INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Au vu des résultats de , on préfère régler le régulateur de précision 24 à environ 500 mb. En effet, la pression de détente utile générée par le régulateur de précision 24 peut varier ou dériver un peu au cours du temps. Il est donc judicieux de fixer la valeur de détente du régulateur de précision 24 vers le milieu de la plage étroite 350-700 mbar afin de limiter le risque que le rapport de 19 ne soit plus respecté. En effet, si une dérive du régulateur de précision 24 se produit, par exemple si la pression qu’il délivre dérive légèrement au-dessus ou en-dessous de 500 mbar, le rapport de dilution souhaité reste égal à environ 19, c'est-à-dire à son rendement maximal. Ceci permet d’assurer une stabilité du rapport de dilution, y compris en cas de légère variation ou dérive de la pression de détente utile, et donc de maintenir ici une concentration en NO de l’ordre de 40 ppmv, après dilution par l’air ambiant amené par l’orifice d’admission 263 du dispositif à venturi 26.
Comme détaillé ci-après (cf. ), le dispositif de calibration 2 de peut être utilisé pour calibrer les capteurs d’un appareil de délivrance de NO 1, tel celui illustré sur , faisant partie d’une installation de fourniture de gaz 1000 à un patient comprenant ledit appareil de délivrance de NO 1 coopérant avec un ventilateur médical 300 et à un circuit patient 403, de manière à injecter du NO dans le circuit patient 403 qui véhicule en outre un gaz respiratoire contenant environ au moins 21%vol. d’oxygène typiquement de l’air ou un mélange O 2 /N 2 , fourni par le ventilateur médical 300.
Un mode de réalisation d’une telle installation de fourniture de gaz 1000 est illustré sur . Elle comprend ici deux bouteilles de gaz sous pression 31 contenant chacune un mélange gazeux NO/N 2 , à savoir ici un mélange gazeux NO/N 2 contenant 800 ppm vol. de NO (reste N 2 ), qui alimentent en mélange NO/N 2 , le dispositif de délivrance de NO 1.
Les bouteilles de gaz 31 sont reliées fluidiquement au dispositif de délivrance de NO 1, via des lignes d’amenée de gaz 33, tel que des tuyaux ou conduits flexibles ou analogues, qui peuvent être équipées de dispositifs de régulation et/ou de suivi de la pression de gaz, tels que détendeur de gaz 32, manomètres...
Les lignes d’amenée de gaz 30 sont reliées à une ou plusieurs entrées de gaz 160 du dispositif de délivrance de NO 1 qui alimentent un passage de gaz interne servant à acheminer le gaz au sein du dispositif de délivrance de NO 1, c'est-à-dire dans le boitier 5 ou la carcasse externe du dispositif de délivrance de NO 1.
Le dispositif de délivrance de NO 1 comprend aussi une entrée d’oxygène 161 reliée fluidiquement, via une ligne d’amenée d’oxygène 34, tel un tuyau flexible ou analogue, à une source d’oxygène par exemple une bouteille d’oxygène sous pression ou un réseau hospitalier, c'est-à-dire une canalisation d’alimentation en oxygène agencée dans un bâtiment hospitalier.
L’installation de fourniture de gaz 10000 comprend par ailleurs un ventilateur médical 300, c'est-à-dire un appareil d’assistance respiratoire, qui fournit un flux de gaz respiratoire contenant au moins environ 21% d’oxygène, tel de l’air ou un mélange oxygène/azote (N 2 /O 2 ).
Le ventilateur médical 23 et le dispositif de délivrance de NO 1 de l’installation de fourniture de gaz 100 sont en communication fluidique avec une ligne d’alimentation en gaz 400, aussi appelé circuit patient, servant à acheminer un flux gazeux vers le patient, lequel est formé par mélange du flux provenant du ventilateur médical 300 et du flux contenant le NO, i.e. le mélange gazeux NO/N 2 , délivré par le dispositif de délivrance de NO 1.
Comme déjà expliqué, le dispositif de délivrance de NO délivre ou injecte le mélange NO/N 2 , ici à 800 ppmv de NO, dans la ligne d’alimentation en gaz 400, via un conduit ou ligne d’injection 162, de manière à injecter (en 162.1) le flux de NO/N 2 dans le flux d’air ou de mélange oxygène/azote délivré par le ventilateur médical 300 et véhiculé par la ligne d’alimentation 400.
La ligne d’alimentation en gaz 22 comprend en outre un humidificateur de gaz 404 agencé en aval du site (162.1) où se fait l’injection de NO dans la ligne d’alimentation 22. Il permet d’humidifier le flux de gaz, e.g. mélange NO/N 2 /air, avant qu’il ne soit inhalé par le patient à traiter, au moyen d’une interface respiratoire 406, telle une sonde d’intubation trachéale, un masque respiratoire ou analogue.
Est prévue aussi une ligne de récupération 401 des gaz expirés par le patient. La ligne d’alimentation en gaz 400 et la ligne de récupération 401 des gaz expirés sont raccordées à une pièce de raccordement 402, de préférence une pièce en Y, et définissent ainsi un circuit patient 403. La ligne d’alimentation en gaz 400 forme la branche inspiratoire du circuit patient 403, alors que la ligne de récupération 401 forme la branche expiratoire du circuit patient 403.
La ligne d’alimentation 400 en gaz est raccordée fluidiquement à un port de sortie 300.1 du ventilateur médical de manière à récupérer et acheminer le gaz, typiquement de l’air (ou mélange N 2 /O 2 contenant environ 21% d’O 2 ) délivré par le ventilateur médical 300, alors que la ligne de récupération 401 des gaz expirés est raccordée fluidiquement à un port d’entrée 300.2 du ventilateur médical 300 de manière à retourner au ventilateur médical 300 tout ou partie du débit des gaz expirés par le patient.
La ligne de récupération 401 des gaz expirés peut comprendre un ou plusieurs composants optionnels, comme par exemple un dispositif d’élimination du CO 2 405, i.e. un piège à CO 2 , tel un bac à chaud ou autre, permettant d’éliminer le CO 2 présent dans les gaz expirés par le patient ou un filtre ou autre. La ligne de récupération 401 peut être utilisée par le ventilateur 300 pour détecter une fuite de gaz dans le circuit patient 403.
Un capteur de débit 407, par exemple du type à fil chaud ou à différentiel de pression, est agencé sur la ligne d’alimentation 400 en gaz, entre le ventilateur 300 et l’humidificateur 404, et est relié au dispositif de délivrance de NO 1, via une ligne de mesure de débit 163. Cet agencement set à mesurer le débit de gaz délivré par le ventilateur 300, tel de l’air ou un mélange N 2 /O 2 , et circulant dans la ligne d’alimentation 400, en amont du site de 162.1 raccordement du conduit ou ligne d’injection 162 où se fait le mélange NO/N 2 /air. Ceci permet de mieux réguler la délivrance du flux de NO par le dispositif de délivrance de NO 1.
Comme détaillé ci-après, une ligne de prélèvement de gaz 165 relie fluidiquement la ligne d’alimentation en gaz 400 au dispositif de délivrance de NO 1.
La ligne de prélèvement de gaz 165 vient se raccorder fluidiquement (en 165.1) à la ligne d’alimentation en gaz 400, entre l’humidificateur 404 et la pièce de jonction 402, i.e. pièce en Y, typiquement à proximité immédiate de la pièce de jonction 402, et par ailleurs à un port d’entrée 102 du dispositif de délivrance de NO 1, par exemple un port 102 porté par un connecteur, raccord ou analogue permettant le raccordement de la ligne de prélèvement de gaz 165, tel un tuyau flexible ou analogue.
Tous les éléments formant le système de calibration 2 selon l’invention peuvent être insérés dans un boitier rigide 200, uniquement montré en pointillés, permettant d’assurer leur intégrité mécanique sans affecter les performances de l’ensemble.
Ci-après, on considère que la vanne 23 est manuelle et actionnable par l’utilisateur. Elle est appelée « vanne manuelle 23 ».
Lorsque l’utilisateur manœuvre la vanne manuelle 23 pour la passer en position d’ouverture, la pression régnant dans la portion amont 22a de la ligne d’admission 22 se propage en aval de la vanne manuelle 23, jusqu’au régulateur de précision 24. Le régulateur de précision 24 génère alors une pression de détente utile inférieure à la pression de détente fixée par le régulateur 32, de préférence comprise entre 350 et 700 mbar, par exemple de l’ordre de 500 mbar. La pression de détente utile se propage alors dans la portion aval 22c de la ligne d’admission 22, en amont de l’orifice calibré 25.
Or, il existe une relation entre la pression en amont du dispositif à orifice calibré 25 et le débit sortant dudit dispositif à orifice calibré 25 via son diamètre de sortie au niveau de sa sortie 25a.
Du fait de la faible dimension (i.e. < 500 µm) du diamètre de sortie de la sortie 25a, par exemple de l’ordre de 65 µm, l’orifice calibré 25 génère un fluide à un débit volumique faible (par exemple de l’ordre de 0.05 L/min) et à haute vélocité (par exemple de l’ordre de 3 m/s) en la sortie 25a qui va créer une dépression dans la chambre venturi 264, laquelle va elle-même créer un différentiel de pression négatif entre la pression absolue régnant dans la chambre venturi 264, et la pression absolue, i.e. c'est-à-dire la pression atmosphérique, de l’air ambiant A en communication fluidique avec la chambre venturi 264 via l’orifice d’admission 263.
Le différentiel de pression négatif créé engendre une aspiration d’un débit d’air provenant de l’atmosphère ambiante A via l’orifice d’admission 263. L’air aspiré contient notamment 20.9 vol.% d’O 2 (i.e. environ 21% d’O 2 ) des quantités négligeables de NO et NO 2 , i.e. de l’ordre de 0.05 ppmv, et bien entendu de l’azote et de l’argon.
Le débit d’air entrant par l’orifice d’admission venturi 263 se mélange au débit de mélange NO/N 2 délivré par l’orifice calibré 25, i.e. via sa sortie 25a. Ici, le mélange gazeux NO/N 2 provenant de la bouteille de gaz 31, contient du NO à une concentration de 800 ppmv, le reste étant de l’azote (N 2 ).
En dimensionnant correctement le diamètre de sortie (au niveau de la sortie 25a) de l’orifice calibré 25 et l’orifice d’admission venturi 263, on peut obtenir, sur une plage de pression donnée, c’est-à-dire de pression en amont de l’orifice calibré 25, i.e. dans la portion avale 22c de la ligne d’admission 22, un rapport constant entre le débit sortant de l’orifice calibré 25 et le débit entrant par l’orifice d’admission venturi 263. Ce rapport peut être compris 10 et 30, par exemple de l’ordre de 19.
Ainsi, si le débit généré par l’orifice calibré 25 contient 800 ppmv de NO, et le de débit entrant par l’orifice d’admission venturi 263, une quantité négligeable de NO (e.g. environ 0.05 ppmv), le mélange des deux flux gazeux contient une concentration en NO de l’ordre de 40 ppmv, i.e. du fait du rapport ici de 19.
Le mélange gazeux à 40 ppm de NO se propage alors dans le volume interne 260a du corps principal 260 du dispositif à venturi 26 pour ensuite s’échapper à l’atmosphère ambiant A, via le conduit d’échappement 265 et le port de sortie 269.
est un tableau de résultats illustrant des tests réalisés avec le dispositif de calibration 2 de , pour des valeurs de pression de détente utile comprises entre 350 et 2800 mbar.
Pour chaque pression de détente utile, le débit MFM1 (en l/min) provenant de la source de NO 3 et passant par l’orifice calibré 25, et le débit MFM2 (en l/min) entrant via l’orifice d’admission 263 du dispositif à venturi 26 ont été mesurés et les valeurs obtenues ont permis de déterminer le rapport (Ratio) entre les deux débits (i.e. rapport entre le débit entrant via l’orifice d’admission 263 au débit généré par l’orifice calibré 25).
On voit que le rapport une valeur constante d’environ 19, sur une plage restreinte de pression, à savoir ici entre 350 et 700 mb. Au-delà, le rapport décroit au fur et à mesure que la pression de détente utile augmente. Ainsi, le ratio n’est plus que 12.25 pour une pression de 2800 mb. Ces résultats reflètent bien le rendement de tout dispositif à venturi qui atteint un maximum sur une plage de pression large, est maintenu sur une plage étroite au sein de la plage de pression large, pour ensuite diminuer au fur et à mesure que la pression augmente.
Partant de là, au vu de cette évolution du rapport (ratio) entre les deux débits et pour un mélange NO/N 2 à 800 ppmv de NO provenant de la source de NO 3, comme décrit ci-avant, la concentration en NO résultant du mélange des deux débits va être d’environ 40 ppmv sur la plage (350 mbar – 700 mbar), pour ensuite augmenter progressivement au fur et à mesure que la pression de détente utile augmente.
Ainsi, on détermine par exemple que la teneur en NO est de 43.36 ppmv à 1400 mbar et de 60.36 ppmv à 2800 mbar, comme consigné dans le tableau de .
Le rapport de dilution souhaité, par exemple ici 19, à son rendement maximal pour lequel une stabilité est obtenue sur une plage de pression donnée, peut être obtenu en dimensionnement spécifiquement le dispositif venturi 26, en particulier l’orifice d’admission 263. Ceci peut être fait par exemple via des tests empiriques de dimensionnement.
Procédé de préparation d’un polymère en peigne et son utilisation pour former un électrolyte solide La présente invention se rapporte à une nouvelle méthode de préparation d’un polymère en peigne, et au polymère en peigne ainsi obtenu.
De tels polymères en peigne peuvent être mis en œuvre, en combinaison avec des sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux, pour former des électrolytes solides, qui trouvent des applications particulièrement avantageuses dans différents systèmes ou dispositifs électrochimiques, notamment dans des batteries rechargeables, par exemple des batteries au lithium.
Les électrolytes conventionnels sont classiquement issus de la dissolution d’un sel de cation métallique dans un milieu organique ou aqueux, et nécessitent pour l’élaboration d’un système électrochimique complet, un séparateur pour assurer une isolation entre l’anode et la cathode.
A ce titre, les électrolytes à l’état solide (dits encore « SSE » pour l’acronyme anglo-saxon « Solid-State Electrolyte ») représentent l’une des alternatives les plus prometteuses aux électrolytes conventionnels. Les batteries au lithium, mettant en œuvre des électrolytes à l’état solide, sont considérées comme la prochaine génération des dispositifs de stockage d’énergie, permettant d’atteindre des densités d’énergie plus élevées et une sécurité accrue du fait de l’absence de solvant. Les SSEs peuvent être classés en trois catégories : les électrolytes solides inorganiques (dits encore « ISEs » pour « Inorganic Solid Electrolytes »), les électrolytes solides polymériques (dits encore « SPEs » pour « Solid Polymer Electrolytes ») et les électrolytes solides hybrides (dits encore « HSEs » pour « Hybrid Solid Electrolytes »). Une attention particulière est portée aux SPEs et aux HSEs, électrolytes solides à base de polymères, en raison de la flexibilité élevée de ces électrolytes, qui autorise leur mise en œuvre pour l’élaboration de batteries d’épaisseur réduite et présentant une plus grande flexibilité.
A l’image d’un électrolyte liquide, ces électrolytes solides à base de polymères sont composés d’un polymère hôte dans lequel est dissous un sel de métal alcalin ou alcalino-terreux. Historiquement, les SPEs et HSEs les plus répandus, notamment pour des dispositifs électrochimiques au lithium, sont à base de polyéthers, et plus particulièrement à base de poly(éthylène glycol), également appelé poly(oxyéthylène) (POE) [1]. Toutefois, l’utilisation de ce type de polymères présente plusieurs limites. En particulier, le POE est largement cristallin (la cristallinité du POE pur est de l’ordre de 75-80 % à température ambiante), ce qui conduit à une perte de conductivité ionique de l’électrolyte solide à base de POE en dessous de sa température de fusion (environ 60-65°C). La stabilité mécanique du POE est également insuffisante aux températures élevées (supérieures à 60 °C) où il conduit bien les ions. Qui plus est, le POE présente une faible fenêtre de stabilité électrochimique ( + ), ce qui rend ce type de SPEs adapté uniquement pour leur mise en œuvre avec des cathodes à bas potentiel, comme par exemple de type LiFePO 4 (LFP).
Exemple 5 Préparation d’électrolytes et propriétés électrochimiques
Le polymère peigne "PPFS-g-S-PTMC-OAc-01",synthétisé en exemples 3.1 et 3.3 (762 mg), est mélangé avec du sel de lithium LiTFSI (112,5 mg) dans du THF à 56°C.
Des électrolytes solides sont également préparés et incorporés dans des piles boutons selon un protocole similaire à celui décrit précédemment, à base des polymères peignes suivants : - polymère peigne PPFS-g 0,4 -S-PTMC 5500 -OAc, nommé "PPFS-g-S-PTMC-OAc-02", synthétisé en exemples 3.2 et 3.3 ; - polymère peigne PPFS-g 0,2 -S-PTMC 5000 -OAc, nommé "PPFS-g-S-PTMC-OAc-03", synthétisé selon un protocole similaire à celui décrit en exemples 2 et 3 à partir du de PPFS-03 (exemple 1.1), dont le taux de greffage est de 20%, la masse molaire des chaînes latérales est d’environ 5000 g/mol et les extrémités des chaînes latérales ont été protégées par un groupement acyle ; - copolymère peigne PPFS-g-S-PCL 3000 -OH, nommé "PPFS-g-S-PCL-OH-01", et synthétisé en exemple 4, dont la masse molaire des chaînes latérales est d’environ 3000 g/mol et les extrémités des chaînes latérales n’ont pas été protégées.
Dans tous ces électrolytes, les quantités de polymères en peigne et de sel de lithium sont ajustées de manière à ce que le ratio molaire CO 3 /Li (dans le cas de greffons PTMC) ou CO 2 /Li (dans le cas de greffons PCL) soit de 15.
De plus, l’agencement géométrique de certains types de nébuliseurs pneumatiques tels que les nébuliseurs Pari (marque déposée) ou Sidestream (marque déposée) générant un flux d’aérosol en direction du liquide dans le réservoir, favorisent l’impaction des gouttelettes dans le liquide contenu dans le réservoir. Un volume de liquide plus important favorise davantage l’impaction des gouttelettes en comparaison d’un plus faible volume de liquide dans le réservoir. En conséquence, le débit et la taille des particules augmentent au cours du temps lorsque le liquide est nébulisé au fur et à mesure (diminution du volume du liquide contenu dans le réservoir). Ces types de nébuliseurs ne permettent donc pas de générer un aérosol stable au cours du temps.
Un autre système connu est un système de Blam qui consiste à amener le liquide à nébuliser dans le nébuliseur par une pompe à débit continu et constant. Le gaz acheminé avec un débit constant vient atomiser le liquide injecté. Une sélection est ensuite opérée sur les gouttelettes de manière à ce que seules les gouttelettes de petite taille soient transportées en dehors du nébuliseur pour être inhalées. Les gouttelettes les plus grosses sont dirigées hors de la chambre de nébulisation et sont destinées à être éliminées. Ce système permet d’éviter le recyclage et l’évaporation du liquide avant nébulisation. Cependant, ce système génère une très faible concentration d'aérosol liquide (0.001mg/m 3 - 0.01g/m 3 en concentration en masse des gouttelettes) et produit une grande quantité de déchet (typiquement plus de 98% de l’aérosol est éliminé).
Finalement, certains systèmes connus utilisent une technologie de tamis vibrant. Le liquide à nébuliser en contact avec le tamis est alors expulsé au travers des orifices du tamis pour se mélanger au gaz. Les concentrations de gouttelettes produites sont plus importantes qu’avec le système Blam. Cependant, ce système présente des problèmes de bouchage des orifices du tamis pouvant altérer son fonctionnement et donc le débit de gouttelettes et par conséquent la concentration de principe actif au cours du temps. De plus, le nébuliseur à tamis ne permet pas de nébuliser des solutions avec une forte viscosité ni de faibles tailles de gouttelettes inférieures à 2 µm contrairement au nébuliseur pneumatique.
Il y a donc un besoin d’un système de nébulisation qui permet d’éviter un ou plusieurs de ces problèmes en favorisant la génération d’un aérosol de concentration en principe actif haute et stable au cours du temps, une large gamme de tailles de gouttelettes et mettant en œuvre des liquides sur une large gamme de viscosité.
Le but de l’invention est de fournir un système de nébulisation comprenant un réservoir apte à recevoir un liquide à nébuliser comprenant une buse à deux fluides ainsi qu’une source de gaz humide injectant un gaz d’humidité contrôlée dans le réservoir.
RÉSUMÉ Dans ce but, la présente invention concerne un système de nébulisation comprenant :
a) Un dispositif comprenant : Un réservoir comprenant une buse de gaz définissant un axe de nébulisation et comprenant une première ouverture située à l’intérieur du réservoir, le réservoir étant apte à recevoir un liquide à nébuliser, Une buse de nébulisation superposée à la buse de gaz comprenant une deuxième ouverture, Un distributeur monté sur le réservoir, le distributeur étant aligné avec l’axe de nébulisation pour acheminer l’aérosol hors du réservoir, la buse de nébulisation et la buse de gaz formant une buse de nébulisation à deux fluides comprenant : Un canal gaz à l’intérieur de la buse de gaz, Un canal liquide entre la buse de nébulisation et la buse de gaz, et Une zone de nébulisation à l’intersection du canal gaz et du canal liquide, la sortie de la zone de nébulisation correspondant à la deuxième ouverture, et b) Une source de gaz humide qui alimente le canal gaz de manière à injecter un gaz humide d’humidité contrôlée dans le réservoir, l’injection de gaz humide permettant d’aspirer le liquide à nébuliser dans le canal liquide.
En effet, la géométrie du dispositif et l’injection de gaz humide d’humidité contrôlée permet la production d’un aérosol à forte concentration (0.1-1 g/m 3 en concentration en masse de gouttelettes) présentant une large gamme de tailles de gouttelettes (50 nm-10 microns) et mettant en œuvre des liquides sur une large gamme de viscosité (0.1-200 cP). De plus, cela limite l’évaporation du liquide et des gouttelettes dans le réservoir ce qui permet de ne pas augmenter la concentration du principe actif contenu dans l’aérosol au cours du temps.
Selon un autre aspect avantageux, l’invention présente les caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison : au moins une partie du distributeur présente un angle compris entre 30° et 70° par rapport à l’axe de nébulisation ; la buse de nébulisation à deux fluides comprend un déflecteur situé à la sortie de la zone de nébulisation.
En effet, les deux modes de réalisation permettent de faciliter la sélection des gouttelettes en fonction de leur taille. L’utilisation du déflecteur permet en outre une fragmentation supplémentaire des gouttelettes et donc une augmentation de rendement.
Selon un autre aspect avantageux de l’invention, la première ouverture présente une première taille et la deuxième ouverture présente une deuxième taille supérieure à la première taille, la première ouverture étant alignée avec la deuxième ouverture et la première ouverture et la deuxième ouverture étant perpendiculaires à l’axe de nébulisation
En effet, cette différence de taille permet d’optimiser la quantité d’aérosol produit et la taille des gouttelettes.
Selon un autre aspect avantageux, l’invention présente les caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison : la première taille est comprise entre 0.1 mm et 1 mm et la deuxième taille est comprise entre 0.2 mm et 2 mm ; la buse de nébulisation présente une paroi interne et la buse de gaz présente une paroi externe, la paroi interne étant écartée de 0.2 mm à 2 mm de la paroi externe ; la source de gaz humide comprend une source de gaz et un dispositif d’humidification connecté à la source de gaz et à la buse de gaz, le dispositif d’humidification étant configuré pour humidifier un gaz provenant de la source de gaz ; le dispositif d’humidification est un nébuliseur ; le dispositif d’humidification comprend une plaque chauffante ; le dispositif d’humidification comprend un filtre de sortie ; le dispositif d’humidification est un bulleur.
De plus, l’invention concerne aussi un procédé de génération d’un aérosol comprenant les étapes de : Fournir le système de nébulisation selon un des modes de réalisation ci-dessus, Introduire un liquide à nébuliser dans le réservoir, Fournir, à partir de la source de gaz humide, un gaz humide avec une pression constante comprise entre 0.1 bar et 10 bar et une humidité contrôlée d’humidité relative supérieure à 60%, Injecter le gaz humide d’humidité contrôlée dans le réservoir via le canal gaz.