SE530638C2

SE530638C2 - Anordning och förfarande för att producera oxygen

Info

Publication number: SE530638C2
Application number: SE0502346A
Authority: SE
Inventors: Oskar Fraanberg
Original assignee: Inhalox Technology Ab
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2008-07-29
Also published as: SE0502346L

Description

25 530 638 2 distinkt andning, eftersom det annars inte är möjligt att detektera andningen tydligt nog.

Ett alternativ till gasformigt oxygen är vätskeformigt oxygen (LOX). Vätskeformigt oxygen är oxygen nedkylt till -186° C, vilket ger mer gas per volym än gasformig gas, upp till 900 liter fri gas per liter LOX. Tekniken är komplicerad eftersom sy- stemet måste hållas mycket kallt och är följaktligen dyrt.

Den vanligaste teikniken idag för stationär behandling i hemmet med oxygen är an- vändandet av Zeolit, kiselaluminiumkristaller, en molekylär sikt, som har en väl de- finierad kavitetsstorlek och släpper igenom oxygenet lättare än nitrogen eftersom nitrogenen passar bättre i kaviteterna. Tekniken kan beskrivas som ett filter där ni- trogenen fastnar och oxygenet passerar igenom. Detta görs i en bädd. En tidigare använd bädd regenereras genom att tillåta en del av det producerade oxygenet att återﬂöda genom densamma, mot strömmen, och bringa ut nitrogenen som tidigare fastnat. Detta görs i cykler hänförda till som PSA (Trycksvängabsorption), VSA (vakuumsvängabsorption), eller TSA (Terrnisk svängabsorption). I PSA-cykeln blå- ses frisk luft in vid högt tryck och regenerering görs vid omgivningstryck. I TSA- cykeln höjs temperaturen under regenerering for att nitrogenen skall kunna frigöras enklare.

Dessa Zeolitsystem väger idag omkring 25-50 kg för att producera upp till 5 liter gas per minut. Ett försök att åstadkomma en bärbar anordning beskrivs i EP 1485188.

Det är en zeolitkoncentrator med en gasbesparare som väger 4,5 kg utan batterier och som är kan producera 0,3 liter oxygen per minut. Denna anordning har en hög energikonsumtion vilket leder till kort områdesmobilitet. 10 15 20 25 30 53Ü B38 SYFTEN MED UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för att pro- ducera oxygen, särskilt en anordning som är lämplig för medicinska ändamål, som är bärbar, dvs. enkel att bära av en användare, som åstadkommer tillräcklig mängd oxygen per tidsenhet till användaren, är av lätt vikt, och har en låg energikonsum- tion.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för att producera oxygen som är lämplig för medicinska ändamål, särskilt bärbara ändamål, och som är effektiv.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra syften, uppenbara från följande beskrivning, uppnås genom en me- dicinsk anordning för att producera oxygen och ett forfarande för att producera oxy- gen som är av typen som angetts i inledningen och vilken dessutom uppvisar särdra- gen återgivna i den kännetecknade delen hos de bifogade kraven l, 55. Föredragna utföringsformer av anordningen enligt uppfinningen är definierade i de bifogade be- roende kraven 2-54, 56-58.

Genom att åstadkomma en anordning för att producera oxygen, varvid anordningen innefattar medel för att åstadkomma första tillstånd, och medel för att ändra nämnda första tillstånd till andra tillstånd, där anordningen är konfigurerad att under en ladd- ningsfas extrahera oxygen från luft genom att, under nämnda första tillstånd, bringa nämnda luft i kontakt med en substans som utgörs av en reversibelt oxygenﬁxerande substans, dvs. ett oxygenselektivt material, så att oxygenet hos luften adsorberas ge- nom nämnda substans, och att avlägsna kvävgas under nämnda första tillstånd, och konfigurerad att under en urladdningsfas frigöra oxygen från substansen medelst ändring av nämnda första tillstånd till nämnda andra tillstånd, kan en mer effektiv 10 15 20 25 30 530 B38 4 medicinsk anordning konstrueras, vilken är av lättare vikt, är bärbar och mobil, och producerar en tillräcklig mängd oxygen per tidsenhet så att den med fördel kan an- vändas av till exempel en COPD-patient, eftersom det oxygenselektiva materialet är 100 % selektivt mot oxygen jämfört med zeolitprocessen vilken delvis binder oxy- gen med nitrogen. Oxygenet utgör ungefär 20 % av luften, medan nitrogen utgör ungefär 80 % av luften. Därför erfordras endast en femtedel av utrymmet där gas adsorberas. Detta möjliggör följaktligen att åstadkomma en mer effektiv produktion och en lättare anordning.

Företrädesvis innefattar anordningen särdragen i de beroende kraven 2-54, i vilka ytterligare fördelaktiga utföringsformer visas.

Genom att åstadkomma ett förfarande för att producera oxygen för individuella me- dicinska ändamål, som innefattar stegen att: under en laddningsfas extrahera oxygen från luft genom att, under första tillstånd, bringa nämnda luft i kontakt med en sub- stans som utgörs av en reversibelt oxygenfixerande substans/adsorbent, dvs. ett oxy- genselektivt material, så att oxygenet hos luften adsorberas genom nämnda substans; och avlägsna nitrogen från luften; och under en urladdningsfas frigöra det adsorbe- rade oxygenet genom styrd ändring av nämnda tillstånd till andra tillstånd åstad- kommes en mer effektiv oxygenproduktion.

Företrädesvis innefattar förfarandet särdragen hos de beroende kraven 56-5 8, i vilka ytterligare särdrag visas.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA En bättre förståelse av föreliggande uppfinning kommer att fås vid hänvisning till följande detaljerade beskrivning när den läses i anslutning till de bifogade ritningar- na, varvid samma hänvisningsbeteckningar hänför sig till lika delar alltigenom de många vyerna, och i vilka: 10 15 20 25 30 530 638 Fig. 1 schernatiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen enligt en första aspekt av en första utföringsform av föreliggande uppﬁnning; Fig. lb schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen enligt en andra aspekt av den första utföringsforrnen av föreliggande uppfinning; Fig. lc schematiskt visar en sidovy av en anordning för att produceras oxygen enligt en tredje aspekt av den första utföringsformen av föreliggande uppfinning; Fig. ld schernatiskt visar en sidovy av en anordning för att produceras oxygen enligt en fjärde aspekt av den första utföringsforinen av föreliggande uppfinning; F ig. 2 schematiskt visar en sidovy av en anordning för att produceras oxygen enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 3a schematiskt visar en vy av en anordning för att produceras oxygen enligt en första aspekt av en tredje utföringsforin av föreliggande uppfinning; F ig. 3b schematiskt visar en vy av en anordning för att producera oxygen enligt en andra aspekt av den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning; Fig. 4a schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen enligt en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning; F ig. 4b schematiskt visar en bakre vy av en anordning för att producera oxygen i ﬁg. 4a; Fig. 5 schematiskt visar en sidovy av en anordning för att produceras oxygen enligt en femte utföringsforrn av föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 538 SSB Fig. 6 schematiskt visar en sidovy av en anordning for att produceras oxygen enligt en sjätte utföringsforin av föreliggande uppfinning; Fig. 7a-7d schematiskt visar en sidovy av olika tillstånd hos en anordning för att producera oxygen enligt en sjunde utforingsfonn av föreliggande uppfinning; Fig. Sa schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen enligt en åttonde utföringsform av föreliggande uppfinning i en laddningsfas; och Fig. 8b schematiskt visar en sidovy av anordningen i fig. 8a i en urladdningsfas.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen beskriver olika utföringsformer av en medicinsk anordning för att producera oxygen O2, varvid anordningen är konﬁgurerad att extrahera oxygen ge- nom att under första tillstånd bringa luft A i kontakt med en reversibelt oxygenﬁxe- rande substans S/F, dvs. ett oxygenselektivt material, som kan innefattas, till exem- pel, av metallkomplex såsom, till exempel, kobolt-bis-salicylaldehyd-etylen-diimin (salkomin), kobolt-bis-3-ﬂuoro-salicylaldehyd-etylen-diimin (ﬂuomin), kobolt-bi-3- etoxy-salicylaldehud-etylen-diimin (etomin), metallkomplex i form av kobolt porfy- rin, kobolt shiffbas, eller enkla organiska salter, så att oxygenet hos luften fix- ers/adsorberas genom nämnda substans; avlägsna nitrogenen hos luften; och frigöra det adsorberade oxygenct genom styrd ändring av nämnda tillstånd till andra till- stånd. Företrädesvis är salkomin och/eller ﬂuomin och/eller etomin avsedda att an- vändas. Den reversibelt oxygenfixerande substansen hänförs härefter som substan- sen S/F.

I oxygenalstringsprocessen finns följaktligen två faser, laddningsfasen där oxygen 02 i luften A reagerar med substansen S/F och adsorberas, och urladdningsfasen där 10 15 20 25 530 E38 7 oxygen frigörs från substansen. Anordningen är konﬁgurerad att i nämnda ladd- ningsfas bringa luft A i kontakt med en reversibelt lixerande substans/adsorbent un- der första tillstånd, dvs. substansen S/F så att oxygenet i luften A reagerar med sub- stansen och adsorberas, vid vilket tillstånd nitrogenen N2 är anordnat att släppas ut, och i nämnda urladdningsfas frigöra oxygen 02 genom ändring av nämnda första tillstånd. Nämnda första tillstånd kan innefatta att applicera ökat tryck eller applice- ra minskad temperatur, dvs. kylning, eller en kombination av båda, och en ändring av nämnda första tillstånd kan innefatta en reducering av tryck, applicering av vaku- um/negativt tryck, eller ökning av temperatur/värmning, eller en kombination därav.

Det finns således tre huvudcykler: en tryckcykel, en vakuumcykel och en tempera- turcykel, och dessa kan kombineras.

F ig. la- ld visar olika aspekter av en forsta utföringsform av en medicinsk anord- ning 1A, lB, IC, 1D för att alstra oxygen 02 som har det gemensamma särdraget av att innefatta en kammare 10 innehållande en bädd av substansen S/F, där kammaren har ett inlopp 12 för att introducera luft A i kammaren 10, där substansen S/F är an- ordnad i nämnda kammare så att, under laddningsfasen, den inkommande luften A reagerar med den och oxygen adsorberas under första tillstånd, och ett utlopp 14, under laddningsfasen, tillåtande nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 som inte adsorberats på bädden av substansen S/F att passera, och under urladd- ningsfasen tillåta oxygen 02 frigjort under ändring av nämnda första tillstånd att passeras. Företrädesvis innefattar anordningen vidare ett första ﬁltermedel Fl an- ordnat vid luftinloppssidan hos kammaren 10 så att luft A som ﬂödar genom inlop- pet filtreras, och ett andra ﬁltermedel F 2 anordnat vid utloppssidan hos kammaren 10 så att under laddningstasen nitrogen N2 och inöjliga fraktioner av oxygen 02 som flödar ut genom utloppet passerar ﬁltret så att möjliga rester av substansen S/F ﬁltreras, och under urladdningsfasen oxygen 02 som ﬂödar ut genom utloppet pas- serar filtret så att möjliga rester av substansen S/F filtreras. Utloppet för nitrogen och för oxygen kan vara samma ventil eller alternativt två separata ventiler. Företrä- 10 15 20 25 30 530 638 8 desvis innefattar anordningen isoleringsmedel för att isolera kammaren 10 så att adiabatiska tillstånd uppnås.

Fig. la schematiskt visar en sidovy av cn anordning 1A för att producera oxygen 02 enligt en första aspekt av en första utföringsform v föreliggande uppfinning. I denna första aspekt är anordningen avsedd att producera oxygen 02 medelst en kombina- tion av tryckcykeln, vakuumcykeln och temperaturcykeln. Anordningen för att pro- duceras oxygen innefattar kammaren 10, ett tryckmedel 16, till exempel fläkt eller kompressor anordnat att blåsa luft A in i nämnda kammare 10 genom inloppet 13, en ﬂödesväljare 18 anordnad nedströms om kammaren 10, tryckregleringsmedel 20, till exempel en baktrycksregulator anordnad att reglera trycket i kammaren 10 an- ordnad nedströms om kammaren 10 och företrädesvis nedströms om flödesväljaren 18, tryckminskningsmedel 22, dvs. medel för att åstadkomma ett negativt tryck i kammaren 10, till exempel en vakuumpump 22 eller liknande anordnad nedströms om ﬂödesvälj aren, och företrädesvis ackumuleringsmedel 24, till exempel en vaku- umackumulator eller depressionsreservoar anordnad uppströms om vakuumpumpen 22. Anordningen innefattar vidare temperaturregleringsmedel 26, till exempel en värmare/kylare anordnad i kammaren 10 och konfigurerad att åstadkomma kylning under laddningsfasen och värmning under urladdningsfasen.

Under laddningsfasen är luft A anordnat att blåsas in genom det första ﬁltermedlet Fl medelst kompressorn eller ﬂäkten. Substansen S/F anordnad i kammaren 10 är anordnad att reagera med oxygenet 02 hos luften A och bindas till substansen S/F.

Nitrogenen N2 och möjligt oxygen 02 som inte adsorberats på bädden är anordnade att ﬂöda ut genom utloppet 14 hos kammaren 10, där det andra ﬁltermedlct D2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 är sedan anordnade att riktas medelst ﬂödesväljaren 18 ge- nom baktrycksregulatorn 20 och släppas ut vid nitrogenutloppsventilen 28. Bak- trycksregulatorn 20 är samtidigt anordnad att reglera trycket i kammaren 10 och hål- la det vid en första trycknivå. Temperaturregleringsmedlet 26 är i denna fas anord- 10 15 20 25 30 5313 638 9 nat att kyla luften A i kammaren 10 för att åstadkomma en mer effektiv reaktion mellan substansen S/F och oxygenet 02.

Under urladdningsfasen är oxygenet 02 anordnat att frigöras medelst styrd ändring av förhållandena. Tryckmedlet 16, till exempel kompressorn 16 eller fläkten 16 är anordnat att stängas av så att trycket i kammaren 10 reduceras. Genom att reducera trycket kan oxygenet 02 frigöras, beroende på tryckgradient. Ett negativt tryck åstadkomrnes i kammaren 10 medelst vakuumpumpen 22, där det negativa trycket åstadkommer en mer effektiv fri göring av oxygenet 02. Det frigjorda oxygenet 02 är anordnat att flöda ut genom utloppet 14 hos kammaren 10, där det andra filter- medlet F 2 är anordnat att filtrera inöjliga rester av substansen S/F . F lödet av oxygen 02 är anordnat att ﬂöda medels tryckregulatorn 20 och medelst negativt tryck skapat medelst vakuumpumpen 22. F lödet av oxygen 02 är vidare anordnat att riktas me- delst ﬂödesväljaren 18 till ackumulatorn 24 eller alternativt direkt tillvakuumpum- pen 22. Kammaren 10 är följaktligen anordnad att vara i ﬂödeskomrnunikation med vakuumpumpen 22 via ﬂödesväljaren 18 och ackumulatorn 24. Ackumulatorn 24 åstadkommer möjligheten att ackumulera oxygen 02 om så önskas. Oxygenet 02 är anordnat att släppas ut via oxygenutloppsventilen anordnad vid vakuumpumpen 22.

Temperaturregleringsmedlet 26 är i denna fas anordnat att värma luften A i kamma- ren 10 för att åstadkomma en mer effektiv frigöring av oxygen 02.

I den första utföringsformen innefattar de första tillstånden tryck och kylning, och de ändrade tillstånden innefattar negativt tryck och värmning, dvs. en kombination av en tryckcykel, en vakuumcykel och en temperaturcykel. Genom att applicera de olika cyklerna och styra tillstånden därav kan oxygenproduktionsprocessen optime- ras, och således uppnås en effektive oxygenproduktion.

Fig. lb schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen 02 en- ligt en andra aspekt av den första utföringsformen av föreliggande uppfinning. i denna andra aspekt är anordningen avsedd att producera oxygen 02 medelst tryck- 10 15 20 25 30 531) B38 10 cykeln. anordningen för att producera oxygen 02 innefattar kammaren 10, en kom- pressor anordnad att blåsa luft A in i nämnda kammare 10 genom inloppet, en flö- desväljare 18 anordnad nedströms om kammaren 10, en baktrycksregulator 20 an- ordnad att reglera trycket i kammaren 10 anordnad nedströms om kammaren 10 och företrädesvis nedströms om ﬂödesväljaren 18. Anordningen innefattar vidare ett ut- lopp för att släppa ut oxygen 02 till en person/patient.

Under laddningsfasen är luft A anordnad att blåsas in genom det första ﬁltermedlet F 1 medelst kompressorn. Substansen S/P anordnad i kammaren 10 är anordnad att reagera med oxygen 02 hos luften A och bindas till substansen S/F. Nitrogenen N2 och inöjligt oxygen 02 som inte adsorberats på bädden är anordnade att flöda ut ge- nom utloppet 14 hos kammaren 10, där det andra ﬁltermedlet P2 är anordnat att ﬁlt- rera möjliga rester av substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxy- gen 02 är sedan anordnade att riktas medelst flödesväljaren 18 genom baktrycksre- gulatorn 20 och släppas ut vid en nitrogenutloppsventilen. Backtrycksregulatom 20 är samtidigt anordnad att reglera trycket i kammaren 10 och hålla det vid en första trycknivå.

Under urladdningsfasen är kompressorn anordnad att stängas av. Oxygenet 02 är anordnat att frigöras medelst styrd reducering av trycket, vilket uppnås medelst tryckregulatorn 20. Det frigjorda oxygenet 02 är anordnat att flöda ut genom utlop- pet 14 hos kammaren 10 medelst tryckregulatorn 20, där det andra filtermedlet P2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F . Plödet av oxygen 02 är vidare anordnat att riktas medelst ﬂödesväljaren 18 genom tryekregulatorn 20 och släppas ut genom en oxygenutloppsventil.

Pig. lc schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen enligt en tredje aspekt av dcn första utföringsformen av föreliggande uppfinning. i denna tredje aspekt är anordningen avsedd att producera oxygen 02 medelst vakuumcy- keln. Anordningen för att producera oxygen 02 innefattar kammaren 10, medel 16 10 15 20 25 30 530 638 11 för att introducera luft in i kammaren 10, en ﬂödesvälj are 18 anordnad nedströms om kammaren 10, tryckininskningsmedel 22, till exempel en vakuumpump 22, an- ordnat nedströms om ﬁödcsväljaren 18, och företrädesvis en vakuumackumulator 24 eller tryckminskningsreservoar anordnad uppströms om vakuumpumpen 22. Anord- ningen innefattar vidare ett utlopp för att släppa ut oxygen 02 till en person/patient. dessutom kan anordningen innefatta en ytterligare oxygenackumulator (ej visad) av- sedd att vara anordnad nedströms om tryckminskningsmedlet och medel för att till- föra oxygenet till användaren/patienten. Detta skulle ge möjligheten att ackumulera mer oxygen.

Under laddningsfasen är luft A anordnad att introduceras in i kammaren 10 genom det första ﬁltermcdlct Fl företrädesvis medelst en ﬂäkt. Substansen S/F anordnad i kammaren 10 är anordnad att reagera med oxygenet 02 hos luften A och bindas med substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjligt oxygen 02 som inte adsorberats på bädden är anordnad att ﬂöda genom utloppet 14 hos kammaren 10 medelst tryck- minskningsmedlet 22, till exempel vakuumpumpen 22, där det andra ﬁltermedlet P2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F . Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 är sedan anordnade att riktas medelst ﬂödesväljaren 18 och släppas ut vid nitrogenutloppsventilen anordnad vid ﬂödesvälj aren 18.

Under urladdningsfasen är oxygen 02 anordnat att frigöras genom att applicera ne- gativt tryck i kammaren 10 medelst tryckminskningsmedel 22, till exempel vakuum- pumpen 22. Det frigjorda oxygenet 02 är anordnat att ﬂöda genom utloppet 14 hos kammare 10, där det andra ﬁltermedlet P2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F. Flödet av oxygen 02 är anordnat att ﬂöda medelst det negativa trycket skapat medelst vakuumpumpen 22. Flödet av oxygen 02 är vidare anordnat att riktas medelst ﬂödesvälj aren 18 till ackumulatorn 24 eller alternativt direkt till vakuumpumpen 22. Kammaren 10 är såldes anordnad att vara i flödeskommunika- tion med vakuumpumpen 22 via ﬂödesväljaren 18 och ackumulatorn 24. Ackumula- torn 24 åstadkommer möjligheten av ackumulera oxygen 02 om så önskas. Oxyge- 10 15 20 25 30 530 B38 12 net är anordnat att släppas ut via oxygenutloppsventilen anordnad vid vakuumpum- pen 22.

Fig. ld schematiskt visar en sidovy av en anordning för att producera oxygen 02 en- ligt en fjärde aspekt av den första utföringsforrnen. l denna fjärde aspekt är anord- ningen avsedd att producera oxygen 02 medelst temperaturcykeln. Anordningen för att producera oxygen 02 innefattar kammaren 10, medel 16 för att introducera luft in i kammaren, en flödesväljare 18 anordnad nedströms om kammaren 10, tempera- turregleringsmedel 26, till exempel en kylare/värmare (temperaturregulator 20 inne- fattande kylmedel och värmemedel) anordnad att styra temperaturen i kammaren 10.

Anordningcn innefattar vidare ett utlopp för att släppa ut oxygen 02 till en per- son/patient.

Under laddningsfasen är luft A anordnad att introduceras in i kammaren 10 genom det första ﬁltermedlet Fl företrädesvis medelst fläkten. Substansen S/F anordnad i kammaren 10 är anordnad att reagera med oxygen 02 hos luften A och bindas med substansen S/F. Detta uppnås medelst temperaturregleringsmedel 26, till exempel en värmare/kylare som i denna fas är anordnad att kyla luften A i kammaren 10 för att åstadkomma en effektiv reaktion mellan substansen S/F och oxygenet 02. Nitroge- nen N2 och möjligt oxygen 02 som inte adsorberats på bädden är anordnade att flö- da ut genom utloppet 14 hos kammaren 10, där det andra ﬁltermedlet F 2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxygenet 02 är sedan anordnade att riktas medelst ﬂödesväljaren 18 genom den- samma och släppas ut genom nitrogenutloppsventilen.

Under laddningsfasen är oxygen 02 anordnat att frigöras medelst styrd ökning av temperaturen. Temperaturregulatorn 20 (värmare/kylare) är i denna fas anordnad att värma den reagerade substansen S/F i kammaren 10 för att åstadkomma en effektiv frigöring av oxygenet 023. Det frigjorda oxygenet 02 är anordnat att flöda ut ge- nom utloppet 14 hos kammaren 10, där det andra ﬁltermedlet F2 är anordnat att ﬁlt- 10 15 20 25 30 530 S38 13 rera möjliga rester av substansen S/F . Flödet av oxygen 02 är anordnat att riktas medelst ﬁödesvälj aren 18 genom densamma och släppas ut vid oxygenutloppsventi- len.

Fig. 2 schematiskt visar en sidovy av en anordning 100 för att producera oxygen 02 enligt en andra utföringstbrin av föreliggande uppfinning. anordningen 100 enligt den andra utföringsformen åstadkommer samma grundläggande funktion som an- ordningen 1A-1D enligt tig. la-ld. En skillnad jämför med den första utföringsfor- men är att den innefattar åtminstone två kamrar 110,130, där vardera kammaren 110, 130 innehåller en bädd av substansen S/F, vilket möjliggör en semikontinuerlig process av oxygenproduktion. I ﬁg. 2har anordningen två bäddar, men skulle alter- nativt kunna ha vilket som helst önskat antal bäddar.

Anordningen innefattar en första kammare 110 och en andra kammare 130 förbund- na med varandra parallellt, där varje kammare innehåller en bädd av substansen S/F, där varje kammare har ett inlopp 113, 131 för att introducera luft A in i kammaren 110, 130, där substansen S/F är anordnad i nämnda respektive kammare 110,l30 så att, under laddningsfasen, den inkommande luften A reagerar med den och oxygen 02 adsorberas under första tillstånd, och ett utlopp 114, 123 för att, under ladd- ningsfasen, tillåta nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 som inte adsor- berats på bädden av substansen S/F att passera, och under urladdningsfasen tillåta oxygen 02 frigjort under ändring av nämnda första tillstånd att passera. F öreträdes- vis innefattar varje kammare ett första ﬁltermedel Fl anordnat vid inloppssidan hos kammaren 110, 130 så att luft A som ﬂödar in genom inloppet 112, 121 filtreras, och ett andra filtermedel F 2 anordnat vid utloppssidan hos kammaren så att under laddningsfasen nitrogen N2 och möjligt oxygen 02 som ﬂödar genom utloppet 114, 123 passerar filtret så att möjliga rester av substansen S/F filtreras, och oxygen som flödar ut under urladdningsfasen filtreras. I en variant är kamrarna 110, 130 isolera- de genom isoleringsmedel så att adiabatiska tillstånd uppnås. Anordningen innefat- tar vidare tryckmedel 116, till exempel en kompressor 116 eller en fläkt 116, en in- 10 15 20 25 30 5313 S38 14 ﬂödesväljare 117 anordnad nedströms om tryckmedlet, anordnad att alternerande rikta ﬂödet till inloppet 113, 131 hos den första kammaren 110 och den andra kam- maren 130. Anordningen innefattar vidare en första uttlödesväljare 118 anordnad att vara i ﬂödeskommunikation med den första kammaren 110, och en andra utﬂödes- väljare 138 anordnad att vara i ﬂödeskommunikation med den andra kammaren 130. anordningen 100 innefattar också en tryckregulator 120 anordnad att vara i ﬂödes- kommunikation med den första och andra utﬂödesvälj aren 1 18, 138 alternerande, och tryckminskningsmedel 122, till exempel en vakuumpump 122 anordnad att vara i ﬂödeskommunikation med den första och andra utﬂödesvälj aren 118, 138 alteme- rande, så att när den första utﬂödcsvälj aren 118 är i flödeskommunikation med tryckregulatorn och den andra ﬂödeskommunikatom är i ﬂödeskommunikation med tryckminskningsmedlet 122 och vice versa. Företrädesvis innefattar anordningen vi- dare en vakuumackumulator 124 anordnad uppströms om tryckminskningsmedlet 122. Anordningen innefattar vidare oxygen- och nitrogenutloppsventiler. Företrä- desvis är kamrarna isolerade genom isoleringsmedel. Anordningen innefattar före- trädesvis värmeöverföringsmedel konﬁgurerade att vara i termiskt kontakt med båda bäddarna i kamrama, åstadkomrnande adiabatiska tillstånd under processen.

Under oxygenproduktionsprocessen är luft A anordnad att blâsas genom inﬂödes- väljaren 117, där nämnda flödesväljare 117 är anordnad att rikta luften A till den första kammaren 110, dvs. laddningsprocessen utförs i den första kammaren 110, där substansen S/F anordnad i kammaren är anordnad att reagera med oxygen 02 hos luften A och bindas till substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjligt oxygen 02 som inte adsorberats på bädden är anordnade att ﬂöda ut genom utloppet hos den forsta kammaren 110, där det andra ﬁlterrnedlet F2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F. Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 är se- dan anordnade att riktas medelst den första utﬂödesväljaren 118 genom baktrycks- regulatorn 120 och släppas ut vid nitrogenutloppsventilen. Baktrycksregulatorn 120 är samtidigt anordnad att reglera trycket i den forsta kammaren 110 och hålla det vid en första trycknivå, När väsentligen allt oxygen 02 har adsorberats på den första 10 15 20 25 30 530 E38 15 bädden hos substansen S/F i den första kammaren 110 är urladdningsprocessen, dvs. frigörandet av oxygen 02 avsedd att start i nämnda första kammare 110. Detta görs medelst att omkoppla inﬂödesväljaren 117 anordnad så att luften A riktas till den andra kammaren 130, dvs. laddningsprocessen utförs i den andra kammaren 130.

Under urladdningsfasen i den första kammaren 110 är oxygenet 02 anordnat att fri- göras medelst styrd ändring av tillstånden. Den första utﬂödesvälj aren 118 är nu an- ordnad att omkopplas till att vara i ﬂödeskomrnunikation med ackumulatorn 124 och tryckminskningsmedlet 122. Oxygenet 02 är anordnat att frigöras genom att re- ducera trycket och åstadkomma ett negativt tryck i den första kammaren 110 me- delst vakuumpumpen 122. Det frigjorda oxygenet 02 är anordnat att flöda ut genom utloppet hos den första kammaren 110, där det andra tiltermedlet P2 är anordnat att filtrera möjliga rester av substansen S/F. Flödet av oxygen 02 är anordnat att ﬂöda medelst det negativa trycket skapat medelst vakuumpumpen 122. Flödet av oxygen 02 är vidare anordnat att riktas medelst den första utﬂödesväljaren 118 möjlig ac- kumulatom 124 eller alternativt direkt till vakuumpumpen 122. Ackumulatorn 124 åstadkommer möjligheten att ackumulera oxygen 02 om så önskas. Oxygenet 02 är anordnat att släppas ut via oxygenutloppsventilen anordnad vid vakuumpumpen 122. Urladdningsprocessen i den första kammaren 110 fortsätter till väsentligen allt oxygen 02 har extraherats.

Under Llrladdningsprocessen hos den första kammaren 110 sker laddningsprocessen i den andra kammaren 130, där ínﬂödesväljaren 117 är anordnad att rikta luften A till den första kammaren 1 10, dvs. laddningsprocessen utförs i den andra kammaren 130. Detta fungerar på samma sätt som för laddningsprocessen hos den första kam- maren 110. Nitrogenen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 är här anordnade att riktas medelst den andra utflödesväljaren 138 genom baktrycksregulatorn 120 och släppas ut vid nitrogenutloppsventilen. När väsentliggen allt oxygen 02 har ad- sorbcrats på bädden hos substansen SKF i den andra kammaren 130 är urladdnings- processen, dvs. frigörandet av oxygen 02 avsedd att starta i nämnda andra kammare 130, och vid denna tidpunkt är inﬂödesväljaren 1 17 anordnad att omkopplas tillbaka 10 15 20 25 EQÛ 638 16 för att rikta ﬂödet av luft A till den första kammaren 110 i vilken laddningsproces- sen ånyo utförs. Processen fortsätter således genom omkopplandet mellan bäddama.

I detta exempel är två bäddar förbundna, men i alternativ kan ﬂera kamrar förbin- das, så att cn eller flera kammare frigör oxygen 02, en eller flera bäddar adsorberar oxygen 02 och en eller flera kammare är i en mellanliggande fas.

När till exempel den första kammaren är i laddningsfasen reagerar oxygen med sub- stansen och adsorberas, Oxygenet, när det adsorberas, emitterar energi och åstad- kommer således värinning i kammaren, vilket påverkar adsorptionsprocessen nega- tivt. Den andra kammaren är då samtidigt i urladdningsfasen, under vilken det ad- sorberade oxygenet frigörs. Oxygenet, när det frigörs, mottager energi, och åstad- kommer således kylning i kammaren, vilket påverkar frigöringsprocessen negativt.

För att hantera detta problem innefattar anordningen företrädesvis värmeöverfö- ringsmedel 128 innefattande ett värrneöverföringsmaterial som är anordnat i termisk kontakt med den första och andra bädden hos substansen S/F så att när en av bäd- darna adsorberar oxygen 02 materialet värms på grund av reaktionsenergin, och när den andra bädden frigör oxygen 02 det kyls på grund av reaktionsenergin, och såle- des uppnås en adiabatisk process.

Oxygenproduktionsprocessen enligt den andra utföringsformen som beskriven ovan är huvudsakligen en tryckprocess. I sådana processer är en konstant temperatur önskvärd för att undvika temperaturskillnader under laddning och urladdning. Det uppnås enligt den adiabatiska processen ovan, och således blir processen mer effek- tiv. Dessutom gör den semiaktiva processen, dvs. alternera mellan kamrama proces- sen mer effektiv jämförd med att använda en enstaka kammare. Som i den första ut- föringsformen i tig. la-ld kan de olika cyklerna, dvs. tryckcykel, vakuumcykel och ternperaturcykel, eller kombinationer därav appliceras. 10 15 20 25 30 539 538 17 F ig. 3a schematiskt visar en vy av en anordning 200 för att producera oxygen enligt en första aspekt av en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning. Detta är ett alternativ till den andra utföringsforrnen där fyra kamrar används.

Anordníngen 200A innefattar en första kammare 210 som har ett inlopp 212, ett ni- trogenutlopp 214 och ett oxygenutlopp 215, en andra kammare 220 som har ett luft- inlopp 2222, ett nitrogenutlopp 224 och ett oxygenutlopp 225, en tredje kammare 230 som har ett luftinlopp 232, ett nitrogenutlopp 234 och ett oxygenutlopp 235, en fjärde kammare 240 som har ett luftinlopp 242, ett nitrogenutlopp 244 och ett oxy- genutlopp 245, en rörkonﬁguration 250, ett vänneöverföringsmedel anordnat att ﬂöda i nämnda rörkonﬁguration 250, och medel för att transportera mediet, till ex- empel en pump 27 0. Varje kammare innehåller en bädd av substansen S/F . Varje kammare 210, 220, 230, 240 innefattar vidare ett inlopp 216, 226236, 246 och ett utlopp 218, 228, 238, 248. Utloppet 218 hos den första kammaren 210 är förbundet med inloppet 226 hos den andra kammaren 220, utloppet 228 hos den andra kamma- ren 220 är förbundet med inloppet 236 hos den tredje kammaren 230, utloppet 238 hos den tredje kammaren 230 är förbundet med inloppet 246 hos den fjärde kamma- ren 240 och utloppet 248 hos den fjärde kammaren 240 är förbundet med inloppet 216 hos den första kammaren 210. Kamrarna 210, 220, 230, 240 är förbundna me- delst rörkonﬁgurationen, där nämnda rörkonﬁguration 25 är anordnad genom varje kammare och skapar en kontinuerlig ﬂödesbana genom och mellan desamma. Ven- tilmedel 260 är anordnade vid rören 250 mellan inloppet 216 hos den första kamma- ren 210 och utloppet 228 hos den andra kammaren 220. Kompressorn är anordnad vid röret 250 mellan utloppet 228 hos den andra kammaren 220 och inloppet 236 hos den tredje kammaren 230. Anordningen innefattar vidare temperaturrcglerings- medel anordnat att reglera temperaturen hos mediet i rörkonﬂgurationen 250.

Temperaturregleringsmedlet 290 är anordnat att reglera trycket hos mediet i röret 250 så att till exempel i fasen visad i ﬁg. 3a temperaturen hos partiet hos mediet som flödar i den första kammaren är en låg temperatur på till exempel 20° C, och tempe- 10 '15 20 25 531) G38 18 raturen hos partiet hos mediet som flödar samtidigt i den tredje kammaren är en hög temperatur på till exempel l00° C. Partiet hos mediet som samtidigt flödar i den andra kammaren ökar från den låga temperaturen till den höga temperaturen, och partiet hos mediet som flödari den fjärde kammaren kyls ner från en hög temperatur till en låg temperatur. Processen fungerar så att laddningsfasen, dvs. oxygenadsorp- tion, utförs i den första kammaren 210 när mediet av låg temperatur samtidigt som kylning utförs i den andra kammaren 220, urladdningsfasen, dvs. oxygenfrigöring, utförs i den tredje kammaren 230, och värmning utförs i den fjärde kammaren 240.

Det kalla mediet i den andra kammaren kyler och laddningsprocessen startar i den kammaren där mediet mottager reaktionsenergin och värms. Det varma mediet i den fjärde kammaren kyls ner och kammaren värms på grund av energiöverföringen från mediet till substansen i kammaren och urladdningsfasen startar. När laddnings- och urladdningsfaserna är fullbordade i den första och andra kammaren respektive sker således en skiftning så att laddningsfasen utförs i den andra kammaren 220, kylning i den tredje kammaren 23 0, urladdningsfas i den fjärde kammaren 240, och värm- ning i den första kammaren. Dessa skiftningar fortsätter i enlighet därmed när ladd- nings- och urladdningsfaserna är fullbordade.

Fig. 3b schematiskt visar en vy av en anordning 200B för att producera oxygen en- ligt en andra aspekt av den tredje utföringsformen.

Alla särdrag i fig. 3a existerar i fig. 3b förutom särdraget 270. Därtill innefattar an- ordningen första, andra, tredje och fjärde strypningar 262, 264, 266, 268, där den första strypningen 262 är anordnad vid röret 250 mellan den första kammaren 210 och den andra kammaren 220, den andra strypningen 264 är anordnad vid röret 250 mellan den andra kammaren 220 och den t4redje kammaren 230, den tredje stryp- ningen 266 är anordnad vid röret 250 mellan den tredje kammaren 230 och den fjär- de kammaren 240, den fjärde strypningen 268 är anordnad vid röret 250 mellan den fjärde kammaren 240 och den första kammaren 210. anordningen innefattar också 10 15 20 25 30 530 S38 19 första, andra, tredje och fjärde trycksättningsmedel 272, 274, 276, 278 respektive anordnade vid röret intill en respektive strypning 262, 264, 266, 268.

Anordningen i ﬁg. 3b fungerar i stort sett på samma sätt som anordningen i fig. 3a. skillnaden är att mediet undergår fasändringar, strypningarna och trycksättnings- medlen behövs för att styra dessa fasändringar. I tillståndet visat i tig. 3b där oxygen adsorberas i den första kammaren och oxygen frigörs i den tredje kammaren är den fjärde strypningen aktiv, dvs. en strypning utförs så att ett negativt tryck skapas när mediet pumpas genom, och det andra tryckmedlet är aktivt. Mediet undergår således en fasändring från vätskefas till gasfas, där temperaturen hos mediet förblir den- samma under ändringen. Detta ger en mycket effektiv process.

Oxygenproduktionsproeessen enligt den tredje utföringsfonnen som beskrivits ovan är huvudsakligen en tcmperaturprocess. I en sådan process är det önskvärt att åter- använda/återvinna so mycket som möjligt av reaktionsenergin, vilket uppnås me- delst anordningarna 2()0A, 200B i ﬁg. 3a och 3b.

F ig. 4-6 visar anordningar till olika utföringsformer av en kontinuerlig oxygenpro- duktionsprocess, vilka anordningar allmänt innefattar en kammare som har ett ladd- ningsorriråde och ett urladdningsområde, ett roterbart organ anordnat i nämnda kammare, ett drivmedel anordnat att rotera nämnda roterbara organ i nämnda kam- mare, där nämnda roterbara organ innefattar substansen S/F, medel för att introduce- ra luft A in i nämnda kammare genom ett luftinlopp, medel för att åstadkomma för- sta tillstånd under en laddningsfas så att oxygen 02 hos luften A introducerat genom inloppet reagerar och adsorberas av substansen S/F hos det roterbara organet, och medel för att släppa ut nitrogen N2 genom ett nitrogenutlopp under nämnda fas, medel för att åstadkomma ändring av nämnda första tillstånd så att oxygen 02 fri- görs från nämnda substans S/F, och medel för att släppa ut oxygen 02 genom ett oxygenutlopp. oxygenproduktionsprocessen är således kontinuerlig, dvs. i ladd- ningsområdet adsorberas oxygen 02 hos luften A introducerad in i kammaren kon- 10 15 20 25 30 5313 B38 20 tinuerligt av substansen S/F, och i urladdningsområdet extraheras oxygen 02 konti- nuerligt och släpps ut för användning.

Företrädesvis innefattar anordningen vidare ett första ﬁltermedel Fl anordnat vid inloppssidan hos kammaren så att luft A som ﬂödar in genom inloppet filtreras, ett andra ﬁltermedel F 2 anordnat vid nitrogenutloppet hos kammaren så att nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 som flödar ut genom utloppet passerar filtret så att möjliga rester av substansen S/F filtreras, och ett tredje ﬁltermedel anordnat vid oxygenutloppet hos kammaren så att möjliga rester av substansen filtreras. Före- trädesvis är kammaren isolerad genom isoleringsmedel.

Fig. 4a schematiskt visar en sidovy av en anordning för att produceras oxygen 02 enligt en fjärde utföringsform av föreliggande uppﬁnning, och tig. 4b schematiskt visar en bakre vy av anordningen 300.

Anordningen 300 innefattar en kammare 310 som har ett laddningsområde 330 och ett urladdningsområde 340, ett roterbart organ 320 som är roterbart anordnat i nämnda kammare 310, drivmedel 350 anordnat att rotera nämnda roterbara medel 320 i nämnda kammare 310, där den avsedda rotationsriktningen visas med pilen R, där nämnda roterbara organ 320 innefattar substansen S/F, trycksättningsmedel 316 anordnat att blåsa luft A in i laddningsområdet 330 hos nämnda kammare 310 ge- nom ett luftinlopp 312, ett nitrogenutlopp 314 anordnat nedströms om luftinloppet 312 vid laddningsområdet, anordnat att tillåta nitrogen N2 att släppas ut, tryck- minskningsmedel 322, till exempel en vakuumpump 322, anordnat vid periferin hos kammaren 310 väsentligen motstående drycksättningsmedlet 316 relativt rotations- axeln hos det rotcrbara organet 320, anordnat att suga oxygen 02 ut från kammaren 310 via ett oxygenutlopp 315, en tryckregulator 318 anordnad vid nitrogenutloppet, kylmedel 324 anordnat i laddningsområdet 330, uppströms om luftinloppet anordnat att kyla det roterbara organet 320, värmningsmedel 326 anordnat i urladdningsom- rådet 340 väsentligen motstående kylmedlet 324 relativt rotationsaxeln hos det ro- 10 15 20 25 30 530 B38 21 terbara organet 320, och tätningsmedel 323 anordnat att bibehålla ett högt tryck vid laddningsområdet 330 och ett lågt tryck vid urladdningsornrådet 340.

Företrädesvis har det roterbara organet 320 formen av en cirkelformig cylinder, eller en skiva. Kammaren 310 är anordnad kring det roterbara organet 320 och har före- trädesvis formen av en ihålig cirkelforrnig cylinder. Drivmedlet 350 innefattar före- trädesvis en drivaxel 312 utgörande axeln hos det roterbara organet 320 och rota- tionsmotor anordnat att rotera det roterbara organet 320. Kylmedlet 324 är företrä- desvis anslutet till kammaren 310 vid laddningsområdet 330 och värmningsmedlet 326 är företrädesvis anslutet till kammaren 310 vid laddningsområdet 340.

Det roterbara organet 320 är anordnat att kontinuerligt rotera i kammaren 310. Kall luft A är anordnad att introduceras in i laddningsområdet 330 hos kammaren 310 medelst trycksättningsmedlet 316, till exempel en kompressor, genom lurtinloppet ini kammaren 310 där det är anordnat att komma i kontakt med substansen S/F hos det roterbara organet 320, där luften A är anordnad att ha ett tryck och en temperatur så att den reagerar med substansen S/F hos det roterbara organet 320 och adsorbe- ras. Nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 är anordnat att släppas ut ge- nom nitrogenutloppet och genom tryckregulatorn 318. Tryckregulatorn 318 är an- ordnad att reglera trycket i laddningsområdet 330 och bibehålla det vid ett högt tryck. Når det roterbara organet 320 roterar när partiet hos organet där oxygen 02 adsorberas urladdningsområdet 340 via tätningsmedlet 323. I laddningsornrådet 340 är värmningsmedel 326 anordnat att värma det roterbara organet, och således värma substansen S/F hos kammaren 310. Samtidigt är tryckminskningsmedlet 322 anord- nat att skapa ett negativt tryck i laddningsomrâdet 330. På grund av värmningen och det negativa trycket frigörs oxygen 02 från substansen S/F hos det roterbara organet 320 och är anordnad att släppas ut genom oxygenutloppet och genom tryckminsk- ningsmedlet 322, där det är avsett att tillföras till en användare. När det roterbara organet 320 fortsätter att rotera når partiet hos organet där oxygen 02 frigjordes laddningsområdet 330 via tätningsmedel 323. l laddningsområdet 330 är kylmedlet 10 15 20 25 30 530 E38 22 324 anordnat att kyla substansen S/F hos det roterbara organet 320 när det passerar förbi. Partiet hos det roterbara organet 320 har nu fárdats en runda utmed det inre hos kammaren 310 och är tillbaka vid början där luften A är anordnad att blåsas in, medelst trycksättningsinedlet 316. Kylningen av substansen S/F medelst kylmedlet 324 och trycket åstadkommer vid substansen S/F medelst trycksättningsmedlet 316 bringar luften A i kontakt och får oxygenet 02 hos luften A att reagera med substan- sen S/F så att oxygen 02 adsorberas av substansen S/F.

I utföringsformen beskriven ovan och visad i ﬁ g. 4 används en kombination av tryckcykeln, vakuumcykeln och temperaturcykeln. Som i till exempel ﬁg. 1a-1d kan andra cykler eller kombinationer av cykler användas. om en tryckcykel endast an- vänds behövs inte värmningsmedlet 326, kylmedlet 322 och tryckminskningsmedlet 316. om en vakuumcykel endast används behövs inte värmningsmedlet 326, kyl- medlet 323 och trycksättningsinedlet 311. Om en temperaturcykel används behövs inte tryckminskningsmedlet 316316 och trycksättningsmedlet 311.

Oxygenproduktionsprocessen enligt den fjärde utföringsforlnen som beskriven ovan är en kontinuerlig process, som ökar effektiviteten.

Fig. 5 schematiskt visar en sidovy av en anordning 400 för att producera oxygen 02 enligt en femte utföringsform av föreliggande uppfinning. i denna utlöringsforrn vi- sas en variant av temperaturcykeln av den fjärde utföringsformen.

Anordningen innefattar en kammare 410 som har ett laddningsområde 430 och ett urladdningsomrâde 440, ett roterbart organ 420 rotcrbart anordnat i nämnda kamma- re 410, ett drivmedel 450 anordnat att rotera nämnda roterbara organ 420 i nämnda kammare 410, där den avsedda rotationsriktningen visas med pilen R, där nämnda roterbara organ 420 innefattar substansen S/F, medel för att introducera luft A in i kammaren 410 anordnad vid periferin hos kammaren 410, anordnad att blåsa luft in i nämnda kammare 410 genom ett luftinlopp 412 hos en luftvärmeöverfóringsrör- 10 15 20 25 30 530 G38 23 konfiguration 41 l, en nitrogenvärmeöverföringsrörkonﬁguration 416 som har ett nitrogeninlopp 413 anordnat nedströms om luftinloppet 412 vid laddningsområdet 430, och ett nitrogenutlopp 414 för att släppa ut nitrogen N2 anordnat vid änden hos röret, där nämnda rör är anordnat utmed omkretsen hos det roterbara organet varan- de i termisk kontakt med detsamma, där nämnda roterbara organ 420 är anordnat att rotera relativt nitrogenvärmeöverföringsrörkonﬁgurationen 416, en oxygenvänneö- verföringsrörkonﬁguration 418 som har ett oxygeninlopp 422 anordnat vid urladd- ningsområdet 440 hos kammaren 410 och ett oxygenutlopp 424 för att släppa ut ox- ygen 02 anordnat vid änden hos röret, där nämnda rör är anordnat utmed ett parti hos Omkretsen hos det roterbara organet 420 närliggande nitrogenvärmeöverförings- rörkonﬁgurationen 416. Anordningen innefattar vidare, som i lig. 4, kylmedel 426anordant i laddningso1nrådet430 uppströms om luftinloppet 412 anordnat att kyla det roterbara organet 420, värmningsmedel 428 anordnat i urladdningsområdet 440 väsentligen motstående kylmedlet relativt rotationsaxeln hos det roterbara orga- net 420, och tätningsmedel 429 anordnat att bibehålla en låg temperatur vid ladd- ningsoinrådet 430 och en hög temperatur vid urladdningsområdet 440.

Företrädesvis har det roterbara organet 420 formen av en cirkelformi g cylinder, eller skiva. Kammaren 410 är anordnad kring det roterbara organet 420 och har företrä- desvis formen av en ihålig cylinder. Drivorganet 450 innefattar företrädesvis en drivaxel utgörande axeln hos det roterbara organet 420 och en rotationsmotor an- ordnad att rotera det roterbara organet 420. Kylmedlet är företrädesvis anslutet till kammaren 410 vid laddningsområdet 430 och värrnningsmedlet är företrädesvis an- slutet till kammaren 4l0 vid urladdningsområdet 440.

Det roterbara organet 420 är anordnat att kontinuerligt rotera i kammaren 410. Kall luft A är anordnad att introduceras in i ett luftinlopp 412 hos ett luftvärmeöverfo- ringsrör och transporteras genom detsamma in i laddningsområdet 430 hos kamma- ren 410 där den är anordnad att komma i kontakt med substansen S/F hos det roter- bara organet 420, där luften A är anordnad att reagera med substansen S/F hos det 10 15 20 25 30 530 838 24 roterbara organet 420 och adsorberas. Nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxy- gen 02 är anordnat att ﬂöda in i nitrogeninloppet 413 och genom nitrogenvänne- överföringsrörkonﬁgurationen 416, där ﬂödet är mot rotationen hos det roterbara organet 420. När det roterbara organet 420 roterar når partiet hos organet där oxy- gen 02 adsorberas urladdningsområdet 440. Vännningsmedlet 428 är anordnat att värma i urladdningsorådct 440 till en temperatur på till exempel 100° C. När det ro- terbara organet 420 fortsätter att rotera fortsätter partiet hos organet där oxygen 02 frigjordes att rotera mot laddningsområdet 43 O/kylområdet. Nitrogen NZ som är kallt i detta område och flödar mot rotationsrörelsen hos det roterbara organet 420 är anordnat att utbyta värme med den varma substansen S/F hos det roterbara organet och det kommer således att en utjämning av temperatur i det att den varma substan- sen S/F kyls ner och nitrogenen N2 värms upp. Den uppvärmda nitrogenen N2 är anordnat att fortsätta flöda mot urladdningsområdet 440/värmeområdet och är an- ordnat att utbyta värme med den kalla substansen S/F hos det roterbara organet och det kommer således att bli en utjämning av temperatur i det att den kalla substansen S/F värms och nitrogenen N 2 kyls ner. På grund av värrnningen av substansen S/F frigörs oxygen 02 från substansen S/F hos det roterbara organet 420 och är anordnat att flöda in i oxygeninloppet 422 och genom oxygenvärmeöverföringsrörkonﬁgura- tionen 418 och släppas ut genom oxygenutloppet 424, där det är avsett att tillföras till en användare. Oxygenvärmeöverföringsrörkonﬁgurationen 418 i vilken varmt styre 02 är anordnat att ﬂöda är också anordnat så att substansen S/F hos det roter- bara organet 420 värms. Företrädesvis är oxygenvärrrieöverföringsrörkonﬁguratio- nen 418 anordnad i urladdriingsområdet 440/värmningsområdet närliggande nitro- genvärmeöverföringsrörkonﬁgurationen 416, där nämnda rör är anordnade ut genom kammaren 410 vid laddningsområdet 43 O/värmningsområdet utmed luftvärrneöver- fóringsröret, åstadkommande värmeväxling mellan oxygen 02 och nitrogen N2 och luften A som introducerats och flödar in i luftröret, till exempel en optimal tempera- tur for användaren, eller alternativt för att uppnå en normal inloppstemperatur för den introducerade luften A, eller för att uppnå båda. Kylmedlet 426 är anordnat att kyla i laddningsomrâdet 430 till en temperatur på till exempel 20° C. Kylningen av 10 15 20 25 30 530 638 25 substansen S/F medelst kylmedlet låter oxygenet 02 hos luften A reagera med sub- stansen S/F så att oxygen 02 adsorberas av substansen S/F.

På grund av anordningen hos rörkonfigurationerna 411, 416, 418 blir oxygenpro- duktionen mer effektiv jämfört med en temperatureykel enligt den fjärde utförings- formen, eftersom mycket av reaktionsenergin återvinns.

Fig. 6 sehematiskt visar en sidovy av en anordning 500 för att producera oxygen 02 enligt en sjätte utfdringsform av föreliggande uppfinning. l denna utföringsform vi- sas en variant av en tryck- och/eller vakuumcykel där varken en kompressor eller en vakuumpump erfordras.

Anordningen 500 innefattar en kammare 510 som har ett laddningsområde 530 och ett urladdningsområde 540, ett roterbart organ 520 roterbart anordnat i nämnda kammare 510, ett drivorgan 550 anordnat att rotera nämnda roterbara organ 520 i nämnda kammare 510, där den avsedda rotationsriktningen visas med pilen R, där nämnda roterbara organ 520 innefattar substansen S/F, medel för att introducerar luft A in i kammaren 510 anordnad vid periferin hos kammaren 510. Det roterbara organet 520 har formen av en cirkelformig cylinder eller disk. Kammaren 510 är an- ordnad kring det roterbara organet 520. Anordningen 500 innefattar vidare flexibla tätningsmedel 522, där tätningsmedlet 522 innefattar ett antal tätningsavdelare 522 eller blad som skjuter ut väsentligen radiellt mot den invändiga sidan 511 hos kam- maren 510 fördelad kring kammaren 510 så att kaviteter 518 i kammaren 510 utbil- das mellan avdelarna 522, där varje tätningsavdelare är anordnad att rotera tillsam- mans med det roterbara organet. Anordningen 500 innefattar vidare ett luftinlopp 512, ett nitrogenutlopp 514 anordnat vid laddningsområdet 530, en första tryekregu- lator 513 anordnad vid nitrogenutloppet 514, ett oxygenutlopp 516 anordnat vid ur- laddningsområdet 540, och en andra tryekregulator 515 anordnad vid oxygenutlop- pet 516. Vid luftinloppet 512 utbildar kammaren 510 och de två närliggande avde- lama 522 en relativt stor kavitet 518, dvs. det radiella avståndet mellan periferin hos 10 15 20 25 30 530 638 26 det roterbara organet 520 är relativt stort, där nämnda avstånd minskar långsamt ut- med laddningso1nrådet530 till nitrogenutloppet 514, och utbildar således ett av- smalnande parti 525 som fungerar som en förträngning, där urladdningsområdet 540 börjar och avståndet ökar relativt snabbare i ett vidgande parti 535 hos urladdnings- området under ett visst avstånd hos urladdningsområdet 540 till ett område 545 där det minskar ännu snabbare väsentligen till oxygenutloppet. Drivorganet 550 innefat- tar företrädesvis en drivaxel utgörande axeln hos det roterbara organet 520 och en rotationsmotor anordnad att rotera det roterbara organet 520.

Det roterbara organet 520 är anordnat att kontinuerligt rotera i kammaren 510. Kall luft A är anordnad att introduceras in i kaviteten 518 utbildad genom två närliggan- de avdelare 522 hos kammaren 510 via luftinloppet 512. Den introducerade luften A är således innesluten i nämnda kavitet 518. När det roterbara organet 520 tillsam- mans med avdelarna 522 roterar rör sig kaviteten 518 utmed laddningsomrâdet 530,mot förträngningspartiet 525, där volymen hos kavitet 518 således minskar när det roterbara organet 520 roterar, och följaktligen ökar trycket i kaviteten 518 och oxygenet 02 hos luften A reagerar med substansen S/F hos partiet hos det roterbara organet 520 i kammaren 510 och adsorberas. Avdelarna 522 och törträngningsparti- et 525 utgör trycksättningsmedel när det roterbara organet 520 roterar. När kaviteten 518 när nitrogenutloppet 514 är tryckregulatom anordnad att minska trycket och ni- trogen N2 är anordnat att släppas ut genom nitrogenutloppet 514. När kaviteten 518 når urladdningsområdet 540 ökar volymen hos kaviteten 518 när kaviteten 518 rör sig tillsammans med det roterbara organet 520 utmed tirladdningsområdet 540, och följaktligen minskar trycket i kaviteten 518 till ett negativt tryck så att oxygen 02 frigörs från substansen S/F hos paritet hos det roterbara organet 520 i kaviteten 518.

När det roterbara organet 5 20 roterar ytterligare når volymen hos kaviteten 518 trycknormaliseringsområdet 545 där volymen hos kaviteten 518 är anordnad att minska snabbt så att trycket i kaviteten 518 når trycket eller högre, så att det frigjor- da oxygenet 02 kan släppas ut. När kaviteten 518 når oxygenutloppet 516 är trycket således anordnat att öka till tryck eller högre, och det frigjorda oxygenet 02 är sedan 10 15 20 25 30 SBU S38 27 anordnat att släppas ut genom oxygenutloppet 516 genom tryckregulatorn, för att användas av användaren. När det roterbara organet 520 roterar ytterligare när kam- maren 510 igen når luftinloppets 512 position och processen startar igen.

Som en alternativ variant av utföringsformen beskriven ovan skulle det roterbara organet beskrivet ovan kunna ha en icke cirkelformigt cylindrisk form och det in- vändi ga hos kammaren skulle kunna ha formen av en ihålig cirkelformig cylinder som, om lämpligt dimensionerad skulle uppnå i stort sett samma effekt som ovan.

Oxygenproduktionsprocessen enligt den sjätte utföringsformen som beskrivits ovan är huvudsakligen en tryckprocess. En fördel med denna konfiguration hos anord- ningen är att det inte finns något behov för en kompressor eller vakuumpump, vilket reducerar antalet delar, vilket kan vara kostnadseffektivt.

Pig. 7a-7d schematiskt visar en sidovy av olika tillstånd hos en anordning 600 för att producera oxygen 02 enligt en sjunde utföringsfonn av föreliggande uppﬁnning.

Anordningen 600 innefattar en kammare 610 som har en cylindrisk form, där kam- maren 610 innehåller substansen S/F anordnad vid en ände hos kammaren 610, en kolv 620 anordnad mellan substansen S/F och änden hos kammaren 610 motstående substansens S/F ände, där nämnda kolv 620 är fram- och återgående anordnad i kammaren 610 utmed en axel, mellan ett öppet läge och ett stängt läge, i vilket öp- pet läge en kavitet 611 är utbildad mellan kolven 620 och substansen S/F, och i vil- ket stängda läge kolven 620 är anordnad att vara vid substansen S/F, en luftinlopps- ventil 612 anordnad vid substansen S/F ände hos kammaren 610 för att introducera luft A i kammaren 610, en utloppsventil anordnad vid substansens S/F ände hos kammaren 610 för att släppa ut nitrogen N2 eller oxygen 02, en ﬂödesväljare 618 som har ett nitrogenutlopp 622 och ett oxygenutlopp 624, en ackumulator för attac- kumulera oxygen 02, och ett andra oxygenutlopp 626. Anordningen innefattar vida- re isoleringsmedel 628 föra att hålla anordningen adiabatisk. 10 15 20 25 530 G38 28 Oxygenproduktionen utför i fyra steg I, II, III, IV, där det första och andra steget II, II utgör laddningsfasen, och det tredje och fjärde steget III, IV utgör urladdningsfa- sen. F öreträdesvis innefattar anordningen 600 isoleringsmedel anordnat att isolera kammaren 6l0 eller snarare substansen S/F hos kammaren 610 så att anordningen 600 kan hållas adiabatisk under oxygenproduktionsprocessen. Alternativt kan an- ordningen 600 innefatta temperaturregleringsmedel 628 anordnade att kyla vid kammaren 610 under laddningsfasen och anordnat att värma vid kammaren 610 un- der urladdningsfasen.

I det första steget I är luft A anordnad att introduceras in i kammaren 610 genom luftinloppsventilen 612 när kolven 620 är i sitt öppna läge. Vid detta steg är oxy- gen/nitrogcnutloppsventilen 614 stängd, såväl som nitrogenutloppet 622 och oxyge- nutloppet 624 hos tlödesväljaren 618.

I det andra steget II är luftinloppsventilen 612 anordnad att vara stängd och kolven 620 är anordnad att röras till sitt stängda läge, där volymen hos kaviteten 611 mins- kar, och den inneslutna luften A i kaviteten 611 komprimeras, följaktligen ökande trycket. På grund av trycket hos luften A reagerar oxygenet 02 hos luften A med substansen S/F och adsorberas genom substansen S/F _ Utloppsventilen 614 är sedan anordnad att öppnas och nitrogenen N2 hos luften A är anordnad att flöda till ﬂö- desväljaren 618, där nämnda tlödesväljare 618 är anordnad att rikta nitrogenen N2 till nitrogenutloppet 622 där det släpps ut.

I det tredje steget III är utloppsventilen 614 anordnad att vara stängd och luftin- loppsventilen 612 förblir stängd. Kolven 620 är anordnad att flyttas till sitt öppna läge, volymen hos kaviteten 611 ökar, och negativt tryck skapas i kaviteten 611. På grund av det negativa trycket frigörs oxygen 02 från substansen S/F. 10 15 20 25 30 530 638 29 I det fjärde steget IV är utloppsventilen 614 anordnad att vara stängd och luftin- loppsventilen 612 förblir stängd. Kolven 620 är anordnad att ﬂyttas till sitt stängda läge, volymen hos kaviteten 611 minskar, och den inneslutna luften A i kaviteten 611 komprimeras, så att trycket ökas till ett omgivningstryck eller något högre. ut- loppsventilen 614 är sedan anordnad att öppnas och oxygen 02 är anordnat att ﬂöda till ﬂödesväljaren 618, där nämnda ﬂödesväljare 618 är anordnad att rikta oxygen 02 till oxygenutloppet 624 där det företrädesvis är anordnat att introduceras i en ac- kumulator för att ackumulera oxygen 02, och sedan släppas ut genom ett utlopp hos ackumulatom för användning av en användare när så önskas.

Oxygenproduktionsprocessen enligt den andra utföringsformen beskriven ovan är huvudsakligen en tryckprocess, och är en variant av processen i fig. 6. Således är en fördel med denna konfiguration hos anordningen att det inte ﬁnns något behov av en kompressor eller vakuumpuinp, vilket reducerar antalet delar, vilket kan vara kost- nadseffektivt. Detta åstadkommer vidare en anordning som möjliggör hög oxygen- produktion per tidsenhet på grund av den fram och återgående rörelsen vilket kan reducera mängden av substans-/adsorbentmaterial som erfordras, Fig. Sa och 8b visar schematiskt sidovyer av en anordning 700 för att producera ox- ygen 02 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Anordningen 700 innefattar en kammare 710, där kammaren 710 innehåller substan- sen S/F . Anordningen 700 innefattar vidare en förbindelseventil 712 anordnad vid utsidan hos kammaren 710, ett trycksättningsmedel 716, till exempel en kompressor eller en ﬂäkt, anordnad att vara avlägsningsbart förbunden med förbindelseventilen 712, för att mata luft A genom nämnda ventil in i kammaren 710 när den är förbun- den, ett nitrogenutlopp 714 anordnat utanför kammaren 710 för att släppa ut nitro- gen N2, ett oxygenutlopp 715 anordnat vid utsidan hos kammaren 710 för att släppa ut oxygen 02, temperaturregleringsmedel 720 innefattande en ficka 722 anordnad i kammaren för att inhysa i laddningsfasen en kylare 724 avsedd att vara avlägsnings- 10 15 20 25 5310 538 30 bart anordnad i nämnda ficka 722, och i urladdningsfasen är en värmare 728, till ex- empel en ﬂänskonﬁguration som är i termiskt förbindelse med kylaren 724 /värmaren 726, där nämnda temperaturregleringsmedel 720 är förbundet med för- bindelseventilen 712, och anordnat att värma när trycksättningsmedlet 716 är från- kopplat från förbindelseventilen 712. Företrädesvis innefattar anordningen 700 iso- leringsmedel 726 anordnat att isolera kammaren 710.

F ig. 8a visar anordningen 700 i laddningsfasen. Under laddningsfasen är tryckmed- let 716 anordnat att vara förbundet med förbindelseventilen 712. Luft A är anordnad att introduceras in i kammaren 710 medelst trycksättningsmedlet 716 via förbindel- seventilen 712. Temperaturregleringsmedel 720 är anordnat att kyla luften A och substansen S/F i kammaren 710 medelst kylaren 724 varande i termisk kontakt med värmeöverföringsinedlet 728. Oxygenet O2 hos luften A reagerar sedan med sub- stansen S/F och adsorberas genom substansen S/F. Nitrogen N2 hos luften A är an- ordnad att släppa ut genom nitrogenutloppet 714.

Fig. 8b visar anordningen 700 i urladdningsfasen. Under urladdningsfasen har kammaren 710 innehållande dón laddade substansen S/F frånkopplats från trycksätt- ningsmed1et716 genom att frånkoppla förbindelseventilen 712 från densamma.

Temperaturregleringsmedel 720 är anordnat att värma substansen S/F medelst vär- maren 726 som är i termisk kontakt med värmeöverföringsmedlet 728. Oxygenet 02 frigörs från substansen S/F och är anordnat att släppas ut genom oxygenutloppet 715 för användning av användaren.

Ovan har en anordning 700 för att producera oxygeii O2 genom att använda tryck- och termiska, dvs. kyl-, funktionen under laddningsfasen och den termiska, dvs. värmnings, funktionen under urladdningsfasen beskrivits och visats i ﬁg. 7. Emel- lertid kan olika cykler och funktioner av densamma användas. 10 15 20 25 30 530 E38 31 Anordningen 700 är avsedd att användas i en ambulans eller andra applikationer där oxygen erfordras. Det återladdningsbara oxygenlagringsanordningen är avsedd att placeras i en laddningsposition i ambulansen när den inte används, där anordningen sedan är i ett standbyläge. När den behövas av till exempel en patient avlägsnas kammaren och oxygen produceras medelst värmning så att patienten kan förses med oxygen. När den används installeras kammaren åter i laddningsläget, laddas och är redo att användas igen. Den kan således återanvändas på plats. Det finns inge behov av att ha flera oxygenﬂaskor som måste ersättas när de används eller hämta nya.

Kammaren kan till exempel ha formen av en flaska. i alla utföringsformer enligt föreliggande uppfinning kan anordningen innefatta för- sta ﬁltermedel F 1 anordnat vid luftinloppssidan hos den åtminstone en kammaren så att luft A som ﬂödar in genom inloppet ﬁltreras, och andra ﬁltermedel P2 anordnat vid nitrogenutloppet så att nitrogen N2 och möjliga fraktioner av oxygen 02 llödar ut genom nitrogenutloppet passerar ﬁltret så att möjliga rester av substansen S/F filt- reras, och anordnad vid oxygenutloppet så att oxygen O2 som ﬂödar ut genom oxy- genutloppet passerar filtret så att möjliga rester av substansen S/F filtreras.

Anordningen kan också i alla utföringsforrner innefatta ett ackumuleringsmedel 24 anordnat att ackumulcra oxygen som släppts ut genom oxygenutloppet. Detta kom- mer att möjliggöra, till exempel, att ge oxygen kontinuerligt även om produktionen inte är kontinuerlig eller att kunna ge ctt ökat eller minskat oxygenﬂöde under kort period om så önskas av användaren.

I de olika utföringsformerna har olika cykler och kombinationer därav beskrivits.

Allmänt, under laddningsfasen, beror laddningstemperaturcn på trycket så att hög temperatur kan användas när högt tryck appliceras under nämnda fas, dvs. även om normal temperatur nämns i samband med laddningsfasen hänförs det till som kyl- ning, men en tämligen hög temperatur kan applicera och fortfarande få en reaktion hos oxygenet med substansen givet att trycket är högt nog. Med kylning avses kyl- 10 15 20 25 30 530' B38 32 ning i relativ term där kylning kan vara en temperatur över rumstemperatur, dvs. över 20° C, till exempel. Dessutom beror urladdningstemperaturen på det negativa trycket så att med ett negativt tryck nära vakuum en låg temperatur kan användas. med vännning avses således vännning i relativ term, där värmning kan vara en tem- peratur under rumstemperatur.

F ör att vara oberoende av omgivningstemperatur kan laddningstemperaturen således vara över omgivningstemperatur. En fördel är att tcmperaturskiftningar i omgiv- ningstemperaturen inte påverkar processen.

Vidare kan laddningstrycket vara under normalt atmosfärstryck givet att laddnings- temperaturen är tillräckligt låg. Detta kan vara fallet till exempel i ett ﬂygplan eller på ett högt berg.

Anordningen i alla utföringsforrner kan också innefatta medel för att styra mängden oxygen. Anordningen kan till exempel innefatta medel för att på ett styrt sätt tillåta luft. genom kammaren så att luft blandas med det producerade oxygenet. En fördel är att det möjliggör ett enkelt sätt att styra mängden oxygen på en anaestesianordning.

Systemet kan också oxygen mängden oxygen i en gasblandning genom att bringa blandningen i kontakt med substansen S/F. Med substansen S/F varande vid ett visst tryck och viss temperatur, skulle substansen då inte bara ge oxygen till gasbland- ningen om oxygeninnehållet år för lågt, utan också extrahera oxygen om oxygenin- nehållet är för högt. Detta kan vara användbart, till exempel, i anaestesimaskiner el- ler vid diagnostisering av hur en patient reagerar på olika oxygenkoncentrationer, eller i vilket som helst tillstånd där det är viktigt att inte bara rent oxygen.

Anordningen enligt utföringsformerna av föreliggande uppfinning möjliggör vidare att åstadkomma trycksatt oxygen medelst till exempel att pumpa ett övertryck eller öka temperaturen i bädden av substansen. 10 15 20 25 30 530 S38 33 Anordningen för att producera oxygen enligt utföringsformerna ovan producerar också nitrogen. Istället för att helt enkelt släppas ut i omgivningsluften kan nitroge- nen användas när till exempel en omgivning som är oxygenunderhaltig önskas, till exempel vid brand/risk för brand genom att reducera oxygeninnehållet.

Anordningen kan också producera gas med ett oxygeninnehåll som är lägre är det hos luft. Detta skulle kunna användas för vilken som helst applikation i vilken en lägre oxygenkoneentration än normalt är användbart, till exempel, för att diagnosti- sera patienter för att se hur de reagerar på lägre oxygeninnehåll än luft, eller for id- rottsmän som andas luft som har ett lägre oxygeninnehåll, eller människor som för- söker acklimatisera sig till höga höjder genom att andas luft som har lägre partiellt oxygentryck än den vid havsnivån.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning kan anordningen innefatta en oxygenbesparare, som har fördelen att den endast doserar gas under in- andning och inte kontinuerligt vilket normalt är fallet. Detta skulle minska dosering- en med up till en tiondel av normal gaskonsumtion, och således möjliggöra att till- verka en mindre och lättare portabel medicinsk anordning. Denna teknik har dock nackdelen att den endast fungerar på patienter som är vid medvetande med distinkt andning, eftersom det annars inte skulle vara möjligt att detektera andningen tydligt nog.

Genom att mäta nivån av oxygenupptagning och utsläpp i substansen S/F och an- vända denna information för att styra upptagnings- och utsläppsmoden kan energi- konsumtionen i anordningarna minskas och optimeras. Detta möjliggör också för anordningen att hantera situationer där omgivningsluft är lägre eller högre i oxyge- ninnehåll än normal omgivningsluﬁ, till exempel om oxygen skall intas från luft där oxygeninnehållet är lägre på grund av någon annan oxygenkonsumtion i närheten eller ta oxygen från lut vid hög altitud där omgivningstrycket är reducerat. En annan situation där detta kan vara användbart är om luften som används är oxygenberikad, 10 15 20 25 30 530 E38 34 till exempel eftersom enheten återtar en viss del av oxygenet utandats av en patient eller om oxygeninnehållet ökas av någon annan anledning.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning kan anordningen drivas genom olika energikällor, till exempel batteri, nätanslutning eller liknande, dvs. en enhet som kan drivas med batteri eller annan kraftkälla, som kan kombinera dessa driftsproeesser när en patient är mobil respektive stationär.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen en anordning som är anordnad att styra att substansen alltid laddas till mätt- nad innan aktivering av urladdningsmoden, för att undvika att leverera förhöjd ni- trogen N2 initialt.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen driftsmod som är anpassningsbara till behoven hos patienten, och kan för detta ändamål innefatta sensorer för att detektera andning baserat på att direkt detek- tera respirationen i eller i närheten av respirationskanalen, detektera ändringar i bröstet, antingen volym eller impedans eller ultraljud/ljus. Eller indirekt detektering medelst mätning av behovet för oxygen eller detektera oxygenmättnad i blodet me- delst till exempel en optisk sensor (till exempel PPG). Alternativt annan patient- feedback, till exempel förbindelse med nervsignaler styra andning.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen medel, dvs. mod, för att signalera när en oxygendos erfordras, där nämnda medel är syrbart av patienten.

Enligt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen medel för att variera driftsmoder under inhaleringsfasen, till exempel oxy- gentryek och mängd, för att kunna mottagas mer effektivt av patienten, där modena är individuellt programmerbara. 10 15 20 25 530 G38 35 Enligt en aspekt av titföringsformerna av föreliggande uppﬁnning innefattar anord- ningen programmeringsmedel för att programmera olika andningsmoder för att leve- reras under olika stadier hos patienten, till exempel när patienten är vaken, sover, har en pulsändring etc.

Enigt en aspekt av utföringsformerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen medel för att leverera en koncentrerad oxygendos vid nödfall.

Enligt en aspekt av utföringstbrmerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen övervakningsmedel anordnat att ge information till patienten rörande drift, utförande, till exempel hos batteriet eller substansen, under drift.

Enligt en aspekt av utföringsfonnerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen alarmmedel med alarmfunktioner som har identitet beroende på typ av alarm, dvs. har olika alarm som reagerar på olika situationer. Alarmfunktionerna kan leve- reras via ljud, ljus eller känsel, till exempel vibration. Anordningen kan innefatta al- armmod som är baserade på prognosvärden.

Enligt en aspekt av utföringsfonnerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen medel för att utnyttja oxygen som inte inhalerats av patienten, och därigenom öka livslängden hos kemipaketet, dvs. substansen, och reducera energikonsumtio- IICII.

Enligt en aspekt av utföringsforrnerna av föreliggande uppfinning kan anordningen anordnas i direkt kontakt med kroppen hos patienten för att utnyttja kroppstempera- turen hos patienten som en värmekälla för att öka oxygenfrigörandet från substan- SCII. 530 538 36 Enligt en aspekt av utföringsforrnerna av föreliggande utföringsform innefattar an- ordningen utbytbara kemipaket innefattande substansen. Kemipaketen, dvs. substan- sen kan vara förbehandlade eller icke förbehandlade.

Enligt en aspekt av utföringsforrnerna av föreliggande uppfinning innefattar anord- ningen en förbindelse anordnad att ansluta en patient, där nämnda anslutning är an- ordnad att åstadkomma ett turbulent flöde vid oxygenutloppet till patienten för att göra oxygenintaget mer effektivt för patienten, dvs. förbättra andningen.

Claims

10 15 20 25 30 536 E38 37 PATENTKRAV

1. l. Anordning för att producera oxygen, där anordningen (IA, IB, IC, 1D; 100; ZOOA; ZOOB; 300; 400; 500; 600; 700) innefattar medel för att åstadkomma första tillstånd, och medel för att ändra nämnda första tillstånd till andra tillstånd, där an- ordningen är konfigurerad att under en laddningsfas extrahera oxygen från luft ge- nom att, under nämnda första tillstånd bringa nämnda luft (A) i kontakt med en sub- stans (S/F), så att oxygenet hos luﬁen adsorberas av nämnda substans, och avlägsna nitrogen under nämnda första tillstånd, och konﬁgurerad att under en urladdningsfas frigöra oxygen från substansen medelst ändring av nämnda första tillstånd till nämnda andra tillstånd, kännetecknad av att substansen utgörs av en reversibelt oxygenﬁexerande substans, dvs. ett oxygenselektivt material som har egenskaper så att oxygenet i luften, under laddningsfasen, reagerar med nämnda substans.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att anordningen är en portabel enhet.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda medel för att åstadkomma första tillstånd innefattar en eller flera av de följ ande: trycksättnings- medel, till exempel en kompressor eller en fläkt, kylmedel, eller en kombination av tryckmedel och kylmedel; och att nämnda medel för att åstadkomma styrd ändring av nämnda första tillstånd till de andra tillstånden innefattar en eller ﬂera av följan- de: tryckminskningsmedel, till exempel en vakuumpump, värmningsmedel, eller en kombination av tryckminskningsmedel och värrnningsmedel; där medlet för att åstadkomma första tillstånd kan innefatt nonnalt tryck, dvs. atmosfärstryck, och normal temperatur, dvs. ungefär rumstemperatur givet att medlet för att åstadkomma de andra tillstånden innefattar tryckminskningsmedel och/eller värmningsmedel, och där medlet för att åstadkomma andra tillstånd kan innefatta normalt tryck och tem- peratur givet att medlet för att åstadkomma de första tillstånden innefattar trycksätt- ningsmedel och/eller kylmedel. 10 15 20 25 30 53Û E38 38

4. Anordning enligt något av kraven l-3, kännetecknad av att anordningen inne- fattar åtminstone en kammare (10; 110, 130; 210, 220, 230, 240; 310; 410; 510; 610; 710) anordnad att innehålla en bädd av substansen (S/F), där varje kammare har ett inlopp (12; 112, 121; 212, 222, 232, 242; 312; 412; 512; 612; 712) for att in- troducera luft (A) in i kammaren, där substansen (S/F) är anordnad i nämnda kam- mare så att, under laddningsfasen, den inkommande luften reagerar med den och oxygen adsorberas under första tillstånd, och ett nitrogenutlopp (14; 114, 123; 214, 224, 234, 244; 314; 413, 414; 514; 614; 714) anordnat att, under laddningsfasen, tillåta nitrogen (N2) och möjliga fraktioner av oxygen (02) som inte adsorberats på bädden av substansen (S/F) att passera, och ett oxygenutlopp (14; 114, 123; 216, 226, 236, 246; 315; 422, 424; 516; 614; 716) att, under urladdningsfasen, tillåta ox- ygen (02) frigj ort under ändring av nämnda första tillstånd att passera.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar medel (16; 116; 316; 716) för att introducera luft in i kammaren.

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, känneteeknad av att anordningen vidare inne- fattar trycksättningsmedel (16; 116; 316; 522, 525; 620; 716) anordnat att trycksätta kammaren (10; 110; 310; 510; 610; 710).

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att trycksättningsmedlet (16; 116; 316; 716) är anordnat uppströms om luftinloppet (12; 112, 312; 712).

8. Anordning enligt krav 7, kännetecknad av att trycksättningsmedlet (522, 525; 620) är rörligt anordnat i kammaren (510; 610) så att luften i kammaren komprime- faS .

9. Anordning enligt något av kraven 4-8, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar tryckregleringsmedel (20; 120; 522; 525, 540, 545; 620), anordnat att re- glera trycket i kammaren. 10 15 20 25 5313 B38 39

10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att tryckregleringsmedlet (20; 120) är anordnat nedströms om utloppet (14; 114).

11. Anordning enligt krav 10, kännetecknad av att tryckregleríngsmedlet (522; 525, 540, 545; 620) är rörligt anordnat i kammaren (510; 610).

12. Anordning enligt krav 4-11, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar tryckminskningsmedel (22; 122; 322; 522, 535, 620), anordnat att skapa ett negativt tryck i kammaren (10; 110; 310; 510; 610).

13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att tryckminskningsmedlet (22; 122; 322) är anordnat nedströms om oxygenutloppet (14; 114; 315).

14. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att tryckminskningsmedlet (522, 535; 620) är rörligt anordnad i kammaren (510; 610) så att luften i kammaren (510; 610) är sänkt.

15. Anordning enligt något av kraven 4-14, kännetecknad av att anordningen vida- re innefattar temperaturregleringsmedel (26; 128; 250, 290; 324, 326; 416, 418, 424, 426; 724, 726, 728) anordnat att reglera temperaturen í kammaren (10; 110; 210; 310; 410; 710).

16. Anordning enligt krav 15, kännetecknad av att temperaturregleringsrnedlet in- nefattar kylmedel (26; 128; 250, 290; 324; 416, 418, 424; 724, 728) anordnat att un- der laddningsfasen kyla innehållet hos kammaren (10; l 10; 210; 310; 410; 710), och värmningsmedel (26; 128; 250, 290; 326; 416, 418, 426; 726, 728) under urladd- ningsfasen värma innehållet hos kammaren (10; 110; 210; 310; 410; 710). 10 15 20 25 30 530 B38 40

17. Anordning enligt krav 16, kännetecknad av att temperaturregleringsmedlet in- nefattar värmeöverföringsinedel (128, 250, 290; 416, 418; 728) anordnat att utbyta värme i kammaren.

18. Anordning enligt något av kraven 4-17, kännetecknad av att anordningen inne- fattar åtminstone två kamrar (110, 130; 210, 220, 230, 240), där nämnda kamrat är anordnade så att när åtminstone en av kamrarna, till exempel en forsta kammare, är i laddningsfasen, åtminstone en av de andra kamrarna, till exempel en andra kamma- re, är i urladdningsfasen, och medel för att skifta fas när laddnings- och urladdnings- faserna hos de respektive kamrarna är avslutade, så att den åtminstone en kamma- ren, till exempel den första kammaren är anordnad att frigöra det i laddningsfasen adsorberade oxygenet samtidigt som en av de andra kamrarna, möjlig exempel den andra kammaren är anordnad att adsorbera oxygen, och sedan fortsätter att altemera.

19. Anordning enligt krav 18, kännetecknad av att åtminstone en av kamrarna är i en mellanliggande fas.

20. Anordning enligt krav 17 eller 18, kännetecknad av att anordningen innefattar fyra kamrar (210, 220, 23 0, 240), där varje kammare innehåller substansen, där var- je kammare har ett luftinlopp (212, 222, 232, 242), ett nitrogenutlopp (214, 224, 234, 244) och ett oxygenutlopp (215, 225, 235, 245), där kamrama är förbundna i serie via en värrneöverföringsrörkonfiguration (250) anordnad att mottaga ett vär- meöverföringsmedium, där nämnda medium är anordnat att flöda genom nämnda rör, och temperaturregleringsmedel (290) anordnat att styr temperaturen hos mediet så att samtidigt oxygen adsorbcras i till exempel den första kammaren, den till ex- empel andra kammaren förbunden nedströms relativt den första kammaren är kyld, oxygen frigörs i den till exempel tredje kammaren förbunden nedströms om den andra kammaren, och den till exempel fjärde kammaren värms, och sedan skiftar så att oxygen adsorberas i den kylda andra kammaren, den tredje kammaren kyls, oxy- gen frigörs i den fjärde kammaren, och den första kammaren värms och så vidare. 10 15 20 25 530 638 41

21. Anordning enligt krav 20, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar fórträngningar (262, 264, 266, 268) anordnade respektive vid röret (250) mellan re- spektive kamrar for att åstadkomma en fórträngning för ﬂödet av mediet innan kammaren i vilken oxygen adsorberas, och tryckmedel (272, 274, 276, 278) anord- nat respektive vid röret mellan respektive kamrar for att åstadkomma ﬂödet av ine- diet.

22. Anordning enligt krav 18-19, kännetecknad av att anordningen vidare innefat- tar en inﬂödesväljare (117) anordnad uppströms om luftinloppet (112, 121) hos de åtminstone två kamrama anordnade att skifta ﬂödet av luft mellan dem så att en se- mikontinuerlig oxygenproduktionsprocess uppnås.

23. Anordning enligt något av krav 4-17, kännetecknad av att kammaren (310; 410; 510) innefattar ett laddningsområde (330; 430; 530) i vilket de forsta till- ståndsmedlen är anordnade att föreﬁnnas och ett urladdningsområde (3 40; 440; 540) i vilket de andra tillståndsmedlen är anordnade att fóreﬁnnas.

24. Anordning enligt krav 23, kännetecknad av att luftinloppet (312; 412; 512) och nitrogenutloppet (314; 414; 514) är anordnade vid laddningsområdet, och oxygenut- loppet (315; 422; 516) är anordnat vid urladdningsområdet.

25. Anordning enligt krav 23 eller 24, kännetecknad av att anordningen vidare in- nefattar rotationsmedel (320, 350; 420, 450; 520, 550) anordnad att rotera substan- sen i kammaren (310; 410; 510) så att substansen bringas i kontakt med luften i laddningsområdet i vilket, när det drivs, oxygen adsorberas, och att substansen bringas i kontakt med luften i urladdningsområdet i vilket oxygen frigörs, så att ox- ygen kontinuerligt produceras. 10 15 20 25 530 E38 42

26. Anordning enligt krav 25, kännetecknad av att rotationsmedlet innefattar ett roterbart organ (320; 420; 520) innefattande substansen, där substansen utgör åtmin- stone det perifera partiet hos det roterbara organet, och drivmedel (3 50; 450; 550) anordnat att rotera det roterbara organct.

27. Anordning enligt något av kraven 23-26, kännetecknad av att det roterbara or- ganet har en väsentligen cirkelforinigt cylindrisk form.

28. Anordning enligt något av kraven 23-27, kännetecknad av att anordningen vi- dare innefattar tätningsmedel (323; 522) anordnade att åstadkomma tätning i kam- maren (310; 510).

29. Anordning enligt krav 28, kännetecknad av att tätningsmedlen (323) är anord- nade att täta så att de första tillstånden i laddningsområdet och de andra tillstånden i urladdningsområdet bibehålles.

30. Anordning enligt krav 28 eller 29, kännetecknad av att tätningsmedlet (522) är anordnat' att röra sig utmed det roterande medlet och anordnat att täta mot den in- vändiga sidan (511) hos kammaren så att luft transporteras utrned utrymmet utbildat mellan den invändiga sidan hos kammaren och substansen.

31. Anordning enligt något av kraven 15-30, kännetecknad av att temperaturre- gleringsmedlet (26; 128; 250, 290; 324, 326; 416, 418, 424, 426; 724, 726, 728) är förbundet med kammaren.

32. Anordning enligt något av kraven 23-31, kännetecknad av att kylmedlet (324; 424) är förbundet med kammaren (310; 410) och anordnat att kyla i laddningsområ- det (330; 430). 10 15 20 25 530 B38 43

33. Anordning enligt något av kraven 23-31, kännetecknad av att värmningsmedlet (326; 426) är förbundet med kammaren (310; 410) och anordnat att värma i urladd- ningsområdet (340, 44).

34. Anordning enligt något av kraven 17-33, kännetecknad av att vänneöverfö- ringsmedlet innefattar en nitrogenvärmeöverföringsrörkonﬁguration (416) och en oxygenvärmeöverföringsrörkonﬁguration (418) anordnade relativt varandra så att värmeväxling utförs i kammaren mellan nitrogen, oxygen och reaktionsenergi från adsorption av och frigöring av oxygen.

35. Anordning enligt krav 34, kännetecknad av att anordningen innefattar en luft- värmeöverföringsrörkoniiguration (411) anordnad relativt nitrogenvärmeöverfö- ringsrörkonﬁgurationen (416) och oxygenvärmeöverföringsrörkonﬁgurationen (418) så att vänneväxling utförs mellan nitrogenen, oxygenet och luften möjliggö- rande styrning av temperaturerna hos nitrogenen, oxygenet och luften.

36. Anordning enligt något av kraven 23-35, kännetecknad av att trycksättnings- medlet (3 26; 522, 525) är anordnat att trycksätt i laddningsområdet.

37. Anordning enligt något av kraven 28-36, kännetecknad av att trycksättnings- medlet innefattar tätningsmedlet (522) och ett avsmalnande parti (525) hos ladd- ningsområdet (530) konﬁgurerat så att när tätningsmedlet (522) kommer in i det av- smalnande partiet den transporterade luften komprimeras.

38. Anordning enligt krav 37, kännetecknad av att tätningsmedlet (522) innefattar ett antal ﬂexibla tätningsavdelare (522) eller blad som skjuter ut väsentligen radiellt mot det invändiga hos kammaren (510) fördelade kring kammaren (510) så att kavi- teter (518) i kammaren (510) utbildas mellan avdelarna (522). 10 15 20 25 53Ü 638 44

39. Anordning enligt något av kraven 23- 38, kännetecknar! av att urladdningsmed- let (322; 522, 535) är anordnat att skapa ett negativt tryck i urladdningsområdet (34o; 540).

40. Anordning enligt något av kraven 28-39, kännetecknar! av att urladdningsmed- let (522, 540) innefattar tätningsmedlet (522), och ett vidgande parti (535) hos ur- laddningsområdet (540) konﬁgurerat så att när tätningsmedlet (522) kommer in i det vidgande partiet den transporterade luften sänks till ett negativt tryck.

41. Anordning enligt något av kraven 9-40, kännetecknad av att tryckreglerings- medlet innefattar en kolv (620) anordnad i kammaren för att åstadkomma en fram- och återgående rörelse mellan ett öppet och ett stängt parti.

42. Anordning enligt krav 41, kännetecknad av ett första steg (I) i vilket kolven är anordnad att vara i sitt öppna läge, i vilket steg luft är anordnad att introduceras i kammaren, ett andra steg (II) i vilket kolven är anordnad att komprimera luften ge- nom att ﬂyttas till det stängda läget så att oxygen adsorberas av substansen och ni- trogen är anordnat att släppas ut genom nitrogenutloppet, ett tredje steg i vilket ett negativt tryck är anordnat att åstadkommas genom att röra kolven till det öppna lä- get så att oxygen frigörs och ett fjärde steg i vilket kolven är anordnad att ﬂyttas till det stängda läget så att oxygen släpps ut genom oxygenutloppet.

43. Anordning enligt något av kraven 5-42, kännetecknad av att kammaren (710) är avlägsningsbart förbunden med luftintroduceringsmedlet (716) så att kammaren kan avlägsnas från luftintroduceringsmedlet och åstadkomma oxygen till, till exem- pel, en patient, och återladdas, dvs. anordnad att adsorbera oxygen, genom att åter- forbinda den till luﬂintroduceringsmedlet efter att ha åstadkommit oxygen till, till exempel, en patient. 10 15 20 25 30 5301 E38 45

44. Anordning enligt något av kraven 5-43, kännetecknad av att luftinloppet (712) innefattar en förbindelse anordnad vid det utvändiga hos kammaren, där förbindel- sen är avsedd att vara förbunden med luftintroduceringsmedlet (716) under ladd- ningsfasen, och frånkopplad från trycksättningsmedlet under urladdningsfasen.

45. Anordning enligt något av kraven 4-44, kännetecknar! av att anordningen vida- re innefattar ett ackumuleringsmedel anordnat att ackumulera oxygen utsläppt ge- nom oxygenutloppet.

46. Anordning enligt något av kraven 4-45, kännetecknad av att anordningen vida- re innefattar första ﬁltermedel (F 1) anordnat vid luftinloppssidan hos den åtminsto- ne en kammaren så att luft (A) som ﬂödar genom inloppet filtreras, och ett andra ﬁl- teimedel (F2) anordnat vid nitrogenutloppet så att nitrogen (N2) och möjliga frak- tioner av oxygen (02) som ﬂödar ut genom nitrogenutloppet passerar filtret så att möjliga rester av substansen (S/F) ﬁltreras, och anordnad vid oxygenutloppet så att oxygen (02) som ﬂödar ut genom oxygenutloppet passerar ﬁltret så att möjliga res- ter av substansen (S/F) filtreras.

47. Anordning enligt något av kraven 4-46, kännetecknad av att anordningen vida- re innefattar medel (128; 628) för att åstadkomma adiabatiska tillstånd i kammaren.

48. Anordning enligt något av kraven 1-47, kännetecknad av att anordningen vida- re innefattar medel för att styr mängden oxygen.

49. Anordning enligt något av kraven 1-48, kännetecknad av medel för att ta hand om nitrogenen utsläppt under laddningsfasen.

50. Anordning enligt något av kraven 1-49, kännetecknad av att nämnda reversi- belt oxygenﬁxerande substans är salkomin och/eller ﬂuomin och/eller etomin. 10 15 20 25 30 SBÜ G38 46

51. Anordning enligt något av kraven 1-50, kännetecknad av att anordningen vida- re innefattar en oxygenbesparare.

52. Anordning enligt något av kraven 1-5 1, kännetecknar! av att anordningen är en anordning för medicinska syften.

53. Anordning enligt något av kraven 1-52, kännetecknad av att nämnda reversi- belt oxygenﬁxerande substans är ett porfyrin eller en kobolt shiffbas.

54. Användning av en anordning enligt något av föregående krav för medicinsk be- handling av en patient.

55. Förfarande för att producera oxygen innefattande stegen att: - under en laddningsfas, extrahera oxygen från luft (A) genom att, under första tillstånd, bringa nämnda luft (A) i kontakt med en substans (S/F), så att oxygenet hos luften adsorberas av nämnda substans; och avlägsna nitrogenen hos luften; och - under en urladdningsfas frigöra det adsorberade oxygenet genom styrd ändring av nämnda tillstånd till andra tillstånd kännetecknat av nämnda substans utgörs av en reversibelt oxygenñxerande sub- stans/adsorbent (S/F), dvs. ett oxygenselektivt material som har egenskaper s att ox- ygen i luften, under laddningsfasen, reagerar med nämnda substans.

56. Förfarande enligt krav 55, kännetecknat av; att nämnda först tillstånd innefattar något av följ ande: högt tryck, låg temperatur, en kombination av högt tryck och låg temperatur, eller atmosfärstryck och rumstemperatur; och nämnda styrda ändring av nämnda första tillstånd till de andra tillstånden innefattar något av följande: tryck- minskning, värrnning, eller kombinationer av tryckminskning och värmning; där nämnda första tillstånd kan innefatta normalt tryck, dvs. atmosfárstryck, och normal temperatur, dvs. ungefär rumstemperatur givet att det andra tillståndet innefattar 10 530 B38 47 tryckminskningsmedel och/eller värmningsmedel, och där de andra möjligstånden kan innefatta normalt tryck och temperatur givet att de forsta tillstånden innefattar trycksättningsmedel och/eller kylmedel.

57. Förfarande enligt krav 55 eller 56, kännetecknat av att nämnda substans (S/F) är salkornin och/eller ﬂuomin och/eller etomin.

58. F örfarande enligt något av kraven 55-57, kännetecknad av att det är applicer- bart för individuella medicinska syften.