JP2000325482A - 酸素療法に使用できる酸素を生成するための携帯可能な医療用装置 - Google Patents

酸素療法に使用できる酸素を生成するための携帯可能な医療用装置

Info

Publication number
JP2000325482A
JP2000325482A JP2000110892A JP2000110892A JP2000325482A JP 2000325482 A JP2000325482 A JP 2000325482A JP 2000110892 A JP2000110892 A JP 2000110892A JP 2000110892 A JP2000110892 A JP 2000110892A JP 2000325482 A JP2000325482 A JP 2000325482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
gas
cations
exchanged
zeolite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000110892A
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Hennebel
バンサン・エンネベル
Jean-Claude Boissin
ジャン−クロード・ボワスン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide Sante International SA
Original Assignee
Air Liquide Sante International SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide Sante International SA filed Critical Air Liquide Sante International SA
Publication of JP2000325482A publication Critical patent/JP2000325482A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • C01B13/0248—Physical processing only
    • C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
    • C01B13/0262—Physical processing only by adsorption on solids characterised by the adsorbent
    • C01B13/027—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4533—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for medical purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4541—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for portable use, e.g. gas masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043—Impurity removed
    • C01B2210/0046—Nitrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

(57)【要約】 【課題】 家庭または病院での酸素療法に使用できる携
帯可能または運搬可能な装置であって、呼吸機能不全で
あるために気体酸素の供給を受けて血中のガス含量、特
に二酸化炭素および酸素の含量を補正する治療を受けて
いる人々に対して好適な装置を提供する。 【解決手段】 この装置は、空気を１０5Ｐａを上回る
圧力でガス濃縮手段へ供給するガス圧縮手段と、圧縮空
気から５０体積％ないし９９体積％の酸素を含む酸素富
化ガスを生成するガス濃縮手段と、それぞれ１または複
数の金属カチオンたとえばリチウムまたはカルシウムに
よって交換されたゼオライトＸまたはＡの粒子によって
構成される吸着床を備える１または複数のガス分離チャ
ンバーとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の目的は、特に自宅ま
たは移動中の酸素療法を患者に施すことができる携帯可
能および／または運搬可能な医療用装置であって、酸素
が富化されたガスおよび空気が富化されたガスを生成し
て最終的にユーザーに供給できる装置を提供することで
ある。
【０００２】
【従来の技術】通常、呼吸機能不全の人々は、気体酸素
の供給を受けて血中のガス含量、特に二酸化炭素および
酸素の含量を補正する治療を受けている。
【０００３】場合によって、これらの人々の病理学的状
態は、慢性的で長期に渡る気体酸素の供給を必要とす
る。特に、動脈の酸素圧を水銀柱で５５ｍｍ未満の値に
安定させる慢性的な閉塞性気管支肺炎(bronchopneumopa
thies)の患者の場合がそうである。
【０００４】そのため自宅で利用できる種々の酸素供給
方法および装置が開発されている。
【０００５】現在、この目的に使用する酸素は、気体の
状態で例えば種々のサイズのガスシリンダに貯蔵して使
用場所へ運んだ後、患者に与えるか、または、液体の状
態で、例えば液体酸素を気化することに適応する気化シ
ステムに接続した適切な容器に貯蔵して使用場所へ運
び、患者に気体の状態で与えられるようにするか（この
ような装置はタエマ(TAEMA)社によってフリーロックス
(FREELOX)TMの名前で販売されている）、または、モレ
キュラーシーブに交互圧力吸着サイクル特にＰＳＡ（圧
力スウィング吸着）サイクルで選択的に窒素を吸着させ
て酸素を空気から抽出して純度が約９０ないし９５％の
気体酸素を生成できる濃縮装置を用いて、使用場所で直
接生成する（このような装置はタエマ社によってゼファ
ー(ZEFIR)TMの名前で販売されている）。
【０００６】これらのすべての場合において、酸素が患
者に供給されるのは、患者の上気道への接続に適応する
ガス分配インターフェース、特に気体酸素を患者に連続
して（すなわち吸気および呼気段階の間に）または呼吸
と同期して（すなわち吸気段階の間のみに）供給する鼻
クリップを通してである。
【０００７】患者の吸気段階に同期して患者に酸素を効
果的に供給するために、たとえばタエマ社からオプチモ
ックス(OPTIMOX)TMの名で販売されるタイプの「エコノ
マイザー」バルブを有するシステムが利用できる。
【０００８】一般に、酸素供給装置を選択する際には、
患者の酸素消費量（すなわち患者によって消費される酸
素の流量）および毎日の治療時間を考慮するだけでな
く、前記装置に妨げられずに又はできるだけ妨げられず
に、患者が通常の生活を送り続けられる（すなわち歩行
および自宅外での活動（特に仕事）を続けられる）よう
にできるだけしなければならない。
【０００９】現在、使用することが好ましい携帯可能な
装置は、液体酸素を患者に送る前に気化することに適応
する気化システムに接続した液体酸素容器が取り付けら
れたもの、すなわちフリーロックスTMタイプの装置であ
る。
【００１０】しかし、この装置は、自律性(autonomy)が
比較的制限されているという欠点を有し、すなわちほぼ
２４時間呼吸と同期して（すなわち吸気段階の間に）動
作するが、連続的には（すなわち吸気および呼気段階の
間には）数時間動作するにすぎない。
【００１１】一般に、このような容器の容量は液体酸素
が０．５ないし２リットル、または気体酸素が約４００
ないし１６００リットルである。
【００１２】液体酸素容器が空になったらすぐに、液体
酸素源たとえば貯蔵容器から再び充填するか、または他
の充填された容器と交換しなければならない。
【００１３】従ってこの場合、移動することは、容器か
らの液体酸素の供給に、従ってまた液体酸素源からの液
体酸素の供給に、または空の容器と充填された容器との
交換に密接に依存することになる。
【００１４】また、携帯可能な容器たとえばシリンダ
に、酸素濃縮器から生成された気体酸素を充填できるシ
ステムがある。
【００１５】このような装置は、酸素を周囲空気から取
り出しおよび／または分離した後、濃縮器から取り外せ
る携帯可能な容器に充填できる酸素濃縮器を備える。
【００１６】このタイプの装置は、歩行できる患者に対
して、液相の酸素源から供給する場合と比べて運転コス
トが低い代替案を提示するが、このタイプの装置はいく
つかの欠点を有することに注意する必要がある。詳細に
は以下の通りである。
【００１７】より多くの投資を、液体酸素容器を有する
装置よりも必要とする。
【００１８】患者の要求を満たす十分な酸素を、特に患
者が多量の酸素を必要とするときに、常に生成するわけ
ではない。
【００１９】携帯可能な気体酸素容器の自律性は、しば
しば液体酸素容器を有する装置の場合よりもさらに制限
され、すなわち最大でも数時間である。
【００２０】生成酸素の流れのうちわずかな部分のみが
酸素容器へ到達するので、容器の充填時間が、特に患者
に必要な流量が濃縮器の生成流量と実質的に等しいまた
は等価である場合（たとえば４ないし６リットル／分）
に、長くなりすぎる可能性がある。
【００２１】気体酸素の圧縮は、特に気体酸素の流れに
圧縮手段からのグリースおよび／または油の液滴が存在
し得るために、危険である。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上述の欠点を有さない自宅および移動中の酸素療法
のための改善された携帯可能な装置、およびこのような
装置の動作方法を提案することである。
【００２３】言い換えれば、本発明は、電池などの再充
電を基礎としているので自律性がより大きく、また可能
な限りサイズおよび重量が小さくて、患者が容易に持ち
運びまたは運搬することが、特に歩行中に、すなわち大
きな努力なしに、たとえば何らかの好適な運搬手段たと
えばストラップ、バッグ、または他の同様の手段によっ
て患者のベルトに引っかけて行える装置を提供しようと
するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、酸素富
化ガスをユーザーに供給する携帯可能または運搬可能な
医療用装置であって、空気を１０5Ｐａを上回る圧力で
ガス濃縮手段へ供給するガス圧縮手段と、前記ガス圧縮
手段によって圧縮された空気から、５０体積％ないし９
０体積％の酸素を含む酸素富化ガスを生成するガス濃縮
手段とを備え、ガス濃縮手段は少なくとも１つの吸着床
を備える少なくとも１つのガス分離領域を備え、少なく
とも１つの吸着床は１または複数の金属カチオンによっ
て交換されたタイプＸまたはＡのゼオライト粒子を含む
ことを特徴とする医療用装置に関する。
【００２５】場合に応じて、本発明に係る装置は、１ま
たは複数の以下の特徴を備えることができる。
【００２６】生成酸素の少なくとも一部を、回収して、
少なくとも一時的に貯蔵するガス蓄積手段、例えばバッ
ファ貯蔵器。
【００２７】生成酸素の少なくとも一部を再加熱または
冷却して、人間の呼吸に適合した温度、好ましくは５℃
ないし３７℃、たとえば１５ないし２５℃の温度にする
ガス再加熱または冷却手段。
【００２８】前記ガス濃縮手段によって生成された酸素
の少なくとも一部を、ユーザーの上気道への接続に適応
するガス分配インターフェースへ供給するガス供給手
段。
【００２９】吸着床の上流、下流、または内部に配置さ
れる少なくとも１つの触媒床をさらに備えるガス濃縮手
段。
【００３０】並行に機能する少なくとも２つのガス分離
領域を備えるガス濃縮手段。
【００３１】電流を少なくとも前記ガス圧縮手段へ供給
する電流供給手段を備える。
【００３２】電流供給手段は、少なくとも１つの内臓式
または再充電可能な電池等、好ましくは好適な再充電装
置を経由する電流出口への接続により再充電可能な１ま
たは複数の電池であるかまたはこれらを備える。
【００３３】ガス濃縮手段は、リチウム、カルシウム、
カリウム、および／または亜鉛カチオンから選ばれた１
または複数の金属カチオンによって交換されたタイプＡ
またはＸのゼオライト粒子を含む少なくとも１つの吸着
床を備える少なくとも１つのガス分離チャンバーであ
る。
【００３４】１または複数の金属カチオンによって交換
されたタイプＸまたはＡのゼオライト粒子を含む少なく
とも１つの吸着床は、ガスの流れに存在し得る水蒸気ま
たはＣＯ2のタイプの不純物の少なくとも一部を止める
ように適応する少なくとも１つのアルミナ床好ましくは
活性アルミナ床（必要ならばドープまたは含侵されてい
る）の下流に配置される。
【００３５】ガス濃縮手段は、ＰＳＡ（圧力スウィング
吸着＝圧力変化による吸着）タイプのサイクルで動作す
る並列に配列された少なくとも２つのチャンバーであ
り、それぞれのチャンバーは、リチウムカチオンによっ
て少なくとも８０％まで交換されたゼオライトＸ粒子を
含む少なくとも１つの吸着床を備える。
【００３６】ＰＳＡタイプのサイクルを制御またはモニ
ターする制御手段を備える。ＰＳＡはその一般的な意味
で用いており、すなわちＶＳＡ（真空スウィング吸着＝
真空変化による吸着）プロセスも含むことに留意された
い。
【００３７】圧縮手段の上流または／および下流に配置
されるろ過手段、特に１または複数のフィルタをさらに
備える。
【００３８】ユーザーの吸気段階の間にのみ酸素を送る
ことができるデマンド弁を備える。このようなデマンド
弁を使用して濃縮器からの必要な酸素生成を分割するこ
とで、患者の同じ酸素消費量に対して、装置の自律性が
１．５ないし６倍高まり、その結果、酸素を生成するた
めのエネルギーと電池の重量も減る。
【００３９】ガス供給手段は、１または複数のガス導管
および／または、ユーザーの上気道への接続に適応し呼
吸クリップおよび呼吸マスクから選ばれるガス分配イン
ターフェースを備える。
【００４０】さらに本発明は、本発明に係る装置による
使用に適応する空気から酸素富化ガスを生成する方法で
あって、（ａ）空気を１０5Ｐａを上回る圧力、好まし
くは１．１×１０5Ｐａないし５×１０5Ｐａの圧力まで
圧縮する工程と、（ｂ）工程（ａ）で圧縮した空気をガ
ス濃縮手段によって分離して、５０体積％ないし９５体
積％の酸素を含む酸素富化ガスを生成する工程とを備
え、ガス濃縮手段は少なくとも１つの吸着床を備える少
なくとも１つのガス分離チャンバーを備え、前記少なく
とも１つの吸着床は１または複数の金属カチオンによっ
て交換されたタイプＸまたはＡのゼオライト粒子を含む
方法に関する。
【００４１】場合に応じて、本発明の方法は、１または
複数の以下の特徴を備えることができる。
【００４２】工程（ｂ）において、圧縮空気の分離は、
リチウム、カルシウム、および／または亜鉛金属カチオ
ン、好ましくはカルシウムおよび／またはリチウムカチ
オンによって交換されたタイプＸのゼオライトの吸着剤
を用いて、ＰＳＡサイクルによる吸着によって行う。
【００４３】工程（ｂ）において、吸着剤は、カルシウ
ムカチオンによって少なくとも７０％まで、またはリチ
ウムカチオンによって少なくとも８０％まで交換された
ゼオライトＸである。
【００４４】工程（ｂ）において、吸着剤は、カルシウ
ムカチオンによって少なくとも６０％まで、またはリチ
ウムイオンによって少なくとも８２％まで、好ましくは
リチウムカチオンによって８４％ないし９８％まで交換
されたゼオライトＸである。
【００４５】酸素の少なくとも一部を、ガス分配インタ
ーフェースに接続された１または複数のガス導管に送る
工程を備える。
【００４６】必要ならば、生成酸素を再加熱または冷却
して、５℃ないし３７℃の温度、好ましくは１５℃ない
し２５℃の温度にする。
【００４７】
【発明の実施の形態】本発明を、本発明を何ら限定しな
い添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００４８】図１は、本発明に係る装置の部分的な図を
示す。図１の装置は、空気を１０5を上回る圧力で、好
ましくは１．１×１０5Ｐａないし５×１０5Ｐａの圧力
で、ガス濃縮手段すなわち吸着容器または吸着器５ａ、
５ｂへ送るガス圧縮手段すなわち圧縮機１を備える。
【００４９】ガス濃縮手段５ａ、５ｂは、５０体積％な
いし９９体積％の酸素、通常は９０体積％ないし９５体
積％の酸素を含む酸素富化ガスを、前記ガス圧縮手段１
によって圧縮された空気から生成することができる。
【００５０】より正確には、２つの吸着器５ａ、５ｂは
ＰＳＡサイクルで並行に動作する。すなわち、吸着器５
ａが再生段階にあるときには吸着器５ｂは酸素生成段階
にあり、またその逆である。
【００５１】全体量が小さい吸着剤に対して好適な酸素
生成の流量を得るために、好ましくは、通常のイオン交
換技術を用いてリチウムによって少なくとも８０％まで
交換されたゼオライトＸタイプの吸着剤を使用する。こ
のような吸着剤およびＰＳＡプロセスはEP-A-885646、E
P-A-885049、EP-A-885089、EP-A-884088、EP-A-88098
9、EP-A-884086、およびEP-A-875277の文献に詳しく説
明されている。
【００５２】通常のモレキュラーシーブをゼオライトま
たはリチウムタイプのシーブと交換することで、濃縮器
の出力および生産性が上がり、Ｏ2の生成量が増える。
【００５３】好ましくは、周囲空気の圧縮は、好適なフ
ィルタ２ａ、２ｂ特にバクテリアフィルタ２ｂによるろ
過の後で行う。
【００５４】次に、圧縮およびろ過された空気は、モレ
キュラーシーブが充填された２つの吸着器５ａ、５ｂの
うちの１つに供給される。
【００５５】窒素はモレキュラーシーブに選択的に吸着
されるので、生成段階にある吸着器５ａまたは５ｂから
の出力ガスは殆ど全く酸素のみからなる（９０〜９５
％）。
【００５６】こうして生成された酸素は、生成ガスに対
する一時的な蓄積手段としての役割を果たす貯蔵容量(c
apacity)７へ送られる。
【００５７】生成段階にある吸着器５ａまたは５ｂに含
まれる吸着剤が飽和する前に、圧縮空気が、１組の電気
バルブＥＶ１、ＥＶ２によって、それまでは再生段階に
あって今度は生成段階に入る２番目の吸着器５ｂまたは
５ａへ送られる。
【００５８】１番目の吸着器５ｂまたは５ａは、次に大
気圧または大気圧より低い圧力に戻ることでそれ自体が
再生され、そしてそれ自体は生成段階にある他の吸着器
からの酸素流量の一部の向流の循環によってパージされ
る。
【００５９】図２に、このようなＰＳＡサイクルを概略
的に示す。図２では、それぞれの吸着器５ａ、５ｂ内で
の圧力プロファイルとともに、酸素生成および再生のサ
イクルの時間を示す。
【００６０】それぞれの吸着器は周期的に以下の段階に
付される。
【００６１】圧縮空気が供給されて吸着器が加圧状態と
なり酸素を生成する時間Ｔ１の生成段階。
【００６２】吸着器が減圧されて、生成段階にある他の
吸着器によって生成された酸素の一部によって向流的に
パージされる時間Ｔ２＝Ｔ１の再生段階。
【００６３】本発明においては、リチウムによって富化
されたゼオライトシーブを用いるのが好ましい。それは
このようなシーブの吸着特性は通常のシーブたとえば未
交換のゼオライトＸまたはＡすなわちナトリウムゼオラ
イトよりも良いからである。
【００６４】濃縮器の性能は、特に空気供給（特に圧縮
機１）、選択されたシーブの特性（特に吸着等温線）、
粒子の形状および粒度分布、シーブの使用量、使用した
ＰＳＡサイクルのプロファイル、温度などに依存する。
【００６５】これらの性能は、特に出力、すなわち生成
されたＯ2の量／入ったＯ2の量、および生産性、すなわ
ち生成されたＯ2の量／吸着剤の量（volume）によって
説明される。
【００６６】通常、９０％のＯ2を５Ｌ／分で送出する
装置の場合、２５％のオーダーの出力が得られる。
【００６７】しかし、１０5Ｐａにおいて、窒素に対す
る吸着容量は、通常の１３Ｘシーブに対する約８ｍＬ／
ｇから、リチウムによって交換されたゼオライト１３Ｘ
タイプのシーブに対する約２０ｍＬ／ｇまで変わる。ま
た同様に、選択性（窒素と酸素に対する吸着容量の比）
は３から６へ変わる。
【００６８】その結果、本発明に係るリチウムスクリー
ンを使用して得られる出力の利得は、通常のナトリウム
シーブと比較して２倍のオーダーとなる。
【００６９】リチウムシーブの使用によるこのような出
力利得によって、吸着剤の使用量がより少なくなるため
に、装置のサイズを通常の濃縮器と比べて小さくでき
る。その結果、同じ酸素生成を流量と含有量に対して保
ちながら、流量がより小さい濃縮器を使用できる。
【００７０】一般的に言えば、本発明に係る装置は、酸
素濃縮器のサイズと重量すなわちより一般的には大きさ
(bulk)を小さくできる可能性を示している。その結果、
濃縮器は再充電可能な電池で動作するため、通常の携帯
可能なシリンダの場合よりも実質的に大きな自律性を患
者に与えて、患者の移動を可能にするかまたは容易にす
る。
【００７１】本発明に係る装置は、医療分野に対して特
に好適であるが、スポーツの分野においても、例えば体
を使って激しい活動をした後の運動選手へ補足酸素を供
給することにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の一例を示す部分的な図。
【図２】本発明に係るＰＳＡサイクルの一例を示す図。
【符号の説明】
１…圧縮機 ２ａ、２ｂ…フィルタ ５ａ、５ｂ…吸着器 ７…貯蔵容量 ＥＶ１、ＥＶ２…電気バルブ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸素富化ガスをユーザーに供給する携帯
    可能または運搬可能な医療用装置であって、 空気を１０5Ｐａを上回る圧力でガス濃縮手段へ供給す
    るガス圧縮手段と、 前記ガス圧縮手段によって圧縮された空気から、５０な
    いし９０体積％の酸素を含む酸素富化ガスを生成するガ
    ス濃縮手段とを備え、 ガス濃縮手段は少なくとも１つの吸着床を備える少なく
    とも１つのガス分離チャンバーを備え、前記少なくとも
    １つの吸着床は１または複数の金属カチオンによって交
    換されたタイプＸまたはＡのゼオライト粒子を含むこと
    を特徴とする医療用装置。
  2. 【請求項２】 ガス濃縮手段は、並行に機能する少なく
    とも２つのガス分離チャンバーを備え、それぞれはゼオ
    ライト粒子を含む少なくとも１つの吸着床を備え、好ま
    しくはガス濃縮手段はＰＳＡタイプのサイクルで動作す
    る少なくとも２つのチャンバーであることを特徴とする
    請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 タイプＸまたはＡのゼオライト粒子は、
    １または複数のリチウム、カルシウム、カリウムおよび
    ／または亜鉛カチオンによって交換されていることを特
    徴とする請求項１または２記載の装置。
  4. 【請求項４】 ユーザーの吸気段階の間にのみ酸素を送
    るデマンド弁を備えることを特徴とする請求項１ないし
    ３いずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 それぞれのチャンバーは、リチウムカチ
    オンによって少なくとも８０％まで交換されたゼオライ
    トＸ粒子を含む少なくとも１つの吸着床を備えることを
    特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】 電流を少なくとも前記ガス圧縮手段へ供
    給する電流供給手段をさらに備えることを特徴とする請
    求項１ないし５いずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】 電流供給手段は、電池、または自律性の
    および／または再充電可能な電流蓄電池から選択される
    ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の
    装置。
  8. 【請求項８】 圧縮手段の上流および／または下流に配
    置されるろ過手段、特に１または複数のフィルタをさら
    に備えることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１
    項記載の装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８いずれか１項記載の装
    置によって実施されることに適応する空気から酸素富化
    ガスを生成する方法であって、 （ａ）空気を１０5Ｐａを上回る圧力、好ましくは１．
    １×１０5Ｐａないし５×１０5Ｐａの圧力まで圧縮する
    工程と、 （ｂ）工程（ａ）で圧縮した空気を、ガス濃縮器を用い
    て窒素の少なくとも一部を吸着することで分離して、５
    ０ないし９０体積％の酸素を含む酸素富化ガスを生成す
    る工程とを備え、 ガス濃縮手段は少なくとも１つの吸着床を備える少なく
    とも１つのガス分離チャンバーを備え、前記少なくとも
    １つの吸着床は１または複数の金属カチオンによって交
    換されたタイプＸまたはＡのゼオライト粒子を含むこと
    を特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 工程（ｂ）において、圧縮空気の分離
    は、金属カチオン、好ましくはカルシウムおよび／また
    はリチウムカチオンによって交換されたタイプＸのゼオ
    ライトの吸着剤を用いて、ＰＳＡタイプのサイクルによ
    る吸着によって行うことを特徴とする請求項９記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 工程（ｂ）において、吸着剤は、カル
    シウムカチオンによって少なくとも６０％まで、または
    リチウムカチオンによって少なくとも８２％まで、好ま
    しくはリチウムカチオンによって８４％ないし９８％ま
    で交換されたゼオライトＸであることを特徴とする請求
    項９または１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 携帯可能または運搬可能な医療用装置
    を用いて空気から５０ないし９９体積％の酸素を含む酸
    素富化ガスを生成するための、カルシウムカチオンによ
    って少なくとも６０％まで、またはリチウムカチオンに
    よって少なくとも８０％まで交換されたタイプＸまたは
    Ａのゼオライト吸着剤の使用方法。
  13. 【請求項１３】 携帯可能または運搬可能な医療用酸素
    濃縮装置を用いて空気から５０ないし９９体積％の酸素
    を含む酸素富化ガスを生成するための、カルシウムカチ
    オンによって少なくとも６０％まで、またはリチウムカ
    チオンによって少なくとも８０％まで交換されたタイプ
    ＸまたはＡのゼオライト吸着剤の使用方法。
  14. 【請求項１４】 吸着剤は、カルシウムカチオンによっ
    て７０％ないし９０％まで、またはリチウムカチオンに
    よって８４％ない９８％まで交換されたゼオライトＸで
    あることを特徴とする請求項１２または１３記載の使用
    方法。
JP2000110892A 1999-04-13 2000-04-12 酸素療法に使用できる酸素を生成するための携帯可能な医療用装置 Pending JP2000325482A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9904585A FR2792210B1 (fr) 1999-04-13 1999-04-13 Equipement medical portable d'oxygenotherapie a domicile
FR9904585 1999-04-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000325482A true JP2000325482A (ja) 2000-11-28

Family

ID=9544321

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000110892A Pending JP2000325482A (ja) 1999-04-13 2000-04-12 酸素療法に使用できる酸素を生成するための携帯可能な医療用装置
JP2000110889A Pending JP2000354631A (ja) 1999-04-13 2000-04-12 酸素療法のための医療用装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000110889A Pending JP2000354631A (ja) 1999-04-13 2000-04-12 酸素療法のための医療用装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6314957B1 (ja)
EP (2) EP1044715A1 (ja)
JP (2) JP2000325482A (ja)
AR (1) AR023491A1 (ja)
AU (1) AU768540B2 (ja)
BR (1) BR0001599A (ja)
CA (2) CA2299613A1 (ja)
FR (1) FR2792210B1 (ja)
ZA (1) ZA200001721B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7954493B2 (en) 2002-12-17 2011-06-07 Teijin Pharma Limited Oxygen supplying apparatus

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979440A (en) * 1997-06-16 1999-11-09 Sequal Technologies, Inc. Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator
FR2809329B1 (fr) * 2000-05-25 2002-08-16 Air Liquide Concentrateur d'oxygene portable
US6651658B1 (en) * 2000-08-03 2003-11-25 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
US6691702B2 (en) 2000-08-03 2004-02-17 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
WO2003064009A1 (en) 2002-01-31 2003-08-07 Airsep Corporation Portable oxygen concentrator
US6783646B2 (en) * 2002-08-28 2004-08-31 Carleton Life Support Systems, Inc. Modular ceramic oxygen system
US6726558B1 (en) * 2002-11-26 2004-04-27 Udi Meirav Oxygen enrichment of indoor human environments
US7588033B2 (en) 2003-06-18 2009-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for improving ventilation in a lung area
JP2007506480A (ja) 2003-08-18 2007-03-22 ワンドカ，アンソニー・ディ 鼻用インターフェイスによる非侵襲的換気のための方法と器具
US7913497B2 (en) * 2004-07-01 2011-03-29 Respironics, Inc. Desiccant cartridge
US20060021367A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-02 Detar Gail L Oxygen enriched operator cab
US7318327B2 (en) * 2004-10-26 2008-01-15 Respironics In-X, Inc. Liquefying and storing a gas
US7900627B2 (en) * 2005-01-18 2011-03-08 Respironics, Inc. Trans-fill method and system
US7431032B2 (en) * 2005-02-09 2008-10-07 Vbox Incorporated Low power ambulatory oxygen concentrator
US20060174877A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Vbox, Incorporated Portable oxygen concentrator with a docking station
US7954490B2 (en) 2005-02-09 2011-06-07 Vbox, Incorporated Method of providing ambulatory oxygen
US7171963B2 (en) * 2005-02-09 2007-02-06 Vbox, Incorporated Product pump for an oxygen concentrator
US20060174871A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Vbox, Incorporated Ambulatory oxygen concentrator with high efficiency adsorbent
US20060174875A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Vbox, Incorporated Ambulatory oxygen concentrator containing a power pack
US7766010B2 (en) * 2005-02-09 2010-08-03 Vbox, Incorporated Method of controlling the rate of oxygen produced by an oxygen concentrator
US7121276B2 (en) * 2005-02-09 2006-10-17 Vbox, Incorporated Personal oxygen concentrator
US7866315B2 (en) * 2005-02-09 2011-01-11 Vbox, Incorporated Method and apparatus for controlling the purity of oxygen produced by an oxygen concentrator
US7604005B2 (en) * 2005-02-09 2009-10-20 Vbox Incorporated Adsorbent cartridge for oxygen concentrator
US8020553B2 (en) * 2005-02-09 2011-09-20 Vbox, Incorporated Ambulatory oxygen concentrator containing a three phase vacuum separation system
US7368005B2 (en) * 2005-04-05 2008-05-06 Respironics Oxytec, Inc. Portable oxygen concentrator
US7402193B2 (en) * 2005-04-05 2008-07-22 Respironics Oxytec, Inc. Portable oxygen concentrator
US7329304B2 (en) * 2005-04-05 2008-02-12 Respironics Oxytec, Inc. Portable oxygen concentrator
EP1926517A2 (en) 2005-09-20 2008-06-04 Lutz Freitag Systems, methods and apparatus for respiratory support of a patient
US8753435B2 (en) * 2006-04-03 2014-06-17 Ric Investments, Llc Portable oxygen concentrator
US9229630B2 (en) * 2006-04-03 2016-01-05 Respironics Oxytec, Inc User interface for a portable oxygen concentrator
US7736132B2 (en) * 2006-04-03 2010-06-15 Respironics Oxytec, Inc. Compressors and methods for use
JP5191005B2 (ja) 2006-05-18 2013-04-24 ブリーズ テクノロジーズ， インコーポレイテッド 気管切開の方法およびデバイス
EP2068992B1 (en) 2006-08-03 2016-10-05 Breathe Technologies, Inc. Devices for minimally invasive respiratory support
US7384297B2 (en) * 2006-11-07 2008-06-10 King Jr Lloyd Herbert Wire connector
US8156972B2 (en) * 2007-04-20 2012-04-17 Ric Investments, Llc System and method for filling a portable liquified gas storage/delivery system
WO2008144589A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and providing ventilation therapy
US20090065007A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Wilkinson William R Oxygen concentrator apparatus and method
US8567399B2 (en) 2007-09-26 2013-10-29 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for providing inspiratory and expiratory flow relief during ventilation therapy
JP5513392B2 (ja) 2007-09-26 2014-06-04 ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 睡眠時無呼吸を治療するための方法及び装置
JP5758799B2 (ja) 2008-04-18 2015-08-05 ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 呼吸作用を感知し、人工呼吸器の機能を制御するための方法およびデバイス
US8770193B2 (en) 2008-04-18 2014-07-08 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and controlling ventilator functions
CA2734296C (en) 2008-08-22 2018-12-18 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for providing mechanical ventilation with an open airway interface
CA2739435A1 (en) 2008-10-01 2010-04-08 Breathe Technologies, Inc. Ventilator with biofeedback monitoring and control for improving patient activity and health
WO2010115170A2 (en) 2009-04-02 2010-10-07 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive open ventilation for treating airway obstructions
US9132250B2 (en) 2009-09-03 2015-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
US9962512B2 (en) 2009-04-02 2018-05-08 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with a free space nozzle feature
EP2456540A4 (en) 2009-07-22 2013-10-09 Vbox Inc APPARATUS FOR SEPARATING OXYGEN FROM AMBIENT AIR
CA2774902C (en) 2009-09-03 2017-01-03 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
KR20110076542A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 서강대학교산학협력단 고효율 기체 농축 장치 및 그 제어방법
JP5891226B2 (ja) 2010-08-16 2016-03-22 ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Ｌｏｘを使用して換気補助を提供する方法、システム及び装置
US20120055475A1 (en) 2010-09-07 2012-03-08 Wilkinson William R Oxygen concentrator system and methods for oral delivery of oxygen enriched gas
US8616207B2 (en) 2010-09-07 2013-12-31 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator heat management system and method
WO2012045051A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for humidifying a respiratory tract
US9199847B2 (en) * 2011-03-03 2015-12-01 Koninklijke Philips N.V. Method and arrangement for generating oxygen
WO2012167205A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Wyngate Medical Technologies, Inc. Ventilator with integral oxygen generator
US10118122B2 (en) * 2011-08-29 2018-11-06 The Boeing Company CO2 collection methods and systems
EP2906281B1 (en) 2012-10-12 2018-09-05 Inova Labs, Inc. Dual oxygen concentrator systems and methods
JP6321663B2 (ja) 2012-10-12 2018-05-09 イノヴァ ラボ，インコーポレイテッド 酸素富化ガス送達のための方法およびシステム
EP2906280B1 (en) 2012-10-12 2018-09-26 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator systems and methods
AT514362B1 (de) * 2013-05-17 2015-03-15 Köck Herbert Verfahren zur Herstellung von Sauerstoff
US9440179B2 (en) 2014-02-14 2016-09-13 InovaLabs, LLC Oxygen concentrator pump systems and methods
FR3035194A1 (fr) 2015-04-16 2016-10-21 Air Liquide Installation de fourniture d’oxygene associant un concentrateur d’oxygene a un dispositif autonome de liquefaction de gaz
EP3111979A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-04 SOL S.p.A. Apparatus for storing and producing oxygen, particularly in the hospital field
CN105129738A (zh) * 2015-09-10 2015-12-09 合肥美菱净化设备有限公司 一种制氧机
CN105435386A (zh) * 2015-12-25 2016-03-30 天元健康（天津）科技有限公司 一种手持空气过滤组件
US11458274B2 (en) 2016-05-03 2022-10-04 Inova Labs, Inc. Method and systems for the delivery of oxygen enriched gas
JP2020501559A (ja) * 2016-12-14 2020-01-23 ブイエムアール・プロダクツ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＶｍｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｌｌｃ 蒸気生成デバイスおよび吸入可能な蒸気を生成する方法
EA038236B1 (ru) * 2017-04-13 2021-07-28 ВМР ПРОДАКТС ЭлЭлСи Устройство получения пара и способ получения ингалируемого пара
US10792449B2 (en) 2017-10-03 2020-10-06 Breathe Technologies, Inc. Patient interface with integrated jet pump
US10894139B2 (en) * 2018-01-19 2021-01-19 Ergo-Flex Technologies, LLC Oxygen treatment device for mammals
CN111928575A (zh) * 2020-08-10 2020-11-13 广东汇兴空气液化有限公司 一种医用氧制备方法
CN112815466A (zh) * 2021-01-27 2021-05-18 中铁第一勘察设计院集团有限公司 高原铁路氧气调节系统的构建方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4198213A (en) * 1978-01-26 1980-04-15 The Garrett Corporation Self adjusting oxygen enrichment system
US4477264A (en) * 1983-03-30 1984-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process for a medical oxygen generator for home use
US4491459A (en) * 1983-05-04 1985-01-01 Pinkerton Charles J Portable oxygen enrichment and concentration system
CA1297298C (en) * 1986-09-22 1992-03-17 Akira Kato Oxygen enriching apparatus with means for regulating oxygen concentration of oxygen enriched gas
EP0312910B1 (en) * 1987-10-23 1993-03-10 Teijin Limited Oxygen enriching module and oxygen enriching apparatus using same
US5144945A (en) * 1989-04-20 1992-09-08 Nippon Sanso Kabushiki Kaisha Portable oxygen-enriching air inhaler
US4971609A (en) * 1990-02-05 1990-11-20 Pawlos Robert A Portable oxygen concentrator
DE19529094A1 (de) * 1995-08-08 1997-02-13 Bayer Ag Verfahren zur Adsorption von Stickstoff aus Gasgemischen mittels Druckwechseladsorption mit Zeolithen
US5827358A (en) * 1996-11-08 1998-10-27 Impact Mst, Incorporation Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus
US5890490A (en) * 1996-11-29 1999-04-06 Aylsworth; Alonzo C. Therapeutic gas flow monitoring system
US5858062A (en) * 1997-02-10 1999-01-12 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator
US5979440A (en) * 1997-06-16 1999-11-09 Sequal Technologies, Inc. Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator
US5893275A (en) 1997-09-04 1999-04-13 In-X Corporation Compact small volume liquid oxygen production system
US5988165A (en) * 1997-10-01 1999-11-23 Invacare Corporation Apparatus and method for forming oxygen-enriched gas and compression thereof for high-pressure mobile storage utilization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7954493B2 (en) 2002-12-17 2011-06-07 Teijin Pharma Limited Oxygen supplying apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
FR2792210A1 (fr) 2000-10-20
EP1044715A1 (fr) 2000-10-18
AR023491A1 (es) 2002-09-04
ZA200001721B (en) 2000-10-26
JP2000354631A (ja) 2000-12-26
CA2305028A1 (fr) 2000-10-13
FR2792210B1 (fr) 2001-09-14
US6314957B1 (en) 2001-11-13
EP1044714A1 (fr) 2000-10-18
AU2524000A (en) 2000-10-19
CA2299613A1 (fr) 2000-10-13
BR0001599A (pt) 2001-10-23
AU768540B2 (en) 2003-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000325482A (ja) 酸素療法に使用できる酸素を生成するための携帯可能な医療用装置
US7766010B2 (en) Method of controlling the rate of oxygen produced by an oxygen concentrator
US7954490B2 (en) Method of providing ambulatory oxygen
US8020553B2 (en) Ambulatory oxygen concentrator containing a three phase vacuum separation system
US7431032B2 (en) Low power ambulatory oxygen concentrator
US7171963B2 (en) Product pump for an oxygen concentrator
US7604005B2 (en) Adsorbent cartridge for oxygen concentrator
US7121276B2 (en) Personal oxygen concentrator
US7866315B2 (en) Method and apparatus for controlling the purity of oxygen produced by an oxygen concentrator
JP5080483B2 (ja) 酸素濃縮装置
US20060174877A1 (en) Portable oxygen concentrator with a docking station
US20060174875A1 (en) Ambulatory oxygen concentrator containing a power pack
US20060174871A1 (en) Ambulatory oxygen concentrator with high efficiency adsorbent
JP3793256B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP2000037458A (ja) 医療用酸素濃縮器
JP4125514B2 (ja) 医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置
JP2003180838A (ja) 医療用酸素濃縮装置
JP2004344735A (ja) 酸素濃縮装置
Salim et al. Oxygen Concentrator Machine by using Pressure Swing Adsorption (PSA)
JPH0920503A (ja) 酸素濃縮装置