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Centum Adeneo optimise l’électronique de pilotage des ventilateurs centrifuges à haut rendement d’Airfan pour respirateurs médicaux

Publié le 10 janvier 2018


La SRC Centum Adeneo collabore depuis juin 2017 avec le fabricant français de ventilateurs centrifuges Airfan, dédiés à des respirateurs médicaux, afin d’optimiser leur performance et leur durabilité et in fine le confort d’utilisation pour les patients.
Airfan conçoit et fabrique toute une gamme de ventilateurs centrifuges pour des respirateurs médicaux dits « soutien vie » (life support) qui répondent à des besoins vitaux, soit pour des situations de soins intensifs, d’urgence, de transport, soit pour des utilisations à domicile dans le cadre de traitement d’affections chroniques pour des personnes ventilo-dépendantes.

C’est pour ce second type de respirateurs médicaux, très exigeants en termes de performances, qu’Airfan s’est spécialisé depuis 15 ans. « Nous sommes en permanence en phase de recherche et développement pour améliorer la durée de vie et la fiabilité de nos produits, et ainsi répondre aux besoins critiques liés à ce type d’utilisation. Nous travaillons par ailleurs à l’amélioration du confort du patient en concevant des ventilateurs silencieux et extrêmement dynamiques qui doivent accélérer très rapidement lorsque le patient a besoin d’air et se couper lorsqu’il expire », explique Thierry Braquet, Responsable des Opérations chez Airfan.

Le temps de réaction se situe entre 20 et 40 ms sur ce type de produits qui utilise des moteurs à très haut rendement sans balais (brushless). « L’électronique de pilotage du ventilateur a une influence déterminante, aussi bien sur la dynamique que sur la durée de vie de nos produits. Or, nous avons constaté que nos clients ou prospects, qui implémentent nos ventilateurs dans leurs respirateurs, ne retrouvaient pas forcément des performances équivalentes à celles que nous enregistrions dans notre laboratoire avec notre matériel de développement », poursuit Thierry Braquet.

Ce constat met en lumière le rôle déterminant du « pilote » moteur qui, s’il est implémenté sans optimisation pour ce type de matériel haute performance, en bride les performances et limite la durée de vie. C’est pour répondre à cet enjeu que les équipes d’Airfan décident de se rapprocher de Centum Adeneo et projettent de développer une électronique de pilotage parfaitement adaptée aux spécificités de leurs moteurs et de leurs ventilateurs.

S’engage une collaboration entre les deux sociétés, dont la proximité géographique de leurs implantations en Haute-Garonne bénéficie à l’avancement du projet. « En terme de collaboration d’équipes, cette facilité d’échanges est indispensable pour des projets aussi pointus où les spécifications s’élaborent parfois conjointement. D’autre part, les équipes de Centum Adeneo avaient déjà travaillé sur des problématiques similaires en terme de dynamique, de consommation électrique et dans un environnement très contraint à savoir le développement de l’électronique de pilotage d’une pompe d’assistance cardiaque », argumente Thierry Braquet.

« L’électronique et le logiciel de commande du moteur DC/DC permettront ainsi de piloter le moteur avec précision (vitesse, t/s) à partir d’une consigne analogique déclinée selon le mode ventilatoire du patient et avec une réactivité de quelques dizaines de millisecondes », nous expliquent Nicolas Martinez, expert en pilotage moteur et Xavier Hammel, chef du projet chez Centum Adeneo.

« Nous imbriquons également un système de récupération d’énergie permettant d’augmenter l’autonomie du respirateur qui fonctionne sur batterie lors d’une utilisation transport ou extérieur. Ce système permet également de ne pas dissiper de chaleur dans le moteur, élément critique pour la durée de vie de celui-ci », complète Arnaud Louboutin, ingénieur commercial chez Centum Adeneo.

Ces développements vont aboutir à une carte électronique dédiée qui comprendra les réglages optimisés pour chacun des ventilateurs de la gamme d’Airfan. Dotée de plusieurs micro-switchs, elle permettra au constructeur de charger dans la mémoire du micro-processeur les réglages propres au ventilateur utilisé. Les cinq premiers prototypes seront livrés par Centum Adeneo en février 2018.

La durée de vie des respirateurs médicaux est un élément essentiel des garanties qu’équipementiers, constructeurs, distributeurs médicaux doivent maîtriser en raison des enjeux critiques d’utilisation chez certains patients. « Sur ce point, nous allons pouvoir utiliser une partie des résultats de la R&D d’Airfan  avec les équipes de Centum Adeneo pour enregistrer en continu au sein du microprocesseur, les données des conditions d’utilisation réelles du matériel. En intégrant ces données avec nos résultats R&D sur la durée de vie déterminée, nous projetons de pouvoir fournir une estimation de la durée de vie restante du matériel aux maintenanciers de premier niveau », poursuit Thierry Braquet.

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