[发明专利]氧气分离器和产生氧气的方法

说明书

发明领域

本发明涉及氧气分离领域。更具体来说，本发明涉及用于呼吸应用的氧气分离，尤其是在家庭护理领域中。

背景技术

氧气治疗术是将氧气施用为一种治疗方式。其广泛地用于慢性病和急症患者护理中的各种用途，因为氧气对于细胞代谢是必不可少的，继而，组织氧合对于所有生理功能都是必不可少的。氧气治疗应当用来以下述方式使患者受益：增加氧气到肺部的供应，从而增加氧气到身体组织的可利用性，尤其是在患者正承受缺氧和/或低血氧症时。氧气治疗可以用于医院和家庭护理两者的应用中。氧气治疗的主要家庭护理应用是用于具有严重的慢性阻塞性肺疾病(COPD)的患者。

氧气可以用多种方式施用。优选的氧气施用方式是通过使用一种所谓的氧气按需产生方法。就此而论，所谓的氧气浓缩机或分离器等商用解决方案分别已是众所周知的。这些氧气浓缩机多数会将氧气与含有氧气的气体分离开，以便按需(即，恰好在使用之前)提供氧气。

本领域中已知的氧气浓缩机或氧气分离器的缺点分别是，继包含氧气的气体的预期被吸收组分(例如，氮气)之后，包含氧气的气体的非预期污染物(例如，水或二氧化碳)也分别被吸收至氧气分离装置或氧气分离材料，从而污染了所述氧气分离装置或氧气分离材料。氧气分离材料的此污染通常导致在变压过程之后需要额外的或多或少的措施，以便避免污染或再吸收污染物。

根据US 7,160,367已知一种能够使用吸收剂来执行气体分离步骤的气体分离装置，所述吸收剂是对污染物钝化(诸如由于大气湿度而钝化)敏感的。这种气体分离装置可以包括干燥剂区和水敏感吸收剂区，二者之间可以设置相应的隔离阀。

然而，仍然需要改善氧气分离装置的污染状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于氧气分离器的氧气分离装置和一种从包含氧气的气体中分离氧气的方法，其构建成本较低、易于执行和/或就维护来说是有利的。

此目的是通过一种根据权利要求1所述的氧气分离装置实现的。此目的还通过一种根据权利要求11所述的氧气分离器和一种根据权利要求13所述的从包含氧气的气体中分离氧气的方法实现。优选的实施例限定在从属权利要求中。

一种氧气分离装置包括：在第一侧的气体入口，用于将包含氧气的气体流引导到所述氧气分离装置中；在第二侧的气体出口，用于引导富含氧气的气体流离开所述氧气分离装置；具有氧气分离吸附剂的至少一个氧气分离区域，所述氧气分离吸附剂能够通过吸附所述包含氧气的气体中除氧气以外的至少一种组分而从包含氧气的气体中分离氧气，且可以被污染物污染；以及具有去污材料的去污区域，所述去污材料用于使所述包含氧气的气体从至少一种污染物去污，其中所述氧气分离区域和所述去污区域是通过间隔件而流体连接的，所述间隔件包括至少一个扩散抑制通道，其中所述间隔件的扩散抑制值r_R为r_R>1。

术语“氧气分离装置”可以尤其是指氧气分离器的有效部分。例如，氧气分离装置可以包括氧气分离吸附剂，所述氧气分离吸附剂可以与包含氧气的气体交互作用，或者与包含氧气的气体中的限定组分交互作用，且因此可以借助与所述包含氧气的气体中除氧气以外的至少一种组分的交互作用而从包含氧气的气体中分离出氧气。因此，如此的氧气分离装置或其氧气分离吸附剂分别能够从包含氧气的气体中分离出氧气，尤其是通过吸附过程，例如吸收过程来分离。因此，所述氧气分离装置可以被设计为吸收剂床。其可以被示例性地形成为被装配和布置在外壳中的紧凑装置。

相应地，用在本文中的术语“氧气分离器”可以尤其是指能够从包含氧气的气体中分离氧气的装置。因此，借助氧气分离器，从包含氧气的气体着手，可以产生纯的或基本纯的氧气或者至少是富含氧气的气体。

此外，用在本文中的术语“氧气分离装置的第一侧”可以是指朝向一个方向引导的所述氧气分离装置的侧或部分，其中所述包含氧气的气体沿所述方向被引导到氧气分离装置，而用在本文中的术语“氧气分离装置的第二侧”可以是指朝向相反侧引导的所述氧气分离装置的侧或部分，即出现所产生的纯氧气或富含氧气的气体的一侧。

另外，用在本文中的术语“包含氧气的气体”可以是指至少部分地包含气态氧气或者由氧气组成的任何气体。因此，术语“富含氧气的气体”应具体是指与包含氧气的气体相比具有较高的氧气浓度、且在极端的情况下可为纯氧气的气体。