Brevet FR2570280A1 — publié le 19860321

- 1 - La présente invention concerne un appareil inhalateur destiné à la guérison des rhumes en application des récentes découvertes du professeur A. LWOFF. découvertes qui ont été largement diffusées. Il existe déjà des appareils destinés à guérir les rhumes en application de ces découvertes mais ils nécessitent des moyens importants, en particulier de l'air comprimé, des systèmes de régulation de la température et du degré hydrométrique et sont donc d'un prix élevé. Au contraire, la présente invention est de conception extrêmement simple et done du prix d'un objet de grande diffusion. Selon les découvertes du professeur A.LWOff, le malade doit respirer de l'air chaud et saturé d'humidité pendant 3 séances de 30 mm, les séances étant espacées de 2 heures. La température de cet air chaud et humide se situe idéalement à 43 C. En effet, cette température est largement suffisante pour que le traitement soit efficace et elle est supportée sans inconvenient par les utili- sateurs. Pour répondre à ces exigences, un inhalateur simple dans lequel on verse de l'eau préalablement chauffée n'est pas adéquat étant donné que la durée de l'inhalation est trop faible d'une part et que d'autre part, la tempé- rature de l'air humide respiré est trop forte au début ce qui peut occasionner des brulûres, et trop faible par la suite ce qui est inefficace. Il existe également des inhalateurs contenant un système de chauffage mais ces inhalateurs ne sont pas prévus pour une telle utilisation étant donné que la puissance fournie n'est pas adaptée à cet usage et qu'ils délivrent ainsi un air humide dont la température se situe hors des tolérances nécessaires pour le traitement. D'autre part, ils ne contiennent pas de moyen pour saturer l'air en humidité. Au contraire, la présente invention est congue de telle façon que l'air respiré soit, d'une part saturé en 2570280u - 2 - humidité et d'autre part que l'énergie qui lui est apportée puisse être réglée par le malade de façon à obtenir la température voulue quel que soit son débit respiratoire. Elle comporte en effet des moyens destinés à produire de la vapeur d'eau en quantité réglable par l'utilisateur en fonction de son débit respiratoire. Cette vapeur d'eau est injectée dans une chambre dite de mélange (9) o elle est mélangée avec l'air provenant de l'extérieur sous l'effet de l'inspiration du malade. Des orifices (12) situés dans la partie inférieure de cette chambre de mélange (9) sont en effet prévus de façon à permettre l'entrée de l'air ambiant. Un autre orifice (13) situé sur la partie supérieure de ladite chambre (9) permet au malade d'y introduire le nez et ainsi d'y inspirer l'air chauffé et saturé d'humidité. Les calculs suivants vont permettre de montrer que l'air ainsi respiré est saturé en humidité. On calculera d'autre part la puissance mise en jeu par le dispositif ainsi que la quantité d'eau consommée au cours d'une séance de 30 mm. On suppose que la température ambiante est de 20 C ce qui est généralement le cas des appartements chauffés en hiver et on néglige la quantité d'eau contenue dans l'air dans un premier temps. A 43 C, la pression de vapeur saturante de l'eau est égale à 64,8 mm de mercure soit 8,5 % en volume. - Le poids de la mole d'eau étant 18 g tandis que celle de l'air étant 29 g, cela donne les proportions suivantes en poids: 5,45 % d'eau, 94,55 % d'air La chaleur spécifique de l'air étant égale à 1J/gx C, la quantité de chaleur nécessaire pour élever 94,55 g d'air de 20 C à 430C est égale à: 94,55 x 1 x (43 - 23) = 2175 J La chaleur spécifique de la vapeur d'eau -étant égale à 1,9 J/gx C, la quantité de chaleur fournie par - 3 l'abaissement de 5,45 g d'eau de 100 C à 43 C est égale à: ,45 x 1,9 x (100 - 43) = 590 J Cette énergie est plus faible que celle qui est nécessaire pour élever 94,55 g d'air de 20 C à 43 C. Le complément doit donc provenir nécessairement de la conden- sation de l'eau ce qui assure la saturation. Etant donné que l'énergie manquante est égale à: 2175 - 590 = 1585 J et que la chaleur latente de vapori- sation de l'eau à 43 C est égale à 2410 J/g il faudra vapo- riser 1585/(1,9x57 + 2410): 0,63 g d'eau supplémentaire pour obtenir 100 g d'air à 43 c saturé en humidité. La quantité d'eau totale ainsi calculée est donc égale à: 5,45 + 0,63 = 6, 08 g Rapportons à présent ces résultats au volume d'air respiré par un utilisateur, ce qui se situe sensiblement autour de 12 1/mn La mole d'air ayant un volume de 22,4 1 à 0 C et un poids de 29 g, 94,55g d'air représentent un volume de: 94,55 x (22,4/29) x (15-+ 43/273) = 84,5 1 Le même calcul rapporté à l'eau qui a un poids molaire de 18 g donne: ,45 x. (22,4/18) x (1+43/273) = 7,9 1 On obtient ainsi le volume total d'air humide: 84,5 + 7,9 = 92,4 1 L'énergie dépensée a été consommée par la vapori- sation à 100 C de 6,08 g d'eau. La chaleur latente de vaporisation de l'eau à C étant égale à 2245J/g, cette énergie est égale à: 6,08 x 2245 = 13650 J Le temps nécessaire à la consommation de 92,4-1 d'air est égal à: 92 x 60/12 = 460 s La puissance nécessaire est donc: 13650/460 = 30 W correspondant à une quantité de vapeur produite par seconde égale à: 6, 1/460 = 13 X 10-3 g/s - 4 - La quantité d'eau totale consommée pendant une séance de 30 mn est donc égale à: -13 x 10-3 x 30 x 60 = 23 g Naturellement, la quantité de vapeur produite doit être ajustée en fonction du débit respiratoire de l'utilisateur. Dans une première forme de réalisation, le générateur de vapeur possède une ouverture supplémentaire vers l'extérieur (15), de façon à ce que, cette ouverture étant réglable par l'utilisateur, elle évacue l'excédent de vapeur produite. Il y a alors lieu de prévoir une puissance sensiblement supérieure à ce qui a été calculé précédemment de façon à couvrir le cas de n'importe quel utilisateur, par exemple 40 W. L'usager procède alors au réglage de façon à ce que l'air humide respiré soit le plus chaud possible sans provoquer de sensation de brûlure. Dans une seconde forme de réalisation, o le générateur de vapeur est alimenté en énergie électrique, le réglage de la quantité de vapeur produite se fait par un variateur de puissance (3) interposé sur le cable d'arrivée du courant. L'usager procède au réglage selon le même critère que précédemment. Dans ce cas il est possible de prévoir une puissance maximale très supérieure au besoin de production de vapeur, par exemple 300W, de façon à raccourcir considé- rablement la durée d'échauffement de l'eau contenue dans le générateur de vapeur. En effet pour échauffer 100 g d'eau de 20 C à 100 C à l'aide d'une puissance de 300 W il faut: x (100-20) x 4,18/300 = 111s soit 1 mn 51 s, tandis qu'avec une puissance de 40 W il faut: x (100-20) x 4,18/40 = 836 s soit 13 mn 56 s. Ces possibilités de réglage de l'une ou l'autre forme de réalisation couvrent en outre d'autres facteurs pouvant influer sur la température de l'air inspiré. Ce sont: - 5- - La température de l'air ambiant: Les calculs précédents montrent que lorsque l'air est plus chaud, la quantité de vapeur excédentaire dont la condensation provoque l'échauffement final doit être réduite. - L'humidité relative de l'air ambiant: Plus cette humidité est élevée, plus la quantité de vapeur à produire sera faible. - Les pertes calorifiques par les parois de l'inha- lateur: Dans une forme de réalisation ou le générateur de vapeur n'est pas calorifugé, ces pertes ne sont pas du tout négligeables et il y a lieu de prévoir une puissance supplémentaire d'environ 20 W, ce qui porte à 60 W la puissance minimum à prévoir. Selon une autre caractéristique de l'invention, le volume de la chambre de mélange (9) o a lieu le mélange air-vapeur avant inspiration doit être assez grand et en particulier supérieur au volume d'air correspondant à une inspiration. Si tel n'était pas le cas, le fait que le pas- sage de l'air à travers cette chambre (9) n'est pas régulier, car il suit le rythme respiratoire de l'utili- sateur, provoquerait un mélange irrégulier de l'air et de la vapeur entraînant des variations de température inoppor- tunes. Au contraire, si le volume de ladite chambre (9) est suffisant, par exemple 1 l, à chaque inspiration une partie de l'air chauffé et humidifié est remplacé par de l'air froid et sec qui-s'échauffe et se sature pendant l'expi- ration. Selon une forme de réalisation préférentielle, le générateur de vapeur est constitué d'une chambre dite cham- bre d'évaporation (7) de volume réduit, par exemple 0,1 1 destinée à recevoir l'eau à évaporer et contenant une résistance immergeable (5) connectée à une source d'élec- tricité. Cette chambre (7) est fermée à l'extrémité supérieure par - 6 un couvercle (6) possédant des orifices (11) à travers lesquels la vapeur passe dans la chambre de mélange (9). Etant donné le faible volume de la chambre d'éva- poration (7) et le fait que celle-ci doit se trouver à la partie inférieure de l'inhalateur, il pourrait s'ensuivre des problèmes de stabilité quand celui-ci est posé sur une surface horizontale. C'est pourquoi cette chambre (7) est rendue solidaire d'un cylindre de plus grand diamètre assurant une bonne stabilité et sur lequel vient s'emboîter à la fois le couvercle (6) de la chambre d'évaporation (7) et le couver- cle (8) dela chambre de mélange (9). Ce couvercle (8) est constitué par un cône de révolution positionné base en bas et à l'extrémité supérieure duquel se trouve l'orifice (13) dans lequel le malade introduit le nez. De façon à accroltre à la fois l'étanchéité et le confort d'utilisation, les bords de l'ouverture sont munis d'un bourrelet (14). Sur la partie inférieure sont prévus les trous (12) d'entrée de l'air ambiant. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les dessins représentent: A la figure 1: les différentes parties de l'inha- lateur à savoir: - Une coupe selon un plan vertical du socle (1) de l'inha- lateur. - L'ensemble cordon d'alimentation (2), variateur de puissance (3) équipé dans une forme réalisation,-manchon (4) et résistance (5). - Une coupe selon un plan vertical du couvercle (6) de la chambre d'évaporation (7). - Une coupe selon un plan vertical du couvercle (8) de la chambre de mélange (9). A la figure 2: une vue de dessus du socle (1). Le manchon (4) de la résistance (5) vient se placer dans le conduit (10) du socle (1) de l'inhalateur ce qui a pour -7- effet de positionner la résistance (5) dans la chambre d'évaporation (7). L'utilisateur y verse l'eau destinée à produire la vapeur. Ses dimensions, égales à 2,5 cm pour le rayon intérieur et 6 cm pour la hauteur font que sa contenance est d'environ 0,1 1. Le couvercle (6) de la chambre d'éva- poration (7) se place à l'intérieur des parois du socle (1) au dessus de cette chambre (7). Il y est maintenu par le couvercle (8) de la chambre de mélange (9) qui s'encastre à l'intérieur du socle (1) et bloque l'ensemble. Des trous (11) dans le couvercle (6) de la chambre d'évaporation (7) permettent à la vapeur d'être injectée dans la chambre de mélange (9). Des trous (12) situés en bas du couvercle (8) de la chambre de mélange (9) permettent-à l'air extérieur d'y pénétrer lors de l'inspiration de l'utilisateur. Celui-ci se place le nez dans l'orifice supérieur (13) doté d'un bourrelet (14). Selon une forme de réalisation, un conduit (15) met en communication la chambre d'évaporation (7) et l'extérieur. Ce conduit peut être plus ou moins obturé en agissant sur la vis (16). L'appareil inhalateur selon l'invention est particuliè- rement destiné à la guérison des rhumes. -8- REVENDICATIONS 1) Appareil inhalateur destiné à la production d'air chaud saturé en humidité pour le traitement des rhumes caractérisé en- ce qu'il comprend des moyens destinés à produire de la vapeur d'eau, des moyens pour régler le débit de vapeur d'eau, des moyens pour que l'inspiration du patient provoque l'entrée d'un certain volume d'air dans l'appareil, des moyens pour mélanger ce volume d'air avec la vapeur d'eau produite, des moyens pour que le patient puisse inhaler cet air humidifié et chauffé. 2) Appareil inhalateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de production de vapeur comprennent un conduit (15) d'évacuation d'une partie de la vapeur produite dans l'atmosphère, dont la section est réglable. 3) Appareil inhalateur selon la revendication 1, earacté- risé en ce que, les moyens de production de vapeur étant alimentés en énergie électrique, la puissance fournie peut être réglée à l'aide d'un dispositif intercalé dans le cable d'alimentation (2). 4) Appareil inhalateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de la puissance est un variateur électronique de puissance (3). ) Appareil inhalateur selon la revendication 3 ou 4 dont la puissance maximale est- très supérieure au besoin en fonctionnement normal. 6) Appareil inhalateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que le mélange air-vapeur s'effectue dans une chambre de mélange (9) de volume supérieur au volume d'air inspiré par le patient en une seule fois. 7) Appareil inhalateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que l'énergie néces- saire est fournie par une résistance immergeable (5). 8) Appareil inhalateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que les moyens de production de vapeur sont intégrés dans un socle (1) de plus grand diamètre. - 9 - 9) Appareil inhalateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisé en ce que la chambre de mélange (9) o s'effectue le mélange air-vapeur est limitée en bas par le couvercle (6) de la chambre d'évaporation (7) et en haut par un couvercleconique (8) ayant à sa base les orifices d'entrée d'air (12) et à sa partie supérieure un orifice (13) o le patient introduit le- nez pour inspirer l'air humidifé et chauffé. ) Appareil inhalateur selon la revendication 9 caracté- risé en ce que l'orifice d'inspiration (13) de l'air humi- difié et chauffé est muni d'un bourrelet (14).