ES2620026T3 - Turbina para aparato de asistencia respiratoria con estanqueidad gaseosa mejorada - Google Patents

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ES2620026T3 ES13818765.3T ES13818765T ES2620026T3 ES 2620026 T3 ES2620026 T3 ES 2620026T3 ES 13818765 T ES13818765 T ES 13818765T ES 2620026 T3 ES2620026 T3 ES 2620026T3
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Abstract

Turbina para aparato de asistencia respiratoria que comprende: - un motor eléctrico (1) que coopera con una rueda de aletas (2) para generar un flujo de gas, y - una voluta (3, 4) que comprende una parte inferior de voluta (3) y una parte superior de voluta (4) con un paso de entrada de gas (5), que se acoplan una a la otra y conformadas de manera que forman un compartimiento interno en el cual está dispuesta la rueda de aletas (2), y en la cual la parte inferior de voluta (3) comprende un primer reborde periférico (3a) y la parte superior de voluta (4) comprende un segundo reborde periférico (4a), quedando los citados primer reborde periférico (3a) y segundo reborde periférico (4a) uno enfrente del otro cuando la parte inferior de voluta (3) está acoplada a la parte superior de voluta (4), caracterizada por que al menos una estructura (9) de material elastómero está dispuesta entre o alrededor de al menos una parte de los rebordes periféricos (3a, 4a) de las dos partes de voluta (3, 4), comprendiendo la estructura (9) de material elastómero una primera porción (9a) de forma anular o semianular, y una segunda porción (9b) de forma tubular (10) que comprende un paso central (11).

Description

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DESCRIPCION
Turbina para aparato de asistencia respiratoria con estanqueidad gaseosa mejorada
La invencion concierne a una micro soplante o turbina destinada a equipar a un aparato de asistencia respiratoria. De modo mas particular, la invencion se refiere a la mejora de la estanqueidad de la parte aeraulica, es decir de la voluta.
Ciertos aparatos de asistencia respiratoria ponen en practica micro soplantes o turbinas que sirven para generar un gas a presion, en general aire o aire enriquecido en oxlgeno, que es enviado despues hacia las vlas respiratorias de un paciente.
Una turbina de este tipo esta descrita especialmente en el documento EP-A-2102504 que ensena un aparato de asistencia respiratoria que permite un suministro regulado de un gas, especialmente aire, por medio de una turbina que comprende una carcasa, un conducto de llegada de aire delimitado por la carcasa, una voluta cuya abertura de entrada esta en comunicacion con el conducto de llegada de aire, una rueda de aletas, situada inmediatamente aguas abajo de la abertura de entrada de la voluta, y un motor de arrastre de la rueda en rotacion de manera que se genera un flujo de aire centrlfugo en el interior de la voluta.
La voluta es por tanto el compartimiento en cuyo seno esta dispuesta la rueda de aletas que sirve para generar el flujo gaseoso enviado al paciente. Por razones de produccion, es actualmente muy diflcil, o casi imposible realizar el conjunto de la forma de la voluta en una sola y misma pieza.
La voluta de la turbina esta formada por tanto generalmente por dos piezas que se acoplan una a la otra, a saber una parte superior de voluta, denominada tambien voluta superior, y una parte inferior de voluta, denominada tambien voluta inferior.
La solidarizacion de las dos partes de volutas es obtenida por pegado de las dos volutas una con la otra.
En el caso de la utilizacion de una rueda sin cubo, para garantizar las prestaciones de la micro soplante, la voluta superior debe estar situada de modo preciso con respecto a la rueda de aletas. Ahora bien, el gran numero de partes puestas en juego en el ensamblaje crea una cadena de cotas que no permite situar de modo preciso la voluta inferior con respecto a la rueda, y por tanto se crea una holgura no controlada entre las dos partes de volutas, durante su acoplamiento.
El pegado de las dos partes de volutas una con la otra no permite llenar perfectamente esta holgura y se obtienen as! problemas de estanqueidad. En otras palabras, la holgura no controlada existente entre las dos partes de voluta, despues de su pegado de una con la otra, genera problemas de fugas y de estanqueidad gaseosa.
El problema que se plantea entonces es realizar una estanqueidad mejorada entre las partes de voluta mientras que no se controle el espaciamiento entre estas partes, de manera que se supriman o minimicen los problemas de fugas y de estanqueidad gaseosa.
La solucion es entonces una turbina para aparato de asistencia respiratoria que comprende un motor electrico que coopera con una rueda de aletas para generar un flujo de gas, y una voluta que comprende una parte inferior de voluta y una parte superior de voluta con un paso de entrada de gas, que se acoplan una a la otra y conformadas de manera que forman un compartimiento interno en el cual esta dispuesta la rueda de aletas, y en la cual la parte inferior de voluta comprende un primer reborde periferico y la parte superior de voluta comprende un segundo reborde periferico, quedando los citados primer reborde periferico y segundo reborde periferico uno enfrente del otro cuando la parte inferior de voluta esta acoplada a la parte superior de voluta, caracterizada por que al menos una estructura de material elastomero esta dispuesta, en particular montada apretada, entre o alrededor de al menos una parte de los rebordes perifericos de las dos partes de voluta, comprendiendo la estructura de material elastomero una primera porcion de forma anular o semianular, y comprendiendo la estructura de material elastomero una segunda porcion de forma tubular que comprende un paso central.
De hecho, la estructura de material elastomero dispuesta a lo largo de los rebordes perifericos de las dos partes de voluta permite no solamente un mantenimiento mecanico y un buen posicionamiento de las volutas sino tambien una buena estanqueidad gaseosa, incluso a nivel del conducto de evacuacion de gas de la turbina.
Segun el caso, la turbina de la invencion puede comprender una o varias de las caracterlsticas tecnicas siguientes:
- el material elastomero es un caucho, una silicona o un elastomero termoplastico.
- la segunda porcion de forma tubular se empalma a la primera porcion de forma anular o semianular.
- la parte inferior de voluta y la parte superior de voluta estan conformadas para definir al menos una parte de un conducto que sirve para evacuar el gas facilitado por la rueda de aletas en el seno del compartimiento que comprende la citada rueda de aletas, situandose la segunda porcion de forma tubular en continuidad con el conducto de evacuacion de gas.
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- la estructura de material elastomero, la parte inferior de voluta y la parte superior de voluta son mantenidas solidarias por pegado o por la propia pieza elastomera.
- la parte inferior de voluta y la parte superior de voluta son de material pollmero, en particular termoplastico, por ejemplo de tipo PC, ABS, ABS/PC...
- el motor permite arrastrar la rueda de aletas a una velocidad comprendida entre 0 rpm y 100 000 rpm, tlpicamente entre 10 000 rpm y 60 000 rpm
- la primera porcion de forma anular o semianular, y la segunda porcion de forma tubular estan formadas por una pieza unica.
- la primera porcion de forma anular o semianular, y la segunda porcion de forma tubular forman un pieza unica obtenida por moldeo.
La invencion se refiere tambien a un aparato de asistencia respiratoria que comprende una turbina de acuerdo con la invencion.
Se va a describir ahora mas en detalle la presente invencion refiriendose a las Figuras anejas en las cuales:
- las Figuras 1 y 2 representan una vista esquematica (de costado) de un modo de realization de una micro soplante o turbina para aparato de asistencia respiratoria de acuerdo con la invencion, antes de la colocation de la estructura de material elastomero;
- la Figura 3 muestra una vista esquematica (de costado) de un modo de realizacion de una micro soplante o turbina para aparato de asistencia respiratoria, despues de la colocacion de la estructura de material elastomero de acuerdo con la presente invencion; y
- la Figura 4 representa un modo de realizacion de la estructura de material elastomero de acuerdo con la presente invencion.
Las Figuras 1 y 2 esquematizan un modo de realizacion de una micro soplante o turbina motorizada que equipa a un aparato de asistencia respiratoria que comprende un motor electrico 1, situado en el interior de una cubierta, que arrastra, a traves de su eje rotatorio 6, una rueda de aletas 2 que sirve para generar un flujo de gas, tlpicamente un flujo de aire.
La rueda de aletas 2 esta situada en el interior de una estructura tridimensional 3, 4 denominada « voluta » que comprende una parte inferior de voluta 3, denominada habitualmente voluta inferior, y una parte superior de voluta 4, denominada voluta superior, que se empalman una a la otra.
Las partes inferior y superior de voluta 3, 4 definen as! entre las mismas un espacio interno o compartimiento que engloba a la rueda de aletas 2, es decir que la rueda de aletas 2 queda cogida en sandwich en el compartimiento interno formado entre las partes inferior y superior de voluta 3, 4.
Las partes inferior y superior de voluta 3, 4 estan igualmente conformadas para definir al menos una parte de un conducto de evacuation 7 que sirve para el encaminamiento del gas facilitado por la citada rueda de aletas 2.
El aire es aspirado por la rueda de aletas 2 a traves de una abertura de entrada 5 situada en el centro de la parte superior de voluta 4 por la cual transita el aire aspirado por la rueda de aletas 2 que esta situada inmediatamente aguas abajo de la abertura de entrada 5 de la voluta. Sin embargo, de modo alternativo, la entrada de aire puede hacerse tambien a traves de una abertura de entrada situada lateralmente en la voluta 4.
El aire es evacuado despues por la rueda de aletas 2, a traves del conducto de evacuacion 7 de gas, en forma de un flujo de aire centrlfugo generado por la rotation de la rueda de aletas 2 cuando la misma es arrastrada por el motor 1, y despues el gas es transportado hasta el paciente.
Las partes superior 4 e inferior 3 de voluta son de section general en espiral, es decir que su forma evoluciona de manera regular y constantemente positiva (convexa).
La parte inferior de voluta 3 tiene una forma general de copela cuyo fondo comprende una abertura central que forma manguito alrededor de una parte de la pared o cubierta externa del motor 1 o de un compartimiento que contenga al motor 1, cuando la parte inferior de voluta 3 esta situada alrededor del citado motor 1, como esta ilustrado en la Figura 1. Una junta de estanqueidad (no visible) permite asegurar una estanqueidad gaseosa entre el fondo de la parte inferior de voluta 3 y la pared o cubierta externa del motor 1 o del compartimiento que contenga al motor 1.
En la Figura 1, la parte superior de voluta 4 ha sido desacoplada de la parte inferior de voluta 3 para permitir visualizar el compartimiento interno que comprende la turbina 2 y su eje 6 de arrastre en rotacion.
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A la inversa, en la Figura 2, la parte superior de voluta 4 esta representada en posicion acoplada sobre la parte inferior de voluta 3, es decir que las dos partes de voluta 3, 4 estan en contacto una con la otra a lo largo de una zona de union 8 casi circular situada a nivel de los rebordes perifericos 3a, 4a de las citadas partes de voluta 3, 4 que entran en contacto uno con el otro.
En otras palabras, la zona de union 8 definida por los rebordes 3a, 4a de las citadas partes de voluta 3, 4, en contacto uno con el otro, forma una casi-corona que esta interrumpida a nivel del conducto de evacuacion 7 de gas.
La turbina de las Figuras 1 y 2 esta por tanto representada antes de la colocacion de la estructura de material elastomero.
A fin de solidarizar las dos partes de voluta 3, 4 una con la otra, es habitual pegarlas entre si a lo largo de la zona de union 8, es decir pegar entre si los rebordes perifericos 3a, 4a, pero esto no produce una union estanca porque existe siempre una holgura no controlada existente entre los rebordes perifericos 3a, 4a de las dos partes de voluta, despues de su pegado de uno con el otro, cuya holgura genera problemas de fugas y de estanqueidad gaseosa.
A fin de remedirlo, como esta ilustrado en la Figura 3, de acuerdo con la presente invencion, se inserta una pieza 9 de elastomero de forma anular o semianular entre los rebordes perifericos 3a, 4a de las dos partes de voluta 3, 4.
El material elastomero es elegido de modo que se satisfagan especialmente los criterios siguientes:
- una flexibilidad adaptada que permita una deformacion suficiente que permita su puesta en forma por alargamiento,
- una resistencia a la temperatura debida al calentamiento aeraulico, y
- una conservacion de las caracterlsticas mecanicas de elasticidad en el transcurso del tiempo debido a que la pieza es sometida a un alargamiento constante.
Por ejemplo, como material elastomero se puede elegir el caucho, la silicona, un elastomero termoplastico TPE...
De hecho, la pieza 9 de elastomero rodea a las dos volutas 3, 4. La puesta bajo tension de la pieza elastomero 9 asegura as! un apriete natural sobre el conjunto compuesto por las volutas inferior 3 y superior 4 a nivel de los rebordes perifericos 3A, 4A. Se utilizan las caracterlsticas de elasticidad del material a fin de asegurar estanqueidad y mantenimiento en posicion.
De acuerdo con un modo de realizacion ilustrado en la Figura 4, la pieza o estructura 9 de elastomero comprende una primera porcion 9a en forma general de corona o de casi corona, es decir anular o semianular. Tlpicamente, esta porcion 9a en corona o casi corona tiene un espesor E comprendido entre 0,5 mm y 3 mm, una anchura L comprendida entre 4 mm y 20 mm, y un diametro D comprendido entre 45 mm y 100 mm.
Por otra parte, la pieza o estructura 9 de elastomero comprende una segunda porcion 9b que se empalma a la primera porcion 9a, preferentemente estas porciones 9a, 9b estan formadas por una pieza unica, por ejemplo obtenida por moldeo o analogo.
La segunda porcion 9b es de forma tubular 10 y comprende un paso central 11 apto para transportar el gas que proviene del compartimiento en el que se encuentra la turbina 2.
De hecho, esta segunda porcion 9b de forma tubular 10 se situa, al menos parcialmente, en prolongacion con el conducto de evacuacion de gas 7 que recibe el flujo de aire creado por la rueda de aletas 2, como esta representado en la Figura 3. Dicho de otro modo, la pared del conducto de evacuacion 7 esta prolongada por la segunda porcion 9b de forma tubular 10 de la pieza o estructura 9 de elastomero.
La entrada del conducto 9b queda comprimida contra la salida del conducto 7 porque el conducto 9b forma una sola pieza con el elastomero 9a apretada alrededor del conjunto voluta 3, 4. Es por tanto el mismo principio el que asegura la estanqueidad entre las dos volutas y entre los conductos 7 y 9b.
El gas, es decir en general aire, acelerado por la rueda de aletas 2 es recuperado por el conducto de encaminamiento 7 dispuesto en las dos partes de voluta 3, 4 como se ve en las Figuras, y la porcion 9b tubular de la pieza o estructura 9 de elastomero, y enviado despues hacia un circuito respiratorio unido al paciente.
Una turbina de acuerdo con la invencion puede servir para tratar patologlas respiratorias de cualquier tipo, en particular acne del sueno, BPCO, SLA, problemas relacionados con la obesidad.
Tlpicamente, una turbina de acuerdo con la invencion esta dispuesta en un aparato de asistencia respiratoria de tipo CPAP (de presion continua) o BiPAP (de dos niveles de presion), el cual alimenta de gas respiratorio a un paciente por intermedio de un conducto flexible de encaminamiento del gas y de una interfaz con el paciente, tal como una mascara respiratoria o gafas nasales.

Claims (11)

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    10
    15
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    25
    30
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    REIVINDICACIONES
    1. Turbina para aparato de asistencia respiratoria que comprende:
    - un motor electrico (1) que coopera con una rueda de aletas (2) para generar un flujo de gas, y
    - una voluta (3, 4) que comprende una parte inferior de voluta (3) y una parte superior de voluta (4) con un paso de entrada de gas (5), que se acoplan una a la otra y conformadas de manera que forman un compartimiento interno en el cual esta dispuesta la rueda de aletas (2),
    y en la cual la parte inferior de voluta (3) comprende un primer reborde periferico (3a) y la parte superior de voluta (4) comprende un segundo reborde periferico (4a), quedando los citados primer reborde periferico (3a) y segundo reborde periferico (4a) uno enfrente del otro cuando la parte inferior de voluta (3) esta acoplada a la parte superior de voluta (4),
    caracterizada por que al menos una estructura (9) de material elastomero esta dispuesta entre o alrededor de al menos una parte de los rebordes perifericos (3a, 4a) de las dos partes de voluta (3, 4), comprendiendo la estructura (9) de material elastomero una primera porcion (9a) de forma anular o semianular, y una segunda porcion (9b) de forma tubular (10) que comprende un paso central (11).
  2. 2. Turbina de acuerdo con la reivindicacion precedente, caracterizada por que el material elastomero es un caucho, una silicona o un elastomero termoplastico.
  3. 3. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la segunda porcion (9b) de forma tubular (10) se empalma a la primera porcion (9a) de forma anular o semianular.
  4. 4. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la primera porcion (9a) de forma anular o semianular, y la segunda porcion (9b) de forma tubular (10) estan formadas por una pieza unica.
  5. 5. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la primera porcion (9a) de forma anular o semianular, y la segunda porcion (9b) de forma tubular (10) forman una pieza unica obtenida por moldeo.
  6. 6. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la parte inferior de voluta (3) y la parte superior de voluta (4) estan conformadas para definir al menos una parte de un conducto de evacuacion (7) que sirve para evacuar el gas facilitado por la rueda de aletas (2) en el seno del compartimiento que comprende la citada rueda de aletas (2), situandose la segunda porcion (9b) de forma tubular (10) en continuidad con el citado conducto de evacuacion (7) de gas.
  7. 7. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la estructura (9) de material elastomero, la parte inferior de voluta (3) y la parte superior de voluta (4) son solidarias.
  8. 8. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la parte inferior de voluta (3) y la parte superior de voluta (4) son de material pollmero, en particular termoplastico.
  9. 9. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la parte inferior de voluta (3) y la parte superior de voluta (4) son de material termoplastico.
  10. 10. Turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el motor permite arrastrar la rueda de aletas (2) a una velocidad comprendida entre 0 rpm y 100 000 rpm, tlpicamente entre 10 000 rpm y 60 000 rpm.
  11. 11. aparato de asistencia respiratoria que comprende una turbina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.
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