Brevet FR2676651A1 — publié le 19921127

"Dispositif évaporateur d'anesthésique à éléments d'évaporation pouvant être traversés" L'invention concerne un dispositif évaporateur d'anesthésique pourvu d'une chambre d'évaporation traversée par un courant circulant d'une admission de la chambre d'évaporation vers son échappement, et d'éléments d'évaporation disposés en cascade dans la chambre d'évaporation, stockant de l'anesthésique, et destinés à l'enrichissement du courant circulant dans la chambre d'évaporation en vapeur d'anesthésique, et pourvu d'un thermostat à capteur de température disposé au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation. No Un dispositif évaporateur d'anesthésique du type évoqué est connu grâce au document DE-PS 846 898 Le dispositif évaporateur d'anesthésique connu possède une chambre d'évaporation cylindrique, traversée par un courant, et des disques de feutre servant d'éléments d'évaporation disposés en cascade Les disques de feutre sont maintenus ensemble grâce à des anneaux d'écartement et présentent chacun un perçage dans la zone du bord, à travers lequel s'écoule le courant circulant dans la chambre d'évaporation Les perçages de chaque disque de feutre sont décalés de 1800 les uns par rapport aux autres, de telle sorte que le courant circulant dans la chambre d'évaporation a un parcours d'écoulement décrivant des méandres Au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation se trouve un thermostat à capteur de température se présentant sous la forme d'un enroulement bimétallique double, relié à une soupape à tiroir rotatif destinée à l'étranglement du courant circulant dans la chambre d'évaporation Grâce à la soupape à tiroir rotatif, on peut régler le rapport entre le courant circulant dans la chambre d'évaporation et un courant de gaz primaire aspiré directement de l'atmosphère, et l'influence de la température sur l'évaporation de l'anesthésique liquide peut être ainsi compensée dans certaines limites. L'inconvénient que présente le dispositif évaporateur d'anesthésique connu est que la saturation du courant circulant dans la chambre d'évaporation en vapeur d'anesthésique n'est pas complète, car le gaz ne fait qu'effleurer les éléments d'évaporation L'étranglement du courant circulant dans la chambre d'évaporation avec la soupape à tiroir rotatif, pour la compensation de la température, entraîne diverses résistances hydrauliques en fonction de la température régnant dans la chambre d'évaporation, et donc une dépendance de l'écoulement de la concentration fournie par le dispositif évaporateur d'anesthésique. Par le DE-PS 15 66 631, on connait un dispositif évaporateur d'anesthésique possédant une chambre d'évaporation à éléments d'évaporation en matériau poreux, servant à dégager de la vapeur d'anesthésique dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation Les éléments situés dans la chambre d'évaporation trempent dans de l'anesthésique liquide et acheminent celui-ci par capillarité dans la chambre d'évaporation, o il s'évapore. Le dispositif évaporateur d'anesthésique connu présente l'inconvénient que les éléments d'évaporation ne permettent qu'une saturation limitée du courant circulant dans la chambre d'évaporation en anesthésique, car le gaz ne fait qu'effleurer la surface des éléments d'évaporation En outre, une compensation de température n'est pas prévue. L'invention a pour but, dans le cas d'un dispositif évaporateur d'anesthésique, d'améliorer la saturation du courant circulant dans la chambre d'évaporation en vapeur d'anesthésique, et de mettre en oeuvre la compensation de température de telle sorte que la résistance à l'écoulement de la chambre d'évaporation ne soit pas influencée. On atteint ce but grâce au fait que les éléments d'évaporation situés dans la chambre d'évaporation sont des corps poreux, intégralement traversés par le courant circulant dans la chambre d'évaporation, et que le thermostat se présente sous la forme d'un système de régulation de la température agissant sur la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation, grâce auquel une valeur théorique de température T, présélectionnée peut être réglée au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation. L'avantage présenté par l'invention réside surtout dans le fait que les éléments d'évaporation conformés en corps poreux sont intégralement traversés par le courant circulant dans la chambre d'évaporation, sans que du gaz n'échappe au contact avec les corps poreux, permettant ainsi un échange de matière direct à l'intérieur des pores des corps, du fait de l'augmentation de la surface de contact. Grâce à la disposition en cascade des corps poreux, la saturation du courant circulant dans la chambre d'évaporation en vapeur d'anesthésique est augmentée progressivement, jusqu'à ce que la concentration de saturation soit atteinte A l'aide d'un système de régulation de la température, une influence est exercée sur le courant circulant dans la chambre d'évaporation de telle sorte qu'une température présélectionnée soit réglée au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation, qui est mesurée à l'aide d'un capteur de température Le capteur de température est soit disposé librement dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation, soit fixé sur le dernier élément d'évaporation Etant donné qu'il existe un rapport fixe entre la valeur de concentration de saturation et la température, la température au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation représente un étalon pour la concentration en vapeur d'anesthésique dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation Etant donné que la compensation de la température est opérée par la régulation de la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation au niveau de l'échappement de cette dernière, la résistance au courant traversant reste identique. Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont exposés ci- après. Il est avantageux que les corps poreux soient conformés en disques frittés Afin d'obtenir une bonne conduite de chaleur à l'intérieur des disques frittés, il est avantageux d'utiliser des disques frittés métalliques, par exemple en laiton ou en acier spécial Mais on peut également utiliser des matières synthétiques poreuses, résistantes aux hydrocarbures, comme par exemple le téflon La céramique ou le verre de frittage représentent d'autres matériaux adaptés. Selon un autre mode de réalisation avantageux, les corps poreux sont conformés en un tissu d'acier spécial, par exemple en un tissage de fibres d'acier spécial, possédant des propriétés de capillarité pour l'anesthésique. Pour la régulation de la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation, il est avantageux que le système de régulation de la température soit conformé en un dispositif de chauffage disposé au niveau de la chambre d'évaporation, et en un dispositif de refroidissement, couplés thermiquement aux corps poreux, et pouvant être commandés au moyen d'un dispositif de régulation de facon isolée ou en combinaison l'un avec l'autre Si, par exemple, une température de 18 Celsius doit être réglée au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation, il est en général nécessaire de refroidir la chambre d'évaporation lors de la mise en route, étant donné que la température ambiante, à laquelle se trouve le dispositif évaporateur d'anesthésique, se situe normalement au-dessus de cette température Au bout d'un certain temps de fonctionnement, la température régnant dans la chambre d'évaporation tombe à cause du froid dû à l'évaporation, et de la chaleur doit être fournie à l'aide du dispositif de chauffage Il est avantageux de prévoir un fonctionnement combiné des dispositifs de chauffage et de refroidissement, afin de disposer de temps de réponse réduits dans la régulation de la température Des essais ont montré qu'il est suffisant de faire fonctionner le dispositif de refroidissement avec trois niveaux de puissance fixes Au cours de la phase de mise en route, le refroidissement s'effectue à pleine puissance, car la température régnant dans la chambre d'évaporation se situe en général au-dessus de la valeur théorique de température Lorsque l'écoulement du courant circulant dans la chambre d'évaporation est faible, le refroidissement s'effectue à moyenne puissance, et de la chaleur est générée simultanément par le dispositif de chauffage Lorsque l'écoulement de gaz est élevé, le dispositif de refroidissement est arrêté et seule de la chaleur est alimentée par le dispositif de chauffage, à cause du froid généré par l'évaporation. Un refroidissement de la chambre d'évaporation est particulièrement nécessaire dans les cas o des anesthésiques à bas point d'ébullition sont utilisés, passant déjà en phase gazeuse à température ambiante Dans ce cas, il faut s'assurer que la valeur théorique de température T régnant dans la chambre d'évaporation reste constamment en-dessous de la température d'ébullition de l'anesthésique Dans la mesure o de l'anesthésique liquide se trouve dans la chambre d'évaporation, le dispositif de refroidissement est avantageusement disposé de telle sorte qu'il soit en contact thermique direct avec l'anesthésique liquide. Le dispositif de chauffage ou de refroidissement peut être conformé en élément Peltier, disposé sur la paroi de la chambre d'évaporation et en contact thermique avec les corps poreux. Il est avantageux que le dispositif de chauffage soit conçu de telle sorte qu'on utilise des corps poreux conducteurs, alimentés par un courant et provoquant directement le réchauffement du courant circulant dans la chambre d'évaporation lors de la traversée de celui-ci. Selon une autre forme d'exécution avantageuse du système de régulation de la température, il est prévu de refroidir la chambre d'évaporation avec un dispositif de refroidissement situé sur la paroi, et de réaliser le réchauffement du courant circulant dans la chambre d'évaporation avec au moins une spirale chauffante située dans le courant gazeux La spirale chauffante est avantageusement disposée avant le dernier corps poreux au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation Il peut aussi y avoir plusieurs spirales chauffantes réchauffant progressivement le courant circulant dans la chambre d'évaporation Comme spirale chauffante, on emploiera avantageusement des corps à deux dimensions, semblables à des filtres, pouvant être traversés par le courant circulant dans la chambre d'évaporation La spirale chauffante peut être disposée librement dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation, ou être fixée sur l'un ou plusieurs des corps poreux, en étant par exemple enroulée autour de ceux-ci. En plus des spirales chauffantes, il est avantageux de prévoir un dispositif de chauffage supplémentaire disposé au niveau de la chambre d'évaporation, avec lequel la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation peut être réglée, le réglage de précision étant ensuite réalisé grâce aux spirales chauffantes. Pour l'humidification des corps poreux avec de l'anesthésique, il est avantageux de prévoir, à l'intérieur de la chambre d'évaporation, un réservoir d'anesthésique, dans lequel trempent les corps poreux De cette manière, on obtiendra que le courant circulant dans la chambre d'évaporation puisse encore s'enrichir en vapeur d'anesthésique grâce au réservoir d'anesthésique. Pour que la température de la chambre d'évaporation soit bien réglable, il est avantageux que le réservoir ne contienne que la quantité d'anesthésique s'évaporant au cours d'un certain intervalle de temps, et que de l'anesthésique soit rajouté à partir d'un -réservoir de stockage Dans ce but, il est avantageux d'équiper le réservoir d'anesthésique d'un dispositif régulateur du niveau de remplissage, composé au moins d'un détecteur de niveau de remplissage, d'un régulateur du niveau de remplissage et d'un réservoir de stockage, l'anesthésique devant être rajouté étant alimenté par une conduite de transport, reliant le réservoir de stockage à la chambre d'évaporation, et pourvue d'une soupape pouvant être ouverte par le régulateur du niveau de remplissage. Un exemple d'exécution est représenté sur la figure et décrit plus en détail dans ce qui suit. La figure unique est une représentation schématique d'un dispositif évaporateur d'anesthésique ( 1) pourvu d'une ouverture d'entrée du gaz ( 2) et d'une ouverture de sortie du gaz ( 3) Au niveau de l'ouverture d'entrée du gaz ( 2), le courant gazeux se divise en ce que l'on appelle un courant de dérivation ( 4) aboutissant directement à l'ouverture de sortie du gaz ( 3) par l'intermédiaire d'une soupape de dérivation ( 5), et en un courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6), traversant une chambre d'évaporation ( 8) remplie d'anesthésique ( 7), et débouchant dans le courant de dérivation ( 4) par l'intermédiaire d'une soupape de chambre d'évaporation ( 9) permettant de régler la concentration en anesthésique La soupape de dérivation ( 5) est réglée sur une résistance à l'écoulement fixe, qui représente un étalon pour le rapport de partage des courants gazeux traversant la soupape de dérivation ( 5) et la chambre d'évaporation ( 8) La chambre d'évaporation ( 8) se compose d'un boîtier cylindrique pourvu d'une admission de la chambre d'évaporation ( 10) et d'un échappement de la chambre d'évaporation ( 11), dans lequel sont fixés, entre un dispositif de chauffage ( 13) et un dispositif de refroidissement ( 14) opposé, trois disques frittés ( 12) en laiton, et ce perpendiculairement à la direction de circulation du courant D'un côté, les disques frittés ( 12) trempent dans un réservoir ( 15) rempli d'anesthésique ( 7), le réservoir ( 15) se situant contre le dispositif de refroidissement ( 14) Cette disposition est particulièrement avantageuse pour les anesthésiques ( 7) à bas point d'ébullition, car le refroidissement agit directement sur l'anesthésique liquide Le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) traverse les disques frittés ( 12) le long des flèches ( 16), et s'enrichit en anesthésique ( 7) sous forme de vapeur La température du courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) est mesurée au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation ( 11) à l'aide d'un capteur de température ( 17), le capteur de température ( 17) étant relié, avec le dispositif de chauffage ( 13) et le dispositif de refroidissement ( 14), à un dispositif de régulation ( 18). Le capteur de température ( 17), le dispositif de chauffage ( 13), le dispositif de refroidissement ( 14) et le dispositif de régulation ( 18) forment ensemble un système de régulation de la température La température du courant traversant la chambre d'évaporation ( 6) est réglée à une valeur théorique de température T, grâce au dispositif de régulation ( 18) En outre, une spirale chauffante ( 19) est branchée sur le système de régulation de la température, et s'étend, avant le troisième disque fritté ( 12), dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) pour réchauffer celui-ci La spirale chauffante ( 19) sert au réglage de précision de la valeur théorique de température T,. L'anesthésique ( 7) est stocké dans un réservoir de stockage ( 20) et alimente la chambre d'évaporation ( 8) par une conduite de transport ( 21) et une soupape ( 22) Le réservoir de stockage ( 20) est rempli d'anesthésique ( 7) grâce à un dispositif de remplissage ( 23) La valeur théorique de remplissage pour l'anesthésique ( 7) situé dans le réservoir ( 15) de la chambre d'évaporation ( 8) est surveillée grâce à un détecteur de niveau de remplissage ( 24), connecté à un régulateur du niveau de remplissage ( 25) Lorsque le niveau de remplissage de l'anesthésique ( 7) dans la chambre d'évaporation ( 8) baisse, la soupape ( 22) s'ouvre jusqu'à ce que la valeur théorique de remplissage soit de nouveau atteinte Le régulateur du niveau de remplissage ( 25) et le dispositif de régulation ( 18) sont connectés à une unité de commande ( 26), qui envoie un signal de déblocage à une soupape d'arrêt ( 27) située dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6), lorsque la valeur théorique de température T, et la valeur théorique de remplissage sont données. Pour le fonctionnement, on suppose que le dispositif évaporateur d'anesthésique ( 1) vient d'être mis en route, que la chambre d'évaporation ( 8) se trouve encore à la température ambiante de 240 Celsius par exemple, et que le réservoir ( 15) est rempli d'anesthésique ( 7) jusqu'à la valeur théorique de remplissage Auparavant, on avait sélectionné une valeur théorique de température T, pour le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) se montant à 180 Celsius. Le capteur de température ( 17) mesure la valeur effective à l'intérieur de la chambre d'évaporation ( 8), et le dispositif de régulation ( 18) déclenche le dispositif de refroidissement ( 14) jusqu'à ce que la valeur théorique de température de 18 Celsius soit atteinte Une bonne conduction thermique à l'intérieur de la chambre d'évaporation ( 8) est obtenue grâce aux disques frittés ( 12) métalliques Si la température devait descendre en-dessous de la valeur théorique de température T, de la chaleur est alimentée par le dispositif de chauffage ( 13), le dispositif de refroidissement ( 14) restant branché Grâce au fonctionnement simultané du dispositif de refroidissement ( 14) et du dispositif de chauffage ( 13), on obtient de faibles temps de réponse pour atteindre la valeur théorique de température T Une fois atteinte la valeur théorique de température T" l'unité de commande ( 26) envoie un signal de déblocage à la soupape d'arrêt ( 27), et le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) s'écoule dans la chambre d'évaporation ( 8) le long des flèches ( 16) à travers les disques frittés ( 12), s'enrichissant alors en vapeur d'anesthésique Grâce à la régulation de la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) sur une valeur théorique de température T, fixe, une valeur de concentration de saturation définie apparaît au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation ( 11) Des essais ont montré qu'il est suffisant de prévoir trois niveaux de puissance fixes pour le dispositif de refroidissement ( 14) Au cours de la phase de mise en route, le refroidissement s'opère à pleine puissance, car la chambre d'évaporation ( 8) se trouve généralement à une température supérieure à la valeur théorique de température T, Lorsque l'écoulement du courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6) est faible, le refroidissement s'effectue à une puissance moyenne, et de la chaleur est simultanément alimentée par le dispositif de chauffage ( 13) Lorsque le courant gazeux est fort, le dispositif de refroidissement ( 14) est coupé, et seule de la chaleur est amenée par le dispositif de chauffage ( 13), à cause du froid dû à l'évaporation. Revendications 1 Dispositif évaporateur d'anesthésique pourvu d'une chambre d'évaporation traversée par un courant circulant d'une admission de la chambre d'évaporation vers son échappement, et d'éléments d'évaporation disposés en cascade dans la chambre d'évaporation, stockant de l'anesthésique, et destinés à l'enrichissement du courant circulant dans la chambre d'évaporation en vapeur d'anesthésique, et pourvu d'un thermostat à capteur de température disposé au niveau de l'échappement de la chambre d'évaporation, caractérisé en ce que les éléments d'évaporation sont des corps poreux ( 12), intégralement traversés par le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6), et en ce que le thermostat se présente sous la forme d'un système de régulation de la température ( 13, 14, 17, 18, 19) agissant sur la température du courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6), grâce auquel une valeur théorique de température T, présélectionnée peut être réglée au niveau de l'échappement ( 11) de la chambre d'évaporation. 2 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps poreux sont conformés en disques frittés ( 12). 3 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps poreux sont constitués en tissu d'acier spécial. 4 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de régulation de la température comprend un dispositif de chauffage ( 13) disposé au niveau de la chambre d'évaporation ( 8), et un dispositif de refroidissement ( 14), couplés thermiquement aux corps ( 12), et pouvant être commandés au moyen d'un dispositif de régulation ( 18) de facon isolée ou en combinaison l'un avec l'autre. 5 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est conformé en corps poreux ( 12) conducteur. 6 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de régulation de la température comprend un dispositif de refroidissement ( 14) situé au niveau de la chambre d'évaporation ( 8) et au moins une spirale chauffante ( 19) disposée dans le courant circulant dans la chambre d'évaporation ( 6), pouvant être commandés au moyen d'un dispositif de régulation ( 18) de façon isolée ou en combinaison l'un avec l'autre. 7 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de régulation de la température présente en outre un dispositif de chauffage ( 13) situé au niveau de la chambre d'évaporation ( 8), qui, avec le dispositif de refroidissement ( 14), est couplé thermiquement aux corps ( 12). 8 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un réservoir ( 15) d'anesthésique est disposé à l'intérieur de la chambre d'évaporation ( 8), dans lequel trempent les corps poreux ( 12). 9 Dispositif évaporateur d'anesthésique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réservoir ( 15) d'anesthésique est équipé d'un dispositif régulateur du niveau de remplissage, composé au moins d'un détecteur de niveau de remplissage ( 24), d'un régulateur du niveau de remplissage ( 25) et d'un réservoir de 1.0 stockage ( 20) pour l'anesthésique ( 7) liquide, l'anesthésique ( 7) devant être rajouté étant alimenté par une conduite de transport ( 21), reliant le réservoir de stockage ( 20) à la chambre d'évaporation ( 8), et pourvue d'une soupape ( 22) pouvant être ouverte par le régulateur du niveau de remplissage ( 25).