用于高压和/或低氧治疗的便携舱的制造方法与工艺

用于高压和/或低氧治疗的便携舱相关申请的交叉引用没有交叉的相关申请。技术领域本申请通常涉及高压和/或低氧舱和舱系统以及，更特别地，涉及便携式高压和/或低氧舱和舱系统。

背景技术：
高压舱和舱系统是公知的并且用于医药和运动产业。大体上，高压舱的使用者在高压舱中承受相对高压的高压治疗。除了其他用途，高压治疗用于加强肌肉恢复和提高氧气吸入是已知的。在低氧舱和舱系统中，使用者承受较低的氧含量比如用于模拟高海拔的情况。对他们来说，除了其他用于，低氧治疗用于促进红细胞的生成是已知的。传统的高压舱通常由能承受压力差的刚性材料制成。因此，高压治疗不易普遍使用并且经常只能被精英级别的运动员和经过选择的患者使用。因此，便携高压舱已经被发展变得更易达到。便携高压舱的例子已在美国专利号3,877,427；5,109,837；5,255,673；5,738,093；6,321,746和国际专利申请号PCT/GB2004/001139(公开号WO2004/082552)，以及国际专利申请号PCT/CA2007/001365(公开号WO2008/014617)中有所描述。然而，现有技术的便携舱具有一些缺陷。例如，一些现有技术的舱不结实并且因此不耐用。其他现有技术的舱有复杂的结构，使它们难以拆卸用来运输。还有些现有技术的舱仍被限于高压治疗。因此，尽管高压和低氧舱领域一直在发展，仍然需要一种改进的便携舱，以解决现有技术用于高压和/或低氧治疗的便携舱的缺陷。

技术实现要素：
根据本发明的原理，用于高压和/或低氧治疗的改进的便携舱通过容易地拆卸和套缩(collapse)来运输并且仍然足够坚固来保持巨大的压力(比如通常30psig并达到180psig)基本解决了现有技术舱的缺陷。因此，根据本发明的原理，便携舱通常包括末端开口且通常大小适于容纳至少一个使用者的截头锥形(frustro-conical)管状主体，以及分别被配置为容纳在该主体的相对端用于以气密布置封闭该主体的端部部件。该主体由柔韧而加固的弹性材料制成，以便在运输期间可折叠，并足够坚固以在高压治疗期间保持高压(比如通常30psig并达到180psig)。该主体通常由乳胶-氯丁橡胶弹性制成并且通常用芳族聚酰胺纤维或细丝加固。尽管不一定，芳香聚酰胺细丝通常以相对该主体中心轴±54.7°的角度缠绕该主体。所述舱的端部部件由刚性加固材料制成。该端部部件通常由具有聚合泡沫芯的玻璃纤维/环氧树脂合成物制成。所述端部部件之一，通常是较大的一个端部部件，具有提供进入舱内部入口的可移位的门。该门经由锁定环组件固定于该较大端部部件上。该门和较小的端部部件通常各自具有窗。该主体的末端基本是球形的(即向内的圆形)，以便接纳所述端部部件相应的基本上球形(或圆形)的外围。借助这种特定的构造，当在高压或低氧治疗期间向舱供给气体时，该端部部件的球形外围的外表面被推至紧靠所述主体的球形端的内表面，由此密封该舱。在这个意义上，端部部件和管状主体的末端之间的密封由所述端部部件的球形外围的表面啮合紧靠所述主体的球形端的内表面所提供。通常不需要其它密封组件。这种特定构造提供非常简单的舱，没有复杂的密封装置比如，但不限于密封环、螺栓法兰等，使得该舱容易拆卸或折叠来运输并且在端部部件和所述主体末端之间的接触面提供更好的(比如连续的、一致的)密封。所述端部部件中的一个或两个通常具有可连接到一个或多个气源(比如压力发生器、低氧发生器等)的一个或更多入口，以便在高压或低氧治疗期间使所述舱接收气体供给。一个或两个端部部件还具有使气体离开所述舱的一个或多个出口。在使用期间所述舱可以方便的与接纳并支撑该舱的支撑结构一起使用，并且可以与用于在高压或低氧治疗期间控制舱内条件的控制系统一起使用。一个包含控制系统和(多个)气源(比如压力发生器、低氧发生器等)的可能支撑结构的非限制性例子在国际专利申请号PCT/CA2007/001365(公开号WO2008/014617中)中示出。本发明其他和进一步方面和优点将根据即将被描述的说明性实施例的理解而显而易见，并且对于本领域技术人员，根据本发明实际中的使用，各种未在这里提到的优点将出现。附图说明根据下面参考附图给出的描述本发明，本发明的上述和其他目的，特征和优点将更显而易见，其中：图1是根据本发明原理安装于高压和/或低氧舱系统上的舱实施方案透视图。图2是图1舱的分解透视图。图3是图1舱的分解侧面图。图4是图1舱的管状主体的横截面侧视图。图5是图1舱的管状主体的前视图。图6是图1舱第一端部部件的分解透视图。图7是图1舱第一端部部件的横截面侧视图。图8是图1舱第二端部部件的分解透视图。图9是图1舱第二端部部件的横截面侧视图。图10是套缩结构时的图1舱的透视图。图11是锁定步骤期间图1舱的锁定环组件一部分的第一局部透视图。图12是锁定步骤期间图1舱的锁定环组件一部分的第二局部透视图。图13是锁定步骤期间图1舱的锁定环组件一部分的第三局部透视图。图14是锁定步骤期间图1舱的锁定环组件一部分的第四局部透视图。具体实施方式下文将描述用于高压和/或低氧治疗的新颖便携舱。尽管本发明以特定说明性实施方式的形式描述，可以理解的是这里描述的实施方式仅仅作为实例，并且本发明的范围不旨在限于此实施方式。现在参考附图，并且尤其是参考图1，其图示了根据本发明原理，一种便携的高压和/或低氧舱系统10包括个舱100。舱系统10包括适于高压和低氧治疗的舱100，以及各种气(比如空气、氧气等)源(未示出)，该气源用于相对于舱100外的周围条件更改舱100内部的空气条件。这些各种气源通常包括压力发生器、低氧发生器和氧气源，优选地，尽管不必要地，全部包含于在治疗期间支撑舱100的支撑结构200中，并且通过适当的管道、阀门、入口和出口(未示出)与舱100的内部流体连通。这些源也通常由包括控制台的控制系统300控制。控制系统300操作性地连接到各种源以便控制高压或低氧治疗期间舱100内的条件。该控制系统300也可以操作性连接至位于舱100内部和/或正经历治疗的使用者上的不同传感器来监控舱100内部的条件(比如周围压力、周围氧浓度等)和/或使用者的情况(比如心跳、血液中的氧浓度等)。这样的支撑结构200和控制系统300在本领域是公知的(例如见WO2008/014617)并且不需要任何进一步描述。仍然参考图1，舱100的大小通常为容纳至少一个经历高压或低氧治疗的使用者或占用者。参考图2和3，在本实施方式中，舱100包括末端开口的管状主体110，第一端部部件140和第二端部部件170。正如以下将解释的那样，配置所述第一端部部件140和所述第二端部部件170使其分别安装在管状主体110内部在其第一端112和第二端114。进一步地配置所述端部部件140和170，以便当对所述舱100供给气体然后增压时，该端部部件140和170分别被推至紧靠管状主体110的第一和第二端112和114的内表面，从而密封所述舱100。现在参考所述舱100的每个组成部分，并且以所述管状主体110开始，如图2-4中所最好示出的，该管状主体110通常具有截头锥体的结构。在这个意义上，该第一端或近端112通常具有比第二端或远端114大的直径。作为本领域技术人员将理解的，第一端112，和其邻近区域122，通常容纳使用者身体的上部(比如头和躯干)，而第二端114，和其邻近区域124，通常容纳使用者身体的下部(比如腿和脚)。如图5中所最好示出的，管状主体100通常具有圆形截面。圆形截面在管状主体100内部具有较好的压力分别方面更可取。管状主体110由柔韧且气密的加固弹性材料制成。在本实施方式中，该弹性材料是乳胶-氯丁橡胶合成物，其由缠绕管状主体110的芳族聚酰胺细丝105增强。如图4中所最好示出的，为了清楚起见只有一些虚线显示，加固细丝105以对中心轴102大约54.7°(或-54.7°)的角度缠绕所述管状主体100。尽管这些角度是优选的，其他角度也是可能。如本领域技术人员将理解的，所述细丝105的缠绕沿着所述管状主体110的整个长度103延伸。现在参考图2以及尤其是图3和4，所述管状主体110的第一端112和第二端114大体具有球形构造并且它们各自包括开口。所述第一端112因而具有第一曲率半径113和具有第一直径117的第一开口116，而第二端114具有小于第一曲率半径113的第二曲率半径115和具有第二直径119的第二开口118。在本实施方式中，所述第一和第二直径117和119是这样的，使所述加固细丝105可以被缠绕直至所述第一和第二开口边缘。考虑到舱100将被用于高压用途，将所述管状主体110的材料设计为能够维持正相对压力，通常高达180psig而不爆炸。在正相对压力之下，舱100通常在结构上保持其形状。然而，尽管由加固弹性材料制成，所述管状主体110足够柔韧使得它可以如图10所示被套缩。在这样的套缩情况中，该管状主体110的壁111被转动或折叠直到所述第二端部部件170被套叠所述第一端部部件140中。在这样的紧凑套缩情况下，所述舱100可以更容易地运输和/或储存。在这方面，具有截头锥形形状的管状主体110是尤为有利的因为它使较大的端112，及其邻近区域122，能够容易地接纳较小端114及其邻近区域124。现在参考图2-3和6-7，更详细地示出了第一端部部件140。第一端部部件140通常比所述第二端部部件170大并且被配置成与管状主体110的第一端112配合安装。在本实施方式中，所述端部部件140包括由玻璃纤维/环氧树脂合成物制成的外壳，该壳具有聚合泡沫芯。制成端部部件140的该材料优选是轻的使得所述舱100总重保持低。第一端部部件140包括使用期间基本置于所述管状主体110内部的第一部分142，以及使用期间延伸在所述管状主体110外部的第二部分144。第一部分142限定了结构上基本是球形的第一外表面146。在这个意义上，第一外表面146通常具有与管状主体110的第一端112的曲率半径113基本相等的曲率半径147。可以理解的是，所述第一外表面146被配置成啮合所述管状主体110的第一端112的内表面123。因此重要的是第一端部部件140的第一部分142的外部形状通常与管状主体110第一端112的内部形状匹配以便在向舱100供给气体时防止泄漏。可以理解的是，根据本发明的原理，在第一端部部件140和管状主体110第一端112之间没有额外的密封组件。最后，当在压力下所述第一端部部件140被轴向推动时，所述舱100被第一端部部件140的第一外表面146与第一端112的内表面123之间的相互作用所密封。从第一部分142伸出的第二部分144，包括放射状延伸的边缘或边沿148。该边沿148被配置成与锁定环组件160配合以便将门组件150保持并锁定在合适的位置。参考图2-4，所述门组件150包括具有外边缘151的主环部件152、中央开口153和内边缘154。尤其参考图7，将第一环155固定(比如胶合)在所述主部件152的内边缘154上。进一步安装于该第一环155的是通过紧固(比如螺栓拴住、螺丝拧紧)在该第一环155上的第二环158被固定于其上的窗156。密封环157进一步被置于所述第二环158和所述窗156的边缘之间以便防止泄漏。如图7所最好示出的，在本实施方式中，窗156是内穹顶形状(即延伸到舱100内部的穹顶)。同样地，所述主部件152的形状基本上是拱形。因此，该主部件152的总体构造和所述窗口156的总体构造即门组件150的整个构造，是向内隆起成穹顶状。这使所述门组件150能够维持较高压力而不损坏。虽然没有示出，所述门组件150可以有利地具有一个或更多把手使其操纵轻松。正如以上已经介绍的，在所述锁定环组件160的帮助下所述门组件150配置成固定于所述第一端部部件140的第二部分144上。在这个意义上，作为图7所最好示出的，门组件150和第二部分144被配置成使所述主部件152的外边缘151位于靠近所述放射状边沿148。现在参考图2、3和7，在本实施方式中，锁定环组件160包括第一半环161和第二半环162。如图7所最好示出的，第一半环161和第二半环162两者均具有U形截面。这些U形截面用于以夹紧布置置接纳放射状边沿148和主部件152的外边缘151。参考图2和6，两个螺杆163被枢轴安装在半环162上。每个螺杆163上安装有螺纹旋钮164。参考图2、6和11-14，为了接纳所述杆163和所述旋钮164，半环161包括两个凹入部分165，每个具有平顶面166和横向锁定销167。现在尤其参考图11至14，在使用时，一旦所述门组件150被恰当地装在所述第一端部部件140上，即外边缘151位于靠近放射状边沿148，第一和第二半环161和162被安装于所述发射状边沿148和主部件152的外边缘151以便完全限制它们。然后，为了将半环161和162两个锁在一起，所述杆163被置于枢轴旋转以便停止在半环161的凹入部分165中。然后，为了防止所述杆163从所述凹入部分165意外退出，如图12所示锁定销167被横向插入该凹入部分165。然后，如图13所示，在图13中，两个杆163的旋钮164被螺纹下旋直到与凹入部分165的顶面166邻接。最后，两个杆163的旋钮164进一步被螺纹下旋直到半环161和162之间的间隙169关闭，从而将半环161和162夹紧在一起并且有效锁定所述门组件150。为将所述门组件150从所述第一端部部件140移开，基本以相反的顺序完成上述步骤。在本实施方式中，每个杆163在其自由端具有阻塞元件168，比如但不限于有横向开口销的安全螺钉，以便防止超过预定点地拧开所述旋钮164。本领域技术人员将理解的是所述锁环组件160防止所述门组件150的意外移开，甚至防止一个或两个旋钮164在高压或低氧治疗期间被意外拧开。的确，只要所述杆163被所述锁定销167控制和保持在它们各自的凹入部分165中，半环161和162两者将保持连在一起并将基本限制了所述门组件150。所述锁定环组件160因此也对舱100的操作增加了一安全层。现在参考图2-3和8-9，更详细地示出所述第二端部部件170。如本领域技术人员将理解的，所述第二端部部件170通常小于所述第一端部部件140，因为它被配置成与所述管状主体110的第二且较小的端114配合安装。在本实施方式中，第二端部部件170包括由玻璃纤维/环氧树脂合成物制成的外壳，该壳具有聚合物泡沫芯。制成所述第二端部部件170的材料优选是轻的以便舱100总重保持低。通常，第二端部部件170由与第一端部部件140相同的材料制成。第二端部部件170包括使用期间基本位于所述管状主体110内部的第一部分172，以及使用期间延伸在所述管状主体110外部的第二部分174。第一部分172限定了结构上基本是球形构造的第二外表面176。在这个意义上，第二外表面176通常具有与管状主体110的第二端114的曲率半径115基本相等的曲率半径177。可以理解的是，所述第二外表面176被配置成啮合于所述管状主体110的第二端114的内表面125。因此重要的是所述第二端部部件170第一部分172外部形状通常与管状主体110第二端114内部形状匹配以便在向舱100供给气体时防止泄漏。此外，可以理解的是根据本发明的原理，对于所述第一端部部件140，在第二端部部件170和管状主体110第二端114之间没有额外的密封组件。最后，当在压力下所述第二端部部件170被轴向推动时，所述舱100被第二端部部件170的第二外表面176与第二端114的内表面125之间的相互作用所密封。从第一部分172伸出的第二部分174，包括具有内边缘179的中央开口178。如图9所示，将第一环180固定(比如胶合)在所述中央开口178的内边缘179上。安装于该第一环180的是通过紧固(比如螺栓拴住、螺丝拧紧)在该第一环180上的第二环183固定于其上的窗181。密封环182进一步置于所述第二环183和窗181的边缘之间以便防止泄漏。如图9所最好示出的，在本实施方式中，窗181是内穹顶形状以便使窗181维持较高压力而不损坏。在所述舱100的正常安装结构中，为了与所述第一端112啮合，所述第一端部部件140第一部分142被安装在所述管状主体110中，并且为了与所述第二端114接触，所述第二端部部件170的第一部分172被安装在所述管状主体110中。在使用时，在高压或低氧治疗期间向所述舱100供给气体时，同，气体将分别轴向推或推动所述第一端部部件140，以及安装于其上的门组件150，紧靠第一端112的内表面123，并推或推动第二端部部件170紧靠第二端114的内表面125。在没有额外密封组件的情况下，端部部件140和170与相应端112和114的啮合有效地密封了舱100。因此，根据本发明原理的舱100具有较简单的结构，并足够坚固地保持了大的压力(比如高达180psig)，并且对储存和运输来说容易被套缩。尽管未示出，可以预计的是所述舱100提供有床垫来支撑使用者躺在舱100中接受治疗。该床垫可以包括让使用者在舱100中采取坐姿的铰链结构。另外，该床垫(比如合成泡沫材料或不会影响舱100中氧浓度的类似材料)优选可以是得以被舱100的底部接纳的形状。尽管未示出，进一步可以预计的是，舱100提供有为了帮助在舱100内移动和/或接纳担架(未示出)的扶手。该扶手优选可以在所述第一和第二端部部件140和170之间延伸，并且优选是伸缩式的以便于运输。虽然上述详细描述了本发明说明性和目前优选的实施方式，可以理解的是，本发明构思可以被其他不同方式地表达和使用。