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FR3069781A1 - RESPIRATORY ASSISTING APPARATUS WITH CONTROL OF THE POWER CONSUMED BY THE MICRO-BLOWER AND THE HUMIDIFIER - Google Patents

RESPIRATORY ASSISTING APPARATUS WITH CONTROL OF THE POWER CONSUMED BY THE MICRO-BLOWER AND THE HUMIDIFIER
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Publication number
FR3069781A1
FR3069781A1FR1757360AFR1757360AFR3069781A1FR 3069781 A1FR3069781 A1FR 3069781A1FR 1757360 AFR1757360 AFR 1757360AFR 1757360 AFR1757360 AFR 1757360AFR 3069781 A1FR3069781 A1FR 3069781A1
Authority
FR
France
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micro
blower
humidifier
heating element
supply
Prior art date
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Withdrawn
Application number
FR1757360A
Other languages
French (fr)
Inventor
Philippe Leduc
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Air Liquide Medical Systems SA
Original Assignee
Air Liquide Medical Systems SA
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Publication date
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Abstract

Translated fromFrench

L'invention porte sur un appareil d'assistance respiratoire, c'est-à-dire un ventilateur médical, comprenant une micro-soufflante (1) à moteur électrique, un humidificateur (2) à élément chauffant (6), une alimentation électrique (7) reliée électriquement à la micro-soufflante (1) et à l'élément chauffant (6) de l'humidificateur (2) de manière à pouvoir alimenter, en courant électrique, le moteur électrique de la micro-soufflante (1) et l'élément chauffant (6) de l'humidificateur (2), et un système de contrôle (3) assurant le pilotage de la micro-soufflante (1) et de l'élément chauffant (6), caractérisé en ce que le système de contrôle (3) est configuré pour limiter ou pour interrompre la fourniture de puissance électrique à l'élément chauffant (6) de l'humidificateur (2), pendant les phases d'accélération du moteur de la micro-soufflante (1) consommant de la puissance électrique fournie par l'alimentation électrique (7).The invention relates to a respiratory assistance device, that is to say a medical ventilator, comprising a micro-blower (1) with an electric motor, a humidifier (2) with a heating element (6), a power supply (7) electrically connected to the micro-blower (1) and to the heating element (6) of the humidifier (2) so as to be able to supply electric current to the electric motor of the micro-blower (1) and the heating element (6) of the humidifier (2), and a control system (3) for controlling the micro-blower (1) and the heating element (6), characterized in that the control system (3) is configured to limit or interrupt the supply of electrical power to the heating element (6) of the humidifier (2) during the acceleration phases of the micro-blower motor (1) consuming electrical power supplied by the power supply (7).

Description

Translated fromFrench

L’invention concerne un appareil d’assistance respiratoire comprenant des moyens de commande configurés pour piloter la micro-soufflante motorisée et l’élément chauffant de l’humidificateur de gaz de manière à ce que l’élément chauffant ne soit pas alimenté en courant électrique pendant les phases d’accélérations du moteur de la micro-soufflante.The invention relates to a respiratory assistance device comprising control means configured to control the motorized micro-blower and the heating element of the gas humidifier so that the heating element is not supplied with electric current. during the acceleration phases of the micro-blower motor.

Les appareils d’assistance respiratoire, encore appelés « respirateurs artificiels » ou « ventilateurs médicaux », sont couramment utilisés pour insuffler un gaz respiratoire aux patients présentant des pathologies, des troubles ou des insuffisances respiratoiresRespiratory devices, also called "artificial respirators" or "medical ventilators", are commonly used to breathe respiratory gas in patients with pathologies, disorders or respiratory failure

Un appareil d’assistance respiratoire consomme de l’énergie électrique, pendant son fonctionnement. La quantité d’énergie consommée varie en fonction de la mise en route ou non de ses différents composants, tel que micro-soufflante, humidificateur..., ce qui engendre des pics de consommation d’énergie. Ainsi, on comprend aisément qu’un appareil d’assistance respiratoire consomme davantage d’énergie lorsque sa micro-soufflante et son humidificateur fonctionnent en même temps, que lorsque seulement l’un d’entre eux ne fonctionne.A respirator consumes electrical energy during operation. The amount of energy consumed varies depending on whether or not its various components are started up, such as a micro-blower, humidifier, etc., which generates peaks in energy consumption. It is therefore easy to understand that a respiratory assistance device consumes more energy when its micro-blower and its humidifier operate at the same time, than when only one of them does not work.

Il est dès lors nécessaire de prévoir une alimentation électrique de capacité suffisante pour que l’appareil puisse continuer à fonctionner normalement, même en cas de pic de consommation, c'est-à-dire quand tous ses composants fonctionnent en même temps. Cette contrainte conduit à souvent sur-dimensionner l’alimentation électrique pour s’assurer que, même en cas de pic de consommation, l’énergie disponible permettra d’y faire face.It is therefore necessary to provide a power supply of sufficient capacity so that the device can continue to operate normally, even in the event of a peak in consumption, that is to say when all of its components operate at the same time. This constraint often leads to oversizing the power supply to ensure that, even in the event of a consumption peak, the available energy will make it possible to meet it.

Une bonne gestion de l’énergie consommée par ces appareils est donc essentielle car maîtriser les pics de consommation d’énergie permet d’éviter le surdimensionnement des alimentations électriques et donc de limiter ou minimiser les coûts, l’encombrement et le poids de ces appareils.Proper management of the energy consumed by these devices is therefore essential because controlling peaks in energy consumption makes it possible to avoid oversizing the power supplies and therefore to limit or minimize the costs, size and weight of these devices .

Le document WO-A-2010/028427 décrit plusieurs méthodes de gestion de l’énergie consommée par un appareil d’assistance respiratoire, notamment la synchronisation des composants consommateurs d’énergie avec la détection du cycle respiratoire ou avec une analyse de l’énergie disponible, ou l’utilisation d’une batterie additionnelle comme une source d’énergie supplémentaire temporaire.Document WO-A-2010/028427 describes several methods for managing the energy consumed by a respiratory assistance device, in particular the synchronization of the energy-consuming components with the detection of the respiratory cycle or with an energy analysis available, or the use of an additional battery as a temporary additional energy source.

Or, les solutions connues ne sont pas idéales car elles nécessitent soit le développement de systèmes complexes, tel qu’une e analyse de la consommation disponible, un ajout d’une batterie..soit manquent de précision, par exemple simple synchronisation sur le cycle respiratoire.However, the known solutions are not ideal because they require either the development of complex systems, such as an analysis of the consumption available, an addition of a battery ... or lack precision, for example simple synchronization on the cycle respiratory.

Le problème qui se pose est donc d’améliorer la gestion de l’énergie dans un appareil d’assistance respiratoire autonome en air, c'est-à-dire un ventilateur artificiel, pour éviter une consommation excessive de puissance électrique et/ou de devoir sur-dimensionner la ou les alimentations électrique de l’appareil.The problem that arises is therefore to improve the management of energy in an air-assisted respiratory assistance device, that is to say an artificial ventilator, to avoid excessive consumption of electrical power and / or must oversize the appliance's electrical supply (s).

La solution est alors un appareil d’assistance respiratoire comprenant :The solution is then a respiratory assistance device comprising:

- une micro-soufflante à moteur électrique,- an electric motor micro-blower,

- un humidificateur à élément chauffant,- a humidifier with heating element,

- une alimentation électrique reliée électriquement à la micro-soufflante et à l’élément chauffant de l’humidificateur de manière à pouvoir alimenter, en courant électrique, le moteur électrique de la micro-soufflante et l’élément chauffant de l’humidificateur, eta power supply electrically connected to the micro-blower and to the heating element of the humidifier so as to be able to supply, with electric current, the electric motor of the micro-blower and the heating element of the humidifier, and

- un système de contrôle assurant le pilotage de la micro-soufflante et de l’élément chauffant, caractérisé en ce que le système de contrôle est configuré pour limiter ou pour interrompre la fourniture de puissance électrique, c'est-à-dire de courant électrique, à l’élément chauffant de l’humidificateur, pendant les phases d’accélération du moteur de la micro-soufflante consommant de la puissance électrique fournie par l’alimentation électrique, c'est-à-dire du courant électrique.- a control system ensuring the control of the micro-blower and the heating element, characterized in that the control system is configured to limit or to interrupt the supply of electrical power, that is to say of current electric, to the heating element of the humidifier, during the acceleration phases of the motor of the micro-blower consuming electrical power supplied by the electrical supply, that is to say electrical current.

En d’autres termes, les moyens de commande de l’appareil, c'est-à-dire son système de contrôle, sont configurés pour piloter la micro-soufflante motorisée et l’élément chauffant de l’humidificateur de gaz de manière à ce que l’élément chauffant ne soit pas alimenté en courant électrique, pendant les phases d’accélérations du moteur de la micro-soufflante.In other words, the control means of the appliance, that is to say its control system, are configured to control the motorized micro-blower and the heating element of the gas humidifier so as to that the heating element is not supplied with electric current, during the acceleration phases of the motor of the micro-blower.

Selon le cas, l’appareil d’assistance respiratoire de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :Depending on the case, the respiratory assistance device of the invention may include one or more of the following technical characteristics:

- le système de contrôle est configuré pour limiter ou pour interrompre la fourniture de courant électrique à l’élément chauffant de l’humidificateur de manière à maintenir la quantité totale de puissance consommée inférieure ou égale à la puissance maximale de l’alimentation électrique.- the control system is configured to limit or interrupt the supply of electric current to the heating element of the humidifier so as to keep the total amount of power consumed less than or equal to the maximum power of the power supply.

- le système de contrôle comprend un contrôleur.- the control system includes a controller.

- le contrôleur comprend au moins une carte électronique à (micro)processeur(s) mettant en œuvre un ou des algorithmes- the controller comprises at least one electronic card with (micro) processor (s) implementing one or more algorithms

- le contrôleur comprend un ou plusieurs microprocesseurs, une ou plusieurs mémoires de stockage de données, un ou plusieurs étages d’alimentation et/ou un ou plusieurs pilotes d’actionneurs.the controller comprises one or more microprocessors, one or more data storage memories, one or more power stages and / or one or more actuator drivers.

- la carte électronique porte un ou plusieurs microprocesseurs, une ou plusieurs mémoires de stockage de données, un ou plusieurs étages d’alimentation et/ou un ou plusieurs pilotes d’actionneurs.- the electronic card carries one or more microprocessors, one or more data storage memories, one or more power stages and / or one or more actuator drivers.

- l’alimentation électrique possède une puissance maximale donnée, c'est-à-dire définie par conception, par exemple de 100 Watt.- the power supply has a given maximum power, that is to say defined by design, for example of 100 Watt.

- l’alimentation électrique comprend une batterie et/ou un transformateur connecté à un réseau d’alimentation électrique- the electrical supply includes a battery and / or a transformer connected to an electrical supply network

- il comprend un capteur de pression et un capteur de débit agencés sur un conduit d’acheminement de gaz reliant fluidiquement la micro-soufflante et l’humidificateur de gaz.- It includes a pressure sensor and a flow sensor arranged on a gas supply pipe fluidly connecting the micro-blower and the gas humidifier.

- le système de contrôle coopère avec le capteur de pression et le capteur de débit pour assurer le pilotage de la micro-soufflante.- the control system cooperates with the pressure sensor and the flow sensor to control the micro-blower.

- il comprend un élément permettant de déterminer la vitesse de rotation du moteur de la micro-soufflante.- It includes an element making it possible to determine the speed of rotation of the motor of the micro-blower.

- le système de contrôle coopère avec l’élément permettant de déterminer la vitesse de rotation du moteur de la micro-soufflante.- the control system cooperates with the element making it possible to determine the speed of rotation of the motor of the micro-blower.

- l’humidificateur comprend un réservoir à eau, c'est-à-dire un bac, une cuve ou analogue, pour stocker l’eau qui est évaporée dans l’humidificateur.- The humidifier comprises a water tank, that is to say a tank, a tank or the like, for storing the water which is evaporated in the humidifier.

- l’humidificateur comprend un réservoir à eau comprenant une plaque de fond en matériau conducteur.- the humidifier includes a water tank comprising a bottom plate of conductive material.

- l’élément chauffant de l’humidificateur est en contact avec la plaque de fond du réservoir à eau de l’humidificateur de manière à transmettre les calories générées par l’élément chauffant à la plaque de fond du réservoir à eau, puis ensuite à l’eau contenue dans le réservoir afin de la vaporiser.- the humidifier's heating element is in contact with the bottom plate of the humidifier's water tank so as to transmit the calories generated by the heating element to the bottom plate of the water tank, then to the water in the tank to vaporize it.

- l’élément chauffant comprend une résistance électrique ou analogue.- the heating element includes an electrical resistance or the like.

- l’élément chauffant est directement en contact avec la plaque de fond du réservoir à eau de l’humidificateur.- the heating element is in direct contact with the bottom plate of the humidifier's water tank.

- de façon alternative, l’élément chauffant est en contact avec la plaque de fond du réservoir à eau de l’humidificateur par l’intermédiaire d’une plaque additionnelle en matériau conducteur. La plaque additionnelle est agencée dans le fond du boîtier de l’humidificateur de manière à être prise en sandwich entre l’élément chauffant et la plaque de fond du réservoir à eau.- alternatively, the heating element is in contact with the bottom plate of the humidifier's water tank via an additional plate of conductive material. The additional plate is arranged in the bottom of the humidifier housing so as to be sandwiched between the heating element and the bottom plate of the water tank.

- la plaque de fond et/ou la plaque additionnelle sont en matériau conducteur de type aluminium, alliage d’aluminium, cuivre, laiton ou analogue.- the base plate and / or the additional plate are made of a conductive material of aluminum, aluminum alloy, copper, brass or the like type.

- le réservoir à eau est amovible, c'est-à-dire qu’il peut être extrait de l’humidificateur.- the water tank is removable, that is, it can be removed from the humidifier.

- la micro-soufflante comprend un arbre-moteur rotatif portant au moins une roue à ailettes.- The micro-blower comprises a rotary motor shaft carrying at least one impeller.

- la roue à ailettes de la micro-soufflante est comprise dans le compartiment interne d’une volute, de préférence la volute est surmontée d’un pavillon.- the impeller of the micro-blower is included in the internal compartment of a volute, preferably the volute is surmounted by a flag.

- le compartiment interne de la volute débouche comprend une ouverture d’entrée de gaz, typiquement d’air, et une ouverture de sortie de gaz sous pression, de préférence l’ouverture de sortie de gaz sous pression débouche dans un conduit de sortie.- the internal compartment of the volute opens includes a gas inlet opening, typically air, and a pressurized gas outlet opening, preferably the pressurized gas outlet opening opens into an outlet duct.

L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will now be better understood thanks to the following detailed description, given by way of illustration but not limitation, with reference to the appended figures among which:

- la Figure 1 schématise une architecture d’un appareil d’assistance respiratoire selon l’invention, et- Figure 1 shows schematically an architecture of a respiratory assistance device according to the invention, and

- la Figure 2 représente des chronogrammes (2A-2F) de la gestion d’énergie dans un appareil d’assistance respiratoire selon l’invention.- Figure 2 shows timing diagrams (2A-2F) of energy management in a respiratory assistance device according to the invention.

La Figure 1 représente un mode de réalisation d’une architecture de fonctionnement d’un appareil d’assistance respiratoire ou ventilateur artificiel selon l’invention.FIG. 1 represents an embodiment of an operating architecture of a respiratory assistance device or artificial ventilator according to the invention.

Il comprend une micro-soufflante 1, encore appelée turbine ou compresseur, aspirant de l’air ambiant par une entrée d’air 10 et fournissant un débit d’air sous pression (i.e. < 1 bar, typiquement une micro-soufflante fournit jusqu’à 200 mbar de pression) à un conduit d’acheminement de gaz 11 mettant la micro-soufflante 1 en communication fluidique avec un humidificateur 2 de gaz servant à humidifier le gaz respiratoire provenant de la microsoufflante 1.It includes a micro-blower 1, also called a turbine or compressor, sucking in ambient air through an air inlet 10 and providing a flow of air under pressure (ie <1 bar, typically a micro-blower provides up to at 200 mbar pressure) to a gas supply pipe 11 putting the micro-blower 1 in fluid communication with a gas humidifier 2 used to humidify the respiratory gas coming from the micro-blower 1.

L’humidificateur 2 de gaz est agencé sur le trajet du gaz, en aval de la microsoufflante 1. Un humidificateur 2 comprend classiquement un compartiment ou bac à eau avec un une plaque de fond en matériau conducteur, par exemple en cuivre, aluminium ou un de leurs alliages, et un élément chauffant 6, telle une résistance électrique, servant à transmettre des calories à la plaque de fond du réservoir à eau, puis à l’eau contenue dans le réservoir de sorte de la vaporiser. En général, l’élément chauffant 6, telle une résistance, est en contact soit directement avec la plaque de fond de la cuve à eau, soit avec une plaque additionnelle, aussi en matériau conducteur, qui est elle-même en contact avec la plaque de fond de la cuve à eau de l’humidificateur 2. Les calories transitent donc par la plaque additionnelle avant d’atteindre la plaque de fond, puis l’eau à chauffer.The gas humidifier 2 is arranged on the gas path, downstream of the micro-blower 1. A humidifier 2 conventionally comprises a compartment or water tank with a bottom plate made of a conductive material, for example copper, aluminum or a of their alloys, and a heating element 6, such as an electrical resistance, used to transmit calories to the bottom plate of the water tank, then to the water contained in the tank so as to vaporize it. In general, the heating element 6, such as a resistor, is in contact either directly with the bottom plate of the water tank, or with an additional plate, also made of conductive material, which is itself in contact with the plate. the bottom of the humidifier water tank 2. Calories therefore pass through the additional plate before reaching the bottom plate, then the water to be heated.

La vapeur d’eau générée dans le réservoir à eau sert à humidifier le gaz, typiquement l’air, provenant de la micro-soufflante 1. En d’autres termes, l’air délivré par la microsoufflante 1 se charge en vapeur d’eau en traversant le réservoir à eau de l’humidificateur.The water vapor generated in the water tank is used to humidify the gas, typically the air, coming from the micro-blower 1. In other words, the air delivered by the micro-blower 1 is charged with vapor of water through the humidifier water tank.

Le réservoir à eau peut être amovible, c'est-à-dire qu’on peut le mettre en place ou l’extraire du boîtier de l’humidificateur 2.The water tank can be removable, that is, it can be put in or out of the humidifier 2 case.

La micro-soufflante 1 est motorisée, c'est-à-dire qu’elle comprend un moteur électrique servant à mettre en rotation une roue à ailettes servant à aspirer l’air qui entre par l’entrée d’air 10, et qui en est expulsé ensuite par une sortie de turbine débouchant dans un conduit 11, le menant à l’humidificateur 2. Le gaz humidifié au sein de l’humidificateur 2 en ressort par une sortie d’air 12. Il est envoyé ensuite au patient, via une canalisation souple ou analogue (non montrée) en communication fluidique avec une interface patient, tel un masque respiratoire ou analogue.The micro-blower 1 is motorized, that is to say it comprises an electric motor used to rotate a impeller used to suck in the air which enters through the air inlet 10, and which is then expelled therefrom by a turbine outlet opening into a duct 11, leading it to the humidifier 2. The gas humidified within the humidifier 2 exits therefrom by an air outlet 12. It is then sent to the patient, via a flexible pipe or the like (not shown) in fluid communication with a patient interface, such as a respiratory mask or the like.

Un capteur de pression 4 et un capteur de débit 5 sont agencés sur le conduit d’acheminement de gaz 11, c'est-à-dire entre la micro-soufflante 1 et l’humidificateur 2 de manière à pouvoir opérer des mesures de pression (P) et de débit (D) du gaz au sein dudit conduit d’acheminement de gaz 11. Le capteur de débit 5 peut être du type à fil chaud.A pressure sensor 4 and a flow sensor 5 are arranged on the gas supply pipe 11, that is to say between the micro-blower 1 and the humidifier 2 so as to be able to carry out pressure measurements (P) and flow (D) of the gas within said gas supply duct 11. The flow sensor 5 can be of the hot wire type.

La micro-soufflante 1 et l’humidificateur 2, en particulier l’élément chauffant 6, telle une résistance électrique, sont pilotés par un système de contrôle 3 faisant office de moyens de commande ou de pilotage, tel qu’un contrôleur. Typiquement, un contrôleur comprend un (ou plusieurs) microprocesseur s) à algorithme(s), une (ou plusieurs) mémoire de stockage de données, un ou plusieurs étages d’alimentation et un ou plusieurs pilotes d’actionneur(s). De préférence, une (ou plusieurs) carte électronique porte tout ou partie des composants du contrôleur, en particulier microprocesseur(s), mémoire(s) de stockage de données, étage(s) d’alimentation, pilotes d’actionneur(s)....The micro-blower 1 and the humidifier 2, in particular the heating element 6, such as an electrical resistance, are controlled by a control system 3 acting as control or piloting means, such as a controller. Typically, a controller comprises one (or more) algorithmic microprocessor (s), one (or more) data storage memory, one or more power stages and one or more actuator drivers. Preferably, one (or more) electronic card carries all or part of the components of the controller, in particular microprocessor (s), data storage memory (s), power stage (s), actuator drivers (s) ....

Le capteur de pression 4 et le capteur de débit 5 sont reliés électriquement au système de contrôle 3 et lui transmettent les signaux de mesure de pression et de débit. Le système de contrôle 3 utilise ces signaux de mesure de pression et de débit pour asservir la micro-soufflante 1 dans le but de ventiler un patient.The pressure sensor 4 and the flow sensor 5 are electrically connected to the control system 3 and transmit to it the pressure and flow measurement signals. The control system 3 uses these pressure and flow measurement signals to control the micro-blower 1 in order to ventilate a patient.

La micro-soufflante 1, en particulier son moteur électrique, le système de contrôle 3 et l’humidificateur 2, en particulier son élément chauffant 6, sont alimentés en énergie électrique provenant d’une alimentation électrique 7, telle que une batterie et/ou un transformateur connecté à un réseau d’alimentation électrique.The micro-blower 1, in particular its electric motor, the control system 3 and the humidifier 2, in particular its heating element 6, are supplied with electrical energy coming from an electrical supply 7, such as a battery and / or a transformer connected to a power supply network.

Le système de contrôle 3 assure le pilotage de la micro-soufflante 1 et de l’élément chauffant 6 de manière à ce que l’élément chauffant 6 ne soit pas alimenté en courant électrique durant les phases d’accélérations de la micro-soufflante 1.The control system 3 controls the micro-blower 1 and the heating element 6 so that the heating element 6 is not supplied with electric current during the acceleration phases of the micro-blower 1 .

En d’autres termes, le système de contrôle faisant office de moyens de commande de l’appareil, est configuré pour piloter la micro-soufflante 1 motorisée et l’élément chauffant 6 de l’humidificateur 2 de manière à ce que l’élément chauffant 6 ne soit pas alimenté en puissance électrique, pendant les phases d’accélérations du moteur de la micro-soufflante 1 de manière à limiter ou éviter les surconsommations électriques pendant cette période de temps.In other words, the control system acting as device control means is configured to control the motorized micro-blower 1 and the heating element 6 of the humidifier 2 so that the element heater 6 is not supplied with electric power, during the acceleration phases of the motor of micro-blower 1 so as to limit or avoid electrical overconsumption during this period of time.

En effet, le profil de consommation d'un ventilateur utilisant une micro-soufflante 1 dépend directement des phases d’accélérations de la micro-soufflante 1. Ce sont les accélérations du moteur qui provoque d’importants pics de consommation. Il faut donc que le système de contrôle 3, c'est-à-dire le contrôleur du dispositif, synchronise les éléments consommateurs d'énergie sur l'accélération de la micro-soufflante 1 afin de ne pas dépasser une limite maximale que peut délivrer l'alimentation électrique 7.Indeed, the consumption profile of a fan using a micro-blower 1 depends directly on the acceleration phases of the micro-blower 1. It is the acceleration of the motor which causes significant consumption peaks. It is therefore necessary that the control system 3, that is to say the controller of the device, synchronizes the energy-consuming elements with the acceleration of the micro-blower 1 so as not to exceed a maximum limit that can deliver the power supply 7.

Ceci a pour avantages, d’une part, une grande simplicité de la mise en œuvre puisqu’il n’existe pas de dépendance vis-à-vis des modes de ventilation ou du temps et, d’autre part, un ajustement au plus juste de la consommation électrique.This has the advantages, on the one hand, of great simplicity of implementation since there is no dependence on ventilation modes or time and, on the other hand, an adjustment to the most just power consumption.

La synchronisation des éléments consommateurs d'énergie sur l'accélération de la micro-soufflante 1 est illustrée en Figures 2A-2F.The synchronization of the energy consuming elements on the acceleration of the micro-blower 1 is illustrated in Figures 2A-2F.

La Figure 2A est une courbe schématisant la commande du moteur de la microsoufflante 1 au courant du temps, telle qu’elle est fournie à la micro-soufflante 1 par le système de contrôle 3, alors que la Figure 2B est une courbe schématisant la vitesse réelle de la micro-soufflante 1 au cours du temps lorsqu’elle est commandée par le système de contrôleFigure 2A is a curve diagramming the control of the motor of micro-blower 1 over time, as it is supplied to micro-blower 1 by the control system 3, while Figure 2B is a curve diagramming the speed of micro-blower 1 over time when controlled by the control system

3.3.

On voit sur la Fig. 2B que, typiquement en début de phase inspiratoire du patient, le moteur accélère progressivement jusqu’à atteindre une vitesse de rotation maximale (représentée par le palier haut), puis décélère, typiquement en fin de phase inspiratoire.We see in Fig. 2B that, typically at the start of the patient's inspiratory phase, the motor gradually accelerates until it reaches a maximum speed of rotation (represented by the upper level), then decelerates, typically at the end of the inspiratory phase.

A partir de ces valeurs de vitesse, on peut calculer la dérivée de la vitesse, image de l’accélération de la micro-soufflante 1. L’accélération calculée est illustrée en Figure 2C. Cette accélération peut être calculée à chaque fois que l’un des paramètres précédents est modifié, que ce soit une mise à jour de la commande de la micro-soufflante (cf. Fig.2A) ou un rafraîchissement de la mesure de vitesse de la micro-soufflante (cf. Fig.2B).From these speed values, we can calculate the derivative of the speed, image of the acceleration of the micro-blower 1. The calculated acceleration is illustrated in Figure 2C. This acceleration can be calculated each time one of the previous parameters is modified, whether it is an update of the control of the micro-blower (cf. Fig. 2A) or a refresh of the speed measurement of the micro-blower (see Fig. 2B).

Si l’accélération dépasse un seuil donné (seuil d’accélération max), le contrôleur 3 va débrayer la commande de l’élément chauffant (cf. figure 2E) afin que le pic de consommation de puissance, c'est-à-dire la puissance consommée, soit maintenu inférieur ou égal à une limite de puissance (cf. Figure 2F).If the acceleration exceeds a given threshold (maximum acceleration threshold), the controller 3 will disengage the control of the heating element (cf. FIG. 2E) so that the peak of power consumption, that is to say the power consumed, either kept lower or equal to a power limit (see Figure 2F).

Le débrayage de la commande de l’élément chauffant 6 peut être indépendant de la commande d’asservissement (cf. Figure 2D).The disengaging of the heating element 6 control can be independent of the servo control (see Figure 2D).

D’une façon générale, la présente invention permet de contraindre la consommation (pic et moyenne) de puissance de l’appareil, en particulier de la micro-soufflante et de l’humidificateur, en deçà d’une valeur maximale, par exemple 100 Watt, de manière à limiter le dimensionnement de l’alimentation en puissance électrique et d’améliorer son rendement.In general, the present invention makes it possible to constrain the power consumption (peak and average) of the device, in particular of the micro-blower and of the humidifier, below a maximum value, for example 100 Watt, so as to limit the sizing of the electrical power supply and improve its efficiency.

Le ventilateur médical de l’invention peut être utilisé pour insuffler un gaz respiratoire, typiquement de l’air sous pression, enrichi ou non en oxygène, à un patient présentant une pathologie, un trouble ou une insuffisance respiratoire.The medical ventilator of the invention can be used to breathe respiratory gas, typically pressurized air, enriched or not with oxygen, in a patient presenting with a pathology, a disorder or respiratory insufficiency.

Claims (9)

Translated fromFrench
1. Appareil d’assistance respiratoire comprenant une micro-soufflante (1) à moteur électrique, un humidificateur (2) à élément chauffant (6), une alimentation électrique (7) reliée électriquement à la micro-soufflante (1) et à l’élément chauffant (6) de l’humidificateur (2) de manière à pouvoir alimenter, en courant électrique, le moteur électrique de la micro-soufflante (1) et l’élément chauffant (6) de l’humidificateur (2), et un système de contrôle (3) assurant le pilotage de la micro-soufflante (1) et de l’élément chauffant (6), caractérisé en ce que le système de contrôle (3) est configuré pour limiter ou pour interrompre la fourniture de puissance électrique à l’élément chauffant (6) de l’humidificateur (2), pendant les phases d’accélération du moteur de la micro-soufflante (1) consommant de la puissance électrique fournie par l’alimentation électrique (7).1. Respiratory assistance device comprising a micro-blower (1) with an electric motor, a humidifier (2) with a heating element (6), an electrical supply (7) electrically connected to the micro-blower (1) and to the heating element (6) of the humidifier (2) so as to be able to supply electric current to the electric motor of the micro-blower (1) and the heating element (6) of the humidifier (2), and a control system (3) controlling the micro-blower (1) and the heating element (6), characterized in that the control system (3) is configured to limit or to interrupt the supply of electrical power to the heating element (6) of the humidifier (2), during the acceleration phases of the motor of the micro-blower (1) consuming electrical power supplied by the electrical supply (7).2. Appareil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de contrôle (3) est configuré pour limiter ou pour interrompre la fourniture de courant électrique à l’élément chauffant (6) de l’humidificateur (2) de manière à maintenir la quantité totale de puissance consommée inférieure ou égale à la puissance maximale de l’alimentation électrique (7).2. Apparatus according to the preceding claim, characterized in that the control system (3) is configured to limit or to interrupt the supply of electric current to the heating element (6) of the humidifier (2) so as to maintain the total amount of power consumed less than or equal to the maximum power of the power supply (7).3. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de contrôle (3) comprend un contrôleur.3. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the control system (3) comprises a controller.4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’alimentation électrique (7) est conçue pour délivrer une puissance maximale de 100 Watt.4. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the power supply (7) is designed to deliver a maximum power of 100 Watt.5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un capteur de pression (4) et un capteur de débit (5) agencés sur un conduit d’acheminement de gaz (11) reliant fluidiquement la micro-soufflante (1) et l’humidificateur de gaz (2).5. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a pressure sensor (4) and a flow sensor (5) arranged on a gas supply pipe (11) fluidly connecting the micro- fan (1) and the gas humidifier (2).6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de contrôle (3) coopère avec le capteur de pression (4) et le capteur de débit (5) pour assurer le pilotage de la micro-soufflante (1).6. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the control system (3) cooperates with the pressure sensor (4) and the flow sensor (5) to control the micro-blower (1 ).7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’humidificateur (2) comprend un réservoir à eau comprenant une plaque de fond en matériau conducteur.7. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the humidifier (2) comprises a water tank comprising a bottom plate of conductive material.5 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’humidificateur (2) comprend en outre une plaque additionnelle en matériau conducteur, ladite plaque additionnelle étant agencée au contact, direct ou indirect, de l’élément chauffant (6) de l’humidificateur (2).5. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the humidifier (2) further comprises an additional plate of conductive material, said additional plate being arranged in contact, direct or indirect, with the heating element ( 6) of the humidifier (2).10 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la micro-soufflante comprend un arbre-moteur rotatif portant au moins une roue à ailettes.9. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the micro-blower comprises a rotary motor shaft carrying at least one impeller.10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôleur comprend un ou plusieurs microprocesseurs, une ou plusieurs mémoires de10. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the controller comprises one or more microprocessors, one or more memories of15 stockage de données, un ou plusieurs étages d’alimentation et/ou un ou plusieurs pilotes d’actionneurs.15 data storage, one or more power stages and / or one or more actuator drivers.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
DE10017193A1 (en)*2000-04-072001-11-29Map GmbhDevice for delivering breathing gas at reduced pressure has power control device that matches power relationship of transport device and another electrical load together
WO2008092235A1 (en)*2007-01-292008-08-07Braebon Medical CorporationImpeller for a wearable positive airway pressure device
WO2010028427A1 (en)*2008-09-102010-03-18Resmed LtdImproved power management in respiratory treatment apparatus
WO2012171072A1 (en)*2011-06-162012-12-20Resmed LimitedHumifier and layered heating element
WO2015082970A1 (en)*2013-12-042015-06-11Investigación Y Desarrollo En Equipo Médico, S.A. De C.V.Device for controlling the power supplied to a plate of a humidifying chamber and a tube heating element, and control method
CN104815373A (en)*2015-04-162015-08-05北京怡和嘉业医疗科技有限公司Breathing machine and power control method and system thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
DE10017193A1 (en)*2000-04-072001-11-29Map GmbhDevice for delivering breathing gas at reduced pressure has power control device that matches power relationship of transport device and another electrical load together
WO2008092235A1 (en)*2007-01-292008-08-07Braebon Medical CorporationImpeller for a wearable positive airway pressure device
WO2010028427A1 (en)*2008-09-102010-03-18Resmed LtdImproved power management in respiratory treatment apparatus
WO2012171072A1 (en)*2011-06-162012-12-20Resmed LimitedHumifier and layered heating element
WO2015082970A1 (en)*2013-12-042015-06-11Investigación Y Desarrollo En Equipo Médico, S.A. De C.V.Device for controlling the power supplied to a plate of a humidifying chamber and a tube heating element, and control method
CN104815373A (en)*2015-04-162015-08-05北京怡和嘉业医疗科技有限公司Breathing machine and power control method and system thereof

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