Brevet FR2529951A1 — publié le 19840113

i La présente invention concerne des appareils électroniques imnplantables à usage médical, tels aue stimulateurs cardiaques et prothèses cochléaires, et plus précisément une prothèse côchlé- aire qui doit être fermée hermétiquement et offrir des possibili- t és de télémétrie. Des prothèses médicales;mplantables de nombreux types diffé- rents sont maintenant d'usage courant dans le monde entier O Ces dispositifs, tels que des stimulateurs cardiaques et des stimula- teurs de croissance osseuse, assurent non seulement une stim Lla- O 10 tion électriaue: mais dans bien des cas, ils interagissent dans des systèmes de télémétrie double sens Le fonctionnement d'une pro hèse peut être commandé par un signal émis à l'extérieur et la prothèse el I'J-m Sme peut produire et émettre, vers le monde exté- rieur, un signal indiquant son état de fonctiormement ou un état du patient I 1 existe un degré élevé d'interfécondité dans la recherche, en ce sens que des techniques mises au point pour un type particulier de prothèse sont souvent appliquées par la suite à d'autres types Pour en donner un bon exemple, on peut citer les techniques de fermeture hermétique, primitivement mises au point pour des stimulateurs cardiaques, mais utilisées maintenant pour la généralité des prothèses médicales. Selon l'appareil prothétique particulier qui est considéré, la solution d'un certain problème peut être plus ardue à trouver que les solutions des autres Mais il existe un type d'appareil, la prothèse cochleaire, pour lequel un concours de critères de projetage (dont certains sont en contradiction) a gravement limité les progrès. Sous sa forme habituelle, un "système" de prothèse cochléaire se compose de deux parties la première est un bloc "d'électromnique' -2 Dans ce but, l'invention propose un dispositif de pressurisation du type mentionné plus haut, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième clapet de surpression possédant une seconde valeur de tarage, monté en série avec ledit premier clapet entre ce der- nier et ladite enceinte de façon à définir entre lesdits premier et second clapets une chambre reliée à ladite source de gaz sous pression, et un clapet de dépression prévu pour mettre ladite chambre en communication avec ladite enceinte lorsque la pres- sion régnant dans cette dernière est inférieure à la pression régnant dans ladite chambre. Grâce à de telles caractéristiques, le dispositif selon la pré- sente invention permet d'éviter le balayage de l'enceinte par le gaz sous pression de pressurisation, tout en assurant un niveau de pressurisation égal à la pression atmosphérique augmentée de la somme desdites première et seconde valeurs de tarage. De plus, et comme cela sera décrit plus en détail, le dispositif permet de continuer d'assurer une pressurisation du circuit en cas de défaillance de l'un des deux clapets. On décrira maintenant à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue générale du dispositif de pressurisa- tion réalisé conformément aux enseignements de la présente invention; et les figures 2 à 4 sont des représentations schématiques du dis- positif selon la présente invention, illustrant diverses étapes de fonctionnement de celui-ci. On a représenté à la figure 1 une portion d'un circuit de refroi- dissement d'un-moteur thermique tel que par exemple un moteur à combustion interne comportant un dispositif 10 de pressurisation -3- du circuit, réalisé conformément aux enseignements de la présente invention. Le dispositif de pressurisation 10 comprend une enceinte 12, telle que par exemple un vase d'expansion, dans laquelle circule le liquide de refroidissement 14 qui peut y pénétrer et en sortir par les conduits 16 et 18. Le dispositif 10 comprend un premier clapet de surpression 20 possédant une première valeur de tarage T 1 Le premier clapet de surpression 20 est monté à la partie supérieure de l'enceinte 12 sur laquelle il est fixé au moyen d'un bouchon hermétique 22 muni à sa face supérieure d'un orifice 24 débouchant vers l'atmos- phère Le premier clapet de surpression 22 est plus précisément monté à l'extrémité d'une goulotte tubulaire 26 rapportée sur la face supérieure 28 de l'enceinte 12. Selon l'invention, le dispositif de pressurisation comporte un deuxième clapet de surpression 30 possédant une seconde valeur de tarage T 2, qui est monté en série avec le premier clapet de sur- pression 20 Le deuxième clapet de surpression 30 est fixé à la partie inférieure de la goulotte 26 au voisinage de la face supé- rieure 28 de l'enceinte 12 Le second clapet 30 est donc, comme- on peut le voir à la figure 1, monté entre le premier clapet 20 et l'enceinte 12 de façon à définir entre le premier clapet 20 et le second clapet 30 une chambre 32 à l'intérieur de la goulotte tubulaire 26. Conformément à l'invention, l'enceinte 12 est alimentée par une source de gaz sous pression 34 L'alimentation de l'enceinte 12 par la source de pression 34 se fait au travers de la chambre 32 à laquelle la source de pression 34 est reliée au moyen d'un con- duit 36 dans lequel est disposé un clapet anti-retour 38 susceptible de ne laisser passer le gaz sous pression que depuis la source 34 vers la chambre 32 Afin de permettre la mise en communication de l'enceinte 12 avec la source de pression 34, le dispositif -4 - comporte un clapet de dépression 40, intégré dans le clapet de surpression 30, possédant une troisième valeur de tarage T 3 Le clapet de dépression 40, qui est représenté de manière schéma- tique aux figures 2 à 4, est prévu pour permettre la mise en communication de la chambre 32 avec l'enceinte 12 lorsque la pression régnant dans cette dernière est inférieure à la pres- sion régnant dans la chambre 32. Les divers clapets de surpression 20, 30 et de dépression 40 n'ont pas été représentés en détail, mais sont d'un type clas- sique couramment utilisé dans les circuits de refroidissement pressurisés dont les bouchons sont munis de clapets tarés de dé- pression et de surpression tels que par exemple ceux illustrés dans la demande de brevet français publiée -sous le N O 2 439 144. - On décrira maintenant le mode-de fonctionnement du dispositif de pressurisation illustré à la figure 1 en se référant plus parti- culièrement aux figures 2 à 4 Dans le mode-de réalisation repré- senté, les valeurs'de tarage T 1 et T 2 des clapets de surpression 20 et 30 sont égales à 250 millibars (mb) La valeur de tarage T du clapet de dépression 40 étant égale à 50 mb On supposera pour la description qui va suivre, que la valeur de la pression atmosphérique PO régnant à l'extérieur du circuit de refroidisse- ment est égale à 1 000 mb soit à peu près une atmosphère Dans l'exemple représenté, l'enceinte 12 est le vase d'expansion d'un circuit de refroidissement pour moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, et la source de gaz sous pression 34 peut être constituée par exemple par un conduit relié à l'admission du moteur si ce dernier est du type suralimenté ou par un conduit relié à l'échappement du moteur dans le cas d'un moteur atmos- phérique. Lorsque le moteur est mis en marche, la source de gaz sous pres- sion, ou gaz de pressurisation, débite dans le conduit 36 et pro- voque l'augmentation de la pression Pl régnant dans la chambre 32. Sous l'effet de l'augmentation de la pression régnant dans la - chambre 32, le clapet de dépression 40 s'ouvre pour provoquer l'augmentation de la valeur de la pression P 2 régnant dans l'en- ceinte 12 Si-la valeur de la pression du gaz de pressurisation provenant de la source 34 est supérieure àune valeur prédétermi- née égale à la pression atmosphérique PO augmentée de la valeur de tarage T 1 du clapet 30, le niveau de pression Pl régnant dans la chambre 32 s'établit en permanence à une valeur au moins égale à ladite valeur prédéterminée Si, comme il est souhaitable, la valeur de la pression du gaz de pressurisation est supérieure à ladite valeur prédéterminée augmentée de la seconde valeur de tarage T 2 du clapet de surpression 30, la pression P 2 régnant dans l'enceinte 12 s'établit à une valeur de pressurisation maxi- male égale à PO + T 1 + T 2 soit dans l'exemple illustré 1 500 mb. On comprend ainsi que la valeur maximale de la surpression régnant dans le circuit est égale à la somme des valeurs de tarage T 1 et T 2, quelles que soient les valeurs de ces dernières qui ne sont pas nécessairement égales. Lorsque la valeur de la pression P est égale à la valeur de pressurisation maximale, les clapets de surpression 30 et de dé- pression 40 sont en position fermée tels que représentés à la figure 3 Dans ces conditions, la source de pression 34 qui con- tinue à débiter dans la chambre 32 à une valeur de pression supé- rieure à P + T provoque l'ouverture du clapet de surpression 20 et l'échappement vers l'atmosphère du gaz de surpression. Si la pression P 2 régnant dans l'enceinte 12 et par la même dans le circuit de refroidissement continue à augmenter au-delà de la - valeur maximale de pressurisation P + + T+ T 2 + par exemple sous l'effet de la dilatation ou de la vaporisation du liquide de re- froidissement, on se trouve alors dans les conditions illustrées à la figure 4 Dans ces conditions, l'augmentation de la valeur de la pression P 2 provoque l'ouverture du clapet de surpression jusqu'à ce que la pression P 2 s'établisse à nouveau àla valeur de surpression maximale P + T + T - O 1 2 -6 - Comme on peut le remarquer aux figures 2 à 4, on a également représenté un second clapet de dépression 50 intégré au premier clapet de surpression 20 Ce second clapet de dépression 50 n'est pas toujours nécessaire au fonctionnement du dispositif selon la présente invention mais il permet d'égaliser les niveaux de pression PO et Pl lorsque le moteur est arrêté et que la source de gaz sous pression 34 ne débite plus; le tarage T 4 du second clapet de dépression 50 devant bien entendu être choisi à une valeur faible par exemple égale à la valeur du tarage T 3 du premier clapet de dépression 40. Au cas ou accidentellement, le clapet de surpression 20 se coin- cerait en position ouverte, la pression P régnant dans la cham- bre 32 deviendrait égale à la pression atmosphérique P 0, et le dispositif de pressurisation fonctionnerait encore, grâce au second clapet de surpression 30, mais la valeur maximale depres- surisation serait égale à PO + T 2 soit, dans l'exemple représenté 1 250 mb. Si inversement, le second clapet de surpression 30 venait à se coincer en position ouverte, le dispositif de pressurisation continuerait à fonctionner avec une valeur maximale de pressuri- sation égale à PO + T 1 mais avec l'inconvénient que le disposi- tif fonctionnerait avec un balayage de l'enceinte par le gaz de pressurisation. Dans l'exemple qui vient d'être décrit, la valeur maximale de la pressurisation est égale à T + T 2 mais il n'est en aucun cas impératif que les deux valeurs de tarage soient égales; toute- fois, en cas de panne de l'un des deux clapets, et comme cela vient d'être décrit, la pression dans le circuit s'établira à la valeur atmosphérique augmentée de la valeur de tarage du clapet qui continue de fonctionner. En ce qui concerne la valeur de la pression du gaz de pressurisa- tion provenant de la source de pression 34, et comme cela a été -7 - précisé plus tôt, il est nécessaire que cette pression soit supé- rieure à la valeur maximale de pressurisation que l'on désire obtenir dans le circiit Toutefois, au cas o cette valeur serait inférieure à cette valeur maximale mais supérieure à la valeur PO + T 1, la valeur maximale de pressurisation serait maintenue, mais la montée en pression du circuit jusqu'à cette valeur maxi- male ne pourrait se faire au-delà de la valeur de la pression d'alimentation que par dilatation ou vaporisation du liquide de refroidissement Dans le cas o la valeur de pression provenant de la source 34 est inférieure à la valeur P + T telle que dans 0 1 l'exemple illustré 1 150 mb, la pression maximale de pressurisa- tion ne pourrait en aucun cas être supérieure à cette valeur aug- mentée de 250 mb soit 1 400 mb. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, il est souhai- table que l'alimentation en gaz sous pression se fasse à travers un orifice 36, 38 calibré, car cette alimentation doit seulement alimenter un débit de fuite Ce calibrage est souhaitable en par- ticulier si le gaz de pressurisation en question est prélevé sur l'échappement moteur, afin de limiter les condensations dans le système de refroidissement Bien que sans incidence sur l'inven- tion proprement dite, ce calibrage est également souhaitable si le gaz est prélevé directement sur le circuit d'air comprimé du véhicule ou sur l'air de suralimentation du moteur, afin de limi- ter les pertes. Par ailleurs, il est nécessaire que le volume de la chambre 32 soit faible par rapport au volume de l'enceinte 12 et ceci afin d'éviter une chute de pression trop rapide au moment de l'ouver- ture du clapet 30. 8- REVENDICATIONS 1 Dispositif ( 10) de pressurisation du circuit de refroidisse- ment d'un moteur thermique comprenant une enceinte ( 12) alimen- tée par une source ( 34) de gaz sous pression et dans laquelle circule le liquide de refroidissement, et un premier-clapet de surpression ( 20) relié à l'atmosphère et possédant une première valeur de tarage (T 1) prévu pour réduire la pression régnant - dans le circuit lorsque celle-ci dépasse une valeur prédétermi- née (PO + T 1), caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième cla- pet de surpression possédant une seconde valeur de tarage (T) monté en série avec ledit premier clapet ( 20) entre ce dernier et ladite enceinte ( 12) de façon à définir entre lesdits premier et second clapet ( 20, 30) une chambre ( 32) reliée à ladite source de gaz sous pression ( 34), et un clapet de dépression ( 40) prévu pour mettre ladite chambre ( 32) en communication avec la- dite enceinte ( 12) lorsque la pression (P 2) régnant dans cette dernière est inférieure à la pression (P) régnant dans ladite * chambre ( 32). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la pression dudit gaz sous pression est supérieure à ladite valeur prédéterminée (PO + T 1). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la dite valeur de la pression dudit gaz sous pression est supérieure- à ladite valeur prédéterminée (PO + T 1) augmentée de ladite seconde valeur de tarage (T)' ' 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que ladite chambre est reliée à ladite source de gaz sous pression au moyen d'un conduit ( 36) dans le- quel est disposé un clapet anti-retour ( 38). 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le volume de ladite chambre ( 32) est faible par rapport au volume de l'enceinte ( 12).