Brevet FR2725373A1 — publié le 19960412

Chambre d'humidificateur La présente invention concerne des chambres d'humidificateur à utiliser conjointement avec des bases d'humidificateur chauffées, dans l'humidification de gaz pour des circuits d'aide respiratoire. Il est bien connu d'humidifier les gaz dans un circuit d'aide respiratoire pour réduire la gène imposée à un patient. On connalt des humidificateurs ayant un élément chauffé prévu pour chauffer un réservoir d'eau situé dans une chambre placée sous l'élément, des gaz, provenant d'un ventilateur et étant dirigés dans la chambre, à la suite de quoi les gaz absorbent la vapeur d'eau produite par le processus de chauffage, les gaz sortant ensuite de la chambre dans un état d'humidité sensiblement augmenté. En raison de ce processus, le niveau d'eau dans la chambre chute au cours du temps. Dans un grand nombre de situations, ceci n'est pas important, comme par exemple dans un h8pital o le personnel hospitalier peut contrôler régulièrement le niveau d'eau dans la chambre et peut ajouter lorsque cela est nécessaire de l'eau dans la chambre. Cependant, l'utilisation de tel dispositif d'humidification est également de plus en plus utilisé à la maison et dans des équipements dans lesquels il est incommode de surveiller pendant 24 heures le niveau d'eau. Par conséquent, il est nécessaire qu'une quantité suffisante d'eau soit disponible dans la chambre d'humidification pour humidifier les gaz pendant une période considérable, par exemple jusqu'à 8 heures. On connaît un certain nombre de procédés prévus à cette fin, par exemple de l'eau peut être fournie à la chambre à partir d'une poche d'eau, via une amenée d'eau régulée. Des systèmes tels que ce dernier sont coûteux de façon inhérente et nécessitent des équipements spécialisés. 2 2725373 Une autre variante est une chambre d'humidification qui fournit de l'eau à un compartiment adjacent à l'élément de chauffage par un système de siphon. Cet appareil présente l'inconvénient que, pour fonctionner avec satisfaction, la chambre d'humidification doit être et rester étanche à l'air et est difficile à nettoyer uniformément dans une situation domestique. Par conséquent, un but de la présente invention est de proposer une chambre d'humidification respiratoire qui surmonte au moins d'une certaine manière les inconvénients précités. En conséquence, l'invention consiste en une chambre d'humidification respiratoire, destinée à être fixée à une base de chauffage, ladite chambre comprenant un récipient fermé étanche à 1 'eau, ayant une base thermo-conductrice une entrée de gaz pour recevoir des gaz provenant d'un ventilateur et une sortie de gaz pour fournir des gaz humidifié à un patient, ladite chambre étant caractérisée par le fait que ladite chambre comprend: une paroi de séparation thermo- isolante à l'intérieur dudit récipient divisant ledit récipient en un premier réservoir chauffé et en deuxième réservoir d'alimentation, ledit premier réservoir étant en communication thermique avec ladite base de récipient, et ledit deuxième réservoir étant sensiblement isolé thermiquement dudit premier réservoir et de ladite base de récipient par ladite paroi de séparation, au moins un chemin de communication de liquide entre lesdits premiers et deuxièmes réservoirs sur ou de manière adjacente au fond de ladite paroi de séparation, et au moins un chemin de communication de gaz entre lesdits premiers et deuxièmes réservoirs sur ou de manière adjacente au sommet de ladite paroi de séparation. 3 2725373 L'invention consiste en ce qui précède et envisage également des constructions dont des exemples sont donnés ci-après. Une forme préférée de la présente invention est décrite ci-après en se référant au dessin annexé, qui représente une élévation de côté en coupe transversale d'une chambre d'humidification respiratoire. En se référant au dessin, une chambre d'humidification 1 devant être connectée à une base de chauffage telle qu'une base de chauffage de la marque "Fisher & Paykel modêle MR410" est représentée. La chambre d'humidification 1 est formée comme un récipient formé 2 étanche à 1 'eau ayant une base thermo- conductrice 3, pour conduire de la chaleur provenant de la base de chauffage vers un liquide placé dans la chambre d'humidification 1. Une bride 22 s'étendant vers l'extérieur est prévue autour de la base 3 pour monter ta chambre 1 sur une base de chauffage. La chambre d'humidification est destinée à être un élément dans un circuit d'aide respiratoire et présente une entrée de gaz 4 pour recevoir des gaz provenant d'un ventilateur et une sortie de gaz 5 pour fournir des gaz humidifiés à un patient. L'entrée de gaz 4 et la sortie de gaz 5 sont de préférence formées comme un orifice saillant, si bien que des tuyaux de circuit respiratoire peuvent lui être fixés. Pendant de longues périodes d'utilisation, il est proposé d'utiliser une plus grande chambre que celle utilisée normalement pour loger une plus grande quantité de liquide. Cependant, le fait d'augmenter simplement le volume du liquide dans la chambre d'humidification augmente la nécessité de sortie de chaleur de la base de chauffage et, par conséquent, une telle chambre ne fonctionne pas de manière optimale sur des bases de chauffage standard. Par conséquent, dans la présente invention, le mode de réalisation préféré est représenté sur le dessin annexé, le corps de 4 2725373 liquide contenu dans la chambre d'humidification 1 est séparé en un premier réservoir chauffé 7 et un deuxième réservoir d'alimentation 8, séparés par une paroi de séparation thermo-isolante 6. Le premier réservoir chauffé 7 est adjacent et en contact avec la base thermo-conductrice 3 et reçoit de la chaleur provenant de ces derniers, tandis que le réservoir d'alimentation est isolé thermiquement du réservoir chauffé 7 et de la base thermo-conductrice 3 par la paroi de séparation thermo-isolante 6. Par conséquent, avec l'appareil de la présente invention, seul le liquide contenu dans le réservoir chauffé 7 est chauffé directement par la base de chauffage et le liquide contenu dans le réservoir d'alimentation 8 n'est pas chauffé directement par la base de chauffage. Le liquide contenu dans le réservoir d'alimentation 8 reçoit seulement un chauffage limité par conduction via à la paroi de séparation thermo-isolante 6 et par convection limitée via à un écoulement de fluide entre le réservoir d'alimentation 8 et le réservoir chauffé 7. Par conséquent, le liquide contenu dans le réservoir d'alimentation 8 est maintenu à une plus faible température que le réservoir chauffé 7 et la perte de chaleur via la paroi extérieure du récipient 2 est inférieure au cas o toute amenée d'eau est maintenue à la température du réservoir chauffé 7. Par conséquent, la charge exercée sur la base de chauffage est réduite à des niveaux pouvant être obtenus par des bases de chauffage standard. Le chauffage du réservoir chauffé 7 provoque une émanation de vapeur de liquide depuis le liquide pour humidifier l'air passant dans la chambre depuis l'entrée de gaz 4 vers la sortie de gaz 5. Ce processus consume du liquide provenant du réservoir chauffé 7. Dans la présente invention, de l'eau est fourni à un premier réservoir chauffé 7 depuis le deuxième réservoir d'alimentation 8, lorsque de l'eau est 2725373 utilisé en provenance du premier réservoir chauffé 7, via un chemin de communication de liquide 9 s'écoulant vers le bas en passant dans le canal vertical entre la paroi de séparation 6 et la paroi du récipient 2, et ainsi sur le bord inférieur de la paroi de séparation 6. De préférence, le chemin de communication du liquide 9 est suffisant pour permettre un écoulement d'une amenée de liquide depuis le réservoir d'alimentation 8 au réservoir chauffé 7, tout en étant également suffisamment contraint à éliminer pratiquement tout courant à convection s'écoulant entre les réservoirs 7 et 8, qui réduiraient autrement l'efficacité de la paroi de séparation thermo- isolante 6. L'étranglement du chemin d'écoulement de liquide réduit par conséquent le transfert de chaleur depuis le réservoir 7 au réservoir 8. Un chemin de communication de gaz 10 est également prévu pour permettre au niveau de liquide dans le premier réservoir chauffé 7 et à celui dans le deuxième réservoir d'alimentation 8 d'être égaux. Ceci assure que l'eau contenu dans le deuxième réservoir d'alimentation 8 puisse s'écouler dans le premier réservoir chauffé 7, sans pouvoir interrompre l'écoulement imputable à la création d'un vide dans le réservoir d'alimentation 8. Dans la forme préférée de l'invention représentée sur le dessin, la paroi de séparation thermo-isolante 6 est une paroi cylindrique située à peu près sur la circonférence de la base thermo-conductrice 3, la paroi cylindrique formant une barrière thermique substantielle entre le réservoir chauffé 7 et le réservoir d'alimentation 8. La paroi cylindrique est constitué d'un matériau ayant des propriétés d'isolation raisonnable, par exemple du PLEXIGLAS. Il est avantageux pour la présente invention que la chambre d'humidification i puisse être démontée, par exemple en vue d'un nettoyage. Par conséquent, dans 6 2725373 la forme préférée de l'invention, la base thermo- conductrice 3 peut être retirée dans la chambre 1 et la paroi de séparation thermo-isolante 6 peut être retirée via l'ouverture formée. Pour assurer que la chambre soit étanche à l'eau avec la base conductrice chauffée 3 en place, un joint d'étanchéité 13 est prévue entre la base thermo-conductrice 3 et le récipient 2. En variante, la chambre d'humidification 1 peut être pourvue d'un couvercle amovible 11 et l'enlèvement du couvercle permet à la paroi de séparation thermo-isolante 6 d'être passée dans l'ouverture formée. Dans la forme préférée de l'invention, la paroi de séparation thermoisolante 6 est située au centre de la chambre, autour de la circonférence de la base thermo-conductrice 3 et il est par conséquent nécessaire de maintenir la paroi de séparation isolante 6 dans cette position. Par conséquent, des moyens de positionnement 12 sont prévues pour positionner la paroi de séparation isolante 6. Le moyen de positionnement 12 peut, comme dans la forme préférée de l'invention représentée sur le dessin, être une moulure annulaire dans la chambre d'humidification, à l'intérieur ou à l'extérieur de laquelle est située la paroi de séparation. Ceci offre l'avantage supplémentaire de fournir un chemin d'écoulement de fluide tortueux pour réduire la convection entre les réservoirs 7 et 8. Dans la forme préférée de l'invention représentée sur le dessin, la paroi de séparation isolante 6 est installée avec du jeu dans la chambre d'humidification 6 et est positionnée avec du jeu par le moyen de positionnement 12, si bien que le chemin de communication de liquide 9 est obtenu efficacement par les tolérances de jeu entre la paroi de séparation isolante 6 et le moyen de positionnement 12, et le chemin de communication de gaz 10 est fourni par 7 2725373 l'espace apparent entre le bord supérieure de la paroi de séparation thermo-isolante 6 et la surface intérieure de la chambre d'humidification 1. Des variantes de forme sont également envisagées, par exemple, la paroi de séparation isolante 6 peut permettre une meilleure installation de la chambre d'humidification I et du moyen de positionnement 12, mais présente des canaux ou des ouvertures formées à la base de la paroi de séparation 6 pour assurer une communication de liquide et sur le bord supérieur de la paroi de séparation 6 pour assurer une communication de gaz. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la paroi de récipient 2 comprend un étage extérieur 15 lorsque la paroi progresse vers le haut depuis la base 3. Une partie 20 du récipient 2 au-dessous de l'étage 15 est défini de ce fait, ayant un diamètre intérieur inférieur à la partie 21 qui se situe au-dessus de l'étage 15. Au moins la partie inférieure de la paroi de séparation isolante 6 présente un diamètre extérieure qui est légèrement inférieure au diamètre intérieur de la partie 20 du récipient 6, qui se situe au-dessous de l'étage extérieur 15. La partie inférieure de la paroi de séparation isolante 6 est située dans la partie 20 dudit récipient à plus faible diamètre intérieur, mis en place par le bord annulaire 12 formé par l'étage extérieure 15. Dans la forme de l'invention représentée, le bord inférieur 17 de la paroi de séparation 6 repose sur le bord supérieur 18 d'une bague annulaire 16 qui dépend vers le haut de la base thermo-conductrice 3. La bague annulaire 16 s'étendant vers le haut positionne la base thermoconductrice 3 sur le récipient 2, le joint d'étanchéité 13 étant prévu entre la bague annulaire 16 et la moulure annulaire 12 pour assurer une connexion étanche à l'eau. 8 2725373 Du fait que la paroi de séparation 6 repose sur la bague annulaire 16, un chemin d'écoulement d'eau 9 est assuré par l'infiltration via la butée du bord inférieur de la paroi de séparation 6 et du bord supérieur de la bague annulaire 16. Cependant, pour assurer qu'un écoulement approprié soit fourni même avec des niveaux de fluides/dans les réservoir d'alimentation 8 une situation ayant un hauteur nette d'aspiration entre les réservoirs d'alimentation et chauffé, il peut être nécessaire d'inclure une ou plusieurs gorges 14, 19 dans le bord inférieur de la paroi de séparation 6 ou bien le bord supérieur de la bague annulaire 16. Si de telles gorges doivent être prévues, il est préférable de prévoir une seule gorge de manière à ne pas établir de modèle d'écoulement par convection lorsque le fluide entre dans le réservoir chauffé 7 en passant par une gorge et sortant par une autre. Avec une seule gorge, un écoulement positif provenant du réservoir d'alimentation 8 vers le réservoir chauffé 7 est maintenu de manière appropriée par l'extraction de fluide depuis le réservoir chauffé 7, par l'humidification des gaz s'écoulant dans la chambre. Une telle configuration présente un potentiel réduit pour un chauffage par convection du réservoir d'alimentation 8. La partie isolante 6 présente de préférence une hauteur suffisante pour que, lorsqu'elle est placée avec son extrémité inférieure dans la zone à plus faible diamètre intérieur, la longueur de chevauchement dans la zone à plus faible diamètre intérieure soit supérieur à la distance entre le bord supérieur de la paroi de séparation 6 et la partie de couvercle 11 du récipient 2. Ceci assure que, lorsque la chambre d'humidificateur a été assemblée, par exemple après nettoyage, la paroi de séparation, bien qu'elle soit installée seulement avec du jeu, ne puisse pas tomber. 9 2725373 En utilisation, la chambre d'humidification 1 est remplie avec de l'eau jusqu'à un niveau donné, qui peut être par exemple marqué à l'extérieur de la chambre d'humidification, via l'entrée de gaz 4 ou la sortie de gaz 5, et le niveau du réservoir d'alimentation 8 s'égalise rapidement avec le niveau du réservoir chauffé 7. Un conduit de gaz provenant du ventilateur aspiratoire est ensuite connecté à l'orifice d'admission de gaz 4 et un autre conduit est prévu entre la sortie de gaz 5 et le patient. Des gaz passant dans la chambre sont humidifiés par la vapeur d'eau produite par le chauffage du réservoir chauffé 7 et le niveau de liquide dans le réservoir chauffé 7 chute, mais la consommation en eau est partagée par le réservoir d'alimentation 8. Par conséquent, bien qu'il soit nécessaire que la base chauffée chauffe pratiquement seulement le liquide contenu dans le réservoir chauffé 7, une quantité suffisante de liquide est contenue dans la chambre d'humidification 1 en vue d'une utilisation prolongée. Par exemple, une chambre construite selon la présente invention peut contenir une quantité suffisante d'eau pour une durée allant jusqu'à 8 heures entre les rechargements, mais convient encore à une fixation à des bases de chauffage standard tel que le modèle Fisher & Paykel MR410. 2725373 REVENDICATIONS 1. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) destinée à être fixée à une base de chauffage, ladite chambre (1) comprenant un récipient fermé (2) étanche à l'eau, ayant une base thermo-conductrice (3), une entrée de gaz (4) pour recevoir des gaz provenant d'un ventilateur, et une sortie de gaz (5) pour fournir des gaz humidifié à un patient, caractérisée en ce qu'elle comprend une paroi de séparation (6) thermo- isolante à l'intérieur du récipient (2) divisant le récipient (2) en un premier réservoir chauffé (7) et en deuxième réservoir d'alimentation (8), le premier réservoir (7) étant en communication thermique avec la base de récipient (3), et le deuxième réservoir (8) étant sensiblement isolé thermiquement du premier réservoir (7) et de la base de récipient (3) par la paroi de séparation (6), au moins un chemin de communication de liquide (9) entre les premiers et deuxièmes réservoirs (7,8) sur ou de manière adjacente au fond de la paroi de séparation 6, et au moins un chemin de communication de gaz entre les premiers et deuxièmes réservoirs (7,8) sur ou de manière adjacente au sommet de la paroi de séparation 6. 2. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la base de récipient (3) peut être retirée pour permettre à la paroi de séparation (6) d'être retirée du récipient (1). 3. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le récipient (2) est pourvue d'un couvercle amovible (11) 1il 2725373 pour permettre à la paroi de séparation (6) d'être retirée du récipient (2). 4. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la paroi du récipient (2) est cylindrique, que la paroi de séparation isolante (6) est une paroi cylindrique à insertion avec jeu, ayant un diamètre sensiblement inférieur à la paroi de récipient (2), qu'un moyen de positionnement (12) positionne la paroi de séparation (6) de façon concentrique à la paroi extérieure (2), et que la paroi isolante (6) s'étend depuis le fond du récipient (2) pratiquement jusqu'au sommet du récipient (2). 5. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de positionnement (12) comprend une moulure annulaire (12) et que la paroi de séparation (6) est empêchée d'effectuer tout mouvement horizontal substantiel par la moulure annulaire (12). 6. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisée en ce que le chemin de communication de liquide (9) est tortueux et est configuré pour, en utilisation, éliminer pratiquement tout écoulement de fluide par convection entre le premier réservoir chauffé (7) et le deuxième réservoir d'alimentation (8). 7. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la paroi de récipient (2) comprend un étage extérieur (15) lorsque la paroi progresse vers le haut, la paroi de récipient (2) au-dessous de l'étage (15) définissant une zone du récipient (2) qui présente un diamètre intérieur inférieur au diamètre intérieur du récipient (2) au-dessus de l'étage (15), le diamètre plus faible étant supérieur au diamètre extérieur au moins de la partie inférieure de la paroi de séparation isolante 12 2725373 (6), et en ce que la partie inférieure de la paroi de séparation isolante (6) est située dans la zone à diamètre intérieur plus faible. 8. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la paroi inférieure de la paroi isolante (6) est installée avec ajustement serré dans la zone à diamètre intérieur plus faible. 9. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisée en ce que la base du récipient (3) amovible présente une bague annulaire (16) dépendant vers le haut, la bague (16) s'installant avec ajustement serré dans la zone à plus faible diamètre intérieur, des moyens d'étanchéité (13) étant disposés entre la bague (16) et la paroi du récipient (2), et en ce que la moulure inférieure (17) de la paroi de séparation isolante (6) repose sur le bord supérieure (18) de la bague annulaire (16). 10. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins une gorge (14,19) est prévue dans le bord inférieur (17) de la paroi isolante (6) s'étendant du côté intérieur du bord inférieur (17) vers le côté extérieur du bord inférieur (17). 11. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins une gorge (14,19) est prévue dans le bord supérieur (18) de la bague annulaire (16), s'étendant du côté intérieur du bord supérieur (18) vers le côté extérieur du bord supérieur (18). 12. - Chambre d'humidificateur respiratoire (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la longueur de chevauchement entre la paroi de séparation isolante (6) dans la zone à plus faible diamètre intérieur est supérieures à la distance entre le bord 13 2725373 supérieur de la paroi de séparation (6) et la surface supérieure (11) du récipient (2).