JP4588135B2 - 活動に応答する供給システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常は治療の面で人の行動に応答する、人間の身体上のプロセスに介在するシステムに向けられている。そのような介在の詳細な例は、身体的行動のレベルの変化に応じて補足酸素が必要な人へ酸素を供給することである、
【0002】
【従来の技術】
身体上のプロセスにおける介在は、種々の理由で身体をコントロールするためにしばしば必要となる。そのような介在は、身体の状態の改善のために流体を与えるという点においては治療的である。広く利用される介在の1つは、呼吸を補助するために人に酸素を供給することである。
【0003】
過去においては、そのような処置を必要とする個人の鼻及び口を“テント”で覆うことにより、そのような治療を必要とする人に酸素を供給することが通常であった。酸素はテントの内側に供給され、その人は酸素が豊富となった気体を吸入する。テントを回避するために鼻用カニューレが使用されてきたが、ベッドに閉じこめられた患者には、カニューレへの酸素の供給も固定速度でのものであった。そのような構造における酸素供給は、実質的に一定に調整されていた。
【0004】
患者が彼の医師に対して、“座ってテレビを見ている時は気分が良いが、起きあがって歩き始めると呼吸が苦しくなる”と言うのはよくあることである。そして医師は肺機能の検査を行い、その人は補助酸素が必要であると決定する。これらの初期的検査の結果は個人個人で変動するものであり、その人は座っている間に毎秒1リットルの補助酸素が必要であると決定されることはしばしばである。しかし、大事をとって、医師は患者が活動的である時に十分な酸素を受け取ることを確実とするため、典型的に毎秒2リットルの処方箋を書くであろう。この出願において、“補助”とは、周囲の空気中で自然に供給される酸素に加えてという意味である。過剰な酸素が処方される1つの理由は、血中酸素の減少に応答する心臓の速度の増加速度には既知の限界があることである。これは、活動の増加が血中酸素の減少を招き、これが心臓の速度の増加を生じさせるが、その心臓の速度の増加には限界があることを意味する。呼吸速度は実質的に心臓の速度に比例するので、呼吸速度に敏感な酸素の付加は血中酸素の要求に完全に応答するものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
患者が必要とするよりも多量の酸素を処方することは良い治療の実践ではない。正しい量を処方し、患者がより多量の酸素を必要とした時に供給を増加させる、ここに記載するような供給システムを使用することが望ましい。本発明によれば、治療的供給システムは患者の身体的活動に敏感であり、医療的介在のための流体の供給を増加させ、その介在はここに示す好適な実施形態によれば酸素である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の理解を助けるために、本質的に概要の形で、本発明は、患者の身体的プロセスへの介在のために流体を患者へ供給するように動作する活動に応答するシステムに向けられていることを述べることができ、本発明の好適な実施形態によれば、そのシステムは供給システムであり、酸素治療が必要な人の活動を検知し、検知された活動に従って酸素が供給される。活動の検知は身体の位置又は身体の運動により、補助酸素量は、ゼロ又は所定の低レベルから、人の増加した活動の結果としての人の増加した新陳代謝が必要とする高レベルまで増加する。補助酸素は電気パルスにより動作するバルブにより供給され、そのバルブはそれを開放又は閉鎖状態に維持するために電力を必要とせず、よってバッテリーの電力を浪費しない。
【0007】
よって、本発明の目的及び長所は、患者の活動を検知し、活動の検知の結果として、患者の身体的プロセスに異なるように介在することである。一つの好適な例は、検出された活動の量に応じて、身体へ与えられる流体の量を変化させることである。
【0008】
よって、本発明の別の目的及び長所は、活動に応答する酸素供給システムを作ることであり、そのシステムは、酸素治療を受けている人の身体的活動を検出し、その人の心臓の速度又は呼吸速度を参照すること無くその人に酸素供給を与える。
【0009】
本発明の別の目的及び長所は、酸素供給システムを提供することであり、そのシステムは、1以上の圧力、位置又は加速度センサを有し、付加的な酸素を患者へ供給するバルブを制御する。
【0010】
本発明の別の目的及び長所は、酸素供給システムを提供することであり、そのシステムでは、単一のコイルを有する酸素バルブへ開放のために第1極性の電気パルスにより通電され、バルブの磁気的特性により開放位置に保持され、その後に閉鎖するために第2極性のパルスにより電気的にパルス供給され、バルブは電力使用を伴わずに閉鎖位置に保持されてバッテリー電流を保存する。
【0011】
本発明の更なる目的及び長所は、本明細書、請求の範囲及び添付図面の以下の部分の検討から明らかになるであろう。
【0012】
【発明の実施の形態】
広い意味で、本発明は身体上のプロセスへの介在、及び治療を受ける人の身体的活動の結果としての介在の修正に向けられている。その介在は治療のためのものとすることができ、その介在は皮膚にわたる(transdermal)ものとすることができる。その介在は電気的な刺激によるものとすることができる。介在を実現する別の方法は、薬品又は他の介在物質を供給するための針により作られたポートによるものである。最も好ましい実施形態では、治療プロセスは気体酸素を鼻用カニューレその他を通じて患者へ供給することに向けられている。酸素の供給において、その目的は十分であるが、過多ではない酸素を供給することである。なぜなら、過多な酸素も有害な効果を有するからである。適正量の補足酸素を、無活動時に人へ供給しなければならない。これは、呼吸により周囲の空気から通常受け取られる酸素を補足する酸素である。ある人々は無活動時には補足酸素を必要としないので補足酸素の供給速度はゼロとすることができる。活動的な人はより多くの酸素を必要とする。人が活動的になったことを決定し、この決定の結果として所定の流速の補足酸素を提供することが望ましい。これは通常、ゼロより大きい流れである。以下の詳細な説明は、身体上のプロセス、特に治療的プロセスへの介在の好適な例として補足酸素の供給を記載する。
【0013】
図1及び2は、補足酸素を必要とする人を示す。その人は酸素ソース12を持ち運ぶことができ、その酸素ソース12は圧縮酸素のボトルとして示される。酸素は、可撓性チューブを通る大型ソースなどの別のソースから来るものとすることができ、又はその人が自分の背後で引っ張る手押し車上の中型の酸素ボトルとすることができる。ソース12は固有の減圧システムを有し、チューブ14を通じて酸素を制御ユニット16へ送る。制御ユニット16は以下に記載するように酸素流を調整し、制御ユニットからの酸素はチューブ18を通じて鼻用カニューレ20へ送られる。
【0014】
本発明は、制御ユニット16による酸素流の調整に向けられている。人10の活動が、流量を制御するための入力信号を提供する。種々のタイプの活動センサを設けることができる。図2に示すように、フットスイッチ22は、座った位置と比較した、人10が立った位置にいる時を示す。スイッチ24は人10の衣服内に配置され、彼の臀部に配置され、人10が座った時にスイッチ24が作動する。従って、それは“着席スイッチ”と呼ばれる。図1から分かるように、スイッチ26は、その人のベルトから彼の大腿部の前方で揺れるようにぶら下がる。大腿部スイッチ26は彼のベルト30からのストラップ28により支持される。大腿部スイッチ26は揺れるように配置されて、図1に示すように人が立っている時に一方のモードを示す。他方のモードは人が座った時であり、大腿部スイッチはより水平な位置へ上昇する。水銀スイッチはそのような使用に適している。着席スイッチ及びフットスイッチは感圧スイッチである。
【0015】
好適な実施形態では、酸素ボトル12及び制御ユニット16は人の胴の上でショルダーストラップ又はハーネスにより保持される。さらに、それは便利性のために人のベルト上に保持することができる。
【0016】
フットスイッチ22、着席スイッチ24及び大腿部スイッチ26は、活動に応答するセンサの例である。加えて、図4及び5に示すように、加速度計32を制御ユニット16内に配置する。加速度計32を含むこれらの各センサは、無活動と比較した、人10の活動を示す信号を提供する。加速度計は圧電加速度計であり、その出力信号はローである。従って、その出力は圧電アンプ34を通じて信号ライン36へ接続される。図6を参照。各センサは信号ライン36へ接続される。これら4つのセンサは、人10の活動を検知するセンサの代表例であることが理解される。1つ以上のセンサを使用することができる。それら全てを使用されることは必要ではない。
【0017】
図3、4及び5を参照すると、制御ユニット16はハウジング38及びカバー40を有する。カバーは図4及び5では除去された形で図示されている。バルブ42はハウジング内に配置され、そのソレノイドは図3、4及び5に示されるようにハウジングから延びることができる。バルブは図7、8及び9に関してより詳細に説明される。バルブ42は入口44及び出口46を有し、それらは好ましくはチューブ14及び18の取り付けのためにあごが付けられている。
【0018】
本発明の主たる目的は、治療中の人の無活動時には低レベルの流れを提供し、活動時にはより高いレベルの流れを与えるシステムを提供することにある。低い流れの状態はゼロの流れとすることができ、又は例えば毎分1リットル(STP)などの所定の低い流速とすることができることが理解される。最小の流れを提供するために、バルブ42が閉じられると、バイパスニードルバルブ48が提供される。図4及び5に示すように、バイパスニードルバルブ48はバルブ42に並行に接続され、バルブ42が閉じている時でさえも入口44から出口46への規定量の流れを許容するようにする。バルブ48のニードルバルブ構成は、無活動の人が必要とするように、バルブがゼロの流れから別のより高い規定の流れへと調整可能となるように構成される。
【0019】
バルブ42は特に単一のコイルにより設計及び構成され、それによりコイルを通る1つの極性の短い電流パルスがバルブを開け、それはさらなる通電無くして開放を維持する。単一のコイルを通る逆極性の短い電流パルスは、さらなる通電無くしてバルブを閉じる。よって、バルブ42は、電力を要することなくオン又はオフの位置のいずれかで安定的であるので、特別なバルブである。よって、それはバッテリーの電力を浪費しない。バルブ42の構成を以下に説明する。
【0020】
制御回路50が図6に概略的に示される。いずれか一つのセンサが作動すると、信号がライン36に生成される。これが回路52を作動させ、回路52はワンショットマルチバイブレータ回路であり、所定時間の短い遅延後にライン54の出力をオンにする。本例では、好適な時間は3秒である。ライン54はANDゲート56への入力の一つである。
【0021】
また、信号ライン36はライン58によりANDゲートへ接続される。この回路は、ライン36の第1の信号がライン58上をANDゲート56へ送られるように動作する。同時に、ライン36の信号は3秒のワンショット回路52を介して入力を通電させる。単なる電気パルスの場合にはライン58の信号が消えるのに十分な僅かな遅延の後、3秒のワンショット回路52はライン54に通電してライン54に3秒の長さの信号を生成する。第2の信号がライン36に生成されると、それはライン58を通じてANDゲートへ進む。第2の信号がワンショット回路52のタイムアウト前の3秒以内に到来すると、ANDゲート56はオンとなる。この構成の目的は、ライン36内の単一の短いパルスがライン60に信号を提供することを防止することである。3秒のタイムアウトの終期における3秒のワンショット回路52内の減少する出力も、以下に述べるようにライン72上をインバータ74へ送られる。
【0022】
Hゲート66は二極双投スイッチの電子バージョンである。Hゲート66は電源を有し、ライン64がHゲートへの信号を提供するとライン68及び80が1つの極性に通電されるように接続され、入力信号ライン71が信号パルスを提供するとHゲート66は逆極性をライン68及び80へ提供するように接続される。ライン68及び80はバルブコイル70に接続される。コイル70は図7及び8においてバルブ42内に概略的に示される。ワンショット回路62は正しい長さのパルスをライン64に提供する。このパルスは、バルブを開け、バルブの磁気的特性がバルブを開放状態維持するように調整するのに十分なものである。
【0023】
人10が、タイミング回路52により規定される各3秒の間隔内で少なくとも1回の活動信号を提供する限り、タイミング回路52はタイムアウトとはならない。これは、それが継続的にライン54に通電することを意味する。ライン36に第2の活動信号が無い場合、ライン54の下降する信号がライン72を通じてインバータ74へ接続される。この下降する信号は、“オフ”ワンショット回路76へインバータ出力信号を生成し、ワンショット回路76はライン71にオフパルスを生成する。ライン71の信号は、パルス長さに関して正しく調整されたパルスでHゲートを切り替える。“オフ”ワンショット76はこのパルスを生成し、それをライン71を通じて逆極性のコイル70へ送る。このパルスはバルブ42の磁気的ラッチを解放する。
【0024】
バルブ42は特別なバルブである。それはラッチソレノイドバルブであり、機械的ラッチを使用すること無く、又はバルブの1状態の間にコイルの通電を要すること無く、バルブの開閉を実行する単一作動コイル70を使用する。残留磁力がバルブを開状態に維持し、復帰バネを使用して、バルブを開状態に保持する磁気的ラッチ力が負けた時にバルブを閉じる。このラッチバルブは磁気材料の特性自体を使用してラッチ力を提供する。バルブ本体82はあごを有する入口44及び出口46の接続を有する。内部には、バルブ本体は中央入口通路84を有し、それは台座86で終わっている。本体は好ましくは合成ポリマー組成材料から作られ、台座は好ましくはそれと一体的とする。出口通路88は、本体の頂部で入口通路の横の位置から延びている。本体の上部は外部のねじ山を有する。
【0025】
カラー90は内部ねじ山を有し、それらは本体のねじ山とかみ合う。コイル70は非金属製のボビン92上に巻き付けられ、そのボビン92はカラー90と一体的に成形された合成ポリマー組成材料である。下部のポールピース100は複数の軸方向の穴を有し、それらを通じてボビンとカラーとが一体成形可能となる。この一体成形は接合部の数を減少させて漏れの可能性を減らす。上部ポールピース94は、ボビン92の上端部を覆い、その中空の内部へ部分的に延びる。上部ポールピースは内部にバネ用ポケット96を有する。上部ポールピースの上部フランジは外側へ延び、管状のシェル98を受容するための段を有する。下部ポールピース100はシェルの下端部内に受容され、カラー90を保持する。プランジャ102はボビン92のボア及び下部ポールピース100内でスライドする。
【0026】
また、プランジャー102は内部にバネ用ポケット104を有する。圧縮バネ106はバネ用ポケット96及び104内に入れられる。プランジャ102はその先部にバルブディスク108を有し、このバルブディスクは、プランジャ102がその下方位置にある時にバルブの台座86とかみ合う。この位置で、バネ106は、通路84内の酸素の圧力と通路の面積との積を克服するために十分な力を有する。これは図8に示す状態であり、その状態で、バルブは閉じている。プランジャ、シェル、上部ポールピース及び下部ポールピースは全て酸素腐食に耐える特別なソレノイド等級のステンレス鋼から作られる。
【0027】
バルブは通常、図9に示す位置で閉じている。バルブ42内のコイル70は図6に示すように接続されている。短い電流パルスがコイル70へ印加されると、それは上部ポールピースとプランジャとの間に磁気的吸引力を生成する。これにより、プランジャは、プランジャと上部ポールピースの間のギャップ近くまで上昇する。これは、図8に示す位置へバルブを開放する。短い電気信号が終了すると、磁気回路内に存在する残留磁束は、プランジャと上部ポールピースとの間に十分な磁気的吸引力を提供し、プランジャをバネ106の力に対抗して上部の開放位置に保持する。
【0028】
バルブを閉じることが必要な場合、逆極性の電気信号がコイル70に与えられる。この信号は、プランジャの磁気的保持を解放するのに十分な大きさ及び期間を有する。バネはプランジャを図8に示す下部へ移動させる。閉鎖パルスはプランジャを解放するために十分でなければならないが、強すぎたり、長すぎたりしてはならず、若しくはバルブ“閉鎖”信号は実際に全構造において磁界を反転させ、プランジャを開放位置に保持する。よって、解放パルスは注意深く制御されなければならない。これは、ワンショット回路76及びHゲートポールにより実現され、それらは正しい極性、期間及びレベルの信号を生成する。磁気的ステンレス鋼は好ましくはマルテンサイトステンレス鋼であり、それは磁気的性質を最大化するために焼きなまされる。特定のバルブの設計においては、最小飽和磁束密度は少なくとも14,200ガウスでなければならず、残留磁束密度は少なくとも6,000ガウスでなければならない。材料が完全に焼きなまされると、それは10,000ガウスの印加磁界から1.5〜2.5エルステッド(Oersted)の保磁力を示す。
【0029】
バルブ42は、電流の印加なしに開放位置及び閉鎖位置を維持することが可能である。さらに、開放及び閉鎖位置間の状態変化は少量の電流のみを必要とする。これは、バルブの電流要求を制限するために非常に有効であり、よってバッテリーの寿命を延ばすために非常に有効である。バルブ42が閉じている時に、バイパスニードルバルブ48が最小の酸素を提供する様子が記述されている。
【0030】
そのバイパスバルブを提供するための代替的構成として、バルブ42を調整して、それが“閉鎖”位置において望ましい最小の流れを提供するようにすることができる。これは、図10に示す位置である。バルブ42のカラー90内の全ソレノイド部分をゆるめてバルブ本体82から離れるようにすることができることがわかる。これは、バルブの閉鎖へ向かうバネ106の力を減少させる。カラー90内のソレノイド部分をバルブ本体から注意深く緩めることにより、選択された最小の流れが“閉鎖”位置で実現されるように台座の力が減少する。バルブのソレノイド部分が図3、4及び5に示すようにケース外へ延びているのはこの理由からである。図3は、印110及び指示ライン112を示し、それらは人10が望ましい最小の流れを調整することを可能とする。この動作モードは、バイパスニードルバルブ48の使用ほど好ましいものではない。なぜなら、バイパスニードルバルブ48は望ましい最小の流れのバルブを実現するためにより正確に調整可能であるからである。
【0031】
制御ユニット16は、それがバッテリー114から自己の電力を提供するという点において自立型である。回路カード116は、センサスイッチ及びバルブ自身を除く図6に示す全てのエレクトロニクスを保持する。また、回路カードは、ワンショット52の感度を調整するための感度調整ねじ118を有し、そのワンショット52は所定時間、本例では3秒間オンに維持される。LED120は回路が動作中であることを示す。サムホイール122は図3、4及び5に示すようにケースの外側からアクセス可能であり、加速度計の感度を調整する。
【0032】
呼吸検知モードでの動作のために、出口チューブ46は図3及び5に示すように呼吸センサ118を有する。呼吸センサは図7に断面で詳細を示す。呼吸センサ118において、出口チューブ46は制限された首部124を有し、それはベンチュリを形成する。ベンチュリポート126はベンチュリのスロートから遠ざかるように通じ、圧力信号を送る。センサ本体128は内部にチャンバ130を有し、それはポートへ通じている。チャンバ130は可撓性のダイヤフラム132により閉鎖され、ダイヤフラム132はキャップ134により適所に保持される。キャップ134は図示されるように適所にねじ込むことができる。ダイヤフラムの下方の空間は、下部チャンバのサイズ及び望ましい感度に依存して出口を設けても設けなくてもよく、望ましい感度はダイヤフラムの可撓性にも関連する。
【0033】
患者が吸入すると、彼は、出口チューブ46へ接続されたカニューレ内の圧力を減少させる。この減圧は波面として伝わり、ベンチュリで迅速に検知される。増加した流れは、ダイヤフラム132上のチャンバ130内の圧力を減少させる。発光ダイオードと光検出ダイオードの組み合わせのペアがダイオードパッケージ136内に配置される。ダイオードパッケージ136はキャップ内の凹部にはまり、発光ダイオード及び光検出ダイオードがダイヤフラム132に対向するように配置される。ダイヤフラムが曲がると、光検出ダイオードはダイヤフラムからの反射の変化を知り、信号を発する。こうして、吸気が検知される。
【0034】
ダイオードパッケージ136はトランスデューサであり、それは吸気の開始を示す圧力波信号を電気信号に変換する。図6は、センサ136からの信号が送られてバルブ42を動作させる様子を示す。回路のこの部分の原理は、人10が無活動の時には所定数の呼吸のうちの少数の部分において所定の時間にわたりバルブ42を開放し、人10の活動時には所定数の呼吸のより多数の部分をにおいてバルブ42を開放することである。検知された吸気に従って酸素を供給することが望まれる場合、スイッチ138は閉じられる。呼吸信号はアンプ140で増幅され、それにより吸気信号がライン142へ送られる。ライン142はライン146を通じてNANDゲート144へ接続される。また、NANDゲート144はライン54からライン148を通じる入力を有する。NANDゲートは、両入力がハイの時を除いてハイの出力を有する。ライン54は、活動が検知された後3秒に渡り通電される。こうして、活動が検知され、息の吸気が検知されると、ライン154はローの信号をNANDゲート151へ運ぶ。
【0035】
また、ライン142はフリップフロップ156へ接続され、フリップフロップ156はフリップフロップ158へ接続される。フリップフロップ158の出力はインバータ159、ライン160へ接続され、ライン160はNANDゲート151の別の入力である。NANDゲート151への入力ライン154及び160の一方又は両方がローの場合、ゲートはライン153へハイの信号を送る。ライン150のこの信号はバルブ42をオンにする。150ミリ秒の遅延後、遅延タイマー155はライン157を通電し、ライン157はライン71に接続されている。これは、150ミリ秒にわたり開放された後、バルブ42をオフにする。この150ミリ秒の開放時間は呼吸中に酸素パルスを提供するために十分である。
【0036】
NANDゲート144及び151は、両入力がハイである時を除き、その出力がハイとなるように機能するゲートである。出力153はバルブをオンにするように、及び、150ミリ秒の遅延タイマー155の入力に接続される。フリップフロップ156及び158の機能は、4分割(one-in-four)分割器として機能することであり、それにより吸気パルス毎に各4番目の呼吸パルスがライン160に存在するようにする。出力153がハイの時、150ミリ秒の遅延後、遅延タイマー155はライン71に接続されたライン157に通電する。これは、バルブ42を、150ミリ秒にわたり開放された後にオフにする。無活動時には各4番目の吸気パルスがバルブ42を開放し、活動中には各吸気パルスがバルブ42を開放する。同時に、遅延タイマー152を通電して、150ミリ秒後にライン157が通電されてバルブ42を閉める。
【0037】
本発明を最も好適な実施形態いおいて説明してきた。本発明の機能を実施することなく、多種の変形及び実施形態が可能であることは明らかである。従って、本発明の範囲は請求の範囲の視野によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による活動に応答する酸素供給システムを使用する男性患者の正面図であり、一部が切断されている。
【図2】男性患者の背面図であり、一方の足が上がっている。
【図3】酸素制御ユニットの等角図である。
【図4】ほぼ図3のライン4−4に沿って見た断面で部分的に切断された、酸素制御ユニットの平面図である。
【図5】等角投影法で見た同様の図である。
【図6】患者の活動を検出し、酸素バルブを制御するための概略的電気回路である。
【図7】保持された、開放位置の酸素制御バルブの中央断面図である。
【図8】閉鎖位置のバルブを示す同様の図である。
【図9】閉鎖位置においても最小の流れを提供するために調整されたバルブを示す同様の図であり、部分的に切断されている。
【図10】閉鎖位置においても最小の流れを提供するために調整されたバルブを示す同様の図であり、部分的に切断されている。
Claims (7)
- 新陳代謝上の使用のために人に流体を供給するための、身体的活動に応答する介在システムにおいて、
新陳代謝上活動的な流体のソースと、
新陳代謝上活動的な流体を人に供給する手段と、
前記新陳代謝上活動的な流体のソースと前記新陳代謝上活動的な流体を人に供給する手段の両方に接続された双安定バルブであって、第1及び第2の状態を有し、前記第1の状態において、第2の状態にある時よりも低い流量で新陳代謝上活動的な流体の流れを許容し、前記バルブが1の状態から他の状態に移動した後に、電力消費なしに前記他の状態に維持されるように構成された双安定バルブと、及び
前記人の身体に配置されて、前記人の身体による身体的活動を検出するための身体的活動センサ手段であって、前記活動センサ手段は前記双安定バルブに接続され、身体的活動が検知された時に前記双安定バルブが第1の状態から第2の状態に変化する身体的活動センサ手段と、を備えるシステム。 - 前記活動センサ手段は、位置センサ、圧力センサ又は加速度センサを有し、前記センサは、人の身体に取付可能に構成され、人が非活動的位置から活動的位置へ動くと、前記位置センサ、圧力センサ又は加速度センサが前記双安定バルブへ活動信号を送信する請求項1に記載の活動に応答する介在システム。
- 人による新陳代謝上活動的な流体の吸入を検出する呼吸センサ手段をさらに含み、前記呼吸センサ手段は、前記双安定バルブに接続され、前記活動センサ手段は人へ供給される新陳代謝上活動的な流体の量を増加させるように接続される請求項1に記載の活動に応答する介在システム。
- 前記双安定バルブは電磁気コイルを有し、前記バルブは前記コイルの通電に応答して移動可能な磁気的プランジャを有し、前記バルブは前記プランジャを第1の状態へ付勢して前記プランジャを通電まで第1の状態に維持するバネを有し、前記制御回路は前記電磁気コイルに通電するとともに前記プランジャを磁気的に移動させて前記バルブがその第2の開放状態にあるようにパルスを提供し、前記バルブは、前記通電パルスと逆極性の前記コイル内のパルスにより残留磁気が解放されるまで、残留磁気が、前記バネの力に対抗して前記第2の状態に前記プランジャを維持するように構成される請求項1に記載の活動に応答する介在システム。
- 前記双安定バルブは、
バルブ本体と、
前記バルブ本体内のバルブシートと、
プランジャと、
前記プランジャ上のバルブディスクであって、前記バルブディスクは、前記プランジャが第1の位置にあって前記バルブディスクが前記バルブシート上にある位置から、前記バルブディスクが前記バルブシートからずれている前記プランジャの第2の位置へ移動可能であるバルブディスクと、
ポールピースであって、前記プランジャ及び前記ポールピースは磁気材料により作られ、前記ポールピースは、前記プランジャが第2の位置にある時に前記プランジャが前記ポールピースに対して横たわるように構成されているポールピースと、及び
前記ポールピースの近傍及び前記プランジャの近傍に配置される電磁気コイルであって、前記電磁気コイルは、前記電磁気コイルにより作られた第1極性の磁気内で起動されたときに、前記プランジャを第1の位置から、前記プランジャが前記ポールピースに対して横たわる第2の位置へ移動させるように大きさを決められるとともに配置され、前記プランジャ及び前記ポールピースは、残留磁気により、及び前記電磁気コイルの起動無しに、前記ポールピースに対して前記第2の位置内で前記プランジャが保持されるような材料により構成されている電磁気コイルと、を有する
請求項1に記載の活動に応答する介在システム。 - 前記電磁気コイルに接続された制御回路をさらに有し、前記制御回路は、前記電磁気コイル内に第1の極性のパルスを生成して前記プランジャを第1の位置から第2の位置へ移動させるように構成され、前記制御回路は、第2の逆極性のパルスを生成して磁気的に前記プランジャを前記ポールピースから解放して前記プランジャが第2の位置から第1の位置へ移動可能とするように構成されて、前記電磁気コイルの通電を解除したときに、前記プランジャが、残留磁気によって前記第1の位置に保持される請求項5に記載の活動に応答する介在システム。
- 身体的活動に応答する介在システムにおいて、
新陳代謝上活動的な呼吸流体のソースと、
前記新陳代謝上活動的な呼吸流体のソースに接続された双安定バルブであって、前記双安定バルブは第1の位置と第2の位置とを有し、前記双安定バルブは第2の位置よりも低い流量で第1の位置において流体の流れを通過させ、前記双安定バルブが1の状態から他の状態に移動した後に、電力消費なしに前記他の状態に維持されるように構成されるところの双安定バルブと、
新陳代謝上活動的な呼吸流体を人へ供給する手段と、
前記新陳代謝上活動的な呼吸流体を人へ供給する手段に接続され、前記新陳代謝上活動的な呼吸流体を供給する手段から人の呼吸流体の吸入を検知するセンサ手段と、
前記双安定バルブを第1の位置と第2の位置との間で制御する制御手段と、
人による身体的活動の開始を検知する手段であって、前記検知する手段は前記バルブ制御手段に接続され、前記吸入センサは、人の無活動時には検知された呼吸の1つの部分のみにおいて前記双安定バルブの第1の位置から第2の位置への移動を生じさせ、人の活動時には検知された呼吸のより大きな部分において前記バルブの第1の位置から第2の位置への移動を生じさせ、
前記双安定バルブ、前記バルブを制御する手段、及び前記新陳代謝上活動的な呼吸流体を人への供給する手段の全ては、人が非活動的又は人が活動的な時に人とともに運搬されるように携帯可能である活動に応答する介在システム。
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