EP4605681A1 - Dispositif de distribution de fluide - Google Patents

Dispositif de distribution de fluide

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EP4605681A1
EP4605681A1 EP23789313.6A EP23789313A EP4605681A1 EP 4605681 A1 EP4605681 A1 EP 4605681A1 EP 23789313 A EP23789313 A EP 23789313A EP 4605681 A1 EP4605681 A1 EP 4605681A1
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EP
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seal
distribution device
closing valve
valve
fluid distribution
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Benjamin Fischer
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/036—Avoiding leaks

Definitions

  • Said seal assembly comprises at least one protective seal positioned between said control valve and said first casing.
  • FIG. 1 is a schematic and partial representation, in vertical section, of another embodiment of the pressurized fluid distribution device of the invention.
  • the pressurized fluid distribution device 1 comprises a body 2, for example of generally cylindrical shape, having a first longitudinal end 3 configured to be connected to a fluid storage, for example a pressurized gas cylinder.
  • the body of the fluid distribution device 2 has a second end 4 positioned for example longitudinally opposite said first end and configured to be connected to a user interface and/or to fluid filling equipment for example to fill the storage connected to the first end 3.
  • the second end 4 can also be positioned laterally relative to the first end 3.
  • the displaced elements return to their initial position by the action of a spring (not shown) or other means of movement known to those skilled in the art. .
  • the pressure fluid distribution device 1 is mounted on a pressure fluid container 30.
  • the first seal 10 is mounted on the body of the fluid distribution device 2.
  • the second seal 11 is mounted on the body of the first closing valve 5.
  • first seal 10 can be mounted on the body of the first closing valve 5.
  • second seal 11 can be mounted on the first envelope 7.
  • the first seal 10 will, for example, be positioned on the body of the fluid distribution device 2 and the second seal 11 on the first envelope 7.
  • the first and the second seal 10, 11 are mounted on the body of the first closing valve 5.
  • the first seal 10 can therefore be mounted on the body of the fluid distribution device 2 or on the body of the first closing valve 5 and the second seal 11 can be mounted on the body of the first closing valve 5 or on the first envelope 7.
  • the body of the first closing valve 5 may have a shoulder extending transversely to the longitudinal direction.
  • the first seal 10 can be mounted on this shoulder. The cooperation in contact of this first seal 10 with the surface of the body of the fluid distribution device 2 allows sealing.
  • the first seal 10 is a metal part, for example a machined part.
  • the first seal 10 is an annular seal of the “o-ring” type.
  • the first seal 10 and the second seal 11 are positioned in the first half of the total distance of the first circuit 21, the total distance of the first internal fluid circuit 21 being defined by the distance between the two ends 3 and 4 measured in the direction of movement of the first closing valve 5 between the first position and the second position.
  • the joint assembly also includes a draw-off joint (not shown) positioned between the body of the first closing valve 5 and the body of the second closing valve 8.
  • said seal assembly comprises a protective seal (not shown) positioned between the regulating valve 9 and the body of the first closing valve 5.
  • the seal assembly comprises a protective seal (not shown) positioned between the control valve 9 and said first casing 7, and for example carried by the first casing 7.
  • the device 1 can constitute or form part of a pressurized gas bottle valve(s), the second end 3 being connected to the bottle or to a set of bottles.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de distribution de fluide (1) comprenant un corps (2) abritant une première (3) et une seconde (4) extrémité, ledit corps (2) comprenant un premier circuit interne de fluide (21) s'étendant entre les deux extrémités (3)(4), ledit premier circuit interne de fluide (21) comprenant une première vanne (5) mobile, le corps de ladite première vanne (5) comprenant un deuxième circuit de fluide (22) s'étendant entre les deux extrémités (3)(4) et comprenant une vanne mobile de fermeture (8) et une vanne de régulation (9) positionnée au travers d'une chambre (6) définie par ladite première vanne (5) et une première enveloppe (7), ledit dispositif de distribution de fluide (1) comprenant un ensemble de joint d'étanchéité comprenant un premier joint (10) entre ledit corps (2) et ladite première vanne (5) et un deuxième joint (11) entre ladite première vanne (5) et la première enveloppe (7).

Description

    Dispositif de distribution de fluide
  • La présente invention porte sur dispositif de distribution de fluide, par exemple un robinet pour fluide sous pression, en particulier un robinet comprenant des moyens d'étanchéité.
  • Il est connu dans l’art antérieur que les fluides industriels et médicaux sont conditionnés à haute pression dans des récipients, typiquement les pressions de ces récipients sont de l’ordre de 50 à 300 bar. Ces récipients sont équipés de robinets permettant de remplir le récipient ou libérer le gaz sous pression et aussi de contrôler par exemple le débit de sortie d’un gaz. Pour des raisons ergonomiques, les fabricants de ces robinets cherchent à minimiser leur taille et introduire plusieurs fonctions dans un volume toujours plus restreint. Ces robinets doivent, pour être homologués, résister à des tests sous contraintes et des essais de vieillissement. Un des enjeux de la conception de ces robinets, de plus en plus complexes, est de maintenir l’étanchéité du robinet dans les conditions d’usage définis par le fabricant pour toutes les fonctionnalités du robinet.
  • Une solution de l’art antérieur est d’utiliser un joint torique par exemple pour empêcher le gaz dans le corps du robinet de s’échapper hors du robinet. Dans des robinets de conceptions complexes, ce joint peut se fragiliser et sortir de son logement. Il ne permet alors plus d’assurer l’étanchéité.
  • Le document FR3039619A1 divulgue une architecture de robinet comprenant notamment un corps définissant un circuit de fluide s’étendant entre deux extrémités, l’une des extrémités débouchant au niveau d’un raccord de remplissage et éventuellement de soutirage.
  • Le document WO13076263A1 décrit une autre architecture de robinet pour fluide sous pression amovible comprenant une vanne. Cette vanne est une double vanne comprenant une vanne interne et une vanne externe de remplissage disposée concentriquement autour de la vanne interne.
  • Ces inventions ne pallient pas ou imparfaitement les inconvénients cités. 
  • Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.
  • Une solution de l’invention est alors un dispositif de distribution de fluide comprenant un corps abritant :
    • une première extrémité configurée pour être connectée à la sortie d’une source de fluide,
    • une seconde extrémité configurée pour être connectée à une interface utilisateur et/ou à un équipement de remplissage de fluide,
    • un premier circuit interne de fluide s’étendant entre ladite première extrémité et ladite seconde extrémité, ledit premier circuit interne de fluide comprenant une première vanne de fermeture mobile entre deux positions, une première position de fermeture du premier circuit interne de fluide et une seconde position d’ouverture du premier circuit interne de fluide,
    • le corps de ladite première vanne de fermeture comprenant un deuxième circuit interne de fluide s’étendant entre la première extrémité et la seconde extrémité, la première vanne de fermeture comprenant, dans le deuxième circuit interne de fluide, une deuxième vanne de fermeture mobile et une vanne de régulation, la vanne de régulation étant positionnée dans une chambre définie par la première vanne de fermeture et une première enveloppe montée sur le corps de la première vanne de fermeture,
    ledit dispositif de distribution de fluide comprenant un ensemble de joint pour l'étanchéité de fermeture dudit premier circuit interne de fluide et dudit deuxième circuit interne de fluide par la première vanne et fermeture et la deuxième vanne de fermeture, ledit ensemble de joint comprenant un premier joint assurant l'étanchéité entre ledit corps du dispositif de distribution de fluide et ladite première vanne de fermeture dans ladite première position et, caractérisé en ce que ledit ensemble de joint comprend un deuxième joint assurant l’étanchéité entre ledit corps de ladite première vanne de fermeture et ladite première enveloppe.
  • Selon le cas, l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques énoncées ci-après.
  • Le premier joint est monté sur le corps du dispositif de distribution de fluide ou sur le corps de la première vanne de fermeture.
  • Le deuxième joint est monté sur le corps de la première vanne de fermeture ou sur la première enveloppe.
  • Le premier joint est un joint annulaire “o-ring” positionné dans une gorge sur le corps du dispositif de distribution de fluide ou dans une gorge sur le corps de la première vanne de fermeture.
  • Le premier joint est monté sur un épaulement dudit corps de ladite première vanne de fermeture et coopère en contact avec la surface du corps du dispositif de distribution de fluide pour assurer l’étanchéité entre le corps du dispositif de distribution de fluide et la première vanne de fermeture dans ladite première position.
  • Le deuxième joint est un joint annulaire “o-ring” positionné dans une gorge sur ladite première enveloppe ou dans une gorge sur le corps de la première vanne de fermeture.
  • Ledit premier joint et ledit deuxième joint sont positionnés dans la première moitié de la distance totale dudit premier circuit interne de fluide, ladite distance totale étant définie par la distance entre lesdites deux extrémités mesurée dans la direction du mouvement de la première vanne de fermeture entre ladite première position et ladite seconde position.
  • Ledit ensemble de joint comprend au moins un joint de soutirage positionné entre ledit corps de ladite première vanne de fermeture et le corps de ladite deuxième vanne de fermeture.
  • Ledit ensemble de joint comprend au moins un joint de protection positionné entre ladite vanne de régulation et ledit corps de ladite première vanne de fermeture.
  • Ledit ensemble de joint comprend au moins un joint de protection positionné entre ladite vanne de régulation et ladite première enveloppe.
  • L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures ci-annexées parmi lesquelles :
  • est une représentation schématique partielle, en coupe verticale, d’un premier mode de réalisation du dispositif de distribution de fluide sous pression de l’invention,
  • est une représentation schématique partielle, en coupe verticale, d’un dispositif de distribution de fluide sous pression de l’invention monté sur un récipient de fluide sous pression,
  • est une représentation schématique partielle et en coupe verticale d’un autre mode de réalisation du dispositif de distribution de fluide sous pression de l’invention,
  • est une représentation schématique et partielle, en coupe verticale, d’un autre mode de réalisation du dispositif de distribution de fluide sous pression de l’invention.
  • En référence notamment à , le dispositif de distribution de fluide sous pression 1 comprend un corps 2, par exemple de forme générale cylindrique, possédant une première extrémité 3 longitudinale configurée pour être connectée à un stockage de fluide, par exemple une bouteille de gaz sous pression. Le corps du dispositif de distribution de fluide 2 possède une seconde extrémité 4 positionnée par exemple longitudinalement à l’opposé de ladite première extrémité et configurée pour être connectée à une interface utilisateur et/ou à un équipement de remplissage de fluide par exemple pour remplir le stockage relié à la première extrémité 3. La seconde extrémité 4 peut aussi être positionnée latéralement par rapport à la première extrémité 3.
  • Le corps du dispositif de distribution de fluide 2 abrite un premier circuit interne de fluide s’étendant (par exemple verticalement en configuration d’utilisation) entre la première extrémité et la seconde extrémité. Ce premier circuit interne de fluide 21 permet par exemple de remplir une bouteille de gaz sous pression reliée au niveau de la première extrémité 3 et/ou de soutirer du gaz de cette bouteille.
  • Ce premier circuit interne de fluide 21 comprend une première vanne 5 de fermeture mobile, par exemple en translation, entre deux positions, une première position permettant de fermer le premier circuit interne de fluide 21 et une seconde position permettant d’ouvrir le premier circuit interne de fluide 21. Le corps de la première vanne 5 de fermeture comprend un deuxième circuit interne de fluide 22 s’étendant entre la première extrémité 3 et la seconde extrémité 4. Ce deuxième circuit interne de fluide 22 comprend une deuxième vanne 8 de fermeture mobile et une vanne de régulation 9, disposées par exemple en série. Ce deuxième circuit interne de fluide 22 permet la libération du fluide provenant de la première extrémité 3 vers une interface utilisateur par exemple raccordée au niveau de la seconde extrémité 4.
  • La vanne de régulation 9 est positionnée au travers d’une chambre 6 délimitée par la première vanne 5 de fermeture et une première enveloppe 7 montés sur le corps de la première vanne 5. La chambre 6 est à une pression stable et permet de réaliser l’équilibrage de la vanne de régulation 9, par exemple à pression atmosphérique. La première enveloppe 7 est constituée par exemple d’un manchon monté sur le corps de la première vanne 5 de fermeture afin de créer la chambre 6.
  • Le dispositif de distribution de fluide comprend un ensemble de joint pour l'étanchéité de fermeture du premier circuit interne de fluide 21 et dudit deuxième circuit interne de fluide 22, fermeture réalisée par les vannes correspondantes. Le premier circuit interne de fluide 21 peut être fermé par la première vanne 5 de fermeture et le deuxième circuit interne de fluide peut être fermé par la deuxième vanne 8 de fermeture. L’ensemble de joint comprend un premier joint 10 qui assure l'étanchéité entre le corps du dispositif de distribution de fluide 2 et la première vanne 5 de fermeture lorsque celle-ci est dans la première position. 
  • Plus particulièrement, un deuxième joint 11 est prévu pour réaliser l’étanchéité entre le corps de la première vanne 5 de fermeture et la première enveloppe 7. Ainsi la fonction du premier joint 10 est distincte de la fonction du deuxième joint 11. Le premier joint 10 réalise une étanchéité externe, tandis que le deuxième joint 11 réalise une étanchéité interne.
  • Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier et le deuxième circuit interne de fluide 21, 22, peuvent être utilisés pour la même fonction de soutirage du fluide par l’utilisateur, de la première extrémité 3 vers la deuxième extrémité 4. Le deuxième circuit interne de fluide 22 permet par exemple de soutirer le fluide à une pression réduite, par exemple à une pression inférieure à 10 bar, cette pression réduite est régulée par la vanne de régulation 9. Le premier circuit interne de fluide 21 permet par exemple de soutirer le fluide à la pression de la bouteille, par exemple à 300 bar. Ainsi l’utilisateur peut choisir d’utiliser soit le premier circuit interne de fluide 21 soit le deuxième circuit interne de fluide 22.
  • Selon un mode de réalisation, lorsque l’utilisateur soutire du fluide, la première vanne 5 de fermeture est par exemple déplacée vers le récipient de fluide sous pression 30. La première enveloppe 7 montée sur la première vanne 5 de fermeture se déplace de la même façon. Dans un autre mode de réalisation, lorsque l’utilisateur soutire du fluide, c’est la deuxième vanne 8 de fermeture qui est déplacée vers le récipient de fluide sous pression 30. Dans un autre mode de réalisation c’est à la fois la première vanne 5 de fermeture et la première enveloppe 7 qui sont déplacées ensemble et la deuxième vanne 8 de fermeture qui est aussi déplacée. Dans ce dernier mode de réalisation, le déplacement de la deuxième vanne 8 de fermeture en direction du récipient de fluide sous pression 30 par rapport au corps du dispositif de distribution de fluide 2 est plus important que le déplacement de la première vanne 5 de fermeture et de la première enveloppe 7 en direction du récipient de fluide sous pression 30 par rapport au corps du dispositif de distribution de fluide 2 .
  • Selon une possibilité, lorsque l’utilisateur ne soutire plus de fluide du récipient, les éléments déplacés reviennent à leur position initiale par l’action d’un ressort (non représenté) ou d’autres moyens de déplacement connus de l’homme du métier.
  • La représentation schématique est un autre mode de réalisation du dispositif de distribution de fluide 1. Une seconde enveloppe 70 est montée sur la première enveloppe 7. Une deuxième vanne de régulation 9 est positionnée dans le second circuit 22 au travers de la seconde enveloppe 70. Une deuxième chambre 6 est alors délimitée par la deuxième vanne de régulation 9 et la seconde enveloppe 70. Cette configuration permet aux deux vannes de régulation 9 en série de réaliser une double détente du gaz transitant de la première extrémité vers la seconde extrémité dans le second circuit 22, avant le soutirage par l’utilisateur au niveau de la seconde extrémité 4.
  • En référence notamment à , le dispositif de distribution de fluide sous pression 1 est monté sur un récipient de fluide sous pression 30. Le premier joint 10 est monté sur le corps du dispositif de distribution de fluide 2. Le deuxième joint 11 est monté sur le corps de la première vanne 5 de fermeture.
  • Dans un autre mode de réalisation, le premier joint 10 peut être monté sur le corps de la première vanne 5 de fermeture. Dans un autre mode de réalisation, le deuxième joint 11 peut être monté sur la première enveloppe 7. Ainsi dans certains modes de réalisation, le premier joint 10 sera, par exemple, positionné sur le corps du dispositif de distribution de fluide 2 et le deuxième joint 11 sur la première enveloppe 7. Dans d’autres modes de réalisation où l’accessibilité du corps du dispositif de distribution de fluide 2 et de la première enveloppe 7 est moindre, le premier et le deuxième joint 10, 11 sont montés sur le corps de la première vanne 5 de fermeture. Le premier joint 10 peut donc être monté sur le corps du dispositif de distribution de fluide 2 ou sur le corps de la première vanne 5 de fermeture et le deuxième joint 11 peut être monté sur le corps de la première vanne 5 de fermeture ou sur la première enveloppe 7.
  • Avantageusement, le premier joint 10 est un joint annulaire par exemple du type “ o-ring” monté dans une gorge formée sur le corps du dispositif de distribution de fluide 2 ou dans une gorge formée sur le corps de la première vanne 5. Ainsi ce choix permet une mise en œuvre polyvalente de la solution et permet de positionner le joint par exemple sur la pièce, à savoir sur le corps du dispositif de distribution de fluide 2 ou sur le corps de la première vanne 5 de fermeture, qui sera la moins coûteuse. 
  • Avantageusement, le deuxième joint 11 est un joint annulaire par exemple du type “ o-ring” monté dans une gorge formée sur la première enveloppe 7 ou dans une gorge formée sur le corps de la première vanne 5. Ainsi ce choix permet une mise en œuvre polyvalente de la solution et permet de positionner le joint par exemple sur la pièce , c’est-à-dire sur la première enveloppe 7 ou le corps de la première vanne 5 qui sera la moins coûteuse. 
  • En référence notamment à , le corps de la première vanne 5 de fermeture peut présenter un épaulement s’étendant transversalement à la direction longitudinale. Le premier joint 10 peut être monté sur cet épaulement. La coopération en contact de ce premier joint 10 avec la surface du corps du dispositif de distribution de fluide 2 permet l’étanchéité. Dans un mode particulier de réalisation, le premier joint 10 est une pièce métallique, par exemple une pièce usinée. Dans un autre mode de réalisation, le premier joint 10 est un joint annulaire du type “o-ring”.
  • Selon un mode de réalisation le premier joint 10 et le deuxième joint 11 sont positionnés dans la première moitié de la distance totale du premier circuit 21, la distance totale du premier circuit interne de fluide 21 étant définie par la distance entre les deux extrémités 3 et 4 mesurée dans la direction du mouvement de la première vanne 5 de fermeture entre la première position et la seconde position.
  • Avantageusement l’ensemble de joint comprend aussi un joint de soutirage (non représenté) positionné entre le corps de la première vanne 5 de fermeture et le corps de la deuxième vanne 8 de fermeture.
  • Avantageusement ledit ensemble de joint comprend un joint de protection (non représenté) positionné entre la vanne de régulation 9 et le corps de la première vanne 5 de fermeture.
  • Avantageusement l’ensemble de joint comprend un joint de protection (non représenté) positionné entre la vanne de régulation 9 et ladite première enveloppe 7, et par exemple porté par la première enveloppe 7.
  • Le dispositif 1 peut constituer ou faire partie d’un robinet de bouteille(s) de gaz sous pression, la seconde extrémité 3 étant raccordée à la bouteille ou à un ensemble de bouteilles.

Claims (10)

  1. Dispositif de distribution de fluide (1) comprenant un corps (2) abritant :
    • une première extrémité (3) configurée pour être connectée à la sortie d’une source de fluide,
    • une seconde extrémité (4) configurée pour être connectée à une interface utilisateur et/ou à un équipement de remplissage de fluide,
    • un premier circuit interne de fluide (21) s’étendant entre ladite première extrémité (3) et ladite seconde extrémité (4), ledit premier circuit interne de fluide (21) comprenant une première vanne (5) de fermeture mobile entre deux positions, une première position de fermeture du premier circuit interne de fluide (21) et une seconde position d’ouverture du premier circuit interne de fluide (21), 
    • le corps de ladite première vanne (5) de fermeture comprenant un deuxième circuit interne de fluide (22) s’étendant entre la première extrémité (3) et la seconde extrémité (4), la première vanne (5) de fermeture comprenant, dans le deuxième circuit interne de fluide (22), une deuxième vanne (8) de fermeture mobile et une vanne de régulation (9), la vanne de régulation (9) étant positionnée dans une chambre (6) définie par la première vanne (5) de fermeture et une première enveloppe (7) montée sur le corps de la première vanne (5) de fermeture,
    ledit dispositif de distribution de fluide (1) comprenant un ensemble de joint pour l'étanchéité de fermeture dudit premier circuit interne de fluide (21) et dudit deuxième circuit interne de fluide (22) par l, ledit ensemble de joint comprenant un premier joint (10) assurant l'étanchéité entre ledit corps du dispositif de distribution de fluide (2) et ladite première vanne (5) de fermeture dans ladite première position et, 
    caractérisé en ce que ledit ensemble de joint comprend un deuxième joint (11) assurant l’étanchéité entre ledit corps de ladite première vanne (5) de fermeture et ladite première enveloppe (7).
  2. Dispositif de distribution de fluide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier joint (10) est monté sur le corps du dispositif de distribution de fluide (2) ou sur le corps de la première vanne (5) de fermeture.
  3. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième joint (11) est monté sur le corps de la première vanne (5) de fermeture ou sur la première enveloppe (7).
  4. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier joint (10) est un joint annulaire “o-ring” positionné dans une gorge sur le corps du dispositif de distribution de fluide (2) ou dans une gorge sur le corps de la première vanne (5) de fermeture.
  5. Dispositif de distribution de fluide (1) selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le premier joint (10) est monté sur un épaulement dudit corps de ladite première vanne (5) de fermeture et coopère en contact avec la surface du corps du dispositif de distribution de fluide (2) du dispositif de distribution de fluide (1) pour assurer l’étanchéité entre le corps du dispositif de distribution de fluide (2) et la première vanne (5) de fermeture dans ladite première position.
  6. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième joint (11) est un joint annulaire “o-ring” positionné dans une gorge sur ladite première enveloppe (7) ou dans une gorge sur le corps de la première vanne (5) de fermeture.
  7. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier joint (10) et le deuxième joint (11) sont positionnés dans la première moitié de la distance totale dudit premier circuit interne de fluide (21), ladite distance totale étant définie par la distance entre lesdites deux extrémités (3,4) mesurée dans la direction du mouvement de la première vanne (5) de fermeture entre ladite première position et ladite seconde position.
  8. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble de joint comprend au moins un joint de soutirage positionné entre le corps de la première vanne (5) de fermeture et le corps de ladite deuxième vanne (8) de fermeture.
  9. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble de joint comprend au moins un joint de protection positionné entre la vanne de régulation (9) et le corps de la première vanne (5) de fermeture.
  10. Dispositif de distribution de fluide (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble de joint comprend au moins un joint de protection positionné entre la vanne de régulation (9) et la première enveloppe (7).
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