[发明专利]气体浓度装置

说明书

技术领域

本发明涉及增加气体混合物中的气体成分的量的领域，特别是使空气富含氧气的领域。

背景技术

氧气治疗是作为治疗模态的氧气的施予。氧气治疗通过增加氧气供应至肺并由此增加氧气至身体组织的可用性而有益于患者。氧气治疗的主要家庭护理应用是针对具有严重的慢性阻塞性肺部疾病(COPD)的患者，该疾病感染美国多于1300万的患者。

针对急需的氧气的生成，过去开发了商业解决方案，所谓的氧气浓缩器。WO98/56488公开了一种氧气浓缩器，该氧气浓缩器具有连接至四通阀的第一分子筛床，该四通阀将筛床联结至加压空气源或可替代地将该筛床排出至大气。第二分子筛床也以相应的方式联结至四通阀。第一和第二分子筛床吸收如氮气、一氧化碳、二氧化碳以及水蒸气的气体成分。一个床联结至压缩空气以产生富含氧气的空气，同时，另一个床排出至大气以引起排空。筛床在出口端联结至产品储存器。富含氧气的产品气体从储存器传递至患者。为了提供加压空气，氧气浓缩器包括压缩器单元。

传统的氧气浓缩器庞大、笨重，并且，要求由患者和家庭护理提供者进行的持续的维护。由于压缩器单元，这样的设备产生噪音和热。而且，希望降低再次采购成本和服务的成本价格(主要来自压缩器单元的贡献)。

发明内容

本发明的目的是提供节省成本并能够在低噪音下操作且容易维护的气体浓度装置、气体浓度系统以及气体泵。

根据本发明，一种气体浓度装置，包括：

-放电室，其包括输入侧和输出侧，

-气体放电设备，其用于生成放电室内部的气体放电，以生成放电室的输出侧和/或输入侧上的压力梯度，以及

-气体选择设备，其布置在该室的输入侧或输出侧上，并且，能暴露于由压力梯度生成的气流。

根据本发明的气体浓度装置包括用于通过生成等离子体而生成加压气体的气体放电设备。能够在高功率操作等离子体期间增加放电室中的压力，并且，能够在低功率操作或断开等离子体期间减小该压力。能够通过在放电室中运行功率调制的放电而获得变压吸附。

由放电室中的放电设备生成加压气体具有关于成本价格、服务以及噪声的优点。另一优点是，加压空气本质上已消毒且灭菌。

气体选择设备例如通过吸收或通过吸收一个或多个气体成分而选择优选为空气的气体混合物的该一个或多个气体成分。由气体选择设备阻碍这样的气体成分流过。因此，流过气体选择设备的气体混合物富含可以容易地流过气体选择设备的一个或多个气体成分。

在优选的实施例中，气体选择设备选择氮气且不选择氧气。在这种情况下，离开气体选择设备的气体混合物富含氧气。

在优选的实施例中，气体选择设备包括至少一个选择性分子筛和/或选择性膜。能够用于分子筛或选择性膜的优选的材料是沸石、碳或聚酰胺。这些材料主要通过吸收而选择气体成分。

在优选的实施例中，气体放电设备包括通过电容性、电感性、表面波和/或微波耦合而生成气体放电的耦合设备。

优选地，耦合设备布置在气体放电室外部。能够显著地降低耦合设备的各部分的磨损，特别是电极的磨损。然而，也有可能将耦合设备的各部分至少部分地布置于放电室内部。

在优选的实施例中，气体浓度装置另外还包括布置在放电室的输入侧上的入口阀和布置在输出侧上的出口阀。通过使入口阀和出口阀的操作适于经功率调制的气体放电，从而能够生成具有特定方向的气流。优选地，入口阀和出口阀是循环且相移地进行操作的，例如以反并联的方式。

在优选的实施例中，气体浓度装置另外还包括布置在放电室的输出侧或输入侧上的气体储存器。即使以经功率调制的放电操作气体放电设备，也能够优选通过使用储存器的出口或入口上的阀或孔而在存储器中生成能够用于产生连续气流的几乎恒定的超压或负压。

在优选的实施例中，气体浓度装置另外还包括对由气体选择设备生成的排放气体进行吹气的排放气体出口设备。

在优选的实施例中，放电室包括气体入口、第一气体出口以及第二气体出口，其中，气体出口设备连接至第一气体出口，并且，气体放电设备连接至第二气体出口。这考虑到气体浓度装置的紧凑设计。

根据本发明的气体浓度系统包括至少两个发明的气体浓度装置，其中，两个装置在其输出侧联结。

这样的气体浓度系统能够通过相移地、特别是以反并联的方式操作第一装置和第二装置而提供几乎连续的气流。