JP4636766B2 - 携帯用の液体酸素貯蔵／送出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【関連の出願との相互参照】
この出願は、１９９９年１０月２９日出願の米国仮特許出願連続番号第６０／１６２，１３３号から優先権を主張する。上に参照された仮特許出願の開示は、引用により完全に援用される。
【０００２】
【発明の背景】
【発明の分野】
この発明は、携帯用の液体酸素貯蔵／送出装置に関する。
【０００３】
【背景技術の説明】
治療酸素とは、呼吸を促進するために、実質的に純粋な酸素を患者に送出することである。患者が肺性／呼吸性の問題を抱えているとき、酸素の送出は患者が自分の血流内に適切レベルの酸素を得る助けとなる。
【０００４】
治療酸素は、患者が肺容量を失った場合に保証されるものであろう。酸素が必要とされるであろう医学上の状態には、喘息、肺気腫などに加え、たとえば嚢胞性線維症、肺癌、肺の損傷および循環器疾患を含む、慢性の閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）がある。
【０００５】
関連技術の慣行では、これまで２つの方法で携帯用酸素を提供してきた。第１のアプローチでは、圧縮酸素ガスが耐圧瓶で提供され、そのガスは圧力調整器とホースとを通り患者の鼻腔に送られる。瓶には車輪が付けられていることが多いので、患者は動ける。
【０００６】
圧縮された気体酸素の欠点は、携帯可能な瓶を一杯に満たしてもあまり長く持続しないことである。
【０００７】
この限界を克服するために、第２のアプローチでは関連技術の液体酸素（ＬＯＸ）装置が用いられ、ここではＬＯＸが容器に貯蔵され、ＬＯＸから蒸発する気体酸素を患者が吸入する。
【０００８】
関連技術のＬＯＸ装置は、ある所与の大きさと重量ならば圧縮ガスの装置より、より長く使用できる充填が可能だが、独自の欠点を有する。ＬＯＸは非常に冷たい液体なので、真空絶縁容器が必要なのである。
【０００９】
関連技術の携帯用ＬＯＸユニットは典型的には、傾けたときにＬＯＸを注ぐことができるネックと共に形成され、そのため一般的に垂直な位置でしか用いたり持ち運んだりすることができない。このことは時に、たとえば車を運転する際など、非実用的である。垂直に位置付けられた関連技術の携帯用ＬＯＸユニットは不安定で、もし揺れるか、滑るか、倒れるかすれば、潜在的に酸素利用者と他の運転者とに問題を引き起こすこともあり得る。
米国特許第５，９０６，１００号は、配向の変化の結果生じる中断を伴わずに液化寒剤流体を送出するための装置を開示し、ここで液化寒剤を入れ物へ供給およびこれから送出するための導管が、第１および第２の軸の周りの回転のために入れ物に装着される。
【００１０】
したがって、改良された携帯用ＬＯＸユニットのための技術が依然として必要とされている。
【００１１】
【発明の概要】
携帯用液体酸素（ＬＯＸ）貯蔵／送出装置がこの発明に従い提供される。携帯用液体酸素（ＬＯＸ）貯蔵／送出装置は、ＬＯＸを収容するための内部を有する絶縁された（ＬＯＸ）容器を含み、ＬＯＸ容器は上部、底部および上部と底部との間の側壁を有し、側壁は容器の上部と底部との間を延びる第１の側部と、容器の上部と底部との間を延びる第２の側部とを含み、第２の側部は第１の側部に対して容器の反対側にあり、携帯用液体酸素貯蔵／送出装置はさらに、容器をＬＯＸで充填しかつ容器からＬＯＸと気体酸素とを引出すための、容器の内部と連通するポートのシステムを含み、気体酸素は容器の内部と連通する第１の出口を経て容器から引出され、第１の出口は容器の上部と第１の側部との間の第１の接合部に隣接して位置決めされ、ＬＯＸは容器の内部と連通する第２の出口を経て容器から引出され、第２の出口は底部と第２の側部との間の第２の接合部に隣接して位置決めされ、また、容器が側壁を垂直に配向する第１の配向に位置付けられるとき、および容器が第２の側部を下向きに配向しかつ第１の側部を上向きに配向して第２の側部の上にする第２の配向に位置付けられるとき、ならびにその間のすべての位置において、気体酸素を第１の出口を経て容器から引出すことができ、ＬＯＸを第２の出口を経て容器から引出すことができる。
【００１２】
この発明の、上述のおよび他の特徴および利点は、この好ましい実施例の以下の記述から、添付の図と共に読まれると、さらに理解されるであろう。
【００１３】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１は、この発明の携帯用液体酸素ユニット１００の一実施例を示す。携帯用ＬＯＸユニットは、外殻１０１と外殻１０１内の容器１０４とを含む。
【００１４】
空間１１０が容器１０４の周りに存在し、好ましくは少なくとも不完全な真空にされる。例示された実施例で容器１０４は、（下に図３と共に論じられる）任意の上支持部１１８および任意の底支持部１１９により、外殻１０１内に保持および支持される。容器１０４は絶縁してもよく、または熱絶縁特性を有する材料から形成してもよい。
【００１５】
容器１０４は、上部１０５、底部１０６および側壁１０７から形成される。側壁１０７は第１の側部１０８および第２の側部１０９を含み、両者とも上部１０５と底部１０６との間を延び、第２の側部１０９は第１の側部１０８に対して容器１０４の反対側にある。
【００１６】
容器１０４はまた、液体取出し導管１１３および気体取出し導管１１６を含む。気体取出し導管１１６は、容器１０４からの気体酸素の取出しを可能にする。気体取出し導管１１６は容器１０４に入り、容器１０４の内部と連通する第１の出口１１７を有する。第１の出口１１７は、容器１０４の上部１０５と第１の側部１０８との間の第１の接合部に隣接して位置決めされる。
【００１７】
気体取出し導管１１６は、容器１０４および外殻１０１を出て、容器１０４と外殻１０１との第１のポート４４０を形成する（図４参照）。第１のポート４４０は容器１０４の上部１０５と第１の側部１０８との間の第１の接合部に隣接して位置決めされる。
【００１８】
液体取出し導管１１３は容器１０４からのＬＯＸの取出しを可能にする。液体取出し導管１１３は容器１０４の内部を対角方向に横切って延び、容器１０４の底部１０６に位置付けられた（第２の）液体取出し出口１１４を有する。第２の出口１１４は底部１０６と第２の側部１０９との間の第２の接合部に隣接して位置決めされる。液体取出し導管１１３は第１のポート４４０に隣接する第２のポート４４１を経て出てもよく、ここで第２のポート４４１は好ましくは気体取出し導管１１６と同心で、第１のポート４４０内で外へ出る。
【００１９】
図２は、携帯用ＬＯＸユニット１００を異なる配向でどのように用いることができるかを例示する、携帯用ＬＯＸユニット１００の代替の位置を示す。図で見てとれるように、液体取出し導管１１３の第２の出口１１４はやはり容器１０４の低い箇所にある。気体取出し導管１１６の第１の出口１１７が携帯用ＬＯＸユニット１００の高い箇所に留まることもまた図から見てとることができる。水平の配向においても、携帯用ＬＯＸユニット１００は液体取出し導管１１３と気体取出し導管１１６とを所望の位置に維持することによりＬＯＸと気体酸素との取出しを可能にする。したがって、携帯用ＬＯＸユニット１００の位置は取出し導管の内部構成により制限されない。
【００２０】
図３は絶縁された支持システム１１９の詳細を示す。絶縁された支持システム１１９は外殻１０１内の容器１０４を支持しかつ位置付ける（図１および２を参照）。絶縁された上支持部１１８は容器１０４の上部１０５の中央に位置決めされ、上部１０５から上へ延びる。絶縁された底支持部１１９は容器１０４の底部１０６の中央に位置決めされ、底部１０６から下へ延びる。
【００２１】
絶縁された支持システム１１９は、外殻支持部１２１、容器支持部１２４および絶縁された支持部１２７を含む。外殻支持部１２１は（上または底）外殻１０１に取付けられ、一方で容器支持部１２４は容器１０４に取付けられる。絶縁された支持部１２７はそのどちらにも取付けられず、緩衝用および絶縁用にその２つの間に単に置かれる。したがって、絶縁された上支持および底支持システム１１８および１１９の容器支持部１２４は、それぞれの外殻支持部１２１により入れ子式に受けられる。
【００２２】
絶縁された支持部１２７は好ましくは絶縁材料から作られることを注意すべきである。これは外殻１０１から容器１０４への熱伝達（heat transfer）を最小化するためになされる。絶縁された支持部１２７により、容器支持部１２４は外殻支持部１２１と接することがない。
【００２３】
図４は、携帯用ＬＯＸシステム４００で用いられるこの発明の携帯用ＬＯＸユニット１００を示す。携帯用ＬＯＸユニット１００はさらに、第３のポート４０１およびＬＯＸ送出導管４０２を含む。ＬＯＸ送出導管４０２は第３のポート４０１を経て外殻１０１に入り、容器１０４にも入る。第３のポート４０１は、第１の側部１０８と底部１０６との間の第３の接合部に隣接して位置決めされる（図１を参照）。ＬＯＸ送出導管４０２は、容器１０４内に位置決めされかつ容器１０４の上部１０５に隣接する開放端４０４で終わる。好ましくは、開放端４０４が上部１０５内の中央に位置決めされることにより、ＬＯＸは容器内へ充填されるときに容器の内側の側壁部分に沿って流れ、こうして容器内のＬＯＸの乱流を最小化し、容器の最大のＬＯＸ充填を容易にする。
【００２４】
図４ではさらに、携帯用ＬＯＸユニット１００から気体取出し導管１１６と液体取出し導管１１３とが現れる様が示される。この実施例では、導管１１３および１１６は容器１０４から同心的に現れてから第１のポート４４０で外殻１０１から現れる。
【００２５】
この発明は上で詳細に説明され図に示されたが、この発明は説明され示された特定の実施例に限定されることを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の位置でのこの発明の携帯用液体酸素ユニットの一実施例を概略的に示す図である。
【図２】 この発明の携帯用ＬＯＸユニットを異なる配向でどのように用いることができるかを例示する、携帯用ＬＯＸユニットの代替の位置を概略的に示す図である。
【図３】 この発明の絶縁された支持システムの詳細を概略的に示す図である。
【図４】 携帯用ＬＯＸシステムで用いられているこの発明の携帯用ＬＯＸユニットを概略的に示す図である。

Claims (9)

1. 携帯用の液体酸素貯蔵／送出装置（１００）であって、
   液体酸素を収容するための内部を有する絶縁された液体酸素容器（１０４）を含み、この液体酸素容器は上部（１０５）、底部（１０６）および上部と底部との間の側壁（１０７）を有し、側壁は前記液体酸素容器の上部と底部との間を延びる第１の側部（１０８）と、前記液体酸素容器の上部と底部との間を延びる第２の側部（１０９）とを含み、第２の側部は前記第１の側部に対して前記液体酸素容器の反対側にあり、前記液体酸素貯蔵／送出装置はさらに、
   前記液体酸素容器を液体酸素で充填しかつ前記液体酸素容器から液体酸素と気体酸素とを引出すための、前記液体酸素容器の前記内部と連通するポートのシステムを含み、前記気体酸素は、前記液体酸素容器の内部と連通する第１の出口（１１７）を経て前記液体酸素容器から引出され、前記第１の出口は前記液体酸素容器の前記上部と前記第１の側部との間の第１の接合部に隣接してしっかりと位置決めされ、液体酸素は、前記液体酸素容器の内部と連通する第２の出口（１１４）を経て前記液体酸素容器から引出され、前記第２の出口は前記底部と前記第２の側部との間の第２の接合部に隣接してしっかりと位置決めされ、
   前記液体酸素容器が前記側壁を垂直に配向する第１の配向に位置付けられるとき、および前記液体酸素容器が前記第２の側部を下向きに配向しかつ前記第１の側部を上向きに配向する第２の配向に位置付けられるときでも、気体酸素は前記第１の出口を経て前記液体酸素容器から引出すことができ、液体酸素を前記第２の出口を経て前記液体酸素容器から引出すことができる、装置。
2. 前記第１の出口（１１７）は前記液体酸素容器の前記第１のポート（４４０）と連通し、前記第１のポートは前記第１の出口および前記第１の接合部に隣接して位置決めされ、さらに前記第２の出口（１１４）は第２のポート（４４１）と連通し、前記第２のポートは前記第１のポートおよび前記第１の接合部に隣接して位置決めされ、前記第２の出口は前記液体酸素容器の内部を通って延びる液体酸素導管（１１３）により前記第２のポートに接続される、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１のポート（４４０）が前記第２のポート（４４１）と実質的に同心である、請求項２に記載の装置。
4. 前記第２のポート（４４１）が前記第１のポート（４４０）の中にあり、前記液体酸素導管（１１３）が前記第１の出口（１１７）を経て延びる、請求項３に記載の装置。
5. 前記第１の側部（１０８）と前記底部との間の第３の接合部に隣接して位置決めされた第３のポート（４０１）と、前記第３のポートから前記液体酸素容器を通って延びて液体酸素送出導管（４０２）の開放端（４０４）で終わる前記液体酸素送出導管とを通って、前記液体酸素容器（１０４）が前記ポートのシステムにより液体酸素で充填され、前記開放端が前記上部（１０５）に隣接する前記液体酸素容器内に位置決めされる、請求項１に記載の装置。
6. 前記液体酸素送出導管（４０２）の前記開放端（４０４）が前記上部（１０５）に隣接する前記液体酸素容器（１０４）の中央に位置決めされる、請求項５に記載の装置。
7. 前記液体酸素容器（１０４）は前記液体酸素容器と外殻壁との間の真空により絶縁され、前記液体酸素容器は外殻壁（１０１）により、絶縁された上および底支持システム（１１８、１１９）によって支持され、絶縁された上支持システムは前記液体酸素容器の上部（１０５）に接続された上容器支持部（１２４）を含み、上容器支持部（１２４）は第１の絶縁された支持部（１２７）により支持され、第１の絶縁された支持部は前記外殻に接続された第１の外殻支持部（１２１）により支持され、上容器支持部は第１の外殻支持部に接触せずかつこれから第１の絶縁された支持部により分離され、
   底支持システムは液体酸素容器の前記底部に接続された底容器支持部（１２４）を含み、底容器支持部は第２の絶縁された支持部（１２７）により支持され、第２の絶縁された支持部は前記外殻に接続された第２の外殻支持部（１２１）により支持され、前記底容器支持部は前記第２の外殻支持部に接触せずかつ前記底容器支持部は前記第２の絶縁された支持部により前記第２の外殻支持部から分離される、請求項１に記載の装置。
8. 前記上容器支持部（１２４）は前記液体酸素容器の上部（１０５）の中央に位置決めされた前記液体酸素容器の上部から上方向へ延び、前記底容器支持部（１２４）は前記液体酸素容器の前記底部の中央に位置決めされて前記液体酸素容器の前記底部（１０６）から下方向へ延びる、請求項７に記載の装置。
9. 上および底容器支持部（１２４）がそれぞれの前記第１および第２の絶縁された支持部（１２７）内に入れ子式に受けられ、前記第１および第２の絶縁された支持部はそれぞれの前記第１および第２の外殻支持部（１２１）内に入れ子式に受けられる、請求項８に記載の装置。

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