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Récipient de fluide à afficheur numérique donnant une indication de l'état du
récipient
L'invention porte sur un récipient de fluide sous pression, en particulier une
bouteille de gaz sous pression, équipé d'un robinet de distribution de fluide
comprenant un afficheur numérique configure pour afficher une information de
niveau de remplissage du récipient sous forme d'un terme prédéfini mémorisé de
type PLEIN ou VIDE, ou leur traduction en une autre langue, notamment en
anglais,
i.e. FULL ou EMPTY, c'est-à-dire donnant une indication de l'état plein ou
vide du
récipient.
Les récipients de fluide sous pression, telles les bouteilles ou bonbonnes de
gaz sous pression, sont couramment équipés d'un robinet de distribution de
fluide,
avec ou sans système de détente intégré, et d'un capotage de protection, aussi
appelé chapeau , servant à protéger le robinet de distribution de gaz
contre les
chocs, les chutes, les salissures...
Ainsi, le document EP-A-2918893 propose une bouteille de gaz équipée d'un
robinet à détendeur intégré ou RDI protégé par un capotage rigide. Un
manomètre
est agencé en partie haute du capotage de manière à fournir une indication de
la
pression du gaz à l'utilisateur.
Par ailleurs, EP-A-2918892 propose une bouteille de gaz équipée d'un écran
d'affichage électronique permettant, là encore, un affichage de la pression de
gaz
résiduelle dans le récipient.
Toutefois, il a été constaté en pratique que beaucoup d'utilisateurs
considèrent
que l'affichage de la pression de gaz n'est pas un moyen simple de distinguer
facilement si une bouteille de gaz est vide ou remplie de gaz. En effet,
beaucoup
d'utilisateurs ont des difficultés à déduire d'une valeur de pression affichée
si une
bouteille de gaz est apte à être utilisée car pleine ou, à l'inverse, doit
être changée
car vide.
On comprend immédiatement que cela peut conduire à des erreurs de la part
de l'utilisateur, tel un personnel soignant, et d'induire un risque, en
particulier lorsque
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le gaz est un gaz médical, tel de l'oxygène, devant être administré à un
patient car
un mauvais choix de bouteille de gaz, par exemple celui d'une bouteille vide
ou
quasi-vide, peut conduire à fournir une quantité insuffisante d'oxygène et
engendrer
une hypoxie du patient.
Le problème est dès lors de proposer un récipient de gaz, en particulier une
bouteille de gaz, équipé d'un robinet de distribution de gaz à afficheur
numérique, de
préférence protégé par un capotage de protection, ne posant pas les problèmes
susmentionnés et permettant de donner à l'utilisateur une indication claire,
rapide,
simple et immédiate sur l'état du récipient.
La solution de l'invention concerne un récipient de gaz sous pression, en
particulier une bouteille de gaz, comprenant un volume interne de stockage de
gaz
sous pression comprenant :
- un robinet de distribution de gaz comprenant au moins un passage interne
de
gaz en communication fluidique avec le volume interne du récipient de gaz,
- un capteur de pression pour mesurer la pression du gaz et fournir au
moins un
signal de mesure,
- un (ou des) microprocesseur pour traiter le signal de mesure fourni par
le capteur
de pression et
- un afficheur numérique,
et dans lequel :
a) le (ou les) microprocesseur est configuré pour :
= convertir le signal de mesure fourni par le capteur de pression
en une valeur de pression mesurée, et
= comparer la valeur de pression mesurée à des valeurs de
pressions-seuils préfixées, lesdites valeurs de pression-seuil
préfixées comprenant une valeur de pression-seuil haute (VH)
et une valeur de pression-seuil basse (VB), avec VB < VH,
b) et l'afficheur numérique est configure pour afficher :
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- le terme PLEIN ou FULL lorsque le microprocesseur détermine
que la pression mesurée est supérieure ou égale à la valeur de
pression-seuil haute (VH), et
- le terme VIDE ou EMPTY lorsque le microprocesseur détermine
que la pression mesurée est inférieure ou égale à la valeur de pression-
seuil basse (VB).
Selon le mode de réalisation considéré, le récipient de l'invention peut
comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'afficheur numérique agencé sur un boitier d'un dispositif électronique.
- l'afficheur numérique porté par le panneau frontal ou avant du boitier du
dispositif électronique.
- le dispositif électronique est fixé au robinet de distribution de gaz.
- le dispositif électronique comprend le microprocesseur.
- l'afficheur numérique est configuré pour afficher au moins un terme (i.e.
indication ou mot) prédéfini choisi parmi les termes prédéfinis PLEIN et
VIDE (en langue française) ou leur traduction en une autre langue, par
exemple EMPTY ou FULL (en langue anglaise) de manière à
donner une indication de l'état plein ou vide du récipient.
- la (ou les) valeur de pression-seuil préfixée et/ou les termes prédéfinis
sont
mémorisés au sein d'au moins une mémoire de stockage.
- plusieurs valeurs de pression-seuil préfixées sont mémorisées.
- la valeur de pression-seuil haute (VH) est supérieure ou égale à 100 bar,
par exemple de l'ordre de 137 bar ou de 190 bar, selon le cas.
- la valeur de pression-seuil basse (VB) est inférieure ou égale à 20 bar,
par
exemple de l'ordre de 5 à 10 bar.
- l'afficheur numérique est configuré pour afficher une pression de gaz
lorsque le microprocesseur détermine que la pression mesurée comprise
entre la valeur de pression-seuil haute (VH) et la valeur de pression-seuil
basse (VB).
- au moins une source d'énergie électrique alimente électriquement
l'afficheur numérique, le microprocesseur et/ou le capteur de pression.
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- 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 fluide.
- 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.
- le boitier 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.
- la source d'énergie électrique comprend une ou plusieurs batteries ou
piles
électriques, rechargeables ou non.
- le microprocesseur met en oeuvre un ou plusieurs algorithmes.
- il comprend une carte électronique sur laquelle est agencé le (ou les)
microprocesseur.
- le microprocesseur est un microcontrôleur. Plus précisément, le
microprocesseur peut être intégré au dispositif électronique sous forme d'un
microcontrôleur
- le microcontrôleur est configure pour enregistrer des données, notamment
au sein d'un logiciel ou algorithme.
- le microcontrôleur est configure pour enregistrer les valeurs de pression-
seuil préfixées, en particulier une valeur de pression-seuil haute (VH) et une
valeur de pression-seuil basse (VB).
- alternativement, une mémoire de stockage de données est agencée sur la
carte électronique.
- l'afficheur numérique est configure pour afficher un barre-graphe
représentant la pression de gaz, de préférence un barre-graphe en arc de
cercle.
- la source d'énergie électrique alimente électriquement la carte
électronique,
en particulier le microprocesseur et/ou la mémoire de stockage de données.
- 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
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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 corps de capotage forme une structure tridimensionnelle globalement
fermée comprenant plusieurs ouvertures.
- 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, tel l'oxygène.
- 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.
- le capotage de protection est agencé coaxialement au récipient de fluide.
- le récipient de fluide contient un gaz ou mélange gazeux, tel de
l'oxygène,
un mélange NO/N2, 02/N20 ou He/02, de l'air ou autre.
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 :
Fig. 1 schématise une architecture possible d'un récipient de fluide à
afficheur
numérique selon l'invention,
Fig. 2 représente le dispositif électronique à afficheur de Fig. 1 pour un
récipient
de fluide selon l'invention donnant une indication de récipient PLEIN (ou
FULL en
anglais), et
Fig. 3 représente le dispositif électronique à afficheur de Fig. 1 pour un
récipient
de fluide selon l'invention donnant une indication de récipient VIDE (ou
EMPTY
en anglais).
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Fig. 1 schématise un récipient de gaz sous pression selon l'invention, à
savoir
ici une bouteille de gaz, comprenant un volume interne 2 de stockage de gaz
sous
pression et par ailleurs équipé d'un robinet de distribution de fluide 3, tel
un RDI,
traversé par au moins un passage interne de gaz en communication fluidique
avec le
volume interne 2 du récipient 1 de manière à convoyer le gaz au sein du
robinet 3.
Le robinet de distribution de fluide 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 au moins un signal de mesure de pression
à au
moins un microprocesseur 5 qui est configuré pour traiter le signal de mesure
de
pression fourni par le capteur de pression 4. Le micro-processeur 5 peut être
agencé
sur une carte électronique.
Il est également prévu un afficheur numérique 6 porté par un boitier d'un
dispositif électronique (visible sur les Fig. 2 et Fig. 3) fixé sur le robinet
de distribution
de fluide 3, lequel peut être logé dans une ouverture ou logement prévu dans
le
corps d'un capotage de protection (non montré) 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.
Le boitier du dispositif électronique comprend aussi le micro-processeur 5,
typiquement une carte électronique portant un microcontrôleur.
De préférence, le récipient de fluide 1 est une bouteille de gaz d'axe AA
comprenant un corps cylindrique définissant 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, et un col comprenant un orifice 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 fluide 3 est monté, typiquement vissé, au niveau
de
l'orifice du col de la bouteille de gaz. Il comprend un raccord ou embout de
distribution de gaz auquel peut être raccordé un appareil médical, un tuyau
flexible
ou un autre dispositif utilisant ou acheminant le gaz fourni par le robinet 3.
Un organe
de réglage du débit, à savoir ici un volant rotatif ou analogue, permet à un
utilisateur
de régler la valeur de débit de gaz souhaitée.
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On peut prévoir une (ou des) poignée de portage raccordée au corps du
capotage et dimensionnée pour pouvoir être saisie manuellement par un
utilisateur
afin de permettre une manipulation et/ou un transport aisé de l'ensemble
récipient de
gaz/robinet/capotage, et/ou un dispositif ou système d'accrochage mobile, de
préférence pivotant, permettant d'accrocher l'ensemble bouteille de
gaz/robinet/capotage à un support, tel un barreau de lit d'hôpital, à un
brancard ou à
une tringle ou analogue.
L'afficheur numérique 6, tel un écran numérique, par exemple à cristaux
liquides (LCD) ou autre, alimenté électriquement par une source d'énergie
électrique
(non visible) agencée dans le capotage, 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.
Selon l'invention, afin de donner à l'utilisateur une indication claire,
rapide,
simple et immédiate sur l'état du récipient 1, c'est-à-dire quant à la
quantité de gaz
qu'il contient, le microprocesseur 5 est configuré pour convertir le signal de
mesure
fourni par le capteur de pression 4 en une valeur de pression mesurée, et
comparer
cette valeur de pression mesurée à une ou des valeurs de pression-seuil
préfixées,
et par ailleurs, l'afficheur numérique 6 est configuré pour afficher un terme
prédéfini 7
reflétant la quantité de gaz dans le récipient, ledit terme étant fonction de
la
comparaison opérée par le microprocesseur 5, lequel met en oeuvre notamment un
(ou des) algorithmes de calcul.
La ou les valeurs de pression-seuil préfixées et les termes prédéfinis 7 sont
mémorisés au sein d'au moins une mémoire de stockage 9 ou bien directement au
sein du microprocesseur 5, typiquement un microcontrôleur, par exemple au sein
d'un logiciel mis en oeuvre par ledit microcontrôleur.
En particulier, les termes prédéfinis 7 sont PLEIN et VIDE ou leur
traduction en une autre langue que le français, par exemple leur traduction en
anglais, à savoir les termes FULL et EMPTY , respectivement.
Par ailleurs, les valeurs de pression-seuil préfixées comprennent une valeur
de
pression-seuil haute (VH) et une valeur de pression-seuil basse (VB), avec VB
< VH,
par exemple une valeur de pression-seuil haute (VH) supérieure ou égale à 100
bar,
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par exemple de l'ordre de 137 bar, et une valeur de pression-seuil basse (VB)
inférieure ou égale à 20 bar, par exemple de 5 à 10 bar environ.
L'afficheur numérique 6 affiche alors le terme prédéfini 7 PLEIN ou
FULL en anglais, lorsque le microprocesseur 5 détermine que la pression
mesurée est supérieure ou égale à la valeur de pression-seuil haute (VH),
comme
illustré en Fig. 2, ce qui indique immédiatement et simplement à l'utilisateur
que le
récipient 1 est plein ou quasiment plein de gaz et peut donc être utilisé sans
risque
de rupture d'approvisionnement pendant une durée longue (mais bien entendu
fonction du débit). Par exemple, la valeur de pression-seuil haute (VH) peut
être
égale à environ 137 bar.
A l'inverse, l'afficheur numérique 4 affiche le terme VIDE ou EMPTY en
anglais, comme illustré en Fig. 3, lorsque le microprocesseur 5 détermine que
la
pression mesurée est inférieure ou égale à la valeur de pression-seuil basse
(VB), ce
qui indique immédiatement et simplement à l'utilisateur que le récipient 1 est
vide ou
quasiment vide de gaz et ne peut donc être utilisé sans risque de rupture
d'approvisionnement. Par exemple, la valeur de pression-seuil basse (VB) peut
être
de 5 à 10 bar environ.
Enfin, lorsque le microprocesseur 5 détermine que la pression mesurée est
supérieure à la valeur de pression-seuil basse (VB) mais inférieure à la
valeur de
pression-seuil haute (VH), l'afficheur numérique 4 affiche la valeur de
pression
mesurée en lieu et place des termes prédéfinis 7.
Ces indications permettent un tri rapide des récipients par l'utilisateur en
lui
permettant de savoir simplement et rapidement lesquels sont vides, lesquels
sont
pleins et lesquels contiennent une quantité de gaz intermédiaire et ce, sans
que
l'utilisateur n'ait à avoir de connaissances particulières en la matière et/ou
n'ait par
ailleurs à opérer des conversions ou des calculs.
Avantageusement, l'afficheur numérique 6 comprend aussi, comme illustré en
Fig. 1 et Fig. 2, un barre-graphe 9, ici de forme allongée et arquée, par
exemple en
forme de bande arquée (i.e. en arc de cercle), positionné le long d'un bord en
arc de
cercle de l'afficheur numérique 6, et servant à fournir une représentation
graphique
de la pression, donc de la quantité de gaz résiduelle dans la bouteille I.
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De préférence, le barre-graphe 9 est en couleurs. Plus précisément, il
comprend plusieurs zones successives de couleurs différentes (i.e. couleurs ou
nuances de couleurs), par exemple blanche, verte, rouge, orange..., clair ou
foncé.
Par ailleurs, l'afficheur numérique 6 peut aussi afficher une (ou des) autre
information, par exemple une valeur de débit de gaz 12 (en Umin ou en une
autre
unité) comme illustré en Fig. 3, ou encore une autonomie en gaz (en heures et
minutes).
Plus généralement, l'afficheur numérique 6 comprend un écran de hauteur
comprise entre environ 29 et 37 cm, et une largeur comprise entre environ 39
et 43
cm, avec préférentiellement un bord supérieur arqué 13 le long duquel est
affiché le
barre-graphe 9, comme schématisé en Fig. 2 et Fig. 3.
L'afficheur numérique 6 peut être agencé dans le panneau frontal 14, c'est-à-
dire la façade avant, du boitier du dispositif électronique fixé sur le
robinet de
distribution de fluide 3 et logé dans une ouverture du corps du capotage de
protection protégeant le robinet 3. Le panneau frontal 14 peut comprendre en
outre
un bouton 11 à activation digitale, c'est-à-dire activé lorsqu'un utilisateur
appuie
dessus avec un doigt, tel son index, et un témoin lumineux 10, telle une diode
LED.
Le bouton 11 peut comprendre un marquage, telle une icône par exemple, comme
ici
une cloche barrée pour indiquer à l'utilisateur qu'il s'agit d'un bouton
d'acquittement
d'alarme.
Par ailleurs, le témoin lumineux 10, telle une LED, peut être commandé par le
microprocesseur 5 pour s'allumer, notamment clignoter, lorsque le
microprocesseur 5
détermine que la pression dans le récipient 1 est basse, c'est-à-dire
inférieure à la
valeur de pression-seuil basse (VB). Autrement dit, l'allumage (e.g.
clignotement) de
la LED 10 peut être opéré simultanément à un affichage du terme prédéfini 7
VIDE ou EMPTY sur l'afficheur 6.
Tous les composants nécessitant de l'énergie électrique pour fonctionner (i.e.
microprocesseur, capteur, afficheur etc...) sont alimentés électriquement par
une
source d'énergie électrique agencée par exemple dans le capotage, par exemple
une pile ou batterie électrique.
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En outre, le microprocesseur 5, le capteur 4, la mémoire 8... peuvent quant à
eux être portés par une carte électronique 15. Le microprocesseur est
préférentiellement un microcontrôleur mettant en oeuvre un ou des algorithmes
de
calcul ou autres et comprenant préférentiellement une mémoire de stockage
interne.
La carte électronique 15 est agencée dans le boitier du dispositif
électronique
fixé sur le robinet de distribution de fluide 3 (non montré).
D'une manière générale, un récipient de fluide 1, en particulier une bouteille
de
gaz, équipée d'un robinet, tel un RDI, protégé par un capotage selon
l'invention est
adaptée au stockage et à la fourniture de gaz sous pression, en particulier un
gaz ou
mélange gazeux médical, tel de l'oxygène, un mélange NO/N2, 02/N20 ou He/02,
de
l'air ou autre.
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