Brevet FR2973846A1 — publié le 20121012

APPAREIL DE DÉLIVRANCE RÉGULÉE D'UN GAZ, NOTAMMENT APPAREIL D'ASSISTANCE RESPIRATOIRE La présente invention concerne un appareil de délivrance régulée d'un gaz, notamment un appareil d'assistance respiratoire. Il est connu d'utiliser un appareil de délivrance régulée d'un gaz, notamment un appareil d'assistance respiratoire, comprenant : - un ventilateur constitué essentiellement par un moteur, une roue à ailettes entraînée par ce moteur et une volute contenant cette roue, le moteur étant contenu dans un boîtier de moteur ayant une première extrémité reliée à la volute et une deuxième extrémité située du côté opposé à la volute ; et - un boîtier de réception du ventilateur, définissant autour de ce ventilateur un espace d'écoulement d'air de refroidissement du ventilateur, cet espace ayant une entrée d'air située au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier de moteur. Un appareil de ce type est décrit par exemple dans la publication de demande de brevet N° FR 2 908 482 au nom de la demanderesse. Le type de moteur de ventilateur utilisé sur un tel appareil, de même que la rotation rapide de ce moteur, induit un échauffement important du moteur, particulièrement lorsque le ventilateur délivre un faible débit (en cas d'utilisations en néo-natalité ou en pédiatrie). Cet échauffement se produit d'autant plus que le boîtier de moteur est fermé au niveau de ladite deuxième extrémité par une paroi transversale comportant un palier inférieur de guidage de l'arbre du moteur. Pour éviter un écoulement d'air sous pression au travers de ce palier, ce qui aurait pour effet d'assécher la graisse de ce palier et de polluer l'air ayant traversé ce palier, cette paroi transversale inférieure est pleine et réalise une fermeture complète de la partie inférieure du boîtier de moteur, ce qui n'est pas favorable à un bon refroidissement du moteur. D'une manière générale, de nombreux appareils existants présentent des problèmes de refroidissement du moteur, ce qui n'est pas sans incidence sur leurs performances et leur longévité. La présente invention a pour objectif principal de remédier à cet inconvénient essentiel, et par conséquent de fournir un appareil tel que précité ayant des performances et une longévité augmentées. Un autre inconvénient des appareils existants est le risque, en cas de surchauffe excessive du moteur, de génération de fumées éventuellement toxiques, à même de polluer l'air délivré par le ventilateur, et l'invention a aussi pour objectif de remédier à cet inconvénient. Un autre objectif de l'invention est de faciliter le montage du ventilateur dans un boîtier de réception de ce ventilateur. Un objectif supplémentaire de l'invention est de réaliser le refroidissement du moteur sans altération du fonctionnement du palier inférieur de l'arbre du moteur. L'appareil concerné, comprend, de manière connue en soi, - un ventilateur constitué essentiellement par un moteur, une roue à ailettes entraînée par ce moteur et une volute contenant cette roue, le moteur étant contenu dans un boîtier de moteur ayant une première extrémité reliée à la volute et une deuxième extrémité située du côté opposé à la volute ; et - un boîtier de réception du ventilateur, définissant autour de ce ventilateur un espace d'écoulement du gaz de refroidissement du ventilateur, cet espace ayant une entrée de gaz située au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier de moteur. Selon l'invention, - ladite première extrémité du boîtier de moteur comprend au moins un premier trou d'entrée de gaz de refroidissement dans ce boîtier ; et - ladite deuxième extrémité du boîtier de moteur comprend au moins un deuxième trou d'évacuation du gaz de refroidissement hors de ce boîtier, et ce ou ces deuxièmes trous sont séparés de ladite entrée dudit boîtier de réception, de manière à empêcher toute captation du gaz de refroidissement chaud sortant du boîtier de moteur par ladite entrée de gaz de refroidissement frais dans ledit espace. L'invention consiste ainsi à prévoir simultanément : - un écoulement de gaz de refroidissement dans ledit espace entourant le ventilateur, et donc en particulier autour de la face extérieure du boîtier de moteur ; - un écoulement de gaz de refroidissement au travers du boîtier de moteur ; et - une évacuation du gaz chaud sortant du boîtier de moteur, qui est bien séparée de l'entrée de gaz de refroidissement frais dans ledit espace, afin d'empêcher toute captation de ce gaz chaud par cette entrée. Il est ainsi prévu cumulativement un refroidissement externe et interne du boîtier du moteur et un refroidissement du moteur, avec une séparation nette de l'entrée de gaz frais dans ledit espace et de la sortie de gaz chaud ayant traversé le boîtier de moteur. De cette manière, un bon refroidissement du moteur de l'appareil est obtenu, même à des débits peu élevés de gaz, permettant des performances et une longévité augmentées de l'appareil. Ladite séparation nette a également pour avantage déterminant, en cas de surchauffe excessive du moteur, d'éliminer le risque de pollution de l'air délivré par le ventilateur au patient lors d'une utilisation de l'appareil en assistance respiratoire. Le gaz de refroidissement précité pourrait être constitué par un gaz distinct du gaz délivré par l'appareil, s'écoulant au travers un circuit qui lui est propre. De préférence, toutefois, ce gaz de refroidissement est constitué par une partie du gaz délivré par l'appareil, le ou lesdits premiers trous communiquant avec l'intérieur de la volute de telle sorte qu'une partie du gaz sous pression délivré par l'appareil traverse ce ou ces premiers trous, puis traverse le boîtier de moteur et s'écoule vers l'extérieur par le ou lesdits deuxième trous. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention dans ce cas, ladite première extrémité du boîtier de moteur est engagée de manière ajustée dans une ouverture que comprend le fond de la volute, de telle sorte que le ou lesdits premiers trous, qu'elle comprend, débouchent directement dans la volute et soient situés immédiatement en dessous de la roue à ailettes. La structure du ventilateur est ainsi simplifiée, de même que le montage du boîtier de moteur sur la volute. De préférence, le ventilateur comprend une pièce d'étanchéité isolant le ou lesdits deuxièmes trous par rapport à ladite entrée de gaz dans ledit espace. Une parfaite séparation du ou des deuxièmes trous et de cette entrée de gaz est ainsi obtenue. Cette pièce d'étanchéité peut notamment être sous la forme d'une jupe dont une première partie tubulaire est engagée de manière ajustée autour de la paroi périphérique du boîtier de moteur, le ou lesdits deuxièmes trous étant aménagés en dehors de la zone d'application de cette première partie tubulaire contre cette paroi périphérique, notamment dans une paroi transversale d'extrémité que comprend ce boîtier. Ce ou ces deuxièmes trous débouchent ainsi sur le côté intérieur de la jupe d'étanchéité tandis que ladite entrée dudit espace est située sur le côté extérieur de cette même jupe d'étanchéité. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'appareil comprend un boîtier d'insonorisation enveloppant ledit boîtier de réception et solidaire de celui-ci, et ladite jupe d'étanchéité comprend une deuxième partie tubulaire, fixée sur ce boîtier d'insonorisation. La jupe d'étanchéité est ainsi reliée au boîtier de moteur par sa première partie tubulaire et au boîtier d'insonorisation par sa deuxième partie tubulaire, et permet de cette manière de réaliser un montage du ventilateur dans ledit boîtier de réception. L'objectif de réaliser facilement le montage du ventilateur dans le boîtier de réception est atteint de cette manière. De préférence, dans ce cas, la jupe d'étanchéité comprend une troisième partie tubulaire, intermédiaire entre lesdites première et deuxième parties tubulaires et reliant ces première et deuxième parties tubulaires de manière souple. Cette souplesse permet l'obtention d'un filtrage des vibrations générées par le ventilateur, tant selon une direction parallèle à l'axe de rotation de l'arbre du moteur que selon des directions radiales à ce même axe de rotation. Cette troisième partie tubulaire peut notamment être formée par une paroi mince reliée au bord radialement interne de ladite première partie tubulaire et au bord radialement interne de ladite deuxième partie tubulaire. Selon un autre aspect de l'invention, lorsque le ventilateur comprend, au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier de moteur, un palier de guidage de l'arbre du moteur, le boîtier de moteur comprend une paroi de recouvrement, recouvrant entièrement ce palier, et éliminant ainsi toute possibilité pour l'air de refroidissement de passer au travers de ce palier. L'objectif de réaliser un parfait refroidissement du moteur sans risque d'altération de ce palier inférieur est ainsi atteint. Lorsque l'arbre du moteur se prolonge au-delà d'une paroi transversale que comprend ladite deuxième extrémité du boîtier de moteur, notamment pour recevoir une masselotte d'équilibrage, ladite paroi de recouvrement est formée par un capuchon monté sur cette paroi transversale, recouvrant l'ensemble de la partie de l'arbre du moteur se prolongeant au-delà de ladite paroi transversale et dudit palier. De préférence, lorsque ladite volute comprend une tubulure de sortie de gaz sous pression, l'appareil comprend une pièce d'étanchéité dont une première partie tubulaire entoure ladite tubulure, dont une deuxième partie tubulaire est montée dans un boîtier d'insonorisation contenant ledit boîtier de réception, et dont une troisième partie tubulaire, intermédiaire entre lesdites première et deuxième parties tubulaires, est reliée à ces première et deuxième parties tubulaires. Cette jupe d'étanchéité permet également un montage simplifié du ventilateur dans le boîtier d'insonorisation, avec filtrage des vibrations générées par ce ventilateur. Avantageusement, le boîtier de réception du ventilateur présente une forme qui épouse celle du boîtier de moteur et celle de la volute, de telle sorte que la paroi de ce boîtier de réception se trouve à une distance sensiblement constante de la paroi de ce boîtier de moteur et de la paroi de cette volute. Un écoulement non perturbé du gaz de refroidissement dans ledit espace est ainsi obtenu, favorable, par un effet de convection forcée, à un bon refroidissement du côté externe de la paroi du boîtier de moteur. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'appareil de délivrance régulée d'un gaz, qu'elle concerne. La figure 1 est une vue de l'appareil en perspective éclatée ; la figure 2 est une vue d'un demi-boîtier que comprend cet appareil, avant mise en place d'un ventilateur que comprend également l'appareil ; la figure 3 est une vue du demi-boîtier similaire à la figure 2, après mise en place du ventilateur, des flèches étant représentées pour illustrer la circulation de l'air dans l'appareil, et la figure 4 est une vue de l'appareil en coupe transversale passant par l'axe de rotation d'une roue à ailettes que comprend le ventilateur, des flèches étant également représentées pour illustrer la circulation de l'air dans l'appareil. Les figures représentent un appareil 1 de délivrance régulée d'un gaz, 30 notamment un appareil d'assistance respiratoire, comprenant un ventilateur 2 et deux demi-boîtiers 3 assemblables l'un à l'autre autour de ce ventilateur 2. Le ventilateur 2 est constitué essentiellement par un moteur 5, une roue à ailettes 6 entraînée par ce moteur 5 et une volute 7 contenant cette roue 6. Le moteur 5 présente une forme générale cylindrique et comprend un arbre axial sur lequel est montée la roue 6. Il est contenu dans un boîtier 8 de moteur ayant une première extrémité reliée à la volute 7 et une deuxième extrémité située du côté opposé à la volute 7. Cette première extrémité du boîtier 8 est engagée de manière ajustée dans une ouverture que comprend le fond de la volute 7 et est reliée à une plaque de montage, cette plaque de montage et cette première extrémité étant percées d'une pluralité de premiers trous 10 aménagés en cercle concentrique à l'arbre du moteur 5. Ladite deuxième extrémité du boîtier 8 comprend une paroi transversale percée d'une pluralité de deuxièmes trous 11 aménagés en cercle concentrique à l'arbre du moteur 5, et comprenant un palier 12 de guidage d'une extension 13 de cet arbre du moteur 5. Cette extension 13 comporte une masselotte d'équilibrage 14 et est entièrement recouverte, de même que le palier 12, par un capuchon 15. La paroi périphérique de ce capuchon est située entièrement à l'intérieur du cercle sur lequel sont disposés les trous 11, de sorte qu'elle ne recouvre pas ces trous 11. La roue à ailettes 6 a une entrée d'air axiale, disposée dans l'entrée de la volute 7, des conduits d'écoulement de l'air délimités par les ailettes, et des sorties périphériques. La volute 7 comprend une entrée d'air axiale, un corps annulaire et une 20 tubulure 16 de sortie d'air. Le ventilateur 2 comprend également un plot 17 de calage du ventilateur 2 par rapport à un boîtier de réception décrit plus loin, ce plot 17 étant solidaire de la volute 7. Ce plot 17 présente une forme substantiellement cylindrique et s'étend radialement vers l'extérieur de la volute 7, en étant situé en un emplacement diamétralement 25 opposé à la tubulure 16. Les deux demi-boîtiers 3 forment chacun un demi-boîtier 20 de réception du ventilateur 2 et un demi-boîtier d'insonorisation 21, ces demi-boîtiers 20 et 21 étant, dans l'exemple représenté, formés par moulage d'une seule et même pièce. Après assemblage des deux demi-boîtiers 3 (cf. figure 4), les deux demi-boîtiers 20 forment 30 un boîtier de réception 22 du ventilateur 2 définissant, autour de ce ventilateur, un espace 23 d'écoulement d'air de refroidissement du ventilateur, ayant une entrée d'air 24 située au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier 8 de moteur. Les deux demi-boîtiers d'insonorisation 21 forment, après assemblage, un boîtier d'insonorisation 25 ayant une ouverture 26 d'entrée d'air, une ouverture 27 de sortie d'air d'assistance respiratoire, une ouverture 28 de sortie d'air chaud de refroidissement du moteur 5, délimitée par une structure 29 de montage du ventilateur 2, une structure 30 de montage de la tubulure 16, et un conduit 31 d'évacuation de cet air chaud. Ce conduit 31 est également formé de deux demi-conduits moulés en une seule pièce avec les deux demi-boîtiers 3. Comme le montrent plus particulièrement les figures 3 et 4, la structure 29 de montage du ventilateur 2 reçoit une pièce d'étanchéité 35 en élastomère présentant la forme d'une jupe. Cette jupe comprend une première partie tubulaire 35a engagée de manière ajustée autour de la paroi périphérique du boîtier 8 de moteur, une deuxième partie tubulaire 35b, engagée étroitement dans une gorge inférieure formée par la structure 29, et une troisième partie tubulaire 35c, intermédiaire entre lesdites première et deuxième parties tubulaires 35a, 35b. Cette troisième partie tubulaire 35c est formée par une paroi mince reliée au bord radialement interne de ladite première partie tubulaire 35a et au bord radialement interne de ladite deuxième partie tubulaire 35b et relie ces première et deuxième parties tubulaires 35a, 35b de manière souple. La structure 30 de montage de la tubulure 16 reçoit également une pièce d'étanchéité 36, ayant une structure similaire à celle de la pièce 35, avec une première partie engagée étroitement autour de la tubulure 16, une deuxième partie engagée étroitement dans une gorge de réception formée par la structure 30 et une partie tubulaire intermédiaire souple. Le plot 17 reçoit, quant à lui, un joint torique 37 permettant sa prise d'appui contre le boîtier de réception 22, qui complète le montage du ventilateur 2. En pratique, et en référence aux flèches représentées sur les figures 3 et 4 illustrant le cheminement de l'air dans le boîtier d'insonorisation 25, dans le boîtier de réception 22 et dans le boîtier 8 de moteur, l'entraînement de la roue 6 par le moteur 5 provoque simultanément : - un écoulement d'air dans l'espace 23 entourant le ventilateur, et donc en particulier autour de la face extérieure du boîtier 8 de moteur ; - un écoulement d'air au travers de ce boîtier 8 de moteur, entrant par les trous 10 et sortant par les trous 11 ; et - une évacuation de l'air chaud sortant du boîtier 8 de moteur, qui est bien séparée de l'entrée 24 par la pièce d'étanchéité 35, ce qui permet d'empêcher toute captation de cet air chaud par cette entrée 24. Ces deux écoulements d'air permettent cumulativement un refroidissement externe et interne du boîtier 8 du moteur et du moteur 5, avec une séparation nette de l'entrée d'air frais dans l'espace 23 et de la sortie d'air chaud ayant traversé le boîtier 8. De cette manière, un bon refroidissement du moteur 5 est obtenu, même à des débits peu élevés de gaz, permettant des performances et une longévité augmentées de l'appareil 1. Ladite séparation nette permise par la pièce d'étanchéité 35 a également pour avantage déterminant, en cas de surchauffe excessive du moteur 5, d'éliminer le risque de pollution de l'air délivré par le ventilateur 2 au patient lors d'une utilisation de l'appareil 1 en assistance respiratoire. Les pièces d'étanchéité 35 et 36 permettent quant à elles de réaliser un montage simple et facile à mettre en oeuvre du ventilateur 2 dans le boîtier de réception 22 et le boîtier d'insonorisation 25, avec filtrage des vibrations de ce ventilateur grâce auxdites parties intermédiaires souples que comprennent ces pièces d'étanchéité. En outre, le capuchon 15 élimine toute possibilité pour l'air de refroidissement 20 de passer au travers du palier 15 et élimine ainsi tout risque d'assécher la graisse de ce palier et de polluer l'air ayant traversé ce palier. Comme cela apparaît de ce qui précède, l'appareil 1 selon l'invention présente ainsi des avantages déterminants par rapport aux appareils homologues de la technique existante. 25 Il doit être précisé que cette invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation fournie à titre d'exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et qu'elle inclut toutes les variations et modifications couvertes par les revendications annexées. REVENDICATIONS1 - Appareil (1) de délivrance régulée d'un gaz, notamment appareil (1) d'assistance respiratoire, comprenant : - un ventilateur (2) constitué essentiellement par un moteur (5), une roue à ailettes (6) entraînée par ce moteur (5) et une volute (7) contenant cette roue (6), le moteur (5) étant contenu dans un boîtier (8) de moteur ayant une première extrémité reliée à la volute (7) et une deuxième extrémité située du côté opposé à la volute (7) ; et - un boîtier (22) de réception du ventilateur (2), définissant autour de ce ventilateur (2) un espace (23) d'écoulement du gaz de refroidissement du ventilateur (2), cet espace (23) ayant une entrée (24) de gaz située au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier (8) de moteur ; caractérisé en ce que : - ladite première extrémité du boîtier (8) de moteur comprend au moins un premier trou (10) d'entrée de gaz de refroidissement dans ce boîtier ; et - ladite deuxième extrémité du boîtier (8) de moteur comprend au moins un deuxième trou (11) d'évacuation du gaz de refroidissement hors de ce boîtier, et ce ou ces deuxièmes trous (11) sont séparés de ladite entrée (24) dudit boîtier de réception (22), de manière à empêcher toute captation du gaz de refroidissement chaud sortant du boîtier (8) de moteur par ladite entrée (24) de gaz de refroidissement frais dans ledit espace (23). 2 - Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de refroidissement est constitué par une partie du gaz délivré par l'appareil, le ou lesdits premiers trous (10) communiquant avec l'intérieur de la volute (7) de telle sorte qu'une partie du gaz sous pression délivré par l'appareil (1) traverse ce ou ces premiers trous (10), puis traverse le boîtier de moteur (8) et s'écoule vers l'extérieur par le ou lesdits deuxième trous (11). 3 - Appareil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première extrémité du boîtier (8) de moteur est engagée de manière ajustée dans une ouverture que comprend le fond de la volute (7), de telle sorte que le ou lesdits premiers trous (10), qu'elle comprend, débouchent directement dans la volute (7) et soient situés immédiatement en dessous de la roue à ailettes (6). 4 - Appareil (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ventilateur (2) comprend une pièce d'étanchéité (35) isolant le ou lesdits deuxièmes trous (11) par rapport à ladite entrée (24) de gaz dans ledit espace (23). - Appareil (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce 5 d'étanchéité (35) est sous la forme d'une jupe d'étanchéité dont une première partie tubulaire (35a) est engagée de manière ajustée autour de la paroi périphérique du boîtier (8) de moteur, le ou lesdits deuxièmes trous (11) étant aménagés en dehors de la zone d'application de cette première partie tubulaire (35a) contre cette paroi périphérique, notamment dans une paroi transversale d'extrémité que comprend ce boîtier. 6 - Appareil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier d'insonorisation (25) enveloppant ledit boîtier de réception (22) et solidaire de celui-ci, et en ce que ladite jupe d'étanchéité comprend une deuxième partie tubulaire (35b), fixée sur ce boîtier d'insonorisation (25). 7 - Appareil (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la jupe d'étanchéité comprend une troisième partie tubulaire (35c), intermédiaire entre lesdites première et deuxième parties tubulaires (35a, 35b) et reliant ces première et deuxième parties tubulaires de manière souple. 8 - Appareil (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite troisième partie tubulaire (35c) est formée par une paroi mince reliée au bord radialement interne de ladite première partie tubulaire (35a) et au bord radialement interne de ladite deuxième partie tubulaire (35b). 9 - Appareil (1) selon l'une des revendications 1 à 8, dont le ventilateur (2) comprend, au niveau de ladite deuxième extrémité du boîtier (8) de moteur, un palier (12) de guidage de l'arbre du moteur (5), caractérisé en ce que le boîtier (8) de moteur comprend une paroi de recouvrement (15), recouvrant entièrement ce palier (12), et éliminant ainsi toute possibilité pour l'air de refroidissement de passer au travers de ce palier. 10 - Appareil (1) selon la revendication 9, dont l'arbre du moteur (5) se prolonge au-delà d'une paroi transversale que comprend ladite deuxième extrémité du boîtier (8) de moteur, notamment pour recevoir une masselotte d'équilibrage (14), caractérisé en ce que ladite paroi de recouvrement est formée par un capuchon (15)monté sur cette paroi transversale, recouvrant l'ensemble de la partie de l'arbre du moteur (5) se prolongeant au-delà de ladite paroi transversale et dudit palier. 11 -Appareil (1) selon l'une des revendications 1 à 10, dont ladite volute (7) comprend une tubulure (16) de sortie de gaz sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce d'étanchéité (36) ayant une première partie tubulaire qui entoure ladite tubulure (16), une deuxième partie tubulaire montée dans un boîtier d'insonorisation (25) contenant ledit boîtier de réception (22), et une troisième partie tubulaire, intermédiaire entre lesdites première et deuxième parties tubulaires, reliée à ces première et deuxième parties tubulaires. 12 - Appareil (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le boîtier (22) de réception du ventilateur 2 présente une forme qui épouse celle du boîtier de moteur (8) et celle de la volute (7), de telle sorte que la paroi de ce boîtier de réception (22) se trouve à une distance sensiblement constante de la paroi de ce boîtier de moteur (8) et de la paroi de cette volute (7).