ES2932174T3 - Conjunto de suministro de gas que comprende un recipiente de gas - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un conjunto de suministro de gas (1, 4) que comprende un contenedor de gas (1) y un sistema de extracción de gas (4) que coopera con el contenedor de gas (1). El contenedor de gas (1) contiene un material adsorbente (5). El sistema de extracción de gas (4) comprende un mecanismo de cebado móvil (2) que comprende medios de perforación (226, 227, 228), y un mecanismo de activación (3) operable por un usuario y que coopera con el mecanismo de mecanismo de cebado (2) para mover el mecanismo de cebado (2) en dirección al recipiente de gas (1) de manera que los medios de perforación (226, 227, 228) del mecanismo de cebado (2) perforan la carcasa periférica (11) del recipiente de gas (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de suministro de gas que comprende un recipiente de gas

La presente invención se refiere a un conjunto de suministro de gas que comprende un recipiente de gas y un sistema de extracción de gas, que coopera con el recipiente de gas, para garantizar el suministro de gas, en particular de oxígeno (O2) con alta concentración de O2 a un usuario, tal como un paciente.

La administración de O2 gaseoso sirve para corregir una situación de hipoxemia, es decir, cuando la saturación de oxihemoglobina en sangre resulta o es inferior a un valor normal, por ejemplo inferior a 90%, en diferentes poblaciones, es decir, recién nacidos, niños o adultos, que padecen diferentes patologías, por ejemplo Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA)...

En el hospital, el O2 suele administrarse a través de tomas murales, conectadas de forma fluida a una fuente de O2 para garantizar un aporte continuo de O2 a los pacientes.

Fuera de los hospitales, por ejemplo en las unidades móviles, tales como ambulancias, o en el domicilio de los pacientes, se utilizan botellas de gas que contienen O2 de grado médico comprimido a una presión que llega hasta aproximadamente 200 bares absolutos. Dichas botellas pueden ser transportadas y manipuladas por una sola persona. Así, las botellas denominadas “B2” y “B5” contienen respectivamente 2 y 5 L de gas a 200 bares, es decir, volúmenes de gas de 400 y 1000 L (medidos a 1 atm). El caudal de oxígeno administrado por dichas botellas se regula según la indicación, con caudales del orden de los 15 L/min en los casos más agudos para garantizar una alta concentración de oxígeno inhalado. Este es el caso, por ejemplo, en una situación de emergencia, durante un ahogamiento o intoxicación por monóxido de carbono (CO), pero también en el domicilio de pacientes que sufren algia vascular de la cara.

Con tal caudal, una botella de B2 garantiza aproximadamente 25 min de terapia, lo que sería suficiente en cierto número de situaciones, en particular a la espera de primeros auxilios o mientras la crisis de algia vascular de la cara no ha remitido, pero desgraciadamente imposible de poner en práctica debido a las limitaciones inherentes a la tecnología. Por ejemplo, las botellas de oxígeno son pesadas y voluminosas, por lo que son difíciles de transportar para un paciente que desea alejarse de su domicilio. Así, una botella B2 pesa aproximadamente 6 kg para una altura de 50 cm aproximadamente. La alta presión que reina en las botellas también limita los lugares en los que tales fuentes de oxígeno pueden ser accesibles, en particular los lugares públicos donde se podrían prestar primeros auxilios a una persona en peligro.

Una alternativa a estas limitaciones podría ser el uso de un concentrador de oxígeno portátil como el propuesto por el documento US-A-8,894,751, que permite producir un flujo de gas rico en oxígeno a partir de aire ambiente aspirado y comprimido, luego sometido a una separación por adsorción de nitrógeno sobre un tamiz molecular, estando contenido el adsorbente en un recinto alimentado con aire ambiente por un compresor externo. La principal limitación de este tipo de dispositivo es que solo se puede producir y suministrar una pequeña cantidad de oxígeno, normalmente de 1 a 3 L/min. Por tanto, esto no satisface las necesidades de inhalación de oxígeno a altas concentraciones. Además, debido a la toma de aire ambiente para extraer el oxígeno del mismo, dicho dispositivo no puede utilizarse en lugares donde el propio aire ambiente está contaminado, por ejemplo, por monóxido de carbono (CO).

En otras palabras, las aplicaciones que requieren la aplicación de una alta concentración de oxígeno durante un período de varias decenas de minutos actualmente no tienen una solución técnica capaz de responder a las restricciones reglamentarias de almacenamiento, debido a una presión demasiado grande, y también en términos de maniobrabilidad y de tamaño, es decir, peso, volumen, etc.

El problema es proponer un conjunto de suministro de gas que permita suministrar oxígeno (Os) con alta concentración de O2 a un usuario, tal como un paciente, y por tanto responder al conjunto de las limitaciones y/o inconvenientes antes mencionados para facilitar el uso de O2 y ampliar su campo de aplicación, en particular cuando se requiere una alta concentración de O2, como por ejemplo en caso de intoxicación por CO, ahogamiento en una piscina, crisis de algia vascular de la cara u otros.

Una solución de la invención se refiere entonces a un conjunto para el suministro de gas, en particular de oxígeno, que comprende un recipiente de gas y un sistema de extracción de gas que coopera con el recipiente de gas, en el que:

- el recipiente de gas comprende una envolvente periférica que define un volumen interno que contiene al menos un material adsorbente, y

- el sistema de extracción de gas comprende:

i) un mecanismo de cebado móvil que comprende medios de perforación,

ii) y un mecanismo de activación operable por un usuario y que coopera con el mecanismo de cebado para desplazar el mecanismo de cebado en dirección del recipiente de gas de modo que los medios de perforación del mecanismo de cebado lleguen a perforar, es decir, a agujerear la envolvente periférica del recipiente de gas.

Según la invención, el mecanismo de activación del sistema de extracción de gas comprende:

- un cuerpo principal en el que está dispuesto el mecanismo de cebado, comprendiendo dicho cuerpo principal un primer y un segundo orificio, y

- un percutor móvil que comprende una primera y una segunda cámara del percutor, cada una de las cuales comprende un orificio de entrada/salida de gas, comprendiendo dicho percutor una prolongación de pared configurada para: i) obturar el segundo orificio del cuerpo principal del mecanismo de activación, antes de perforar la envolvente periférica del recipiente de gas por los medios de perforación del mecanismo de cebado, y

ii) liberar el segundo orificio del cuerpo principal del mecanismo de activación, después de perforar la envolvente periférica del recipiente de gas por los medios de perforación del mecanismo de cebado y poner el segundo orificio del cuerpo principal en comunicación fluida con la primera cámara del percutor a través del orificio de entrada/salida de gas de dicha primera cámara de percusión.

Según el modo de realización considerado, el conjunto de suministro de gas de la invención puede comprender una o varias de las siguientes características:

- los medios de perforación comprenden puntas huecas, es decir que comprenden un lumen o canal interno de paso de gas.

- el recipiente de gas es un cartucho de gas, en particular de un solo uso, en particular de oxígeno.

- el sistema de extracción de gas está dispuesto y fijado en el recipiente de gas

- una pared de separación está dispuesta axialmente en el volumen interno de la envolvente periférica y divide dicho volumen interno en un primer y un segundo compartimento, conteniendo el primer y el segundo compartimentos al menos dicho material adsorbente.

- la pared de separación comprende al menos un paso de gas que pone en comunicación fluida el primer y segundo compartimentos.

- el primer y segundo compartimentos están dispuestos simétricamente con respecto a la pared de separación. - el primer y segundo compartimentos son idénticos, es decir sustancialmente del mismo volumen.

- la pared de separación comprende un borde periférico que viene a conectarse de manera estanca a la pared interna de la envolvente periférica del recipiente.

- cada uno del primer y segundo compartimentos incluye un lecho de material adsorbente y una cámara de recogida de gas.

- cada cámara de recogida de gas se encuentra encima de un lecho de material adsorbente.

- el adsorbente comprende una zeolita.

- hay dispuesto un filtro poroso en cada uno del primer y segundo compartimentos entre el lecho de material adsorbente y la cámara de recogida de gas.

- la envolvente periférica es de metal, por ejemplo de aleación de aluminio.

- la envolvente periférica tiene una forma generalmente cilíndrica.

- la envolvente periférica comprende un fondo y una tapa.

- el cuerpo de envolvente de forma generalmente cilíndrica se extiende entre el fondo y la tapa.

- la envolvente periférica comprende una válvula de llenado que permite llenar el volumen interno con un gas, tal como oxígeno.

- las cámaras de recogida de gas están dispuestas inmediatamente debajo de la tapa de la envolvente periférica. - el mecanismo de activación coopera con el mecanismo de cebado para acercar (o alejar) las puntas huecas con respecto al recipiente de gas.

- el mecanismo de cebado comprende una primera y una segunda cámaras de percutor, cada una de las cuales comprende un orificio de salida de gas.

las puntas huecas comprenden extremos libres afilados y están en comunicación fluida con las cámaras del percutor, a través de un canal interno.

el mecanismo de cebado comprende una punta hueca adicional que tiene una longitud mayor que la longitud de las puntas huecas.

el mecanismo de activación del sistema de extracción de gas comprende un cuerpo principal en el que está dispuesto el mecanismo de cebado.

el cuerpo principal forma un manguito alrededor de una parte del recipiente.

el mecanismo de cebado comprende el percutor móvil.

la primera y segunda cámaras del percutor están separadas por una pared de separación.

los canales internos de las puntas huecas están en comunicación fluida con la primera y segunda cámaras del percutor.

los canales internos de las puntas huecas conectan de manera fluida la primera y la segunda cámaras del percutor con las cámaras de recogida de gas del recipiente.

las puntas huecas de los medios de perforación comprenden al menos una punta hueca adicional que tiene una longitud mayor que la longitud de la mayoría de las otras puntas huecas, estando dicha punta hueca adicional en comunicación fluida con la segunda cámara del percutor, a través de su canal interno.

las puntas huecas de los medios de perforación son llevadas por elementos tubulares alargados, tales como tubos huecos o similares, en particular las puntas huecas están dispuestas en un extremo libre de dichos elementos tubulares alargados.

el mecanismo de activación comprende un elemento de manipulación, por ejemplo una manivela, un volante giratorio, una palanca pivotante o similar, operable por el usuario que coopera con una varilla fileteada que presiona sobre el percutor móvil del mecanismo de cebado.

el volumen interno del recipiente de gas contiene oxígeno a una presión inferior o igual a 10 bares absolutos. después de perforar la envolvente periférica del recipiente de gas por los medios de perforación del mecanismo de cebado, el primer orificio del cuerpo principal está en comunicación fluida con la segunda cámara de percutor a través del orificio de entrada/salida de gas de dicha segunda cámara percutor.

el segundo orificio del cuerpo principal del mecanismo de activación está en comunicación fluida con una interfaz respiratoria, en particular una máscara naso-bucal, es decir, facial.

el primer orificio del cuerpo principal está en comunicación fluida con un depósito flexible.

después de perforar la envolvente periférica del recipiente de gas mediante la perforación del mecanismo de cebado:

■ el primer orificio del cuerpo principal está en comunicación fluida con la segunda cámara de percutor a través del orificio de entrada/salida de gas de dicha segunda cámara de percusión.

■ y/o el primer orificio del cuerpo principal del mecanismo de activación está en comunicación fluida con el depósito flexible que se llena con oxígeno liberado desde la envolvente periférica del recipiente de gas.

■ y/o el segundo orificio del cuerpo principal está en comunicación fluida con la primera cámara del percutor a través del orificio de entrada/salida de gas de dicha primera cámara del percutor.

■ y/o el segundo orificio del cuerpo principal del mecanismo de activación está en comunicación fluida con una interfaz respiratoria a la que está conectado un paciente.

■ y/o el primer y segundo orificios del cuerpo principal del mecanismo de activación están en comunicación fluida a través de la primera y segunda cámaras del percutor y de la envolvente periférica del recipiente de gas. ■ y/o el primer y segundo orificios del cuerpo principal del mecanismo de activación están en comunicación fluida a través de las segunda y primera cámaras del percutor y de la envolvente periférica del recipiente de gas. ■ y/o el depósito flexible suministra al paciente oxígeno de alta concentración durante una inhalación de dicho paciente, es decir una concentración de O2 de al menos 90% en volumen, en particular de al menos 95% en volumen, o incluso más.

■ y/o la envolvente periférica del recipiente de gas captura el CO2 exhalado por el paciente cuando los gases exhalados toman un camino de retorno desde la interfaz respiratoria hacia el depósito flexible.

Además, la invención también se refiere al uso de un conjunto de suministro de gas según la invención para almacenar o para suministrar un gas a un usuario, en particular oxígeno a un paciente.

La invención se entenderá ahora mejor gracias a la siguiente descripción detallada, dada a título ilustrativo pero no limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, entre las que:

La Fig. 1 es una vista esquemática en corte de un modo de realización de un recipiente 1 de almacenamiento de gas utilizable en un sistema de extracción de gas según la invención,

La Fig. 2 representa un modo de realización de la pared de separación axial del recipiente de la Fig. 1,

La Fig. 3 representa un modo de realización de un sistema de extracción de gas para un sistema de extracción de gas según la invención,

La Fig. 4 a la Fig. 8 esquematizan un modo de realización de un conjunto de suministro de gas según la invención que comprende el sistema de extracción de gas de la Fig. 3 y el recipiente de almacenamiento de la Fig. 1.

La Fig. 1 es una vista esquemática en corte de una realización de un recipiente 1 de gas, tal como un cartucho de gas de un solo uso, utilizable en un conjunto 1,4 de suministro de gas según la invención utilizable en el conjunto de suministro de gas según la invención ilustrado en la Fig. 4 a la Fig. 8.

El recipiente 1 de gas de la Fig. 1 comprende una envolvente periférica exterior 11, preferentemente de metal, por ejemplo una aleación de aluminio, que define un volumen interior 12 destinado al almacenamiento de gas, en particular de oxígeno (O2).

Preferiblemente, la envolvente periférica exterior 11 del recipiente 1 de gas comprende un cuerpo alargado 20 de forma cilíndrica, un fondo 19 y una tapa o “techo” 18 separados entre sí por el cuerpo cilíndrico 20. El fondo 19 y la tapa 18 se fijan de forma estanca, por ejemplo soldados o engastados, al cuerpo cilíndrico 20. La pared de la envolvente periférica 11 es delgada, es decir tiene un grosor del orden de algunas décimas de mm.

El volumen interior 12 de la envolvente 11 comprende al menos un (es decir, uno o más) adsorbente 5 dispuesto en dos compartimentos paralelos 121, 122 separados por una pared axial 13 dispuesta axial y diametralmente en el volumen interno 12 de la envolvente 11. La pared axial 13 permite dividir el volumen interno 12 de los dos compartimentos 121,122, es decir dos sub-volúmenes, distintos y preferiblemente iguales, es decir que tienen sustancialmente un mismo volumen. Los compartimentos 121, 122 están parcialmente llenos de adsorbente 5.

Como se muestra en la figura. 2, la pared axial 13, vista en perspectiva, comprende un reborde periférico 13a o periferia que viene a conectarse a la pared interna de la envolvente 11 del recipiente 1, por ejemplo por soldadura o similar, a saber al fondo 19, a la tapa 18 y al cuerpo cilíndrico 20.

El adsorbente 5 puede ser carbón activado, una MOF (“Metal Organic Framework” (“Estructura Orgánica Metálica”)) o zeolita, que sirve para adsorber moléculas de gas, en particular de oxígeno, debido a diminutos poros en su superficie (del orden de un nanómetro). Preferiblemente, se utiliza un adsorbente zeolítico que tenga una alta capacidad de adsorción, por ejemplo una zeolita del tipo ZEOCHEM Z10-ZZ o 5A en forma de gránulos o perlas.

Como se ve en la Fig. 1, el adsorbente 5 no llena la totalidad de cada uno de los compartimentos 121, 122 de la envolvente 11, de modo que existe un espacio que forma una cámara 16, 17 de recogida de gas que se superpone a cada lecho de adsorbente 5 en el seno de cada uno de los compartimentos 121,122.

Preferiblemente, hay dispuestos dos filtros porosos 14, 15 entre cada lecho de adsorbente 5 y cada cámara 16, 17 de recogida de gases, es decir que los filtros porosos 14, 15 están superpuestos al adsorbente 5 de tal forma que lo circunscriben y/o le mantienen en cada uno de los compartimentos 121 y 122. Los filtros porosos 14, 15 permiten una circulación de las moléculas de gas impidiendo al mismo tiempo eventualmente que el polvo liberado por las partículas de adsorbente 5 migre a las cámaras 16, 17 de recogida de gas. Los filtros 14, 15 pueden adoptar, por ejemplo, la forma de espumas que comprenden o están formadas por alvéolos interconectados.

La pared axial 13 de separación comprende un paso de gas o rebaje 131 que se ha practicado en la parte baja de la pared axial 13 para asegurar un paso de gas, es decir una comunicación fluida, entre los lechos de adsorbente 5 situados en los dos compartimentos 121, 122, al nivel del fondo 19 de la envolvente 11.

Antes de su uso, el recipiente 1, tal como un cartucho, se llena de O2 a una presión de algunos bares, por ejemplo como máximo del orden de 10 bares absolutos, lo que permite almacenar en su interior una cantidad mucho mayor de oxígeno. a la que podría contener el recipiente 1 en ausencia de adsorbente, y además responder a las limitaciones logísticas, en particular de transporte y almacenamiento. La introducción del O2 en la envolvente 11 se puede realizar mediante una válvula de llenado (no mostrada) llevada por la envolvente 11, por ejemplo dispuesta sobre la tapa 18 o en otro lugar. El adsorbente 5, preferiblemente una zeolita, permite por tanto aumentar muy significativamente la capacidad de almacenamiento del gas en el interior de la envolvente 11.

Así, a una presión de 10 bares, un cartucho 1 de 660 mL de volumen interno 12 puede contener aproximadamente 330 g de adsorbente 5 y, en consecuencia, adsorber aproximadamente 12 L de O2, mientras que el espacio intersticial alrededor de las partículas del adsorbente 5 define un volumen “vacío” en el que también se comprimirán y almacenarán moléculas de O2, lo que permite aumentar la capacidad total hasta aproximadamente 15 L de O2 (a presión atmosférica). A modo de comparación, en ausencia del adsorbente 5, solo se podrían almacenar allí aproximadamente 6 L de O2.

La Fig. 3 es una vista en corte de un modo de realización de un sistema 4 de extracción de gas configurado para cooperar con el recipiente 1 de la Fig. 1 con el fin de extraer el gas, como el O2, que está almacenado en el mismo, formando así un conjunto de suministro de gas según la invención, como se ilustra en la Fig. 4 a la Fig. 8.

El sistema 4 de extracción de gas de la Fig. 3 comprende un mecanismo 2 de cebado y un mecanismo 3 de activación que cooperan entre sí. Está diseñado para ser colocado y fijado aquí en la parte superior del recipiente 1 de la invención, es decir al nivel de su tapa 18, como se ilustra en la Fig.4 a la Fig. 8.

Más concretamente, el sistema 4 de extracción de gas comprende un cuerpo principal 21 que tiene la forma general de una "copa" cerrada en su extremo superior por un fondo ciego 211, y que forma un manguito alrededor de la parte superior de la envolvente 11 del recipiente 1, es decir, alrededor de la parte superior del recipiente 1 de la invención, cuando el sistema de extracción de gas está acoplado al recipiente 1, como se ilustra en la Fig. 4 a la Fig. 8.

El cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas incluye dos orificios 25, 23, preferiblemente cilíndricos, previstos en su pared lateral, como se ilustra en la Fig. 3, preferiblemente orificios 25, 23 diametralmente opuestos. El primer orificio 23, situado lateralmente en el cuerpo principal 21, desemboca en un depósito deformable 24 que sirve para recuperar el gas extraído del recipiente 1. El segundo orificio 25 sirve para alimentar una interfaz respiratoria 30, como se explica a continuación y es visible en la Fig. 7.

El mecanismo 2 de cebado está dispuesto en el cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas, mientras que el mecanismo 3 de activación que coopera con el mecanismo 2 de cebado está, por su parte, dispuesto principalmente fuera del cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas pero atraviesa el fondo ciego 211 de dicho cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas para poder ser accionado manualmente por el usuario y luego cooperar con el mecanismo 2 de cebado para presionar mecánicamente sobre él, como se explica a continuación.

El mecanismo 2 de cebado comprende un percutor 22 que comprende dos cámaras 223, 224 de percutor, a saber, una primera 223 y una segunda 224 cámara de percutor, dispuestas en paralelo entre sí y separadas por un tabique 222 de separación estanco. Cada una de las dos cámaras 223, 224 de percutor incluye un orificio 223a, 224a de entrada/salida de gas.

El mecanismo 2 de cebado comprende además una prolongación 225 de pared que obstruye el segundo orificio 25 antes del uso del conjunto 4 de suministro de gas de la invención. Para garantizar una mejor estanqueidad, se dispone una junta 230 de estanqueidad, por ejemplo, una junta tórica, entre la prolongación 225 de pared y la periferia del segundo orificio 25.

El mecanismo 2 de cebado también comprende medios 226-228 de perforación que incluyen una pluralidad de puntas huecas 226, 228 que comprenden extremos libres afilados, por ejemplo biselados, que están dispuestas axialmente en la prolongación de las cámaras 223, 224 de percutor y en comunicación fluida con cualquiera de las cámaras 223, 224 de percutor. Más específicamente, una primera serie de puntas huecas 226 desemboca en la primera cámara 223 de percutor, y una segunda serie de puntas huecas 228 desemboca en la segunda cámara 224 de percutor.

Las puntas huecas 228 son llevadas por elementos tubulares alargados, tales como tubos huecos o similares, en particular las puntas huecas están dispuestas en un extremo libre de dichos elementos tubulares alargados.

Por lo tanto, las puntas huecas 226, 228 tienen cada una un canal interno 229 en comunicación fluida con una de las cámaras 223, 224 de percutor.

Por otra parte, una punta adicional 227 más larga que las puntas 226, 228 está dispuesta en la prolongación de la segunda cámara 224 de percutor y también comprende un canal interno 229 en relación fluida con la segunda cámara 224 de percutor y un extremo libre afilado.

Las puntas afiladas 226, 227, 228 constituyen elementos puntiagudos huecos suficientemente sólidos y resistentes para poder perforar la tapa 18 del recipiente 1 de la invención, sin romperse ni deformarse, por ejemplo son de acero inoxidable.

La perforación producida por las puntas afiladas 226 y, asimismo, por las puntas afiladas 227, 228 conduce a obtener superficies de intercambio de al menos 150 mm2, entre la cámara de percutor y el interior del cartucho para permitir que el paciente respire con facilidad.

Por otra parte, como se ilustra en la Fig. 3, el mecanismo 3 de activación comprende un elemento de manipulación 330, tal como una palanca, una manivela o un volante giratorio, que coopera con una varilla fileteada 331 acoplada mecánicamente a un orificio roscado 212 dispuesto en el fondo ciego 211 del cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas.

Cuando un usuario acciona el elemento 330 de manipulación, por ejemplo según un movimiento de roscado en el sentido de las agujas del reloj (o a la inversa, en el sentido contrario a las agujas del reloj), la varilla fileteada 331 se mueve dentro del orificio roscado 212, acercándose (o alejándose) con respecto al mecanismo 2 de cebado.

Como se representa en la Figura 3, la varilla fileteada 331 y el percutor 22 del mecanismo 2 de cebado están en contacto mecánico entre sí, mediante una superficie 332 de apoyo de modo que la varilla fileteada 331 del mecanismo 3 de activación pueda presionar mecánicamente sobre el percutor 22 del mecanismo 2 de cebado para empujarlo en la dirección del recipiente 1 de gas cuando un usuario acciona el elemento 330 de manipulación para desplazar la varilla fileteada 331 en la dirección del mecanismo 2 de cebado.

La Fig.4 muestra el sistema 4 de extracción de gas posicionado en el recipiente 1 de gas de la Fig. 1, antes de perforar la tapa 18 del recipiente 1 con las puntas afiladas 226, 227, 228 para extraer el oxígeno almacenado en el mismo.

El cuerpo principal 21 del sistema 4 de extracción de gas está posicionado y acoplado mecánicamente, es decir, solidarizado, a la envolvente 11 del cartucho 1 para ser retenido en posición, por ejemplo, por montaje a la fuerza, mediante un fileteado o por cualquier otro medio de fijación. Como se ve, las puntas 226, 227, 228 aún no han perforado la tapa 18 del recipiente 1 de la invención. El segundo orificio 25 está en cuanto a él, obturado por la prolongación de pared 225, mientras que el primer orificio 23 está en comunicación fluida con el depósito 24 que está vacío, es decir, no está lleno de gas.

Cuando un usuario acciona el elemento 330 de manipulación del mecanismo 3 de activación, por ejemplo, opera un enroscado en el sentido de las agujas del reloj del elemento 330 de manipulación, la varilla fileteada 331, que es solidaria de dicho elemento 330 de manipulación, se desplaza y llega a presionar sobre el percutor 22 del mecanismo 2 de cebado para acercarlo a la tapa 18 del recipiente 1.

Como se ilustra en la Fig. 5, se va a producir entonces una perforación de la tapa 18 en primer lugar por la punta adicional 227 que es más larga que las series de puntas 226, 228, lo que pone en comunicación fluida la cámara 17 de recogida de gas del recipiente 1 y la segunda cámara 224 del percutor 22, mediante el canal interno 229 de la punta 227.

Entonces tiene lugar una transferencia de gas, es decir, O2, desde el interior del recipiente 1 hacia la segunda cámara 224 del percutor 22, luego desde la segunda cámara 224 al depósito flexible 24, mediante el primer orificio 23 de salida. El flujo de gas a presión llenará entonces gradualmente el depósito 24 que aumenta de volumen.

Además, la prolongación de la pared 225 impide siempre que el O2 se escape por el segundo orificio 25 obturando dicho segundo orificio 25.

Perforar la tapa 18 de la envolvente 11 en un solo lugar, mediante la punta adicional 227 permite limitar la cantidad de gas que escapa del recipiente 1 para limitar el caudal de llenado del depósito flexible 24 y así operar una transición más " suave" debido a la diferencia de presión entre el interior (10 bares) y el exterior del recipiente (1 bar), es decir, en el depósito 24.

Como se ilustra en la Fig. 6, cuando el usuario continúa accionando el elemento 330 de manipulación del mecanismo 3 de activación, la varilla fileteada 331 continúa presionando sobre el percutor 22 del mecanismo 2 de cebado y acercándolo a la tapa 18 del recipiente 1 hasta que las series de puntas 226, 228 perforan también la tapa 18 del recipiente 1 y ponen las cámaras 16, 17 de recogida de gas del recipiente 1 en comunicación fluida con las dos cámaras 223, 224 de percutor, a saber, la primera 223 y la segunda 224 cámaras de percutor, mediante los canales internos 229 de las puntas huecas 226, 228. Esto permite que todo el O2 presente en el recipiente 1, en particular en el adsorbente 5, salga del recipiente 1 y en particular migre hacia el depósito flexible 24 para llenarlo de gas.

Las aberturas de los canales internos 229 de las series de puntas 226, 227 del percutor 22 forman una superficie de intercambio de entre 150 y 700 mm2 para cada serie de puntas, es decir de 300 a 1400 mm2 en total.

El movimiento de traslación generado por el accionamiento del elemento 330 de manipulación por parte del usuario se detiene cuando el percutor 22 hace tope contra la superficie exterior de la tapa 18 de la envolvente 11, como se ilustra en la Fig.6. Obsérvese que la prolongación de pared 225 ya no obstruye el segundo orificio 25, quedando este último entonces opuesto y en comunicación fluida con el segundo orificio 223a de la segunda cámara 223 de percutor.

A continuación, el sistema está cebado y listo para su empleo, es decir, listo para suministrar oxígeno a un usuario, por ejemplo, un paciente. Para ello, se puede conectar mecánicamente por fluido una interfaz respiratoria 30, tal como una máscara facial, al nivel del segundo orificio 25 del cuerpo principal 21, mediante un conducto 31, como se ilustra en la Fig. 7. Todo el oxígeno que sale de la primera cámara 223 se dirige luego al conducto 31 de la interfaz respiratoria 30 y el paciente P puede inhalar el oxígeno, durante varios minutos, o incluso varias decenas de minutos.

Como se ilustra en la Fig. 8, durante las fases de inhalación del paciente, una parte del O2 contenido en el depósito flexible 24 sale de éste a través de su orificio 23, pasa luego sucesivamente a la segunda cámara 224 de percutor, los canales internos 229 de las puntas 228, 227, la segunda la cámara 17 de recogida de gas de la envolvente 11 del recipiente 1, el adsorbente 5, la primera cámara 16 de recogida de gas de la envolvente 11 del recipiente 1, los canales internos 229 de las puntas 226 y la primera cámara 223 de percutor, antes de penetrar en el conducto 31 de la interfaz respiratoria 30 y finalmente el volumen interno de la interfaz 30 para ser inhalado por el paciente P.

La multitud de canales internos 229 de las puntas 226, 227 y 228, al presentar una superficie de paso importante, limita el esfuerzo inspiratorio del paciente P para extraer O2 del depósito 24.

Durante las fases espiratorias del paciente P, parte del O2 inhalado (aprox. 5% en volumen) ha sido sustituido por CO2, y el gas exhalado por el paciente contiene por tanto CO2, vapor de agua y una alta concentración de O2, es decir, superior al 90% en volumen. El gas exhalado va a seguir un camino inverso al seguido por el oxígeno (es decir, como se ilustra en la Fig. 8), a saber, dejar la interfaz 30 para entrar en la primera cámara 223 de percutor, tomar los canales internos 229 de las puntas 226 y salir de ellos a la primera cámara 16 de recogida de gas, luego transitar en el recipiente 1 a través del adsorbente 5, incluidos los filtros porosos 14, 15, y la segunda cámara 17 de recogida de gas, luego salir por los canales internos 229 de las puntas 227, 228, transitar por la segunda cámara 224 de percutor antes de regresar y llenar el depósito flexible 24.

Una característica del adsorbente 5, en particular del tipo zeolita, es que su capacidad de adsorción difiere según las moléculas involucradas. De hecho, la capacidad de adsorción del O2 es relativamente baja en comparación con la capacidad de adsorción del CO2 o del vapor de agua, informada de 50 a 100 veces mayor. Incluso a una concentración del 5% de CO2, es decir, 5 kPa de presión absoluta, la capacidad de adsorción de una zeolita, por ejemplo del tipo Zeochem Z10-ZZ o 5A, supera fácilmente los 1,5 moles por kg, por lo que tiene una capacidad de almacenamiento de volumen superior al volumen total de O2 inicialmente presente en el cartucho 1, a 10 bares. Esta capacidad es aún mayor con relación al vapor de agua.

Así, cuando el gas exhalado por el paciente atraviesa el adsorbente 5, las moléculas de CO2 y el vapor de agua van a ser adsorbidas de manera que el gas se despoje de casi todo el CO2 que contiene. Este gas libre de CO2 puede inspirarse de nuevo, durante una fase de inspiración posterior.

De manera general, el consumo metabólico de oxígeno de un individuo es como máximo de 0,5 L/min, lo que implica que tras 10 minutos de inhalaciones/exhalaciones repetidas, el depósito 1 contiene aproximadamente 5L menos de O2, en las condiciones antes mencionadas (presión de 10 bares, volumen del recipiente de 660 mL). El conjunto de administración de oxígeno de la invención permite por tanto satisfacer la necesidad de una terapia de alta concentración de O2 durante varias decenas de minutos, y esto, a pesar de su tamaño reducido.

Por supuesto, se pueden considerar otros modos de realización, por ejemplo, el uso de varios adsorbentes diferentes, por ejemplo, varios lechos sucesivos de adsorbentes diferentes, una perforación diferente de la envolvente del cartucho 1, por ejemplo de su tapa y de su fondo, y/ o por percusión, compresión u otros, una envolvente que tiene una forma diferente....

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Conjunto (1,4) de suministro de gas que comprende un recipiente (1) de gas y un sistema (4) de extracción de gas que coopera con el recipiente (1) de gas, en el que:

- el recipiente (1) de gas comprende una envolvente periférica (11) que define un volumen interior (12) que contiene al menos un material adsorbente (5), y

- el sistema (4) de extracción de gas comprende:

a) un mecanismo (2) de cebado móvil que comprende medios (226, 227, 228) de perforación, y

b) un mecanismo (3) de activación que puede ser accionado por un usuario y coopera con el mecanismo (2) de cebado para desplazar el mecanismo (2) de cebado en la dirección del recipiente (1) de gas de tal manera que los medios (226, 227, 228) de perforación del mecanismo (2) de cebado vienen a perforar la envolvente periférica (11) del recipiente (1) de gas,

caracterizado por que el mecanismo (3) de activación del sistema (4) de extracción de gas comprende:

- un cuerpo principal (21) en el que está dispuesto el mecanismo (2) de cebado, comprendiendo dicho cuerpo principal (21) un primer orificio (23) y un segundo orificio (25), y

- un percutor móvil (22) que comprende una primera y una segunda cámara (223, 224) de percutor que comprenden cada una un orificio (223a, 224a) de entrada/salida de gas, comprendiendo dicho percutor (22) una prolongación de pared (225) configurada para:

1) obturar el segundo orificio (25) del cuerpo principal (21) del mecanismo (3) de activación antes de que la envolvente periférica (11) del recipiente (1) de gas sea perforada por los medios (226, 227, 228) de perforación del mecanismo (2) de cebado, y

2) liberar el segundo orificio (25) del cuerpo principal (21) del mecanismo (3) de activación después de que la envolvente periférica (11) del recipiente (1) de gas sea perforada por los medios (226, 227, 228) de perforación del mecanismo (2) de cebado y poner el segundo orificio (25) del cuerpo principal (21) en comunicación fluida con la primera cámara (223) de percutor mediante el orificio (223a) de entrada/salida de gas de dicha primera cámara (223) de percutor.

2. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que una pared (13) de separación está dispuesta axialmente en el volumen interior (12) de la envolvente periférica (11) y divide dicho volumen interior (12) en un primer y un segundo compartimentos (121, 122), conteniendo el primer y segundo compartimentos (121, 122) dicho al menos un material adsorbente (5), y comprendiendo dicha pared (13) de separación al menos un paso (131) de gas poniendo en comunicación fluida el primer y segundo compartimentos (121, 122).

3. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que el cuerpo principal (21) forma un manguito alrededor de una parte del recipiente (1).

4. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer orificio (23) del cuerpo principal (21) está en comunicación fluida con un depósito flexible (24).

5. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios (226, 227, 228) de perforación comprenden puntas huecas que comprenden canales internos (29), estando los canales internos (29) de las puntas huecas en comunicación fluida con la primera y segunda cámaras (223, 224) de percutor.

6. Conjunto según la reivindicación 5, caracterizado por que las puntas huecas de los medios (226, 227, 228) de perforación comprenden al menos una punta hueca adicional (227) de longitud superior a la de la mayoría de las demás puntas huecas (226, 228) y que comprende un canal interior (229), estando dicha punta hueca adicional (227) en comunicación fluida con la segunda cámara (224) de percutor, mediante el canal interior (229).

7. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que el mecanismo (3) de activación comprende un elemento (330) de manipulación susceptible de ser accionado por el usuario, cooperando con una varilla fileteada (331) que se apoya sobre el percutor móvil (22) del mecanismo (2) de cebado.

8. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que el volumen interior (12) del recipiente (1) de gas contiene oxígeno a una presión inferior o igual a 10 bares absolutos.

9. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que, tras la perforación de la envolvente periférica (11) del recipiente (1) de gas por los medios (226, 227, 228) de perforación del mecanismo (2) de cebado, el primer orificio ( 23) del cuerpo principal (21) está en comunicación fluida con la segunda cámara (224) de percutor a través del orificio (224a) de entrada/salida de gas de dicha segunda cámara (224) de percutor.

10. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado por que el segundo orificio (25) del cuerpo principal (21) del mecanismo (3) de activación está en comunicación fluida con una interfaz respiratoria (30).