KR20010076320A - 환자용 환기장치의 산소농축시스템 및 산소가스와 의료용공기를 동시에 공급하는 방법 - Google Patents

환자용 환기장치의 산소농축시스템 및 산소가스와 의료용공기를 동시에 공급하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 환자용 환기장치의 산소농축시스템은 기존의 적절한 공기 공급수단을 유리하게 이용하고, 기존의 공기 공급수단과, 상기 공기 공급수단을 이용하여 의료용 공기를 공급하기 위한 의료용 공기 여과 패키지를 이용하는 모듈화된 산소농축기를 제공한다. 산소농축기는 선택적으로 활성화될 수 있는 다중 베드쌍을 가지고 있다. 다중 베드쌍의 어느 하나라도 활성화되지 않으면, 기존 공기 공급수단에 의해 공급되는 초과 공기는 여과되고 환자용 환기장치의 이용을 위해 산소가스 대신 의료용 공기가 공급된다. 유리하게도, 본 발명은 기존의 공기 공급수단을 이용하여 산소의 순도를 유지하면서도 매우 작은 양의 산소유량으로도 의료용 공기유량에 있어서 큰 증가치를 얻을 수 있다. 종래의 압력변동흡착(PSA : Pressure Swing Adsorption, 이하 PSA라 칭함) 시스템을 이용하여서는 산소의 순도를 유지하면서 이러한 공기/산소의 교환을 이루어 내는 것이 불가능하다. 본 발명에서는 모듈화된 베드 설계에 기인할 수 있는 공기회로를 구비하고 있다. 각 베드쌍은 대략 3 SCFM(80 SLPM)을 이용하여 5 SLPM의 산소를 만들어 낸다. 베드쌍을 셧다운시키게 되면 산소유량을 줄이게 되나 의료용 공기로 변환될 수 있는 가용 압축공기를 증가시키게 된다. 남은 베드쌍은 압축공기의 공급이 줄어들지 않기 때문에 그것들의 산소순도를 유지하게 된다. 대조적으로, 하나의 베드쌍 시스템이 이용되었다면, 산소의 출력을 줄이는 것은 많은 양의 원료공기가 의료용 공기로 자유로이 변환될 수 없게 한다. 의료용 공기의 요구치가 정격유량 이상으로 증가되면, 산소순도는 PSA베드쌍으로부터 의료용 공기 시스템으로의 원료공기 전달로 인해 감소하게 될 것이다.

Description

환자용 환기장치의 산소농축시스템 및 산소가스와 의료용 공기를 동시에 공급하는 방법{Patient ventilator oxygen concentration system and a method simultaneously providing oxygen gas and medical grade air}
본 발명은 산소농축시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 압축공기 공급원을 이용하여 산소농축기로부터 산소가스와 함께 의료용 공기를 동시에 공급할 수 있는 환자용 환기장치의 산소농축시스템에 관한 것이다.
산소와 의료용 공기를 필요로 하는 의료기기가 널리 다양하게 사용되고 있다. 산소는 많은 호흡치료요법에 이용되고 있다. 또한, 미국약전(USP : United States Pharmacopoeia) ⅩⅩⅠ에 의해 규정되어 있는 의료용 공기는 많은 수의 호흡처치요법기기에 이용되고 있다. 산소와 의료용 공기는 응급처치 및 치료상의 이익뿐만 아니라 일련의 공기구동 의료장치 등에 동력을 공급하는데 이용되고 있다.
병원들은 산소와 의료용 공기를 필요로 한다. 군 병원과 유럽에서는 산소가스를 필요로 하는 환자들을 위한 산소농축기와, 환기장치와 같이 호흡치료요법을 위해 의료용 공기를 공급하는 여과시스템을 이용함에 있어서 상기 가스들을 항상 필요로 하고 있다. 대부분의 미국 병원들은 의료용 산소를 공급하기 위해 고압가스시스템이나 액체산소를 가스상태의 산소로 변환하는 시스템을 이용하고 있다.
병원들은 압축공기 공급원을 이용한다. 종래의 PSA 시스템은 압축공기 공급원을 필요로 하고 있고, 이러한 종래의 PSA 시스템의 대부분은 압축공기 공급원으로서 컴프레서를 이용하고 있다. PSA 시스템의 압축공기 공급의 일부를 이용할 수 있는 시스템과 방법을 위한 필요성이 존재하게 되나, 동시에 압축공기 공급의 일부가 의료용 공기로서 이용되는 것을 필요로 하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기존의 압축공기 공급원을 이용하여 산소가스와 의료용 공기를 공급할 수 있는 환자용 환기장치의 산소농축시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 산소농축시스템으로부터의 산소가스와 함께 공급되면서 공기여과시스템으로부터 의료용 공기를 동시에 공급하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 산소의 계측된 투여량으로 환자의 혈류내 산소 분압을 조절하는 동안 상기 환기장치에 의해 이용된 농축산소를 공급하면서 의료용 공기를 이용하는 환자용 환기장치에 동력을 공급하고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 환자용 환기장치에 따른 유량과 소정 압력의 치료용 산소와 의료용 공기를 만들어 내고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 모듈화된 베드 설계를 이용함으로써 산소순도를 유지시킬 수 있는 환자용 환기장치의 산소시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 제올라이트(zeolite) 베드를 이용하는 환자용 환기장치의 산소시스템을 제공하고자 한 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 출구를 갖는 컴프레서와;
상기 출구에 연결된 적어도 하나 이상의 변환밸브와;
적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 각각 연결되는 다수인 n개의 공기밸브와, 대응하는 상기 공기밸브에 연결된 입구를 각각 가지는 n세트의 제올라이트 베드와, 대응하는 제올라이트 베드에 각각 연결되는 다수인 n개의 산소가스밸브를 포함한 산소농축시스템과;
적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 연결된 공기여과시스템과, 공기여과시스템에 각각 연결되는 다수개의 의료용 공기밸브로 구성된 의료용 환기장치의 공기 공급수단;
을 포함하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템에 의해 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 압축공기 공급원에 연결된 적어도 하나 이상의 변환밸브를 포함하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템에 의해 이루어질 수 있다. 다수인 n개의 공기밸브들은 각각 적어도 하나 이상의 변환밸브에 연결된다. 산소농축시스템은 대응하는 공기밸브에 연결된 입구를 각각 가지는 n세트의 제올라이트 베드를 포함한다. 다수인 n개의 산소가스밸브들은 대응하는 제올라이트 베드 밸브에 각각 연결된다. 의료용 환기장치의 공기 공급수단은 적어도 하나 이상의 변환밸브에 연결된 공기여과시스템과, 상기 공기여과시스템에 각각 연결되는 다수개의 의료용 공기밸브를 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 다량의 압축공기를 공급하는 압축공기의 공급원과 n세트의 제올라이트 베드를 이용하여 산소가스와 의료용 공기를 동시에 공급하되, 하나 또는 그 이상의 n 제올라이트 베드 세트를 통해 압축공기의 일부 체적을 흐르도록 하는 것과, n 산소출구의 x까지 산소가스를 공급하는 것과, 압축공기의 나머지 체적을 여과시스템으로 흐르도록 한 후 n-x 공기출구에 이르게 하는 것을 포함하는 방법에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적과 이익은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이하의 상세한 설명으로부터 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 상기의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 구현예가 본 발명을 수행할 수 있도록 고려된 최적 모드의 실례로서 간단히 도시되고 설명되고 있다. 알 수 있듯이, 본 발명은 기타 다른 구현예를 구현할 수 있도록 하고, 몇 가지의 세부사항은 본 발명으로부터 완전히 벗어나지 않는 범위에서 다양하고 분명한 측면에서 수정들이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부한 도면과 그것의 설명은 사실상 실례로 간주될 뿐, 제한적인 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 공기회로를 나타내는 개략도
도 2는 도 1의 공기회로를 보다 상세히 나타내는 상세도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 산소농축시스템 12 : 산소농축기
14 : 산소 모니터와 산소분배용 패널 20 : 공기 공급원
30 : 산소가스회로 40 : 공기 여과 패키지
42 : 공기 모니터와 공기분배용 패널 44 : 의료용 공기회로
50, 52, 54, 56 : 베드쌍 63 : 공기 드라이어
64 : 투웨이 변환밸브 66 : 압력조정기
100, 102 : 투웨이 변환밸브 104, 106 : 제올라이트 베드
108, 112 : 오리피스 110, 114 : 첵밸브
124, 126 : 플레늄 128 : 압력스위치
150 : 플레늄 152 : 첵밸브
154 : 산소센서 160 : 압력조정기
162 : 압력스위치 164 : 압력게이지
180 : 컴프레서
환자용 환기장치의 산소농축시스템(PVOCS : Patient Ventilator Oxygen Concentration System)(10)로 명명된 본 발명은 도 1에 도시된 세가지의 주된 구성요소를 포함하고 있다. 즉, 상기 시스템(10)은 산소농축기(12)와, 공기 공급원(20)과, 의료용 공기 여과 패키지(40)를 포함하고 있다. 산소 모니터와 산소분배용 패널(14)은 산소농축기를 조절하는데 이용된다. 공기 모니터와 공기분배용 패널(42)은 이하 상세히 설명된 바와 같이 공기 여과 패키지(40)를 조절하는데 이용된다.
공기 공급원(20)은 공기 여과 패키지(40)와 산소농축기(12)를 지원하도록 설계된 소정의 유량과 압력으로 압축공기를 공급하게 된다. 상기 공기 여과 패키지(40)는 설정된 체적으로 배급되면서 의료용 공기의 요구치에 따른 공기를 처리한다. 산소농축기(12)는 알려진 바 있는 PSA 공정을 이용하여 산소를 농축시키면서 공기 공급원으로부터의 나머지 공급공기를 이용하게 된다.
한 예가 되는 PSA 시스템은 본 명세서에 참조로써 완전히 편입되고 있는 1998년 6월 16일에 등록된 미국특허번호 5,766,310에 공개되어 있다.
상기 PVOCS(10)의 주된 작동은 50 PSIG인 산소 20 SLPM을 동시에 공급하면서 50 PSIG인 의료용 공기 20 SLPM을 공급하는 것이다. 20/20의 산출 가스 유량에 더하여, 환자용 환기장치의 최대 요구치에 대비하기 위해서는 보다 많은 의료용 공기의 유량이 지원될 수 있는 능력이 요구된다. 상기 PVOCS(10)는 사용자들이 산소량을 소정의 설정된 양만큼 줄일 수 있도록 하는 공기회로를 가지고 있다. 결국, 이것은 "과다유출"과 같이 잘 알려진 상황에서 전형적으로 발생하는 산소농도의 강하를 방지하면서 의료용 공기를 증가시킬 수 있도록 하고 있다.
상기 공기 공급원(20)은 산소농축기(12)를 이용하여 산소를 농축시키고 공기 여과 패키지(40)를 이용하여 의료용 공기를 공급하는데 이용된다. 산소농축기(12)의 효율은 대략 17:1(공기 16.8에 산소 1)이다. 상기 PVOCS(10)는 5 SLPM만큼씩 산소출력을 줄임으로써 의료용 공기의 출력은 산소출력의 각 감소치마다 80 SLPM씩증가시킬 수 있도록 되어 있다. 상기 공기회로(10)는 요구되는 공기 공급원(20) 출력의 증가를 막고 안정된 산소농축이 유지되도록 하면서, 공기 공급원(20)의 실제적인 경제성과 효율을 유리하게 유지시킨다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 상기 PVOCS(10)를 위한 공기회로를 보다 상세히 보여주고 있으며, 이를 참조로 하여 PVOCS의 공기회로를 설명하면 다음과 같다. 상기 공기회로(10)는 모듈화된 베드 시스템(12)과, 압축공기 공급원(20)과, 산소 모니터와 산소분배용 패널(16)의 일부인 산소가스회로(30)와, 공기 모니터와 공기분배용 패널(42)의 일부인 의료용 공기회로(44)를 포함하고 있다. 바람직하게는, 상기 압축공기 공급원(20)은 병원에서 이용되는 컴프레서와 같은 기존의 공기 공급수단을 이용한다. 또는, 50psi에서 적어도 320 SLPM의 압축공기를 공급할 수 있는 컴프레서가 이용될 수 있다. 압축공기 공급원(20)에 의해 공급되는 압축공기는 모듈화된 베드 시스템(12)과 의료용 공기회로(44)로 공급된다. 산소가스회로(30)에 의해 병원의 환자에게 공급되는 산소가스로 변환되기 위해 모든 압축공기(20)가 의료용 공기회로(44)로 공급될 수 있거나 일부의 압축공기가 모듈화된 베드 시스템(12)으로 공급될 수 있다.
아래의 표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 PVOCS(10)는 산소 모니터와 산소분배용 패널(14)과, 공기 모니터와 공기분배용 패널(42)을 이용하여 설정되는 4개의 설정치를 가지게 된다.
도시된 산소농축기는 모듈화된 베드 시스템이며 4개 세트의 제올라이트 베드쌍, 제 1 베드쌍(50)과, 제 2 베드쌍(52)과, 제 3 베드쌍(54)와, 제 4 베드쌍(56)을 포함하고, 임의의 베드쌍이 이용될 수 있다. 압축공기 공급원(20) 출구와의 사이에는 드라이어(60)가 배치된다. 상기 드라이어(60)로부터 배출되는 압축공기(20)는 투웨이(2-way) 변환밸브(64)에 교대로 연결되는 압력조정기(62)로 들어가게 된다. 변환밸브(64)는 압축공기를 모듈화된 시이브(sieve) 베드쌍(50, 52, 54, 56)으로 공급할 수 있고/있거나 압축공기를 의료용 공기회로(44)로 교대로 공급하는 압력조정기(66)로 공급할 수 있다. 압력조정기(66)는 공기 드라이어(63)에 연결되어 있다. 상기 공기 드라이어는 산소농축기의 일부로서 도시되고 있으나 의료용 공기회로(44)의 일부가 될 수도 있다.
투웨이 변환밸브(64)는 압축공기를 라인(68)을 통하여 모듈화된 시이브 베드로 공급할 수 있다. 각 베드쌍(50)(52)(54)(56)은 서로 동일하므로 상기 일측의 모듈화된 시이브 베드쌍(50)만이 설명될 것이다. 상기 베드쌍(50)은 한 쌍의 투웨이 변환밸브(100)(102)와, 한 쌍의 제올라이트 베드(104)(106)를 포함하고 있다. 상기 베드(104)와 또 다른 베드(106)는 각각 밸브(100)와 또 다른 밸브(102)에 연결된다. 상기 베드(104)는 오리피스(108)와 첵밸브(110)로 배출하게 된다. 마찬가지로 상기의 또 다른 베드(106)는 또 다른 오리피스(112)와 첵밸브(114)로 배출하게 된다. 상기 첵밸브(110)(114)들은 리저바 또는 플레늄(plenum)(124)으로 연결되는 산출출력라인(120)으로 연결된다. 압력스위치(128)는 베드쌍(50)(52)으로부터 배출되는 배출가스의 압력을 조절하게 된다. 마찬가지로 또 다른 베드쌍(54)(56)은 그들의 출력측에서 산출출력라인(122)과 플레늄(126)에 연결된다.
산출출력라인(120)(122)은 투웨이 밸브(142)로 연결되는 공유된 산출출력라인(140)에 연결된다. 상기 투웨이 밸브(142)에서 일측의 배출부는 오리피스(144)에 연결된다. 상기 투웨이 밸브(142)에서 타측의 배출부는 또 다른 투웨이 밸브(146)에 연결되고, 또한 산소센서나 산소스위치(154)에도 연결된다. 상기 투웨이 밸브(146)는 플레늄(150)과 첵밸브(152)로 연결되는 오리피스(148)에 연결된다. 상기 산소센서(154)와 첵밸브(152)는 공유라인을 통해 압력조정기(160)로 연결된다. 압력조정기(160)의 출력측은 압력스위치(162)와 압력게이지(164)에 연결되고, 압력조정기(160)는 4개의 산소출구(170)(172)(174)(176)에 연결된다.
첨부한 도 2에서는 전형적인 압축공기 공급원(20)이 도시되어 있는데, 컴프레서(180)의 출력측에는 릴리프 밸브(182)가 연결되고, 상기 릴리프 밸브(182)는 팬(186)에 의해 냉각되는 열교환기(184)로 연결되며, 컴프레서(180)에서 토출되는 압축공기가 상기 열교환기를 통과하여 공급되도록 되어 있다. 또한, 임의의 다른 압축공기 공급원이 본 발명에서 이용될 수도 있다.
공기 드라이어(63)로부터 배출되는 공기는 의료용 공기회로(44)에 공급된다.공기 드라이어(63)는 이슬점 모니터(dewpoint monitor)(202)로 연결되는 압력조정기(200)에 연결된다. 제 2 압력조정기(204)는 의료용 압축공기를 압력스위치(206)와, 압력게이지(208)와, 4개의 공기밸브(210)(212)(214)(216)로 공급하도록 되어 있다.
작동중 산소출구(170)(172)(174)(176)와 공기출구(210)(212)(214)(216)로는 표 1에서 나타낸 산소유량과 의료용 공기유량의 조합에 따라 산소와 공기가 배출된다. 또한, 일부 또는 모든 베드쌍(50)(52)(54)(56)이 산소 요구치에 따라 활성화되거나 작동이 멈춰질 수 있다. 이와 같이 하여, 압축공기 공급원으로부터의 공기가 다수개의 시이브 베드쌍과 의료용 공기회로에 공급되는 환자용 환기장치의 산소농축시스템을 설명하였다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명이 위에서 설명한 목적을 모두 만족시키고 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 또한, 본 명세서를 읽은 후, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 명세서에서 폭넓게 밝히고 있는 바와 같은 발명의 다양한 변형, 동등요소의 대체와 기타 다양한 측면들을 이용할 수 있을 것이다.
따라서, 본 명세서 상에서 보호되는 권리는 첨부한 청구항과 그것의 상응하는 것들에서 담고 있는 정의에 의해서만 한정되는 바이다.
본 발명에 따른 환자용 환기장치의 산소농축시스템은 기존의 적절한 공기 공급수단을 유리하게 이용하고, 기존의 공기 공급수단과, 기존의 공기 공급수단을 이용하여 의료용 공기를 공급하기 위한 의료용 공기 여과 패키지를 이용하는 모듈화된 산소농축기를 제공하게 된다. 산소농축기는 선택적으로 활성화될 수 있는 다중 베드쌍을 가진다. 다중 베드쌍의 어느 하나라도 활성화되지 않으면, 기존 공기 공급수단에 의해 공급된 초과 공기는 여과되고 의료용 공기가 환자용 환기장치의 이용을 위해 산소가스 대신 공급된다. 유리하게도, 본 발명은 기존 공기 공급수단을 이용하여 산소순도를 유지하는 동안 극소량의 산소유량으로 의료용 공기유량을 크게 증가시킬 수 있다. 다중 베드쌍을 갖지 않고 산소순도를 유지하기 위해 종래의 PSA 시스템을 이용하여 상기의 공기/산소 교환을 이루어 내는 것은 불가능하다. 본 발명은 모듈화된 베드 설계를 이용하는 공기회로를 가지는 산소농축기를 제공한다. 각 베드쌍은 대략 3 SCFM(Standard Cubic Feet per Minute)(80 SLPM)을 이용하여 5 SLPM(Standard Liters Per Minute)의 산소를 만들어 낸다. 베드쌍을 셧다운시키게 되면 산소의 유량을 줄이게 되나 의료용 공기로 변환될 수 있는 가용 압축공기를 증가시키게 된다. 남은 베드쌍은 압축공기의 공급이 줄어들지 않기 때문에 그들의 산소순도를 유지시킨다. 대조적으로, 하나의 베드쌍 시스템이 이용된다면, 산소출력을 줄이는 것은 많은 양의 원료공기가 의료용 공기로 자유로이 변환될 수 없도록 할 것이다. 종래의 산소농축기를 이용함에 있어, 의료용 공기의 요구치가 정격유량 이상으로 커지게 되면, PSA 베드쌍으로부터 의료용 공기 시스템으로의 원료공기의 전달때문에 산소순도는 감소하게 될 것이다.

Claims (23)

  1. 출구를 갖는 컴프레서와;
    상기 출구에 연결되는 적어도 하나 이상의 변환밸브와;
    적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 각각 연결되는 다수인 n개의 공기밸브와, 대응하는 상기 공기밸브에 연결되는 입구를 각각 가지는 n세트의 제올라이트 베드와, 대응하는 상기 제올라이트 베드에 각각 연결되는 다수인 n개의 산소가스밸브로 구성된 산소농축시스템과;
    적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 연결되는 공기여과시스템과, 상기 공기여과시스템에 각각 연결되는 다수개의 의료용 공기밸브로 구성된 의료용 환기장치의 공기 공급수단;
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, n개의 상기 공기밸브와 n개의 상기 산소가스밸브의 조합은 열림위치에 있는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 컴프레서와 상기 제올라이트 베드의 상기 입구 사이에 위치된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 컴프레서와 상기 제올라이트 베드의 상기 입구사이의 제 1 라인과, 상기 컴프레서와 상기 공기밸브사이의 제 2 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 라인에 공기 드라이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 n개 제올라이트 베드의 절반에 연결되는 제 1 출구라인과 상기 n개 제올라이트 베드의 나머지 반에 연결되는 제 2 출구라인을 포함하고, 상기 제 1 출구라인과 상기 제 2 출구라인은 모두 각각의 상기 산소밸브에 연결되는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 출구라인과 상기 제 2 출구라인에 각각 연결되는 제 1 플레늄과 제 2 플레늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의산소농축시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, n개의 산소가스밸브는 각각의 상기 산소가스밸브를 통해 5 SLPM의 산소가 흐르도록 열림위치에 있고 20 SLPM의 의료용 공기가 다수개의 상기 의료용 공기밸브에서 이용될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, n=4에서 n개의 산소가스밸브가 열림위치에 있을 때인 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 컴프레서는 스크롤 컴프레서인 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  11. 압축공기의 공급원에 연결되는 적어도 하나 이상의 변환밸브와;
    적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 각각 연결되는 다수인 n개의 공기밸브와;
    대응하는 상기 공기밸브에 연결된 입구를 각각 가지는 n세트의 제올라이트 베드와;
    대응하는 상기 제올라이트 베드 밸브에 각각 연결된 다수인 n개의 산소가스밸브와;
    적어도 하나 이상의 상기 변환밸브에 연결되는 공기여과시스템과, 상기 공기여과시스템에 각각 연결되는 다수개의 의료용 공기밸브로 구성된 의료용 환기장치의 공기 공급수단;
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 컴프레서를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, n개의 상기 공기밸브와 n개의 상기 산소가스밸브의 조합이 열림위치에 있는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 컴프레서와 상기 제올라이트 베드의 상기 입구 사이에 위치된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 컴프레서와 상기 제올라이트 베드의 상기 입구사이의 제 1 라인과, 상기 컴프레서와 상기 공기밸브사이의 제 2 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 라인에 공기 드라이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  17. 제 11 항에 있어서, n개의 상기 제올라이트 베드의 절반에 연결되는 제 1 출구라인과, n개의 상기 제올라이트 베드의 나머지 반에 연결되는 제 2 출구라인을 포함하고, 상기 제 1 출구라인과 상기 제 2 출구라인 모두 각각의 상기 산소가스밸브에 연결되는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 출구라인과 상기 제 2 출구라인에 각각 연결되는 제 1 플레늄과 제 2 플레늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  19. 제 11 항에 있어서, n개의 산소가스밸브는 각각의 상기 산소가스밸브를 통해 5 SLPM의 산소가 흐를 수 있도록 열림위치에 있고 20 SLPM의 의료용 공기가 다수개의 상기 의료용 공기밸브에서 이용될 수 있도록 된 것 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  20. 제 11 항에 있어서, n=4에서 n개의 산소가스밸브가 열림위치에 있을 때인 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  21. 제 13 항에 있어서, 상기 컴프레서는 스크롤 컴프레서인 것을 특징으로 하는 환자용 환기장치의 산소농축시스템.
  22. 다량의 압축공기를 공급하는 압축공기 공급원과 n세트의 제올라이트 베드를 이용하여 산소가스와 의료용 공기를 동시에 공급하는 방법은:
    하나 또는 그 이상인 n개의 제올라이트 베드 세트를 통하여 압축공기의 일부체적이 흐르도록 하고 n개의 산소출구 중 x개의 산소출구에 산소가스를 공급하는 단계와;
    압축공기의 나머지 체적이 여과시스템으로 흐르도록 한 후 n-x개의 공기출구로 흐르도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 산소가스와 의료용 공기를 동시에 공급하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 방법은 압축공기 공급원을 제공하기 위해 컴프레서를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소가스와 의료용 공기를 동시에 공급하는 방법.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6651658B1 (en) * 2000-08-03 2003-11-25 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
AUPS233502A0 (en) * 2002-05-16 2002-06-13 Spry Associates Pty. Ltd. Arrangement to clean air
US6997970B2 (en) * 2002-06-25 2006-02-14 Carleton Life Support Systems, Inc. Oxygen/inert gas generator
US6866700B2 (en) * 2002-08-27 2005-03-15 Ag Industries Filter housing assembly for use in oxygen concentrators and other compressors
US6712876B2 (en) * 2002-08-27 2004-03-30 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator system with altitude compensation
US6712877B2 (en) * 2002-08-27 2004-03-30 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator system
JP2004261223A (ja) * 2003-02-14 2004-09-24 Teijin Ltd 医療用酸素濃縮器
US20040211414A1 (en) * 2003-04-28 2004-10-28 Litton Systems, Inc. Oxygen concentration system having selectable beds
US7550031B2 (en) 2005-10-19 2009-06-23 Sunrise Medical Hhg Inc. Cylinder filling oxygen concentrator
ES2833073T3 (es) * 2006-03-06 2021-06-14 Lummus Technology Inc Sistema de medición y control de presión PSA
US20090065007A1 (en) 2007-09-06 2009-03-12 Wilkinson William R Oxygen concentrator apparatus and method
US20090205494A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Mcclain Michael S Single manifold assembly for oxygen-generating systems
US20090205493A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Thompson Loren M Method of removing water from an inlet region of an oxygen generating system
US20090211443A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Youngblood James H Self-serviceable filter for an oxygen generating device
US7722698B2 (en) * 2008-02-21 2010-05-25 Delphi Technologies, Inc. Method of determining the purity of oxygen present in an oxygen-enriched gas produced from an oxygen delivery system
US20090214393A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Chekal Michael P Method of generating an oxygen-enriched gas for a user
US8075676B2 (en) 2008-02-22 2011-12-13 Oxus America, Inc. Damping apparatus for scroll compressors for oxygen-generating systems
US20090229460A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Mcclain Michael S System for generating an oxygen-enriched gas
DE102010011584A1 (de) * 2010-03-16 2011-09-22 Linde Ag Erzeugung von Sauerstoff in Krankenhäusern
US8616207B2 (en) 2010-09-07 2013-12-31 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator heat management system and method
US20120055474A1 (en) 2010-09-07 2012-03-08 Wilkinson William R Methods and systems for providing oxygen enriched gas
US8702840B1 (en) * 2012-01-04 2014-04-22 Hvlp02, Llc Method and apparatus for managing oxygen generating system
US8999045B2 (en) * 2012-01-05 2015-04-07 Suburban Manufacturing, Inc. Regenerative air dryer
EP2628522A1 (fr) * 2012-02-14 2013-08-21 Air Liquide Medical G.m.b.H. Installation de production sur site de gaz médical à plusieurs capacités en série et ligne de purge
EP2628524B1 (fr) * 2012-02-14 2019-05-29 Air Liquide Medical G.m.b.H. Installation de production sur site de gaz médical
EP2628523A1 (fr) * 2012-02-14 2013-08-21 Air Liquide Medical G.m.b.H. Installation de production sur site de gaz médical et procédé de pilotage associé
AU2013328916A1 (en) 2012-10-12 2015-05-14 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator systems and methods
NZ707064A (en) 2012-10-12 2017-11-24 Inova Labs Inc Method and systems for the delivery of oxygen enriched gas
BR112015008210A2 (pt) 2012-10-12 2017-07-04 Inova Labs Inc métodos e sistemas de concentrador de oxigênio dual.
AU2014295819B2 (en) * 2013-07-26 2019-03-28 Freo2 Pty Ltd Concentration of a gas constituent of air
CA2829065A1 (en) 2013-09-27 2015-03-27 Vitalaire Canada Inc. On-site medical gas production plant and associated operating method
CA2829060C (en) 2013-09-27 2015-02-03 Vitalaire Canada Inc. On-site medical gas production plant and associated operating method
US9440179B2 (en) 2014-02-14 2016-09-13 InovaLabs, LLC Oxygen concentrator pump systems and methods
JP2015150522A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 株式会社Ihi 酸素分離方法及び酸素分離装置
CA2863543C (en) 2014-09-11 2015-11-03 Vitalaire Canada Inc. On-site medical gas production plant and associated operating method
US10315002B2 (en) 2015-03-24 2019-06-11 Ventec Life Systems, Inc. Ventilator with integrated oxygen production
US11247015B2 (en) 2015-03-24 2022-02-15 Ventec Life Systems, Inc. Ventilator with integrated oxygen production
CN105836711B (zh) * 2016-03-17 2017-12-22 安徽省华鑫铅业集团有限公司 再生铅熔炼用全自动高纯度制氧系统
WO2017192660A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Inova Labs, Inc. Method and systems for the delivery of oxygen enriched gas
US10773049B2 (en) 2016-06-21 2020-09-15 Ventec Life Systems, Inc. Cough-assist systems with humidifier bypass
CN108591819A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 湖北航天化学技术研究所 一种充氧装置
CA3100163A1 (en) 2018-05-13 2019-11-21 Samir Saleh AHMAD Portable medical ventilator system using portable oxygen concentrators
EP3787724A4 (en) * 2018-05-29 2022-01-12 AG Industries LLC METHOD, APPARATUS, AND FILTER OXYGEN SYSTEM

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3402533A1 (de) * 1984-01-26 1985-08-01 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur gewinnung von sauerstoff mit einem argon-anteil unter o,5 % aus feuchter luft
JPS60246206A (ja) * 1984-05-22 1985-12-05 Seitetsu Kagaku Co Ltd 高濃度酸素の製造方法
JP2562326B2 (ja) * 1987-08-07 1996-12-11 住友精化株式会社 空気から高濃度酸素を取得する方法
US4813979A (en) * 1988-02-02 1989-03-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Secondary oxygen purifier for molecular sieve oxygen concentrator
US5137549A (en) * 1988-10-14 1992-08-11 Vbm Corporation Two stage super-enriched oxygen concentrator
US5071453A (en) * 1989-09-28 1991-12-10 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator with pressure booster and oxygen concentration monitoring
US5154737A (en) * 1990-01-12 1992-10-13 Vbm Corporation System for eliminating air leakage and high purity oxygen of a PSA oxygen concentrator
US5591399A (en) * 1993-10-14 1997-01-07 Goldman; Julian M. System for diagnosing oxygenator failure
US5704964A (en) * 1994-12-27 1998-01-06 Nippon Sanso Corporation Pressure swing adsorption process
US5975081A (en) * 1996-06-21 1999-11-02 Northrop Grumman Corporation Self-contained transportable life support system
US5766310A (en) * 1996-07-19 1998-06-16 Litton Systems Incorporated Single stage secondary high purity oxygen concentrator
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

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Publication number Publication date
CA2330063A1 (en) 2001-07-18
JP2001245987A (ja) 2001-09-11
EP1125594A2 (en) 2001-08-22
EP1125594A3 (en) 2003-07-30
US6394089B1 (en) 2002-05-28

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