[发明专利]产品气体浓缩器及其相关方法

说明书

本申请是专利申请号为200880021148.6，申请日为2008年4月21日，发明名称为“产品气体浓缩器及其相关方法”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年4月20日提交的申请号为60/913,056（代理档案号12873.05505）以及2007年8月27日提交的申请号为60/968,273（代理档案号12873.05555）的美国临时专利申请的权益。本申请涉及2005年10月25日提交的申请号为11/258,480（代理档案号12873.05088）、2006年9月18日提交的申请号为11/522,683（代理档案号12873.05362）、以及同一天提交的（申请号尚待分配）（代理档案号12873.05505）共同待审的美国专利申请。本申请还涉及2006年9月18日提交的申请号为PCT/US07/18468（代理档案号12873.05549）的共同待审的国际（PCT）专利申请。本文以引用的方式完整地引入所有上述专利申请和专利的内容。

技术领域

本发明涉及产品气体浓缩器及其相关方法。

背景技术

存在分离气态混合物的多种应用。例如，将氮气从大气中分离出来可提供高度浓缩的氧气源。所述各种应用包括为病人和飞行人员提供提高了浓度的氧气。因此，期望提供一种能分离气态混合物以提供浓缩产品气体（如含有一定浓度氧气的呼吸用气体）的系统。

例如在美国专利No.4,449,990、5,906,672、5,917,135和5,988,165中披露了若干种现有的产品气体或氧气的浓缩器，这些专利均已共同转让给俄亥俄州Invacare Corporation of Elyria并且在本文中以引用的方式被完整地引入。

发明内容

一方面，提供了一种用于提供浓缩产品气体的设备。在一个实施例中，该设备包括：输入装置，其适于从多个输出设定值中选择浓缩产品气体的期望输出设定值；第一和第二筛罐，其布置成在交替且相反的增压和清空周期中将一种或多种可吸附组分从增压源气态混合物分离，以形成浓缩产品气体；可变限流器，用于选择性地提供第一和第二筛罐之间的可调流量；以及控制器，其与输入装置和可变限流器可操作地通讯，以至少部分地基于期望输出设定值来选择性地控制可变限流器，使得就相应的增压周期而言，针对至少一个输出设定值的第一和第二筛罐之间的流量不同于针对至少另一个输出设定值的第一和第二筛罐之间的流量。

在另一个实施例中，该设备包括：第一和第二筛罐，其布置成在交替且相反的增压和清空周期中将一种或多种可吸附组分从增压源气态混合物分离，以形成浓缩产品气体；以及控制器，其与第一和第二筛罐可操作地通讯，以便在维持可接受的浓缩产品气体纯度水平的同时，在多个预定海拔范围内选择性地控制增压和清空周期。

在又一个实施例中，该设备包括：输入装置，用于选择浓缩产品气体的第一期望输出设定值；产品气体源，用于提供分配所用的浓缩产品气体；压力传感器，其监测浓缩产品气体的压力；节约阀，其包括与用户相联的输出连接部、与通风口相联的通风连接部、以及与浓缩产品气体相联的气体连接部，其中，输出连接部从通风连接部切换到气体连接部，反之亦然；以及控制器，其与输入装置和压力传感器可操作地通讯，以至少部分地基于所选择的输出设定值和监测压力来选择性地切换节约阀以选择性地分配浓缩产品气体。

在再一个实施例中，该设备包括：主体，其形成具有筛床部和产品罐部的组件，其中筛床部和产品罐部被公用壁隔开，筛床部适于将一种或多种可吸附组分从增压源气态混合物分离，产品罐部适于储存一定体积的浓缩产品气体。

在又一个实施例中，该设备包括：框架，其包括多个形成笼状结构的结构性支撑部件；以及压缩机，其通过多个悬挂部件悬挂在框架内，适于向产品气体浓缩器的第一和第二筛罐提供增压源气态混合物。

在另一个实施例中，该设备包括：封闭过滤器的主体，该过滤器适于过滤来自产品气体源的浓缩产品气体并提供经过滤的产品气体。