BR102014022519A2

BR102014022519A2 - tanque de líquido para umidificador de gás medicinal

Info

Publication number: BR102014022519A2
Application number: BR102014022519A
Authority: BR
Inventors: Romain Davoine
Original assignee: Air Liquide Medical Systems
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2015-09-15
Also published as: ZA201406643B; CN104436401A; EP2848277A1; KR20150030622A; AR097639A1; AU2014221312A1; CA2859994A1; FR3010318A1

Abstract

tanque de líquido para umidificador de gás medicinal. a invenção refere-se a um tanque de liquido (1) para umidificador de gás, que compreende um fundo (2) e uma parede periférica (3) que definem um volume interior (4) capaz de conter um líquido, o referido fundo (2) compreendendo uma placa difusora de calor (5) em contato com o volume interior (4), caracterizado pelo fato da placa difusora de calor (5) estar fixada ao fundo (2) do tanque (1) por um elemento elástico (6) feito de um material deformável. a invenção também se refere a um umidificador de gás (li) que compreende um tanque de liquido (1), especialmente para água, de acordo com a invenção, preferivelmente um tanque removível (1) e a uma instalação para fornecimento de gás respiratório umidificado a um paciente (p), que compreende um dispositivo de assistência respiratória (10) capaz de fornecer um gás respiratório e conectado fluidicamente (14) a uma entrada de gás (21) de tal umidificador de gás (11).

Description

TANQUE DE LÍQUIDO PARA UMIDIFICADOR DE GÁS MEDICINAL [001] A presente invenção refere-se a um tanque de liquido removível para umidificador de gás capaz de conter um líquido, especialmente água, o qual inclui uma placa difusora de calor fixada por um elemento elástico, e a um umidificador de gás que incorpora tal tanque. [002] Sistemas atuais de umidificação de gás, também denominados de umidificadores de gás, compreendem um invólucro ou cobertura que contém uma fonte de aquecimento e um tanque de água fixo ou removível que incorpora uma placa difusora de calor. [003] A fonte de aquecimento está geralmente incorporada no fundo do invólucro do umidificador. Compreende uma placa de aquecimento equipada com um elemento de aquecimento (flexível, tipo fios, etc.) que é capaz de aquecer e emitir energia térmica quando submetida a uma corrente elétrica, e elementos eletrônicos de comando/controle e segurança, tal como uma sonda de calor, termistor, etc. usados para operar em particular a fonte de aquecimento. [004] Além disso, o tanque de líquido ou panela depósito é formado por um ou mais componentes e destina-se a conter um volume de líquido, tipicamente água. [005] Durante funcionamento, a placa de aquecimento posicionada no invólucro do umidificador emite energia térmica que é transmitida para a placa de difusão de calor que está em contato mecânico com a referida placa de aquecimento do tanque. Esta energia térmica é em seguida transmitida para a água que está ela mesma em contato com a placa difusora de calor. Isto permite que o gás seja umidificado à medida que se mistura com o vapor de água gerado pelo aquecimento da água. [006] A entrada do umidificador está conectada a um gerador de fluxo, isto é, um ventilador de assistência respiratória, por exemplo, que fornece gás respiratório ao umidificador, enquanto a salda do umidificador fornece ao paciente gás respiratório umidificado, por meio de um circuito de paciente. Tipicamente, o gás umidificado no umidificador é ar ou ar enriquecido com oxigênio. [007] WO-A-10140903 descreve um umidificador deste tipo que compreende um tanque de água removivel que incorpora uma placa difusora de calor e um invólucro com uma placa de aquecimento no qual o tanque pode estar posicionado de tal modo que a placa de aquecimento está em contato com a placa difusora de calor. Em tais casos, a placa de aquecimento é mantida no invólucro do umidificador por um elemento elástico posicionado, por um lado, na periferia da placa de aquecimento e, pelo outro lado, entre duas paredes do invólucro que imprensam este elemento elástico. [008] Esta solução não é ideal, uma vez que é um projeto complicado que implica em propiciar arranjos especiais dentro do invólucro do próprio umidificador, particularmente porque implica em propiciar paredes especificamente para imprensar o elemento elástico e mantê-lo firmemente em posição. [009] Além disso, o elemento elástico está naquela parte do dispositivo que não é permutável. Portanto, no caso de desgaste ou envelhecimento prematuro, é todo o seu invólucro e/ou sistema de aquecimento que tem que ser reparado e/ou substituído. Isto gera um custo adicional não-insignificante devido ao elevado número de elementos que têm que ser substituídos. [0010] O problema a ser abordado é, portanto, aquele de propor um umidificador de projeto melhorado no qual todos ou alguns dos problemas mencionados acima não estejam presentes. [0011] A solução da invenção é, portanto, um tanque de líquido para umidificador de gás que compreende um fundo e uma parede periférica que definem um volume interior capaz de conter um líquido, especialmente água, o referido fundo compreendendo uma placa difusora de calor em contato com o volume interior, caracterizado pelo fato da placa difusora de calor ser fixada ao fundo do tanque por um elemento elástico feito de material deformável. [0012] Dependendo das circunstâncias, o tanque de líquido da invenção pode compreender um ou mais dos seguintes recursos técnicos: a pl aca difusora de calor compreende um aro periférico externo e o fundo do tanque compreende um recorte que compreende um aro interno, o referido elemento elástico estando posicionado ao longo do referido aro periférico da placa difusora de calor e ao longo do referido aro interno do fundo, o fundo do tanque compreende um recorte central, o fundo do tanque compreende um recorte de formato circular, oblongo ou retangular, o elemento elástico tem um formato geral de um anel, o tanque é feito de um material plástico rigido, preferivelmente termoplástico, a placa difusora de calor é feita de material metálico, preferivelmente de alumínio ou uma liga de alumínio, ou de aço inoxidável ou de plástico condutor, a saber um material termoplástico com propriedades de condução térmica equivalentes ou similares a metal, o elemento elástico é formado de um material deformável selecionado a partir de materiais termoplásticos elastoméricos, borracha e elastômeros à base de silicone, o elemento elástico está fixado ao aro periférico da placa difusora de calor e ao aro interno do fundo por sobremoldagem ou por ligação adesiva, o referido elemento elástico compreende uma extremidade de fixação proximal e uma extremidade de fixação distai, as referidas extremidades de fixação proximal e distai imprensando o aro interno do fundo e o aro periférico da placa difusora de calor, respectivamente, alternativamente, o elemento elástico está fixado em posição por adesão, por exemplo por ligação adesiva, ao aro interno do fundo e ao aro periférico da placa difusora de calor, respectivamente, de preferência ao menos à face superior do aro interno do fundo e/ou ao menos à face superior do aro periférico da placa difusora. [0013] A invenção também se refere a um umidificador de gás que compreende um tanque de liquido de acordo com a invenção, preferivelmente um tanque removível. [0014] Dependendo das circunstâncias, o umidificador de gás da invenção pode compreender um ou mais dos seguintes recursos técnicos: o tanque contém água, compreende ainda uma placa de aquecimento em contato com a placa difusora de calor do tanque, nomeadamente quando o tanque é inserido no umidificador, a placa de aquecimento é equipada com um elemento de aquecimento, - a placa de aquecimento equipada com um elemento de aquecimento está habilitada e é projetada para emitir energia térmica, nomeadamente para liberar calor, quando alimentada com corrente elétrica, a placa de aquecimento está conectada a uma fonte de corrente elétrica, nomeadamente a uma fonte interna, tal como uma ou mais baterias elétricas recarregáveis ou não-recarregáveis, ou a uma fonte externa, tal como a alimentação da rede elétrica, compreende ainda uma câmara de umidificação circundando o tanque, compreende uma entrada de gás e uma saida de gás, - a entrada de gás está conectada fluidicamente à câmara de umidificação de modo a alimentar a referida câmara de umidificação com gás que deve ser umidificado, a saida de gás está conectada fluidicamente à câmara de umidificação de modo a extrair da referida câmara de umidificação o gás que foi umidificado na referida câmara de umidificação. [0015] Além disso, a invenção também se refere a uma instalação para fornecer gás respiratório umidificado a um paciente que compreende um dispositivo de assistência respiratória, capaz de fornecer um gás respiratório, tal como ar, o referido dispositivo estando conectado f luidicamente a uma entrada de gás de um umidificador de gás de acordo com a invenção de modo a alimentá-lo com gás fornecido pelo referido dispositivo de assistência respiratória. [0016] A instalação compreende ainda ao menos um tubo de condução de gás conectado fluidicamente a uma saída do umidificador de gás de modo a recuperar e transportar o gás umidificado que vem do, isto é deixando o, referido umidificador de gás. [0017] O tubo de condução de gás fornece uma interface de paciente, tal como uma máscara respiratória, óculos de proteção respiratória ou um tubo de intubação. [0018] A presente invenção será agora mais bem entendida a partir da descrição a seguir dada com referência às figuras anexas entre as quais: a Figura 1 representa um diagrama de um umidificador de gás com um tanque de líquido de acordo com a presente invenção, a Figura 2 é uma vista ampliada da zona de conexão entre o tanque e a placa difusora de calor do tanque da Figura 1, a Figura 3 é uma vista lateral de uma modalidade de um umidificador de acordo com o princípio da Figura 1, e a Figura 4 é um diagrama de uma instalação para fornecimento de gás respiratório que incorpora o umidificador da Figura 3. [0019] As Figuras 1 e 3 representam esquematicamente um umidificador de gás 11 com um tanque de líquido, nomeadamente para água, de acordo com a presente invenção e o princípio através do qual funciona. [0020] Mais especificamente, o umidificador 11 da invenção compreende um invólucro 20 que forma uma concha ou cobertura externa, compreendendo uma entrada de gás 21 e uma saida de gás 22. O gás que deve ser umidificado, tipicamente ar, entra no umidificador 11 por meio da entrada 21 e emerge deste, após umidificação, por meio da saida 22. [0021] Entre a referida entrada de gás 21 e a referida saida de gás 22, o umidificador 11 compreende uma câmara de umidificação 9 encimando um tanque removivel 1 que contém o liquido usado para umidificar o gás, a saber tipicamente água. [0022] O tanque 1 tem um fundo 2 e uma parede periférica 3 que definem deste modo um volume interior 4 no qual a água usada para umidificar o gás é mantida. O tanque 1 constitui, portanto, uma reserva de água de umidificação. [0023] O fundo 2 do tanque 1 compreende uma abertura ou recorte central no qual ou voltado para o qual está posicionada uma placa difusora de calor 5 que está ela própria em contato com o volume interior e, portanto, com o liquido. Esta placa difusora de calor 5 atua como um trocador de calor. [0024] Na verdade, esta placa difusora 5 está em contato mecânico direto ou indireto com uma placa de aquecimento 8 posicionada no invólucro 20 do umidificador 11, a qual placa de aquecimento 8 é equipada com um elemento de aquecimento que esquenta sob o efeito de uma corrente elétrica com a qual é alimentada. A fonte de corrente elétrica 15 pode ser uma fonte interna, tal como uma batería recarregável ou não-recarregável, ou uma fonte externa tal como a alimentação da rede elétrica. [0025] O elemento de aquecimento flexivel ou rígido (por exemplo, rígido 8x) pode ser instalado diretamente na placa difusora 5 e conectado à fonte de corrente elétrica 15 por meio de contatos móveis. [0026] A placa difusora de calor 5 e a placa de aquecimento 8 são termicamente condutoras. Por exemplo, a placa difusora de calor 5 e/ou a placa de aquecimento 8 é/são feita (s) de um metal ou liga metálica, por exemplo de aço inoxidável, de alumínio, de liga de alumínio ou de um material termoplástico condutor. [0027] A energia térmica emitida pela placa de aquecimento 8 é, portanto, transmitida para a placa difusora de calor 5 por troca de calor devido ao contato mecânico que existe entre as referidas placas 5, 8 e é em seguida passada para a água contida no tanque 1 devido ao contato que existe entre a referida placa difusora de calor 5 e a água contida no volume interno 4 do tanque 1 . Em outras palavras, a superfície inferior da placa difusora de calor 5 está em contato com a placa de aquecimento 8, enquanto a superfície superior desta está em contato com a água que deve ser aquecida de modo que energia térmica é passada, através da referida placa difusora de calor 5, da placa de aquecimento 8 para o líquido que deve ser aquecido. [0028] A água vaporiza-se, ao menos parcialmente, e o vapor de água produzido deste modo misturar-se-á, acima do tanque 1 e na câmara de umidificação 9, com o gás, tal como ar, fornecido ao umidificador 11. Isto resulta em um gás umidificado que pode em seguida ser fornecido a um paciente P, como ilustrado na Figura 4. [0029] De acordo com a presente invenção, a placa difusora de calor 5 está fixada ao fundo 2 do tanque 1 por um elemento elástico 6 feito de um material flexível e deformável. [0030] Especificado de outro modo, a conexão mecânica entre a placa difusora de calor 5 e o fundo 2 do tanque é proporcionada por um elemento elástico 6, isto é, por um elemento feito de um material flexível e deformável, o qual, portanto, age como uma vedação fluídica entre a placa difusora de calor 5 e o fundo 2 do tanque e também, devido à sua flexibilidade e capacidade de deformação, permite alguma liberdade no posicionamento da placa difusora de calor 5 em relação à placa de aquecimento 8 permitindo, portanto, contato mecânico eficaz, ou mesmo ótimo, entre as duas, quer dizer sem espaçamento ou abertura entre as placas 5, 8. [0031] As placas 5, 8 e o elemento elástico 6 são conectados após montagem do conjunto. O elemento elástico 6 tem uma geometria especial que o torna mais fácil ser deformado e, portanto, dá-lhe o seu efeito de mola durante movimentos de montagem. 0 elemento elástico 6 pode ser fixado por um método de sobremoldagem, ligação adesiva ou soldagem térmica ultrassônica. [0032] Em outras palavras, o umidificador 11 compreende um conjunto de diferentes elementos que formam a denominada parte de "reservatório" do umidificador 11 dentro da qual o tanque 1 está posicionado. O acesso ao interior desta parte de "reservatório" é feito pela elevação de uma cobertura articulada ou removível 17 que cobre a parte superior do umidificador 11. [0033] Mais especificamente, a denominada parte de "reservatório" é formada principalmente de materiais termoplásticos rigidos que constituem todo ou algum do revestimento externo da parte de "reservatório" do umidificador. Este revestimento externo do próprio reservatório define um compartimento interno formado de: uma parte "superior" situada sobre o mesmo lado da cobertura 17 e compreendendo a câmara de umidificação 9, e uma parte "inferior" situada sobre o mesmo lado do fundo do compartimento do reservatório e que acomoda o tanque 1 que age como uma reserva de água. [0034] A câmara de umidificação 9 e o tanque 1 são, portanto, formados no percurso que o gás segue entre o ventilador 10 e o paciente P, como pode ser observado na Figura 4, e necessita ser desmontável facilmente, por exemplo, usando grampos que podem ser desfeitos ou qualquer outro sistema de fixação adequado, de modo que possa ser limpo ou substituído. [0035] O compartimento de reservatório tem recursos geométricos para guiar o reservatório 1, e batentes terminais que permitem que a placa difusora de calor 5 seja espremida fazendo melhor e mais fácil contato entre esta e a placa de aquecimento 8. [0036] São também propiciados componentes plásticos flexíveis feitos de elastômero termoplástico, borracha ou silicone, que vedam as diversas partes entre si, nomeadamente as partes superior e inferior, e que vedam a entrada e a salda do percurso de gás. Para estes, vedações sobremoldadas podem ser posicionadas nos componentes termoplásticos rígidos acima mencionados. [0037] o componente metálico em formato de placa denominado de placa difusora de calor 5 permite troca de calor entre a placa de aquecimento 8 incorporada no invólucro do umidificador e o volume de água contida no volume interno 4 do tanque 1. [0038] Como já foi mencionado, o elemento elástico 6 é formado por um componente termoplástico flexível também denominado membrana que conecta a placa difusora de calor 5 e a parte inferior ou fundo 2 do tanque 1. [0039] O elemento elástico 6 é preferivelmente produzido por sobremoldagem entre o fundo 2 do tanque de líquido e a placa difusora de calor 5. [0040] O elemento elástico 6 tem a função não apenas de propiciar uma conexão mecânica entre a placa difusora de calor 5 e o fundo do tanque 1, mas também de propiciar uma vedação fluídica entre estas partes e de absorver o choque das placas 5, 8 quando elas entram em contato entre si quando o tanque 1 está sendo inserido no fundo do umidificador 11. [0041] Este elemento elástico 6 permite montagem ótima durante produção realizada durante as fases de fabricação por injeção de termoplástico rigido seguida por injeção de termoplástico flexível elastomérico com a placa difusora de calor 5 ao invés de montagem mecânica após integração do produto, a saber integração realizada por um operador que, nos dispositivos conhecidos, provoca a ocorrência de defeitos tais como vedação incorreta e defeitos de partes geométricas. [0042] O tanque 1 de acordo com a invenção é feito de materiais termicamente resistentes ao aquecimento do volume de água e às tensões ambientais/de usuário tais como limpeza química, limpeza em uma máquina de lavar louça, "biocompatibilidade" dos materiais, etc. [0043] A Figura 2 é uma vista ampliada da zona de conexão entre o tanque 1 e a placa difusora de calor 5. [0044] Como pode ser observado, o elemento elástico 6 é fixado ao aro periférico 7, quer dizer ao aro externo situado na periferia externa, da placa difusora de calor 5 e ao aro interno 8 do fundo 2, quer dizer à borda resultante de um entalhe ou abertura feito no fundo 2 do tanque 1. [0045] Na verdade, o elemento elástico 6 compreende uma extremidade de fixação proximal 6a e uma extremidade de fixação distai 6b que imprensam o aro interno 8 do fundo 2 e o aro periférico 7 da placa difusora de calor 5, respectivamente. O elemento elástico 6, portanto, fixa-se ao menos à superfície superior ou de topo e à superfície inferior ou de baixo do fundo 2 e da placa 5. [0046] Isto pode facilmente ser alcançado usando uma técnica de sobremoldagem. [0047] A Figura 4 representa esquematicamente uma instalação para fornecimento de gás respiratório umidificado, nomeadamente ar umidificado, a um paciente P, a qual compreende um dispositivo de assistência respiratória 10, tal como um ventilador de assistência médica, o qual fornece o gás respiratório não-umidifiçado, por exemplo por meio de uma ventoinha ou similar, cujo dispositivo está conectado fluidicamente por meio de um tubo 14 à entrada de gás 21 de um umidificador de gás 11 que inclui um tanque de liquido, isto é água, de acordo com a presente invenção, de modo a alimentar o umidificador 11 com gás que deve ser umidificado dentro do referido umidificador 11. [0048] Um tubo de transporte de gás 12 conectado fluidicamente à saida 22 do umidificador de gás 11 permite que o gás umidificado que sai do umidificador 11 seja recuperado e fornecido a uma interface de paciente 13. [0049] Dentro do umidificador 11, o gás é umidificado pela passagem através da câmara de umidificação 9 que circunda o tanque de água 1 que inclui a placa difusora de calor 5 que é aquecida pela placa de aquecimento 8 . [0050] A placa de aquecimento 8 é equipada com um elemento de aquecimento do tipo 8x (flexivel, tipo fio, etc.) que esquenta, emitindo energia térmica quando submetida a uma corrente elétrica que vem de uma fonte de corrente 15 tal como uma ou mais baterias ou a rede elétrica (110-230 V) . [0051] O aquecimento é operado por comando/controle eletrônico e meios de segurança 16 tais como uma sonda de calor, termistor, etc. [0052] Como já explicado, durante funcionamento, a placa de aquecimento 8 emite energia térmica que é transmitida à placa difusora de calor 5 que está em contato mecânico com a referida placa de aquecimento do tanque. [0053] Esta energia térmica é em seguida transmitida à água situada no tanque 1 e que está ela mesma em contato com a placa difusora de calor 5, de modo a vaporizar alguma desta água e provocar umidiflcação do gás nomeadamente dentro da câmara de mixagem 9 que circunda o tanque 1 quando o gás se mistura com o vapor de água gerado pelo aquecimento da água. [0054] Parte do gás também se torna umidificado na manta de gás situado apenas na parte superior da água armazenada no tanque 1. [0055] O gás umidificado deste modo é em seguida fornecido ao paciente no modo convencional ao longo de um tubo de gás e pela interface do paciente 13 tal como uma máscara respiratória ou similar.

Claims

1. Tanque de liquido (1) para umidificador de gás, que compreende um fundo (2) e uma parede periférica (3) que definem um volume interior (4) capaz de conter um liquido, o referido fundo (2) compreendendo uma placa difusora de calor (5) em contato com o volume interior (4), caracterizado pelo fato da placa difusora de calor (5) estar fixada ao fundo (2) do tanque (1) por um elemento elástico (6) feito de um material deformável.

2. Tanque de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato da placa difusora de calor (5) compreender um aro periférico externo (7) e o fundo (2) do tanque (1) compreender um recorte que compreende um aro interno (8), o referido elemento elástico (6) estando posicionado ao longo do referido aro periférico (7) da placa difusora de calor (5) e ao longo do referido aro interno (8) do fundo (2).

3. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do elemento elástico (6) ter um formato geral de um anel.

4. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de ser feito de uma material plástico rigido, preferivelmente termoplástico.

5. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato da placa difusora de calor (5) ser feita de um material metálico selecionado a partir de aço inoxidável, alumínio e ligas de alumínio, ou feita de um plástico condutor.

6. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do elemento elástico (6) ser formado de um material deformável selecionado a partir de materiais termoplásticos elastoméricos, borracha e elastômeros à base de silicone.

7. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do elemento elástico (6) ser fixado ao aro periférico (7) da placa difusora de calor (5) e ao aro interno (8) do fundo (2) por sobremoldagem ou por ligação adesiva.

8. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do elemento elástico (6) compreender uma extremidade de fixação proximal (6a) e uma extremidade de fixação distai (6b), as referidas extremidades de fixação proximal (6a) e distai (6b) imprensando a placa difusora de calor (5), respectivamente.

9. Umidificador de gás (11) caracterizado por compreender um tanque de liquido (1) especialmente para água, de acordo com uma das reivindicações precedentes, preferivelmente um tanque removível (1).

10. Umidificador de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma placa de aquecimento (8) em contato com a placa difusora de calor (5) do tanque de líquido (1) quando o tanque (1) é inserido no umidificador.

11. Umidificador de acordo com qualquer uma das Reivindicações 9 e 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma câmara de umidificação (9) que circunda o tanque (1).

12. Instalação para fornecimento de gás respiratório umidificado a um paciente (P), caracterizada por compreender um dispositivo de assistência respiratória (10) capaz de fornecer um gás respiratório e conectado fluidicamente (14) a uma entrada de gás (21) de um umidificador de gás (11) de acordo com uma das Reivindicações 9 a 11 de modo a alimentar o referido umidificador 11 com um gás fornecido pelo referido dispositivo de assistência respiratória (10).

13.

Instalação de fornecimento de gás de acordo com a Reivindicação 12, caracterizada por compreender ainda ao menos um tubo de transporte de gás (12) conectado fluidicamente a uma sarda (22) do umidificador de gás (11) de modo a recuperar e transportar o gás umidificado que sai do umidificador de gás (11), o referido tubo (14) alimentando preferivelmente uma interface de paciente (13).