FR2970538A1 - Selective gas i.e. oxygen flow adjusting device for tap in pressurized oxygen bottle, has annular elastomeric seals provided on either side of plate for sealing between gas inlet and gas outlet - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de réglage sélectif d'un débit de gaz ainsi qu'un robinet et une bouteille pourvus d'un tel dispositif. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de réglage sélectif d'un débit de gaz comprenant un corps abritant une platine munie d'une pluralité d'orifices calibrés de dimensions déterminées correspondant à des débits de gaz respectifs, la platine comprenant une face amont destinée à être exposée à une entrée de gaz et une face aval destiné à mise en relation avec une sortie de gaz pour réguler le débit de gaz entre l'entrée et la sortie via un orifice, le dispositif comprenant une molette montée rotative sur le corps, la molette étant solidaire en rotation de la platine pour disposer entre l'entrée et la sortie sélectivement, soit un orifice déterminé, soit une portion sans orifice de la platine, le dispositif comprenant des joints d'étanchéité de part et d'autre de la platine pour assurer l'étanchéité entre l'entrée et la sortie. Les robinets de bouteilles de gaz médicaux notamment comprennent généralement un détendeur de gaz et, en aval du détendeur, un système de réglage du débit pour régler le débit fourni à un patient. Différentes valeurs de débits prédéterminés sont affichées et sont obtenues via des orifices calibrés discrets sélectionnés via une molette de réglage. Le maintien d'une étanchéité parfaite au niveau de la platine perforée est 20 généralement difficile à obtenir. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en 25 ce qu'au moins une partie des joints est en contact direct avec la platine. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le dispositif comporte au moins un joint annulaire dit « amont » disposé du côté de la face amont de la platine, le joint amont ayant une première extrémité 30 disposée dans un logement du corps autour d'un canal formant l'entrée de gaz et une seconde extrémité en appui étanche sur la face amont de la platine, le seconde extrémité du joint amont formant une zone d'étanchéité entre la platine et l'entrée et notamment une zone d'étanchéité entourant un orifice sélectivement disposé au sein de la zone d'étanchéité, 35 - le au moins un joint annulaire amont est un joint du type à quatre lobes formant une zone étanche circulaire sur la face de la platine, - le dispositif comporte au moins un joint annulaire dit « aval » disposé du côté de la face aval de la platine, le joint aval ayant une première extrémité disposée dans un logement du corps autour d'un canal formant la sortie de gaz et une seconde extrémité en appui étanche sur la face aval de la platine, le seconde extrémité du joint aval formant une zone d'étanchéité entre la platine et la sortie pour entourer un orifice sélectivement disposé au sein de la zone d'étanchéité, - le au moins un joint annulaire aval est un joint du type à quatre lobes formant une zone étanche circulaire sur la face de la platine, - la platine comprend ou est constituée de métal électrodéposé, notamment de nickel, - la molette comprend un plastique qui est surmoulé sur et au travers de la platine, - le corps comprend du plastique et définit un raccord de sortie de gaz relié à la sortie de gaz, - le ou les joints sont écrasés sur la platine, le diamètre intérieur des joints étant supérieur au diamètre des orifices calibrés. The present invention relates to a device for selectively adjusting a gas flow and a valve and a bottle provided with such a device. The invention more particularly relates to a device for selectively adjusting a gas flow rate comprising a body housing a plate provided with a plurality of calibrated orifices of determined dimensions corresponding to respective gas flow rates, the plate comprising an upstream face intended to to be exposed to a gas inlet and a downstream face for connection with a gas outlet for regulating the flow of gas between the inlet and the outlet via an orifice, the device comprising a wheel rotatably mounted on the body, the wheel being rotatably connected to the plate for disposing between the inlet and the outlet selectively, either a determined orifice or a portion without orifice of the plate, the device comprising seals on either side of the platinum to seal between inlet and outlet. Medical gas cylinder valves, in particular, generally include a gas expander and, downstream of the expander, a flow control system for controlling the flow rate supplied to a patient. Different predetermined flow rate values are displayed and are obtained via discrete calibrated orifices selected via an adjustment wheel. Maintaining a perfect seal at the perforated plate is generally difficult to obtain. An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above. To this end, the device according to the invention, furthermore in accordance with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that at least a portion of the seals are in direct contact with the plate. Furthermore, embodiments of the invention may include one or more of the following features: the device comprises at least one annular seal called "upstream" disposed on the side of the upstream face of the plate, the upstream gasket having a first end 30 disposed in a housing of the body around a channel forming the gas inlet and a second end in sealing engagement on the upstream face of the plate, the second end of the upstream seal forming a sealing zone between the platinum and the inlet and in particular a sealing zone surrounding an orifice selectively disposed within the sealing zone, the at least one upstream annular seal is a four-lobe type seal forming a circular sealing zone on the face of the plate, - the device comprises at least one annular seal said "downstream" disposed on the side of the downstream face of the plate, the downstream seal having a first end disposed in a lo the body around a channel forming the gas outlet and a second end sealingly abutting the downstream face of the plate, the second end of the downstream seal forming a sealing zone between the plate and the outlet to surround an orifice selectively disposed within the sealing zone, the at least one downstream annular seal is a four-lobed type seal forming a circular sealing zone on the face of the plate, the plate comprises or consists of electrodeposited metal, in particular nickel, the wheel comprises a plastic which is overmolded on and through the plate, the body comprises plastic and defines a gas outlet connection connected to the gas outlet, the joint or joints are crushed on the plate, the internal diameter of the seals being greater than the diameter of the calibrated orifices.
L'invention concerne également un robinet de gaz sous pression, comprenant un raccord de sortie et un dispositif de réglage sélectif du débit de gaz délivré au niveau du raccord de sortie, le dispositif de réglage sélectif de débit étant conforme à l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. L'invention concerne également une bouteille de gaz sous pression comprenant un tel robinet. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple de dispositif de réglage sélectif de débit selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en perspective d'un détail de la figure 1 illustrant l'assemblage d'une platine perforée et d'un molette de manoeuvre, - la figure 3 représente une vue en coupe du dispositif de la figure 1, - la figure 4 représente une vue agrandie d'un détail de la figure 3, - la figure 5 représente une vue en coupe du dispositif de la figure 1 monté sur un robinet détendeur, - la figure 6 représente une vue schématique d'un robinet monté sur une bouteille de gaz. The invention also relates to a pressurized gas valve, comprising an outlet fitting and a device for selectively adjusting the gas flow delivered at the outlet connection, the selective flow control device being in accordance with any of the features above or below. The invention also relates to a pressurized gas cylinder comprising such a valve. The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features. Other features and advantages will appear on reading the description below, with reference to the figures in which: - Figure 1 shows a perspective view of an example of a selective flow control device according to the invention, FIG. 2 represents a perspective view of a detail of FIG. 1 illustrating the assembly of a perforated plate and an operating wheel; FIG. 3 represents a sectional view of the device of FIG. 1; FIG. 4 represents an enlarged view of a detail of FIG. 3; FIG. 5 represents a sectional view of the device of FIG. 1 mounted on an expansion valve; FIG. 6 represents a schematic view of a valve; mounted on a gas bottle.
En se référant aux figures, le dispositif de réglage sélectif d'un débit de gaz comprend un corps 5, par exemple constitué de plastique, abritant une platine 2 munie d'une pluralité d'orifices 3 calibrés de dimensions déterminées correspondant à des débits de gaz respectifs. Referring to the figures, the device for selectively adjusting a gas flow rate comprises a body 5, for example made of plastic, housing a plate 2 provided with a plurality of calibrated orifices 3 of determined dimensions corresponding to flow rates of respective gas.
La platine 2 a de préférence la forme d'un disque ajouré en son centre et une pluralité d'orifices 3 calibrés répartis angulairement autour de son centre. La platine 2 est par exemple constituée de métal électrodéposé, notamment de nickel ou tout autre matériau approprié. Par exemple, la platine a une épaisseur comprise entre 50 pm et quelques millimètres, par exemple 70 pm. La platine 2 est solidaire d'une molette 4 de manoeuvre manuelle. Par exemple, la molette 4 est constituée de plastique et est surmoulée sur et au travers de la platine 2 et notamment au travers de l'ouverture centrale de la platine 2 (cf. figure 3). La molette 4 ne recouvre cependant pas au moins une partie de la platine 2 comprenant les orifices 3. La molette 4 forme de préférence un axe 11 de part et d'autre de la platine 2. Ces deux extrémités de l'axe 11 sont montées en rotation dans le corps 5. Comme visible à la figure 1, une partie de la bordure (de préférence crantée) de la molette 4 fait saillie hors du corps 5 pour permettre sa manipulation par un utilisateur. Le corps 5 définit un canal d'entrée 6 de gaz qui reçoit du gaz en amont par, exemple à la sortie d'un détendeur 12 de gaz d'un robinet 10 d'une bouteille de gaz sous pression (cf. figure 5). Le canal d'entrée 6 débouche au niveau d'une face amont de la platine 2, au niveau du secteur angulaire pourvu des orifices 3. The plate 2 is preferably in the form of a perforated disc at its center and a plurality of calibrated orifices 3 distributed angularly around its center. The plate 2 is for example made of electrodeposited metal, in particular nickel or any other suitable material. For example, the platinum has a thickness of between 50 μm and a few millimeters, for example 70 μm. The plate 2 is secured to a knob 4 manual operation. For example, the wheel 4 is made of plastic and is overmolded on and through the plate 2 and in particular through the central opening of the plate 2 (see Figure 3). The wheel 4, however, does not cover at least a portion of the plate 2 comprising the orifices 3. The wheel 4 preferably forms an axis 11 on either side of the plate 2. These two ends of the axis 11 are mounted in rotation in the body 5. As shown in Figure 1, a portion of the edge (preferably notched) of the wheel 4 protrudes out of the body 5 to allow manipulation by a user. The body 5 defines a gas inlet channel 6 which receives gas upstream, for example at the outlet of a gas expander 12 of a tap 10 of a gas cylinder under pressure (see FIG. . The inlet channel 6 opens at an upstream face of the plate 2, at the level of the angular sector provided with the orifices 3.
Le corps 5 définit également un canal de sortie 7 de gaz qui reçoit du gaz ayant transité au travers de la platine 2 jusque vers un raccord 9 extérieur de sortie destiné à être relié à un tuyau et/ou un appareil utilisateur du gaz. Ainsi, selon la position angulaire de la molette 4 relativement aux entrée 6 et sortie 7, soit un orifice 3 déterminé, soit une portion sans orifice de la platine 7 est 25 interposé entre l'entrée 6 et la sortie 7. Pour assurer l'étanchéité à ce niveau, le dispositif comprend des joints 8 d'étanchéité de part et d'autre de la platine 2 (notamment pour assurer l'étanchéité entre l'entrée 6 et la sortie 7 et le reste du dispositif). Selon une particularité avantageuse, au moins une partie des joints 8 sont 30 en contact direct avec la platine 2. Par exemple, l'étanchéité du côté amont (du côté de l'entrée 6) comprend un joint 8 annulaire dit « amont » dont une première extrémité disposée dans un logement annulaire 15 du corps 5, autour du canal d'entrée de gaz. La seconde extrémité de ce joint amont est en appui étanche sur la face amont de la platine 2. 35 Cette seconde extrémité du joint 8 amont forme une zone d'étanchéité circulaire entre la platine 2 et l'entrée 6. Cette zone d'étanchéité entoure un orifice 3 sélectivement disposé en vis-à-vis du joint 8. The body 5 also defines a gas outlet channel 7 which receives gas having passed through the plate 2 to an outlet outer connection 9 intended to be connected to a pipe and / or a gas user device. Thus, according to the angular position of the wheel 4 relative to the inlet 6 and outlet 7, either a determined orifice 3 or a portion without an orifice of the plate 7 is interposed between the inlet 6 and the outlet 7. To ensure the sealing at this level, the device comprises seals 8 sealing on both sides of the plate 2 (in particular to ensure the seal between the inlet 6 and the outlet 7 and the rest of the device). According to an advantageous feature, at least a portion of the seals 8 are in direct contact with the plate 2. For example, the sealing of the upstream side (on the inlet side 6) comprises an annular ring 8 called "upstream" of which a first end disposed in an annular housing 15 of the body 5, around the gas inlet channel. The second end of this upstream seal is in sealing engagement on the upstream face of the plate 2. This second end of the upstream gasket 8 forms a circular sealing zone between the plate 2 and the inlet 6. This sealing zone surrounds an orifice 3 selectively disposed opposite the seal 8.
De façon symétrique, le côté aval comporte un joint 8 annulaire dit « aval » ayant une première extrémité disposée dans un logement 25 du corps (5) autour du canal de sortie 7. La seconde extrémité du joint 8 aval est en appui étanche sur la face aval de la platine 2 et forme une zone d'étanchéité entre la platine 2 et la sortie 7. Cette zone d'étanchéité entoure un orifice 3 lorsqu'il est placé en vis-à-vis de ce joint 8. Avantageusement les joints 8 sont constitués chacun d'un joint 8 annulaire en élastomère du type à quatre lobes « quadrilobes ». Bien entendu, d'autres types de joints peuvent être envisagés, par exemple des joints toriques. Symmetrically, the downstream side comprises an annular seal 8 "downstream" having a first end disposed in a housing 25 of the body (5) around the outlet channel 7. The second end of the downstream gasket 8 is in sealing abutment on the downstream face of the plate 2 and forms a sealing zone between the plate 2 and the outlet 7. This sealing zone surrounds an orifice 3 when it is placed vis-à-vis this seal 8. Advantageously the joints 8 each consist of an annular seal 8 annular elastomer type four lobes "quadrilobes". Of course, other types of joints may be envisaged, for example O-rings.
Le demandeur a constaté que cette configuration réduit considérablement les risques de fuites par rapport aux solutions de l'art antérieur. Cette configuration limite également la déformation du diamètre intérieur du joint. En effet, lors de l'écrasement du joint, le diamètre intérieur du joint n'est pas inférieur au diamètre du trou calibré et n'altère donc pas la valeur du débit de sortie. The applicant has found that this configuration considerably reduces the risk of leakage compared to the solutions of the prior art. This configuration also limits the deformation of the inside diameter of the seal. Indeed, during the crushing of the seal, the inner diameter of the seal is not less than the diameter of the calibrated hole and therefore does not alter the value of the output flow.
Comme représenté à la figure 5 et à la figure 6, le dispositif de réglage sélectif de débit peut être fixé, par exemple par vissage sur le corps d'un robinet 10 à détendeur intégré ou non, par exemple un détendeur du type à étrier. Ce robinet 10 peut être classiquement monté dans l'ouverture du col d'une bouteille de gaz sous pression, par exemple de l'oxygène sous pression.20 As represented in FIG. 5 and in FIG. 6, the selective flow control device can be fixed, for example by screwing onto the body of an integrated or non-integrated pressure reducing valve 10, for example a stirrup type expansion valve. This valve 10 can be conventionally mounted in the opening of the neck of a pressurized gas cylinder, for example oxygen under pressure.
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