FR3066803A1 - Bloc robinet de gaz a dispositif-indicateur electronique pour recipient de gaz - Google Patents

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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

L'invention porte sur un bloc robinet de distribution de gaz (5) comprenant un corps de robinet (1) comprenant un passage interne de gaz (4), un dispositif-indicateur électronique (3) à afficheur digital, et un élément de liaison (2) comprenant un canal interne (6), ledit élément de liaison (2) étant interposé entre ledit dispositif-indicateur électronique (3) et le corps de robinet (1), et solidarisant mécaniquement ledit dispositif-indicateur électronique (2) audit corps de robinet (1). Le dispositif-indicateur électronique (3) est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet (1) en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique (3). Récipient de gaz (10), telle une bouteille de gaz, comprenant un bloc robinet de distribution de gaz (5), et son utilisation pour stocker ou pour distribuer un gaz ou mélange gazeux.

Description

La présente invention concerne un bloc robinet de distribution de gaz à dispositif-indicateur électronique, tel un manomètre digital, et une bouteille de fluide sous pression équipée d'un tel bloc robinet.
Il est usuel d'équiper les récipients de fluide, notamment les bouteilles ou bonbonnes de gaz sous pression, d'un bloc robinet, encore appelé « robinet », pourvu d'un dispositif-indicateur électronique conçu pour fournir à l'utilisateur, une indication d'une ou plusieurs données physiques relatives au contenu du récipient de fluide, notamment la pression gazeuse.
Ainsi, le dispositif-indicateur électronique peut être un manomètre électronique digital comprenant un capteur de pression et une logique électronique qui calcule et affiche des données de pression, de quantité de fluide et/ou d'autonomie, c'est-à-dire une estimation de de durée d'utilisation.
Ainsi, EP-A-2029972 propose un dispositif indicateur d'une grandeur physique pour bouteille de gaz sous pression, comprenant un boîtier auquel est raccordé un capteur de mesure de la grandeur physique, tel un capteur de pression. Le boitier comprend une carte électronique coopérant avec le capteur de mesure et reliée à un afficheur de la valeur représentative de la grandeur physique mesurée par le capteur.
Par ailleurs, WO-A-2005/93377 enseigne un module pour mesurer l'autonomie d'un gaz contenu dans un réservoir, telle une bouteille de gaz sous pression. Il comprend un capteur de pression relié à des moyens de calcul pour déterminer, à partir des données de pression mesurées, une information d'autonomie de fonctionnement du réservoir. Des moyens d'affichage permettent d'afficher l'information d'autonomie.
Ce type de dispositif-indicateur connu est souvent compact et peut donc aisément être positionné sur le bloc robinet pour ne pas être directement exposé aux chocs, en cas de chute de la bouteille. Sa protection peut être renforcée par un capotage ou « chapeau » de protection. Par ailleurs, la solidité du dispositif-indicateur peut être renforcée grâce à l'usage de résine ou analogue, appliquée pendant sa fabrication.
Or, un problème se pose lorsque le dispositif-indicateur électronique est plus volumineux et doit être positionné sur le haut du bloc robinet car il se retrouve alors plus exposé aux chocs et qu'en cas de choc, il existe un risque important de fuite de gaz et/ou d'éjection de pièces en contact avec le gaz à haute pression (HP) véhiculé par le passage interne du bloc robinet lui-même, notamment de l'élément de prise de pression situé au niveau du dispositif-indicateur, tel un manomètre digital.
En d'autres termes, le problème est de garantir une intégrité de la partie HP du bloc robinet, même en cas de choc violent, de manière à éviter les fuites de gaz et/ou l'éjection de pièces en contact avec le gaz HP.
La solution selon la présente invention concerne alors un bloc robinet de distribution de gaz, en particulier un bloc RDI, comprenant : - un corps de robinet comprenant un passage interne de gaz, - un dispositif-indicateur électronique à afficheur digital, et - un élément de liaison comprenant un capteur de pression agencé pour mesurer la pression du gaz dans le passage interne de gaz, ledit élément de liaison étant interposé entre ledit dispositif-indicateur électronique et le corps de robinet, et solidarisant mécaniquement ledit dispositif-indicateur électronique audit corps de robinet, caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique.
Selon le cas, le bloc robinet de distribution de gaz de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - le dispositif-indicateur électronique est configuré pour indiquer au moins une donnée physique relative à un gaz distribué par le corps de robinet. - la donnée physique est une valeur de pression ou d'autonomie, c'est-à-dire de durée estimée d'utilisation de gaz. - le dispositif-indicateur électronique comprend un afficheur digital alphanumérique. - le dispositif-indicateur électronique comprend au moins un capteur, au moins une carte électronique reliée audit au moins un capteur et au moins une source de courant électrique alimentant électriquement au moins ladite carte électronique. - le dispositif-indicateur électronique comprend au moins une pile ou batterie électrique en tant que source de courant électrique. - le dispositif-indicateur électronique est formé d'au moins un matériau fragile apte à se rompre en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique de manière à engendrer une désolidarisation dudit dispositif-indicateur électronique dudit élément de liaison. - le dispositif-indicateur électronique est formé d'au moins un matériau fragile de type polymère ou métal, par exemple de l'aluminium ou du laiton. Avantageusement, on peut conformer ce matériau fragile en une faible épaisseur pour accroître sa fragilité et faciliter ainsi sa rupture en cas de choc. - le dispositif-indicateur électronique est conçu et conformé pour se déboiter ou se décoller dudit élément de liaison en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique de manière à engendrer une désolidarisation dudit dispositif-indicateur électronique dudit élément de liaison. - le dispositif-indicateur électronique est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet en cas de choc correspondant à une chute d'un récipient de gaz, telle une bouteille, équipé dudit dispositif-indicateur électronique d'une hauteur d'au moins 1 m. - le dispositif-indicateur électronique est un manomètre ou un indicateur d'autonomie. - l'élément de liaison forme un raccord métallique traversé par un canal interne qui permet le passage du gaz depuis le passage interne du bloc robinet jusqu'à un capteur de pression agencé sur ou porté par l'élément de liaison. - le dispositif-indicateur électronique comprend un canal interne en communication fluidique avec le passage interne de gaz du corps de robinet. - il comprend un système de détente de gaz intégré au corps de robinet, c'est-à-dire qu'il est de type RDI ou « robinet à détendeur intégré ». - un élément d'étanchéité fluidique, tel un joint torique, est agencé entre l'élément de liaison et le corps du bloc robinet. L'invention concerne en outre un récipient de gaz, en particulier une bouteille de gaz, comprenant un volume de stockage interne et un bloc robinet avec au moins un passage interne de gaz en communication fluidique avec ledit volume de stockage interne, caractérisé en ce que le bloc robinet est selon l'une des revendications précédentes. L'invention concerne encore une utilisation d'un bloc robinet, en particulier un RDI, ou d'un récipient de gaz, en particulier une bouteille de gaz, tels que décrits ci-avant, pour distribuer un gaz ou un mélange gazeux. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 schématise un mode de réalisation d'une partie d'un bloc robinet de distribution de gaz selon la présente invention, - la Figure 2 représente une vue d'ensemble du bloc robinet de distribution de gaz de la Figure 1, et - la Figure 3 illustre une bouteille de gaz équipée du bloc robinet de distribution de gaz des Figures 1 et 2.
La Figure 2 schématise un mode de réalisation d'un bloc robinet de distribution de gaz 5 selon la présente invention, à savoir un robinet à détendeur intégré ou RDI, incluant une fonction « fusible », qui lors d'un choc important, permet de garder l'intégrité de la partie du RDI exposée à haute pression (HP), tel que schématisé en Figure 1, en particulier à une pression pouvant atteindre 300 à 400 bar abs.
Le bloc robinet 1, qui est par exemple en laiton et/ou en acier inoxydable, abrite un passage interne de gaz 4, aussi appelé premier circuit de soutirage, comprenant une première extrémité amont communiquant avec le volume de stockage d'une bouteille 10 de fluide sous pression (cf. Figure 3) et une seconde extrémité aval, typiquement munie d'un raccord de sortie de gaz, destinée à être raccordée à un dispositif utilisateur de gaz soutiré.
Le passage interne de gaz 4 véhicule le gaz à haute pression (HP) provenant de la bouteille de gaz sous pression sur laquelle est monté le RDI. Le passage interne de gaz 4 comprend un organe de régulation du débit et/ou de la pression du gaz soutiré entre les extrémités amont et aval.
Le RDI 5 comprend par ailleurs un organe de commande manuelle de l'organe de régulation, monté mobile relativement au corps de robinet 1 et coopérant avec l'organe de régulation pour contrôler le débit et/ou la pression de fluide admis à circuler de l'extrémité amont vers l'extrémité aval selon la position de l'organe de commande par rapport au corps de robinet 1.
Le RDI comprend en outre un dispositif-indicateur électronique 3, c'est-à-dire un dispositif électronique d'indication de donnée(s) relative(s) au fluide contenu dans une bouteille sur laquelle est monté le robinet 5, par exemple un manomètre digital.
Le dispositif-indicateur électronique 3 comprend une carte électronique permettant d'opérer une acquisition, un stockage et un traitement de données, notamment de la pression du gaz mesurée par un capteur de pression, et au moins un afficheur de données, à savoir un afficheur digital, relié à l'organe d'acquisition de stockage et de traitement de données, pour transmettre à ce dernier un signal représentatif du débit et/ou la pression de fluide imposé par l'organe de régulation.
Un élément de liaison 2, interposé entre le dispositif-indicateur électronique 3 et le corps de robinet 1, solidarise mécaniquement le dispositif-indicateur électronique 2 au corps de robinet 1. L'élément de liaison 2 forme un raccord traversé par un canal interne 6 de gaz qui est en communication fluidique avec le passage interne 4 du corps 1 du RDI 5. Le canal interne 6 de gaz amène la pression gazeuse à un capteur de pression (non représenté) permettant de mesurer la pression du fluide HP véhiculé par le passage interne 4. Le capteur de pression délivre ensuite un signal de pression à la carte électronique du dispositif-indicateur électronique 3. La capteur de pression peut être agencé sur ou intégré à l'élément de liaison 2.
Selon la présente invention, le dispositif-indicateur électronique 3 est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet 1 en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique 3, en particulier d'un choc correspond à une chute d'au moins 1 mètre de haut d'une bouteille de gaz 10 équipée d'un RDI 5 selon l'invention, telle celle illustrée en Figure 3.
En fonctionnement normal, il s'opère un transfert d'informations, par exemple d'un signal de pression mesuré par le capteur de pression, vers l'électronique, c'est-à-dire la carte électronique du dispositif-indicateur électronique 3.
En cas de choc important, le dispositif-indicateur électronique 3 est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet 1, par exemple pour se rompre, se détacher ou se décoller, selon le mode de fixation choisi, assurant ainsi une fonction de type « fusible » mécanique. En cas de désolidarisation, l'électronique cesse de fonctionner car elle ne sera plus reliée au capteur de pression, ce que peut alors aisément constater l'utilisateur. Toutefois, la partie HP du bloc 1 est préservée et reste sous pression, ce qui augmente la sécurité pour l'utilisateur.
En d'autres termes, selon l'invention, en cas de choc, le dispositif-indicateur électronique 3 peut donc se déduire, totalement ou partiellement, mais la sécurité de l'utilisateur est conservée puisque seul le dispositif-indicateur électronique 3 se désolidarise du bloc robinet 1.
La désolidarisation du dispositif-indicateur électronique 3 avec préservation de la partie HP du RDI 5 peut être obtenue de plusieurs manière, à savoir : - on peut choisir des épaisseurs particulières des matériaux constituant certaines parties « fragiles » du dispositif-indicateur électronique 3. Ainsi, une épaisseur suffisamment fine localement peut permettre aux parties « fragiles » de se rompre au delà d'une valeur de choc donnée de sorte de conduire à une séparation du dispositif-indicateur électronique 3 du reste du RDI 5, en particulier de l'élément de liaison 2. Ces parties « fragiles » forment alors des zones de rupture préférentielle prédéfinies. - on peut également assembler le dispositif-indicateur électronique 3 à l'élément de liaison 2 de manière à ce que l'assemblage puisse se dissocier en cas de choc important, c'est-à-dire supérieur à une valeur de «désassemblage» donnée. Dans ce cas, on peut choisir un assemblage par « clipsage » ou « emboîtement ». - on peut encore assembler par collage le dispositif-indicateur électronique 3 à l'élément de liaison 2. Là encore, il se dissocierait en cas de choc supérieur à une valeur de « désassemblage » donnée.
Par ailleurs, un (ou plusieurs) élément d'étanchéité fluidique 7, tel un joint torique, est agencé entre l'élément de liaison 2 et le corps du bloc robinet 1, comme illustré en Figure 1 de manière à éviter d'éventuelles fuites de gaz entre eux.
Il est à noter en outre que le robinet de distribution de gaz 5 peut comprendre d'autres composants classiques, tel un volant de manoeuvre rotatif 8, un embout fileté 9, cylindrique ou tronconique, de fixation du robinet de distribution de gaz 5 sur un col de bouteille de gaz 10, un raccord de sortie de gaz, un raccord de remplissage...
De plus, le robinet de distribution de gaz 5 peut également être protégé par un capotage ou «chapeau » de protection lorsqu'il est monté sur un récipient de gaz 10, notamment une bouteille de gaz à corps cylindrique tel que montré en Figure 3.
Un robinet de distribution de gaz 5, tel un RDI, selon l'invention peut avantageusement être monté sur une bouteille de gaz 10 utilisée pour stocker ou pour distribuer un gaz sous pression, en particulier un gaz médical, que ce soit un gaz pur ou un mélange gazeux, en particulier un gaz de type oxygène, air, N2O/O2, He/02 et NO/azote.

Claims (11)

  1. Revendications
    1. Bloc robinet de distribution de gaz (5) comprenant : - un corps de robinet (1) comprenant un passage interne de gaz (4), - un dispositif-indicateur électronique (3) à afficheur digital, et - un élément de liaison (2) comprenant un canal interne (6), ledit élément de liaison (2) étant interposé entre ledit dispositif-indicateur électronique (3) et le corps de robinet (1), et solidarisant mécaniquement ledit dispositif-indicateur électronique (2) audit corps de robinet (1), caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique (3) est conçu pour se désolidariser dudit corps de robinet (1) en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique (3).
  2. 2. Bloc robinet selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif-indicateur électronique (3) est configuré pour indiquer au moins une donnée physique relative à un gaz distribué par le corps de robinet (1), de préférence la donnée physique est une valeur de pression ou d'autonomie.
  3. 3. Bloc robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif-indicateur électronique (3) comprend au moins un capteur, au moins une carte électronique reliée audit au moins un capteur et au moins une source de courant électrique alimentant électriquement au moins ladite carte électronique.
  4. 4. Bloc robinet selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique (3) est formé d'au moins un matériau fragile apte à se rompre en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique (3) de manière à engendrer une désolidarisation dudit dispositif-indicateur électronique (3) dudit élément de liaison (2).
  5. 5. Bloc robinet selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique (3) est conçu et conformé pour se déboiter ou se décoller dudit élément de liaison (2) en cas de choc sur ledit dispositif-indicateur électronique (3) de manière à engendrer une désolidarisation dudit dispositif-indicateur électronique (3) dudit élément de liaison (2).
  6. 6. Bloc robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un capteur de pression est agencé sur ou intégré au dispositif-indicateur électronique (3) pour mesurer la pression du gaz dans le passage interne de gaz (4) et/ou le canal interne (6).
  7. 7. Bloc robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique (3) est un manomètre ou un indicateur d'autonomie.
  8. 8. Bloc robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif-indicateur électronique (3) comprend un canal interne (6) en communication fluidique avec le passage interne de gaz (4) du corps de robinet (1 ).
  9. 9. Bloc robinet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de détente de gaz intégré (RDI) au corps de robinet (1).
  10. 10. Récipient de gaz (10), en particulier une bouteille de gaz, comprenant un volume de stockage interne et un bloc robinet (5) avec au moins un passage interne de gaz (4) en communication fluidique avec ledit volume de stockage interne, caractérisé en ce que le bloc robinet (5) est selon l'une des revendications précédentes.
  11. 11. Utilisation d'un bloc robinet (5) selon l'une des revendications 1 à 9 ou d'un récipient de gaz (10) selon la revendication 8 pour distribuer un gaz ou un mélange gazeux.
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