用于填充便携式液化气贮存/递送设备的系统和方法
专利名称：用于填充便携式液化气贮存/递送设备的系统和方法
技术领域：
本发明涉及可到处移动的液化气(ambulatory liquefied gas)系统，并且具体而言，涉及用于从液化气贮存系统来填充便携式液化气贮存/递送单元的系统和方法。
背景技术：
通常为患有肺/呼吸问题的个体采取对患者的补氧的递送。实施补氧的处方和递送，以确保患者接收到足够的氧气水平。可能采取补氧的情况包括患有慢性阻塞性肺疾病的个体，例如哮喘，以及具有患病的或损伤的肺的个体。
公知的是利用液氧("LOX")系统递送补氧。传统的LOX系统包括位于用户家中并且留在其中的大型固定的LOX贮存罐。固定的LOX贮存罐周期性地从通常是装有大量LOX的汽车的可移动LOX贮存容器中进行补给。传统的LOX系统还包括重量从五磅至十三磅的较小的、便携式贮存/递送装置，其从固定单元而被填充用于户外旅行。
题为High Efficiency Liquid Oxygen Storage and Delivery System的美国专禾ljNo.6，742,517 ("517专利")公开了这样的一种LOX系统。如在该专利中公开的，典型的LOX系统包括位于个体家中的固定的LOX忙存罐，以及患者户外使用的便携式LOX递送单元。便携式递送单元在这一 LOX系统的商业实现中并且在'517专利'中被称为HELiOS 。如在HELiOS网站(www.heIiosoxygen.com)中所看到的，HELiOS H300便携式LOX递送单
元具有有限的贮存液氧的能力。
通过向下压HELiOS H300便携式LOX递送单元以使其与LOX贮存罐接合，从而牢固地迫使HELiOS H300便携式LOX递送单元进入LOX贮存罐以再填充HELiOS系统。在迫使HELiOS H300便携式LOX递送单元进入LOXlf:存罐中，用户必须在便携式递送单元的外部上手动地移动排气阀水平至打开位置。这同时需要在HELiOS H300便携式LOX递送单元上施加向下的力，并且移动阀水平。当然，这需要使用两只手或利用多于一人来填充便携式递送单元。
在填充期间，用户必须留意HELiOS H300便携式LOX递送单元直到与单元填充有关的填充噪声中的劈啪声。另外，用户必须等待白色蒸汽从HELiOS H300便携式LOX递送单元溢出，以便确保该单元被完全填充满。在这之后，引导用户使便携式LOX递送单元从贮存罐中释放。
在诸如Caire, Inc所销售的Stroller/Spirit的另一系统中，可将便携式LOX递送单元附着到LOX贮存罐。这需要将便携式LOX递送单元上的连接器与LOX贮存罐的连接器进行接合。除了连接器与连接器的耦接以外，在便携式LOX递送单元与LOX贮存罐之间没有其他互连。耦接处理还需要相对于LOX贮存罐手动地旋转或转动便携式LOX递送单元，以使便携式LOX递送单元上的耦接与LOX贮存罐上的耦接进行接合。 一旦所述耦接得到了接合，用户必须警惕便携式LOX递送单元以确定何时填充满所述单元。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种液化气r:存/输送系统，其克服了传统系统的缺点。根据本发明的一个实施例，通过提供一种用于液化气贮存/输送系统的液化气贮存系统而实现这一 目的。液化气贮存系统包括外壳以及置于外壳中并且适于容纳诸如LOX的液化气供应的贮存容器。将转台设在外壳的外表面上，并且相对于外壳进行旋转。在所述转台中或其上设有接口 。所述接口具有通常与便携式液体贮存/递送设备的至少一部分外壳的形状相对应的形状。第一连接器置于接口中并且与贮存容器流体连通。
10第一连接器适于耦接到便携式液体贮存/输送设备上的第二连接器，使得将 便携式液体贮存/输送设备放置在接口中，并且转台旋转，连接器接合，由 此将贮存容器放置在液化气贮存系统，与便携式液体贮存/输送设备流体连 通。
本发明的另一个目的在于提供一种便携式液体贮存/输送设备，其包括 上述液化气贮存系统以及适于与液化气贮存系统连接的便携式液体贮存/输 送设备。
本发明的又一个目的在于提供一种提供流动液化气的方法，其没有与 传统门诊性液化气输送技术有关的缺点。通过提供包括以下的方法来实现 这一目的(1)提供适于在贮存容器中容纳液化气供应的外壳，(2)将便 携式液体贮存/输送设备耦接到设在外壳的外表面的转台上，(3)移动转台 以使置于便携式液体贮存/输送设备上的第一连接器接合到设在外壳上的第
二连接器，以及(4)响应于第一连接器与第二连接器的接合，将液化气从
贮存容器转移到便携式液体贮存/输送设备。
通过考虑以下的描述以及随附的权利要求并参考附图(其全部作为本
说明书的一部分)，其中相同的附图标记代表各附图示中对应的部分，本发
明的这些和其他目的、特征和特点，以及操作方法、相关结构元件的功能、
各部分的组合以及制造的经济性将变得更加地明显。然而需要特别理解的
是，附图仅为了说明和描述的目的，而并非拟为对本发明的范围的限定。
如在说明书和权利要求中所使用的，除非上下文明确地指出，否则单数形 式"一"、"一个"以及"所述"包括复数指称。
图1是根据本发明原理的用于填充来自液化气贮存系统的便携式液体
贮存设备的系统的第一实施例的示意性图示；
图2A-2C是示出了用于将便携式液体贮存/递送设备耦接到液化气贮存 系统的过程的透视图3A和3B是图2A-2C的液化气贮存系统的一部分的分解图； 图4是图2A-2C的液化系统的顶视图5是图4的沿线5-5的液化气贮存系统的一部分的截面图；图6是在根据本发明原理的便携式液体贮存设备上设有的第一连接器
的透视图7是在根据本发明原理的液化系统上设有的第二连接器的透视图； 图8是图7的第二连接器的部分截面视图9是示出了与第二连接器接合的第一连接器的侧面、部分截面视图IO是根据本发明原理的液化气贮存系统的一部分的示意图，其示出 了液化气贮存系统的第二实施例；
图11是根据本发明原理的液化气贮存系统的一部分的示意图，其示出 了液化气贮存系统的第三实施例；
图12是根据本发明原理的用于填充来自液化气贮存系统的便携式液体 贮存设备的系统的备选实施例的一部分的示意图13A和13B是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的另一实施例 的示意图14是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的又一实施例的示意 图；以及
图15是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的又一实施例的示意图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了根据本发明原理的液化气贮存/递送系统30的示例 性实施例，所述系统30用于提供流动的液化气以递送给用户。以下将参考 图1-9讨论液化气贮存/递送系统以及对于其的使用以提供例如氧气的液化 气的流动供应的更多细节。
液化气贮存/递送系统30包括液化气贮存系统32以及适于耦接到液化 气贮存系统32的便携式液体贮存/递送设备34。液化气贮存系统32适于容 纳一定量诸如液氧的液化气，用于递送给便携式液体贮存/递送设备。便携 式液体贮存/递送设备34是相对小的、流动单元，其用于携带一定量的液化 气以递送给用户。在本发明的示例性实施例中，液化气是适于医学目的级 别的液氧(LOX)，所述LOX通过便携式液体贮存/递送设备以任何传统的 方式递送给用户。在示出的示例性实施例中，液化气贮存系统32包括外壳36和贮存容 器38，所述贮存容器38置于所述外壳中并且适于容纳诸如LOX的液化气 供应。贮存容器可具有适于贮存液化气的任何配置。在示例性实施例中， 贮存容器是通常在制冷(cryocooling)领域中用于贮存非常冷的物质的双壁 真空绝缘容器。在本发明的示例性实施例中，由同样容纳在外壳36中的液 化系统40产生液化气，并且由液化系统提供至贮存容器38，如箭头42所
不o
本发明构想液化系统40可以是用于从气体源生成液化气供应的任何系 统。合适的液化系统的示例包括那些在U.S.专利no.5,617,739; 5，724，832; 5,893,275; 6,212,904; 5,979,440; 6,651,653; 6,681,764; 6,698,423和7,213,400 以及U.S.专利申请no.11/130，646 (公开号2006/0086102)(共同称为"液化 参考")中所描述的系统，通过参考将每一个的内容并入本文。在以下根据 图13和14更详细地讨论的其他实施例中，液化系统40包括用于生成待液 化的气体供应的设备，例如氧气浓縮器，以及用于液化气体的设备，通常 称为液化器。
用于生成气体供应的设备的示例包括传统的氧气浓縮器，其使用压变 吸附(PSA)处理以从空气中产生富氧供应。U.S.专利no.5,183，483; 5,997,617; 6,190,441; 6，348，082; 6，395，065和6,497,755以及U.S.专利申请no.10/935,733 (公开号2006/0048644)， 11/636,235 (公开号2008/0047435)和11/636,233 (公开号2008/0047426)公开了适于本发明的不同氧气浓縮器和制氧系统， 通过参考将以上每一个内容并入本文。需要理解的是这一压变吸附系统的 列表并非成为限制性的。另外，还构想到其他类型的气体生成系统(例如， 制陶和蒸馏处理)用于本发明。
本发明构想到可以在液化系统40中使用用于液化气体的任何传统的设
备或系统，包括任何传统的制冷系统。这种系统使气体供应超冷至制冷温 度，从而将气体供应从气体转换为液体。适于在液化系统40中使用的制冷 系统的示例包括那些在液化参考中以及在U.S.专利na5,617,739以及 5，724，832中所公开的系统，通过参考将每一个内容并入本文。适于在本发 明中使用的其他制冷系统的示例包括Sterling制冷器、Joule Thompson制冷 器、Gifford-McMahon制冷器以及脉冲管制冷器。需要理解的是这一制冷技
13本发明构想到液化系统40中的两个元件，即(1)用于生成待液化的
气体供应的系统，以及(2)用于液化气体的系统，可容纳在液化气体贮存 系统32中。本发明还构想到在液化气贮存系统中仅提供液化系统40的元 件中的一个。例如，用于生成待液化的气体供应的系统(通常为氧气浓縮 器)可作为独立设备位于外壳36外部。可以将氧气浓縮器的输出耦接到外 壳的输入，从而将来自氧气浓縮器的富氧气体提供给液化系统用于液化。
液化气贮存系统32包括设在外壳36的外表面上的转台44。如将在以 下更详细地讨论地，转台44可相对于外壳旋转。将接口46设在转台上以 接收至少一部分便携式液体贮存/递送设备34。更具体地，接口46包括开 口 48，其具有通常与便携式液体贮存/递送设备34的至少一部分外壳50的 形状对应的形状，从而使便携式液体贮存/递送至少部分地位于接口 46的开 口内。在图示的示例性实施例中，开口 48具有与外壳50的下部分的肾形 对应的通常的"肾形"。当然，本发明构想到针对开口 48的其他形状、尺 寸以及几何构造。
在示例性实施例中，对接口 46和开口 48进行尺寸化和配置，从而使 得当将便携式液体贮存/递送设备耦接到接口时，其由所述接口支持而用户 不需要在接口处握住便携式液体贮存/递送设备。例如，本发明构想到使限 定开口 48的壁足够高以支持或保持在开口中的便携式液体贮存递送设备。 图2A和2B示出了便携式液体贮存/递送设备34在接口 46的开口 48中的 放置。
将气动连接器52 (也称为第一连接器)置于接口 46中，并且通过气动 回路54与fc存容器38进行流体连通。图6和9示出了气动连接器52的细 节并且将在以下进行详细讨论。连接器52适于与设在便携式液体贮存/递送 设备34上的相应的气动连接器56 (也称之为第二连接器)耦接。通过使连 接器对准并且相对于一个连接器旋转另一个连接器而完成第一连接器52与 第二连接器56的耦接。更具体地，相对于第一连接器旋转第二连接器，这 是因为第一连接器52是置于在填充期间保持固定的液化气贮存系统32上 的。
在图7-9中示出了气动连接器56的细节，并且将在以下进行讨论。当将第一连接器52和第二连接器56接合时，贮存容器38与便携式液体贮存 /递送设备进行流体连通。更具体地，贮存容器38与贮存容器58 (也称之 为杜瓦容器)进行流体连通，使得液化气可以从贮存容器38中转移到杜瓦 容器58中，所述贮存容器58设在便携式液体贮存/递送设备34中。便携式 液体贮存/递送设备中的气动回路60将杜瓦容器58耦接到连接器56。
本发明还构想到提供与接口 46或者便携式液体贮存/递送设备34相关 联的特征，以确保便携式液体贮存/递送设备与所述接口保持耦接。在示例 性实施例中，摩擦构件62设在开口 48的内壁上以接合便携式液体贮存/递 送设备34的外壳50。例如，摩擦构件62有助于使便携式液体贮存/递送设 备不会意外地从开口 48处滑落，特别是在旋转转台44期间和/或当连接器 52和56不是明确地固定于对方时。
应该注意，本发明还构想到开口 48的形状通常不需要与便携式液体贮 存/递送设备34的外壳50的形状匹配。为了确保便携式液体贮存/递送设备 保持在转台，可以在开口中提供选择性地将便携式液体贮存/递送设备结合 到转台的支持元件。另外，接口46不需要包括为了将便携式液体贮存/递送 设备附着到转台的、在转台上限定的开口。本发明构想到接口 46可包括允 许便携式液体贮存/递送设备与转台选择性地耦接或附着的任何支持元件。 例如，图1示意性地示出了具有示意性地示出接口 46的一对柱状物的普通 平面转台(从该图示的侧面观看)。柱状物、棒状物、轨道以及臂状物是适 于在接口 46中使用以将便携式液体贮存/递送设备耦接到转台的一些结构 的示例。
应该注意，本发明还构想到使用特征或元件以确定除摩擦构件或者取 代摩擦构件，便携式液态贮存器/递送设备仍然耦接到界面而不考虑界面的 配置。例如，锁片、钩子、按扣、夹子、带子、绳子、磁铁、可释放的扣 件(例如钩子和环扣)或者任何其他类型的耦接机构可设在便携式液体贮 存/递送设备34上和/或液化气贮存系统32上以确保这些物件以牢固的方式 保持耦接。
转台44可以相对于外壳36旋转，使得当转台移动时安装在转台上的 便携式液体贮存/递送设备也相对于外壳旋转。在最佳地示出了图示的示例 性实施例的图3-5中，转台44包括旋转地安装到基座66的可移动构件64。在图示的实施例中，可移动构件64是具有通常圆形、盘形或圆顶形的刚性
构件，其通常与基座66匹配。基座66也用作液化气贮存系统32的壁或侧 面。在图示的实施例中，基座66限定了液化气贮存系统的上表面。
在基座66上限定了接收可移动构件64的腔68。在这种配置中，可移 动构件64的外露表面通常与基座66的外露表面齐平，使得液化气贮存系 统的顶部具有通常平滑或整洁的外表。本发明构想到针对包括可移动构件 的转台的各种其他配置。例如，如图IO所示，可移动构件64可安装在基 座66的上表面70之上，使得可移动构件的外露表面在基座的外表面之上 或与基座的外表面相隔。反过来，如图11所示，转台44的可移动构件64 可安装在基座66的表面70之下，使得整个可移动构件在基座的表面之下。 可移动构件的一部分被基座66覆盖或置于其下，或者基座不需要覆盖可移 动部件的任何部分。
本发明构想以各种不同方式的任一种将可移动构件64旋转耦接到液化 气贮存系统32的剩余部分。在图示的示例性实施例中，可移动构件64滑 入配合到腔68中。为此，在可移动构件64的边缘上设有一个或多个突出 物70。在腔68的边缘或一部分边缘的周围限定凹槽或导槽72以接收突出 物70。在这个实施例中，可移动构件64与基座66之间的接合位于可移动 构件的边缘。换言之，可移动构件和基座的轴承表面处于可移动构件和相 邻的基座表面的边缘。
轴承74设在可移动构件64和/或基座66的不同位置处以减少在可移动 构件的旋转期间在可移动构件和基座之间的摩擦。在本发明示例性实施例 中，轴承74为具有一端安装至可移动构件64的尼龙铆钉，其另一端为沿 基座66的表面76滑行的凸出或圆形表面。可以意识到，本发明构想到其 他轴承配置和技术。例如，可以交换尼龙铆钉的位置，即安装在基座66上。 摩擦减少的表面也可设在可移动构件64和/或基座66上。类似地，滚动轴 承(roller bearing)、球轴承或其他减少摩擦的机构可用作轴承74。
通过相对于外壳36或基座66旋转置于转台44上的可 动液体贮存/ 递送设备34而实现连接器的耦接。在本发明的示例性实施例中，可移动构 件64仅需要在某一角度范围上旋转，以便使第一连接器52耦接到第二连 接器56。因此，本发明构想到提供限制转台旋转范围的一个或多个档块78。在示例性实施例中，档块78与突出物70接合以限制可移动构件64在该方 向上的进一步运动。应该理解的是，本发明还构想到用于限制转台旋转范 围的其他配置和技术。例如，在图11的实施例中，基座66可用作档块以 控制转台的运动范围。本发明还构想消除所有档块，并且允许转台相对于 外壳36的完整的360°运动范围。
如在图3A和3B最佳示出的，将基座66和第一连接器52安装到机架 80上。液化气忙存系统32的其他部件也可直接地或间接地安装到机架80 上。例如，前板和/或侧板81可安装在机架上。另外，贮存容器38以及耦 接有液化气贮存系统的不同部件的气动回路也可安装到机架80上。机架80 可具有各种配置的任一种，并且应该足够坚固以支持与之耦接的液化气贮 存系统的各部件。需要理解，图3A和3B所示的液化气贮存系统的配置仅 代表了许多种放置和安装外壳36中的部件的方式中的一种，不应将其视为 排他的。
在基座66中设有开口 82，当组装液化气贮存系统时第一连接器52通 过所述开口 82。在转台44的接口 46上设有类似的开口 84。在图示的实施 例中，开口84设在由接口46的开口48形成的井的流层中。对第一连接器 52、基座66和可移动构件64尺寸化、配置并且布置，从而第一连接器的 一部分保持足够的外露使得其可与第二连接器56接合。
现在参考图6-9，将讨论连接器52和56的细节。与液化气贮存系统32 相关联的连接器52包括具有主干90和外篮(outer basket) 92的外壳，使 得在主干和外篮之间限定了空间94。在外篮上限定了一对螺旋或螺旋形插 槽96以接收来自第一耦接构件44的销钉120。插槽包括在一端不为螺旋的 部分98，使得一旦销钉120向部分98移动，则销钉保持在插槽内。第一连 接器52还包括阀100。
与便携式液体贮存/递送设备34相关联的连接器56包括具有接收限定 在其中的腔112的主干的主外壳110。单向阀114位于外壳100中。阀114 包括由偏置力偏置到闭合位置的可移动阀构件116。当打开时，液化气可自 由流经外壳IIO。在图示的实施例中，由弹簧118提供这一偏置力。
在外壳IOO上设有一对销钉120。在示例性实施例中，每一销钉120包 括主干122和可旋转地安装到主干上的外壳124。这允许当销钉接合到另一
17行旋转，从而降低销钉与其他表面间的摩擦。第一连接器52与第二连接器56的接合需要将主干90插入到主干接收 腔112中，其结果是将外壳110的壁113放置到空间94中。销钉120必须 与螺旋插槽96的开口端对准。之后将第一连接器和第二连接器推向彼此， 同时相对于一方扭曲或旋转另一方，使得销钉120沿插槽96移动。阀IOO 与阀114接合，弓l起两者移至开口位置。在图8中由箭头119指示了阀114 的打开。当完全插入时，壁113的外边缘115平接第一连接器52的肩状物 95。倾向于将阀114和110移至闭合位置的偏置力彼此互相推动，其易于 迫使第一和第二连接器分开。然而，只要销钉120位于插槽96的平面部分 98中，那么第一和第二连接器保持在一起。因此，用户能够中止迫使第一 和第二耦接构件连同耦接构件保持接合，以便于手动填充便携式液体贮存/ 递送设备34。可以选择第二连接器56中的腔112的长度以及第一连接器52中的主 干90的长度(在图9中指示为长度"L")，使得当连接器接合时壁113的 外部边缘115邻接肩状物95。在本发明的示例性实施例中，通过将腔112 和主干卯的长度减小到小于传统液氧耦接构件而使第一连接器52和第二 连接器56的总长最小化。例如，本发明构想到该长度L为5/8英寸或更小。参考图l-2C和图4将描述将便携式液体贮存/递送设备34耦接到液化 气贮存系统32的过程，其用于将液化气(例如，LOX)填充到便携式液体 贮存/递送设备中。为了将便携式液体贮存/递送设备耦接到液化气贮存系 统，转台应该在第一或"解锁"位置。这该位置处，对接口 46和第一连接 器52进行布置配置，从而使得当将便携式液体贮存/递送设备插入到由转台 44中接口 46的开口 48形成的井或袋时，销钉120与螺旋插槽96的开口对 准。由于开口 48或袋的开头通常与便携式液体贮存/递送设备34的外壳50 的形状匹配，因此用户能够快速且容易地将便携式液体贮存/递送设备的第 二连接器56与液化气贮存系统32的第一连接器对准。为了确保转台处于第一或"解锁"位置，本发明构想在转台44和基座 66上提供指示标。如图4中所示，位置指示标130设在转台44上，"第一 位置"或"解锁位置"指示标132设在基座66上。当位置指示标130与指 示标132对准时，转台处于"解锁"位置，表明可以将便携式液体贮存/递中。所述指示标可以具有各种配置。例如，本发 明构想当两个指示标对准时点亮一个或两个指示标130、 132。更具体地， 当指示标未对准时，两者照亮为红色。当其对准时，其中一个或两个照亮 为绿色。这种视觉指示为转台何时处于"解锁"位置提供了明确且简明的 指示。当转台44处于解锁位置时，将便携式液体贮存/递送设备34插入到接 口46的开口48中，如箭头A所指示的。结果，连接器56与连接器52接 合。之后旋转转台(如由箭头B所指示的)以相对于液化气贮存系统32移 动便携式液体贮存/递送设备。更具体地，旋转转台引起便携式液体贮存/ 递送设备34围绕轴旋转，所述轴与连接器52的位置对应。旋转转台的结 果是便携式液体贮存/递送设备上的连接器56旋转地与连接器52接合，即 连接器56的销钉120沿连接器52的螺旋插槽96滑动。在图示的示例性实施例中，将转台44旋转90°已足够使连接器56与连 接器52完全接合。可以意识到完成这一连接(即完全锁住第一和第二连接 器)所需旋转的角度取决于连接器的配置。在图示的实施例中，连接器52 具有大约为90。螺旋的螺旋插槽。因此转台需要90。的旋转。当转台旋转到 第二或锁定位置时，第一连接器耦接到第二连接器，例如图9中所示，流 体能够流经这些连接器。在该位置，销钉120位于插槽96的区域98中， 并且连接器将与另 一个连接器保持接合。为了允许用户快速地看到转台已经移动到正确的位置，即连接器完全 接合的位置以及可以转移流体，在基座66上设有第二指示标134。指示标 130与指示标134的对准为转台处于第二或"锁定"位置提供了视觉指示， 从而可以转移流体。如先前，本发明构想到指示标130和/或134可以某种 方式照亮或具有动画效果，以为转台何时移动到第二位置提供明确的指示。在图示的示例性实施例中，手动地执行在第一和第二 (锁定和解锁) 位置之间旋转转台。例如，用户可能推动便携式液体贮存/递送设备本身， 而使其通过接口46对接到液化气贮存系统。用户也可能通过(例如)推动 转台的突出部分136而手动地旋转转台44。在图示的实施例中，突出部分 136可用作限定便携式液体贮存/递送设备所位于的袋或井的壁。当然，本 发明也构想提供转台上的其他夹持元件，例如，手柄、摩擦垫或旋钮以便19螺旋插槽96的平面部分98，因此当他们处于第二或锁定位置时，第一和第二连接器保持接合。本发明 还构想对转台配置以使其保持在第二或锁定位置处而无论第一和/或第二连 接器的设计如何。例如，锁定机构可以设在转台上， 一旦转台旋转了将连 接器耦接在一起的所需的量所述锁定机构进行接合。闩锁或滑动螺栓是这 种锁定机构的示例。另外，可以手动起动或自动起动这一锁定机构。例如， 当转台移动至第二位置时电子锁可自动关闭。也可以当转台移动至第二位 置时由用户关闭电子锁，例如通过激活诸如开关的用户接口设备。一旦完成填充过程，可手动地或自动地打开所述锁。例如，本发明构 想到监测填充过程并当完成填充时解锁转台。(例如)通过监测转移到便携 式液体贮存/递送设备的液体的量而监测填充的过程，以确定何时完成填充。 这可以利用任何传统的监测技术而实现，所述技术例如为监测流率以确定 转移到便携式液体贮存/递送设备的体积，或监测便携式液体贮存/递送设备 的重量。为了实现后一种技术，可以在转台中包括秤，使得液化气贮存系 统可记录与其耦接的便携式液体贮存/递送设备的重量。一旦转台处于第二位置，将液化气从贮存容器转移到便携式液体贮存/ 递送设备中。使用便携式液体贮存/递送设备或者液化气贮存系统自动地或 手动地启动流体流动。例如，在本发明一个实施例中，在液化气贮存系统32中设有控制器/处理器140伴随有在所述处理器控制下工作的阀142。控 制器/处理器140可以是任何合适的设备，并且包括任何需要的贮存能力用 于贮存由处理器实施的任何算法。在示例性实施例中，还提供输入/输出设备144以允许用户与处理器通 信。例如，引起控制器140打开或关闭阀142。本发明构想到输入/输出设 备144用于在用户和控制器140之间对信息、数据和/或指令以及任何其他 可通信项目(总体称为"数据")进行通信。这可以在局部或远程地完成。适于与控制器进行局部通信的公共输入/输出接口的示例包括键盘和显 示器、触摸屏、按钮、开关等。本发明还构想了其他通信技术(硬线或无 线的)。例如，本 发明构想提供智能卡终端，其允许数据从智能卡加载到控制器140，或者从控制器加载到智能卡。其他适于与压力支持系统使用的示例性接口设备和技术包括但不限于RS-232 口、 CD读写器、DVD读写器、 RF链路以及调制解调器(电话、缆线或其他)。简言之，本发明将用于与 控制器140进行提供、接收或交换数据的任何传统技术构想为输入/输出设 备144。在示例性实施例中，用户激活输入/输出设备144以引起阀142打开， 使得液化气可流向便携式液体贮存/递送设备34。当然，处理器可基于传感器等确定系统是否正确地配置为向便携式液体贮存器/递送设备分配液化 气。例如，系统可探测转台位置、便携式液体贮存器/递送设备34的重量和 /或其所含物、贮存容器38中流体的量(其可利用诸如浮法、水平检测等的 任何传统技术进行监测)、系统的温度或系统的、或对于确定是否将流体分 配给便携式液体贮存/递送设备而言可能重要的任何其他特征。在本发明的其他实施例中， 一旦将便携式液体贮存/递送设备放置为与 贮存容器38液体连通，即通过移动转台44至第二或锁定位置，则使用便 携式液体贮存/递送设备启动气体流动。在U.S.临时专利no.60/898，307中公 开了具有这种能力的便携式液体贮存/递送设备的示例，通过参考将其内容 作并入本文。在该实施例中，便携式液体贮存/递送设备34包括手动起动的 填充过程。如图l示意示出地，该过程包括打开将贮存容器58耦接到周围 环境的排气阀150。使用排气手柄152实现对排气阀150的打开，所述排气 手柄通过暴露在外壳50的外部而被手动地起动。在打开位置处，排气管路 154使贮存容器58连通至周围环境，闭合位置基本上防止贮存容器58与周 围环境的连通。当转台移动至第二位置时，连接器52和56接合，从而使得每一个的 阀是打开的以允许流体通过这些连接器流动。当然，流体不会从贮存容器 38流入到贮存容器58，除非贮存容器58中的压力小于贮存容器38中的压 力。在本发明的示例性实施例中，将包括贮存容器38的液化气贮存系统32 中的流体贮存系统中的压力保持在或选择性地加压到大于周围环境压力的 压力。以下讨论关于如何对液化气贮存系统32中的贮存容器38和/或液体 贮存系统的其他部分进行加压的细节。为了在贮存容器58和贮存容器38之间引起压力差，用户移动排气手柄152至打开位置，由此打开排气阀150。这引起贮存容器与周围环境连通， 使得其得到环境压力。由于现在环境压力低于贮存容器38所保持的压力， 因此流体(例如LOX)将通过气动回路54、连接器52和56以及气动回路 60从贮存容器38流入贮存容器58。如图1中箭头C所示。当完成填充或 终止填充时，用户移动排气手柄152至闭合位置。在完成填充或结束填充时，将转台44移动至第一 "解锁"位置，以使 第一连接器52和第二连接器56从对方解开。可以手动或自动地将转台移 动至第一位置，并且其可以在系统确定已经向便携式液体贮存/递送设备34 递送了足够的液化气供应时执行。 一旦转台处于第一 "解锁"位置，可以 将便携式液体贮存/递送设备34升出接口 46，并且如本领域中公知的用于 向用户递送诸如氧气的气流。液化气贮存系统32包括置于外壳36中的增压器160。所述增压器用于 增加贮存容器38内的压力，使得在填充过程中贮存容器中的流体可以转移 至便携式液体贮存/递送设备34中。在本发明的示例性实施例中，增压器 160可根据需要而工作，即，仅当启动填充过程时增加贮存容器38中的压 力。在另一实施例中，增压器160可用于将贮存容器38中的压力保持为某 一阈值水平。也就是，监测贮存容器38中的压力并且以反馈的方式用于起 动增压器，使得压力处于或高于阈值水平。在本发明的一个实施例中，增压器160包括与贮存容器38操作性耦接 的压縮机，以便增加容器内的压力。压縮机可以是将加压气流递送给贮存 容器或与贮存容器耦接的气动回路(例如回路54)的任何合适的设备。在 示例性实施例中，由压縮机递送的加压气体与在贮存容器中贮存的气体相 同或相似。例如，可以将液化系统40中的氧气浓縮器所生成的氧气的一部 分提供给压縮机，在其中以升高的压力将氧气递送给贮存容器38的内部。在另一实施例中，增压器160包括适于增加容纳在贮存容器中的液化 气温度的加热器。加热器可单独使用，或者与上述讨论的压縮机结合使用。 对经制冷的液化气进行加热可使其蒸发。由于贮存容器38的体积以及与其 耦接的气动回路保持不变，因此液化气的蒸发引起贮存容器中的压力上升。 当然，本发明构想到为压力提供与IC存容器38相关联的安全阀以使过多的 压力得到释放。22可以意识到上述系统提供了旋转的接合机构，其包括设在通常为圆形、 基本上水平地安装的转台中的袋。袋的形状通常与放入袋中的便携式液体 贮存/递送设备的部分相同。即，所述袋的形状与在该袋中接收的便携式液 体贮存/递送设备的外壳的部分相同与略大。袋的深度和/或壁的高度足以防 止便携式液体贮存/递送设备轻易地移出。在通常位于转台的中心处的角落 内的袋中或袋的侧面设有连接器。应该注意的是，接口46的形状(例如， 通常是一侧为肾形或弯曲的，另一侧为平面的)通常与便携式液体贮存/递
送设备34的形状匹配，以仅允许具有这一特定形状的便携式液体贮存/递送 设备放置到或耦接到接口 46，从而使得其他便携式液体贮存/递送设备无法 连接到接口 46。
另外，袋的形状有助于将便携式液体贮存/递送设备正确地放置在接口 的袋中。S卩，接口的形状保证了仅可以单向地将便携式液体贮存/递送设备 放置上袋中。在袋的形状和深度两者上，所述袋与便携式液体贮存/递送设 备自对准。接口 46的开口/袋48的侧壁用作当便携式液体贮存/递送设备插 入所述袋时使便携式液体贮存/递送设备变直，这也有助于连接器52和56 的对准。袋的形状也为用户提供了与如何对便携式液体贮存/递送设备进行 定向有关的明确的视觉指示，以便可将其插入到接口中。
如以上所注意的，在一个示例性(非限制性)实施例中，转台44具有 通常的圆形和圆顶形。这一形状为用户提供了将便携式液体贮存/递送设备 耦接到液化气贮存系统32的过程的视觉提示。另外，诸如箭头的视觉指示 标可设在转台上或转台附近以引导用户如何旋转转台以将便携式液体贮存/ 递送设备接合到液化气贮存系统以及何时正确地旋转了转台，以便将便携 式液体贮存/递送设备正确地耦接到液化气贮存系统。转台44的圆顶形也阻 止用户将物件放置在液化气贮存系统的顶部，允许液体滚动离开液化气贮 存系统的顶部，并且减少液化气贮存系统的总体感知。
对液化气贮存系统32的操作可生成热。例如，用于生成富氧气体的压 縮机和/或用于对气流进行制冷的部件可在外壳36内生成热。本发明构想将 暖空气从外壳36内排出到周围环境中。更具体地，本发明构想提供将暖空 气从外壳36中抽出的风扇(未示出)。在一个示例性实施例中，将风扇提 供在靠近基座66处，并且对其加以定向，使得通过位于前面板和/或侧面板
23上的百叶窗162将冷空气拉至外壳36中和/或通过在转台44下的基座66 上提供的排气扇164将暖空气从外壳排出。见图3A和3B。来自在基座66 和转台44之间通过的外壳36的暖空气在转台外缘以及连接器52周围处离 开所限定的基座和转台间的腔。
除了冷却液化气贮存系统32的部件外，如上所述的暖空气排气系统 提供通过连接器52和/或连接器56的暖空气流。该暖空气流防止连接器在 填充期间和/或之间结霜或结冰。在填充过程中，通过耦接52和56并进入 便携式贮存/递送设备34的极冷液氧可能引起连接器的温度下降到周围空 气的露点温度以下。当这一情况发生时，耦接上形成霜。在极端情况下， 可能开成冰。转台44下由风扇进行循环的暖空气防止霜在连接器上或其附 近积累，以及另外，其提供在填充之后消除霜并且使(一个或多个)连接 器干燥。
在液氧生成过程中，富氧气体的很大一部分(尽管不是全部)被液化。 在本发明的一个实施例中，允许过多的富氧气体通过氧气多支管以及最终 通过位于转台44下基座66上的相分离器离开贮存容器38(其保持在恒压)。 如上所述的暖空气排气系统允许暖空气从外壳36中推出以与离开分离器 166的富氧气体进行混合。这种将来自外壳36的空气与富氧气体进行的混 合稀释了气体的氧气比率，提供了额外的安全效益。
本发明构想可能存在原因来解释为什么液化气贮存系统32与某一便携 式液体贮存/递送设备进行连接，即液化气贮存系统32填充便携式液体贮存 /递送设备。例如，公知的是当氧气浓縮器用于生成富氧气体时，所产生的 气体通常具有90-96%的氧纯度。FDA要求对具有这种纯度范围的便携式液 体贮存/递送设备加以标记，以便不与贮存具有更高纯度(例如99°/。的氧) 的液氧的便携式液体贮存/递送设备混淆。因此，可能希望确保允许标记有 90-96%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备与液体贮存/递送设备相 耦接，而标记有99%和以上氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备不允 许与液化气贮存系统32相耦接，和/或由其进行填充。
通过为液化气贮存系统提供具有独特形状的接口 46而至少部分地满足 这一需求。即，可以将标有90-96%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设 备配置为适合于接口 46的袋，而标有99%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备可具有不允许其适合于接口 46的开口 48的形状。
在本发明另一实施例中，提供了一种通信系统，其允许液化气贮存系 统32识别便携式液体贮存/递送设备34和/或与其连通。使用该系统，液化 气贮存系统32可以确定(例如)便携式液体贮存/递送设备是否是液化气贮 存系统所批准的或者可被液化气贮存系统正确地填充。之后控制器可确定 是否使流体转移到液化气贮存/递送系统。例如，提供给控制器的数据可包 括指示有关便携式液体贮存/递送设备的类型、尺寸、品牌、公司名称或任 何其他信息的识别信息。之后控制器确定该特定的便携式液体贮存/递送设 备是否可以被液化气贮存系统填充。例如，液化气贮存系统可防止对于接 收液化气而言没有被批准的便携式液体贮存/递送设备的填充。
除识别信息以外或作为识别信息的替代，RFID信息可包括与便携式液 体贮存/递送设备和液化气贮存系统的尺寸、状况或使用有关的信息。液化 气贮存系统可使用这一信息来确定有多少流体转移到便携式液体贮存/递送 设备。液化气贮存系统还可防止当便携式液体贮存/递送设备的状况信息表 明(例如)便携式液体贮存/递送设备经受了运转失常时对其的填充。当然 便携式液体贮存/递送设备将需要容纳必要的监测、处理以及贮存能力用于 确定该单元是否经受了故障。液化气贮存系统还可当便携式液体贮存/递送 设备的使用信息表明其己经使用了超预定限度的一段时期或者若干填充 时，防止对便携式液体贮存/递送设备的填充。当然便携式液体贮存/递送设 备将需要容纳必要的监测、处理以及贮存能力用于确定设备的使用和/或所 接收的填充的次数。本发明构想可以由液化气贮存系统经由用户接口 144 将诸如状况或使用的任何信息输出给用户。
在本发明示例性实施例中，液化气贮存系统32包括置于外壳36中并 且与控制器140通信的通信元件170。另外，将信息设备172设在便携式液 体贮存/递送设备34中或以其他方式与其相关联。通信元件170适于当将便 携式液体贮存/递送设备放置在液化气贮存系统32附近或置于接口 46中时， 读取与便携式液体贮存/递送设备相关联的信息。
本发明构想通信元件170和信息设备172可以是数据通信系统的任何 合适的部件，其允许将与便携式液体贮存/递送设备有关的信息传输到液化 气贮存系统。在另一实施例中，除了由便携式液体贮存/递送设备提供数据至液化气贮存系统以外或作为其替代，数据通信系统允许液化气贮存系统 将信息传输到便携式液体贮存/递送设备。例如，在便携式液体贮存/递送设 备中提供的阀可在液化气贮存系统32中的控制器140的控制下进行操作。
以下是对能够提供通信元件170和识别设备172的数据传输功能的适 当的通信系统或技术的简要讨论。将会理解的是以下适当的通信系统或技 术的列表并非拟为穷尽的或排他的，而是提供其以表明各种通信系统或技 术可用于本发明的系统。实际上，所使用的通信系统的类型取决于各种因 素，例如被交换/传输的数据的类型和数量、部件的持久性、部件的操作特 征(例如，是否使用电池电量，或是否需要或允许电磁、磁、无线电、红 外(IR)或其他类型的辐射)。
^敏磁设吝。使用能量进行无线通信的无线通信系统可用于通信系统。 这种系统通常包括天线或其他数据传输设备和接收器。信息的传输通过电 磁、射频(RF)、红外(IR)或任何其他能量传输技术而发生。在该实施例 中，例如，数据传输设备可设在便携式液体贮存/递送设备中，并且相应的 数据收发器可设在液化气贮存系统32中。例如，在便携式液体贮存/递送设 备中的RFID元件和液化气贮存系统中的RFID读取器。
^基f,学^^秀一统。可以使用在便携式液体贮存/递送设备和液化气贮 存系统之间提供光学通信的通信系统。例如，可以在便携式液体贮存/递送 设备上提供条码或其他类型的光学图案，并且在液化气贮存系统上提供条 码读取器或其他光学图案识别设备。
d,学f/7^^^^V统。本发明构想使用提供声学或超声数据传输的系统作 为通信系统。
《教^^麥/7。便携式液体贮存/递送设备和液化气贮存系统之间的信息 通信可经由机械部件的相互作用而发生。可以在便携式液体贮存/递送设备 或液化气贮存系统或两者上提供开关、卡销、销钉或其他机械元件。例如， 根据起动了哪一个液化气贮存系统上的开关而导致便携式液体fc存/递送设 备与液化气贮存系统耦接，液化气贮存系统可知道与其耦接的便携式液体 贮存/递送设备是哪种类型。当然，对便携式液体贮存/递送设备加以配置， 使得其起动液化气贮存系统上的开关组，其使液化气贮存系统知道与便携 式液体贮存/递送设备有关的信息。
26^培遂—^/接/7。本发明还构想在便携式液体贮存/递送设备、液化气贮 存系统或两者上提供电接触。这种接触可用于在便携式液体贮存/递送设备 和液化气贮存系统之间进行信息通信，即硬线数据终端。它们也可用于允 许液化气贮存系统识别便携式液体贮存/递送设备。例如，某一便携式液体 贮存/递送设备可具有连接终端的己知模式。如果液化气贮存系统没有识别 出该模式，则将知道不适合的便携式液体贮存/递送设备已经耦接到了所述 液化气贮存系统中。便携式液体贮存/递送设备上的电终端也可由液化气贮 存系统使用，例如用来进行电阻测量或其他电学测量。基于这一测量结果， 液化气贮存系统可确定关于与其耦接的便携式液体贮存/递送设备的信息。
力^^屋麥。也可经由磁铁实现便携式液体贮存/递送设备与液化气贮存系 统之间的通信系统。例如，可以在便携式液体贮存/递送设备、液化气贮存 系统或两者上提供一个或多个磁铁。可以与便携式液体贮存/递送设备、液 化气贮存系统或两者相关联地提供诸如磁簧开关的用于探测磁铁或用于被 磁铁起动的设备。
图12示出了体现了本发明的基本原理的液化气贮存/递送系统190的第
二实施例。提供该实施例以说明针对液化气贮存/递送系统的部件中一些的 各种备选配置。
在先前的实施例中，将转台44描述为手动旋转。将要理解的是本发明 构想经由电机192移动转台。在示例性实施例中，电机192在控制器140 的控制下操作。如上所述，基于来自用户的输入和/或基于来自所监测参数 或传感器的输入实现电机的起动。例如，可以在转台的接口中提供开关， 当将便携式液体贮存/递送设备放置在转台的袋中时其被起动。起动开关引 起电机192移动转台至锁定位置。诸如流动或重量传感器的传感器可监测 填充过程，以便当填充过程完成时起动电机以将转台移动至解锁位置。因 此，在填充过程中几乎不需要或根本不需要用户的动作。
图12还示出了本发明的一个备选，其中适配器194用作液化气贮存系 统上的连接器52和便携式液体贮存/递送设备34上的连接器56之间的桥。 更具体地，适配器包括适于与第一连接器52耦接的第一连接器196以及适 于与第二连接器56耦接的第二连接器198。在第一连接器196和第二连接 器198之间提供气动回路200。气动回路200可以是刚性件也可以是柔性件。在示例性实施例中，对第一连接器196进行成形、定大小，并加以配置以
对应于第二连接器56，并且对第二连接器198进行成形、定大小，并加以 配置以对应于第一连接器52。
本发明还构想可以在连接器52和56之间提供多于一个的适配器。另 外， 一个适配器或多个适配器可具有各种的尺寸、形状和配置。例如，气 动回路200可以是相对长的胶管，使得不需要将便携式液体贮存/递送设备 移到极接近液化气贮存系统处。适配器也可具有多于一个的第二连接器 198，使得适配器可用于同时填充多于一个的便携式液体贮存/递送设备。另 外，适配器可包括一个或多个阀来控制液化气通过适配器的流动。
适配器也可包括安装板或具有通常地与接口 46的形状匹配的形状的其 他构件。例如，适配器可以是安装到便携式液体贮存/递送设备上的刚性件， 使得便携式设备的填充端口 (例如，连接器56)耦接到连接器(例如，连 接器19S)。刚性件可具有使其适合于接口46的袋的形状。例如，刚性件的 形状可基本上对应于开口 48的形状、尺寸和/或配置，或者其可以更小。这 使得可以将适配器或适配器的一部分放置到接口的袋中，以便其连接到连 接器52，使得当便携式液体贮存/递送设备放置到接口中时其有效地进行操 作。在连接器52和56之间(即，液化气贮存系统和便携式液体贮存/递送 设备之间)作为桥的适配器的使用允许便携式液体贮存/递送设备所具有的 机体的形状与接口 46的形状不匹配，尽管如此仍可以由液化气贮存系统填 充。
本发明还构想转台44可移去地附着到外壳36。这允许甚至在己经向用 户提供了液化气贮存系统之后，即在用户家中， 一个转台也可以被另一个 转台换出或被另一个转台取代。本发明还构想第一转台的接口可与第二转 台的接口不同，例如，具有不同的尺寸、形状、深度、几何构造或配置， 使得适合于与第二转台的接口进行交互的不同的便携式液体贮存/递送设备 可用于液化气贮存/递送系统。当然，应该将第二转台配置为使液化气贮存 系统32中的连接器52外露，以耦接到便携式液体贮存/递送设备。
通过能够将不同的转台(即，具有不同接口46的转台)附着到液化气 贮存系统32，使得液化气贮存系统的制造商根据与给定液化气贮存系统一 起使用的是哪种转台而生产能与各种不同的便携式液体贮存/递送设备一起使用的液化气贮存系统。对合适转台的选择可以在制造并且组装了液化气 贮存系统的其余部分之后进行，并且可以发生在制造过程中或在制造之后 作为特征更改。这允许制造商根据利用在液化气贮存系统中使用的其他共 同部件组装了哪个转台而生产与不同形状的便携式液体贮存/递送设备一起 使用的液化气贮存系统。
本发明的可交换转台的特征就液氧供应领域而言提供了巨大的灵活 性。例如，医学设备提供者可保留大量的具有第一外壳形状的便携式液体 贮存/递送设备、大量的具有第二外壳形状的便携式液体贮存/递送设备、大 量的本发明的液化气贮存系统、大量的具有第一形状接口的转台以及大量 的具有第二形状接口的转台。当向用户使用氧气时，医学设备提供者可允
许用户选择其希望使用哪个便携式液体贮存/递送设备。根据这一选择，医 学设备提供者将匹配的转台放到液化气贮存系统上，并向该用户提供具有 适于与由用户选择的便携式液体贮存/递送设备一起使用的转台的液化气贮 存系统。
返回参考图1，本发明构想提供具有额外的气体递送和液化气接收能力
的液化气贮存系统。例如，本发明构想由液化系统40产生的所有气体或气 体的一部分可提供给用户，如由虚线210所指示的。可在液化气贮存系统 上提供终端212，其可耦接到诸如鼻面罩或插管的氧气递送设备，使得可以 将富氧气流提供给用户。本发明构想可与给液化系统40的液化部分提供的 富氧气流同时地提供这一富氧气体，或者可提供富氧气流以取代向液化系 统的液化部分提供富氧气体。本发明的这一特征允许用户从本发明的液化 气贮存系统中吸入富氧气体。
除了从液化系统40吸入气体外，本发明构想允许用户从容纳在贮存容 器38中的气体和/或液化气中吸入富氧气体，如虚线214所指示的。可以提 供蒸发器216用于在递送给用户之前将液化气转换成气体。在液化气贮存 系统32上提供终端218，其与氧气递送设备耦接。尽管未示出，本发明构 想根据液化气贮存系统32或根据液化系统40的氧气生成部分在气流路径 上提供电子的或气动的氧气保存设备。这一保存设备可经由用户接口 144 设置并且在控制器140的控制下进行操作，以(例如)基于用户的呼吸循 环向用户递送氧气剂量或脉冲。
29应该注意的是，本发明构想便携式液体贮存/递送设备34可具有如本领
域中公知的电子或气动的氧气保存设备220。另外，在便携式液体贮存/递 送设备上提供连接终端或倒钩222，使得可以将诸如鼻面罩或插管的氧气递 送接口耦接到便携式液体贮存/递送设备，并且可以向患者提供气流。
本发明还构想液化气贮存系统不需要产生其本身的液化气。S卩，可从 液化气贮存系统中完全省略液化系统40。取代的是，液化气贮存系统32、 196中的贮存容器38可填充有来自液化气的供应，如本领域公知的与现有 固定LOX贮存设备相关的。为了实现从液化气供应来填充液化气C:存系统， 本发明构想提供填充端口 230，使得液化气供应可与液化气贮存系统耦接。 在填充端口 230和贮存容器38之间提供气动回路232。
当然，液化气贮存系统可包括内部液化系统和外部液化气填充特征， 如图1所示。另外，本发明构想(例如)通过将液化系统的输出连接到填 充端口 230而将液化系统可耦接到液化系统。本发明的液化气贮存系统32、 196还可包括通常在现存的固定LOX贮存设备中可找到的任何其他特征。
图13A示意性示出了液化气贮存/递送系统30的实施例，其通常类似 于图1中示出的系统。液化气贮存/递送系统30包括液化气贮存系统32和 便携式液体贮存/递送设备34。图13A明确地示出了本发明构想液化气贮存 系统32中的液化系统40包括气体生成系统246以及液化系统248。当然， 如上所述，本发明构想可以在外壳36内省略气体生成系统。在这种情况下， 从分开的气体源(例如壁连接器、氧气浓缩器等)向液化器提供等液化的 气体。
如图13A所示，液化气贮存/递送系统30包括生成诸如氧气的气体的 气体生成系统246以及液化系统248。将来自生成设备246的气体经由气体 管路250提供给液化系统248。本发明构想在生成系统246和液化系统248 之间的管路250上提供任何常规的部件，例如压力传感器、流量传感器、 氧浓度传感器、除湿机、压力安全阀、截止阀等。
在示例性实施例中，气体生成系统246为PSA系统(例如在传统氧气 浓缩器中找到的)，并且包括气体压縮机以及一个或多个筛床。本发明构想 使液化气贮存/递送系统30的尺寸、重量、噪声和/或功率消耗最小，或者 至少液化气贮存系统242的尺寸、重量、噪声和/或功率消耗最小，使得系统可容易地由人员搬运。为了帮助系统的搬运，可以在外壳36上设有车轮、 手柄以及其他构件。
在示例性实施例中，气体生成系统246中使用的气体压缩机的消耗小 于200瓦，并且气体生成系统产生3 1pm的富氧气体。当然，本发明还构想 针对压縮机和气体生成系统的其他尺寸(功率消耗和氧气输出)。
在另一个示例性实施例中，液化系统248利用制冷剂压縮机对进入的 气流进行制冷以用于液化。本发明构想将制冷剂压縮机以及整个液化系统 加以配置，使得液化系统能够产生1.5kgs/天的液氧。这可通过使用消耗小 于200瓦，具体而言160-200瓦的制冷剂压縮来实现。因此，液化气贮存/ 递送系统的总功耗不超过400瓦，同时仍产生3 lpm的富氧气体并且生成 1.5kgs/天的液氧。
如果需要，由生成系统246产生的所有的富氧可经由输氧管路252和 输出端口 254提供给用户。在这种情况下，没有向液化气系统248提供富 氧气体。本发明构想在氧气生成系统中通常看到的部件，例如过滤器、压 力传感器、氧气浓度传感器、流量传感器、加湿器、氧气保存器、(一个或 多个)缓冲罐等可与生成系统246、输氧管路250和输出端口 252结合使用。 这些部件示意性地在图13A中以虚线框256说明。
本发明还构想由气体生成系统246产生的气体的一部分可经由输氧管 路252提供给用户，并且一部分可经由气体管路250提供给液化系统248。 因此，本发明的液体贮存/递送设备可同时地(a)将氧气递送给用户并且(b) 用液氧填充贮存容器38。
图13B说明了除了液化系统40包括在气体生成系统246的气体输出处 的阀260以外，与图13B的液化气]J&存/递送系统相似的液化气贮存/递送系 统30。阀260在控制器/处理器140的控制下工作，并且控制富氧气体经由 管路252流至用户以及经由气体管路250流至液化系统248。在示例性实施 例中，阀260的操作类似于氧气保存器，其在患者呼吸循环的一部分期间 给用户递送气体药丸。当不给用户递送气体时，将气体递送至液化系统248。 当然，将需要用于感测患者呼吸的部件，例如流量传感器或压力传感器。
图14示意性地示出了液化气贮存/递送系统30，其基本上与先前的实 施例中相似。在该实施例中，液化气贮存系统32包括高压气体压縮系统270，其经由气体管路272从气体生成系统246接收富氧气流。高压气体压縮系 统270使来自气体生成系统246的气体的压力增加，通常为针对2200压力 的5-40PSI或更多PSI。高压气体适于填充高压贮存容器(未示出)用于随 后由用户的消耗。本发明构想利用任何传统的高压气体压縮系统270。 U.S. 专利No.5，354,361; 5,858,062; 5，988，165; 6,393,802; 6,446,630; 6,889,726; 6,904,913以及6，923,180全都讲解了适于本发明中使用的高压气体压縮系统 或其部件的示例，其每一个的内容作为参考并入本文。
经由高压气体管路274和输出端口 276向诸如气缸的贮存容器提供来 自高压气体压縮系统270的高压气体。本发明构想输出端口 276可以是允 许高压气体贮存容器接收高压气体的任何传统的端口。通常，这涉及将高 压贮存容器锁定到或以其他方式附着或夹到高压贮存容器。
图15还示意性示出了液化气贮存/递送系统30，其通常地与先前的实 施例相^L在该实施例中，液化气贮存系统32包括液体至高压气体转移填 充(transfill)系统280。液体至高压气体转移填充系统280将大量液氧转换 为高压气体用于填充便携式贮存容器，例如气罐。适于本发明的液体至高 压气体转移填充系统的示例在U.S.临时专利申请no.60/981,648中公开，其 内容作为参考并入本文。
在示例性实施例中，液体至高压气体转移填充系统280包括含有蒸发 室的液氧蒸发设备。将来自贮存容器38的液氧提供给蒸发室。 一旦在蒸发 室中，则允许液氧煮沸或蒸发以创建大量的气态氧。对液氧的煮沸可经加 热器通过对液氧的加热而实现或增大。
在蒸发室的空 着的部分或顶部空间保存所述大量的气态氧。明显地， 将蒸发室配置为以较高的压力保存气态氧。在示例性实施例中，蒸发室实 现了将气态氧保持在范围从100psig至5,000psig的压力上。例如，没有限 制，则蒸发室可持续地保持约2000psig的气态氧。在备选实施例中，对蒸 发室加以配置和布置，使其将氧气保持在4000psig或其附近。
提供输出端口 282以向贮存容器提供来自液体至高压气体转移填充系 统280的高压气体。本发明构想输出端口 282可以是允许高压气体贮存容 器接收高压气体的任何传统的端口。通常，这涉及将高压贮存容器锁定或 以其他方式附着或夹到输出端口 282。本发明构想可以将上述不同实施例的各特征进行组合。例如，图15的
液体至高压气体转移填充系统可以包括在图1、 12、 13A、 13B禾Q 14的实施 例中。同样，本发明构想利用任何传统的电源向液化气贮存系统提供电力。 例如，来自液化气贮存系统的电源可以是诸如汽车充电器或外部电池的外 部AC、外部DC，或者诸如一个或多个容纳在外壳36中的电池的内部DC， 或其组合。
尽管已经基于当前认为是最实际以及优选的实施例，出于说明性的目 的详细地描述了本发明，然而应该理解的是这些细节仅用于说明性目的， 本发明不受到所公开实施例的限制，而是相反地，本发明拟覆盖在随附权 利要求的范围和精神内的更改和等同的布置。例如，应该理解的是，本发 明构想，尽可能地，可以将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施 例的一个或多个特征组合。
权利要求
1、一种液化气贮存系统(32)，包括外壳(36)；贮存容器(38)，其置于所述外壳中并且适于容纳液化气供应；转台(44)，其设于所述外壳的外部表面上，其中，所述转台相对于所述外壳进行旋转；接口(46)，其耦接至所述转台，并且具有通常与便携式液体贮存/递送设备的至少一部分的形状相对应的形状；以及第一连接器(52)，其置于所述接口中，并且与所述贮存容器流体连通，其中，所述第一连接器适于耦接至在这种便携式液体贮存/递送设备上的相应的第二连接器，以将所述贮存容器放置为与所述便携式液体贮存/递送设备流体连通。
2、 如权利要求l所述的系统，其中，所述第一连接器适于耦接至这种 第二连接器，使得响应于所述转台被旋转至填充位置，液体供应可以从所 述贮存容器传送至这种便携式液体贮存/递送设备。
3、 如权利要求1所述的系统，还包括气体液化器(40， 248)，其置于 所述外壳中，其中，所述气体液化器从气体供应产生所述液化气。
4、 如权利要求3所述的系统，还包括氧气浓縮器(40， 246)，其置于 所述外壳中，并且适于产生作为所述气体供应的富氧气体供应，并且其中， 向所述气体液化器提供所述富氧气体以产生作为所述液化气体供应的液 氧。
5、 如权利要求4所述系统，还包括气体输出线路(210， 252)，其耦 接至所述氧气浓縮器，并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
6、 如权利要求l所述的系统，其中，所述转台可在以下两个位置之间进行旋转(a)第一位置，在其处所述第一连接器可操作地从这种便携式 液体贮存/递送设备上的这种第二连接器上解耦，以及(b)第二位置，在其处所述第一连接器可操作地耦接至这种便携式液体贮存/递送设备上的这种 第二连接器。
7、 如权利要求6所述的系统，其中，所述转台可在所述第一位置和所 述第二位置之间手动地或自动地进行旋转。
8、 如权利要求l所述的系统，还包括增压器(160)，其置于所述外壳 中，并且适于增加所述贮存容器中的压力。
9、 如权利8所述的系统，其中，所述增压器包括(a) 压縮机，其适于增加所述贮存容器内的压力；(b) 加热器，其适于增加包含在所述贮存容器中的液体的温度，或者 (a)和(b)两者。
10、 如权利要求1所述的系统，还包括阀(142)，其置于所述贮存容 器和所述第一连接器之间，以控制从所述贮存容器到所述第一连接器的所 述液化气的流动。
11、 如权利要求1所述的系统，还包括通信元件(170)，其置于所述 外壳中，其中，所述通信元件适于响应于将便携式液体贮存/递送设备置于 所述接口中或其附近贮存，而接收与这种便携式液体贮存/递送设备相关联 的信息。
12、 如权利要求ll所述的系统，还包括处理器(140)，其适于接收所 述信息，其中，所述处理器基于所述信息控制从所述贮存容器到所述第一 连接器的所述液化气的流动。
13、 如权利要求l所述的系统，还包括排气系统，其置于所述转台下，以便在所述转台下提供来自所述外壳的气流。
14、 如权利要求l所述的系统，还包括气体递送系统(216， 218)，其 耦接至所述贮存容器，其中，所述气体递送系统适于将液化气转换为由用 户消耗的气体。
15、 一种用于提供流动液化气的系统(30)，包括(a) 便携式液体贮存/递送设备(34)，包括(1) 第一外壳(50)，(2) 杜瓦容器(58)，其置于所述第一外壳中，并且适于容 纳液化气供应，以及(3) 第一连接器(56)，其可操作地耦接至所述杜瓦容器并 与其流体连通；以及(b) 液化气贮存系统(32)，包括(1) 第二外壳(36)，(2) 贮存容器(38)，其置于所述第二外壳中并且适于容纳液化气供应，(3) 转台(44)，其设在所述第二外壳表面上，其中，所述 转台相对于所述第二外壳旋转，(4) 接口 (46)，其置于所述转台中并且具有通常与所述第 一外壳的至少一部分的形状相对应的形状，以及(5) 第二连接器(52)，其置于所述接口中并且与所述贮存 容器液体连通，其中，所述第二连接器适于耦接至所述第一连接器。
16、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括气 体液化器(40， 248)，其置于所述第二外壳中并且适于从气体供应中产生 所述液化气。
17、 如权利要求16所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括氧 气浓縮器(40， 246)，其置于所述第二外壳中并且适于产生作为所述气体供应的富氧气体供应，并且其中，向所述气体液化器提供所述富氧气体以 产生作为所述液化气供应的液氧。
18、 如权利要求17所述的系统，还包括气体输出线路(210， 252)， 其耦接至所述氧气浓縮器并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
19、 如权利要求15所述的系统，其中，所述转台可在以下两个位置之 间旋转(a)第一位置，在其处所述第一连接器可操作地从所述第二连接 器上解耦，以及(b)第二位置，在其处所述第一连接器可操作地耦接至所 述第二连接器，使得所述贮存容器与所述杜瓦容器流体连通。
20、 如权利要求19所述的系统，其中，所述转台可在所述第一位置和 所述第二位置之间手动地或自动地进行旋转。
21、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括增 压器(160)，其置于所述第二外壳中并且适于增加所述贮存容器中的压力。
22、 如权利要求21所述的系统，其中，所述增压器包括(a) 压縮机，其适于增加所述贮存容器内的压力；(b) 加热器，其适于增加所述贮存容器中包含的液体的温度； 或(a)和(b)两者。
23、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气JJG存系统还包括阀 (142)，其置于所述贮存容器和所述第一连接器之间，以控制从所述贮存容器至所述第一连接器的所述液化气的流动。
24、 如权利要求15所述的系统，其中，所述便携式液体JJt存/递送设备 还包括信息设备(172)，并且其中，所述液化气贮存系统还包括通信元件(170)，其置于所述外壳中，其中，所述通信元件适于响应于置于将所述 便携式液体贮存/递送设备置于所述接口中或其附近贮存，从所述信息设备读取信息。
25、 如权利要求24所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括处 理器(140)，其适于接收所述信息，并且其中，所述处理器基于所述信息 控制从所述贮存容器至所述第一连接器的所述液化气的流动。
26、 如权利要求15所述的系统，还包括适配器(194)，其适于耦接至 所述第一连接器和所述第二连接器，以使传送从所述贮存容器至所述杜瓦 容器的所述液化气的流动。
27、 如权利要求15所述的系统，还包括排气系统，其置于所述转台下， 以便在所述转台下提供来自所述第二外壳的气流。
28、 如权利要求15所述的系统，还包括气体输出线路(210， 252)， 其耦合到所述氧气浓縮器并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
29、 一种液化气贮存系统(32)，包括 外壳(36);贮存装置(38)，其用于在所述外壳内贮存液化气供应； 接口装置(44)，其用于将便携式液体贮存/递送设备的机体耦接至所述 外壳；连接装置(52)，其用于将便携式液体贮存/递送设备中的杜瓦容器耦接 至所述贮存装置中；以及移动装置，其用于允许所述接口装置相对于所述外壳的运动。
30、 如权利要求29所述的系统，其中，所述移动装置可以在以下两个 位置之间进行移动(a)第一位置，在其处防止所述液体供应从所述贮存 装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备，以及(b)第二位置，在其处所 述液体供应能够被从所述贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备。
31、 如权利要求31所述的系统，其中，所述移动装置可在所述第一位 置和所述第二位置之间手动地或自动地进行移动。
32、 如权利要求29所述的系统，还包括气体液化装置(40， 248)，其 置于所述外壳中，用于从气体供应产生所述液化气。
33、 如权利要求29所述的系统，还包括增压装置(160)，其置于所述 外壳中，并且适于增加所述贮存装置中的压力。
34、 如权利要求29所述的系统，还包括通信装置(170)，其置于所述 外壳中，用于响应于将便携式液体贮存/递送设备置于所述接口装置中或其 附近贮存，接收与这种便携式液体贮存/递送设备相关联的信息。
35、 如权利要求30所述的系统，还包括处理器装置(140)，用于基于 所述信息控制从所述贮存装置至所述连接装置的所述液化气的流动。
36、 如权利要求29所述的系统，还包括排气装置，其置于所述转台下， 用于通过所述连接装置提供来自所述外壳的气流。
37、 一种提供可到处移动的液化气的方法，包括 提供适于在贮存容器中容纳液化气供应的外壳； 将便携式液体贮存/递送设备耦接至设在所述外壳的外表面的转台上； 移动所述转台以将置于所述便携式液体贮存/递送设备上的第一连接器接合到设在所述外壳上的第二连接器；以及响应于所述第一连接器与所述第二连接器的接合，进行从所述贮存容 器至所述便携式液体贮存/递送设备的液化气输送。
38、 如权利要求37所述的方法，其中，旋转所述转台包括在以下两个 位置之间旋转所述转台(a)第一位置，在其处防止所述液体供应从所述 贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备，以及(b)第二位置，在其处所述液体供应能够被从所述贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设 备。
39、 如权利要求37所述的方法，其中，移动所述转台通过手动或自动 执行。
40、 如权利要求37所述的方法，还包括使用置于所述外壳中的液化系 统产生所述液化气。
41、 如权利要求37所述的方法，其中，进行从所述贮存容器至所述便 携式液体贮存/递送设备的液化气输送包括增加所述贮存容器中的压力。
42、 如权利要求37所述的方法，还包括响应于将便携式液体贮存/递送 设备置于所述接口装置中或其附近贮存，接收与这种便携式液体贮存/递送 设备相关联的信息。
43、 如权利要求42所述的方法，还包括基于所述信息控制从所述贮存 容器至所述便携式液体贮存/递送设备的所述液化气的流动。
44、 如权利要求37所述的方法，还包括通过所述连接器提供气流。
全文摘要
一种液化气贮存/递送系统(30)和包括液化气贮存系统(32)的方法。所述液化气贮存系统包括外壳(36)，其包含适合于容纳诸如液氧(LOX)的液化气供应的贮存容器(38)。在外壳的外表面上设有旋转转台(44)。在所述转台中或其上设有接口(46)，其形状与至少一部分便携式液体贮存/递送设备的形状匹配。将连接器(52)置于耦接至便携式液体贮存/递送设备(34)上相应的连接器的接口上。通过将便携式液体贮存/递送设备放置在接口中并且旋转所述转台而将所述两个连接器耦接。
文档编号A62B7/06GK101663070SQ200880012839
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月20日
发明者A·韦尔, M·赫费勒, M·马鲁特, P·麦克格里, R·D·伯恩斯, T·D·韦内 申请人:Ric投资有限责任公司
技术领域：
本发明涉及可到处移动的液化气(ambulatory liquefied gas)系统，并且具体而言，涉及用于从液化气贮存系统来填充便携式液化气贮存/递送单元的系统和方法。
背景技术：
通常为患有肺/呼吸问题的个体采取对患者的补氧的递送。实施补氧的处方和递送，以确保患者接收到足够的氧气水平。可能采取补氧的情况包括患有慢性阻塞性肺疾病的个体，例如哮喘，以及具有患病的或损伤的肺的个体。
公知的是利用液氧("LOX")系统递送补氧。传统的LOX系统包括位于用户家中并且留在其中的大型固定的LOX贮存罐。固定的LOX贮存罐周期性地从通常是装有大量LOX的汽车的可移动LOX贮存容器中进行补给。传统的LOX系统还包括重量从五磅至十三磅的较小的、便携式贮存/递送装置，其从固定单元而被填充用于户外旅行。
题为High Efficiency Liquid Oxygen Storage and Delivery System的美国专禾ljNo.6，742,517 ("517专利")公开了这样的一种LOX系统。如在该专利中公开的，典型的LOX系统包括位于个体家中的固定的LOX忙存罐，以及患者户外使用的便携式LOX递送单元。便携式递送单元在这一 LOX系统的商业实现中并且在'517专利'中被称为HELiOS 。如在HELiOS网站(www.heIiosoxygen.com)中所看到的，HELiOS H300便携式LOX递送单
元具有有限的贮存液氧的能力。
通过向下压HELiOS H300便携式LOX递送单元以使其与LOX贮存罐接合，从而牢固地迫使HELiOS H300便携式LOX递送单元进入LOX贮存罐以再填充HELiOS系统。在迫使HELiOS H300便携式LOX递送单元进入LOXlf:存罐中，用户必须在便携式递送单元的外部上手动地移动排气阀水平至打开位置。这同时需要在HELiOS H300便携式LOX递送单元上施加向下的力，并且移动阀水平。当然，这需要使用两只手或利用多于一人来填充便携式递送单元。
在填充期间，用户必须留意HELiOS H300便携式LOX递送单元直到与单元填充有关的填充噪声中的劈啪声。另外，用户必须等待白色蒸汽从HELiOS H300便携式LOX递送单元溢出，以便确保该单元被完全填充满。在这之后，引导用户使便携式LOX递送单元从贮存罐中释放。
在诸如Caire, Inc所销售的Stroller/Spirit的另一系统中，可将便携式LOX递送单元附着到LOX贮存罐。这需要将便携式LOX递送单元上的连接器与LOX贮存罐的连接器进行接合。除了连接器与连接器的耦接以外，在便携式LOX递送单元与LOX贮存罐之间没有其他互连。耦接处理还需要相对于LOX贮存罐手动地旋转或转动便携式LOX递送单元，以使便携式LOX递送单元上的耦接与LOX贮存罐上的耦接进行接合。 一旦所述耦接得到了接合，用户必须警惕便携式LOX递送单元以确定何时填充满所述单元。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种液化气r:存/输送系统，其克服了传统系统的缺点。根据本发明的一个实施例，通过提供一种用于液化气贮存/输送系统的液化气贮存系统而实现这一 目的。液化气贮存系统包括外壳以及置于外壳中并且适于容纳诸如LOX的液化气供应的贮存容器。将转台设在外壳的外表面上，并且相对于外壳进行旋转。在所述转台中或其上设有接口 。所述接口具有通常与便携式液体贮存/递送设备的至少一部分外壳的形状相对应的形状。第一连接器置于接口中并且与贮存容器流体连通。
10第一连接器适于耦接到便携式液体贮存/输送设备上的第二连接器，使得将 便携式液体贮存/输送设备放置在接口中，并且转台旋转，连接器接合，由 此将贮存容器放置在液化气贮存系统，与便携式液体贮存/输送设备流体连 通。
本发明的另一个目的在于提供一种便携式液体贮存/输送设备，其包括 上述液化气贮存系统以及适于与液化气贮存系统连接的便携式液体贮存/输 送设备。
本发明的又一个目的在于提供一种提供流动液化气的方法，其没有与 传统门诊性液化气输送技术有关的缺点。通过提供包括以下的方法来实现 这一目的(1)提供适于在贮存容器中容纳液化气供应的外壳，(2)将便 携式液体贮存/输送设备耦接到设在外壳的外表面的转台上，(3)移动转台 以使置于便携式液体贮存/输送设备上的第一连接器接合到设在外壳上的第
二连接器，以及(4)响应于第一连接器与第二连接器的接合，将液化气从
贮存容器转移到便携式液体贮存/输送设备。
通过考虑以下的描述以及随附的权利要求并参考附图(其全部作为本
说明书的一部分)，其中相同的附图标记代表各附图示中对应的部分，本发
明的这些和其他目的、特征和特点，以及操作方法、相关结构元件的功能、
各部分的组合以及制造的经济性将变得更加地明显。然而需要特别理解的
是，附图仅为了说明和描述的目的，而并非拟为对本发明的范围的限定。
如在说明书和权利要求中所使用的，除非上下文明确地指出，否则单数形 式"一"、"一个"以及"所述"包括复数指称。
图1是根据本发明原理的用于填充来自液化气贮存系统的便携式液体
贮存设备的系统的第一实施例的示意性图示；
图2A-2C是示出了用于将便携式液体贮存/递送设备耦接到液化气贮存 系统的过程的透视图3A和3B是图2A-2C的液化气贮存系统的一部分的分解图； 图4是图2A-2C的液化系统的顶视图5是图4的沿线5-5的液化气贮存系统的一部分的截面图；图6是在根据本发明原理的便携式液体贮存设备上设有的第一连接器
的透视图7是在根据本发明原理的液化系统上设有的第二连接器的透视图； 图8是图7的第二连接器的部分截面视图9是示出了与第二连接器接合的第一连接器的侧面、部分截面视图IO是根据本发明原理的液化气贮存系统的一部分的示意图，其示出 了液化气贮存系统的第二实施例；
图11是根据本发明原理的液化气贮存系统的一部分的示意图，其示出 了液化气贮存系统的第三实施例；
图12是根据本发明原理的用于填充来自液化气贮存系统的便携式液体 贮存设备的系统的备选实施例的一部分的示意图13A和13B是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的另一实施例 的示意图14是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的又一实施例的示意 图；以及
图15是根据本发明原理的液化气贮存/递送系统的又一实施例的示意图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了根据本发明原理的液化气贮存/递送系统30的示例 性实施例，所述系统30用于提供流动的液化气以递送给用户。以下将参考 图1-9讨论液化气贮存/递送系统以及对于其的使用以提供例如氧气的液化 气的流动供应的更多细节。
液化气贮存/递送系统30包括液化气贮存系统32以及适于耦接到液化 气贮存系统32的便携式液体贮存/递送设备34。液化气贮存系统32适于容 纳一定量诸如液氧的液化气，用于递送给便携式液体贮存/递送设备。便携 式液体贮存/递送设备34是相对小的、流动单元，其用于携带一定量的液化 气以递送给用户。在本发明的示例性实施例中，液化气是适于医学目的级 别的液氧(LOX)，所述LOX通过便携式液体贮存/递送设备以任何传统的 方式递送给用户。在示出的示例性实施例中，液化气贮存系统32包括外壳36和贮存容 器38，所述贮存容器38置于所述外壳中并且适于容纳诸如LOX的液化气 供应。贮存容器可具有适于贮存液化气的任何配置。在示例性实施例中， 贮存容器是通常在制冷(cryocooling)领域中用于贮存非常冷的物质的双壁 真空绝缘容器。在本发明的示例性实施例中，由同样容纳在外壳36中的液 化系统40产生液化气，并且由液化系统提供至贮存容器38，如箭头42所
不o
本发明构想液化系统40可以是用于从气体源生成液化气供应的任何系 统。合适的液化系统的示例包括那些在U.S.专利no.5,617,739; 5，724，832; 5,893,275; 6,212,904; 5,979,440; 6,651,653; 6,681,764; 6,698,423和7,213,400 以及U.S.专利申请no.11/130，646 (公开号2006/0086102)(共同称为"液化 参考")中所描述的系统，通过参考将每一个的内容并入本文。在以下根据 图13和14更详细地讨论的其他实施例中，液化系统40包括用于生成待液 化的气体供应的设备，例如氧气浓縮器，以及用于液化气体的设备，通常 称为液化器。
用于生成气体供应的设备的示例包括传统的氧气浓縮器，其使用压变 吸附(PSA)处理以从空气中产生富氧供应。U.S.专利no.5,183，483; 5,997,617; 6,190,441; 6，348，082; 6，395，065和6,497,755以及U.S.专利申请no.10/935,733 (公开号2006/0048644)， 11/636,235 (公开号2008/0047435)和11/636,233 (公开号2008/0047426)公开了适于本发明的不同氧气浓縮器和制氧系统， 通过参考将以上每一个内容并入本文。需要理解的是这一压变吸附系统的 列表并非成为限制性的。另外，还构想到其他类型的气体生成系统(例如， 制陶和蒸馏处理)用于本发明。
本发明构想到可以在液化系统40中使用用于液化气体的任何传统的设
备或系统，包括任何传统的制冷系统。这种系统使气体供应超冷至制冷温 度，从而将气体供应从气体转换为液体。适于在液化系统40中使用的制冷 系统的示例包括那些在液化参考中以及在U.S.专利na5,617,739以及 5，724，832中所公开的系统，通过参考将每一个内容并入本文。适于在本发 明中使用的其他制冷系统的示例包括Sterling制冷器、Joule Thompson制冷 器、Gifford-McMahon制冷器以及脉冲管制冷器。需要理解的是这一制冷技
13本发明构想到液化系统40中的两个元件，即(1)用于生成待液化的
气体供应的系统，以及(2)用于液化气体的系统，可容纳在液化气体贮存 系统32中。本发明还构想到在液化气贮存系统中仅提供液化系统40的元 件中的一个。例如，用于生成待液化的气体供应的系统(通常为氧气浓縮 器)可作为独立设备位于外壳36外部。可以将氧气浓縮器的输出耦接到外 壳的输入，从而将来自氧气浓縮器的富氧气体提供给液化系统用于液化。
液化气贮存系统32包括设在外壳36的外表面上的转台44。如将在以 下更详细地讨论地，转台44可相对于外壳旋转。将接口46设在转台上以 接收至少一部分便携式液体贮存/递送设备34。更具体地，接口46包括开 口 48，其具有通常与便携式液体贮存/递送设备34的至少一部分外壳50的 形状对应的形状，从而使便携式液体贮存/递送至少部分地位于接口 46的开 口内。在图示的示例性实施例中，开口 48具有与外壳50的下部分的肾形 对应的通常的"肾形"。当然，本发明构想到针对开口 48的其他形状、尺 寸以及几何构造。
在示例性实施例中，对接口 46和开口 48进行尺寸化和配置，从而使 得当将便携式液体贮存/递送设备耦接到接口时，其由所述接口支持而用户 不需要在接口处握住便携式液体贮存/递送设备。例如，本发明构想到使限 定开口 48的壁足够高以支持或保持在开口中的便携式液体贮存递送设备。 图2A和2B示出了便携式液体贮存/递送设备34在接口 46的开口 48中的 放置。
将气动连接器52 (也称为第一连接器)置于接口 46中，并且通过气动 回路54与fc存容器38进行流体连通。图6和9示出了气动连接器52的细 节并且将在以下进行详细讨论。连接器52适于与设在便携式液体贮存/递送 设备34上的相应的气动连接器56 (也称之为第二连接器)耦接。通过使连 接器对准并且相对于一个连接器旋转另一个连接器而完成第一连接器52与 第二连接器56的耦接。更具体地，相对于第一连接器旋转第二连接器，这 是因为第一连接器52是置于在填充期间保持固定的液化气贮存系统32上 的。
在图7-9中示出了气动连接器56的细节，并且将在以下进行讨论。当将第一连接器52和第二连接器56接合时，贮存容器38与便携式液体贮存 /递送设备进行流体连通。更具体地，贮存容器38与贮存容器58 (也称之 为杜瓦容器)进行流体连通，使得液化气可以从贮存容器38中转移到杜瓦 容器58中，所述贮存容器58设在便携式液体贮存/递送设备34中。便携式 液体贮存/递送设备中的气动回路60将杜瓦容器58耦接到连接器56。
本发明还构想到提供与接口 46或者便携式液体贮存/递送设备34相关 联的特征，以确保便携式液体贮存/递送设备与所述接口保持耦接。在示例 性实施例中，摩擦构件62设在开口 48的内壁上以接合便携式液体贮存/递 送设备34的外壳50。例如，摩擦构件62有助于使便携式液体贮存/递送设 备不会意外地从开口 48处滑落，特别是在旋转转台44期间和/或当连接器 52和56不是明确地固定于对方时。
应该注意，本发明还构想到开口 48的形状通常不需要与便携式液体贮 存/递送设备34的外壳50的形状匹配。为了确保便携式液体贮存/递送设备 保持在转台，可以在开口中提供选择性地将便携式液体贮存/递送设备结合 到转台的支持元件。另外，接口46不需要包括为了将便携式液体贮存/递送 设备附着到转台的、在转台上限定的开口。本发明构想到接口 46可包括允 许便携式液体贮存/递送设备与转台选择性地耦接或附着的任何支持元件。 例如，图1示意性地示出了具有示意性地示出接口 46的一对柱状物的普通 平面转台(从该图示的侧面观看)。柱状物、棒状物、轨道以及臂状物是适 于在接口 46中使用以将便携式液体贮存/递送设备耦接到转台的一些结构 的示例。
应该注意，本发明还构想到使用特征或元件以确定除摩擦构件或者取 代摩擦构件，便携式液态贮存器/递送设备仍然耦接到界面而不考虑界面的 配置。例如，锁片、钩子、按扣、夹子、带子、绳子、磁铁、可释放的扣 件(例如钩子和环扣)或者任何其他类型的耦接机构可设在便携式液体贮 存/递送设备34上和/或液化气贮存系统32上以确保这些物件以牢固的方式 保持耦接。
转台44可以相对于外壳36旋转，使得当转台移动时安装在转台上的 便携式液体贮存/递送设备也相对于外壳旋转。在最佳地示出了图示的示例 性实施例的图3-5中，转台44包括旋转地安装到基座66的可移动构件64。在图示的实施例中，可移动构件64是具有通常圆形、盘形或圆顶形的刚性
构件，其通常与基座66匹配。基座66也用作液化气贮存系统32的壁或侧 面。在图示的实施例中，基座66限定了液化气贮存系统的上表面。
在基座66上限定了接收可移动构件64的腔68。在这种配置中，可移 动构件64的外露表面通常与基座66的外露表面齐平，使得液化气贮存系 统的顶部具有通常平滑或整洁的外表。本发明构想到针对包括可移动构件 的转台的各种其他配置。例如，如图IO所示，可移动构件64可安装在基 座66的上表面70之上，使得可移动构件的外露表面在基座的外表面之上 或与基座的外表面相隔。反过来，如图11所示，转台44的可移动构件64 可安装在基座66的表面70之下，使得整个可移动构件在基座的表面之下。 可移动构件的一部分被基座66覆盖或置于其下，或者基座不需要覆盖可移 动部件的任何部分。
本发明构想以各种不同方式的任一种将可移动构件64旋转耦接到液化 气贮存系统32的剩余部分。在图示的示例性实施例中，可移动构件64滑 入配合到腔68中。为此，在可移动构件64的边缘上设有一个或多个突出 物70。在腔68的边缘或一部分边缘的周围限定凹槽或导槽72以接收突出 物70。在这个实施例中，可移动构件64与基座66之间的接合位于可移动 构件的边缘。换言之，可移动构件和基座的轴承表面处于可移动构件和相 邻的基座表面的边缘。
轴承74设在可移动构件64和/或基座66的不同位置处以减少在可移动 构件的旋转期间在可移动构件和基座之间的摩擦。在本发明示例性实施例 中，轴承74为具有一端安装至可移动构件64的尼龙铆钉，其另一端为沿 基座66的表面76滑行的凸出或圆形表面。可以意识到，本发明构想到其 他轴承配置和技术。例如，可以交换尼龙铆钉的位置，即安装在基座66上。 摩擦减少的表面也可设在可移动构件64和/或基座66上。类似地，滚动轴 承(roller bearing)、球轴承或其他减少摩擦的机构可用作轴承74。
通过相对于外壳36或基座66旋转置于转台44上的可 动液体贮存/ 递送设备34而实现连接器的耦接。在本发明的示例性实施例中，可移动构 件64仅需要在某一角度范围上旋转，以便使第一连接器52耦接到第二连 接器56。因此，本发明构想到提供限制转台旋转范围的一个或多个档块78。在示例性实施例中，档块78与突出物70接合以限制可移动构件64在该方 向上的进一步运动。应该理解的是，本发明还构想到用于限制转台旋转范 围的其他配置和技术。例如，在图11的实施例中，基座66可用作档块以 控制转台的运动范围。本发明还构想消除所有档块，并且允许转台相对于 外壳36的完整的360°运动范围。
如在图3A和3B最佳示出的，将基座66和第一连接器52安装到机架 80上。液化气忙存系统32的其他部件也可直接地或间接地安装到机架80 上。例如，前板和/或侧板81可安装在机架上。另外，贮存容器38以及耦 接有液化气贮存系统的不同部件的气动回路也可安装到机架80上。机架80 可具有各种配置的任一种，并且应该足够坚固以支持与之耦接的液化气贮 存系统的各部件。需要理解，图3A和3B所示的液化气贮存系统的配置仅 代表了许多种放置和安装外壳36中的部件的方式中的一种，不应将其视为 排他的。
在基座66中设有开口 82，当组装液化气贮存系统时第一连接器52通 过所述开口 82。在转台44的接口 46上设有类似的开口 84。在图示的实施 例中，开口84设在由接口46的开口48形成的井的流层中。对第一连接器 52、基座66和可移动构件64尺寸化、配置并且布置，从而第一连接器的 一部分保持足够的外露使得其可与第二连接器56接合。
现在参考图6-9，将讨论连接器52和56的细节。与液化气贮存系统32 相关联的连接器52包括具有主干90和外篮(outer basket) 92的外壳，使 得在主干和外篮之间限定了空间94。在外篮上限定了一对螺旋或螺旋形插 槽96以接收来自第一耦接构件44的销钉120。插槽包括在一端不为螺旋的 部分98，使得一旦销钉120向部分98移动，则销钉保持在插槽内。第一连 接器52还包括阀100。
与便携式液体贮存/递送设备34相关联的连接器56包括具有接收限定 在其中的腔112的主干的主外壳110。单向阀114位于外壳100中。阀114 包括由偏置力偏置到闭合位置的可移动阀构件116。当打开时，液化气可自 由流经外壳IIO。在图示的实施例中，由弹簧118提供这一偏置力。
在外壳IOO上设有一对销钉120。在示例性实施例中，每一销钉120包 括主干122和可旋转地安装到主干上的外壳124。这允许当销钉接合到另一
17行旋转，从而降低销钉与其他表面间的摩擦。第一连接器52与第二连接器56的接合需要将主干90插入到主干接收 腔112中，其结果是将外壳110的壁113放置到空间94中。销钉120必须 与螺旋插槽96的开口端对准。之后将第一连接器和第二连接器推向彼此， 同时相对于一方扭曲或旋转另一方，使得销钉120沿插槽96移动。阀IOO 与阀114接合，弓l起两者移至开口位置。在图8中由箭头119指示了阀114 的打开。当完全插入时，壁113的外边缘115平接第一连接器52的肩状物 95。倾向于将阀114和110移至闭合位置的偏置力彼此互相推动，其易于 迫使第一和第二连接器分开。然而，只要销钉120位于插槽96的平面部分 98中，那么第一和第二连接器保持在一起。因此，用户能够中止迫使第一 和第二耦接构件连同耦接构件保持接合，以便于手动填充便携式液体贮存/ 递送设备34。可以选择第二连接器56中的腔112的长度以及第一连接器52中的主 干90的长度(在图9中指示为长度"L")，使得当连接器接合时壁113的 外部边缘115邻接肩状物95。在本发明的示例性实施例中，通过将腔112 和主干卯的长度减小到小于传统液氧耦接构件而使第一连接器52和第二 连接器56的总长最小化。例如，本发明构想到该长度L为5/8英寸或更小。参考图l-2C和图4将描述将便携式液体贮存/递送设备34耦接到液化 气贮存系统32的过程，其用于将液化气(例如，LOX)填充到便携式液体 贮存/递送设备中。为了将便携式液体贮存/递送设备耦接到液化气贮存系 统，转台应该在第一或"解锁"位置。这该位置处，对接口 46和第一连接 器52进行布置配置，从而使得当将便携式液体贮存/递送设备插入到由转台 44中接口 46的开口 48形成的井或袋时，销钉120与螺旋插槽96的开口对 准。由于开口 48或袋的开头通常与便携式液体贮存/递送设备34的外壳50 的形状匹配，因此用户能够快速且容易地将便携式液体贮存/递送设备的第 二连接器56与液化气贮存系统32的第一连接器对准。为了确保转台处于第一或"解锁"位置，本发明构想在转台44和基座 66上提供指示标。如图4中所示，位置指示标130设在转台44上，"第一 位置"或"解锁位置"指示标132设在基座66上。当位置指示标130与指 示标132对准时，转台处于"解锁"位置，表明可以将便携式液体贮存/递中。所述指示标可以具有各种配置。例如，本发 明构想当两个指示标对准时点亮一个或两个指示标130、 132。更具体地， 当指示标未对准时，两者照亮为红色。当其对准时，其中一个或两个照亮 为绿色。这种视觉指示为转台何时处于"解锁"位置提供了明确且简明的 指示。当转台44处于解锁位置时，将便携式液体贮存/递送设备34插入到接 口46的开口48中，如箭头A所指示的。结果，连接器56与连接器52接 合。之后旋转转台(如由箭头B所指示的)以相对于液化气贮存系统32移 动便携式液体贮存/递送设备。更具体地，旋转转台引起便携式液体贮存/ 递送设备34围绕轴旋转，所述轴与连接器52的位置对应。旋转转台的结 果是便携式液体贮存/递送设备上的连接器56旋转地与连接器52接合，即 连接器56的销钉120沿连接器52的螺旋插槽96滑动。在图示的示例性实施例中，将转台44旋转90°已足够使连接器56与连 接器52完全接合。可以意识到完成这一连接(即完全锁住第一和第二连接 器)所需旋转的角度取决于连接器的配置。在图示的实施例中，连接器52 具有大约为90。螺旋的螺旋插槽。因此转台需要90。的旋转。当转台旋转到 第二或锁定位置时，第一连接器耦接到第二连接器，例如图9中所示，流 体能够流经这些连接器。在该位置，销钉120位于插槽96的区域98中， 并且连接器将与另 一个连接器保持接合。为了允许用户快速地看到转台已经移动到正确的位置，即连接器完全 接合的位置以及可以转移流体，在基座66上设有第二指示标134。指示标 130与指示标134的对准为转台处于第二或"锁定"位置提供了视觉指示， 从而可以转移流体。如先前，本发明构想到指示标130和/或134可以某种 方式照亮或具有动画效果，以为转台何时移动到第二位置提供明确的指示。在图示的示例性实施例中，手动地执行在第一和第二 (锁定和解锁) 位置之间旋转转台。例如，用户可能推动便携式液体贮存/递送设备本身， 而使其通过接口46对接到液化气贮存系统。用户也可能通过(例如)推动 转台的突出部分136而手动地旋转转台44。在图示的实施例中，突出部分 136可用作限定便携式液体贮存/递送设备所位于的袋或井的壁。当然，本 发明也构想提供转台上的其他夹持元件，例如，手柄、摩擦垫或旋钮以便19螺旋插槽96的平面部分98，因此当他们处于第二或锁定位置时，第一和第二连接器保持接合。本发明 还构想对转台配置以使其保持在第二或锁定位置处而无论第一和/或第二连 接器的设计如何。例如，锁定机构可以设在转台上， 一旦转台旋转了将连 接器耦接在一起的所需的量所述锁定机构进行接合。闩锁或滑动螺栓是这 种锁定机构的示例。另外，可以手动起动或自动起动这一锁定机构。例如， 当转台移动至第二位置时电子锁可自动关闭。也可以当转台移动至第二位 置时由用户关闭电子锁，例如通过激活诸如开关的用户接口设备。一旦完成填充过程，可手动地或自动地打开所述锁。例如，本发明构 想到监测填充过程并当完成填充时解锁转台。(例如)通过监测转移到便携 式液体贮存/递送设备的液体的量而监测填充的过程，以确定何时完成填充。 这可以利用任何传统的监测技术而实现，所述技术例如为监测流率以确定 转移到便携式液体贮存/递送设备的体积，或监测便携式液体贮存/递送设备 的重量。为了实现后一种技术，可以在转台中包括秤，使得液化气贮存系 统可记录与其耦接的便携式液体贮存/递送设备的重量。一旦转台处于第二位置，将液化气从贮存容器转移到便携式液体贮存/ 递送设备中。使用便携式液体贮存/递送设备或者液化气贮存系统自动地或 手动地启动流体流动。例如，在本发明一个实施例中，在液化气贮存系统32中设有控制器/处理器140伴随有在所述处理器控制下工作的阀142。控 制器/处理器140可以是任何合适的设备，并且包括任何需要的贮存能力用 于贮存由处理器实施的任何算法。在示例性实施例中，还提供输入/输出设备144以允许用户与处理器通 信。例如，引起控制器140打开或关闭阀142。本发明构想到输入/输出设 备144用于在用户和控制器140之间对信息、数据和/或指令以及任何其他 可通信项目(总体称为"数据")进行通信。这可以在局部或远程地完成。适于与控制器进行局部通信的公共输入/输出接口的示例包括键盘和显 示器、触摸屏、按钮、开关等。本发明还构想了其他通信技术(硬线或无 线的)。例如，本 发明构想提供智能卡终端，其允许数据从智能卡加载到控制器140，或者从控制器加载到智能卡。其他适于与压力支持系统使用的示例性接口设备和技术包括但不限于RS-232 口、 CD读写器、DVD读写器、 RF链路以及调制解调器(电话、缆线或其他)。简言之，本发明将用于与 控制器140进行提供、接收或交换数据的任何传统技术构想为输入/输出设 备144。在示例性实施例中，用户激活输入/输出设备144以引起阀142打开， 使得液化气可流向便携式液体贮存/递送设备34。当然，处理器可基于传感器等确定系统是否正确地配置为向便携式液体贮存器/递送设备分配液化 气。例如，系统可探测转台位置、便携式液体贮存器/递送设备34的重量和 /或其所含物、贮存容器38中流体的量(其可利用诸如浮法、水平检测等的 任何传统技术进行监测)、系统的温度或系统的、或对于确定是否将流体分 配给便携式液体贮存/递送设备而言可能重要的任何其他特征。在本发明的其他实施例中， 一旦将便携式液体贮存/递送设备放置为与 贮存容器38液体连通，即通过移动转台44至第二或锁定位置，则使用便 携式液体贮存/递送设备启动气体流动。在U.S.临时专利no.60/898，307中公 开了具有这种能力的便携式液体贮存/递送设备的示例，通过参考将其内容 作并入本文。在该实施例中，便携式液体贮存/递送设备34包括手动起动的 填充过程。如图l示意示出地，该过程包括打开将贮存容器58耦接到周围 环境的排气阀150。使用排气手柄152实现对排气阀150的打开，所述排气 手柄通过暴露在外壳50的外部而被手动地起动。在打开位置处，排气管路 154使贮存容器58连通至周围环境，闭合位置基本上防止贮存容器58与周 围环境的连通。当转台移动至第二位置时，连接器52和56接合，从而使得每一个的 阀是打开的以允许流体通过这些连接器流动。当然，流体不会从贮存容器 38流入到贮存容器58，除非贮存容器58中的压力小于贮存容器38中的压 力。在本发明的示例性实施例中，将包括贮存容器38的液化气贮存系统32 中的流体贮存系统中的压力保持在或选择性地加压到大于周围环境压力的 压力。以下讨论关于如何对液化气贮存系统32中的贮存容器38和/或液体 贮存系统的其他部分进行加压的细节。为了在贮存容器58和贮存容器38之间引起压力差，用户移动排气手柄152至打开位置，由此打开排气阀150。这引起贮存容器与周围环境连通， 使得其得到环境压力。由于现在环境压力低于贮存容器38所保持的压力， 因此流体(例如LOX)将通过气动回路54、连接器52和56以及气动回路 60从贮存容器38流入贮存容器58。如图1中箭头C所示。当完成填充或 终止填充时，用户移动排气手柄152至闭合位置。在完成填充或结束填充时，将转台44移动至第一 "解锁"位置，以使 第一连接器52和第二连接器56从对方解开。可以手动或自动地将转台移 动至第一位置，并且其可以在系统确定已经向便携式液体贮存/递送设备34 递送了足够的液化气供应时执行。 一旦转台处于第一 "解锁"位置，可以 将便携式液体贮存/递送设备34升出接口 46，并且如本领域中公知的用于 向用户递送诸如氧气的气流。液化气贮存系统32包括置于外壳36中的增压器160。所述增压器用于 增加贮存容器38内的压力，使得在填充过程中贮存容器中的流体可以转移 至便携式液体贮存/递送设备34中。在本发明的示例性实施例中，增压器 160可根据需要而工作，即，仅当启动填充过程时增加贮存容器38中的压 力。在另一实施例中，增压器160可用于将贮存容器38中的压力保持为某 一阈值水平。也就是，监测贮存容器38中的压力并且以反馈的方式用于起 动增压器，使得压力处于或高于阈值水平。在本发明的一个实施例中，增压器160包括与贮存容器38操作性耦接 的压縮机，以便增加容器内的压力。压縮机可以是将加压气流递送给贮存 容器或与贮存容器耦接的气动回路(例如回路54)的任何合适的设备。在 示例性实施例中，由压縮机递送的加压气体与在贮存容器中贮存的气体相 同或相似。例如，可以将液化系统40中的氧气浓縮器所生成的氧气的一部 分提供给压縮机，在其中以升高的压力将氧气递送给贮存容器38的内部。在另一实施例中，增压器160包括适于增加容纳在贮存容器中的液化 气温度的加热器。加热器可单独使用，或者与上述讨论的压縮机结合使用。 对经制冷的液化气进行加热可使其蒸发。由于贮存容器38的体积以及与其 耦接的气动回路保持不变，因此液化气的蒸发引起贮存容器中的压力上升。 当然，本发明构想到为压力提供与IC存容器38相关联的安全阀以使过多的 压力得到释放。22可以意识到上述系统提供了旋转的接合机构，其包括设在通常为圆形、 基本上水平地安装的转台中的袋。袋的形状通常与放入袋中的便携式液体 贮存/递送设备的部分相同。即，所述袋的形状与在该袋中接收的便携式液 体贮存/递送设备的外壳的部分相同与略大。袋的深度和/或壁的高度足以防 止便携式液体贮存/递送设备轻易地移出。在通常位于转台的中心处的角落 内的袋中或袋的侧面设有连接器。应该注意的是，接口46的形状(例如， 通常是一侧为肾形或弯曲的，另一侧为平面的)通常与便携式液体贮存/递
送设备34的形状匹配，以仅允许具有这一特定形状的便携式液体贮存/递送 设备放置到或耦接到接口 46，从而使得其他便携式液体贮存/递送设备无法 连接到接口 46。
另外，袋的形状有助于将便携式液体贮存/递送设备正确地放置在接口 的袋中。S卩，接口的形状保证了仅可以单向地将便携式液体贮存/递送设备 放置上袋中。在袋的形状和深度两者上，所述袋与便携式液体贮存/递送设 备自对准。接口 46的开口/袋48的侧壁用作当便携式液体贮存/递送设备插 入所述袋时使便携式液体贮存/递送设备变直，这也有助于连接器52和56 的对准。袋的形状也为用户提供了与如何对便携式液体贮存/递送设备进行 定向有关的明确的视觉指示，以便可将其插入到接口中。
如以上所注意的，在一个示例性(非限制性)实施例中，转台44具有 通常的圆形和圆顶形。这一形状为用户提供了将便携式液体贮存/递送设备 耦接到液化气贮存系统32的过程的视觉提示。另外，诸如箭头的视觉指示 标可设在转台上或转台附近以引导用户如何旋转转台以将便携式液体贮存/ 递送设备接合到液化气贮存系统以及何时正确地旋转了转台，以便将便携 式液体贮存/递送设备正确地耦接到液化气贮存系统。转台44的圆顶形也阻 止用户将物件放置在液化气贮存系统的顶部，允许液体滚动离开液化气贮 存系统的顶部，并且减少液化气贮存系统的总体感知。
对液化气贮存系统32的操作可生成热。例如，用于生成富氧气体的压 縮机和/或用于对气流进行制冷的部件可在外壳36内生成热。本发明构想将 暖空气从外壳36内排出到周围环境中。更具体地，本发明构想提供将暖空 气从外壳36中抽出的风扇(未示出)。在一个示例性实施例中，将风扇提 供在靠近基座66处，并且对其加以定向，使得通过位于前面板和/或侧面板
23上的百叶窗162将冷空气拉至外壳36中和/或通过在转台44下的基座66 上提供的排气扇164将暖空气从外壳排出。见图3A和3B。来自在基座66 和转台44之间通过的外壳36的暖空气在转台外缘以及连接器52周围处离 开所限定的基座和转台间的腔。
除了冷却液化气贮存系统32的部件外，如上所述的暖空气排气系统 提供通过连接器52和/或连接器56的暖空气流。该暖空气流防止连接器在 填充期间和/或之间结霜或结冰。在填充过程中，通过耦接52和56并进入 便携式贮存/递送设备34的极冷液氧可能引起连接器的温度下降到周围空 气的露点温度以下。当这一情况发生时，耦接上形成霜。在极端情况下， 可能开成冰。转台44下由风扇进行循环的暖空气防止霜在连接器上或其附 近积累，以及另外，其提供在填充之后消除霜并且使(一个或多个)连接 器干燥。
在液氧生成过程中，富氧气体的很大一部分(尽管不是全部)被液化。 在本发明的一个实施例中，允许过多的富氧气体通过氧气多支管以及最终 通过位于转台44下基座66上的相分离器离开贮存容器38(其保持在恒压)。 如上所述的暖空气排气系统允许暖空气从外壳36中推出以与离开分离器 166的富氧气体进行混合。这种将来自外壳36的空气与富氧气体进行的混 合稀释了气体的氧气比率，提供了额外的安全效益。
本发明构想可能存在原因来解释为什么液化气贮存系统32与某一便携 式液体贮存/递送设备进行连接，即液化气贮存系统32填充便携式液体贮存 /递送设备。例如，公知的是当氧气浓縮器用于生成富氧气体时，所产生的 气体通常具有90-96%的氧纯度。FDA要求对具有这种纯度范围的便携式液 体贮存/递送设备加以标记，以便不与贮存具有更高纯度(例如99°/。的氧) 的液氧的便携式液体贮存/递送设备混淆。因此，可能希望确保允许标记有 90-96%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备与液体贮存/递送设备相 耦接，而标记有99%和以上氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备不允 许与液化气贮存系统32相耦接，和/或由其进行填充。
通过为液化气贮存系统提供具有独特形状的接口 46而至少部分地满足 这一需求。即，可以将标有90-96%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设 备配置为适合于接口 46的袋，而标有99%氧的纯度范围的便携式液体贮存/递送设备可具有不允许其适合于接口 46的开口 48的形状。
在本发明另一实施例中，提供了一种通信系统，其允许液化气贮存系 统32识别便携式液体贮存/递送设备34和/或与其连通。使用该系统，液化 气贮存系统32可以确定(例如)便携式液体贮存/递送设备是否是液化气贮 存系统所批准的或者可被液化气贮存系统正确地填充。之后控制器可确定 是否使流体转移到液化气贮存/递送系统。例如，提供给控制器的数据可包 括指示有关便携式液体贮存/递送设备的类型、尺寸、品牌、公司名称或任 何其他信息的识别信息。之后控制器确定该特定的便携式液体贮存/递送设 备是否可以被液化气贮存系统填充。例如，液化气贮存系统可防止对于接 收液化气而言没有被批准的便携式液体贮存/递送设备的填充。
除识别信息以外或作为识别信息的替代，RFID信息可包括与便携式液 体贮存/递送设备和液化气贮存系统的尺寸、状况或使用有关的信息。液化 气贮存系统可使用这一信息来确定有多少流体转移到便携式液体贮存/递送 设备。液化气贮存系统还可防止当便携式液体贮存/递送设备的状况信息表 明(例如)便携式液体贮存/递送设备经受了运转失常时对其的填充。当然 便携式液体贮存/递送设备将需要容纳必要的监测、处理以及贮存能力用于 确定该单元是否经受了故障。液化气贮存系统还可当便携式液体贮存/递送 设备的使用信息表明其己经使用了超预定限度的一段时期或者若干填充 时，防止对便携式液体贮存/递送设备的填充。当然便携式液体贮存/递送设 备将需要容纳必要的监测、处理以及贮存能力用于确定设备的使用和/或所 接收的填充的次数。本发明构想可以由液化气贮存系统经由用户接口 144 将诸如状况或使用的任何信息输出给用户。
在本发明示例性实施例中，液化气贮存系统32包括置于外壳36中并 且与控制器140通信的通信元件170。另外，将信息设备172设在便携式液 体贮存/递送设备34中或以其他方式与其相关联。通信元件170适于当将便 携式液体贮存/递送设备放置在液化气贮存系统32附近或置于接口 46中时， 读取与便携式液体贮存/递送设备相关联的信息。
本发明构想通信元件170和信息设备172可以是数据通信系统的任何 合适的部件，其允许将与便携式液体贮存/递送设备有关的信息传输到液化 气贮存系统。在另一实施例中，除了由便携式液体贮存/递送设备提供数据至液化气贮存系统以外或作为其替代，数据通信系统允许液化气贮存系统 将信息传输到便携式液体贮存/递送设备。例如，在便携式液体贮存/递送设 备中提供的阀可在液化气贮存系统32中的控制器140的控制下进行操作。
以下是对能够提供通信元件170和识别设备172的数据传输功能的适 当的通信系统或技术的简要讨论。将会理解的是以下适当的通信系统或技 术的列表并非拟为穷尽的或排他的，而是提供其以表明各种通信系统或技 术可用于本发明的系统。实际上，所使用的通信系统的类型取决于各种因 素，例如被交换/传输的数据的类型和数量、部件的持久性、部件的操作特 征(例如，是否使用电池电量，或是否需要或允许电磁、磁、无线电、红 外(IR)或其他类型的辐射)。
^敏磁设吝。使用能量进行无线通信的无线通信系统可用于通信系统。 这种系统通常包括天线或其他数据传输设备和接收器。信息的传输通过电 磁、射频(RF)、红外(IR)或任何其他能量传输技术而发生。在该实施例 中，例如，数据传输设备可设在便携式液体贮存/递送设备中，并且相应的 数据收发器可设在液化气贮存系统32中。例如，在便携式液体贮存/递送设 备中的RFID元件和液化气贮存系统中的RFID读取器。
^基f,学^^秀一统。可以使用在便携式液体贮存/递送设备和液化气贮 存系统之间提供光学通信的通信系统。例如，可以在便携式液体贮存/递送 设备上提供条码或其他类型的光学图案，并且在液化气贮存系统上提供条 码读取器或其他光学图案识别设备。
d,学f/7^^^^V统。本发明构想使用提供声学或超声数据传输的系统作 为通信系统。
《教^^麥/7。便携式液体贮存/递送设备和液化气贮存系统之间的信息 通信可经由机械部件的相互作用而发生。可以在便携式液体贮存/递送设备 或液化气贮存系统或两者上提供开关、卡销、销钉或其他机械元件。例如， 根据起动了哪一个液化气贮存系统上的开关而导致便携式液体fc存/递送设 备与液化气贮存系统耦接，液化气贮存系统可知道与其耦接的便携式液体 贮存/递送设备是哪种类型。当然，对便携式液体贮存/递送设备加以配置， 使得其起动液化气贮存系统上的开关组，其使液化气贮存系统知道与便携 式液体贮存/递送设备有关的信息。
26^培遂—^/接/7。本发明还构想在便携式液体贮存/递送设备、液化气贮 存系统或两者上提供电接触。这种接触可用于在便携式液体贮存/递送设备 和液化气贮存系统之间进行信息通信，即硬线数据终端。它们也可用于允 许液化气贮存系统识别便携式液体贮存/递送设备。例如，某一便携式液体 贮存/递送设备可具有连接终端的己知模式。如果液化气贮存系统没有识别 出该模式，则将知道不适合的便携式液体贮存/递送设备已经耦接到了所述 液化气贮存系统中。便携式液体贮存/递送设备上的电终端也可由液化气贮 存系统使用，例如用来进行电阻测量或其他电学测量。基于这一测量结果， 液化气贮存系统可确定关于与其耦接的便携式液体贮存/递送设备的信息。
力^^屋麥。也可经由磁铁实现便携式液体贮存/递送设备与液化气贮存系 统之间的通信系统。例如，可以在便携式液体贮存/递送设备、液化气贮存 系统或两者上提供一个或多个磁铁。可以与便携式液体贮存/递送设备、液 化气贮存系统或两者相关联地提供诸如磁簧开关的用于探测磁铁或用于被 磁铁起动的设备。
图12示出了体现了本发明的基本原理的液化气贮存/递送系统190的第
二实施例。提供该实施例以说明针对液化气贮存/递送系统的部件中一些的 各种备选配置。
在先前的实施例中，将转台44描述为手动旋转。将要理解的是本发明 构想经由电机192移动转台。在示例性实施例中，电机192在控制器140 的控制下操作。如上所述，基于来自用户的输入和/或基于来自所监测参数 或传感器的输入实现电机的起动。例如，可以在转台的接口中提供开关， 当将便携式液体贮存/递送设备放置在转台的袋中时其被起动。起动开关引 起电机192移动转台至锁定位置。诸如流动或重量传感器的传感器可监测 填充过程，以便当填充过程完成时起动电机以将转台移动至解锁位置。因 此，在填充过程中几乎不需要或根本不需要用户的动作。
图12还示出了本发明的一个备选，其中适配器194用作液化气贮存系 统上的连接器52和便携式液体贮存/递送设备34上的连接器56之间的桥。 更具体地，适配器包括适于与第一连接器52耦接的第一连接器196以及适 于与第二连接器56耦接的第二连接器198。在第一连接器196和第二连接 器198之间提供气动回路200。气动回路200可以是刚性件也可以是柔性件。在示例性实施例中，对第一连接器196进行成形、定大小，并加以配置以
对应于第二连接器56，并且对第二连接器198进行成形、定大小，并加以 配置以对应于第一连接器52。
本发明还构想可以在连接器52和56之间提供多于一个的适配器。另 外， 一个适配器或多个适配器可具有各种的尺寸、形状和配置。例如，气 动回路200可以是相对长的胶管，使得不需要将便携式液体贮存/递送设备 移到极接近液化气贮存系统处。适配器也可具有多于一个的第二连接器 198，使得适配器可用于同时填充多于一个的便携式液体贮存/递送设备。另 外，适配器可包括一个或多个阀来控制液化气通过适配器的流动。
适配器也可包括安装板或具有通常地与接口 46的形状匹配的形状的其 他构件。例如，适配器可以是安装到便携式液体贮存/递送设备上的刚性件， 使得便携式设备的填充端口 (例如，连接器56)耦接到连接器(例如，连 接器19S)。刚性件可具有使其适合于接口46的袋的形状。例如，刚性件的 形状可基本上对应于开口 48的形状、尺寸和/或配置，或者其可以更小。这 使得可以将适配器或适配器的一部分放置到接口的袋中，以便其连接到连 接器52，使得当便携式液体贮存/递送设备放置到接口中时其有效地进行操 作。在连接器52和56之间(即，液化气贮存系统和便携式液体贮存/递送 设备之间)作为桥的适配器的使用允许便携式液体贮存/递送设备所具有的 机体的形状与接口 46的形状不匹配，尽管如此仍可以由液化气贮存系统填 充。
本发明还构想转台44可移去地附着到外壳36。这允许甚至在己经向用 户提供了液化气贮存系统之后，即在用户家中， 一个转台也可以被另一个 转台换出或被另一个转台取代。本发明还构想第一转台的接口可与第二转 台的接口不同，例如，具有不同的尺寸、形状、深度、几何构造或配置， 使得适合于与第二转台的接口进行交互的不同的便携式液体贮存/递送设备 可用于液化气贮存/递送系统。当然，应该将第二转台配置为使液化气贮存 系统32中的连接器52外露，以耦接到便携式液体贮存/递送设备。
通过能够将不同的转台(即，具有不同接口46的转台)附着到液化气 贮存系统32，使得液化气贮存系统的制造商根据与给定液化气贮存系统一 起使用的是哪种转台而生产能与各种不同的便携式液体贮存/递送设备一起使用的液化气贮存系统。对合适转台的选择可以在制造并且组装了液化气 贮存系统的其余部分之后进行，并且可以发生在制造过程中或在制造之后 作为特征更改。这允许制造商根据利用在液化气贮存系统中使用的其他共 同部件组装了哪个转台而生产与不同形状的便携式液体贮存/递送设备一起 使用的液化气贮存系统。
本发明的可交换转台的特征就液氧供应领域而言提供了巨大的灵活 性。例如，医学设备提供者可保留大量的具有第一外壳形状的便携式液体 贮存/递送设备、大量的具有第二外壳形状的便携式液体贮存/递送设备、大 量的本发明的液化气贮存系统、大量的具有第一形状接口的转台以及大量 的具有第二形状接口的转台。当向用户使用氧气时，医学设备提供者可允
许用户选择其希望使用哪个便携式液体贮存/递送设备。根据这一选择，医 学设备提供者将匹配的转台放到液化气贮存系统上，并向该用户提供具有 适于与由用户选择的便携式液体贮存/递送设备一起使用的转台的液化气贮 存系统。
返回参考图1，本发明构想提供具有额外的气体递送和液化气接收能力
的液化气贮存系统。例如，本发明构想由液化系统40产生的所有气体或气 体的一部分可提供给用户，如由虚线210所指示的。可在液化气贮存系统 上提供终端212，其可耦接到诸如鼻面罩或插管的氧气递送设备，使得可以 将富氧气流提供给用户。本发明构想可与给液化系统40的液化部分提供的 富氧气流同时地提供这一富氧气体，或者可提供富氧气流以取代向液化系 统的液化部分提供富氧气体。本发明的这一特征允许用户从本发明的液化 气贮存系统中吸入富氧气体。
除了从液化系统40吸入气体外，本发明构想允许用户从容纳在贮存容 器38中的气体和/或液化气中吸入富氧气体，如虚线214所指示的。可以提 供蒸发器216用于在递送给用户之前将液化气转换成气体。在液化气贮存 系统32上提供终端218，其与氧气递送设备耦接。尽管未示出，本发明构 想根据液化气贮存系统32或根据液化系统40的氧气生成部分在气流路径 上提供电子的或气动的氧气保存设备。这一保存设备可经由用户接口 144 设置并且在控制器140的控制下进行操作，以(例如)基于用户的呼吸循 环向用户递送氧气剂量或脉冲。
29应该注意的是，本发明构想便携式液体贮存/递送设备34可具有如本领
域中公知的电子或气动的氧气保存设备220。另外，在便携式液体贮存/递 送设备上提供连接终端或倒钩222，使得可以将诸如鼻面罩或插管的氧气递 送接口耦接到便携式液体贮存/递送设备，并且可以向患者提供气流。
本发明还构想液化气贮存系统不需要产生其本身的液化气。S卩，可从 液化气贮存系统中完全省略液化系统40。取代的是，液化气贮存系统32、 196中的贮存容器38可填充有来自液化气的供应，如本领域公知的与现有 固定LOX贮存设备相关的。为了实现从液化气供应来填充液化气C:存系统， 本发明构想提供填充端口 230，使得液化气供应可与液化气贮存系统耦接。 在填充端口 230和贮存容器38之间提供气动回路232。
当然，液化气贮存系统可包括内部液化系统和外部液化气填充特征， 如图1所示。另外，本发明构想(例如)通过将液化系统的输出连接到填 充端口 230而将液化系统可耦接到液化系统。本发明的液化气贮存系统32、 196还可包括通常在现存的固定LOX贮存设备中可找到的任何其他特征。
图13A示意性示出了液化气贮存/递送系统30的实施例，其通常类似 于图1中示出的系统。液化气贮存/递送系统30包括液化气贮存系统32和 便携式液体贮存/递送设备34。图13A明确地示出了本发明构想液化气贮存 系统32中的液化系统40包括气体生成系统246以及液化系统248。当然， 如上所述，本发明构想可以在外壳36内省略气体生成系统。在这种情况下， 从分开的气体源(例如壁连接器、氧气浓缩器等)向液化器提供等液化的 气体。
如图13A所示，液化气贮存/递送系统30包括生成诸如氧气的气体的 气体生成系统246以及液化系统248。将来自生成设备246的气体经由气体 管路250提供给液化系统248。本发明构想在生成系统246和液化系统248 之间的管路250上提供任何常规的部件，例如压力传感器、流量传感器、 氧浓度传感器、除湿机、压力安全阀、截止阀等。
在示例性实施例中，气体生成系统246为PSA系统(例如在传统氧气 浓缩器中找到的)，并且包括气体压縮机以及一个或多个筛床。本发明构想 使液化气贮存/递送系统30的尺寸、重量、噪声和/或功率消耗最小，或者 至少液化气贮存系统242的尺寸、重量、噪声和/或功率消耗最小，使得系统可容易地由人员搬运。为了帮助系统的搬运，可以在外壳36上设有车轮、 手柄以及其他构件。
在示例性实施例中，气体生成系统246中使用的气体压缩机的消耗小 于200瓦，并且气体生成系统产生3 1pm的富氧气体。当然，本发明还构想 针对压縮机和气体生成系统的其他尺寸(功率消耗和氧气输出)。
在另一个示例性实施例中，液化系统248利用制冷剂压縮机对进入的 气流进行制冷以用于液化。本发明构想将制冷剂压縮机以及整个液化系统 加以配置，使得液化系统能够产生1.5kgs/天的液氧。这可通过使用消耗小 于200瓦，具体而言160-200瓦的制冷剂压縮来实现。因此，液化气贮存/ 递送系统的总功耗不超过400瓦，同时仍产生3 lpm的富氧气体并且生成 1.5kgs/天的液氧。
如果需要，由生成系统246产生的所有的富氧可经由输氧管路252和 输出端口 254提供给用户。在这种情况下，没有向液化气系统248提供富 氧气体。本发明构想在氧气生成系统中通常看到的部件，例如过滤器、压 力传感器、氧气浓度传感器、流量传感器、加湿器、氧气保存器、(一个或 多个)缓冲罐等可与生成系统246、输氧管路250和输出端口 252结合使用。 这些部件示意性地在图13A中以虚线框256说明。
本发明还构想由气体生成系统246产生的气体的一部分可经由输氧管 路252提供给用户，并且一部分可经由气体管路250提供给液化系统248。 因此，本发明的液体贮存/递送设备可同时地(a)将氧气递送给用户并且(b) 用液氧填充贮存容器38。
图13B说明了除了液化系统40包括在气体生成系统246的气体输出处 的阀260以外，与图13B的液化气]J&存/递送系统相似的液化气贮存/递送系 统30。阀260在控制器/处理器140的控制下工作，并且控制富氧气体经由 管路252流至用户以及经由气体管路250流至液化系统248。在示例性实施 例中，阀260的操作类似于氧气保存器，其在患者呼吸循环的一部分期间 给用户递送气体药丸。当不给用户递送气体时，将气体递送至液化系统248。 当然，将需要用于感测患者呼吸的部件，例如流量传感器或压力传感器。
图14示意性地示出了液化气贮存/递送系统30，其基本上与先前的实 施例中相似。在该实施例中，液化气贮存系统32包括高压气体压縮系统270，其经由气体管路272从气体生成系统246接收富氧气流。高压气体压縮系 统270使来自气体生成系统246的气体的压力增加，通常为针对2200压力 的5-40PSI或更多PSI。高压气体适于填充高压贮存容器(未示出)用于随 后由用户的消耗。本发明构想利用任何传统的高压气体压縮系统270。 U.S. 专利No.5，354,361; 5,858,062; 5，988，165; 6,393,802; 6,446,630; 6,889,726; 6,904,913以及6，923,180全都讲解了适于本发明中使用的高压气体压縮系统 或其部件的示例，其每一个的内容作为参考并入本文。
经由高压气体管路274和输出端口 276向诸如气缸的贮存容器提供来 自高压气体压縮系统270的高压气体。本发明构想输出端口 276可以是允 许高压气体贮存容器接收高压气体的任何传统的端口。通常，这涉及将高 压贮存容器锁定到或以其他方式附着或夹到高压贮存容器。
图15还示意性示出了液化气贮存/递送系统30，其通常地与先前的实 施例相^L在该实施例中，液化气贮存系统32包括液体至高压气体转移填 充(transfill)系统280。液体至高压气体转移填充系统280将大量液氧转换 为高压气体用于填充便携式贮存容器，例如气罐。适于本发明的液体至高 压气体转移填充系统的示例在U.S.临时专利申请no.60/981,648中公开，其 内容作为参考并入本文。
在示例性实施例中，液体至高压气体转移填充系统280包括含有蒸发 室的液氧蒸发设备。将来自贮存容器38的液氧提供给蒸发室。 一旦在蒸发 室中，则允许液氧煮沸或蒸发以创建大量的气态氧。对液氧的煮沸可经加 热器通过对液氧的加热而实现或增大。
在蒸发室的空 着的部分或顶部空间保存所述大量的气态氧。明显地， 将蒸发室配置为以较高的压力保存气态氧。在示例性实施例中，蒸发室实 现了将气态氧保持在范围从100psig至5,000psig的压力上。例如，没有限 制，则蒸发室可持续地保持约2000psig的气态氧。在备选实施例中，对蒸 发室加以配置和布置，使其将氧气保持在4000psig或其附近。
提供输出端口 282以向贮存容器提供来自液体至高压气体转移填充系 统280的高压气体。本发明构想输出端口 282可以是允许高压气体贮存容 器接收高压气体的任何传统的端口。通常，这涉及将高压贮存容器锁定或 以其他方式附着或夹到输出端口 282。本发明构想可以将上述不同实施例的各特征进行组合。例如，图15的
液体至高压气体转移填充系统可以包括在图1、 12、 13A、 13B禾Q 14的实施 例中。同样，本发明构想利用任何传统的电源向液化气贮存系统提供电力。 例如，来自液化气贮存系统的电源可以是诸如汽车充电器或外部电池的外 部AC、外部DC，或者诸如一个或多个容纳在外壳36中的电池的内部DC， 或其组合。
尽管已经基于当前认为是最实际以及优选的实施例，出于说明性的目 的详细地描述了本发明，然而应该理解的是这些细节仅用于说明性目的， 本发明不受到所公开实施例的限制，而是相反地，本发明拟覆盖在随附权 利要求的范围和精神内的更改和等同的布置。例如，应该理解的是，本发 明构想，尽可能地，可以将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施 例的一个或多个特征组合。
权利要求
1、一种液化气贮存系统(32)，包括外壳(36)；贮存容器(38)，其置于所述外壳中并且适于容纳液化气供应；转台(44)，其设于所述外壳的外部表面上，其中，所述转台相对于所述外壳进行旋转；接口(46)，其耦接至所述转台，并且具有通常与便携式液体贮存/递送设备的至少一部分的形状相对应的形状；以及第一连接器(52)，其置于所述接口中，并且与所述贮存容器流体连通，其中，所述第一连接器适于耦接至在这种便携式液体贮存/递送设备上的相应的第二连接器，以将所述贮存容器放置为与所述便携式液体贮存/递送设备流体连通。
2、 如权利要求l所述的系统，其中，所述第一连接器适于耦接至这种 第二连接器，使得响应于所述转台被旋转至填充位置，液体供应可以从所 述贮存容器传送至这种便携式液体贮存/递送设备。
3、 如权利要求1所述的系统，还包括气体液化器(40， 248)，其置于 所述外壳中，其中，所述气体液化器从气体供应产生所述液化气。
4、 如权利要求3所述的系统，还包括氧气浓縮器(40， 246)，其置于 所述外壳中，并且适于产生作为所述气体供应的富氧气体供应，并且其中， 向所述气体液化器提供所述富氧气体以产生作为所述液化气体供应的液 氧。
5、 如权利要求4所述系统，还包括气体输出线路(210， 252)，其耦 接至所述氧气浓縮器，并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
6、 如权利要求l所述的系统，其中，所述转台可在以下两个位置之间进行旋转(a)第一位置，在其处所述第一连接器可操作地从这种便携式 液体贮存/递送设备上的这种第二连接器上解耦，以及(b)第二位置，在其处所述第一连接器可操作地耦接至这种便携式液体贮存/递送设备上的这种 第二连接器。
7、 如权利要求6所述的系统，其中，所述转台可在所述第一位置和所 述第二位置之间手动地或自动地进行旋转。
8、 如权利要求l所述的系统，还包括增压器(160)，其置于所述外壳 中，并且适于增加所述贮存容器中的压力。
9、 如权利8所述的系统，其中，所述增压器包括(a) 压縮机，其适于增加所述贮存容器内的压力；(b) 加热器，其适于增加包含在所述贮存容器中的液体的温度，或者 (a)和(b)两者。
10、 如权利要求1所述的系统，还包括阀(142)，其置于所述贮存容 器和所述第一连接器之间，以控制从所述贮存容器到所述第一连接器的所 述液化气的流动。
11、 如权利要求1所述的系统，还包括通信元件(170)，其置于所述 外壳中，其中，所述通信元件适于响应于将便携式液体贮存/递送设备置于 所述接口中或其附近贮存，而接收与这种便携式液体贮存/递送设备相关联 的信息。
12、 如权利要求ll所述的系统，还包括处理器(140)，其适于接收所 述信息，其中，所述处理器基于所述信息控制从所述贮存容器到所述第一 连接器的所述液化气的流动。
13、 如权利要求l所述的系统，还包括排气系统，其置于所述转台下，以便在所述转台下提供来自所述外壳的气流。
14、 如权利要求l所述的系统，还包括气体递送系统(216， 218)，其 耦接至所述贮存容器，其中，所述气体递送系统适于将液化气转换为由用 户消耗的气体。
15、 一种用于提供流动液化气的系统(30)，包括(a) 便携式液体贮存/递送设备(34)，包括(1) 第一外壳(50)，(2) 杜瓦容器(58)，其置于所述第一外壳中，并且适于容 纳液化气供应，以及(3) 第一连接器(56)，其可操作地耦接至所述杜瓦容器并 与其流体连通；以及(b) 液化气贮存系统(32)，包括(1) 第二外壳(36)，(2) 贮存容器(38)，其置于所述第二外壳中并且适于容纳液化气供应，(3) 转台(44)，其设在所述第二外壳表面上，其中，所述 转台相对于所述第二外壳旋转，(4) 接口 (46)，其置于所述转台中并且具有通常与所述第 一外壳的至少一部分的形状相对应的形状，以及(5) 第二连接器(52)，其置于所述接口中并且与所述贮存 容器液体连通，其中，所述第二连接器适于耦接至所述第一连接器。
16、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括气 体液化器(40， 248)，其置于所述第二外壳中并且适于从气体供应中产生 所述液化气。
17、 如权利要求16所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括氧 气浓縮器(40， 246)，其置于所述第二外壳中并且适于产生作为所述气体供应的富氧气体供应，并且其中，向所述气体液化器提供所述富氧气体以 产生作为所述液化气供应的液氧。
18、 如权利要求17所述的系统，还包括气体输出线路(210， 252)， 其耦接至所述氧气浓縮器并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
19、 如权利要求15所述的系统，其中，所述转台可在以下两个位置之 间旋转(a)第一位置，在其处所述第一连接器可操作地从所述第二连接 器上解耦，以及(b)第二位置，在其处所述第一连接器可操作地耦接至所 述第二连接器，使得所述贮存容器与所述杜瓦容器流体连通。
20、 如权利要求19所述的系统，其中，所述转台可在所述第一位置和 所述第二位置之间手动地或自动地进行旋转。
21、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括增 压器(160)，其置于所述第二外壳中并且适于增加所述贮存容器中的压力。
22、 如权利要求21所述的系统，其中，所述增压器包括(a) 压縮机，其适于增加所述贮存容器内的压力；(b) 加热器，其适于增加所述贮存容器中包含的液体的温度； 或(a)和(b)两者。
23、 如权利要求15所述的系统，其中，所述液化气JJG存系统还包括阀 (142)，其置于所述贮存容器和所述第一连接器之间，以控制从所述贮存容器至所述第一连接器的所述液化气的流动。
24、 如权利要求15所述的系统，其中，所述便携式液体JJt存/递送设备 还包括信息设备(172)，并且其中，所述液化气贮存系统还包括通信元件(170)，其置于所述外壳中，其中，所述通信元件适于响应于置于将所述 便携式液体贮存/递送设备置于所述接口中或其附近贮存，从所述信息设备读取信息。
25、 如权利要求24所述的系统，其中，所述液化气贮存系统还包括处 理器(140)，其适于接收所述信息，并且其中，所述处理器基于所述信息 控制从所述贮存容器至所述第一连接器的所述液化气的流动。
26、 如权利要求15所述的系统，还包括适配器(194)，其适于耦接至 所述第一连接器和所述第二连接器，以使传送从所述贮存容器至所述杜瓦 容器的所述液化气的流动。
27、 如权利要求15所述的系统，还包括排气系统，其置于所述转台下， 以便在所述转台下提供来自所述第二外壳的气流。
28、 如权利要求15所述的系统，还包括气体输出线路(210， 252)， 其耦合到所述氧气浓縮器并且适于递送从所述氧气浓縮器至用户的气流。
29、 一种液化气贮存系统(32)，包括 外壳(36);贮存装置(38)，其用于在所述外壳内贮存液化气供应； 接口装置(44)，其用于将便携式液体贮存/递送设备的机体耦接至所述 外壳；连接装置(52)，其用于将便携式液体贮存/递送设备中的杜瓦容器耦接 至所述贮存装置中；以及移动装置，其用于允许所述接口装置相对于所述外壳的运动。
30、 如权利要求29所述的系统，其中，所述移动装置可以在以下两个 位置之间进行移动(a)第一位置，在其处防止所述液体供应从所述贮存 装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备，以及(b)第二位置，在其处所 述液体供应能够被从所述贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备。
31、 如权利要求31所述的系统，其中，所述移动装置可在所述第一位 置和所述第二位置之间手动地或自动地进行移动。
32、 如权利要求29所述的系统，还包括气体液化装置(40， 248)，其 置于所述外壳中，用于从气体供应产生所述液化气。
33、 如权利要求29所述的系统，还包括增压装置(160)，其置于所述 外壳中，并且适于增加所述贮存装置中的压力。
34、 如权利要求29所述的系统，还包括通信装置(170)，其置于所述 外壳中，用于响应于将便携式液体贮存/递送设备置于所述接口装置中或其 附近贮存，接收与这种便携式液体贮存/递送设备相关联的信息。
35、 如权利要求30所述的系统，还包括处理器装置(140)，用于基于 所述信息控制从所述贮存装置至所述连接装置的所述液化气的流动。
36、 如权利要求29所述的系统，还包括排气装置，其置于所述转台下， 用于通过所述连接装置提供来自所述外壳的气流。
37、 一种提供可到处移动的液化气的方法，包括 提供适于在贮存容器中容纳液化气供应的外壳； 将便携式液体贮存/递送设备耦接至设在所述外壳的外表面的转台上； 移动所述转台以将置于所述便携式液体贮存/递送设备上的第一连接器接合到设在所述外壳上的第二连接器；以及响应于所述第一连接器与所述第二连接器的接合，进行从所述贮存容 器至所述便携式液体贮存/递送设备的液化气输送。
38、 如权利要求37所述的方法，其中，旋转所述转台包括在以下两个 位置之间旋转所述转台(a)第一位置，在其处防止所述液体供应从所述 贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设备，以及(b)第二位置，在其处所述液体供应能够被从所述贮存装置递送至这种便携式液体贮存/递送设 备。
39、 如权利要求37所述的方法，其中，移动所述转台通过手动或自动 执行。
40、 如权利要求37所述的方法，还包括使用置于所述外壳中的液化系 统产生所述液化气。
41、 如权利要求37所述的方法，其中，进行从所述贮存容器至所述便 携式液体贮存/递送设备的液化气输送包括增加所述贮存容器中的压力。
42、 如权利要求37所述的方法，还包括响应于将便携式液体贮存/递送 设备置于所述接口装置中或其附近贮存，接收与这种便携式液体贮存/递送 设备相关联的信息。
43、 如权利要求42所述的方法，还包括基于所述信息控制从所述贮存 容器至所述便携式液体贮存/递送设备的所述液化气的流动。
44、 如权利要求37所述的方法，还包括通过所述连接器提供气流。
全文摘要
一种液化气贮存/递送系统(30)和包括液化气贮存系统(32)的方法。所述液化气贮存系统包括外壳(36)，其包含适合于容纳诸如液氧(LOX)的液化气供应的贮存容器(38)。在外壳的外表面上设有旋转转台(44)。在所述转台中或其上设有接口(46)，其形状与至少一部分便携式液体贮存/递送设备的形状匹配。将连接器(52)置于耦接至便携式液体贮存/递送设备(34)上相应的连接器的接口上。通过将便携式液体贮存/递送设备放置在接口中并且旋转所述转台而将所述两个连接器耦接。
文档编号A62B7/06GK101663070SQ200880012839
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月20日
发明者A·韦尔, M·赫费勒, M·马鲁特, P·麦克格里, R·D·伯恩斯, T·D·韦内 申请人:Ric投资有限责任公司
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