[發明專利]氧氣分離器和產生氧氣的方法

有效

• 申請號: 201380025425.1
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104302383A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: P·L·布利斯;R·希爾比希;J·T·多倫斯基;A·G·R·克貝爾;P·范德斯路易斯;M·克萊;W·C·科爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/047
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

發明領域

本發明涉及氧氣分離領域。更具體來說，本發明涉及用于呼吸應用的氧氣分離，尤其是在家庭護理領域中。

背景技術

氧氣治療術是將氧氣施用為一種治療方式。其廣泛地用于慢性病和急癥患者護理中的各種用途，因為氧氣對于細胞代謝是必不可少的，繼而，組織氧合對于所有生理功能都是必不可少的。氧氣治療應當用來以下述方式使患者受益：增加氧氣到肺部的供應，從而增加氧氣到身體組織的可利用性，尤其是在患者正承受缺氧和/或低血氧癥時。氧氣治療可以用于醫院和家庭護理兩者的應用中。氧氣治療的主要家庭護理應用是用于具有嚴重的慢性阻塞性肺疾病(COPD)的患者。

氧氣可以用多種方式施用。優選的氧氣施用方式是通過使用一種所謂的氧氣按需產生方法。就此而論，所謂的氧氣濃縮機或分離器等商用解決方案分別已是眾所周知的。這些氧氣濃縮機多數會將氧氣與含有氧氣的氣體分離開，以便按需(即，恰好在使用之前)提供氧氣。

本領域中已知的氧氣濃縮機或氧氣分離器的缺點分別是，繼包含氧氣的氣體的預期被吸收組分(例如，氮氣)之后，包含氧氣的氣體的非預期污染物(例如，水或二氧化碳)也分別被吸收至氧氣分離裝置或氧氣分離材料，從而污染了所述氧氣分離裝置或氧氣分離材料。氧氣分離材料的此污染通常導致在變壓過程之后需要額外的或多或少的措施，以便避免污染或再吸收污染物。

根據US?7,160,367已知一種能夠使用吸收劑來執行氣體分離步驟的氣體分離裝置，所述吸收劑是對污染物鈍化(諸如由于大氣濕度而鈍化)敏感的。這種氣體分離裝置可以包括干燥劑區和水敏感吸收劑區，二者之間可以設置相應的隔離閥。

然而，仍然需要改善氧氣分離裝置的污染狀態。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于氧氣分離器的氧氣分離裝置和一種從包含氧氣的氣體中分離氧氣的方法，其構建成本較低、易于執行和/或就維護來說是有利的。

此目的是通過一種根據權利要求1所述的氧氣分離裝置實現的。此目的還通過一種根據權利要求11所述的氧氣分離器和一種根據權利要求13所述的從包含氧氣的氣體中分離氧氣的方法實現。優選的實施例限定在從屬權利要求中。

一種氧氣分離裝置包括：在第一側的氣體入口，用于將包含氧氣的氣體流引導到所述氧氣分離裝置中；在第二側的氣體出口，用于引導富含氧氣的氣體流離開所述氧氣分離裝置；具有氧氣分離吸附劑的至少一個氧氣分離區域，所述氧氣分離吸附劑能夠通過吸附所述包含氧氣的氣體中除氧氣以外的至少一種組分而從包含氧氣的氣體中分離氧氣，且可以被污染物污染；以及具有去污材料的去污區域，所述去污材料用于使所述包含氧氣的氣體從至少一種污染物去污，其中所述氧氣分離區域和所述去污區域是通過間隔件而流體連接的，所述間隔件包括至少一個擴散抑制通道，其中所述間隔件的擴散抑制值r_R為r_R>1。

術語“氧氣分離裝置”可以尤其是指氧氣分離器的有效部分。例如，氧氣分離裝置可以包括氧氣分離吸附劑，所述氧氣分離吸附劑可以與包含氧氣的氣體交互作用，或者與包含氧氣的氣體中的限定組分交互作用，且因此可以借助與所述包含氧氣的氣體中除氧氣以外的至少一種組分的交互作用而從包含氧氣的氣體中分離出氧氣。因此，如此的氧氣分離裝置或其氧氣分離吸附劑分別能夠從包含氧氣的氣體中分離出氧氣，尤其是通過吸附過程，例如吸收過程來分離。因此，所述氧氣分離裝置可以被設計為吸收劑床。其可以被示例性地形成為被裝配和布置在外殼中的緊湊裝置。

相應地，用在本文中的術語“氧氣分離器”可以尤其是指能夠從包含氧氣的氣體中分離氧氣的裝置。因此，借助氧氣分離器，從包含氧氣的氣體著手，可以產生純的或基本純的氧氣或者至少是富含氧氣的氣體。

此外，用在本文中的術語“氧氣分離裝置的第一側”可以是指朝向一個方向引導的所述氧氣分離裝置的側或部分，其中所述包含氧氣的氣體沿所述方向被引導到氧氣分離裝置，而用在本文中的術語“氧氣分離裝置的第二側”可以是指朝向相反側引導的所述氧氣分離裝置的側或部分，即出現所產生的純氧氣或富含氧氣的氣體的一側。

另外，用在本文中的術語“包含氧氣的氣體”可以是指至少部分地包含氣態氧氣或者由氧氣組成的任何氣體。因此，術語“富含氧氣的氣體”應具體是指與包含氧氣的氣體相比具有較高的氧氣濃度、且在極端的情況下可為純氧氣的氣體。