FR3121658A1 - Carlingues d’avion transformées en caissons de suroxygénation - Google Patents
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Abstract
Carlingue d'avion transformée en caisson de suroxygénation pour traitement des maladies respiratoires, évitant d'avoir à intuber les malades.
Description
Les affections par virus respiratoires, comme la Covid 19, nécessitent souvent des apports importants d'oxygène. Dans les cas les plus graves, les malades en coma artificiel, reçoivent par intubation une circulation forcée d'oxygène pur dans les poumons. Le même flux massique d'oxygène pourrait être obtenu de manière moins traumatisante : en plaçant le patient dans un caisson en surpression, avec 1,5 bar de surpression par exemple non limitatif.
La pression relative d'oxygène (loi de Dalton) serait alors 2,5 fois supérieure à celle de l’atmosphère standard. Comme la composition de l'atmosphère dans un caisson peut être contrôlée par une centrale de compression et mélange gazeux, il est possible de doubler le pourcentage d'oxygène, comparativement à l’air et de le porter ainsi à 40 %. La densité d'oxygène serait alors égale à celle de l'oxygène pur intubé à la pression atmosphérique. Il serait également possible de remplacer une partie de l'azote par du CO2 qui possède la vertu d'exciter les réflexes respiratoires et présente un certain caractère acide au contact de l'humidité ce qui peut avoir des qualités antiseptiques.
De la sorte, le malade baignant en permanence dans une grande densité d'oxygène, n'a plus besoin d'être intubé : soit sa capacité respiratoire est suffisante, soit on peut l’assister mécaniquement, avec par exemple des coussins gonflés alternativement au rythme de la respiration (Lors des épidémies de poliomyélite, qui paralysaient les muscles respiratoires, on utilisait des « poumons d'acier »).
La fabrication de caissons de grandes dimensions en quantités importantes serait une opération longue et onéreuse. Or il existe déjà des objets pouvant remplir les fonctions désirées : les carlingues d'avion de transport de passagers.
La pression régnant à 12 000 m d'altitude est de 0,19 bar. A l’intérieur des avions on rétabli la pression, pour le confort des passagers, à celle régnant à 2000 m, soit 0,83 bar. À 12 000 m la carlingue est donc en surpression de 0,64 bar. Comme tout réservoir, elle doit posséder au moins 2 de facteur de sécurité, soit 1,28 bar de surpression. Mais aux contraintes de pression s'ajoutent, en vol, les contraintes mécaniques supplémentaires provoquées par les efforts aérodynamiques exercés sur l'avion, en cas de turbulences en particulier, avec des accélérations verticales pouvant aller jusqu'à 2 g. Le cumul des cycles de toutes ces contraintes provoque une certaine fatigue des matériaux, qui nécessite une augmentation du dimensionnement de la carlingue.
Le pionnier de l'aviation commerciale à réaction, l'avion anglais COMET, n'avait pas pris en compte suffisamment la fatigue due à ces contraintes supplémentaires, ce qui lui a été fatal. Il en résulte qu'une carlingue d'avion au repos au sol peut supporter une surpression d'environ 3 bars en moyenne. Bien entendu, ce sont les avionneurs qui pourront certifier, pour chaque modèle, quelle sera la surpression acceptable. Mais on peut être certain qu'elle sera supérieure à 1,5 bar.
Pour les avions en vol l'atmosphère de la carlingue est alimentée par de l'air provenant des compresseurs des réacteurs. Dans le cas présent d'une utilisation médicale, c'est la centrale d'alimentation en air et oxygène, évoquée plus haut, qui y pourvoira. Pour assurer l’indispensable circulation du mélange gazeux dans la carlingue une deuxième centrale, de sortie, assure le débit d’expulsion. Le mélange gazeux qui sera ainsi expulsé après avoir circulé dans la carlingue, par mesure prophylactique, pourra être chauffé à haute température, afin d’être stérilisé avant d'être relâché. Pour pouvoir exploiter ainsi des carlingues d’avion à des fins médicales, il est nécessaire de construire des sas permettant d'y pénétrer alors qu'elles sont en pression. Les figures en 1 et 2 représentent de tels systèmes où l'on peut faire varier la pression de la pression atmosphérique, pour pénétrer dans le sas depuis l'extérieur, ou en sortir, à la pression régnant dans la carlingue, 1,5 bar de surpression dans l'exemple choisi, pour y rentrer ou en sortir vers le sas. En référence à la , qui est une vue en coupe, on distingue en (1) la carlingue, en (2) la contreplaque serrée contre la carlingue (1) par des tendeurs ou des sangles (3) fixés sur le sas (4), sur lequel s'exercent les efforts de pression, quand la porte (5) de la carlingue (1) est ouverte, laissant alors la pression de la carlingue régner dans le sas (4). La contreplaque (2), ainsi que la face d’appui (6) du sas (4), qui comporte une ouverture correspondant à celle de la porte (5) de la carlingue (1), sont avantageusement, selon l’invention, moulés sur une forme de la carlingue (1) pour en épouser au mieux la courbe et éviter ainsi d’induire des contraintes néfastes lors du serrage des sangles (3). Pour éviter, de plus, d’endommager la surface de la carlingue (1), des feuilles d’élastomère (7) et (8) sont intercalées, selon l'invention, entre, respectivement, la contreplaque (2) et la carlingue (1) d'une part et la face d’appui (6) et la carlingue (1) d'autre part ; ils assurent de plus l'étanchéité. Le sas (4) est muni d’une porte d’accès (9) vers l’extérieur. En référence à la , vue en coupe également, où le sas (4) a été coupé en deus: une partie avant, appelée pièce d'appui (10) comportant la face d'appui (6), spécifique à chaque type de carlingue utilisée, et une partie arrière (11), de modèle unique, comportant la porte (9) de sortie du sas. De la sorte, la carlingue (1) et la pièce d'appui (10) sont serrées entre la contreplaque (2) et la partie arrière (11) du sas, par l'intermédiaire des sangles (3). L’étanchéité entre la pièce d’appui (10) et la partie arrière (11) est assurée par un joint en élastomère (12) Cette partie arrière (11), relativement lourde, peut être disposée sur un chariot roulant (13) munis de systèmes élévateurs (14). Lorsque la porte (5) de la carlingue (1) est ouverte et la porte (9) du sas (4) est fermée, les pressions sont égales dans la carlingue (1) et le sas (4). Lorsque la porte (5) de la carlingue (1) est fermée et la porte (9) du sas (4) est ouverte, le sas est mis à l’atmosphère extérieure.
Claims (3)
- Système de suroxygénation pour le traitement des maladies respiratoires, telles que la Covid 19, permettant un apport suffisant en oxygène à un malade résidant dans la carlingue, sans qu’il soit nécessaire de l’intuber, caractérisé en ce qu’il comprend une carlingue d’avion alimentée en mélange d’air et d’oxygène par une centrale de mélange et de mise en pression, et en ce qu’il comprend également une centrale de contrôle du débit de sortie vers l’extérieur du mélange gazeux ayant circulé dans la carlingue
- Système selon la revendication 1 comprenant un sas (4) de communication entre la carlingue (1) et l’extérieur, muni d'une porte vers l'extérieur (9), comprenant également une contreplaque (2), comprenant encore des sangles (3), comprenant encore des feuilles d’élastomère (7) et (8) caractérisée par le fait que lorsque les sangles (3) sont serrées on peut ouvrir la porte (5) de la carlingue quand la porte (9) du sas (4) est fermée, de sorte que la pression à l'intérieur du sas (4) devient égale à celle de la carlingue (1).
- Système selon les revendications 1 et 2 comprenant un sas (4) en deux parties : une pièce d'appui (10) caractéristiques du type de carlingue utilisée et une pièce arrière (11) standard, comprenant encore un joint d'étanchéité (12) en élastomère, placé entre les deux.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| SULTAN SHERIF ET AL: "COVID-19 cytokine storm and novel truth", MEDICAL HYPOTHESES, EDEN PRESS, PENRITH, US, vol. 144, 22 May 2020 (2020-05-22), XP086360969, ISSN: 0306-9877, [retrieved on 20200522], DOI: 10.1016/J.MEHY.2020.109875 * |
Also Published As
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