Brevet FR2587202A1 — publié le 19870320

La présente invention concerne un dispositif pour commander le système pneumatique d'incubateurs. Il est un fait bien connu que le volume d'air d'un incubateur peut être divisé en deux parties différant fonctionnellement l'une de l'autre et qui sont en liaison au moyen de l'air en écoulement: la première partie est le canal d'écoulement d'air établissant les paramètres climatiques requis tandis que la seconde partie est le compartiment pour enfant, avec le berceau. Dans le canal d'écoulement d'air sont disposées les parties suivantes: un ventilateur assurant la circulation de l'air à l'intérieur de l'incubateur, un ou plusieurs corps de chauffage, une humidité d'humidification et d'autres éléments, et finalement un élément d'admission d'air frais ou conduit d'entrée normalement pourvu d'un filtre. La déficience d'un élément quelconque du système pneumatique peut créer un risque direct pour la vie de l'enfant placé dans le compartiment correspondant. Si, par exemple, le circuit de commande tombe en panne, soit par endommagement du ventilateur de circulation d'air soit par une obstruction de l'ouverture existant entre le canal d'écoulement d'air et le compartiment pour enfant, il peut se produire une surchauffe. D'autre part, si l'introduction d'air frais est arrêtée, la teneur en oxyde de carbone dans le compartiment pour enfant devient dangereuse et intolérable pour l'enfant. L'attention des opérateurs doit être attirée sur ces situations dangereuses au moyen de signaux d'alarme acoustiques et/ou visuels. I1 existe différents dispositifs connus pour signaler des perturbations de fonctionnement du système pneumatique d'incubateurs.Ainsi, par exemple, la panne du ventilateur de circulation d'air est signalée dans l'incubateur de type V-80 de la Société Japonaise ATOM Medical Corporation" au moyen d'un volet apparaissant dans l'ouverture ou fenêtre du panneau de service. Cet équipement n'est pas pourvu d'un dispositif d'alarme acoustique, de sorte qu'il est moins approprié pour attirer l'attention de l'opèrateur ou de la direction. Dans l'incubateur de Type 7011 de la Société allemande Draeger , la panne du ventilateur est signalée au moyen d'fun signald'alarme acoustique et d'un signal d'alarme visuel, ces signaux ne pouvant cependant pas être distingués du signal d'alarme produit par une surchauffe résultant d'une déficience de la commande de chauffage. Ce fait rend difficile la localisation et la suppression de la panne. Dans l'incubateur de type Neocare de la Société anglaise"Vickers Médical', un signal d'alarme visuel et un signal d'alarme acoustique sont produits lors d'une réduction sensible du nombre de tours du ventilateur de circulation d'air; cependant, comme dans les deux cas mentionnés ci-dessus, cet équipement ne fournit également pas la possibilité de signaler des perturbations se produisant dans l'admission d'air frais. Cela peut résulter du fait que, dans cet équipement, l'air frais est aspiré au moyen du même ventilateur qui sert à la circulation de l'air, notamment d'une manière telle que l'élément d'admission d'air frais ou conduit d'entrée est relié à un point du canal d'écoulement d'air où la pression dans la zone du ventilateur est inférieure à la pression atmosphérique. Puisque l'incubateur ne devrait pas être utilisé avec un ventilateur défectueux, il ne se pose par conséquent pas le problème de l'interruption de l'absorption d'air frais. En conséquence, dans cet équipement, il n'est prévu aucune protection si le ventilateur de circulation d'air fonctionne correctement alors que l'élément d'admission d'air frais est bouché. Une autre raison peut être le fait que - pour simplifier le fonctionnement de l'équipement on a tendance à utiliser un nombre aussi petit que possible de signaux d'alarme. Une troisième raison1 qui n'est pas négligeable, peut consister en ce que le coût serait bien supérieur avec plus de moyens de signalisation d'alarme Les problèmes mentionnés ci-dessus sont par tiellement résolus dans l'incubateur de type Gardian SP3 de la Société Anglaise Western Medical.Dans cet équipement, l'admission d'air frais est effectuée d'un ventilateur séparé et les pannes de ce ventilateur et de autre vent- lateur assurant la circulation d'air sont signales par des signaux d'alarme visuels et acoustiques. L'inconvénient de cette solution est son coût élevé et le fait que la panne du même système secondaire de l'incubateur, clest-a-dire le système pneumatique, est signalé au moyen de deux signaux d'alarme séparés, de sorte que le nombre de signaux d'alarme, c'est-à-dire de moyens de signalisation, est excessivement élevé. La présente invention a pour but de créer un dispositif de commande de système pneumatique pour incubateurs, qui convienne pour commander l'admission d'air frais dans le compartiment pour enfant, et où un seul signal d'alarme soit produit lors de la manifestation de l'une quelconque des déficiences précitées empêchant l'admission de l'air. L'invention est basée sur la connaissance aue, si un indicateur ou détecteur d'écoulement d'air est placé dans l'élément d'admission d'air frais ou conduit d'entrée, qui est relié au canal d'écoulement d1air pourvu du ventilateur, en un endroit où la pression est inférieure à la pression atmosphérique, cet unique indicateur ou détec teur d'écoulement d'air est approprié pour signaler la panne du ventilateur de circulation d'air à llinterieur de l'incubateur et pour signaler respectivement l'obstruction de l'élément d'admission d'air frais et de l'ouverture d'entrée entre le canal d'écoulement d'air et le compartiment pour enfant Conformément à la présente invention, l'objectif précité peut être atteint par création d'un appareillage dans lequel l'incubateur comprend un compartiment pour enfant contenant un berceau et un canal d'écoulement d'air relié au compartiment pour enfant et contenant un ventilateur de circulation d'air, une unité d'humidification et un corps de chauffage, et un élément d'admission d'air frais pourvu d'un filtre est relié au canal d'écoulement d'air. Le progrès inventif consiste en ce qu'un indicateur ou détecteur d'écoulement d'air est placé dans l'élément d'admission d'air frais, tandis qu'un moyen de signalisation d'alarme est relié à l'indicateur ou détecteur d'écoulement d'air par l'intermédiaire d'une unité de traitement de signaux. Dans une réalisation préférée de l'appareillage conforme à la présente invention, l'élément d'admission d'air frais relié au canal d'écoulement d'air diverge par au moins deux branches. Dans une autre réalisation préférée de l'appareillage conforme à la présente invention, il est prévu au moins deux éléments d'admission d'air frais, de préference parallèles. En utilisant l'appareillage décrit ci-dessus, on peut remédier aux inconvénients des solutions connues. L'air frais est aspiré au moyen du ventilateur de circulation d'air d'une manière telle que l'élément d'admission d'air frais soit relié au canal d'écoulement d'air en un endroit où la pression régnant dans celui-ci est inférieure à la pression atmosphérique. Comme mentionné ci-dessus, l'admission d'air frais peut être interrompue pour trois raisons : la panne du ventilateur de circulation d'air, l'obstruction partielle ou complète de l'élément d'admission d'air frais ou de la ou des ouvertures d'entrée d'air entre le canal d'écoulement d'air et le compartiment pour enfant. Ces perturbations peuvent se produire séparément ou ensemble, mais l'indicateur ou détecteur d'écoulement d'air les détecte absolument et actionne le dispositif d'alarme par l'intermédiaire de l'unité de traitement de signaux. Le dispositif d'alarme peut être un dispositif acoustique et/ou visuel. Egalement, on peut utiliser un seul ou éventuellement deux dispositifs d'alarme opérant en parallèle pour signaler toutes les perturbations possibles dans l'absorption d'air frais. En conséquence, la structure de l'incubateur est simple et économique à réaliser. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitrontà la lecture de la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, et sur les dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe d'un incubateur pourvu d'un dispositif conforme à l'invention pour la commande du système pneumatique; la Figure 2 est une vue en coupe du dispositif de commande du système pneumatique; et la Figure 3 représente un schéma du circuit du détecteur d'écoulement d'air. La Figure 1 représente en vue en coupe un incubateur qui se compose de deux parties principales un compartiment pour enfant 7 et un canal d'écoulement d'air 1. Un ventilateur 3 recouvert d'un carter 2 est placé dans le canal d'écoulement d'air 1. Un élément d'admission d'air frais 4, qui diverge par deux branches (cf. Figure 2), est relié par ses deux branches avec le canal d'écoulement d'air 1 et avec le carter de ventilateur 2 dans des zones adjacentes aux ouvertures d'entrée et sortie d'air du carter de ventilateur 2. L'air en ecoulement mélangé à l'air frais est chauffé au moyen des corps chauffants 5, et il s'écoule par l'intermédiaire de l'ouverture d'entrée 6, en provenance du canal d'écoulement d'air 1, de façon à passer dans le compartiment pour enfant 7, sur le berceau 8, et une partie de l'air entrant correspondant à l'air frais admis sort du compartiment pour enfant 7 pour être déchargée dans l'atmosphère par l'intermédiaire des orifices (non représentés sur la Figure 1), le reste, c'est-à-dire la partie principale de l'air, revenant dans le canal d'écoulement d'air 1 par l'intermédiaire de l'ouverture de sortie 9 entre le compartiment pour enfant 7 et le canal d'écoulement d'air 1. Sur la Figure 2, qui est une vue en coupe du dispositif de commande du système pneumatique de l'incubateur conforme à la présente invention, on peut voir l'elé- ment d'admission d'air frais 4 qui est pourvu d'un filtre 10 et d'un indicateur d'écoulement d'air 11. Le filtre 10 est placé dans la paroi de l'incubateur, c' est-à-dire dans une ouverture ménagée dans cette paroi, et la branche principale de l'élément d'admission d'air frais 4 communique avec le filtre 10, l'indicateur ou détecteur d'écoulement d'air 11 est positionné dans la branche principale, et les extrémités fourchues de l'élément d'admission 4 communiquent avec le ventilateur 3. Lorsque l'écoulement d'air est interrompu ou réduit à un volume non admissible, l'indicateur ou détecteur d'écoulement d'air 11 indique ce fait à l'unité de traitement de signaux 12, qui actionne le dispositif d'alarme visuel 13 et/ou le dispositif d'alarme acoustique 14. Les Figures 1 et 2 représentent une réalisation possible du dispositif conforme à la présente invention. Il va de soi que rentrent également dans le cadre de l'invention des variantes dans lesquelles on utilise un seul élément d'admission d'air frais 4 qui ne diverge pas par des branches, ou bien plusieurs éléments d'admission qui sont disposés de préférence en parallèle, qui relient l'ouverture en liaison avec l'atmosphère et contenant le filtre 10 avec le canal d'écoulement d'air 1, et qui divergent en partie ou en totalité par au moins deux branches et qui contiennent au moins un indicateur ou détecteur d1écou- lement d'air 11.Il rentre également dans le cadre de l'invention d'utiliser des structures dans lesquelles le ou les éléments d'admission d'air frais ne sont pas reliés au carter de ventilateur 2 mais en un ou plusieurs autres endroits du canal d'écoulement d'air B, où la pression autour du ventilateur 2 est inférieure à la pression atmosphérique. Comme détecteur d'écoulement d'air, on peut utiliser par exemple le circuit représente sur la Figure 3. Ce circuit detecteur se compose de deux diodes 2-1 et 23, d'un élément chauffant 22, d'un circuit comparateur et amplificateur 24, et de deux résistances Rm et Er. Bes diodes 21 et 23 sont reliées en série respectivement avec les résistances Rm et Rr, les autres extrémités des résistances Rm et Rr sont reliées à une source de courant de 12V, les cathodes des diodes 21, 23 sont reliées à la massez tandis que leurs anodes sont reliées aux entres du circuit comparateur et amplificateur 24. Le circuit du détecteur d'écoulement d'air fonctionne de la façon suivante: La diode 21 est chauffée par l'élément chauffant 22 de telle sorte que, dans le cas d'un écoulement d'air correct, l'air en écoulement reçoive de la chaleur provenant de la diode 21, les diodes 21 et 23 étant approxiTiativement à la méme température du fait que les chutes de tension Um et Ur sont approximativement égales. Il en résulte que les tensions à l'entrée du circuit comparateur et amplificateur 24 sont approximativement égales et que par conséquent sa tension de sortie Uout est approximativement nulle; Si pour une raison quelconque l'écoulement d'air diminue ou s'arrête, la chaleur produite par l'élé- ment chauffant 22 chauffe la diode 21 et, en conséquence, le circuit comparateur et amplificateur 24 produit à sa sortie une tension Uout qui est supérieure à zéro, et qui est alors utilisable pour un traitement de signal. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour commander le système pneumatique d'incubateur, comportant un canal d'écoulement d'air et un compartiment pour bébé pourvu d'un berceau, ledit canal d'écoulement d'air communiquant avec ledit compartiment pour enfant par l'intermédiaire d'ouvertures d'entrée et de sortie d'air, et contenant un ventilateur de circulation d'air, un corps (ou plusieurs corps) de chauffage et une unité d'humidification1 ledit canal étant relié à un élément dladmission d'air frais ou conduit d'en- trée pourvu d'un filtre, caractérisé en ce qu'un indicateur ou détecteur d'écoulement d'air (11) est placé dans ledit élément d'admission d'air frais 14), ledit indicateur d'écoulement d'air ( étant relié à un moyen de signalisation d'alarme (13, 14) par l'intermédiaire d'une unité de traitement de signaux (12). 2. Dispositif selon la revendication l, caracté- risé en ce que l'élément d'admission d'air { diverge sous la forme d'au moins deux branches. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins deux éléments d'admission d'air (4), de préférence parallèles, sont reliés audit canal d'écoulement d'air (