CA2305028A1 - Equipement medical portable de production d'oxygene utilisable en oxygenotherapie - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un équipement portable ou transportable utilisable en oxygénothérapie à domicile ou à l'hôpital, destiné aux personnes souffrant d'insuffisances respiratoires et traitées par administration d'oxygène gazeux afin de corriger les teneurs en gaz de leur sang, en particulier les teneurs en dioxyde de carbone et en oxygène. Cet équipement comprenant des moyens de compression de gaz pour fournir de l'air à une pression supérieure à 10 5 Pa à des moyens concentrateurs de gaz, et des moyens concentrateurs de gaz permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air comprimé comprenant une ou plusieurs enceinte de séparation de gaz contenant chacune un lit d'adsorbant constitué de particules de zéolite X ou A échangée par un ou des cations métalliques, tels le lithium ou le calcium.
Description
Le but de la présente invention est de proposer un équipement 1o médical portable etlou transportable permettant, notamment l'oxygénothérapie à domicile et la déambulation du patient, lequel équipement permet de produire un gaz riche en oxygène à partir d'air ambiant en vue de sa fourniture ultérïeure à un utilisateur.
Classiquement, certaines personnes souffrant d'insuffisances ~5 respiratoires sont traitées par administration d'oxygène gazeux afin de corriger les teneurs en gaz de leur sang, en particulier les teneurs en dioxyde de carbone et en oxygène.
Dans certains cas, l'état pathologique de ces personnes nécessite l'administration chronique et de longue durée d'oxygène gazeux, notamment
Classiquement, certaines personnes souffrant d'insuffisances ~5 respiratoires sont traitées par administration d'oxygène gazeux afin de corriger les teneurs en gaz de leur sang, en particulier les teneurs en dioxyde de carbone et en oxygène.
Dans certains cas, l'état pathologique de ces personnes nécessite l'administration chronique et de longue durée d'oxygène gazeux, notamment
2 o pour les patients atteints de broncho-pneumopathies chroniques obstructives, dont la pression artérielle en oxygène est stabilisée à des valeurs inférieures à 55 mm de mercure.
Pour ce faire, divers modes et équipements de fourniture d'oxygène pouvant être mis en oeuvre à domicile ont été développés.
25 Actuellement, l'oxygène utilisé à cette fin est - soit amené sur site d'utilisation en étant stocké sous forme gazeuse, par exemple dans des bouteilles de gaz de taille variable, pour être ensuite administré au patient, - soit amené sur site d'utilisation en étant stocké sous forme liquéfié, so par exemple dans un réservoir adapté, lequel réservoir est relié à un système d'évaporation destiné à vaporiser l'oxygène liquide, de manière à
pouvoir l'administrer au patient sous forme gazeuse ; un tel appareil est commercialisé par la Société TAEMA sous la dénomination FREELOXT"', - soit produit directement sur site d'utilisation au moyen d'un dispositif concentrateur permettant d'extraire l'oxygène de l'air grâce à une adsorption sélective de l'azote sur un tamis moléculaire selon un cycle d'adsorption avec pression alternée, en particulier un cycle PSA (Pressure Swing Adsorption) pour produire de l'oxygène gazeux ayant une pureté de 90 à
95% environ ; un tel appareil est commercialisé par la Société TAEMA sous lo la dénomination ZEFIRT"'.
Dans tous les cas, l'administration de l'oxygène au patient se fait par l'intermédiaire d'une interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures de l'utilisateur, en particulier des lunettes nasales délivrant au patient de l'oxygène gazeux de manière continu, c'est-i5 à-dire pendant les phases inspiratoires et expiratoires, ou de manière synchronisée avec la respiration, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires seulement.
Pour une administration efficace de l'oxygène au patient de manière synchronisée avec les phases inspiratoires du patient, on peut, par exemple, 2o utiliser un système à valve "économiseuse" du type de celui commercialisé
par la Société TAEMA sous la dénomination OPTIMOXT"".
En général, le choix de l'équipement d'administration d'oxygène doit non seulement tenir compte de la consommation d'oxygène du patient, c'est-à-dire du débit d'oxygène consommé par le patient, et de la durée 25 quotidienne du traitement, mais aussi permettre, autant que faire se peut, au patient de continuer à mener une existence normale, c'est-à-dire de continuer à déambuler et à exercer des activités à l'extérieur de son domicile, notamment des activités professionnelles, sans être gêné ou au minimum par ledit équipement.
30 Partant de là, les équipements portables préférentiellement utilisés ~,~.:~~:._
Pour ce faire, divers modes et équipements de fourniture d'oxygène pouvant être mis en oeuvre à domicile ont été développés.
25 Actuellement, l'oxygène utilisé à cette fin est - soit amené sur site d'utilisation en étant stocké sous forme gazeuse, par exemple dans des bouteilles de gaz de taille variable, pour être ensuite administré au patient, - soit amené sur site d'utilisation en étant stocké sous forme liquéfié, so par exemple dans un réservoir adapté, lequel réservoir est relié à un système d'évaporation destiné à vaporiser l'oxygène liquide, de manière à
pouvoir l'administrer au patient sous forme gazeuse ; un tel appareil est commercialisé par la Société TAEMA sous la dénomination FREELOXT"', - soit produit directement sur site d'utilisation au moyen d'un dispositif concentrateur permettant d'extraire l'oxygène de l'air grâce à une adsorption sélective de l'azote sur un tamis moléculaire selon un cycle d'adsorption avec pression alternée, en particulier un cycle PSA (Pressure Swing Adsorption) pour produire de l'oxygène gazeux ayant une pureté de 90 à
95% environ ; un tel appareil est commercialisé par la Société TAEMA sous lo la dénomination ZEFIRT"'.
Dans tous les cas, l'administration de l'oxygène au patient se fait par l'intermédiaire d'une interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures de l'utilisateur, en particulier des lunettes nasales délivrant au patient de l'oxygène gazeux de manière continu, c'est-i5 à-dire pendant les phases inspiratoires et expiratoires, ou de manière synchronisée avec la respiration, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires seulement.
Pour une administration efficace de l'oxygène au patient de manière synchronisée avec les phases inspiratoires du patient, on peut, par exemple, 2o utiliser un système à valve "économiseuse" du type de celui commercialisé
par la Société TAEMA sous la dénomination OPTIMOXT"".
En général, le choix de l'équipement d'administration d'oxygène doit non seulement tenir compte de la consommation d'oxygène du patient, c'est-à-dire du débit d'oxygène consommé par le patient, et de la durée 25 quotidienne du traitement, mais aussi permettre, autant que faire se peut, au patient de continuer à mener une existence normale, c'est-à-dire de continuer à déambuler et à exercer des activités à l'extérieur de son domicile, notamment des activités professionnelles, sans être gêné ou au minimum par ledit équipement.
30 Partant de là, les équipements portables préférentiellement utilisés ~,~.:~~:._
3 actuellement sont ceux munis d'un réservoir d'oxygène liquide relié à un système d'évaporation destiné à vaporiser l'oxygène liquide avant son envoi vers le patient, c'est-à-dire les appareils de type FREELOXT"".
Toutefois, ces appareils présentent l'inconvénient d'être d'autonomie relativement limitée, à savoir d'environ 24 heures lorsqu'ils fonctionnent de manière synchronisée avec la respiration, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires, mais de seulement quelques heures de manière continue, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires et expiratoires.
En général, de tels réservoirs ont une contenance allant de 0.5 à 2 io litres d'oxygène liquide, soit environ 400 à 1600 litres d'oxygène gazeux.
Une fois que le réservoir d'oxygène liquide est vide, il doit être rempli à nouveau auprès d'une source d'oxygène liquide, tel un réservoir de stockage par exemple, ou remplacé par un autre réservoir plein.
II s'ensuit alors que la déambulation est, dans ce cas, étroitement dépendante de l'approvisionnement en oxygène liquide du réservoir, donc aussi de l'approvisionnement en oxygène liquide de la source d'oxygène liquide ou du remplacement du réservoir vide par un réservoir plein.
Par ailleurs, il existe des systèmes permettant de remplir des réservoirs, telles des bouteilles, portables avec de l'oxygène gazeux produit 2 o à partir de concentrateurs d'oxygène.
De tels équipements comprennent un concentrateur d'oxygène permettant de prélever etlou de séparer l'oxygène de l'air ambiant et de le comprimer ensuite dans un réservoir portable déconnectable du conc~ntret~rr.
Bien que ce type d'équipement offre une alternative au patient déambulant, à un coût de fonctionnement moindre par rapport à la livraison de sources d'oxygène sous forme liquide, il s'avère que ce type d'équipement présente plusieurs inconvénients, notamment - il nécessite un investissement supérieur à celui d'un dispositif à
3 o réserve d'oxygène liquide, - il ne permet pas toujours d'aboutir à une production suffisante d'oxygène pour satisfaire lesvbesoins du patient, en particulier lorsque celui-ci a des besoins importants en oxygène.
- l'autonomie du réservoir portable d'oxygène gazeux est souvent plus limitée que pour un dispositif à réserve d'oxygène liquide, à savoir de quelques heures au maximum, - étant donné que seule une faible partie du débit d'oxygène produit est dérivée vers le réservoir d'oxygène, le temps de remplissage du réservoir peut s'avérer très long, en particulier lorsque le débit nécessaire io au patient est sensiblement égal ou équivalent de celui de production du concentrateur, par exemple de 4 à 6 litres par minute, et - la compression d'oxygène gazeux peut présenter des risques, notamment dus à la présence éventuelle dans le flux d'oxygène gazeux de gouttelettes de graisse et/ou d'huile provenant des moyens de compression.
15 Le but de la présente invention est alors de proposer un équipement portable d'oxygénothérapie à domicile et de déambulation amélioré, lequel ne présente pas les inconvénients susmentionnés, ainsi qu'un procédé de fonctionnement d'un tel équipement.
En d'autres termes, l'invention vise à proposer un appareil présentant 2 o une autonomie plus élevée car basée sur la recharge de batteries électriques ou analogues et qui soit de masse la plus faible possible et d'encombrement minimal de manière à pouvoir être porté ou transporté
facilement par un patient, notamment lors de ses déambulations, c'est-à-dire sans effort important, par exemple en étant accrocfié en bandoulière au 25 patient par tout dispositif de transport adapté, telle des sangles, une sacoche ou tout autre moyen analogue.
L'invention concerne alors un équipement médical portable ou transportable de fourniture d'un gaz riche en oxygène à un utilisateur comprenant so - des moyens de compression de gaz pour fournir de l'air à une pression supérieure à 105 Pa à des moyens concentrateurs de gaz, - des moyens concentrateurs de gaz permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression de gaz, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
Selon le cas, le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou lo plusieurs des caractéristiques suivantes - des moyens d'accumulation de gaz permettant de recueillir et stocker, au moins temporairement, au moins une partie de l'oxygène produit, par exemple une capacité tampon.
- des moyens de réchauffage ou de refroidissement de gaz i5 permettant de réchauffer ou refroidir au moins une partie de l'oxygène produit de manière à le porter à une température compatible avec la respiration humaine, de préférence entre 5°C et 37°C, par exemple de 15 à
25°C.
- des moyens de d'acheminement de gaz permettant d'acheminer au 2 o moins une partie de l'oxygène produit par lesdits moyens concentrateurs de gaz jusqu'à une interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures d'un utilisateur.
- les moyens concentrateurs de gaz comportent, en outre, au moins un lit de catalyseur, agencé en amant, en aval ou à l'intérieur d'un lit 25 d'adsorbant.
les moyens concentrateurs de gaz comprennent au moins deux enceintes de séparation de gaz fonctionnant en parallèle.
- il comporte des moyens d'alimentation en courant électrique pour alimenter en courant électrique au moins lesdits moyens de compression de 3 o gaz:
- les moyens d'alimentation en courant électrique sont ou comportent au moins une batterie autonome ou rechargeable, ou analogue, de préférence une ou plusieurs batteries rechargeable par raccordement à une prise de courant via un dispositif de rechargement adapté.
- les moyens concentrateurs de gaz sont au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques choisis parmi les cations lithium, calcium, potassium et/ou zinc.
- au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de lo type X ou A échangée par un ou des cations métalliques est situé en aval d'au moins un lit d'alumine destinée à arrêter au moins une partie des impuretés de type vapeur d'eau ou C02 susceptibles d'être présentes dans le flux gazeux, de préférence une alumine activée, éventuellement dopée ou imprégnée.
15 - les moyens concentrateurs de gaz sont au moins deux enceintes agencées en parallèle, fonctionnant selon un cycle de type PSA (Pressure Swing Adsorption = Adsorption par variation de pression), chaque enceinte contenant au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite X
échangée à au moins 80% par des cations lithium.
20 - il comporte des moyens de pilotage permettant de commander ou contrôler le cycle de type PSA. II est à noter que PSA est utilisé dans son sens générique, c'est-à-dire englobant aussi les procédés VSA (Vacuum Swing Adsorption = Adsorption avec variation de vide).
- il comporte, en outre, des moyens de filtration, en particulier un ou 25 plusieurs filtres, agencés en amont etlou en aval des moyens de compression.
- il comporte une valve à la demande permettant de délivrer l'oxygène uniquement lors des phases inspiratoires de l'utilisateur. l'utilisation d'une telle valve à la demande accroït l'autonomie de l'équipement en divisant la s o production nécessaire d'oxygène du concentrateur par un facteur compris entre 1.5 et 6, à consommation identique d'oxygène par le patient, et donc diminue aussi l'énergie à la production d'oxygène ~et donc la masse des batteries.
- les moyens de d'acheminement de gaz comportent une ou plusieurs canalisations de gaz et/ou l'interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures d'un utilisateur est choisie parmi les lunettes respiratoires et les masques respiratoires.
Par ailleurs, l'invention concerne aussi un procédé pour produire un gaz riche en oxygène à partir d'air susceptible d'être mis en oeuvre par un so équipement selon l'invention, comprenant les étapes de (a) compression d'air jusqu'à une pression supérieure à 105 Pa, de préférence à une pression de 1,1.1 OS Pa à 5.1 OS Pa, (b) séparation de l'air comprimé à l'étape (a) avec des moyens concentrateurs de gaz pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
2o Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - à l'étape (b), la séparation de l'air comprimé est effectuée par adsorption selon un cycle de type PSA en utilisant un adsorbant zéolitique de type X échangé par des cations métalliques lithium, calcium ètlou zinc, de préférence des cations calcium et/ou lithium.
- à l'étape (b), l'adsorbant est une zéolite X échangée à au moins 70% par des cations calcium ou à au moins 80% par des cations lithium.
- à l'étape (b), l'adsorbant est une zéolite X échangée à au moins 60% par des cations calcium ou à au moins 82% par des cations lithium, de 3 o préférence entre 84% et 98% par des cations lithium.
ô
- il comporte une étape d'envoi d'au moins une partie de l'oxygène dans une ou plusieurs canalisations de gaz reliées à une interface de distribution de gaz.
- éventuellement, l'oxygène produit est réchauffé ou refroidi à une température de 5°C à 37°C, de préférence à une température de 15°C à
25°C.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux figures annexées, données à titre illustratif mais non limitatif.
La figure 1 représente un schéma partiel d'un équipement selon l'invention, lequel comprend des moyens de compression de gaz, à savoir un compresseur 1, pour fournir de l'air à une pression supérieure à 105 Pa, de préférence à une pression de 1,1.105 Pa à 5.105 Pa, à des moyens concentrateurs de gaz, à savoir deux récipients d'adsorption ou adsorbeurs 5a, 5b.
Les moyens concentrateurs de gaz 5a, 5b permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène, habituellement de 90 % à 95% d'oxygène, à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression 1 de gaz.
Plus précisément, les deux adsorbeurs 5a, 5b fonctionnent en 2 o parallèle selon un cycle PSA, c'est-à-dire que l'adsorbeur 5b est en phase de production d'oxygène, pendant que l'adsorbeur 5a est en phase de régénération, et inversement.
Afin de disposer d'un débit d'oxygène produit adéquat pour une masse totale inférieure d'adsorbant, on utilise préférentiellement un adsorbant de type zéolite X enrichi à au moins 80% au lithium par une technique classique d'échange d'ions. De tels adsorbants et procédés PSA
sont notamment décrits dans les documents EP-A-885646, EP-A-885049, EP-A-885089, EP-A-884088, EP-A-880989, EP-A-884086 et EP-A-875277.
En effet, la substitution d'un tamis moléculaire classique par un tamis 3 o de type zéolite au lithium permet d'augmenter la quantité d'02 produit par augmentation du rendement et de la productivité du concentrateur.
De préférence, l'air ambiant est comprimé après filtration par des filtres 2a, 2b, adéquats, notamment un filtre bactériologique 2b.
L'air comprimé et filtré alimente ensuite l'un des deux adsorbants 5a, 5b remplis de tamis moléculaire.
L'azote étant sélectivement adsorbé sur le tamis moléculaire, le gaz en sortie de l'adsorbeur 5a ou 5b en phase de production est presque exclusivement composé d'oxygène (90-95%).
L'oxygène ainsi produit est envoyé vers une capacité tampon 7 1o servant de moyens d'accumulation temporaire du gaz produit.
Avant saturation de l'adsorbant contenu dans l'adsorbeur 5a ou 5b en phase de production, un jeu d'électrovannes EV1, EV2 dirige l'air comprimé
vers le second adsorbeur 5b ou 5a, précédemment en phase de régénération, et qui entre alors, à son tour, en phase de production.
i5 Le premier adsorbeur 5b ou 5a est alors, quant à lui, régénéré par remise à la pression atmosphérique ou à une pression sub-atmosphérique et est purgé par circulation à contre-courant d'une fraction du débit d'oxygène de l'autre adsorbeur qui est lui en phase de production.
Un tel cycle PSA est schématisé sur la figure 2, où on a représenté le 2 o profil des pressions dans chacun des adsorbeurs 5a, 5b, ainsi que la durée des cycles de production d'oxygène et de régénération.
Chaque adsorbeur est soumis cycliquement à
- une phase de production de durée T1 durant laquelle l'adsorbeur est mis sous pression en étant alimenté en air comprimé de manière à produire 2 5 de l'oxygène ;
- une phase de régénération de durée T2=T1 durant laquelle l'adsorbeur est dépressurisé puis purgé à contre-courant avec une partie de l'oxygène produit par l'autre adsorbeur en phase de production.
Selon l'invention, on utilise avantageusement un tamis zéolitique s o enrichi au lithium car de tels tamis présentent des caractéristiques 1~
d'adsorption supérieures aux tamis classiques, par exemple une zéolite X ou A non-échangée, à savoir une zéolite au sodium. '=
II va de soi que les performances du concentrateur dépendent notamment de l'alimentation en air, notamment le compresseur 1, des propriétés du tamis choisi, en particulier les isothermes d'adsorption, la géométrie et la granulométrie des particules..., de la quantité de tamis utilisée, du profil du cycle PSA mis en oeuvre, de la température...
Ces performances sont exprimées notamment par le rendement, c'est à-dire la quantité d'02 produitlquantité d'02 entrant, et par la productivité, Zo c'est-à-dire la quantité d'02 produitlvolume d'adsorbant.
Classiquement, pour un équipement délivrant 5 Ilmin d'OZ à 90%, on obtient un rendement de l'ordre de 25%.
Or, à 10$ Pa, la capacité d'adsorption pour l'azote passe d'environ 8 ml/g pour un tamis 13X classique à près de 20 mllg pour un tamis de type 15 zéolite 13X échangée au lithium, et, de manière analogue, la sélectivité
(rapport entre la capacité d'adsorption de l'azote et de l'oxygène) passe de 3 à 6.
II s'ensuit alors que les gains en rendement qui découlent de l'utilisation d'un tamis au lithium selon l'invention sont alors de l'ordre d'un 2o facteur 2 par rapport à un tamis classique au sodium.
De tels gains en rendement dus à l'utilisation d'un tamis au lithium permettent de réduire le dimensionnement de l'équipement par rapport à un concentrateur classique car la quantité d'adsorbant utilisé est moindre et on peut alors utiliser un compresseur à débit plus faible, tout en gardant une z 5 production d'oxygène identique en débit et en teneur.
De manière générale, l'équipement selon l'invention offre donc la possibilité de réduire la taïlle et le poids, c'est-à-dire plus généralement l'encombrement, d'un concentrateur d'oxygène afin de permettre ou faciliter la déambulation du patient en lui offrant ainsi une autonomie nettement 3o supérieure à une bouteille portable classique car le concentrateur fonctionne à l'aide de batteries électriques rechargeables.
L'équipement selon l'inventi.on est particulièrement adapté au domaine médical, mais peut aussi être utilisé dans le domaine sportif, par exemple pour fournir un complément. d'oxygène à un sportif après un effort physique.
Toutefois, ces appareils présentent l'inconvénient d'être d'autonomie relativement limitée, à savoir d'environ 24 heures lorsqu'ils fonctionnent de manière synchronisée avec la respiration, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires, mais de seulement quelques heures de manière continue, c'est-à-dire pendant les phases inspiratoires et expiratoires.
En général, de tels réservoirs ont une contenance allant de 0.5 à 2 io litres d'oxygène liquide, soit environ 400 à 1600 litres d'oxygène gazeux.
Une fois que le réservoir d'oxygène liquide est vide, il doit être rempli à nouveau auprès d'une source d'oxygène liquide, tel un réservoir de stockage par exemple, ou remplacé par un autre réservoir plein.
II s'ensuit alors que la déambulation est, dans ce cas, étroitement dépendante de l'approvisionnement en oxygène liquide du réservoir, donc aussi de l'approvisionnement en oxygène liquide de la source d'oxygène liquide ou du remplacement du réservoir vide par un réservoir plein.
Par ailleurs, il existe des systèmes permettant de remplir des réservoirs, telles des bouteilles, portables avec de l'oxygène gazeux produit 2 o à partir de concentrateurs d'oxygène.
De tels équipements comprennent un concentrateur d'oxygène permettant de prélever etlou de séparer l'oxygène de l'air ambiant et de le comprimer ensuite dans un réservoir portable déconnectable du conc~ntret~rr.
Bien que ce type d'équipement offre une alternative au patient déambulant, à un coût de fonctionnement moindre par rapport à la livraison de sources d'oxygène sous forme liquide, il s'avère que ce type d'équipement présente plusieurs inconvénients, notamment - il nécessite un investissement supérieur à celui d'un dispositif à
3 o réserve d'oxygène liquide, - il ne permet pas toujours d'aboutir à une production suffisante d'oxygène pour satisfaire lesvbesoins du patient, en particulier lorsque celui-ci a des besoins importants en oxygène.
- l'autonomie du réservoir portable d'oxygène gazeux est souvent plus limitée que pour un dispositif à réserve d'oxygène liquide, à savoir de quelques heures au maximum, - étant donné que seule une faible partie du débit d'oxygène produit est dérivée vers le réservoir d'oxygène, le temps de remplissage du réservoir peut s'avérer très long, en particulier lorsque le débit nécessaire io au patient est sensiblement égal ou équivalent de celui de production du concentrateur, par exemple de 4 à 6 litres par minute, et - la compression d'oxygène gazeux peut présenter des risques, notamment dus à la présence éventuelle dans le flux d'oxygène gazeux de gouttelettes de graisse et/ou d'huile provenant des moyens de compression.
15 Le but de la présente invention est alors de proposer un équipement portable d'oxygénothérapie à domicile et de déambulation amélioré, lequel ne présente pas les inconvénients susmentionnés, ainsi qu'un procédé de fonctionnement d'un tel équipement.
En d'autres termes, l'invention vise à proposer un appareil présentant 2 o une autonomie plus élevée car basée sur la recharge de batteries électriques ou analogues et qui soit de masse la plus faible possible et d'encombrement minimal de manière à pouvoir être porté ou transporté
facilement par un patient, notamment lors de ses déambulations, c'est-à-dire sans effort important, par exemple en étant accrocfié en bandoulière au 25 patient par tout dispositif de transport adapté, telle des sangles, une sacoche ou tout autre moyen analogue.
L'invention concerne alors un équipement médical portable ou transportable de fourniture d'un gaz riche en oxygène à un utilisateur comprenant so - des moyens de compression de gaz pour fournir de l'air à une pression supérieure à 105 Pa à des moyens concentrateurs de gaz, - des moyens concentrateurs de gaz permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression de gaz, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
Selon le cas, le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou lo plusieurs des caractéristiques suivantes - des moyens d'accumulation de gaz permettant de recueillir et stocker, au moins temporairement, au moins une partie de l'oxygène produit, par exemple une capacité tampon.
- des moyens de réchauffage ou de refroidissement de gaz i5 permettant de réchauffer ou refroidir au moins une partie de l'oxygène produit de manière à le porter à une température compatible avec la respiration humaine, de préférence entre 5°C et 37°C, par exemple de 15 à
25°C.
- des moyens de d'acheminement de gaz permettant d'acheminer au 2 o moins une partie de l'oxygène produit par lesdits moyens concentrateurs de gaz jusqu'à une interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures d'un utilisateur.
- les moyens concentrateurs de gaz comportent, en outre, au moins un lit de catalyseur, agencé en amant, en aval ou à l'intérieur d'un lit 25 d'adsorbant.
les moyens concentrateurs de gaz comprennent au moins deux enceintes de séparation de gaz fonctionnant en parallèle.
- il comporte des moyens d'alimentation en courant électrique pour alimenter en courant électrique au moins lesdits moyens de compression de 3 o gaz:
- les moyens d'alimentation en courant électrique sont ou comportent au moins une batterie autonome ou rechargeable, ou analogue, de préférence une ou plusieurs batteries rechargeable par raccordement à une prise de courant via un dispositif de rechargement adapté.
- les moyens concentrateurs de gaz sont au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques choisis parmi les cations lithium, calcium, potassium et/ou zinc.
- au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de lo type X ou A échangée par un ou des cations métalliques est situé en aval d'au moins un lit d'alumine destinée à arrêter au moins une partie des impuretés de type vapeur d'eau ou C02 susceptibles d'être présentes dans le flux gazeux, de préférence une alumine activée, éventuellement dopée ou imprégnée.
15 - les moyens concentrateurs de gaz sont au moins deux enceintes agencées en parallèle, fonctionnant selon un cycle de type PSA (Pressure Swing Adsorption = Adsorption par variation de pression), chaque enceinte contenant au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite X
échangée à au moins 80% par des cations lithium.
20 - il comporte des moyens de pilotage permettant de commander ou contrôler le cycle de type PSA. II est à noter que PSA est utilisé dans son sens générique, c'est-à-dire englobant aussi les procédés VSA (Vacuum Swing Adsorption = Adsorption avec variation de vide).
- il comporte, en outre, des moyens de filtration, en particulier un ou 25 plusieurs filtres, agencés en amont etlou en aval des moyens de compression.
- il comporte une valve à la demande permettant de délivrer l'oxygène uniquement lors des phases inspiratoires de l'utilisateur. l'utilisation d'une telle valve à la demande accroït l'autonomie de l'équipement en divisant la s o production nécessaire d'oxygène du concentrateur par un facteur compris entre 1.5 et 6, à consommation identique d'oxygène par le patient, et donc diminue aussi l'énergie à la production d'oxygène ~et donc la masse des batteries.
- les moyens de d'acheminement de gaz comportent une ou plusieurs canalisations de gaz et/ou l'interface de distribution de gaz susceptible d'être reliée aux voies aériennes supérieures d'un utilisateur est choisie parmi les lunettes respiratoires et les masques respiratoires.
Par ailleurs, l'invention concerne aussi un procédé pour produire un gaz riche en oxygène à partir d'air susceptible d'être mis en oeuvre par un so équipement selon l'invention, comprenant les étapes de (a) compression d'air jusqu'à une pression supérieure à 105 Pa, de préférence à une pression de 1,1.1 OS Pa à 5.1 OS Pa, (b) séparation de l'air comprimé à l'étape (a) avec des moyens concentrateurs de gaz pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
2o Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - à l'étape (b), la séparation de l'air comprimé est effectuée par adsorption selon un cycle de type PSA en utilisant un adsorbant zéolitique de type X échangé par des cations métalliques lithium, calcium ètlou zinc, de préférence des cations calcium et/ou lithium.
- à l'étape (b), l'adsorbant est une zéolite X échangée à au moins 70% par des cations calcium ou à au moins 80% par des cations lithium.
- à l'étape (b), l'adsorbant est une zéolite X échangée à au moins 60% par des cations calcium ou à au moins 82% par des cations lithium, de 3 o préférence entre 84% et 98% par des cations lithium.
ô
- il comporte une étape d'envoi d'au moins une partie de l'oxygène dans une ou plusieurs canalisations de gaz reliées à une interface de distribution de gaz.
- éventuellement, l'oxygène produit est réchauffé ou refroidi à une température de 5°C à 37°C, de préférence à une température de 15°C à
25°C.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux figures annexées, données à titre illustratif mais non limitatif.
La figure 1 représente un schéma partiel d'un équipement selon l'invention, lequel comprend des moyens de compression de gaz, à savoir un compresseur 1, pour fournir de l'air à une pression supérieure à 105 Pa, de préférence à une pression de 1,1.105 Pa à 5.105 Pa, à des moyens concentrateurs de gaz, à savoir deux récipients d'adsorption ou adsorbeurs 5a, 5b.
Les moyens concentrateurs de gaz 5a, 5b permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène, habituellement de 90 % à 95% d'oxygène, à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression 1 de gaz.
Plus précisément, les deux adsorbeurs 5a, 5b fonctionnent en 2 o parallèle selon un cycle PSA, c'est-à-dire que l'adsorbeur 5b est en phase de production d'oxygène, pendant que l'adsorbeur 5a est en phase de régénération, et inversement.
Afin de disposer d'un débit d'oxygène produit adéquat pour une masse totale inférieure d'adsorbant, on utilise préférentiellement un adsorbant de type zéolite X enrichi à au moins 80% au lithium par une technique classique d'échange d'ions. De tels adsorbants et procédés PSA
sont notamment décrits dans les documents EP-A-885646, EP-A-885049, EP-A-885089, EP-A-884088, EP-A-880989, EP-A-884086 et EP-A-875277.
En effet, la substitution d'un tamis moléculaire classique par un tamis 3 o de type zéolite au lithium permet d'augmenter la quantité d'02 produit par augmentation du rendement et de la productivité du concentrateur.
De préférence, l'air ambiant est comprimé après filtration par des filtres 2a, 2b, adéquats, notamment un filtre bactériologique 2b.
L'air comprimé et filtré alimente ensuite l'un des deux adsorbants 5a, 5b remplis de tamis moléculaire.
L'azote étant sélectivement adsorbé sur le tamis moléculaire, le gaz en sortie de l'adsorbeur 5a ou 5b en phase de production est presque exclusivement composé d'oxygène (90-95%).
L'oxygène ainsi produit est envoyé vers une capacité tampon 7 1o servant de moyens d'accumulation temporaire du gaz produit.
Avant saturation de l'adsorbant contenu dans l'adsorbeur 5a ou 5b en phase de production, un jeu d'électrovannes EV1, EV2 dirige l'air comprimé
vers le second adsorbeur 5b ou 5a, précédemment en phase de régénération, et qui entre alors, à son tour, en phase de production.
i5 Le premier adsorbeur 5b ou 5a est alors, quant à lui, régénéré par remise à la pression atmosphérique ou à une pression sub-atmosphérique et est purgé par circulation à contre-courant d'une fraction du débit d'oxygène de l'autre adsorbeur qui est lui en phase de production.
Un tel cycle PSA est schématisé sur la figure 2, où on a représenté le 2 o profil des pressions dans chacun des adsorbeurs 5a, 5b, ainsi que la durée des cycles de production d'oxygène et de régénération.
Chaque adsorbeur est soumis cycliquement à
- une phase de production de durée T1 durant laquelle l'adsorbeur est mis sous pression en étant alimenté en air comprimé de manière à produire 2 5 de l'oxygène ;
- une phase de régénération de durée T2=T1 durant laquelle l'adsorbeur est dépressurisé puis purgé à contre-courant avec une partie de l'oxygène produit par l'autre adsorbeur en phase de production.
Selon l'invention, on utilise avantageusement un tamis zéolitique s o enrichi au lithium car de tels tamis présentent des caractéristiques 1~
d'adsorption supérieures aux tamis classiques, par exemple une zéolite X ou A non-échangée, à savoir une zéolite au sodium. '=
II va de soi que les performances du concentrateur dépendent notamment de l'alimentation en air, notamment le compresseur 1, des propriétés du tamis choisi, en particulier les isothermes d'adsorption, la géométrie et la granulométrie des particules..., de la quantité de tamis utilisée, du profil du cycle PSA mis en oeuvre, de la température...
Ces performances sont exprimées notamment par le rendement, c'est à-dire la quantité d'02 produitlquantité d'02 entrant, et par la productivité, Zo c'est-à-dire la quantité d'02 produitlvolume d'adsorbant.
Classiquement, pour un équipement délivrant 5 Ilmin d'OZ à 90%, on obtient un rendement de l'ordre de 25%.
Or, à 10$ Pa, la capacité d'adsorption pour l'azote passe d'environ 8 ml/g pour un tamis 13X classique à près de 20 mllg pour un tamis de type 15 zéolite 13X échangée au lithium, et, de manière analogue, la sélectivité
(rapport entre la capacité d'adsorption de l'azote et de l'oxygène) passe de 3 à 6.
II s'ensuit alors que les gains en rendement qui découlent de l'utilisation d'un tamis au lithium selon l'invention sont alors de l'ordre d'un 2o facteur 2 par rapport à un tamis classique au sodium.
De tels gains en rendement dus à l'utilisation d'un tamis au lithium permettent de réduire le dimensionnement de l'équipement par rapport à un concentrateur classique car la quantité d'adsorbant utilisé est moindre et on peut alors utiliser un compresseur à débit plus faible, tout en gardant une z 5 production d'oxygène identique en débit et en teneur.
De manière générale, l'équipement selon l'invention offre donc la possibilité de réduire la taïlle et le poids, c'est-à-dire plus généralement l'encombrement, d'un concentrateur d'oxygène afin de permettre ou faciliter la déambulation du patient en lui offrant ainsi une autonomie nettement 3o supérieure à une bouteille portable classique car le concentrateur fonctionne à l'aide de batteries électriques rechargeables.
L'équipement selon l'inventi.on est particulièrement adapté au domaine médical, mais peut aussi être utilisé dans le domaine sportif, par exemple pour fournir un complément. d'oxygène à un sportif après un effort physique.
Claims (14)
1. Equipement médical portable ou transportable de fourniture d'un gaz riche en oxygène à un utilisateur comprenant:
- des moyens de compression de gaz pour fournir de l'air à une pression supérieure à 10 5 Pa à des moyens concentrateurs de gaz, - des moyens concentrateurs de gaz permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression de gaz, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
- des moyens de compression de gaz pour fournir de l'air à une pression supérieure à 10 5 Pa à des moyens concentrateurs de gaz, - des moyens concentrateurs de gaz permettant de produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air comprimé par lesdits moyens de compression de gaz, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens concentrateurs de gaz comprennent au moins deux enceintes de séparation de gaz fonctionnant en parallèle et contenant chacune au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite, de préférence les moyens concentrateurs de gaz sont au moins deux enceintes fonctionnant en cycle de type PSA.
3. Equipement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les particules de zéolite de type X ou A sont échangées par un ou des cations lithium, calcium, potassium et/ou zinc.
4. Équipement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une valve à la demande permettant de délivrer l'oxygène uniquement lors des phases inspiratoires de l'utilisateur.
5. Équipement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque enceinte contient au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite X échangée à au moins 80% par des cations lithium.
6. Equipement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens d'alimentation en courant électrique pour alimenter en courant électrique au moins lesdits moyens de compression de gaz.
7. Équipement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en courant électrique sont choisies parmi les batteries ou les accumulateurs de courant autonomes et/ou rechargeables.
8. Équipement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens de filtration, en particulier un ou plusieurs filtres, agencés en amont et/ou en aval des moyens de compression.
9. Procédé pour produire un gaz riche en oxygène à partir d'air susceptible d'être mis en oeuvre par un équipement selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant les étapes de:
(a) compression d'air jusqu'à une pression supérieure à 10 5 Pa, de préférence à une pression de 1,1.10 5 Pa à 5.10 5 Pa, (b) séparation, au moyen de moyens concentrateurs de gaz, de l'air comprimé à l'étape (a) par adsorption d'au moins une partie de l'azete pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol.
d'oxygène, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
(a) compression d'air jusqu'à une pression supérieure à 10 5 Pa, de préférence à une pression de 1,1.10 5 Pa à 5.10 5 Pa, (b) séparation, au moyen de moyens concentrateurs de gaz, de l'air comprimé à l'étape (a) par adsorption d'au moins une partie de l'azete pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol.
d'oxygène, les moyens concentrateurs de gaz comprenant au moins une enceinte de séparation de gaz contenant au moins un lit d'adsorbant, ledit au moins un lit d'adsorbant contenant des particules de zéolite de type X ou A échangée par un ou des cations métalliques.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), la séparation de l'air comprimé est effectuée par adsorption selon un cycle de type PSA en utilisant un adsorbant zéolitique de type X échangé
par des cations métalliques, de préférence des cations calcium et/ou lithium.
par des cations métalliques, de préférence des cations calcium et/ou lithium.
11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), l'adsorbant est une zéolite X échangée à au moins 60% par des cations calcium ou à au moins 82% par des cations lithium, de préférence entre 84% et 98% par des cations lithium.
12. Utilisation d'un adsorbant zéolitique de type X ou A échangé à au moins 60% par des cations calcium ou à au moins 80% par des cations lithium pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 %~vol. d'oxygène à partir d'air au moyen d'un équipement médical portable ou transportable.
13. Utilisation d'un adsorbant zéolitique de type X ou A échangé à au moins 60% par des cations calcium ou à au moins 80% par des cations lithium pour produire un gaz riche en oxygène contenant de 50 % vol. à 99 % vol. d'oxygène à partir d'air au moyen d'un dispositif concentrateur d'oxygène médical portable ou transportable.
14. Utilisation selon les revendications 12 ou 13 dans laquelle l'adsorbant est une zéolite X échangée de 70 à 90% par des cations calcium ou entre 84% et 98% par des cations lithium.
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Families Citing this family (73)
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|---|---|---|---|---|
| US5979440A (en) * | 1997-06-16 | 1999-11-09 | Sequal Technologies, Inc. | Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator |
| FR2809329B1 (fr) * | 2000-05-25 | 2002-08-16 | Air Liquide | Concentrateur d'oxygene portable |
| US6651658B1 (en) * | 2000-08-03 | 2003-11-25 | Sequal Technologies, Inc. | Portable oxygen concentration system and method of using the same |
| US6691702B2 (en) | 2000-08-03 | 2004-02-17 | Sequal Technologies, Inc. | Portable oxygen concentration system and method of using the same |
| WO2003064009A1 (fr) | 2002-01-31 | 2003-08-07 | Airsep Corporation | Concentrateur d'oxygene portable |
| US6783646B2 (en) * | 2002-08-28 | 2004-08-31 | Carleton Life Support Systems, Inc. | Modular ceramic oxygen system |
| US6726558B1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-04-27 | Udi Meirav | Oxygen enrichment of indoor human environments |
| JP4598357B2 (ja) | 2002-12-17 | 2010-12-15 | 帝人株式会社 | 酸素供給装置 |
| US7588033B2 (en) | 2003-06-18 | 2009-09-15 | Breathe Technologies, Inc. | Methods, systems and devices for improving ventilation in a lung area |
| JP2007506480A (ja) | 2003-08-18 | 2007-03-22 | ワンドカ，アンソニー・ディ | 鼻用インターフェイスによる非侵襲的換気のための方法と器具 |
| US7913497B2 (en) * | 2004-07-01 | 2011-03-29 | Respironics, Inc. | Desiccant cartridge |
| US20060021367A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | Detar Gail L | Oxygen enriched operator cab |
| US7318327B2 (en) * | 2004-10-26 | 2008-01-15 | Respironics In-X, Inc. | Liquefying and storing a gas |
| US7900627B2 (en) * | 2005-01-18 | 2011-03-08 | Respironics, Inc. | Trans-fill method and system |
| US7431032B2 (en) * | 2005-02-09 | 2008-10-07 | Vbox Incorporated | Low power ambulatory oxygen concentrator |
| US20060174877A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Vbox, Incorporated | Portable oxygen concentrator with a docking station |
| US7954490B2 (en) | 2005-02-09 | 2011-06-07 | Vbox, Incorporated | Method of providing ambulatory oxygen |
| US7171963B2 (en) * | 2005-02-09 | 2007-02-06 | Vbox, Incorporated | Product pump for an oxygen concentrator |
| US20060174871A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Vbox, Incorporated | Ambulatory oxygen concentrator with high efficiency adsorbent |
| US20060174875A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Vbox, Incorporated | Ambulatory oxygen concentrator containing a power pack |
| US7766010B2 (en) * | 2005-02-09 | 2010-08-03 | Vbox, Incorporated | Method of controlling the rate of oxygen produced by an oxygen concentrator |
| US7121276B2 (en) * | 2005-02-09 | 2006-10-17 | Vbox, Incorporated | Personal oxygen concentrator |
| US7866315B2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-01-11 | Vbox, Incorporated | Method and apparatus for controlling the purity of oxygen produced by an oxygen concentrator |
| US7604005B2 (en) * | 2005-02-09 | 2009-10-20 | Vbox Incorporated | Adsorbent cartridge for oxygen concentrator |
| US8020553B2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-09-20 | Vbox, Incorporated | Ambulatory oxygen concentrator containing a three phase vacuum separation system |
| US7368005B2 (en) * | 2005-04-05 | 2008-05-06 | Respironics Oxytec, Inc. | Portable oxygen concentrator |
| US7402193B2 (en) * | 2005-04-05 | 2008-07-22 | Respironics Oxytec, Inc. | Portable oxygen concentrator |
| US7329304B2 (en) * | 2005-04-05 | 2008-02-12 | Respironics Oxytec, Inc. | Portable oxygen concentrator |
| EP1926517A2 (fr) | 2005-09-20 | 2008-06-04 | Lutz Freitag | Systemes, procedes et appareils destine a l'aide respiratoire d'un patient |
| US8753435B2 (en) * | 2006-04-03 | 2014-06-17 | Ric Investments, Llc | Portable oxygen concentrator |
| US9229630B2 (en) * | 2006-04-03 | 2016-01-05 | Respironics Oxytec, Inc | User interface for a portable oxygen concentrator |
| US7736132B2 (en) * | 2006-04-03 | 2010-06-15 | Respironics Oxytec, Inc. | Compressors and methods for use |
| JP5191005B2 (ja) | 2006-05-18 | 2013-04-24 | ブリーズ テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 気管切開の方法およびデバイス |
| EP2068992B1 (fr) | 2006-08-03 | 2016-10-05 | Breathe Technologies, Inc. | Dispositifs de support respiratoire peu invasif |
| US7384297B2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-10 | King Jr Lloyd Herbert | Wire connector |
| US8156972B2 (en) * | 2007-04-20 | 2012-04-17 | Ric Investments, Llc | System and method for filling a portable liquified gas storage/delivery system |
| WO2008144589A1 (fr) | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Breathe Technologies, Inc. | Procédés et dispositifs pour détecter la respiration et fournir une thérapie de ventilation |
| US20090065007A1 (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Wilkinson William R | Oxygen concentrator apparatus and method |
| US8567399B2 (en) | 2007-09-26 | 2013-10-29 | Breathe Technologies, Inc. | Methods and devices for providing inspiratory and expiratory flow relief during ventilation therapy |
| JP5513392B2 (ja) | 2007-09-26 | 2014-06-04 | ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 睡眠時無呼吸を治療するための方法及び装置 |
| JP5758799B2 (ja) | 2008-04-18 | 2015-08-05 | ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 呼吸作用を感知し、人工呼吸器の機能を制御するための方法およびデバイス |
| US8770193B2 (en) | 2008-04-18 | 2014-07-08 | Breathe Technologies, Inc. | Methods and devices for sensing respiration and controlling ventilator functions |
| CA2734296C (fr) | 2008-08-22 | 2018-12-18 | Breathe Technologies, Inc. | Procedes et dispositifs pour fournir une ventilation mecanique avec une interface de voies respiratoires ouvertes |
| CA2739435A1 (fr) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Breathe Technologies, Inc. | Ventilateur avec surveillance et commande a retraction biologique pour l'amelioration de l'activite et de la sante d'un patient |
| WO2010115170A2 (fr) | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Breathe Technologies, Inc. | Procédés, systèmes et dispositifs de ventilation ouverte peu vulnérante pour traiter des obstructions des voies aériennes |
| US9132250B2 (en) | 2009-09-03 | 2015-09-15 | Breathe Technologies, Inc. | Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature |
| US9962512B2 (en) | 2009-04-02 | 2018-05-08 | Breathe Technologies, Inc. | Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with a free space nozzle feature |
| EP2456540A4 (fr) | 2009-07-22 | 2013-10-09 | Vbox Inc | Appareil destiné à séparer l'oxygène de l'air ambiant |
| CA2774902C (fr) | 2009-09-03 | 2017-01-03 | Breathe Technologies, Inc. | Procedes, systemes et dispositifs de ventilation non invasive comprenant une interface de ventilation non etanche avec orifice d'entrainement et/ou element de pression |
| KR20110076542A (ko) * | 2009-12-29 | 2011-07-06 | 서강대학교산학협력단 | 고효율 기체 농축 장치 및 그 제어방법 |
| JP5891226B2 (ja) | 2010-08-16 | 2016-03-22 | ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Ｌｏｘを使用して換気補助を提供する方法、システム及び装置 |
| US20120055475A1 (en) | 2010-09-07 | 2012-03-08 | Wilkinson William R | Oxygen concentrator system and methods for oral delivery of oxygen enriched gas |
| US8616207B2 (en) | 2010-09-07 | 2013-12-31 | Inova Labs, Inc. | Oxygen concentrator heat management system and method |
| WO2012045051A1 (fr) | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Breathe Technologies, Inc. | Procédés, systèmes et dispositifs d'humidification de voies respiratoires |
| US9199847B2 (en) * | 2011-03-03 | 2015-12-01 | Koninklijke Philips N.V. | Method and arrangement for generating oxygen |
| WO2012167205A1 (fr) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Wyngate Medical Technologies, Inc. | Ventilateur à générateur d'oxygène intégré |
| US10118122B2 (en) * | 2011-08-29 | 2018-11-06 | The Boeing Company | CO2 collection methods and systems |
| EP2906281B1 (fr) | 2012-10-12 | 2018-09-05 | Inova Labs, Inc. | Systèmes de concentrateur d'oxygène double et procédés associés |
| JP6321663B2 (ja) | 2012-10-12 | 2018-05-09 | イノヴァ ラボ，インコーポレイテッド | 酸素富化ガス送達のための方法およびシステム |
| EP2906280B1 (fr) | 2012-10-12 | 2018-09-26 | Inova Labs, Inc. | Systèmes de concentrateur d'oxygène et procédés associés |
| AT514362B1 (de) * | 2013-05-17 | 2015-03-15 | Köck Herbert | Verfahren zur Herstellung von Sauerstoff |
| US9440179B2 (en) | 2014-02-14 | 2016-09-13 | InovaLabs, LLC | Oxygen concentrator pump systems and methods |
| FR3035194A1 (fr) | 2015-04-16 | 2016-10-21 | Air Liquide | Installation de fourniture d’oxygene associant un concentrateur d’oxygene a un dispositif autonome de liquefaction de gaz |
| EP3111979A1 (fr) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | SOL S.p.A. | Dispositif pour le stockage et la production d'oxygène, en particulier dans le domaine hospitalier |
| CN105129738A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-09 | 合肥美菱净化设备有限公司 | 一种制氧机 |
| CN105435386A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 天元健康（天津）科技有限公司 | 一种手持空气过滤组件 |
| US11458274B2 (en) | 2016-05-03 | 2022-10-04 | Inova Labs, Inc. | Method and systems for the delivery of oxygen enriched gas |
| JP2020501559A (ja) * | 2016-12-14 | 2020-01-23 | ブイエムアール・プロダクツ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＶｍｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｌｌｃ | 蒸気生成デバイスおよび吸入可能な蒸気を生成する方法 |
| EA038236B1 (ru) * | 2017-04-13 | 2021-07-28 | ВМР ПРОДАКТС ЭлЭлСи | Устройство получения пара и способ получения ингалируемого пара |
| US10792449B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-10-06 | Breathe Technologies, Inc. | Patient interface with integrated jet pump |
| US10894139B2 (en) * | 2018-01-19 | 2021-01-19 | Ergo-Flex Technologies, LLC | Oxygen treatment device for mammals |
| CN111928575A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-13 | 广东汇兴空气液化有限公司 | 一种医用氧制备方法 |
| CN112815466A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-18 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 高原铁路氧气调节系统的构建方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4198213A (en) * | 1978-01-26 | 1980-04-15 | The Garrett Corporation | Self adjusting oxygen enrichment system |
| US4477264A (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process for a medical oxygen generator for home use |
| US4491459A (en) * | 1983-05-04 | 1985-01-01 | Pinkerton Charles J | Portable oxygen enrichment and concentration system |
| CA1297298C (fr) * | 1986-09-22 | 1992-03-17 | Akira Kato | Instrument d'enrichissement des gaz par augmentation de l'oxygene, avec fonction de regulation de la teneur en oxygene du gaz enrichi |
| EP0312910B1 (fr) * | 1987-10-23 | 1993-03-10 | Teijin Limited | Module et dispositif pour l'enrichissement en oxygène |
| US5144945A (en) * | 1989-04-20 | 1992-09-08 | Nippon Sanso Kabushiki Kaisha | Portable oxygen-enriching air inhaler |
| US4971609A (en) * | 1990-02-05 | 1990-11-20 | Pawlos Robert A | Portable oxygen concentrator |
| DE19529094A1 (de) * | 1995-08-08 | 1997-02-13 | Bayer Ag | Verfahren zur Adsorption von Stickstoff aus Gasgemischen mittels Druckwechseladsorption mit Zeolithen |
| US5827358A (en) * | 1996-11-08 | 1998-10-27 | Impact Mst, Incorporation | Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus |
| US5890490A (en) * | 1996-11-29 | 1999-04-06 | Aylsworth; Alonzo C. | Therapeutic gas flow monitoring system |
| US5858062A (en) * | 1997-02-10 | 1999-01-12 | Litton Systems, Inc. | Oxygen concentrator |
| US5979440A (en) * | 1997-06-16 | 1999-11-09 | Sequal Technologies, Inc. | Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator |
| US5893275A (en) | 1997-09-04 | 1999-04-13 | In-X Corporation | Compact small volume liquid oxygen production system |
| US5988165A (en) * | 1997-10-01 | 1999-11-23 | Invacare Corporation | Apparatus and method for forming oxygen-enriched gas and compression thereof for high-pressure mobile storage utilization |
-
1999
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