Brevet FR2800438A1 — publié le 20010504

La présente invention concerne les dispositifs de vaporisation d'un liquide cryogénique, plus particulièrement les dispositifs atmosphériques de vaporisation et de réchauffe d'un liquide cryogénique contenant de l'oxygène pour l'oxygénothérapie, du type comprenant un serpentin constitué plusieurs spires coaxiales d'axe normalement sensiblement vertical, ayant première extrémité raccordée à une source de liquide cryogénique et deuxième extrémité raccordable à un circuit utilisateur, par exemple d'alimentation d'un masque respiratoire. Un dispositif de ce type est décrit notamment dans le document US-A-4211086 (Beatrice Foods Cy). Dans les dispositifs connus de ce type, serpentin comporte des spires superposées de diamètre sensiblement constant et d'écartement axial également sensiblement constant. Les dispositifs connus de ce type présentent l'inconvénient que, en utilisation, la condensation d'eau qui se forme inévitablement le long du serpentin se traduit par la formation de gouttes d'eau tombant vers le bas serpentin, c'est-à-dire sur les spires les plus froides, en s'accumulant sur spires inférieures sous forme de couches de glace qui abaissent considérablement les performances d'échange du serpentin et obligent, en pratique, à en augmenter la longueur développée, donc à en augmenter le volume hors tout. Ce phénomène de condensation et de dépôt de glace encore accru dans le cas, le plus fréquent, où le serpentin est abrité dans couvercle coiffant le réservoir de gaz cryogénique constituant ladite source. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif simple, fiable et bon marché, éliminant les problèmes ci-dessus et permettant garantir, sous une forme compacte aisément logeable dans une enveloppe, rendement de vaporisation sensiblement constant dans le temps. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, au moins les deux spires inférieures du serpentin ont un plus grand diamètre que les autres spires. Selon d'autres caractéristiques plus particulières de l'invention - au moins les deux spires supérieures du serpentin ont un même diamètre réduit - au moins les deux spires inférieures ont un diamètre différent diminuant vers le haut - la distance axiale moyenne inter-spires est plus grande pour spires inférieures que pour les spires supérieures - le serpentin est solidaire d'un réservoir contenant le liquide cryogénique, typiquement coaxial au serpentin. présente invention a également pour objet l'utilisation d'un tel dispositif pour l'oxygénothérapie à domicile. L'invention sera mieux comprise au vu d'un mode de réalisation particulier, décrit à titre illustratif mais nullement limitatif, en relation avec le dessin annexé, sur lequel - figure unique représente schématiquement, partiellement en coupe, un dispositif de vaporisation de liquide cryogénique monté sur un réservoir de ce liquide. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure, on reconnaît schématiquement la partie supérieure, conique, d'un réservoir d'oxygène liquide sous pression 1 ayant un axe de révolution vertical X. A son extrémité supérieure, le réservoir comporte une tête 2 de remplissage et d'extraction de gaz. A cette tête est raccordée l'extrémité inférieure 3 d'un serpentin sensiblement coaxial à l'axe X, généralement désigné par la référence constitué par bobinage d'un tube métallique bon conducteur de la chaleur, classiquement en aluminium, sur un mandrin profilé. L'extrémité supérieure 5 du serpentin 4 est destinée à être connectée, via un robinet détendeur (non représenté) à un circuit utilisateur, typiquement un circuit de ventilation patient (également non représenté). Selon l'invention, le serpentin 4 est divisé en une partie supérieure 6 comportant au moins deux, typiquement six ou sept spires adjacentes et d'un diamètre sensiblement constant, et une partie inférieure 7, entourant partiellement l'extrémité supérieure du réservoir 1, comprenant au moins deux, en pratique trois ou quatre spires, plus écartées axialement unes des autres et diamètres croissant vers le bas, la spire complète plus basse ayant le plus grand diamètre et la spire complète la plus haute ayant un diamètre legèrement supérieur à celui des spires de la partie superieure 6. cette façon, comme on le comprendra très bien de coupe de la figure unique, les gouttes d'eau de condensation apparaissant sur les spires les moins froides de la partie supérieure 6 s'écoulent et s'égouttent vers le bas sans tomber, ou très peu, sur les spires les plus froides de la partie inférieure 7, pour accumuler dans une gouttière 8 d'où l'eau est évacuee vers un récipient recueil de condensats (non représenté). De plus, l'écartement axial et radial spires inférieures garantit un échange thermique grandement amélioré avec l'atmosphère environnante. Avantageusement, comme représenté sur la figure unique, serpentin 4 est supporté par des peignes supports 9 angulairement séparés, conformés pour correspondre au profil du serpentin 4 et comportant extérieurement une série de logements 10 agencés pour recevoir les différentes spires du serpentin 4. Les peignes supports 9, en matériau faiblement conducteur de la chaleur, typiquement en matériau plastique, sont avantageusement montés à leur base par clipsage en 11 dans la structure formant gouttière 8 qui peut servir également au montage, sur le réservoir 1, du couvercle de protection 12, muni d'ouvertures de ventilation 13, enclosant le serpentin et la totalité des équipements de distribution de gaz. Avantageusement, comme également représenté sur la figure unique, les spires supérieures du serpentin 4 sont maintenues en position, en sus des peignes supports 9, des peignes entretoises 14 de hauteur réduite. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais susceptible de modifications et de variantes qui âpparaitront à l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Dispositif de vaporisation d'un liquide cryogénique, comprenant un serpentin (4) constitué de plusieurs spires coaxiales d'axe sensiblement vertical (X), ayant une première extrémité (3) raccordée à une source liquide cryogénique (1) et, une deuxième extrémité (5) raccordable à un circuit utilisateur, caractérisé en ce qu'au moins les deux spires inférieures serpentin (4) ont un plus grand diamètre que les autres spires. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux spires supérieures du serpentin (4) ont un même diamètre réduit. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérise en ce qu'au moins les deux spires inférieures ont un diamètre diminuant vers haut. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance axiale moyenne interspires est plus grande pour les spires inférieures (7) pour les spires supérieures (6). Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérise en ce que serpentin (4) est solidaire d'un réservoir (1) contenant ledit liquide cryogénique. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le serpentin (4) est disposé dans une enceinte non hermétique (12). Dispositif selon la revendication 5 et la revendication 6, caractérise en ce l'enceinte (12) forme un couvercle pour la partie supérieure réservoir ). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le serpentin (4) et le réservoir (1) sont coaxiaux. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le réservoir (1) contient de l'oxygène liquide. 0. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, dans un matériel d'oxygénothérapie à domicile.