FR3113106A1 - Récipient de fluide sous pression avec dispositif électronique à système d'endormissement et de réveil des moyens de communication avec l’extérieur - Google Patents

Récipient de fluide sous pression avec dispositif électronique à système d'endormissement et de réveil des moyens de communication avec l’extérieur Download PDF

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Abstract

Titre de l’invention Récipient de fluide sous pression avec dispositif électronique à système d'endormissement et de réveil des moyens de communication avec l’extérieur L’invention concerne un récipient (1) de fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz, comprenant un robinet de distribution (3) de fluide équipé d’un dispositif électronique (7) comprenant des moyens de pilotage (5) comprenant au moins un microprocesseur principal (15) et des moyens de communication avec l’extérieur consommant du courant électrique, caractérisé en ce que les moyens de communication avec l’extérieur (19, 20) comprennent un module de communication sans fil (19) ayant une fonction de communication, ledit module de communication sans fil (19) pouvant adopter au moins deux états comprenant un état de veille dans lequel la fonction de communication du module de communication (19) est inactivée, et un état de réveil dans lequel la fonction de communication du module de communication (19) est active. Le dispositif électronique (7) comprend en outre des moyens de réveil (8) configurés pour commander au moins un passage du module de communication sans fil (19) de l’état de veille à l’état de réveil en réponse à une action de l’utilisateur. Figure de l’abrégé : Fig. 1

Description

Récipient de fluide sous pression avec dispositif électronique à système d'endormissement et de réveil des moyens de communication avec l’extérieur
L’invention concerne un récipient de fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz sous pression, équipé d’un robinet de distribution de fluide comprenant un dispositif électronique et un système d'endormissement et de réveil des moyens de communication avec l’extérieur embarqués dans ledit dispositif électronique.
Les fluides ou gaz médicaux, tel l’oxygène, les mélanges NO/N2, N2O/O2, He/O2, l’air médical ou autre, sont généralement conditionnés dans des récipients de gaz sous pression, en particulier des bouteilles ou bonbonnes de gaz, qui sont équipés d’un robinet de distribution, avec (RDI) ou sans système de détente intégré, servant à fournir le gaz médical et d’un manomètre à aiguille ou d’un dispositif électronique à afficheur numérique servant à afficher la pression de gaz résiduelle ou une autonomie en gaz. Un tel dispositif électronique peut comprendre des moyens de communication avec l’extérieur, c'est-à-dire un module ou système émetteur et/ou récepteur pouvant échanger des données avec un ou d’autres appareils ou systèmes, par exemple un ventilateur médical, un serveur distant ou autre.
Ainsi, EP-A-2918892 propose une bouteille de gaz équipée d’un RDI et d’un dispositif électronique à écran d’affichage numérique, i.e. digital. En général, un capotage de protection rigide, aussi appelé « chapeau », sert à protéger le robinet et ses équipements fragiles, notamment le dispositif électronique et ses composants, contre les chocs, les chutes, les salissures...
Un tel dispositif électronique nécessite de l’énergie électrique pour fonctionner et faire fonctionner ses composants, notamment carte électronique, écran d’affichage électronique, moyens de communication avec l’extérieur... Il est donc nécessaire de prévoir une alimentation électrique, comme une ou des piles ou batteries, à usage unique ou rechargeables, lui fournissant du courant électrique, ainsi qu’à tous les composants requérant de l’énergie pour fonctionner. Cette alimentation électrique est généralement agencée dans un compartiment dédié du capotage.
Or, il a été constaté que la consommation en énergie d’un tel dispositif électronique peut être importante, ce qui nécessite de devoir remplacer ou recharger la ou les piles ou batteries, ce qui nécessite des opérations de maintenance plus fréquentes et entraîne une indisponibilité du récipient de gaz.
Le problème est dès lors de pouvoir économiser au maximum l’énergie de la (des) batterie ou analogue alimentant un dispositif électronique, tel un manomètre numérique à écran d’affichage numérique, équipant un récipient de fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz sous pression, de manière à réduire la fréquence des opérations de maintenance et l’indisponibilité du récipient concerné.
La solution de l’invention porte sur un récipient de fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz, comprenant un robinet de distribution de fluide équipé d’un dispositif électronique comprenant des moyens de pilotage comprenant au moins un microprocesseur principal et des moyens de communication avec l’extérieur consommant du courant électrique, caractérisé en ce que les moyens de communication avec l’extérieur comprennent un module de communication sans fil ayant une fonction de communication, ledit module de communication sans fil pouvant adopter au moins deux états comprenant :
  • un état de veille, aussi appelé état de sommeil, dans lequel la fonction de communication du module de communication est inactivée de sorte que le module ne communique pas et donc ne consomme pas ou peu d’énergie électrique,
  • un état de réveil dans lequel la fonction de communication du module de communication est active de sorte que le module puisse communiquer avec l’extérieur en consommant du courant électrique,
et le dispositif électronique comprend en outre des moyens de réveil configurés pour commander au moins un passage du module de communication sans fil de l’état de veille à l’état de réveil en réponse à une action de l’utilisateur.
Dans le cadre de l’invention, on appelle « fonction de communication », la fonction embarquée assurant la réception, l'envoi et le transfert des données, informations, messages et/ou paquets de données ou autres à un appareil externe, de préférence via une antenne assurant une bonne qualité de communication.
Selon le mode de réalisation considéré, le récipient de fluide de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • les moyens de communication avec l’extérieur sont alimentés en courant électrique par une source de courant électrique.
  • le module de communication est configuré pour permettre, i.e. assurer ou réaliser, un échange de données en utilisant des ondes radio UHF sur une bande de fréquence d’environ 2,4 GHz.
  • le module de communication est configuré pour permettre un échange mono ou bidirectionnel de données, de préférence bidirectionnel.
  • le module de communication est configuré pour permettre un échange de données à très courte distance, typiquement moins de 50 m, de préférence moins de 30 m, de préférence encore moins de 20 m.
  • le module de communication fonctionne en mode Bluetooth (norme de communication), de préférence à basse énergie, par exemple il s’agit d’un module de communication dit « BLE » pourBluetooth Low Energy.
  • le module de communication sans fil est connecté électriquement au microprocesseur principal des moyens de pilotage.
  • le module de communication comprend un microprocesseur additionnel permettant de réceptionner, envoyer et transférer des données à l’intérieur du module.
  • le microprocesseur additionnel coopère avec le microprocesseur principal des moyens de pilotage.
  • le microprocesseur principal des moyens de pilotage est configuré pour fournir au module de communication sans fil une ou des données à transmettre, par exemple un numéro ou identifiant de bouteille, de robinet ou de carte électronique, une valeur de pression ou de température, ou autre.
  • selon un premier mode de réalisation, les moyens de réveil comprennent une touche ou un bouton à activation digitale.
  • l’action de l’utilisateur comprend un appui digital de la part de l’utilisateur sur ladite touche ou bouton d’activation porté par le dispositif électronique.
  • la touche ou bouton d’activation coopère avec le microprocesseur principal des moyens de pilotage via un circuit électrique. Par exemple, un appui sur la touche ou bouton d’activation, qui fait office d’interrupteur, ferme le circuit électrique ce qui engendre l’envoi d’une impulsion électrique au microprocesseur principal et la commande par ledit microprocesseur principal du passage de l’état de veille à l’état de réveil du module de communication sans fil.
  • selon un second mode de réalisation, l’action de l’utilisateur comprend une émission d’une onde radio, i.e. une onde radioélectrique.
  • l'onde radio est émise a une fréquence d’environ 2.4 GHz.
  • l’action de l’utilisateur comprend une émission d’une onde radioélectrique au moyen d’un téléphone mobile multifonction (i.e. smartphone), d’une tablette numérique ou d’un dispositif émetteur radio dédié, de préférence d’un téléphone mobile multifonction. L’apport d’énergie engendré de l’onde radioélectrique émise par le téléphone mobile multifonction par exemple, à proximité du dispositif électronique va engendrer un réveil du module de communication sans fil, i.e. du module BLE.
  • les moyens de réveil comprennent des moyens de détection d’onde radioélectrique configurés pour détecter une onde radioélectrique donnée émise à proximité immédiate du dispositif électronique, c'est-à-dire à une distance inférieure à 1m, typiquement moins de 50 cm, de préférence moins de 30 cm, typiquement moins de 20 cm, par exemple entre 10 et 20 cm environ.
  • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont ou comprennent un détecteur d’onde radioélectrique de type RFsense, c'est-à-dire un détecteur radiofréquence (RF) à très basse énergie.
  • le dispositif électronique comprend un écran d’affichage électronique, aussi appelé écran numérique ou digital, par exemple LCD ou analogue.
  • le microprocesseur principal des moyens de pilotage du dispositif électronique fournit à l’écran d’affichage électronique les données à afficher, y compris lorsque le module de communication sans fil est en état de veille.
  • le microprocesseur principal est configuré pour détecter une non-utilisation du module de communication sans fil, en particulier un module BLE, pendant une durée donnée et pour commander une mise en sommeil, c'est-à-dire un passage dans l’état de veille, dudit module de communication sans fil après expiration de ladite durée donnée.
  • ladite durée donnée est différente selon que le module de communication sans fil vient d’émettre des données ou non.
  • ladite durée donnée est de moins de 10 secondes, de préférence moins de 5 secondes, lorsqu’aucune communication n’a été opérée par le module de communication sans fil.
  • ladite durée donnée est de plus de 10 secondes, de préférence plus de 15 secondes, préférentiellement d’au moins 25 secondes, lorsqu’une communication a été opérée par le module de communication sans fil.
  • optionnellement, le téléphone mobile multifonction peut être configuré pour émettre un ordre de mise en sommeil du module de communication sans fil lorsque l’utilisateur sélectionne l’envoi d’un tel ordre sur le téléphone mobile multifonction.
  • les moyens de détection d’onde radioélectrique, notamment le détecteur d’onde radioélectrique de type RFsense, et/ou le module de communication sans fil, notamment le module BLE, sont reliés électriquement à la source de courant électrique et alimenté en courant électrique par la source de courant électrique.
  • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont reliés électriquement au microprocesseur additionnel et coopèrent avec le microprocesseur additionnel du module de communication sans fil, notamment le module BLE.
  • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont directement intégrés dans le module de communication sans fil, notamment le module BLE.
  • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont agencés dans le boîtier du dispositif électronique.
  • le module de communication sans fil, notamment le module BLE, comprend une antenne émettrice et/ou réceptrice, à savoir une antenne interne.
  • l’antenne émettrice et/ou réceptrice est configurée pour recevoir les ondes radioélectriques provenant d’un téléphone mobile multifonction ou un autre appareil émetteur, typiquement des ondes radioélectriques ayant une fréquence d’environ 2.4 GHz , en particulier lorsqu’elles sont émises à proximité immédiate, typiquement moins de 30 cm environ, par exemple de 10 à 20 cm environ.
  • l’antenne est configurée pour recevoir des données du téléphone et les transmettre au microprocesseur additionnel, i.e. du module BLE, où elles sont traitées.
  • le dispositif électronique est un manomètre digital configuré pour fournir la pression de gaz régnant dans le récipient, le débit de gaz fourni par le robinet, la quantité de gaz dans le récipient (i.e. pression, volume ou %) et/ou l’autonomie, i.e. durée d’utilisation par rapport à la quantité de gaz résiduel dans le récipient
  • la source de courant électrique comprend une ou plusieurs batteries ou piles électriques, rechargeables ou non.
  • le (ou les) microprocesseur principal et/ou le microprocesseur additionnel mettent en œuvre un ou plusieurs algorithmes.
  • les moyens de pilotage comprennent une carte électronique sur laquelle est agencé le (ou les) microprocesseur(s).
  • les moyens de pilotage à microprocesseur principal comprennent au moins un microcontrôleur. Plus précisément, le (ou les) microprocesseur principal peut être intégré au dispositif électronique sous forme d’un microcontrôleur.
  • le (ou les) microcontrôleur est configuré pour enregistrer des données, notamment au sein d’un logiciel ou algorithme.
    • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont agencés sur la carte électronique sur laquelle est agencé le (ou les) microprocesseur(s) principal.
    • les moyens de détection d’onde radioélectrique sont alimentés électriquement, typiquement par la source d’énergie électrique.
  • le récipient de fluide sous pression comprend un volume interne de stockage de fluide sous pression, en particulier de gaz sous pression.
  • le robinet de distribution de fluide comprend un dispositif de sélection de débit permettant de sélectionner un débit de fluide désiré, de préférence compris entre 0 et 30 L/min.
  • le robinet de distribution de fluide comprend un raccord de sortie en débit pour délivrer le fluide au débit désiré.
  • le robinet de distribution de fluide comprend un capteur de pression pour mesurer la pression du fluide, de préférence à plusieurs instants successifs, et fournir aux moyens de pilotage, en particulier au microprocesseur principal, une ou des mesures de pression correspondant à la pression du fluide mesurée, de préférence auxdits instants successifs.
  • les moyens de pilotage, en particulier le microprocesseur principal, sont configurés pour traiter la ou les mesures de pression fournies par le capteur de pression.
  • le raccord de sortie en débit du robinet de distribution de fluide est configuré pour être connecté fluidiquement à une conduite de gaz flexible ou un autre dispositif utilisant le fluide, tel un dispositif ou appareil médical.
  • les moyens de pilotage sont en outre configurés pour déterminer le débit de gaz réel fourni par le raccord de sortie en débit du robinet à la conduite de gaz flexible, entre les instants successifs, à partir des mesures de pression opérées aux instants successifs.
    • les moyens de pilotage sont agencés dans le boîtier du dispositif électronique.
    • le dispositif électronique est un manomètre digital permettant de déterminer une pression de fluide et/ou une autonomie en fluide, de préférence en gaz.
    • le dispositif de sélection de débit comprend un volant rotatif configuré pour se déplacer entre plusieurs positions angulairement décalées les uns des autres, chaque position correspondant à une valeur de débit de gaz désiré donnée.
    • le dispositif de sélection de débit permet de sélectionner des débits de gaz désirés compris entre 0 et 30 L/min, typiquement entre 0 et 25 L/min.
    • le dispositif de sélection de débit coopère en outre avec un dispositif de réglage de débit agencé dans le corps du robinet afin de régler le débit à la valeur de débit de gaz désiré.
    • le dispositif de réglage de débit comprend un disque à orifices calibré agencé sur le trajet du gaz dans le corps du robinet.
    • le raccord de sortie de gaz est agencé au centre du volant rotatif, c'est-à-dire qu’ils sont agencés coaxialement l’un à l’autre.
    • les moyens de pilotage comprennent un compteur temporel.
    • le récipient a un volume interne compris entre 1 et 20 L, typiquement entre 2 et 15 L (équivalent en eau).
    • l’afficheur numérique du dispositif électronique est configuré pour afficher des informations, en particulier une autonomie en gaz, une pression de gaz, une icône d’alerte, par exemple d’autonomie ou de clampage/pinçage de tuyau, ou autres.
    • les moyens de pilotage sont configurés pour déclencher une alerte sonore et une alerte visuelle en cas de déclenchement d’une alerte, notamment une alerte de clampage ou d’une alerte d’autonomie.
    • le dispositif électronique comprend des moyens de mémorisation de données.
    • les moyens de mémorisation de données comprennent une mémoire morte, de préférence une EEPROM ou analogue.
    • les moyens de mémorisation de données sont connectés électriquement au microprocesseur principal.
    • les moyens de mémorisation de données sont agencés sur une carte électronique.
    • le dispositif électronique est fixé au corps de robinet de distribution de gaz.
    • la source d’énergie électrique alimente électriquement aussi l’afficheur numérique, le capteur de pression, la carte électronique et/ou le microprocesseur principal et/ou les moyens de mémorisation de données.
    • le capteur de pression est agencé de manière à mesurer la pression du gaz au sein du passage interne de gaz du robinet de distribution de gaz, ledit passage interne étant en communication fluidique avec le volume interne du récipient de gaz.
    • le robinet de distribution de fluide est protégé par un capotage de protection comprenant un corps de capotage rigide agencé autour dudit robinet de distribution de fluide.
    • la source de courant électrique est agencé dans un compartiment dédié du capotage de protection.
    • le boîtier du dispositif électronique comprenant l’afficheur numérique est logé dans une ouverture aménagée dans le corps de capotage.
    • le corps de capotage définit un volume interne dimensionné pour loger le robinet de distribution de gaz.
    • le corps de capotage est en matériau polymère, en métal ou leurs combinaisons.
    • le corps de capotage comprend une (ou plusieurs) poignée de portage, de préférence la poignée de portage est agencée de manière à surmonter le capotage, c'est-à-dire qu’elle est située sensiblement au-dessus du capotage.
    • le robinet de distribution de gaz est un robinet à détendeur intégré ou RDI.
    • le robinet de distribution de fluide est en alliage de cuivre, tel du laiton.
    • le corps de capotage comprend en outre un système d’accrochage conçu pour permettre son accrochage à un support, en particulier à un barreau de lit d’hôpital ou à un brancard de transport de patient ou analogue.
    • le corps de capotage comprend en outre un système d’accrochage mobile, de préférence pivotant.
    • le récipient de fluide est une bouteille de gaz sous pression.
    • le récipient de fluide contient un gaz sous pression, en particulier un gaz médical.
    • le récipient de fluide contient, lorsqu’il est plein, un gaz à une pression d’au moins 130 à 200 bar abs, voire d’au moins 300 bar abs.
    • le récipient de fluide a une forme générale cylindrique, en particulier d’ogive, en métal ou alliage métallique (e.g. acier, aluminium….) ou en matériau(x) composite(s).
    • le récipient de fluide contient un gaz ou mélange gazeux, tel de l’oxygène, un mélange NO/N2, O2/N2O ou He/O2, de l’air ou autre.
L’invention concerne aussi un ensemble de distribution de fluide, en particulier de gaz, comprenant un récipient de fluide équipé d’un dispositif électronique selon l’invention et un appareil émetteur d’onde radioélectrique, tel un téléphone mobile multifonction (i.e. smartphone), coopérant avec des moyens de détection d’onde radioélectrique du dispositif électronique pour détecter l’onde radioélectrique émise par l’appareil émetteur d’onde radioélectrique à proximité immédiate du dispositif électronique, c'est-à-dire à une distance inférieure à 50 cm environ, de préférence inférieure à 20 ou 30 cm environ.
L’invention porte aussi sur une utilisation d’un récipient selon l’invention pour stocker ou pour fournir un gaz sous pression, en particulier un gaz médical choisi parmi l’oxygène ou un mélange gazeux N2O/O2, NO/N2, He/O2, de l’air médical.
L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence à la figure annexée, à savoir :
est un schéma de principe d’un récipient de fluide équipé d’un robinet de distribution de gaz à dispositif électronique et un mode de réalisation du système d’éveil selon l’invention,
représente un mode de réalisation d’un récipient de fluide 1 de type bouteille de gaz sous pression selon l’invention.
La est un schéma de principe d’un récipient de fluide 1 sous pression selon l’invention, alors que la [Fig. 2] représente un mode de réalisation d’un tel récipient de fluide 1, à savoir ici une bouteille de gaz sous pression d’axe AA.
Le récipient de fluide 1 comprend un volume interne 2 de stockage de gaz sous pression, par exemple de plus de 200 bar abs (pression à plein), et est équipé d’un robinet de distribution de fluide 3, tel un RDI, traversé par un passage ou circuit interne de fluide en communication fluidique avec le volume interne 2 du récipient 1 de manière à convoyer le fluide, à savoir ici du gaz, au sein du corps du robinet de distribution de gaz 3 jusqu’à un raccord de sortie 11 en débit auquel vient se raccorder fluidiquement par exemple une conduite de gaz flexible (non montrée) ou un autre dispositif utilisant le gaz délivré.
La bouteille ou récipient 1 de gaz d’axe AA de comprend un corps cylindrique et un col, c'est-à-dire qu’elle est en forme d’ogive. Le corps cylindrique définit le volume interne 2 de stockage de gaz sous haute pression, typiquement une pression maximale de 130 à 300 bar abs, voire au-delà de 300 bar abs. Le col comprend un orifice d’entrée/sortie de fluide communicant avec le volume interne 2 et permettant de soutirer le gaz du volume interne 2 ou, à l’inverse, de le remplir lorsqu’il est vide. Le robinet de distribution de gaz 3 est monté, typiquement vissé, au niveau de l’orifice du col de la bouteille de gaz.
Le récipient 1 a une forme générale cylindrique, en particulier d’ogive, en métal ou alliage métallique (e.g. acier, aluminium….) ou en matériau(x) composite(s). Il contient un gaz ou mélange gazeux, tel de l’oxygène, un mélange NO/N2, O2/N2O ou He/O2, de l’air ou autre.
Le robinet de distribution de gaz 3, qui est ici un RDI, est visé au niveau du col de la bouteille de gaz. Il comprend un raccord ou embout de distribution de gaz, appelé raccord de sortie en débit 11, auquel peut être raccordé par exemple une conduite de gaz flexible, tel un tuyau en plastique flexible, servant à convoyer le gaz jusqu’à un appareil ou dispositif médical utilisant le gaz fourni par le robinet 3, par exemple un masque respiratoire distribuant du gaz à un patient à un débit prescrit par un médecin ou analogue correspondant un traitement à suivre.
Le corps de robinet est préférentiellement en laiton ou en acier inoxydable. Le robinet de distribution de gaz 3 comprend un capteur de pression 4 pour mesurer la pression du gaz, au sein du passage interne de gaz et/ou dans le volume interne 2 du récipient 1, et fournir des mesures de pression (i.e. signaux de mesure) à des moyens de pilotage 5 à microprocesseur principal 15, c'est-à-dire un dispositif ou une unité de pilotage comprenant un (ou plusieurs) microprocesseur principal 15 mettant en œuvre un ou plusieurs algorithmes, par exemple une carte électronique portant un (ou des) microprocesseur principal 15 mettant en œuvre un ou des algorithmes de calcul ou autres, de préférence un microcontrôleur.
Les moyens de pilotage 5 à microprocesseur principal 15 sont configurés pour traiter les mesures de pression fournies par le capteur de pression 4. Ils sont préférentiellement agencés dans le boîtier rigide d’un dispositif électronique 7, par exemple un manomètre numérique, fixé sur le robinet de distribution de fluide 3, lequel comprend un afficheur numérique 6, tel un écran LCD ou analogue.
Il est en outre prévu un dispositif de sélection de débit 12 actionnable par un utilisateur, tel un volant rotatif, servant à sélectionner un débit de gaz désiré (Qd) devant être délivré par le raccord de sortie 11 en débit, par exemple pour répondre à une prescription d’un médecin ou analogue. Comme illustré en , le dispositif de sélection de débit 12 peut être un volant rotatif apte à se déplacer en rotation entre plusieurs positions angulaires, décalées les uns des autres, qui correspondent chacune à une valeur de débit donnée, par exemple des valeurs de débit de gaz sélectionnables comprises entre 0 L/min et 30 L/min, typiquement entre 0 et 25 L/min. Par exemple, les valeurs de débit sélectionnables peuvent être les suivantes : 0, 0.5, 1, 2, 3, 5, 8, 10, 12, 15, 20, 22 et 25 L/min, ou toute autre valeur. La valeur de débit désiré sélectionnée par l’utilisateur par actionnement du dispositif de sélection de débit 12, i.e. volant rotatif, apparaît dans une fenêtre de lecture 14 située au-dessus du dispositif de sélection de débit 12, par exemple une découpe aménagée dans le corps 10 du capotage de protection 13 agencé autour du robinet 3 et servant à le protéger contre les chocs ou autres agressions extérieures. Le dispositif de sélection de débit 12 coopère en outre avec un dispositif de réglage de débit agencé dans le corps du robinet 3 afin de régler le débit à la valeur de débit de gaz désiré, par exemple le dispositif de réglage de débit peut un disque à orifices calibré agencé sur le trajet du gaz dans le corps du robinet 3. Un tel agencement est connu en soi. Une fois le débit de gaz désiré sélectionné, la position du dispositif de sélection de débit 12, par exemple la position angulaire du volant rotatif, peut être déterminée grâce à un ou plusieurs capteurs de position. Ceci permet alors aux moyens de pilotage 5 de connaître alors la valeur du débit de gaz désiré ayant été sélectionnée. Un tel agencement est connu en soi.
Dans le mode de réalisation de la , le raccord de sortie en débit 11 est agencé au centre et coaxialement au volant rotatif de sélection de débit 12 ; toutefois, ils pourraient aussi être séparés l’un de l’autre selon d’autres modes de réalisation possibles (non montrés).
Par ailleurs, le capteur de pression 4 est configuré et agencé pour mesurer la pression du gaz dans la bouteille 1, par exemple à plusieurs instants successifs, et fournir ensuite les mesures de pression opérées qui correspondent à la pression du gaz mesurée à ces instants successifs, par exemple à quelques secondes ou minutes d’intervalle. La détermination de la durée s’écoulant entre les instants successifs peut se faire au moyen d’un compteur temporel, par exemple interne aux moyens de pilotage 5. Les mesures de pression opérées et transmises par le capteur 4 sont en fait des signaux qui représentent soit des valeurs de pression, soit d’autres grandeurs, comme des valeurs de tension ou de courant, correspondant à des valeurs de pression. Ces mesures de pression sont traitées par les moyens de pilotage 5 pour déterminer différentes informations, notamment le débit de gaz réel fourni par le raccord de sortie 11 en débit du robinet 3 mais aussi l’autonomie. Ceci permet notamment un déclenchent d’alerte de clampage ou d’autonomie. Ces informations peuvent être affichées sur l’afficheur 6.
Le volume interne 2 du récipient 1 (en équivalent eau) est une valeur connue qui peut être mémorisée par des moyens de mémorisation 9, telle une mémoire informatique de type EEPROM, du dispositif électronique 7, laquelle est reliée électriquement au microprocesseur principal afin de permettre d’y stocker des données ou à l’inverse, d’y retrouver des données stockées ou autres.
Les moyens de mémorisation 9 peuvent aussi enregistrer d’autres données, comme par exemple la durée s’écoulant entre les instants successifs, les mesures de pression successives… ou d’autres paramètres, comme la température du gaz, la température ambiante, la position du sélecteur, la configuration de la bouteille, la pression de remplissage, les alertes...
Par exemple, les bouteilles de gaz équipées de ce type utilisées pour distribuer de l’oxygène médical (i.e. de qualité médicale) ont typiquement des volumes entre 1 L et 20 L (équiv. en eau), typiquement entre 2 L et 15 L, par exemple, selon la bouteille considérée, le volume peut être de l’ordre de 2 L, 3.5 L, 4.6 L, 5 L, 7 L, 10 L, 11 L ou 15 L.
Plus généralement, le dispositif électronique 7, par exemple un manomètre numérique, qui comprend les moyens de pilotage 5 à microprocesseur principal 15, telle une carte électronique portant le microprocesseur principal 15, est logé dans une ouverture ou logement prévu dans le corps 10 du capotage de protection 13 agencé autour du robinet de distribution de fluide 3 et servant à le protéger contre les chocs ou autres détériorations possibles, par exemple un capotage rigide en polymère et/ou en métal, comme illustré en .
Le corps 10 du capotage 13 définit un volume interne dimensionné pour loger le robinet de distribution de gaz, à savoir ici un robinet à détendeur intégré ou RDI, et comprend par ailleurs une (ou plusieurs) poignée de portage 16 agencée ici de manière à surmonter le capotage 13, c'est-à-dire qu’elle est située sensiblement au-dessus du corps 10 du capotage 13, en étant reliée au corps 10 par ici deux montants-supports 17 se projetant sensiblement vers le haut.
Le corps 10 de capotage comprend en outre un système d’accrochage 18 (non totalement visible), de préférence une accroche pivotante, conçu pour permettre son accrochage à un support, en particulier à un barreau de lit d’hôpital ou à un brancard de transport de patient ou analogue.
L’afficheur numérique 6 du dispositif électronique 7 comprend un écran numérique, par exemple à cristaux liquides (LCD) ou autre, porté par le boîtier rigide, en particulier la face avant, du dispositif électronique 7, comme illustré en . L’afficheur numérique 6 est alimenté électriquement par une source d’énergie électrique (non visible) agencée dans le capotage 13, par exemple une ou des batteries ou piles disposées dans un logement à piles aménagé dans la paroi du corps de capotage et fermé par une trappe amovible ou analogue. La source d’énergie électrique sert aussi à alimenter les autres composants du dispositif électronique 7 ayant besoin de courant électrique pour fonctionner, notamment les moyens de pilotage 5 à microprocesseur principal 15 ou les moyens de communication vers l’extérieur, comme expliqué ci-après.
L’afficheur numérique 6 du dispositif électronique 7 permet d’afficher toutes les informations utiles à l’utilisateur, comme par exemple des valeurs de pression, une autonomie en gaz (en heures et minutes) ou d’autres informations ou données, par exemple la valeur du débit de gaz désiré ou réel (en L/min ou en une autre unité), ou l’autonomie en gaz (en heures et minutes) peut aussi être représentée par un barre-graphe. Par exemple, l’afficheur numérique 6 comprend un écran de hauteur comprise entre 29 et 37 mm environ et de largeur par exemple comprise entre 39 et 43 mm environ.
Les moyens de pilotage 5 à microprocesseur principal 15 sont aussi configurés pour commander des moyens d’alerte sonore et/ou des moyens d’alerte visuelle, de préférence les deux, de manière à déclencher au moins une alerte sonore et/ou une alerte visuelle, de préférence les deux, en cas de détection d’un dysfonctionnement, en particulier un clampage, ou d’une quantité de gaz ou autonomie trop basse. Les moyens d’alerte sonore comprennent un dispositif de type buzzer ou, selon le cas, un haut-parleur émettant un son, une mélodie ou tout autre signal sonore, par exemple un signal de type « bip ». Le haut-parleur ou le buzzer peut être agencé sur la carte électronique portant le microprocesseur principal et avantageusement protégé par une membrane d’étanchéité permettant en outre de diffuser le son qu’il émet. Par ailleurs, les moyens d’alerte visuelle comprennent par exemple une ou plusieurs diodes lumineuses de type LEDs ou analogue qui peuvent être commandées pour s’allumer en cas de déclenchement d’alerte (i.e. alerte lumineuse) et/ou encore l’apparition d’informations d’alerte sur l’afficheur 6, telle une icône d’alerte et/ou un texte et/ou un clignotement de l’afficheur 6 lui-même, ou autre.
Le dispositif électronique 7 comprend aussi des moyens de communication avec l’extérieur 19, 20 qui sont alimentés en courant électrique par la source de courant électrique, typiquement une pile ou batterie. Les moyens de communication 19, 20 comprennent un module de communication sans fil 19 ayant une fonction de communication, c'est-à-dire servant à transmettre des informations ou autres données par exemple à d’autres appareils ou à un serveur distant, ainsi qu’une antenne émettrice et/ou réceptrice 19.
Toutefois, maintenir les moyens de communication sans fil 19, 20 en permanence en éveil, c'est-à-dire actifs et aptes à communiquer des données ou autres informations, engendre une consommation électrique importante. Dès lors, selon l’invention, afin de limiter cette consommation électrique, les moyens de communication avec l’extérieur 19, 20, en particulier, le module de communication sans fil 19 pourvus de l’antenne interne 20, sont conçus pour pouvoir adopter au moins deux états comprenant :
  • un état de veille ou de sommeil dans lequel la fonction de communication du module de communication 19 est inactivée de sorte que le module ne communique pas et donc ne consomme pas ou très peu de courant, et
  • un état de réveil dans lequel la fonction de communication du module de communication 19 est active, c'est-à-dire fonctionne et consomme du courant électrique.
Le module de communication sans fil 19 est configuré pour permettre un échange de données, mono ou bidirectionnel, de préférence bidirectionnel, en utilisant des ondes radio UHF sur une bande de fréquence d’environ 2,4 GHz et à très courte distance, typiquement moins de 50 m, de préférence moins de 20 m, typiquement moins de 10 m.
Avantageusement, le module de communication 19 fonctionne en mode Bluetooth à basse énergie, par exemple il s’agit d’un module de communication dit « BLE » pourBluetooth Low Energy, équipé d’une antenne de communication interne 19 permettant d’émettre et/ou de recevoir des données.
Dès lors, tant que les moyens de communication avec l’extérieur 19, 20, en particulier, le module de communication sans fil 19, n’échangent pas de données, ils restent dans leur état de veille ou de sommeil de sorte de minimiser leur consommation électrique et ainsi préserver la source de courant, c'est-à-dire économiser du courant électrique.
Le réveil, c'est-à-dire le passage de leur état de veille ou de sommeil à l’état de réveil se fait grâce à des moyens de réveil 8 configurés pour commander le passage du module de communication 19, de l’état de veille à l’état de réveil en réponse à une action de l’utilisateur.
Selon le mode de réalisation choisi, l’action de l’utilisateur peut être soit une activation digitale d’une touche ou d’un bouton d’activation, soit une émission d’une (ou plusieurs) onde radio au moyen d’un dispositif émetteur 30.
Dans le premier mode de réalisation, un appui digital de la part de l’utilisateur sur une touche ou bouton d’activation (non montré) porté par le dispositif électronique 7, qui fait office d’interrupteur, ferme par exemple un circuit électrique, ce qui entraine un envoi d’une impulsion électrique au microprocesseur principal 15 des moyens de pilotage 5 et la commande par ledit microprocesseur principal 15 du passage de l’état de veille à l’état de réveil du module de communication sans fil.
Dans le second mode de réalisation, qui est préféré, l’action de l’utilisateur comprend une émission d’une onde radio, i.e. une onde radioélectrique, a une fréquence de 2.4 GHz, au moyen d’un dispositif émetteur 30, tel qu’un téléphone mobile multifonction 30 (i.e. smartphone), une tablette numérique ou tout autre appareil émetteur radio adapté. L’apport d’énergie engendré par l’onde radioélectrique émise par le dispositif émetteur 30 à proximité du dispositif électronique 7, typiquement de 10 à 30 cm de distance des moyens de réveil 8, va être capté par lesdits moyens de réveil 8 et engendrer un réveil du module de communication sans fil 19, typiquement du module BLE.
Ainsi, on peut économiser au maximum l’énergie, c'est-à-dire le courant électrique provenant de la source de courant électrique, puisque les moyens de communication avec l’extérieur ne consomment du courant électrique, c'est-à-dire ne sont activés, que lorsque l’utilisateur ne les sollicite, de préférence via l’émission d’une onde radioélectrique 31, aussi appelée onde radio au moyen d’un appareil émetteur 30, de préférence un téléphone mobile multifonction, que l’utilisateur n’a qu’à approcher suffisamment près du dispositif électronique 7 pour que les moyens de réveil puissent la détecter et piloter ensuite le passage en état de réveil, comme schématisé en .
Les moyens de réveil 8 comprennent des moyens de détection d’onde radioélectrique configurés pour détecter une onde radioélectrique donnée émise à proximité immédiate du dispositif électronique 7, c'est-à-dire à une distance inférieure à 20 cm par exemple. Par exemple, on peut utiliser un détecteur radioélectrique RFsense de type EFR32 à très basse consommation commercialisé par SILICON LABSTM.
Ce détecteur RFsense est configuré pour capter les ondes radio 31 et, en réponse, réveiller le microprocesseur additionnel 21 du module de communication sans fil 19 de manière à permettre une communication avec l’extérieur, via les moyens de communication avec l’extérieur 19, 20, en particulier, le module BLE de communication sans fil 19. Le détecteur RFsense est agencé sur carte électronique 5.
Le microprocesseur additionnel 21 du module BLE 19 est relié électriquement au microprocesseur principal 15 de manière à coopérer l’un avec l’autre. En particulier, le microprocesseur principal 15 fournit au microprocesseur additionnel 21 du module BLE 19, les données à transmettre vers l’extérieur, typiquement vers un appareil médical, tel un ventilateur médical, vers un serveur distant et/ou vers une balise ou relais, par exemple une balise reliée au web, et/ou vers un téléphone mobile multifonction, une tablette numérique ou analogue.
Par ailleurs, le RFSense 8 est intégré dans le module BLE 19 et interagit avec le microprocesseur additionnel 21 du module BLE 19, notamment pour réveiller le microprocesseur additionnel 21, lequel microprocesseur additionnel 21 interagit à son tour avec le microprocesseur principal 15 en le réveillant à son tour de manière à permettre d’émettre des données via le module de communication.
Selon l’autre mode de réalisation de l’invention, i.e. le premier mode de réalisation susmentionné, le fonctionnement est différent. Plus précisément, c’est l’appui digital de la part de l’utilisateur sur la touche ou bouton d’activation qui va engendrer le réveil du microprocesseur principal 15 et engendrer le passage du module de communication sans fil 19 de l’état de veille à l’état de réveil, avec réveil du microprocesseur additionnel 21, de manière à permettre une communication de données vers l’extérieur.
Un récipient 1 de fluide selon l’invention est particulièrement bien adapté au stockage de gaz sous pression, en particulier d’un gaz médical choisi parmi l’oxygène ou un mélange gazeux N2O/O2, NO/N2, He/O2, de l’air médical.

Claims (10)

  1. Récipient (1) de fluide sous pression, en particulier une bouteille de gaz, comprenant un robinet de distribution (3) de fluide équipé d’un dispositif électronique (7) comprenant des moyens de pilotage (5) comprenant au moins un microprocesseur principal (15) et des moyens de communication avec l’extérieur consommant du courant électrique, caractérisé en ce que les moyens de communication avec l’extérieur (19, 20) comprennent un module de communication sans fil (19) ayant une fonction de communication, ledit module de communication sans fil (19) pouvant adopter au moins deux états comprenant :
    • un état de veille dans lequel la fonction de communication du module de communication (19) est inactivée, et
    • un état de réveil dans lequel la fonction de communication du module de communication (19) est active,
    et le dispositif électronique (7) comprend en outre des moyens de réveil (8) configurés pour commander au moins un passage du module de communication sans fil (19) de l’état de veille à l’état de réveil en réponse à une action de l’utilisateur.
  2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’action de l’utilisateur comprend une émission d’une onde radioélectrique (31) ou un appui digital sur une touche ou un bouton à activation digitale.
  3. Récipient selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que :
    - l’action de l’utilisateur comprend une émission d’une onde radioélectrique (31) au moyen d’un appareil émetteur (30) d’onde radioélectrique, en particulier un téléphone mobile multifonction et/ou
    - les moyens de réveil (8) comprennent un détecteur radioélectrique.
  4. Récipient selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de réveil (8) comprennent des moyens de détection d’onde radioélectrique configurés pour détecter l’onde radioélectrique (31) émise à proximité immédiate du dispositif électronique (7), de préférence à une distance inférieure à 50 cm.
  5. Récipient selon l'une des revendications 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de réveil (8) comprennent des moyens de détection d’onde radioélectrique comprenant un détecteur radioélectrique de type RFsense.
  6. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de communication sans fil (19) est configuré pour permettre un échange de données en utilisant des ondes radio UHF sur une bande de fréquence d’environ 2,4 GHz.
  7. Récipient selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que le module de communication sans fil (19) est configuré pour fonctionner en mode Bluetooth, de préférence en mode BLE.
  8. Récipient selon la revendication 1, 6 ou 7, caractérisé en ce que le module de communication sans fil (19) comprend une antenne émettrice et/ou réceptrice (20) et un microprocesseur additionnel (21).
  9. Ensemble de distribution de fluide comprenant un récipient (1) de fluide équipé d’un dispositif électronique (7) selon l'une des revendications précédentes, et un appareil émetteur d’onde radioélectrique (30), de préférence un téléphone mobile multifonction, coopérant avec les moyens de détection d’onde radioélectrique du dispositif électronique (7) pour détecter l’onde radioélectrique émise par l’appareil émetteur (30) d’onde radioélectrique à proximité immédiate du dispositif électronique (7), c'est-à-dire à une distance inférieure à 50 cm.
  10. Utilisation d’un récipient (1) selon l’une des revendications 1 à 8 pour stocker ou pour fournir un gaz sous pression, en particulier un gaz médical choisi parmi l’oxygène ou un mélange gazeux N2O/O2, NO/N2, He/O2, de l’air médical.
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