CN101254899A - 氧浓缩器系统 - Google Patents

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Abstract

一种氧浓缩器系统包括具有便携式氧浓缩器的便携式系统，所述便携式浓缩器具有便携式压缩机。所述便携式系统还包括动力供应装置、控制系统和被构造成选择性地提供第一直接流体供应物的便携式氧出口。站被构造成与便携式系统接合。站在与所述便携式系统接合时可受到所述控制系统的选择性控制。站可具有固定式氧浓缩器，当站和便携式系统接合时，固定式氧浓缩器在通过便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过固定式氧出口传输第二直接流体供应物。进一步地，当站和便携式系统接合时，便携式氧浓缩器在通过所述固定式氧出口传输所述第二直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物。

Description

氧浓缩器系统
技术领域
本发明的披露内容主要涉及氧发生器，且更特别地，本发明涉及一种用于对便携式氧浓缩器进行选择性地对接(docking)的系统。
背景技术
相对较轻且便携的氧浓缩器通常不适于产生高量的氧输出，许多用户周期性地需要所述高量的氧输出，特别在晚上更是如此。相反地，适于产生高量输出的氧的氧浓缩器则倾向于比那些适于进行便携式应用的氧浓缩器更大和/或更重。因此，需要便携式氧浓缩器以及周期性的高量的氧输出的氧浓缩器用户通常采取折衷办法即使用相对较重的可运输的装置或者在两种氧浓缩器(一种氧浓缩器适于进行便携式使用且另一种氧浓缩器适于产生高量的氧输出从而进行固定式使用)之间交替。
因此，对于提供了相对轻质且便携的设计并且提供了在延长的时期期间选择性地产生高量的氧输出的能力的氧浓缩器系统的需求是存在的。
发明内容
一种氧浓缩器系统包括具有便携式氧浓缩器的便携式系统，所述便携式浓缩器具有便携式压缩机。所述便携式系统进一步包括动力供应装置、控制系统和被构造成选择性地提供第一直接流体供应物的便携式氧出口。站(station)被构造成与所述便携式系统接合。所述站在与所述便携式系统接合时受到所述控制系统的选择性控制。所述站可具有固定式氧浓缩器，所述固定式氧浓缩器在通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过固定式氧出口传输第二直接流体供应物。进一步地，所述便携式氧浓缩器在通过所述固定式氧出口传输所述第二直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物。
附图说明
结合下面的详细描述和附图将易于理解本发明的披露内容中的实施例的目的、特征和优点，在所述附图中，相似的附图标记对应于相似但并非必需相同的部件。对于具有在先描述的功能的附图标记而言，可能并非必需结合其中出现了所述附图标记的其它附图对所述附图标记进行描述。
图1是氧浓缩器系统的一个实施例的透视示意图，图中剖解地示出了便携式系统和系统接合站；和
图2是图1所示的氧浓缩器系统的部分系统框图。
具体实施方式
本发明所披露的氧浓缩器系统的一个或多个实施例有利地包括可与系统接合站选择性地接合的便携式系统，由此氧浓缩器系统可提供非固定式和固定式使用。便携式系统可包括必要的部件以便与站独立地将氧传输给病人，而该站可被构造成当便携式系统与所述站接合时提供增加的氧输出。因此，该站可有利地使得不需要承载当系统处于非固定模式时产生更高量的氧输出所需的部件。适于由该站提供的增加的氧输出可适用于增大的处方剂量和/或进行夜间使用。
本发明所披露的氧浓缩器系统的一个或多个实施例还可有利地比以前的固定式和/或非固定式系统(包括组合系统)更小、更轻和/或更为功率高效(power efficient)，并且同时保持或超出了性能的预期。因此，便携式系统中的一个或多个部件可被构造成具有便携性和/或适度的氧输出，而站的一个或多个部件可被构造成进行固定式使用和/或产生更高体积的氧输出。应该理解：尽管便携式系统和站可被构造成分别产生适度的氧输出和高体积氧输出，但如果需要，则它们可提供更低的氧体积。
进一步应该理解：本文中所使用的“氧(oxygen)”旨在作广义解释且可包括纯氧以及包括氧的气体混合物。
现在一同参见图1和图2，氧浓缩器系统10的一个实施例包括便携式系统14和被构造成与便携式系统14接合的站18。便携式系统14可包括便携式氧浓缩器22、动力供应装置26、动力接口(powerinterface)44、控制系统30和/或便携式氧出口34，所述便携式氧出口34可被构造成选择性地提供直接流体供应物。在一个实施例中，便携式氧浓缩器22可包括便携式压缩机36。
应该理解：正如本发明中所使用地，“直接流体供应物(directfluid supply)”指的是并非从贮存罐中被传输出来的流体供应物，而是在被生产和/或开发出来之后在没有明显延迟的情况下被输出的流体供应物。这种直接流体供应物的一个实例是富氧气体，所述富氧气体通过大体上无障碍的通路而从氧浓缩器22流至氧出口34，随后所述富氧气体可在所述氧出口处被供应给病人。
便携式系统14可被构造成轻质和/或便携的系统。在一个实施例中，便携式系统14的重量等于或小于约10磅，且具有小于约400立方英寸的总体积尺寸。在一个非限制性实施例中，该总体积尺寸处于从约200立方英寸至约400立方英寸的范围内。因此，便携式系统14可包括一个或多个部件，所述部件被构造成轻质部件，所述部件的一些实例包括便携式氧浓缩器22；便携式压缩机36；动力供应装置26；控制系统30；一个或多个阀，所述一个或多个阀可被包括在便携式系统14的部件和/或子部件中的任何部件中或者可与所述任何部件互相连接；和/或一个或多个电子部件，所述一个或多个电子部件也可被包括在便携式系统14的部件和/或子部件中的任何部件中或者可与所述任何部件互相连接。在一个实施例中，可通过设计和/或构成而将部件构造成轻质部件。作为非限制性实例，部件可被设计成利用更少和/或更小的子部件以便减轻部件重量，和/或可由一种或多种相对轻质的材料制成。
下面更特别地参见图2，在一个实施例中，动力供应装置26包括至少一个电池，所述至少一个电池可以是一次使用型的(single-use)、可再充电的或它们的组合形式。系统10还可包括动力供应装置再充电装置48，所述再充电装置可与便携式系统14接合。在一个实施例中，动力供应装置再充电装置48是直流电池充电器，且因此可被构造成当动力供应装置再充电装置与直流动力源连通时对电池进行再充电。动力供应装置再充电装置48可与动力接口44和/或动力供应装置26进行运转性地连通。在一个实施例中，动力供应装置再充电装置48被设置在便携式系统14内，且在另一实施例中，动力供应装置再充电装置48与便携式系统14是相互独立的，但与所述便携式系统进行电连通。
可通过控制系统30对站18进行选择性控制。因此，在一个实施例中，站18在便携式系统14与其接合时可进行运转。换句话说，在站18与便携式系统14接合的时候，一个氧浓缩器系统(该氧浓缩器系统或位于便携式系统14中或位于站18中)处于运行状态，且病人接收来自该运行系统的直接流体供应物(例如通过便携式氧出口34或通过固定式氧出口54(下面会进行进一步地讨论))。
站18包括固定式氧浓缩器42。在一个实施例中，当便携式系统14与站18接合时，固定式氧浓缩器42在便携式氧浓缩器22的运转过程中不可进行运转。在另一实施例中，当便携式系统14与站18接合时，固定式氧浓缩器42可进行运转。在又一实施例中，当便携式系统14被对接在站18中时，操作者可在便携式氧浓缩器22与固定式氧浓缩器42之间进行选择。进一步地，应该理解：可对氧浓缩器系统10进行编程以便在便携式系统14与固定式系统18接合时根据需要而或使固定式氧浓缩器42或使便携式氧浓缩器22进行运转。
站18可具有动力插座46，所述动力插座被构造成将动力选择性地传导至动力供应装置26。系统10还可包括第二或替代的动力供应装置再充电装置48′，所述第二或替代的动力供应装置再充电装置可与站18接合。动力供应装置再充电装置48′可被构造成在便携式系统14与站18接合时对动力供应装置26进行选择性地再充电。在一个实施例中，动力供应装置再充电装置48′是直流电池充电器，且因此可被构造成当动力供应装置再充电装置与直流动力源连通时对电池进行再充电。动力供应装置再充电装置48′可与动力插座46和/或动力供应装置26进行运转性地连通。在一个实施例中，动力供应装置再充电装置48′被设置在站18内，且在另一实施例中，动力供应装置再充电装置48′与站18是相互独立的，但与所述站进行电连通。
站18还可包括控制入口50，所述控制入口可与动力插座46和/或固定式氧浓缩器42进行运转性地电连通。控制入口50可被构造成选择性地接收来自控制系统30的一种或多种控制。因此，控制系统30可被构造成选择性地控制便携式系统14和/或站18的运转。作为非限制性实例，控制系统30可被构造成将一条或多条指令提供给便携式系统14和/或提供给站18。应该理解：该指令可被构成为触发便携式系统14和/或站18以便根据需要而例如启动运转、增加氧体积、减少氧体积、停止运转和/或实施任何其它指令。
站18还包括固定式氧出口54，所述固定式氧出口与固定式氧浓缩器42运转性地连通且被构造成选择性地提供直接流体供应物。在一个实施例中，站18被构造成通过固定式氧出口54选择性地提供高量的氧输出。正如本发明中所限定地，“氧输出(oxygen output)”指的是从便携式系统14和/或固定式系统18向病人进行的氧传输。适当的氧输出形式包括，但不限于，氧流、氧脉冲、氧气团(oxygen boluses)或它们的组合。在非限制性实例中，高量的氧输出在从约0.5标准升每分钟(slpm)至约8.0slpm的连续输出的范围内。低量的氧输出通常是脉冲传输的气团(pulse-delivered bolus)。正如上文所提到地，应该理解：便携式氧浓缩器22和固定式氧浓缩器42被构造成使得它们22、42并不通过共用的出口输出流体。代替的方式是，它们分别通过相应的出口34、54提供直接流体供应物。
应该理解：在一个实施例中，固定式氧浓缩器42通过控制入口50来接收控制。因此，包括固定式氧浓缩器42和固定式氧出口54的站18在便携式系统14与站18接合时可进行运转。在另一实施例中，动力和控制在便携式系统14与站18之间是共用的，其中便携式系统14和站18分别独立地包括为了提供具有高的氧浓度的流体而必需的所有其它部件。
在一个实施例中，电气变换器58与站18进行运转性地连通且被构造成将流至便携式系统14和/或站18的电力从交流(AC)变换成直流(DC)。电气变换器58可与动力插座46和/或动力供应装置再充电装置48、48′进行运转性地连通。应该理解：电气变换器58可被构造成允许系统10(所述系统包括便携式系统14和/或站18)以交流或直流为动力进行运转，所述交流例如是来自标准电气出口的电功率，所述直流例如是来自汽车或船舶的辅助功率。在一个实施例中，便携式系统14被构造成以直流为动力进行独立运转，且既包括便携式系统14又包括站18的系统10被构造成以交流为动力进行运转。
备用的动力供应装置26′与固定式系统18进行可拆卸地接合并且通过动力供应装置再充电装置48′对所述备用动力供应装置进行充电。如果动力供应装置26变为耗尽状态，则备用的动力供应装置26′可用于延长便携式系统14的运转持续时间。
正如上文中所提到地，当便携式系统14与站18接合时，便携式氧浓缩器22在固定式氧浓缩器42的运转过程中不可进行运转。另一种可选方式是，当便携式系统14与站18接合时，固定式氧浓缩器42在便携式氧浓缩器22的运转过程中不可进行运转(即，当便携式系统14和站18被对接在一起时，病人可在二者之间进行选择)。在又一实施例中，当便携式系统14未与站18接合时，固定式氧浓缩器42不可进行运转。
另一种可选方式是，当便携式系统14与站18并未接合(并未被对接在一起)时，应该理解：如果需要，则浓缩器22、42中的每个浓缩器可同时进行运转；在该实施例中，固定式系统18还可具有其自身的与便携式系统14的控制系统30相似的控制系统(未示出)。
包括固定式氧浓缩器42的站18可被构造成提供与由利用便携式氧浓缩器22的便携式系统14所提供的流体流相比增加了的流体流。由于站18被插塞入动力供应装置26′内，所述动力供应装置26′是相对连续的动力源，因此站18可被构造成在延长且大体上不受限制的时期内提供包括增加的流体流的流体流。“增加的流体流”应该作广义的解释且可包括由利用站18的系统10提供的氧输出量，该氧输出量可大于由仅利用便携式系统14的系统10提供的氧输出量。进一步地，“增加的流体流”或“富氧气体”可被限定为输出流体的预定氧含量和/或预定氧输出率(即，在预定时期期间输出的氧体积)。作为非限制性实例，增加的流体流可优选用于增大的处方剂量和/或进行夜间使用。应该理解：站18和/或固定式氧浓缩器42的任何适当的一个或多个实施例可被用于提供所需的流体输出。
便携式氧浓缩器22和/或固定式氧浓缩器42可包括任何适当装置和/或构型来产生所需富氧气体。作为非限制性实例，便携式氧浓缩器22和/或固定式氧浓缩器42可包括相应的变压吸附(PSA)系统或真空变压吸附(VPSA)系统64、68。在一个实施例中，变压吸附或真空变压吸附系统64、68包括变压吸附或真空变压吸附筛床(sieve bed)、阀、配件、歧管、管道、压力传感器、氧传感器、过滤器和/或它们的组合。
在一个实施例中，便携式氧浓缩器22和/或固定式氧浓缩器42包括压缩机如便携式压缩机36和固定式压缩机66。相应的压缩机36、66获取环境气体(即空气)、对气体进行加压、并将加压气体传输至相应的变压吸附或真空变压吸附系统64、68。应该理解：当利用真空变压吸附系统时，还包括有用于在加压气体上抽吸出真空的器具。这种器具的非限制性实例是真空泵。
在又一实施例中，马达62与站18接合并且附加地可被构造成与便携式压缩机36选择性地联接(如图2中的虚线70所示)并且对所述便携式压缩机进行过驱动，由此使得压缩空气可被传输至固定式氧浓缩器42。对便携式压缩机36进行过驱动可导致从便携式压缩机36产生出与不对便携式压缩机36进行过驱动的情况下获得的流体流相比增加了的流体流。因此，马达62可提供所需流体压力和流体流以便实现增加的流体流，正如上文所述。在一个实施例中，如果需要，马达62可与电气变换器58、动力供应装置再充电装置48′、备用动力供应装置26′和/或附加的电子器件一起被封装。
如前所述，固定式氧浓缩器42还可包括固定式压缩机66。固定式压缩机66可被构造成在便携式系统14与站18接合时将压缩流体选择性地提供给固定式氧浓缩器42。固定式压缩机66可被构造成在便携式系统14与站18接合时自动变为默认压缩机。固定式压缩机66可提供所需流体压力和流体流以便实现增加的流体流，正如上文所述。在一个实施例中，如果需要，固定式压缩机66可与电气变换器58、动力供应装置再充电装置48′、备用动力供应装置26′和/或附加的电子器件一起被封装。
在另一实施例中，当便携式系统14被对接在一起时，固定式浓缩器42可被连接至便携式系统14的压缩机36。应该理解：在该实施例中，固定式系统18可被构造成本身并不具有压缩机，但可运转性地利用便携式系统14的压缩机36。还应该理解(正如上面所提到地)：在非限制性实施例中，除非固定式系统18和便携式系统14被连接，否则固定式系统18可能是不可进行运转的。
应该理解：正如本文所使用地，“可进行运转(operable)”应该作广义地解释且可指代能够进行运转的状态。因此，“可进行运转”意味着可利用装置或部件。在一个实施例中，“可进行运转”并不需要在所有的可运转性期间都利用所述装置或部件。作为一个实例，即使固定式氧浓缩器42被关闭(且因此目前不处于运转状态)，该固定式氧浓缩器仍是可进行运转的。进一步地，本文所使用的“不可进行运转(inoperable)”意在表明，尽管“不可进行运转”的相应的系统14/站18的一个或多个部件可能在同时工作，但相应的系统14/站18并未将氧传输给病人。
进一步地，应该理解，术语“接合(engaged)/接合(engage)/接合(engaging)”、与......进行“连通(communication)”和/或类似术语在本文中具有广义的定义以便包括多种发散连接的布置和组装技术。这些布置和技术包括，但不限于，(1)一个部件与另一部件之间直接连通，且在它们之间不存在居间的部件；和(2)如果与另一部件“接合(engaged with)”的一个部件以某种方式与该另一部件运转性地连通(尽管在所述一个部件与另一部件之间存在一个或多个附加部件)，则一个部件和另一部件在其间存在一个或多个部件的情况下进行连通。例如，尽管在便携式系统14与站18之间设置了其它部件，但该便携式系统14可与站18接合。
尽管已经详细描述了多个实施例，但本领域技术人员应该理解：可对所披露的实施例作出变型。因此，前面的描述应被视为示例性而并非限制性的描述。

Claims (19)

1、一种氧浓缩器系统，所述氧浓缩器系统包括：
便携式系统，所述便携式系统包括具有便携式压缩机的便携式氧浓缩器；动力供应装置；控制系统；和被构造成选择性地提供第一直接流体供应物的便携式氧出口；和
被构造成与所述便携式系统接合的站，所述站在与所述便携式系统接合时受到所述控制系统的选择性控制，所述站具有固定式氧浓缩器，所述固定式氧浓缩器在通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过固定式氧出口传输第二直接流体供应物；
其中所述便携式氧浓缩器在通过所述固定式氧出口传输所述第二直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物。
2、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述控制系统被构造成选择性地控制所述便携式系统或所述站的运转。
3、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述动力供应装置包括电池或可再充电电池中的至少一种。
4、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，进一步包括动力供应装置再充电装置，所述动力供应装置再充电装置与所述站接合且被构造成在所述便携式系统与所述站接合时对所述动力供应装置进行选择性地再充电。
5、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，进一步包括电气变换器，所述电气变换器与所述站运转性地连通且被构造成将电力从交流变换成直流。
6、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，进一步包括马达，所述马达与所述站接合且被构造成与所述便携式压缩机选择性地联接并对所述便携式压缩机进行过驱动以便将压缩流体供应给所述固定式氧浓缩器。
7、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述固定式氧浓缩器包括固定式氧压缩机，所述固定式氧压缩机被构造成在所述便携式系统与所述站接合时将压缩流体选择性地供应给所述固定式氧浓缩器。
8、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述固定式氧浓缩器在所述便携式系统与所述站接合时可进行运转。
9、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述便携式氧浓缩器或所述固定式氧浓缩器中的至少一种包括变压吸附系统。
10、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述便携式系统包括被构造成轻质部件的至少一个部件。
11、根据权利要求10所述的氧浓缩器系统，其中所述至少一个部件选自所述便携式压缩机、所述便携式氧浓缩器、所述动力供应装置、所述控制系统、一个或多个阀、一个或多个电子部件以及它们的组合。
12、根据权利要求1所述的氧浓缩器系统，其中所述站被构造成通过所述固定式氧出口选择性地供应高量的氧输出。
13、一种站，所述站被构造成与便携式系统接合，所述便携式系统包括：
具有便携式压缩机的便携式氧浓缩器；
便携式动力供应装置；
控制系统；和
被构造成选择性地提供第一直接流体供应物的便携式氧出口，其中所述站包括：
动力插座，所述动力插座被构造成将动力选择性地传导至所述动力供应装置；
控制入口，所述控制入口与所述动力插座进行运转性地电连通且被构造成选择性地接收来自所述控制系统的一种或多种控制；和
与所述控制入口进行运转性地电连通的固定式氧浓缩器，所述固定式氧浓缩器在通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过固定式氧出口传输第二直接流体供应物，所述固定式氧出口与所述固定式氧浓缩器流体连通；
其中所述便携式氧浓缩器在通过所述固定式氧出口传输所述第二直接流体供应物的过程中不可进行运转而通过所述便携式氧出口传输所述第一直接流体供应物。
14、根据权利要求13所述的站，进一步包括马达，所述马达被构造成与所述便携式压缩机联接并对所述便携式压缩机进行选择性地过驱动以便将压缩流体供应给所述固定式氧浓缩器。
15、根据权利要求13所述的站，其中所述固定式氧浓缩器包括固定式压缩机，所述固定式压缩机被构造成在所述便携式系统与所述站接合时将压缩流体选择性地供应给所述固定式氧浓缩器中的变压吸附系统。
16、根据权利要求13所述的站，其中所述固定式氧浓缩器在所述便携式系统与所述站接合时可进行运转。
17、根据权利要求13所述的站，其中所述固定式氧浓缩器或所述便携式氧浓缩器中的至少一种包括变压吸附系统、真空变压吸附系统或它们的组合。
18、根据权利要求13所述的站，进一步包括电气变换器，所述电气变换器与所述动力插座运转性地连通且被构造成将电力从交流选择性地变换成直流。
19、根据权利要求13所述的站，进一步包括动力供应装置再充电装置，所述动力供应装置再充电装置与所述动力插座运转性地连通且被构造成在所述便携式系统与所述站接合时对所述便携式动力供应装置进行选择性地再充电。
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