FR3000795A1

FR3000795A1 - Measurement device for measuring consumption of gas e.g. oxygen, by patient in hospital, has electronic controller determining velocity of gas flow from number of revolutions of rotary element for given duration

Info

Publication number: FR3000795A1
Application number: FR1350124A
Authority: FR
Inventors: Jerome Paules
Original assignee: Air Liquide Sante Services SA
Current assignee: Air Liquide Sante Services SA
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-11
Anticipated expiration: 2033-01-08
Also published as: FR3000795B1

Abstract

The device has a compartment (1) including gas inlets (2a, 2b), a gas outlet (3), and a flow rate measuring unit for measuring flow rate of gas in the compartment. The measuring unit includes a rotary element e.g. rotary wheel, to be rotated by a gas stream passing through the compartment. A Hall effect sensor (6) cooperates with the rotary element for counting the number of revolutions of the rotary element for a given duration. An electronic controller (9) determines the velocity of the gas flow from the number of revolutions of the rotary element for the given duration. An independent claim is also included for a method for measuring consumption of gas e.g. air or oxygen, by a patient in a hospital.

Description

L'invention concerne un dispositif et un procédé de mesure de consommation gazeuse adaptés à une utilisation au sein d'un bâtiment hospitalier comprenant un réseau de canalisations de gaz comprenant des prises murales de distribution de gaz agencées sur les murs des chambres des patients, typiquement des prises d'oxygène et d'air médical murales, dont la consommation doit pouvoir être suivie et mesurée. Dans les hôpitaux, il est nécessaire de pouvoir suivre les consommations de gaz, en particulier d'air et d'oxygène, de manière précise et y compris dans les chambres des patients, c'est-à-dire en tête de lit où les gaz sont distribués par des prises d'alimentation murales. Une solution connue consiste à installer un débitmètre classique en sortie de chaque prise et de le coupler à un système d'enregistrement de données. Les débitmètres classiques couplés aux prises d'air ont un fonctionnement basé soit sur la pression pour les débitmètres analogiques, soit sur le débit massique (fil chaud) pour les débitmètres électroniques.The invention relates to a device and method for measuring gaseous consumption suitable for use in a hospital building comprising a network of gas pipelines comprising gas distribution wall outlets arranged on the walls of patients' rooms, typically medical oxygen and medical air intakes, the consumption of which must be able to be monitored and measured. In hospitals, it is necessary to be able to monitor the consumption of gas, particularly air and oxygen, precisely and even in patient rooms, that is to say at the head of the bed where the gases are distributed by wall power outlets. A known solution is to install a conventional flow meter at the output of each socket and to couple it to a data recording system. Conventional flowmeters coupled to air intakes operate on either pressure for analog flow meters or mass flow (hot wire) for electronic flow meters.

Or, pour permettre un suivi efficace des consommations gazeuses au niveau des prises murales au sein d'un hôpital, il convient d'utiliser des débitmètres électroniques permettant de centraliser les informations recueillies. Un hôpital compte en général plusieurs dizaines, voire centaines de lits, par exemple 400 à 600 lits pour les plus grands hôpitaux, ce qui nécessite d'installer le double de débitmètres électroniques puisqu'il en faut un pour la prise d'oxygène et un autre pour la prise d'air. Ceci engendre un certain nombre d'inconvénients, en particulier un coût très important pour l'hôpital du fait de la nécessité d'utiliser des débitmètres électroniques, des opérations d'entretien et de maintenance importantes, des risques élevés de défaut ou de pannes... Le problème qui se pose dès lors est de proposer un dispositif permettant de suivre les consommations de gaz, en particulier d'oxygène et d'air, délivrés par les prises murales situées dans les chambres de patients au sein des bâtiments hospitaliers ne présentant pas tout ou partie des inconvénients susmentionnés. La solution est alors un dispositif de mesure de consommation gazeuse comprenant un compartiment comprenant au moins une entrée de gaz et au moins une sortie de gaz, et des moyens de mesure de vitesse de flux gazeux agencés dans ledit compartiment, caractérisé en ce que : - les moyens de mesure de vitesse de flux gazeux comprennent un organe rotatif apte à et conçu pour être mis en rotation par un flux gazeux traversant le compartiment dans le sens allant de la ou des entrées vers la sortie, et un capteur à effet hall coopérant avec l'organe rotatif pour comptabiliser le nombre de tours de l'organe rotatif pendant une durée donnée, et - des moyens de traitement d'information permettent de déterminer au moins une vitesse du flux gazeux à partir du nombre de tours de l'organe rotatif pendant ladite durée donnée. En d'autres terme, le capteur à effet hall est apte à déterminer le nombre de tours que fait l'organe rotatif pendant un temps fixé, c'est-à-dire pendant la durée durant laquelle est effectuée la mesure du nombre de tours, de manière à en déduire une vitesse de rotation l'organe rotatif et ensuite une vitesse de flux gazeux. Selon le cas, le dispositif de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - il comprend en outre des moyens de mesure de la durée de circulation du flux au travers dudit compartiment de gaz. - la durée donnée de comptage du nombre de tours de l'organe rotatif correspond à tout ou partie de la durée de circulation du flux au travers du compartiment de gaz. - les moyens de traitement d'information permettent de déterminer au moins un volume de gaz consommé à partir de ladite au moins une vitesse du flux gazeux et durée de circulation du flux au travers dudit compartiment. - il comprend en outre des moyens d'enregistrement aptes à recevoir et à stocker au moins une vitesse du flux gazeux et/ou au moins une durée de circulation du flux au travers dudit compartiment et/ou au moins un volume de gaz consommé. - les moyens de mesure de la durée de circulation du flux comprenant un contrôleur 25 électronique. - le compartiment comprend plusieurs entrées de gaz alimentées par un conduit d'alimentation se ramifiant en plusieurs sous-conduits, chaque sous-conduit alimentant une entrée distincte dudit compartiment. - le conduit d'alimentation comporte des moyens de connexion permettant de 30 connecter fluidiquement le conduit d'alimentation à une prise de distribution de gaz. - l'organe rotatif est apte à et conçu pour être mis en rotation par un flux gazeux, typiquement de l'air ou de l'oxygène, compris entre 0,1 et 20 l/min, de préférence entre 0,5 et 15 l/min. - l'organe rotatif est une hélice ou une roue. - l'organe rotatif comprenant au moins un aimant qui permet au capteur Hall de comptabiliser le nombre de tours pendant une durée donnée. L'invention concerne aussi un procédé de mesure de la consommation gazeuse au sein d'un bâtiment hospitalier comprenant un réseau de canalisations de gaz comprenant des prises murales de distribution de gaz, dans lequel on mesure la consommation gazeuse d'au moins une desdites prises murales de distribution de gaz au moyen d'un dispositif selon l'invention. De préférence, le réseau de canalisations de gaz comprend : - une ou des canalisations d'oxygène véhiculant de l'oxygène gazeux entre une source d'oxygène et une ou plusieurs prises murales de distribution d'oxygène, et/ou - une ou des canalisations d'air véhiculant de l'air entre une source d'air et une ou plusieurs prises murales de distribution d'air. Avantageusement, les prises murales de distribution de gaz sont agencées dans une ou plusieurs chambres du bâtiment hospitalier. En outre, la source d'air et/ou la source d'oxygène sont des réservoirs de stockage d'air ou d'oxygène, respectivement, ou une unité PSA ou VSA de production d'air ou d'oxygène à partir d'air atmosphérique. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en références aux Figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 schématise le principe de fonctionnement d'un mode de réalisation d'un dispositif de mesure de consommation gazeuse selon l'invention, et - la Figure 2 schématise l'intérieur du dispositif de la Figure 1. La Figure 1 schématise le principe de fonctionnement d'un mode de réalisation d'un dispositif de mesure de consommation gazeuse selon la présente invention qui comprend un compartiment ou chambre 1 comprenant une ou plusieurs entrées de gaz 2 et une sortie de gaz 3.However, to allow effective monitoring of gaseous consumption at the wall plugs in a hospital, it is necessary to use electronic flow meters to centralize the information collected. A hospital generally has several tens, or even hundreds of beds, for example 400 to 600 beds for the largest hospitals, which requires the installation of double electronic flow meters because it takes one to take oxygen and a other for the air intake. This causes a number of disadvantages, in particular a very significant cost for the hospital due to the need to use electronic flow meters, major maintenance and maintenance operations, high risk of failure or breakdowns. .. The problem that arises therefore is to propose a device to monitor the consumption of gas, in particular oxygen and air, delivered by wall outlets located in patient rooms in hospital buildings with no not all or some of the aforementioned disadvantages. The solution is then a gaseous consumption measuring device comprising a compartment comprising at least one gas inlet and at least one gas outlet, and gas flow rate measuring means arranged in said compartment, characterized in that: the gaseous flow velocity measuring means comprises a rotatable member adapted to and adapted to be rotated by a gaseous flow through the compartment in the direction from the one or more inlets to the outlet, and a co-acting hall sensor cooperating with the rotary member for counting the number of revolutions of the rotary member during a given duration, and - information processing means for determining at least one speed of the gas flow from the number of revolutions of the rotary member during said given duration. In other words, the hall effect sensor is able to determine the number of rotations made by the rotary member during a fixed time, that is to say during the period during which the measurement of the number of revolutions is made. , so as to deduce a rotational speed of the rotary member and then a gas flow rate. Depending on the case, the device of the invention may comprise one or more of the following technical characteristics: it further comprises means for measuring the flow duration of the flow through said gas compartment. - The given duration of counting the number of revolutions of the rotary member corresponds to all or part of the circulation time of the flow through the gas compartment. the information processing means make it possible to determine at least one volume of gas consumed from said at least one speed of the gas flow and duration of circulation of the flow through said compartment. it furthermore comprises recording means able to receive and store at least one speed of the gas flow and / or at least one duration of circulation of the flow through said compartment and / or at least one volume of consumed gas. the means for measuring the flow circulation duration comprising an electronic controller. - The compartment comprises a plurality of gas inlets fed by a supply duct branching into several sub-ducts, each sub duct supplying a separate inlet of said compartment. - The supply duct comprises connection means for fluidly connecting the supply duct to a gas distribution outlet. the rotary member is adapted to and designed to be rotated by a gas flow, typically air or oxygen, of between 0.1 and 20 l / min, preferably between 0.5 and 15. l / min. the rotary member is a helix or a wheel. - The rotary member comprising at least one magnet which allows the Hall sensor to record the number of revolutions for a given duration. The invention also relates to a method for measuring gaseous consumption in a hospital building comprising a network of gas pipelines comprising gas distribution wall outlets, in which the gaseous consumption of at least one of said outlets is measured. gas distribution walls by means of a device according to the invention. Preferably, the gas pipe network comprises: one or more oxygen channels conveying oxygen gas between an oxygen source and one or more oxygen distribution wall outlets, and / or one or more air ducts conveying air between an air source and one or more air distribution wall outlets. Advantageously, the wall outlets of gas distribution are arranged in one or more rooms of the hospital building. In addition, the air source and / or the oxygen source are air or oxygen storage tanks, respectively, or a PSA or VSA unit for producing air or oxygen from atmospheric air. The present invention will now be described in more detail with reference to the appended figures in which: FIG. 1 schematizes the operating principle of an embodiment of a device for measuring gaseous consumption according to the invention, and Figure 2 schematizes the interior of the device of Figure 1. Figure 1 shows schematically the operating principle of an embodiment of a gas consumption measuring device according to the present invention which comprises a compartment or chamber 1 comprising one or several gas inlets 2 and one gas outlet 3.

Dans le cas présent, le compartiment 1 comprend deux entrées 2a, 2b de gaz alimentées par un conduit d'alimentation unique 7 qui vient se raccorder, via un système de connexion 8, à une prise murale de distribution de gaz, en particulier d'air médical ou d'oxygène médical, au sein d'un bâtiment hospitalier et plus précisément dans une chambre de patient, typiquement en tête de lit. Ce conduit d'alimentation unique 7 se ramifie en deux sous-branche 7a, 7b qui alimentent chacune l'une desdites entrées 2a, 2b du compartiment 1. L'intérêt d'avoir plusieurs entrées 2a, 2b est de pouvoir mettre en mouvement l'hélice 5 même lorsque les débits de gaz sont faibles, c'est-à-dire typiquement à partir de 0,5 l/min environ, grâce à une répartition du flux gazeux sur plusieurs pales de l'hélice 5. En effet, afin de pouvoir mesurer la vitesse du gaz traversant le compartiment 1 dans le sens de la ou des entrées 2a, 2b vers la (ou les) sortie 3, on utilise des moyens de mesure de vitesse de flux gazeux agencés dans le compartiment 1. Typiquement, les moyens de mesure de vitesse de flux gazeux comprennent un organe rotatif 5, telle une hélice ou une roue rotative, apte à et conçu pour être mis en rotation par le flux gazeux lorsque celui-ci traverse le compartiment 1 dans le sens (voir Flèche en Fig. 1) allant des entrées 2 vers la sortie 3.In the present case, the compartment 1 comprises two gas inlets 2a, 2b fed by a single supply duct 7 which is connected, via a connection system 8, to a gas distribution wall outlet, in particular to medical air or medical oxygen, in a hospital building and more specifically in a patient room, typically at the head of bed. This single supply duct 7 branched into two sub-branches 7a, 7b which each supply one of said inputs 2a, 2b of the compartment 1. The advantage of having several inputs 2a, 2b is to be able to set in motion the propeller 5 even when the gas flow rates are low, that is to say typically from about 0.5 l / min, thanks to a distribution of the gas flow on several blades of the helix 5. Indeed, in order to be able to measure the speed of the gas passing through the compartment 1 in the direction of the inlet (s) 2a, 2b towards the outlet (s) 3, use is made of gaseous flow velocity measuring means arranged in the compartment 1. Typically , the gaseous flow velocity measuring means comprise a rotary member 5, such as a propeller or a rotating wheel, adapted to and designed to be rotated by the gaseous flow when it passes through the compartment 1 in the direction (see Arrow in Fig. 1) from input 2 to output 3.

L'organe rotatif 5 coopère avec un capteur à effet hall 6 de manière à déterminer la vitesse de rotation de l'organe rotatif 5 grâce au comptage du nombre de tours que fait l'organe rotatif 5 pendant un temps donné, c'est-à-dire pendant le temps de mesure. Les mesures de vitesse de rotation (i. e. nombre de tours pendant un temps donné) de l'organe rotatif 5 sont ensuite transmises, via des connexions électriques 4, à des moyens de traitement d'information 9 de sorte de déterminer la vitesse du flux gazeux à partir des mesures de vitesse de rotation (i. e. nombre de tours pendant un temps donné) de l'organe rotatif 5. Par ailleurs, sont présents des moyens de mesure de la durée de circulation du flux gazeux au travers dudit compartiment 1 de gaz, lesquelles permettent de déterminer la durée pendant laquelle la prise murale considérée a débité du gaz. A partir des mesures de durée de circulation du gaz et de vitesse de rotation de l'organe rotatif 5, on calcule alors, via des moyens de traitement d'information 9, tel un contrôleur électronique, une quantité de gaz consommée. Le contrôleur électronique 9 est alimenté en courant par une pile, une batterie ou le secteur.The rotary member 5 cooperates with a hall effect sensor 6 so as to determine the speed of rotation of the rotary member 5 by counting the number of revolutions that the rotary member 5 makes during a given time, that is, ie during the measurement time. The rotational speed measurements (ie number of revolutions for a given time) of the rotary member 5 are then transmitted, via electrical connections 4, to information processing means 9 so as to determine the speed of the gas flow. from the rotational speed measurements (ie number of revolutions during a given time) of the rotary member 5. Furthermore, there are present means for measuring the duration of circulation of the gas flow through said compartment 1 of gas, which make it possible to determine the period during which the wall outlet considered has charged gas. From the measurements of gas circulation time and rotation speed of the rotary member 5, information processing means 9 such as an electronic controller, a quantity of consumed gas is then calculated. The electronic controller 9 is powered by a battery, a battery or the mains.

Les données sont ensuite transmises par le contrôleur, par voie filaire ou sans fil, par exemple une transmission wifi, zigbee, bluetooth ou autre, vers un système d'information stockant et/ou traitant les données recueillies, par exemple un ordinateur, un serveur ou autre. De façon alternative, des moyens d'enregistrement, par exemple une carte mémoire, permettent de stocker les données mesurées ou calculées à partir des mesures. Le dispositif de l'invention est particulièrement bien adapté au suivi de la consommation gazeuse des prises murales agencées dans les chambres d'hôpital ou analogue.The data is then transmitted by the controller, wired or wireless, for example a wireless transmission, zigbee, bluetooth or other, to an information system storing and / or processing the data collected, for example a computer, a server Or other. Alternatively, recording means, for example a memory card, can store the measured or calculated data from the measurements. The device of the invention is particularly well suited to monitoring the gas consumption of wall outlets arranged in hospital rooms or the like.

Claims

REVENDICATIONS1. Gaseous consumption measuring device comprising a compartment (1) comprising at least one gas inlet (2a, 2b) and at least one gas outlet (3), and gas flow velocity measuring means arranged in said compartment, characterized in that: - the gas flow velocity measuring means comprises a rotatable member (5) adapted to and adapted to be rotated by a gas flow passing through the compartment (1) in the direction from the inlet (s) (2a, 2b) to the output (3), and a hall effect sensor (6) cooperating with the rotary member (5) for counting the number of revolutions of the rotary member (5) for a given duration, and - Information processing means (9) make it possible to determine at least one speed of the gas flow from at least the number of revolutions of the rotary member (5) during said given duration.

2. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises means for measuring the flow duration of the flow through said gas compartment (1).

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the information processing means (9) are designed to determine at least one volume of gas consumed from said at least one gas flow rate and duration of flow flow through said compartment (1).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means for transmitting information.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for measuring the flow of the flow duration comprising an electronic controller.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compartment (1) comprises a plurality of gas inlets (2a, 2b) fed by a supply duct (7) branching into several sub-ducts (7a, 7b), each subchannel (7a, 7b) feeding a separate input (2a, 2b) of said compartment (1).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supply duct (7) comprises connection means (8) for fluidly connecting the supply duct (7) to a gas distribution outlet .

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary member (5) is adapted to and designed to be rotated by a gas flow of between 0.1 and 20 l / min, preferably between 0.5 and 15 l / min.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary member (5) is a helix or a wheel, preferably the rotary member (5) comprising at least one magnet.

10. A method for measuring gaseous consumption in a hospital building comprising a network of gas pipes comprising gas distribution wall sockets, in which the gas consumption of at least one of said wall distribution sockets is measured. gas by means of a device according to one of the preceding claims.

11. The method of claim 10, characterized in that the gas pipe network comprises: - one or oxygen pipes carrying oxygen gas between a source of oxygen and one or more wall outlets of distribution of oxygen, and / or - one or more air ducts conveying air between an air source and one or more wall outlets.

12. Method according to one of claims 10 or 11, characterized in that the wall outlets of gas distribution are arranged in one or more rooms of the hospital building.