Brevet FR2549979A1 — publié le 19850201

Débitmètre de sécurité pour l'anesthésie. La présente invention concerne les dispositifs d'anesthésie respiratoire. Ces dispositifs délivrent à un patient un mélange d'oxygène et de gaz anesthésiant (N2 O, protoxyde d'azote) et l'on cherche à éviter dans le mélange une insuffisance d'oxygène qui pourrait provoquer des lésions lrré- versibles (mélange hypoxique). Le brevet européen 39 932 décrit un appareil de ce type. Cet appareil comporte dans chacune des alimentations en O2 et N20 un robinet de réglage et, en amont de ces robinets, un capteur de pression différentielle, qui reçoit en opposition, les pressions d'oxygène et de gaz. Ce capteur différentiel commande l'ouverture d'un clapet sur l'alimentation en gaz. Si la pression d'O2 baisse, le clapet se ferme, de même que si la pression de N20 monte. Cet appareil n'apporte toutefois pas une sécurité totale. Entre autres, si la membrane de gaz est détériorée, la pression du gaz peut monter sans que le capteur différentiel intervienne. Il ne permet pas d'avoir une concentration minimum d'oxygène indépendamment des pressions de chacun des gaz. C'est un but de la présente invention de proposer un dispositif permettant de choisir une concentration minimum d'oxygène, et garantissant cette concentration avec sécurité, indépendamment de la pression d'alimentation de l'oxygène et du protoxyde d'azote dans de très larges limites en particulier notamment dans une fourchette de 1,5 à 6,5 bar. Conformément à la présente invention, on propose un débitmètre de sécurité pour respirateur d'anesthésie, comprenant une conduite d'oxygène et une conduite de gaz d'anesthésie, notamment du protoxyde d'azote, qui est remarquable en ce qu'il comporte - une soupape de dosage proportionnel ayant un compartiment traversé par l'oxygène, ledit compartiment ayant une paroi souple actionnant un clapet, taré par un ressort, interposé sur le circuit de gaz - un robinet détendeur réglable du gaz, en amont de ladite soupape de dosage proportionnel ; et, - en aval de ladite soupape de dosage proportionnel, sur chacune des conduites d'oxygène et de gaz, avant leur mélange, une résistance dynamique (ou perte de charge ajustable). Le débitmètre de l'invention garantit que la concentration d'oxygène du gaz frais ne peut pas descendre en-dessous d'un seuil réglé, par exemple à 21%. Si le détendeur et le robinet d'oxygène sont ouverts, et la pression d'oxygène suffisante, les deux gaz sortent de la soupape de dosage proportionnel. Pour le réglage final du protoxyde d'azote, la soupape dynamique de réglage est intégrée. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins ci-joints, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins - la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif d'anesthésie respiratoire - la figure 2 est un schéma du débitmètre selon l'invention; et, - la figure 3 est un graphique indiquant, en fonction du débit d'oxygène en litres par minutes en abcysse, courbe A, échelle de gauche le pourcentage d'o2 dans le mélange et courbe B, échelle de droite, le débit de N20 en litres par minute. Le dispositif d'anesthésie respiratoire représenté sché matiquement sur la figure 1 comprend le débitmètre de sécurité de l'invention, indiqué dans son ensemble en 10, placé sur un ensemble de conduites d'arrivée 02, Air, N20 avec un sélecteur 11 permettant de choisir le mélange oxygène-Air ou oxygène-protoxyde d'azote. Le circuit d'air comporte un robinet 12 et un indicateur 13. Un commutateur 14 permet d'utiliser l'oxygène pur en cas de besoin (02 rapide) on un mélange de gaz frais (position représentée) d'oxygène et d'air ou d'oxygène et N20 (position repréentée du sélecteur 11). Le dispositif de débitmètre de l'invention comprend d'abord une soupape 50 de dosage proportionnel. Cette soupape comporte trois compartiments 51, 52 et 53. Le compartiment 51 est intercalé sur la conduite d'oxygène 54, il est séparé du compartiment 52 par une cloison déformable 55, sensible à la pression de l'oxygène dans le compartiment 51. A cette paroi 55 est fixée la tige 56 d'un clapet 57 appliqué par un ressort 58 contre un siège formé par le bord d'un orifice 65 formé dans la cloison 59 séparant le compartiment central 52 du compartiment 53. La conduite 61 d'arrivée de gaz N20 débouche dans le compartiment 53 et une conduite 62 de départ sort du compartiment 52. En absence de pression dans le compartiment 51, le ressort 58 applique le clapet 57 contre son siège.L'orifice 65 est alors obturé, et le gaz ne peut passer de la chambre 53 vers la chambre 52, c'està-dire de la canalisation 61 vers la canalisation 62. Le débit de gaz est donc coupé quand il n'y a pas de pression dans la chambre 51, ou s'il n'y a pas une pression suffisante pour repousser le clapet contre la force du ressort 58. Le débitmètre comporte en outre un robinet 65 de débit réglable de l'oxygène, un robinet détendeur 66 réglable du gaz, deux résistances dynamiques 67,68 (perte de charge ajustable), une sur chacune des alimentations d'oxygène et de gaz, et deux débitmètres 69,70, par exemple à flotteur, un sur chaque alimentation. L'oxygène et le gaz se mélangent au point 71 de raccordement des deux alimentations et la sortie 72 est raccordée au reste de l'appareil. Le fonctionnement du dispositif ressort clairement de la description précédente. Tant que la pression d'O2 dans la chambre 51 n'a pas atteint un certain seuil, déterminé par le ressort 58, c'est-à-dire compte tenu de la résistance 67, tant que le débit d'O2 n'a pas atteint une certaine valeur, choisie ici à un demi-litre par minute, il n'y a pas de débit de gaz N2O. Ceci est exprimé par les courbes de la figure 3 dans le cas où le détendeur 66 est complètement ouvert. Ce seuil dépend de la raideur et de la tension initiale du ressort, ce qui peut être réglé simplement. On a ainsi un dispositif de sécurité car un débit de gaz sans O2 ou avec trop peu d'O2 est impossible, en particulier même dans le cas- où la membrane 55 est détériorée.Pour des débits d'O2 allant d'environ un demi-litre à trois litres par minute, le débit de gaz est proportionnel au débit d'O2. La courbe B (débit de gaz) est une droite inclinée et sur la courbe A (pourcentage d'O2) il lui correspond un segment sensiblement horizontal. Pour un débit d'O2 supérieur, le clapet ne s'ouvre pas beaucoup davantage, et le débit de gaz ne dépasse pas un maximum (ici 12 litres/mn#pour un débit d'O2 de 3 à 15 litres/mn). La combinaison du détendeur 66, de la soupape 50 de dosage proportionnel et des pertes de charges 67,68 garantit le fonctionnement du système dans des limites de pression du protoxyde d'azote, et d'oxygène de 1,5 à 6,5 bar. Entre ces limites, la concentration a'oxygène ne baisse pas audessous du seuil fixé, qui peut être par exemple 21%. Ce seuil est indépendant des pressions d'alimentation en O2 et en N2O entre ces limites. Les turbulences qui peuvent apparaître par suite du dosage du protoxyde d'azote sont diminuées ou éliminées par cette combinaison des éléments. Avec les soupapes de réglage 67,68, la concentration minimale de l'oxygène peut être fixée à n'importe quelle valeur pour l'utilisation dans l'anesthésie, par exemple entre 21 et 30%. Si on ouvre le détendeur 66, quand le robinet 65 reste fermé, il ne se produit rien. Quand on ouvre le robinet 65, l'oxygène peut s'écouler dans la canalisation 54 et la chambre 51 a une concentration de 100%. A partir d'un débit de 0,5 l/mn la coupure d'alimentation en protoxyde d'azote est terminée, la concentration d'O2 baisse à 21% et reste stable jusqu'à ce que le débit maximal de protoxyde d'azote soit obtenu, c'est-à-dire 12 litres/mn. Après cela la concentration d'oxygène monte. Si la membrane 55 de la soupape 50 est détruite, le ressort 58 applique le clapet 57 contre son siège et le protoxyde d'azote est coupé. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Revendications 1. Débitmètre de sécurité pour respirateur d'anesthésie, comprenant une conduite d'oxygène et une conduite de gaz d'anesthésie, notamment du protoxyde d'azote, caractérisé en ce qu'il comporte - une soupape de dosage proportionnel (50), ayant un compar timent (51) traversé par l'oxygène, ledit compartiment ayant une paroi souple (55) actionnant un clapet (57-65), taré par un ressort (58), interposé sur le circuit de gaz - un robinet détendeur réglable (66) du gaz, en amont de ladite soupape de dosage proportionnel ; et - en aval de ladite soupape de dosage proportionnel, sur chacune des conduites d'oxygène et de gaz, avant leur mélange, une résistance dynamique (67,68) respectivement, (ou perte de charge ajustable). 2. Débitmètre de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (58) de tarage de la soupape (5) de dosage proportionnel est réglé pour avoir une proportion d'oxygène comprise entre environ 21% et 30%.