BR112015010409B1 - dispositivo para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, e, método para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA CONTROLAR O FLUXO DE GÁS A PARTIR DE UM RECIPIENTE DE GjS, E, MÉTODO TODO PARA CONTROLAR O FLUXO DE GÁS A PARTIR DE UM RECIPIENTE DE GÁS. Um dispositivo que pode ser anexado à saída de um cilindro de gás, que pode monitorar a quantidade de gás no cilindro.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a aparelho e métodos para monitorar a quantidade de gás em um cilindro ou similar recipiente. Conhecimento da Invenção

[002] Cilindros de gás são bastante usados em configurações médicas e industriais para a dispensação de gases e misturas de gases tais como oxigênio, nitrogênio, hélio, óxido nitroso, heliox, etc. Enquanto geralmente cilindros incluem um meio visível para indicar conteúdos atuais do cilindro tanto com manômetros mecânicos quanto elétricos, a informação não é transmitida para usuários já que ela se refere à situação de uso atual e geralmente necessita de processamento adicional da informação pelo usuário para produzir informação útil. Na configuração médica, a determinação do tempo restante com relação à taxa de uso atual do cilindro de gás é realizada a partir de tabelas e gráficos que nem sempre estão prontamente acessíveis levando ao monitoramento não contínuo de pacientes e segurança de paciente reduzida. Em configurações industriais, cilindros geralmente são usados para prover gases de calibração para equipamento critico de processo onde calibrações tomadas em períodos de tempo estendidos com operadores geralmente saindo para conduzir outras atividades. Um objetivo da presente invenção é aliviar alguns dos ou todos os desafios na ligação do estado de uso de cilindros de gás para a informação relevante que o usuário precisa do cilindro.

Breve Sumário da Invenção

[003] Um aspecto da presente invenção é um dispositivo para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, compreendendo (A) um dispositivo tendo um caminho de passagem de fluxo de gás através do mesmo que possui uma entrada e uma saída, em que o dispositivo está configurado para ser anexada de maneira vedada a um recipiente de gás para receber gás a partir do recipiente de gás para a dita entrada; (B) controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula no dito caminho de passagem capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o caminho de passagem para o fluxo de gás através do mesmo, e um seletor operável manualmente externo ao dito dispositivo e conectado de maneira operativa com a dita válvula para permitir o ajuste da posição da dita válvula para uma posição fechada e para uma ou mais posições abertas pelo movimento do dito seletor; (C) um sensor de pressão capaz de detectar a pressão do gás em um recipiente quando o dispositivo é anexado de maneira vedada ao dito recipiente e de gerar um sinal eletrônico correspondendo à pressão detectada; e (D) controle eletrônico conectado com o dito sensor de pressão, que é (1) capaz de detectar o ajuste de posição da dita válvula, e é (2) capaz de repetidamente em frequências de tempo predeterminadas periódicas (i) detectar a partir do dito sensor de pressão a pressão do gás no dito recipiente, e (ii) calcular como uma função do dito ajuste de posição detectado e as ditas pressões periódicas repetidamente detectam o intervalo de tempo que resta até que a quantidade de gás no recipiente alcance um primeiro limite predeterminado, e é (3) capaz de gerar um sinal de alarme para atuar um alarme quando a quantidade de gás no recipiente alcança um limite predefinido que é o mesmo que ou maior do que o dito primeiro limite predeterminado.

[004] Um aspecto adicional da invenção é um dispositivo para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, compreendendo (A) um caminho de passagem de fluxo de gás através do dito dispositivo e tendo uma entrada e uma saída, em que a entrada está configurada para ser anexada de maneira vedada a um recipiente de gás para receber gás a partir do recipiente de gás; (B) controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula no dito caminho de passagem capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o caminho de passagem para o fluxo de gás através do mesmo, e um seletor operável manualmente externo ao dito dispositivo e conectado de maneira operativa com a dita válvula para permitir o ajuste da posição da dita válvula para uma posição fechada e uma ou mais posições abertas pelo movimento do dito seletor; (C) um sensor de pressão capaz de detectar a pressão do gás em um recipiente quando o dispositivo é anexado de maneira vedada ao dito recipiente e de gerar um sinal eletrônico correspondendo à pressão detectada; (D) um exibidor eletrônico capaz de exibir informação na forma digital e/ou analógica; (E) um alarme eletrônico capaz de ser atuado para significar a presença de um estado de alarme de maneira audível, de maneira visível, ou tanto de maneira audível quanto de maneira visível; e (F) controle eletrônico conectado com o dito controle de fluxo de gás, o dito sensor de pressão, o dito exibidor, e o dito alarme, que é capaz de detectar o ajuste de posição da dita válvula, detectando a partir do dito sensor de pressão em frequências de tempo predeterminadas periódicas a pressão do gás no dito recipiente, calculando como uma função do dito ajuste de posição detectado e as ditas pressões periódicas detectam o intervalo de tempo que resta até que a quantidade de gás no recipiente alcance um limite inferior predeterminado, gerando um sinal fazendo com que o dito exibidor exiba o dito intervalo, e gerando um sinal que atua o dito alarme quando a quantidade de gás no recipiente alcança o dito limite.

[005] Outra modalidade da invenção é um dispositivo para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, compreendendo (A) um caminho de passagem de fluxo de gás através do dito dispositivo e tendo uma entrada e uma saída, em que a entrada está configurada para ser anexada de maneira vedada a um recipiente de gás para receber gás a partir do recipiente de gás; (B) controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula no dito caminho de passagem capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o caminho de passagem para o fluxo de gás através do mesmo, e um seletor operável manualmente externo ao dito dispositivo e conectado de maneira operativa com a dita válvula para permitir o ajuste da posição da dita válvula para uma posição fechada e uma ou mais posições abertas pelo movimento do dito seletor; (C) um sensor de pressão capaz de detectar a pressão do gás em um recipiente quando o dispositivo é anexado de maneira vedada ao dito recipiente e de gerar um sinal eletrônico correspondendo à pressão detectada; e (D) um alarme eletrônico capaz de ser atuado para significar a presença de um estado de alarme de maneira audível, de maneira visível, ou tanto de maneira audível quanto de maneira visível.

[006] Outros aspectos da presente invenção incluem um método para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, compreendendo: (A) prover um recipiente de gás tendo em uma saída do mesmo um controlador que inclui um controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o fluxo de gás fora do dito recipiente e para dentro, para fora e através do dito controlador; (B) detectar o ajuste de posição da dita válvula; (C) repetidamente, em frequências de tempo predeterminadas periódicas, (i) detectar a pressão do gás no dito recipiente, e (ii) calcular como uma função do dito ajuste de posição detectado e as ditas pressões periódicas repetidamente detectam o intervalo de tempo que resta até que a quantidade de gás no recipiente alcance um valor predefinido, e (D) quando o intervalo alcança um primeiro limite predeterminado, em que o dito primeiro limite predeterminado é o mesmo que ou maior do que o dito valor predefinido, gerar um sinal de alarme que é capaz de atuar um alarme.

[007] Mais um aspecto da invenção é um método para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, compreendendo: (A) prover um recipiente de gás tendo em uma saída do mesmo um controlador que inclui um controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o fluxo de gás fora do dito recipiente; (B) detectar o ajuste de posição da dita válvula; (C) repetidamente, em frequências de tempo predeterminadas periódicas, (i) detectar a pressão do gás no dito recipiente, (ii) calcular como uma função do dito ajuste de posição detectado e as ditas pressões periódicas detectam o intervalo de tempo que resta até que a quantidade de gás no recipiente alcance um limite inferior predeterminado, e (iii) fazer com que um exibidor exiba o dito intervalo; e (D) atuar um alarme quando a quantidade de gás no recipiente alcança o dito limite.

[008] Nas modalidades preferidas a invenção é realizada com um dispositivo tendo um exibidor e um ou mais alarmes providos integralmente com o dispositivo e eletronicamente conectado com um controlador eletrônico no dispositivo para receber os sinais de exibição e sinais de alarme.

[009] Nas outras modalidades preferidas, o dispositivo e o método incluem a capacidade em que após a geração de um sinal de alarme começar, o sinal de alarme pode ser desativado manualmente e o dispositivo continua a determinar um tempo que resta até um segundo estado de alarme ser alcançado ponto em que um sinal de alarme é gerado.

[0010] Em um aspecto a invenção pode ser caracterizada como uma válvula de cilindro de gás e tampa com pressão integrada e regulador de fluxo (válvula completa única) e sistema de alarme de cilindro compreendendo pelo menos os seguintes componentes: um dispositivo operado pelo usuário com operação de botão único que por meio da abertura e do fechamento da entrada da válvula completa única a partir do cilindro fornece um fluxo calibrado a partir de uma saída; um manômetro eletrônico dedicado que é rosqueado na válvula completa única; e uma tampa protetora que contém e protege a válvula completa única, manômetro eletrônico e uma placa de circuito de componente eletrônico. O manômetro eletrônico assim compreende pelo menos: aparelho que mede a pressão do cilindro através de um sensor; uma unidade de processamento de dados dentro do alojamento do manômetro capaz de adquirir, armazenar, processar os dados e acoplada de maneira operativa para transmitir os dados para o usuário; e onde a placa de circuito de componente eletrônico é composta de um meio: para o processamento de dados; para enviar uma saída para o manômetro que indica que a válvula completa única foi aberta ou fechada; para enviar dados para o manômetro eletrônico a partir do usuário; e para emitir uma indicação audível a partir do manômetro.

[0011] A invenção também pode ser caracterizada como um método para controlar e monitorar um cilindro de gás médico através de uma válvula de cilindro de gás e eletrônicos que compreende as etapas de: ajuste do fluxo por uma válvula completa única anexada ao cilindro; transmitir uma abertura ou um fechamento da válvula para o manômetro eletrônico por uma placa de circuito de componente eletrônico; usar uma unidade de processamento de dados no manômetro eletrônico para calcular a duração de tempo que resta até a pressão dentro do cilindro de gás alcançar um limite prescrito a partir de dados coletados por um sensor de pressão; transmitir o tempo que resta para o usuário; e transmitir um sinal para uma placa de circuito de componente eletrônico para emitir uma indicação audível do cilindro se aproximando ou alcançando o limite prescrito. O usuário também pode transmitir através da placa de circuito de componente eletrônico um meio para atrasar a indicação audível. Breve Descrição dos Desenhos

[0012] A FIG. 1 é uma vista lateral plana do lado esquerdo de uma modalidade do dispositivo da presente invenção, como anexado ao topo de um cilindro de gás, junto com uma blindagem que engloba o dispositivo.

[0013] A FIG. 2 é uma vista frontal plana da modalidade mostrada na FIG. 1 do dispositivo da presente invenção, sem a blindagem.

[0014] A FIG. 3 é uma vista de seção transversal da modalidade e vista da FIG. 1, sem a blindagem.

[0015] A FIG. 4 é uma vista esquemática de componentes de uma modalidade da presente invenção que mostra as suas relativas conexões entre si.

[0016] A FIG. 5 é uma vista esquemática ou fluxograma de operações que podem ser realizadas por um usuário de uma modalidade de um dispositivo de acordo com a presente invenção quando o dispositivo é anexado de maneira operativa a um recipiente seguindo a exaustão de gás a partir do recipiente, para reabastecer o fornecimento de gás no recipiente.

[0017] A FIG. 6 é uma vista esquemática ou fluxograma de operações que podem ser realizadas por um usuário de uma modalidade de um dispositivo de acordo com a presente invenção quando o dispositivo é anexado de maneira operativa a um recipiente de gás a ser dispensado a partir do recipiente.

[0018] A FIG. 7 é uma vista plana frontal alargada da porção de topo de uma modalidade da invenção, que mostra o dispositivo na posição “fgunkicfq”

[0019] A FIG. 8 é uma vista plana frontal alargada da modalidade da HKIo 9. swg oquVtc q fkurqukvkxq pc rquk>«q “nkicfq”o

[0020] A FIG. 9 é uma vista plana frontal alargada da porção de topo de outra modalidade da invenção, que mostra o dispositivo na posição “fgunkicfq”

[0021] A FIG. 10 é uma vista plana frontal alargada da modalidade da HKIo ;. swg oquVtc q fkurqukvkxq pc rquk>«q “nkicfq” DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] Se voltando à FIG. 1, é mostrado o dispositivo 11 que é uma modalidade da presente invenção, conectado com um recipiente de gás tal como um cilindro de gás 13 convencional. O dispositivo 11 quando em uso é anexado ao cilindro 13 para criar uma vedação que não permite que gás passe através da conexão, tal como sendo rosqueado em uma abertura rosqueada correspondente no cilindro 13. O dispositivo 11 inclui o manômetro eletrônico 15 que inclui o componente de sensor de pressão 17 como descrito abaixo (FIG. 3). O tubo 18A conecta o componente de sensor de pressão 17 com o interior do cilindro 13, como observado na FIG. 3.

[0023] O seletor de botão único 19 anexado ao dispositivo 11 permite o controle da liberação de gás do cilindro 13 através do dispositivo para a saída 21, com o usuário selecionando uma taxa de fluxo desejada e virando o seletor 19 para uma posição que corresponde com a taxa de fluxo desejada. O seletor 19 também possui uma posição em que o fluxo de gás através do e fora do dispositivo 11 é fechado. Preferivelmente, o seletor 19 é rotativo em torno de um eixo vertical. O cilindro pode ser cheio com o gás a ser dispensado através de uma válvula na porta de enchimento 23 que pode ser aberta e fechada de maneira controlável.

[0024] Cercando o dispositivo 11 e anexado ao mesmo está a tampa opcional 25, preferivelmente compreendendo uma blindagem protetora integral com um manípulo que pode ser pego facilmente pelo usuário para transportar o cilindro 13 enquanto também protege o dispositivo 11 contra danos no evento de o cilindro cair ou ser derrubado. A tampa 25 pode ser fabricada de metal ou plástico rígido. A tampa 25 pode ser de configuração estética ou ergonômica que é útil na comercialização do equipamento associado enquanto também é suficiente para proteger os componentes do dispositivo 11.

[0025] Um painel de controle eletrônico 31 é fixado tanto de maneira permanente ao dispositivo 11 quanto à tampa 25, ou pode ser destacável a partir dos mesmos. O painel 31 compreende controles eletrônicos que recebem, armazenam, processam e geram sinais como descrito adicionalmente aqui. A placa 31 preferivelmente inclui uma interface mecânica, incluindo o comutador 33, para indicar o controle eletrônico para o dispositivo a posição do seletor 19 (e assim se o dispositivo é fechado para o escoamento de gás ou aberto para o escoamento de gás, como descrito aqui abaixo). Preferivelmente, o dispositivo 11 também contém um dispositivo de entrada manualmente operável, tal como o botão 35 no painel 31 ou em outro local, para permitir que um usuário interaja com a ativação do dispositivo de um alarme como descrito adicionalmente aqui abaixo.

[0026] Se voltando à FIG. 2, é mostrada a modalidade da FIG. 1 em que o cilindro 13 foi girado em um quarto de círculo, de forma que o manômetro eletrônico 15 é observado a partir da sua frente em vez de a partir do seu lado como observado na FIG. 1. Em adição, na FIG. 2 a tampa protetora 25 observada na FIG. 1 foi removida para permitir a melhor visualização dos componentes no dispositivo 11. A porta de enchimento de válvula 23 é coberta por uma tampa nesta vista. Na vista da FIG. 2, a saída 21 é observada como válvula de segurança de alivio de pressão 27 e saída auxiliar opcional 29, ambas as quais normalmente são fechadas. A vista da FIG. 2 também mostra o dispositivo 11 anexado ao cilindro de gás 13. O manômetro eletrônico 15 preferivelmente inclui o exibidor 38 tendo indícios na sua face que permitem que o exibidor eletrônico da informação em um ou ambos do formato gráfico 37 e/ou formato numérico 39. O manômetro eletrônico 15 é conectado com o painel 31 pelo cabo 41 para permitir que a informação passe entre estes dois componentes. O seletor 19 e 33 também são visíveis, como é a bateria 47 que provê energia elétrica para os controles eletrônicos por conexões apropriadas.

[0027] Se voltando à FIG. 3, o caminho do gás e componentes adicionais do dispositivo 11 podem ser observados diretamente na vista de seção transversal. Nesta vista, a tampa protetora 25 observada na FIG. 1 foi removida para ilustrar melhor a conectividade dos diferentes elementos no dispositivo. O manômetro eletrônico 15 aloja uma unidade de processamento de dados 43, uma unidade de transmissão de dados 45, e o exibidor eletrônico 38. A unidade de processamento de dados 43, uma unidade de transmissão de dados 45, ou o exibidor eletrônico 38 podem ser combinados em uma combinação útil para realizar os métodos descritos aqui. O manômetro eletrônico 15 é mostrado incluindo o componente de sensor de pressão 17 que é anexado, por exemplo, rosqueado, a perna 18A do tubo 18. O tubo 18 é aberto para o gás no cilindro 13. A perna 18A do tubo 18 é anexada ao componente de sensor de pressão 17 de forma que componente de sensor de pressão 17 é exposto ao gás na sua pressão dentro do cilindro 13.

[0028] O dispositivo 11 também inclui uma válvula ou sistema de válvula, representado como 49 na FIG. 3, que controla se o gás pode escoar ou não através do tubo 18 para a saída 21. Ou seja, a válvula 49 pode ser fechada para o escoamento do gás ou pode ser aberta para uma ou mais posições abertas permitindo que o gás escoe. A válvula 49 é conectada com o seletor 19, preferivelmente por uma haste de válvula representada como 51 na FIG. 3 ou conexão equivalente, de forma que o movimento do seletor 19 move a válvula 49 entre uma posição fechada e uma ou mais posições abertas.

[0029] A FIG. 4 ilustra de maneira esquemática os componentes do manômetro eletrônico 15 junto com a maneira em que outros componentes do dispositivo da presente invenção podem ser interconectados de maneira operativa. O manômetro eletrônico 15 inclui o componente de sensor de pressão 17 que é anexado ao dispositivo 11 como descrito acima. O componente de sensor de pressão 17 é conectado através da conexão elétrica adequada 117 para uma unidade de processamento de dados 43 que é por sua vez conectada através de conexão elétrica adequada 143 com uma unidade de transmissão de dados 45. A unidade de transmissão de dados 45 pode passar um sinal (informação) de maneira elétrica através do cabo 41 para o painel 31 e/ou através de conexão elétrica adequada 145 para exibir 38, tal como na face do manômetro eletrônico 15, onde pode indicar tanto informação gráfica 37 quanto informação numérica 39, ou ambas. Qualquer informação útil pode ser exibida, tal como: a pressão do gás no cilindro, a quantidade de gás que resta no cilindro, o tempo que resta até a quantidade de gás que está no cilindro ser baixa o suficiente para alcançar um valor limite predeterminado (ou ser completamente exaurida do cilindro), o estado (incluindo estado de alarme) do cilindro, ou outra informação desejada sobre o estado da unidade. O formato da exibição pode tomar a forma de um símbolo que surge ou pisca, uma escala analógica (como o medidor de gás em um automóvel) e/ou um exibidor digital, ou outros formatos. A exibição pode ser ativada de forma que diferentes itens da informação aparecem juntos, ou de maneira alternada (isto é, com um item aparecendo, então um segundo item, então o primeiro novamente, e assim por diante).

[0030] Na modalidade ilustrada na FIG. 1 e FIG. 2 e FIG. 3 e FIG. 4, o usuário seleciona uma taxa de fluxo de operação movendo o seletor de botão único 19 para uma posição que abre a válvula 49 para permitir que gás escoe fora do cilindro através do dispositivo 11. A posição em que o seletor 19 é movido engata o comutador 33 engate que é reconhecido pelo controle eletrônico no painel 31. O controle eletrônico no painel 31 então transmite um sinal para a unidade de transmissão de dados 45, sinal o qual é transferido para a unidade de processamento de dados 43 dentro do manômetro eletrônico 15, que o usuário iniciou o fluxo de gás abrindo a válvula 49 do dispositivo 11. O manômetro eletrônico incluindo o componente de sensor de pressão 17 detecta a pressão do gás no cilindro, converte aquela pressão detectada para um sinal eletrônico correspondendo à pressão detectada, e passa o sinal para a unidade de processamento de dados 43.

[0031] Se voltando à FIG. 7 e FIG. 8, um modo preferido da operação do seletor 19 é mostrado onde a rotação do seletor 19 pode ser detectada através da comutação 33. Nesta modalidade, o seletor 19 inclui depender a projeção 53 tendo um rebordo afunilado 55. A rotação do seletor 19 na direção R1 faz com que o rebordo 55 e a projeção 53 engatem o comutador 33, que é ativado sendo pressionado para baixo neste caso.

[0032] A FIG. 9 e a FIG. 10 mostram uma modalidade alternativa para a ativação do comutador 33 pelo seletor 19, em que a rotação do seletor na direção R1 faz com que uma projeção 57 sob o seletor 19 engate o feixe de mola 59 fixado ao dispositivo 11, e o feixe de mola 59 é impelido para baixo para apertar o comutador 33 e desta forma ativar ou fechar o comutador 33. O comutador pode ser selecionado se tal sistema é permitido de detectar que o seletor de botão único 19 foi virado para permitir o escoamento de gás, ou reajustado tal que o grau de rotação do seletor de botão único 19 pode ser determinado. Em qualquer caso, a rotação do seletor 19 é tal que ele pode: se mover para longe do comutador, se mover para perto do comutador, abrir os contatos do comutador, fechar os contatos do comutador, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0033] A unidade de processamento de dados 43 conduz um cálculo de tempo restante, ou outra informação específica para o usuário, para então ser passada de volta para a unidade de transmissão de dados 45. Por exemplo, “Vgorq tgocpguegpVg” swgt fkzgt q kpVgtxcnq fg Vgorq tgocpguegpVg. calculado com base na taxa de escoamento do gás a partir do cilindro que corresponde com o ajuste de taxa de escoamento do seletor 19 e a pressão detectada no cilindro, até a quantidade de gás remanescente no cilindro ter alcançado um valor limite em que o usuário deve ser notificado que apenas uma quantidade limitada de tempo resta antes de os conteúdos do cilindro do gás ser esgotados. Assim, o dispositivo da presente invenção opera não com base em uma pressão limite predefinida, mas com base em um limite de tempo predefinido que por sua vez é uma função da taxa de escoamento do gás. Ou seja, o dispositivo e o método da presente invenção não dependem dos valores de pressão de referência pré-estabelecidos. Deste modo, maior flexibilidade operacional e capacidade de adaptação são providas, sendo capaz de acomodar uma variedade de pressões e taxas de escoamento e a alteração da pressão dentro do cilindro enquanto os conteúdos passam fora do cilindro.

[0034] Com base no tipo de informação específica ao usuário passada para a unidade de transmissão de dados 45, o dispositivo então fornece uma indicação do estado de uso do dispositivo para o usuário por qualquer um ou mais dos seguintes: exibição de informação gráfica 37 no exibidor eletrônico 38; exibição de informação numérica 39 no exibidor eletrônico 38; ou passando um sinal para um alarme.

[0035] O controle eletrônico do dispositivo é pré-programado para receber leituras de pressão a partir do manômetro eletrônico 15 em intervalos pré-programados de tempo e para computar, com base nas leituras de pressão e na taxa de fluxo pré-programada que corresponde com o ajuste de posição do seletor que é detectado pelo controle eletrônico via switch 33, o tempo que resta até o esgotamento do gás do cilindro. Alternativamente, pode computar o tempo que resta até o tempo remanescente completar o esgotamento ter alcançado um valor predefinido. Em uma modalidade de exemplo, leituras de pressão são recebidas uma vez por minuto (tomando uma leitura por minuto, ou tomando várias leituras dentro de um segundo em pontos afastados em um minuto e tirando a média destas leituras) e a alteração na pressão durante o período de um minuto é usada junto com a taxa de escoamento detectada ou pré-programada para determinar um novo valor de tempo remanescente. A pressão do gás dentro do cilindro pode ser medida mais geralmente, tal como a cada segundo, por exemplo, para os propósitos de exibir esta informação, sem necessariamente computar valores de tempo remanescente nas leituras de pressão detectadas com tanta frequência.

[0036] O controle eletrônico gera sinais que podem ser comunicados com um exibidor que deseja a informação desejada tal como tempo remanescente e/ou pressão. Preferivelmente, o exibidor é integral com o dispositivo e conectada de maneira elétrica com os outros componentes, mas deve ser percebido que os sinais de exibição que representam a informação a ser exibida podem ser transmitidos para um exibidor que é remoto do dispositivo 11, com fios ou sem fios, tal como para um receptor transportado por um usuário remoto ou profissional da área de saúde.

[0037] O controle eletrônico do dispositivo é pré-programado para gerar um sinal de alarme que é capaz de atuar um alarme quando um estado de alarme foi alcançado. O estado de alarme preferido é que a quantidade de tempo remanescente em que gás pode escoar do cilindro antes de o gás ser esgotado a partir do cilindro, primeiro alcança ou primeiro passa menor do que um certo valor limite pré-programado. O controle eletrônico determina um valor remanescente de tempo como descrito aqui, e quando aquele valor alcança o valor limite então um sinal de alarme é atuado.

[0038] O dispositivo 11 preferivelmente também inclui um ou mais componentes, também referidos como alarmes, que quando atuados chamam a atenção do usuário para o estado do cilindro ou o estado do fornecimento de gás no cilindro. Tal estado é que a quantidade de gás remanescente no cilindro foi esgotada para uma quantidade tal que apenas um curto período de tempo resta antes de o gás ser completamente esgotado do cilindro. Alarmes adequados incluem um componente no painel 31 ou em outro local no dispositivo 11 e conectado de maneira elétrica com o alarme que emite um som audível (seja de maneira contínua ou intermitente repetidamente, isto é piscando); um componente que causa um sinal visível, tal como uma luz que surge ou pisca de maneira intermitente (tal como um diodo de emissão de luz no painel 31, no exibidor 38, ou em outro local do dispositivo), ou fazendo com que a exibição 38 pisque, ou um símbolo adicional apareça ou pisque na exibição 38. Deve ser reconhecido que o sinal de alarme pode ser transmitido para um alarme que é remoto do dispositivo 11, por fios ou sem fios, tal como para um receptor transportado por um usuário remoto ou profissional da área de saúde.

[0039] Preferivelmente, o dispositivo 11 também inclui controles nos quais um usuário pode desativar manualmente um alarme que foi atuado, em que o controle eletrônico continua a detectar a pressão do gás no cilindro e continua a computar valores de tempo remanescente, e quando o controle eletrônico determina que o valor de tempo remanescente primeiro é igual a ou é menor do que um segundo valor limite predeterminado, o sinal de alarme novamente é atuado. Por exemplo, um sinal de alarme pode ser gerado a primeira vez quando o tempo remanescente é de 30 minutos, e uma segunda vez quando o tempo remanescente alcança 15 minutos. O alarme que é atuado esta segunda vez pode ser o mesmo que o primeiro alarme, ou pode ser diferente - por exemplo, diferente no tipo (isto é audível contra visível), e/ou diferente em grau (por exemplo, som contínuo no lugar de sons intermitentes, ou mais alto). O dispositivo 11 opcionalmente pode incluir controle que permitem que o usuário desatue um segundo sinal de alarme, em que o controle eletrônico atua um sinal de alarme uma terceira vez no valor de tempo remanescente alcançando um terceiro valor pré-programado.

[0040] Se voltando à FIG. 5 e FIG. 6, os caminhos de fluxo de tarefa do fabricante e do usuário (respectivamente) para o uso da invenção são mostrados como uma rede de caminhos interconectados. A FIG. 5 mostra o caminho consistindo de operações F1, F2, F3, F4, e F5 que o fabricante ou fornecedor de gás ou reabastecedor pode tomar com o dispositivo. A FIG. 6 mostra os vários caminhos de ações de usuário (U1 até U8) esperados de ser conduzidos com o dispositivo durante a administração dos gases. A lógica eletrônica da unidade de processamento de dados 43 atua para coordenar o fluxo de informação entre os diferentes elementos do dispositivo bem como determinar a próxima informação a ser exibida para ações de usuário.

[0041] O transporte do dispositivo a partir da instalação do usuário para o fabricante T2 é realizado com o dispositivo em um estado de uso passivo. Como o mapa de processo na FIG. 5 mostra o dispositivo então é preparado para o enchimento do cilindro, a etapa F1, através da porta de enchimento 23 por conexão com o sistema de enchimento (não ilustrado) pelos operadores da planta. Para evitar alarmes audíveis desnecessários os operadores realizam a etapa F2 em que o painel 31 e o seletor de botão único 19 são usados em uma combinação especificada para enviar sinais para a unidade de transmissão de dados 45, que são interpretados pela unidade de processamento de dados 43, para inativar qualquer alarme audível para as operações de enchimento do cilindro, P1. Este processo permite que o estado do dispositivo passe de um estado de uso ativo para um estado passivo de alarme. Os operadores de enchimento então esvaziam o cilindro, F3. No reabastecimento do cilindro para a pressão de uso, o alarme é reativado, F4, quando a unidade de processamento de dados 43 determina que o dispositivo está em um estado de recarga de cilindro, por um aumento na pressão do cilindro acima de um limite predeterminado. Uma vez que o cilindro é cheio, uma verificação final do dispositivo e inspeção podem ser realizadas, F5, antes de o dispositivo ser transportado de volta para uma instalação de usuário, T1.

[0042] O transporte do dispositivo cheio a partir do fabricante para a instalação do usuário, T1, é realizado com o dispositivo em um estado de uso passivo. Os usuários começam a administração dos conteúdos do cilindro para um paciente, etapa U1, através de uma rotação do seletor de botão único 19 que é detectado, e é interpretado pela unidade de processamento de dados 43 como aquele em que o dispositivo entrou em um estado de uso ativo. A unidade de processamento de dados 43 usa a posição do seletor 19 (identificada, por exemplo, pelo comutador 33) e medições de pressão periódicas obtidas a partir do componente de sensor de pressão 17 para realizar um cálculo de informação específica ao usuário para gerar sinais de exibição e transmissão de informação para o usuário, etapa U2. O cálculo pode simplesmente ser a conversão de voltagem ou corrente elétrica em unidades de pressão, cálculos mais complexos usando dados relacionados com tempo para identificar o tempo remanescente antes de os conteúdos do cilindro se esgotarem, ou comparações de entrada ou informação calculada para limites pré-programados. Cálculos de tempo remanescente necessitam de informação adicional de um limite inferior.

[0043] Valores limite, incluindo limites inferiores, são valores pré- programados fixos em requisitos de gás de cilindro, regionais ou costumeiros. A unidade de processamento de dados 43 realiza comparações do estado atual do dispositivo, incluindo a posição do seletor, leituras de pressão, e/ou tempo remanescente, para outros limites intermediários (P2, P3, ou P4) em que o tempo do dispositivo entra em um diferente estado de operação, tal como um alerta ou estado de alarme, com base em alcançar requisitos de limite intermediário pré-programados.

[0044] Na presente invenção, limites intermediários P2 e P3 colocam o sistema em estados de alerta similares, mas independentes com U3 correspondendo a um estado de prioridade inferior do que o U4. Se um maior limite P4 é alcançado, o dispositivo entra em um estado de alarme ativo representado por U5. Todo os estados de alerta ou de alarme incluem atualização da informação de usuário transmitida para gerar e atuar sinais para o exibidor e para emitir indicação audível e visual através do painel 31. Estados de alerta e de alarme podem ser distinguidos por diferentes indicações visuais no exibidor eletrônico 38 ou diferentes indicações audíveis pelo painel 31.

[0045] O monitoramento geral do dispositivo para as ações de usuário é realizado em todos os estados tanto para detectar a (i) inativação do dispositivo através de uma rotação do seletor de botão único para uma posição que indica que a válvula está fechada, etapa U8; quanto (ii) sinal para o dispositivo entrar em um estado de uso passivo, entrada P3, através do painel 31 resultando no dispositivo removendo a indicação audível de alarme. Se qualquer limite falha em ser alcançado, o dispositivo permanece no estado de uso ativo enquanto atualiza a informação de usuário transmitida para o manômetro eletrônico 15 para o exibidor e monitora ativamente uma alteração no estado, etapa U2. Durante o estado de uso passivo, a unidade de processamento de dados 43 faz com que o exibidor 38 exiba informação específica ao usuário coletada a partir do componente de detecção de pressão 17 para atualizar a informação numérica 39.

Claims (7)

1. Dispositivo (11) para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás (13) compreendendo: (A) um caminho de passagem de fluxo de gás (18) através do dito dispositivo (11) e tendo uma entrada e uma saída (21), em que a entrada está configurada para ser anexada de maneira vedada a um recipiente de gás (13) para receber gás a partir do recipiente de gás; (B) controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula (49) no dito caminho de passagem (18) capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o caminho de passagem para o fluxo de gás através do mesmo, e um seletor operável manualmente (19) externo ao dito dispositivo e conectado de maneira operativa com a dita válvula (49) para permitir o ajuste da posição da dita válvula para uma posição fechada e uma ou mais posições abertas pelo movimento do dito seletor; (C) um sensor de pressão (17) capaz de detectar a pressão do gás em um recipiente (13) quando o dispositivo é anexado de maneira vedada ao dito recipiente e de gerar um sinal eletrônico correspondendo à pressão detectada; (D) um exibidor eletrônico (38) capaz de exibir informação na forma digital e/ou analógica (37, 39); (E) um alarme eletrônico capaz de ser atuado para significar a presença de um estado de alarme de maneira audível, visível, ou tanto audível quanto visível; e (F) controle eletrônico (15) conectado com o dito controle de fluxo de gás, o dito sensor de pressão (17), o dito exibidor (38), e o dito alarme; caracterizado pelo fato de que (G) o controle eletrônico (15) é capaz de detectar o ajuste de posição da dita válvula (49), detectando a partir do dito sensor de pressão em frequências de tempo predeterminadas periódicas a pressão do gás no dito recipiente (13), calculando como uma função do dito ajuste de posição detectado e das ditas pressões periódicas detectadas, o intervalo de tempo restando até que a quantidade de gás no recipiente alcance um limite inferior predeterminado, gerando um sinal fazendo com que o dito exibidor exiba o dito intervalo, e gerando um sinal que atua o dito alarme quando a quantidade de gás no recipiente alcança o dito limite inferior predeterminado; (H) o seletor operável manualmente (19) é rotativo; (I) o controle eletrônico (15) é configurado para temporariamente desativar o dito alarme eletrônico através de uma rotação padronizada do seletor operável manualmente (19) para uma posição predeterminada tal que os conteúdos do recipiente de gás (13) possam ser exauridos sem a ativação do alarme eletrônico; e (J) o controle eletrônico (15) é adicionalmente configurado para inicializar o alarme eletrônico a partir de um estado desativado quando o sensor de pressão (17) detecta que a pressão do gás no recipiente (13) está excedendo um limite superior predeterminado para permitir ainda a ativação do alarme eletrônico.

2. Dispositivo (11) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um comutador operável manualmente (33), conectado de maneira operativa com o dito controle eletrônico (15), para desatuar de maneira temporária um sinal que atua o dito alarme, e em que o dito controle eletrônico (15) é adicionalmente capaz de calculando como uma função do dito ajuste de posição detectado e das ditas pressões periódicas detectadas, o intervalo de tempo restando até que a quantidade de gás no recipiente (13) alcance cada um dos um ou mais limites predeterminados intermediários cada um maior do que o dito limite inferior predeterminado e gerando um subsequente sinal que atua o dito alarme quando cada um dos ditos um ou mais limites predeterminados intermediários foram alcançados.

3. Dispositivo (11) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito alarme e o dito controle eletrônico (15) são incorporados em um único aparelho eletrônico que é destacável do dito dispositivo.

4. Dispositivo (11) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um meio para reiniciar e atualizar o controle eletrônico (15) na nova conexão com o dispositivo após ter sido destacado do dispositivo.

5. Dispositivo (11) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um meio para atualizar de maneira remota o controle eletrônico (15) pela transmissão de sinal a partir do dito sensor de pressão (17).

6. Método para controlar o fluxo de gás a partir de um recipiente de gás, caracterizado pelo fato de que compreende: (A) prover um recipiente de gás (13) tendo em uma saída do mesmo e um controlador que inclui um controle de fluxo de gás compreendendo uma válvula (49) capaz de fechar ou abrir de maneira controlável o fluxo de gás fora do dito recipiente (13); (B) detectar o ajuste de posição da dita válvula (49); (C) repetidamente, em frequências de tempo predeterminadas periódicas, (i) detectar a pressão do gás no dito recipiente (13), (ii) calcular como uma função do dito ajuste de posição detectado e das ditas pressões periódicas detectadas, o intervalo de tempo restando até que a quantidade de gás no recipiente alcance um limite inferior predeterminado, e (iii) fazer com que um exibidor (38) exiba o dito intervalo; (D) atuar um alarme quando a quantidade de gás no recipiente (13) alcança o dito limite inferior predeterminado; (E) temporariamente desatuar o dito alarme após o dito alarme ter sido atuado, e então continuar a repetidamente, em frequências de tempo predeterminadas periódicas, (i) detectar a pressão do gás no dito recipiente (13), (ii) calcular como uma função do dito ajuste de posição detectado e das ditas pressões periódicas detectadas, o intervalo de tempo restando até a quantidade de gás no recipiente alcance um segundo limite predeterminado intermediário, e (iii) fazer com que o exibidor (38) exiba o dito intervalo; (F) atuar um alarme quando a quantidade de gás no recipiente (13) alcança o dito segundo limite predeterminado intermediário; (G) temporariamente desativar o dito alarme através de uma rotação padronizada de um seletor operável manualmente (19) tal que os conteúdos do recipiente de gás possam ser exauridos sem a ativação do alarme; e (H) ao detectar um valor limite superior, inicializar o alarme a partir de um estado desativado para permitir a ativação do alarme como na etapa (D).

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as ditas etapas (B), (C) e (D) são realizadas pelo aparelho eletrônico incorporado no dito controlador.

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