EP0282444B1 - Tour d'inhalation modulaire pour animaux de laboratoire - Google Patents

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EP0282444B1
EP0282444B1 EP88810066A EP88810066A EP0282444B1 EP 0282444 B1 EP0282444 B1 EP 0282444B1 EP 88810066 A EP88810066 A EP 88810066A EP 88810066 A EP88810066 A EP 88810066A EP 0282444 B1 EP0282444 B1 EP 0282444B1
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David M. Bernstein
Hermut Fleissner
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61D—VETERINARY INSTRUMENTS, IMPLEMENTS, TOOLS, OR METHODS
    • A61D7/00—Devices or methods for introducing solid, liquid, or gaseous remedies or other materials into or onto the bodies of animals
    • A61D7/04—Devices for anaesthetising animals by gases or vapours; Inhaling devices

Definitions

  • the present invention relates to a modular inhalation tower for laboratory animals comprising two concentric vertical conduits around the vertical axis of this tower which comprises several stages each of which has a tray for supporting individual inhalation chambers and conduits of radial connections, grouped by stages and distributed equiangularly on each stage, to connect each inhalation chamber to the internal central distribution conduit, the external central conduit for evacuating the inhaled gas having openings concentric with each of said connection conduits in communication with each of said inhalation chambers with the external central exhaust duct.
  • the aerosol is distributed continuously through a small tube to the nose of each animal and is aspirated at the exit of this tube without having come into contact with other parts of the body. animal or with other animals.
  • the construction of a modular inhalation tower with a support tray on each floor was proposed in a technical note published in the spring of 1986 by the Geneva research center of the Battelle Memorial Institute.
  • the object of the present invention is precisely the production of such a modular inhalation tower which has a very large capacity with a space requirement reduced to a minimum.
  • the inhalation tower proposed in the technical note mentioned above was made of PVC, the increase in capacity creates heating problems and therefore heat dissipation which required the use of metal to allow better evacuation of heat by simple convection with ambient air. This change in material led to modifications in the construction of the cooling tower.
  • the present invention relates to an inhalation tower as defined by claim 1.
  • This inhalation tower comprises two coaxial vertical conduits 1, 2 which form a column which carries a series of circular plates 3 regularly spaced and each defining a stage intended to receive individual inhalation chambers 4.
  • These chambers are generally tubular in shape ending in a front part in the shape of a rectangular truncated cone 4a, which ends at a cylindrical end 4b, intended to engage in a housing 5 formed in the wall of the external conduit 2, an O-ring seal 6 being in a groove in the cylindrical wall of the housing 5.
  • the bottom of this housing 5 is pierced with an opening 7 which puts it in communication with the interior of the external conduit 2 and which lets a distribution pipe 8 pass through its center which is screwed into the wall of the internal duct 1.
  • Each of the internal conduits 1 and external 2 constituting the column is formed of nested segments 11 respectively 12 whose width corresponds to the height of a stage of the inhalation tower.
  • the upper end of each segment 11 and 12 has an external annular bearing surface 9 respectively 10 while the lower ends of these segments 11 and 12 comprise internal annular bearing surfaces 13, respectively 14.
  • the respective diameters of the external bearing surfaces 9 and 10 are complementary to the respective diameters of the internal surfaces so that the lower ends of the respective segments 11 and 12 can fit on the upper ends of the respective adjacent segments.
  • the height of the internal surface 14 of the external segment 12 is less than that of the external surface 10 of this same segment, thus providing an annular space intended to receive the internal edge of a circular plate 3.
  • the external face of the external conduit 2 has an annular clearance 15 which extends between the stage of housings 5 and the external bearing 10, providing an annular projection 16 adjacent to the external bearing 10.
  • Four equidistant bores 17 are formed perpendicular to the plane of this annular projection 16. They correspond to four threads 18 formed perpendicular to the plane of the opposite end face of the same segment 12.
  • An angular offset corresponding to a half pitch separating the housings 5 exists between the holes 17 passing through the annular projection 16 and the threads 18 formed at the other end, so that the successive rows of housings are offset by half a step with respect to each other.
  • the circular plates 3 also have four equidistant holes intended to correspond to the holes 17 and the threads 18.
  • a screw 19 is introduced into each of the threads 18 through the respective holes 17 and the holes of the circular plate 3, thus making all the segments 2 and the trays 3 secured to each other over the entire height of the inhalation tower.
  • This disc 20 is fixed in its center to a disc of smaller diameter 23 which adapts to a central opening of the support frame 21.
  • a supply pipe 24 is rotatably mounted in the center of the disc 23.
  • a closed space 25 is formed between the two discs 20 and 23. This space 25 communicates with the collector of gas inhaled by animals, formed between the internal and external conduits 1 and 2 by holes 26 formed through the disc 20.
  • a hole of smaller diameter 27 passes through the center of the disc 20 and is intended for the complete evacuation of the water during cleaning.
  • the central column is closed by a flange 28 which adjusts on the external 12 and internal 11 segments and which carries a supply tube 29 rotatably mounted in its center.
  • This tube 29 is intended to be connected to a source of gas or aerosol to be inhaled. Since the flange fits over the ends of the two segments 11 and 12, the gas or aerosol leaving the tube 29 is introduced into the internal conduit 1.
  • Each of the plates has a circular rib 30 for the radial positioning of the inhalation chambers 4 which each has a pair of projections 4c intended to engage inside this circular rib 30. Outside this rib 30, the plate 3 comprises an annular channel 31 intended to collect the urine and the excrement of the animals.
  • the inhalation tower which has just been described has many advantages. Its capacity according to its volume is high, its modular design allows to adapt the height of the tower according to the needs. This modular design also offers a great advantage for cleaning. The heat released by the dozens of animals that this tower can receive can be removed by natural convection between the ambient air and the metal parts that make up this tower. The rotary mounting of this tower on its support also saves space, insofar as it is not necessary to have access to this tower over its entire periphery but only over part of it.

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Description

  • La présente invention se rapporte à une tour d'inhalation modulaire pour animaux de laboratoire comprenant deux conduits verticaux concentriques autour de l'axe vertical de cette tour qui comporte plusieurs étages dont chacun présente un plateau pour supporter des chambres d'inhalation individuelles et des conduits de branchement radiaux, groupés par étages et répartis équiangulairement à chaque étage, pour relier chaque chambre d'inhalation au conduit central interne de distribution, le conduit central externe d'évacuation du gaz inhalé présentant des ouvertures concentriques à chacun desdits conduits de branchement pour mettre en communication chacune desdites chambres d'inhalation avec le conduit central externe d'évacuation.
  • Le but de telles tours, dans lesquelles les animaux sont emprisonnés dans des chambres individuelles, est de limiter la distribution d'aérosol aux voies respiratoires et de distribuer une quantité déterminée d'aérosol aux poumons. Des appareils d'inhalation basés sur ce principe sont décrits dans un article de W.C. Cannon, E.F. Blantore et K.E. Mc Donald des Pacific Northwest Laboratories de Battelle Memorial Institute, dans American Industrial Hygiene Association Journal, Volume 44, pages 923-928 (Décembre 1983).
  • Selon l'appareil d'inhalation décrit dans cet article, l'aérosol est distribué en continu à travers un petit tube au nez de chaque animal et est aspiré à la sortie de ce tube sans être entré en contact avec d'autres parties du corps de l'animal ou avec d'autres animaux. La réalisation d'une tour d'inhalation modulaire comportant un plateau de support à chaque étage a été proposée dans une note technique publiée au printemps 1986 par le centre de recherche de Genève du Battelle Memorial Institute.
  • Le but de la présente invention est précisément la réalisation d'une telle tour d'inhalation modulaire qui présente une très grande capacité avec un encombrement réduit au minimum. La tour d'inhalation proposée dans la note technique susmentionnée était réalisée en PVC, l'augmentation de la capacité crée des problèmes d'échauffement et donc d'évacuation de la chaleur qui a nécessité l'utilisation du métal pour permettre de mieux évacuer la chaleur par simple convection avec l'air ambiant. Ce changement de matériau a entraîné des modifications dans la réalisation de la tour de refroidissement.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet une tour d'inhalation telle que définie par la revendication 1.
  • La figure unique du dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple, une vue en élévation avec coupes d'une forme d'exécution de la tour d'inhalation.
  • Cette tour d'inhalation comporte deux conduits verticaux coaxiaux 1, 2 qui forment une colonne qui porte une série de plateaux circulaires 3 régulièrement espacés et définissant chacun un étage destiné à recevoir des enceintes individuelles d'inhalation 4. Ces enceintes sont de forme générale tubulaire se terminant par une partie antérieure en forme de tronc de cône rectangle 4a, qui aboutit à une extrémité cylindrique 4b, destinée à s'engager dans un logement 5 ménagé dans la paroi du conduit externe 2, un joint O-ring 6 se trouvant dans une rainure de la paroi cylindrique du logement 5. Le fond de ce logement 5 est percé d'une ouverture 7 qui le met en communication avec l'intérieur du conduit externe 2 et qui laisse passer en son centre un tuyau de distribution 8 qui est vissé dans la paroi du conduit interne 1.
  • Chacun des conduits interne 1 et externe 2 constituant la colonne est formé de segments emboîtés 11 respectivement 12 dont la largeur correspond à la hauteur d'un étage de la tour d'inhalation. A cet effet, l'extrémité supérieure de chaque segment 11 et 12 comporte une portée annulaire externe 9 respectivement 10 alors que les extrémités inférieures de ces segments 11 et 12 comportent des portées annulaires internes 13, respectivement 14. Les diamètres respectifs des portées externes 9 et 10 sont complémentaires aux diamètres respectifs des portées internes de sorte que les extrémités inférieures des segments respectifs 11 et 12 peuvent s'emboîter sur les extrémités supérieures des segments respectifs adjacents. Il faut encore noter que la hauteur de la portée interne 14 du segment externe 12 est inférieure à celle de la portée externe 10 de ce même segment, ménageant ainsi un espace annulaire destiné à recevoir le bord interne d'un plateau circulaire 3.
  • La face extérieure du conduit externe 2 comporte un dégagement annulaire 15 qui s'étend entre l'étage de logements 5 et la portée externe 10, ménageant une saillie annulaire 16 adjacente à la portée externe 10. Quatre perçages 17 équidistants sont ménagés perpendiculairement au plan de cette saillie annulaire 16. Ils correspondent à quatre filetages 18 ménagés perpendiculairement au plan de la face d'extrémité opposée du même segment 12. Un décalage angulaire correspondant à un demi pas séparant les logements 5 existe entre les perçages 17 traversant la saillie annulaire 16 et les filetages 18 ménagés à l'autre extrémité, de sorte que les rangées de logements successives sont décalées d'un demi pas les unes par rapport aux autres. Les plateaux circulaires 3 comportent également quatre trous équidistants destinés à correspondre aux perçages 17 et aux filetages 18. Une vis 19 est introduite dans chacun des filetages 18 à travers les perçages respectifs 17 et les trous du plateau circulaire 3, rendant ainsi tous les segments 2 et les plateaux 3 solidaires les uns des autres sur toute la hauteur de la tour d'inhalation.
  • Celle-ci repose sur un disque 20 monté sur un bâti support 21 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 22. Ce disque 20 est fixé en son centre à un disque de plus petit diamètre 23 qui s'adapte à une ouverture centrale du bâti support 21. Un tuyau d'alimentation 24 est monté rotativement au centre du disque 23. Un espace fermé 25 est ménagé entre les deux disques 20 et 23. Cet espace 25 communique avec le collecteur de gaz inhalé par les animaux, ménagé entre les conduits interne et externe 1 et 2 par des perçages 26 ménagés à travers le disque 20. Un perçage de plus petit diamètre 27 traverse le centre du disque 20 et est destiné à l'évacuation complète de l'eau lors du nettoyage.
  • A l'extrémité supérieure, la colonne centrale est fermée par un flasque 28 qui s'ajuste sur les segments externe 12 et interne 11 et qui porte un tube d'alimentation 29 monté rotativement en son centre. Ce tube 29 est destiné à être relié à une source de gaz ou d'aérosol à inhaler. Etant donné que le flasque s'ajuste sur les extrémité des deux segments 11 et 12, le gas ou l'aérosol sortant du tube 29 est introduit dans le conduit interne 1.
  • Chacun des plateaux comporte une nervure circulaire 30 pour le positionnement radial des enceintes d'inhalation 4 qui comporte chacune une paire de sailles 4c destinées à s'engager à l'intérieur de cette nervure circulaire 30. A l'extérieur de cette nervure 30, le plateau 3 comporte une rigole annulaire 31 destinée à collecter les urines et les déjections des animaux.
  • Comme on le voit sur le dessin, lorsqu'un animal est logée dans une enceinte d'inhalation 4 et que son extrémité antérieure est introduite dans un logement 5, le nez de l'animal se trouve à proximité immédiate de l'extrémité du tuyau de distribution 8 qui délivre le gaz ou l'aérosol à inhaler. L'air que l'animal expire peut s'échapper par l'ouverture annulaire 7 qui débouche dans l'espace annulaire d'évacuation ménagé entre les conduits interne et externe 1, 2.
  • La tour d'inhalation qui vient d'être décrite présente de nombreux avantages. Sa capacité en fonction de son volume est élevée, sa conception modulaire permet d'adapter la hauteur de la tour en fonction des besoins. Cette conception modulaire offre également un grand avantage pour le nettoyage. La chaleur dégagée par les dizaines d'animaux que cette tour peut recevoir peut être évacuée par convection naturelle entre l'air ambiant et les parties métalliques qui composent cette tour. Le montage rotatif de cette tour sur son support permet également un gain de place, dans la mesure où il n'est pas nécessaire d'avoir accès à cette tour sur toute sa périphérie mais seulement sur une partie de celle-ci.

Claims (6)

1. Tour d'inhalation modulaire pour animaux de laboratoire comprenant deux conduits verticaux concentriques (1, 2) autour de l'axe vertical de cette tour qui comporte plusieurs étages dont chacun présente un plateau (3) pour supporter des enceintes d'inhalation individuelles (4) et des conduits de branchement radiaux (8), groupés par étages et répartis équiangulairement à chaque étage, pour relier chaque enceinte d'inhalation au conduit central interne (1) de distribution, le conduit central externe (2) d'évacuation du gaz inhalé présentant des ouvertures (7) concentriques à chacun desdits conduits de branchement pour mettre en communication chacune desdites enceintes d'inhalation avec le conduit central externe (2) d'évacuation, caractérisée par le fait que chacun desdits conduits (1, 2) est divisé en segments (11, 12) correspondant chacun à un étage, chacun de ces segments (11, 12) présentant à ses extrémités des surfaces (9, 10, 13, 14) conformées pour s'emboîter avec des surfaces complémentaires des segments adjacents, les surfaces complémentaires des segments formant le conduit central externe comprenant, d'une part, une portée annulaire externe (10) et d'autre part, une portée annulaire interne (14) de diamètres complémentaires, la hauteur axiale de la portée annulaire interne (14) étant inférieure à celle de la portée annulaire externe (10) d'une valeur correspondant à l'épaisseur de l'un desdits plateaux (3) pour ménager entre deux segments adjacents un espace annulaire destiné à recevoir l'un de ces plateaux.
2. Tour d'inhalation modulaire selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un dégagement annulaire cylindrique (15) est ménagé dans la face externe de chaque segment (12) du conduit central externe (2) entre deux parties annulaires saillantes s'étendant aux deux extrémités respectives du segment de conduit (12), l'une de ces parties annulaires saillantes (16) étant traversée par des trous (17) parallèles à l'axe du conduit, répartis équiangulairement autour de cet axe et l'autre de ces parties annulaires présentant des filetages (18) parallèles à l'axe du conduit, en nombre égal aux trous et répartis équiangulairement, ces filetages étant destinés à recevoir des vis guidées à travers les trous correspondants de la partie annulaire du segment de conduit adjacent ainsi que du plateau (3) logé dans ledit espace annulaire.
3. Tour d'inhalation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites ouvertures (7) concentriques à chacun des conduits de branchement (8), ménagées à travers le conduit central externe (2) se trouvent dans l'une desdites parties annulaires et que chacune de ces ouvertures débouche concentriquement dans une cavité cylindrique (5) dont la paroi latérale présente un dégagement annulaire pour recevoir un joint O-ring (6), cette cavité cylindrique (5) étant destinée à recevoir l'extrémité avant (4b) d'une enceinte individuelle d'inhalation (4).
4. Tour d'inhalation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les trous (17) répartis équiangulairement à travers l'une desdites parties annulaires saillantes (16) et les filetages (18) de l'autre de ces parties annulaires répartis équiangulairement et en nombre égal aux trous sont décalés angulairement par rapport aux trous du même segment de conduit d'une valeur correspondant à un demi pas angulaire desdites ouvertures (7).
5. Tour d'inhalation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle repose sur un bâti (21) par l'intermédiaire d'un roulement à bille (22) concentrique auxdits conduits verticaux (1, 2).
6. Tour d'inhalation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chacun desdits plateaux (3) présente une rigole annulaire (31).
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EP (1) EP0282444B1 (fr)
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