 16 y un orificio calibrado o una restricci6n 17.
De acuerdo con la invenci6n, la electrovalvula 16 es mandada por una senal electrica 18 derivada, a traves de una electr6nica no representada, de la salida de caudal 14 facilitada por el caudalimetro 13.
Asi, en caso de consumo demasiado bajo de oxigeno, descendiendo el caudal medido por el caudalimetro 13 por debajo de un umbral dado, se produce la apertura de la electrovalvula 16 y el establecimiento de una fuga calibrada
10 a traves de la restricci6n 17 para simular un minimo de consumo y continuar haciendo trabajar a la unidad PSA 3 en la gama de los caudales correspondientes a la plataforma de pureza maxima de oxigeno.
La invenci6n propone, asi, una purga automatizada que no necesite modificaciones de tiempo de ciclo y que permita obtener inmediatamente un regimen permanente sin necesidad de estabilizaci6n con transitorios.
Aunque la invenci6n ha sido descrita en relaci6n con modos de realizaci6n particulares, esta no se encuentra limita
15 da sino que es susceptible de modificaciones y de variantes que se pongan de manifiesto al especialista en la materia dentro del marco de las reivindicaciones que siguen.
En particular, para obtener una integraci6n arquitectural avanzada del generador, la capacidad tamp6n 4 esta conformada ventajosamente para constituir un 6rgano estructural de la arquitectura del generador, como se describe en la solicitud de patente francesa �� 03 06608 a nombre de la Solicitante.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Generador aut6nomo de oxigeno comprende: una entrada (1) conectable a una fuente de aire a presi6n;
    una unidad PSA (3) con al menos un adsorbedor (7);
    5 una linea de salida de oxigeno (5) conectable (6) a un circuito de alimentaci6n de via aerea de un usuario;
    un caudalimetro (13) dispuesto en la linea de salida y que facilita una senal electrica representativa del caudal de oxigeno que transita en la linea de salida (5); y
    un circuito de fuga (15) unido a la linea de salida (5) y que comprende, en serie, una electrovalvula (16), accionable en respuesta a una senal (18) derivada de la senal electrica (14) facilitada por el caudalimetro (13), y una restricci6n 10 calibrada (17).
  2. 2.
    Generador de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque el caudalimetro (13) es un caudalimetro masico de hilo caliente.
  3. 3.
    Generador de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende en la linea de salida (5), una valvula de conmutaci6n (10) unida a una fuente auxiliar de oxigeno a presi6n (12).
    15 4. Generador de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el adsorbedor (7) contiene una zeolita de litio.
  4. 5.
    Generador de acuerdo con la reivindicaci6n 4, caracterizado porque la zeolita de litio es una LiLSX.
  5. 6.
    Generador de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un 6rgano de reducci6n de presi6n (8) entre la entrada (1) y la unidad PSA (3).
    20 7. Generador de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la linea de salida (5) esta unida, aguas arriba, a una capacidad tamp6n (4).
  6. 8.
    Generador de acuerdo con la reivindicaci6n 7, caracterizado porque la capacidad tamp6n (4) forma un 6rgano estructural de la arquitectura del generador.
  7. 9.
    Utilizaci6n de un generador aut6nomo de oxigeno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones prece
    25 dentes, caracterizado porque, cuando el caudal medido por el caudalimetro (13) desciende por debajo de un umbral dado, la electrovalvula (16) es abierta estableciendo una fuga calibrada a traves de la estricci6n (17) para estimular un minimo de consumo y continuar haciendo trabajar a la unidad PSA (3) en la gama de caudales correspondiente a una plataforma de pureza maxima de oxigeno.
ES04300453T 2003-08-04 2004-07-21 Generador autónomo de oxígeno. Expired - Lifetime ES2371639T3 (es)

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