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公開番号2025107299
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2025075209,2023502671
出願日2025-04-30,2021-07-15
発明の名称ガスを濃縮するためのシステムおよび方法
出願人ベンテックライフシステムズ, インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61M 16/10 20060101AFI20250710BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ガス濃縮システムおよび方法を提供すること。
【解決手段】本システム内でより低い動作流率、圧力、および/または最適化された流動分布を使用することによって、同一またはより良好なレベルの性能を取得するシステムおよび方法が、提供される。これは、システム構成要素の寿命を延ばし、エネルギー消費を低下させる。一実施形態では、従来の床と比較してより低い流動および圧力要件を有する、ガス状成分を分離するために使用されるガス分離(またはシーブ)床が、提供される。シーブ床は、例えば、シーブ材料を含有し、フィルタ媒体を支持するための適正な機械的性質を提供しながら、断面における低中実面積および流動のための最大開放面積を有する拡散器を含む。別の実施形態では、構成要素が点検または修理されたときのインジケータを有するシステムおよび方法が、提供される。
【選択図】図17-1
特許請求の範囲【請求項１】
濃縮ガスを提供するためのシステムであって、前記システムは、
少なくとも１つのシーブ床（５００）（３００）を備え、
前記少なくとも１つのシーブ床（５００）（３００）は、
ガスの混合物の１つ以上の成分を吸着するための分離媒体（５１６）（３１２）と、
付勢部材（５０６）（３０６）と、
前記付勢部材（５０６）（３０６）と前記分離媒体（５１６）（３１２）との間の少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）と、
前記付勢部材（５０６）（３０６）と前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）との間の保定具（５０８）と
を有し、
前記保定具（５０８）は、前記付勢部材（５０６）（３０６）によって発生させられる力を前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）に伝える、システム。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）を囲む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）は、上部表面と底部表面とを備え、前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記上部表面の上方に延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）は、上部表面と底部表面とを備え、前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記上部表面の周囲に延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記上部表面の周囲に延在する、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）は、上部壁と、底部壁と、側壁とを備え、前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記側壁の下方に延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）は、上部壁と、底部壁と、側壁とを備え、前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記側壁の下方周囲に延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記側壁の下方周囲に延在する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのシーブ床（５００）（３００）は、内部壁を有する容器をさらに備え、前記保定具（５０８）は、少なくとも部分的に、前記内部壁と前記少なくとも１つの拡散器（５１０）（３０８）の側壁との間にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記保定具（５０８）は、陥凹部分を備え、前記陥凹部分は、その中に前記付勢部材（５０６）（３０６）の少なくとも一部を受容する、請求項１に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題され、２０２０年７月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／０５２，６９４号（弁理士整理番号第１２８７３－０７００４号）および２０２１年６月２１日に出願された第６３／２１２，９２０号（弁理士整理番号第１２８７３－０７１５６号）の優先権を主張する。
続きを表示（約 3,000 文字）【０００２】
本願は、以下の特許出願、すなわち、全て２０２０年７月１６日に出願された、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題された米国仮特許出願第６３／０５２，６９４号（弁理士整理番号第１２８７３－０７００４号）、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題された米国仮特許出願第６３／０５２，７００号（弁理士整理番号第１２８７３－０７０３３号）、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題された米国仮特許出願第６３／０５２，８６９号（弁理士整理番号第１２８７３－０７０４１号）、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題された米国仮特許出願第６３／０５２，５３３号（弁理士整理番号第１２８７３－０７０４３号）、および「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭａｎａｇｉｎｇＭｅｄｉｃａｌＤｅｖｉｃｅｓ」と題された米国仮特許出願第６３／０５２，６４７号（弁理士整理番号第１２８７３－０７０４４号）、および２０２１年６月２１日に出願された、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇＧａｓ」と題された米国仮特許出願第６３／２１２，９２０号（弁理士整理番号第１２８７３－０７１５６号）を参照することによって組み込む。
【背景技術】
【０００３】
種々の用途が、ガス状混合物の分離に関して存在する。例えば、大気空気からの窒素の分離は、高濃度の酸素源を提供することができる。これらの種々の用途は、医療患者および飛行人員のための高濃度の酸素の提供を含む。したがって、ある濃度の酸素を伴う呼吸ガス等の濃縮製品ガスを提供するために、ガス状混合物を分離するシステムを提供することが、望ましい。
【０００４】
例えば、いくつかの既存の製品ガスまたは酸素濃縮システムおよび方法が、ＩｎｖａｃａｒｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｌｙｒｉａ，Ｏｈｉｏ）に共同譲渡され、参照することによって本明細書に完全に組み込まれる、米国特許第４，４４９，９９０号、第５，９０６，６７２号、第５，９１７，１３５号、第５，９８８，１６５号、第７，２９４，１７０号、第７，４５５，７１７号、第７，７２２，７００号、第７，８７５，１０５号、第８，０６２，００３号、第８，０７０，８５３号、第８，６６８，７６７号、第９，１３２，３７７号、第９，２６６，０５３号、および第１０，０１０，６９６号に開示されている。
【０００５】
そのようなシステムは、定常、輸送可能、またはポータブルのいずれかであることが公知である。定常システムは、例えば、ユーザの寝室または居間等の１つの場所に留まることを意図している。輸送可能システムは、場所から場所に移動されることを意図しており、多くの場合、移動を促進するための車輪または他の機構を含む。ポータブルシステムは、例えば、肩ストラップまたは類似する付属品を介して等、ユーザとともに携行されることを意図している。
【０００６】
ガス濃縮システムは、典型的には、分離および濃縮プロセスの一部として、それらの作業構成要素内に動的流動および圧力を発生させる。これらの流動および圧力は、必要であるが、また、システム構成要素の機械的摩耗および寿命に影響を及ぼす。概して、システム内にある必要な流動および圧力が高いほど、システム構成要素の機械的摩耗および寿命に対するそれらの影響は、大きくなる。また、システム内にある必要な流動および圧力が高いほど、要求される流動および圧力を生成するために消費される必要があるエネルギーの量は、多くなる。所望されるものは、ガス分離および濃縮システムのこれらおよび他の側面に対処するシステムである。
【０００７】
別の側面では、ガス濃縮システムは、それらの寿命の間に点検を要求する。種々のガス分離構成要素は、交換、修理、または点検のいずれかを行われる必要がある。製造業者は、そのような構成要素が製造業者の領域外で点検されたときを把握する必要性を有する。所望されるものは、ガス分離または濃縮システムの本側面にも対処するシステムである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ガス濃縮システムおよび方法が、提供される。一実施形態では、本システム内でより低い動作流率および圧力使用することによって、同一またはより良好なレベルの性能を取得するシステムおよび方法が、提供される。これは、システム構成要素の寿命を延ばし、エネルギー消費を低下させる。一実施形態では、従来の床と比較してより低い流動および圧力要件を有する、ガス状成分を分離するために使用されるガス分離（またはシーブ）床が、提供される。シーブ床は、例えば、シーブ材料を含有し、フィルタ媒体を支持するための適正な機械的性質を提供しながら、断面における低中実面積および流動のための最大開放面積を有する拡散器を含む。これは、シーブ床の内外へのガスの効率的な流動を可能にし、これは、圧力損失およびエネルギー消費を低減させ、シーブ床材料に対する動的および静的圧力を低下させ、シーブ床材料の寿命を改良し、シーブ床材料が機械的に故障する率を減少させる。他の実施形態もまた、開示される。
【０００９】
別の実施形態では、構成要素が点検または修理されたときのインジケータを有するシステムおよび方法が、提供される。これは、構成要素がいずれかの様式で改竄されたかどうかのインジケーションを提供する。これは、製造業者が、構成要素が製造業者の領域外で点検、修理、または改竄されたかどうかを決定することを可能にする。無許可の点検または修理は、早期の構成要素摩耗および故障をもたらし得る。
【００１０】
また別の実施形態では、シーブ床材料に進入するガスのより均一または最適化された流動分布および／または低速度を有するシステムおよび方法が、開示される。シーブ床キャップおよび／またはガス入力インターフェースは、流動をより均一に分配し、シーブ床材料に進入するガス流の速度を低下させるために、流動チャンバ内に流動修正構造、パーティション、または突出部を具備する。これらの構造、パーティション、および／または突出部は、キャップ／インターフェースの内側チャンバ内の隣接する空間の中に流入するガス流を導流し、シーブ材料に進入するガスのより均一な流動分布を提供する。より均一な流動分布は、シーブ床材料の中にガスをより均一に導入することによってシーブ床効率を増加させ、それによって、そうでなければこれがシーブ床材料に進入する際にガスが不均一に分配されるときにガスが到達しない場合があるシーブ材料のポケットを限定または排除する。また、低減されたガス流速度は、材料の発塵および流動化を引き起こす、シーブ床材料に対する機械的摩耗および引裂を低減させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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