Brevet FR2529355A1 — publié le 19831230

L'inventionconcerne un mélangeur à débitmètre pour déli- vrer un mélange de deux gaz G 1 et G 2 en des proportions respectives en volume de X et 100 X, du type comportant un circuit pour 100 chacun desdits gaz raccordé à un circuit pour le mélange. Il existe certaines applications pour lesquelles la pro- portion minimum d'un gaz par rapport à l'autre doit être rigoureu- sement respectée et c'est le cas en anesthésie o la sécurité d'uti- lisation des mélangeurs oxygène-protoxyde d'azote est un point es- sentiel Le mélange délivré doit contenir un minimum de 21 % pour ne pas être hypoxyque. La présente invention a pour but d'interdire de délivrer un mélange contenant moins de X de gaz G 1 (oxygène) et de limi- ter le débit du gaz G 2 (protoxyde d'azote) à une valeur déterminée quel que soit le réglage du débit d'alimentation desdits gaz et propose, à cet effet, un mélangeur dans lequel chacun des circuits de gaz précité comporte un conduit relié à une source et est muni d'un orifice calibré choisi de manière que, pour une même pression P des deux gaz, les débits desdits gaz à travers ces orifices soient dans le rapport X, des moyens étant prévus pour X limiter la pression du gaz G 2 à celle du gaz G 1 ainsi que des moyens pour limiter la pression dans les deux circuits et auto- riser le passage du gaz G en dérivation de son orifice calibré à partir de ladite pression. le choix des orifices calibrés pour que les débits de gaz à travers ces dits orifices soient dans le rapport X pour X une même pression des deux gaz, le fait de prévoir des moyens de limitation de la pression du gaz G 2 à la pression du gaz G 1 et le fait de limiter la pression du gaz G 1 ont pour conséquence que le mélangeur selon l'invention délivre toujours un mélange contenant un minimum de X du gaz G 1 et limite le débit du gaz Gà une 12 valeur déterminée quelle que soit l'ouverture des robinets de ré- glage des débits. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens 2 2529355 de limitation précités sont constitués par un limiteur de pression muni d'une membrane commandant le positionnement d'un clapet in- séré dans le conduit du gaz G 2, ladite membrane étant soumise d'un côté à la pression du gaz G 1 et de l'autre côté à la pression du gaz G 2 la pression du gaz G 2 ne peut alors dépasser la pression du gaz G 1. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les lim#eurs moyens/de pression précités sont constitués par un déverseur com- portant une chambre montée en dérivation dans le circuit du gaz G 1 et une membrane soumise à l'action d'un ressort taré prévu pour fermer ou ouvrir un conduit relié au circuit du gaz G 1 en aval de son orifice calibré et débouchant dans la chambre précitée. Ce déverseur s'ouvre lorsque la pression du gaz G 1, fonc- tion du débit à travers l'orifice,( 14) atteint la valeur déterminée par la force du ressort taré Cette ouverture limite la pression du gaz G 1 et par voie de conséquence le débit du gaz G 2. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exem- ple: la figure 1 montre de façon schématique un mélangeur selon l'in- vention applicable en particulier à l'obtention d'un mélange oxygène-protoxyde d'azote pour anesthésie. la figure 2 représente la caractéristique débit-pression pour l'oxygène et le protoxyde d'azote obtenue avec un mélangeur dont les deux circuits sont munis d'orifices calibrés dans le rapport des débits 25 % 75 % pour une même pression d'alimentation. la figure 3 présente la caractéristique débit-pression pour l'oxy- gène et le protoxyde d'azote obtenue avec le mélangeur de l'in- vention. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, le mélangeur comporte un circuit pour le gaz G 1, un circuit pour le gaz G 2 et un circuit de mélange des deux gaz, ces trois circuits étant désignés d'une façon générale par 1, 2 et 3. Le circuit 1 comporte un conduit 10 relié à une source 11 -3- du gaz G 1 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 12, d'une vanne 13 de réglage de débit et il comporte un orifice calibré 14 ainsi qu'un rotamètre 15 qui sert àcontr 8 lerle débit du gaz G 1. De la même façon, le circuit 2 comporte un conduit 20 relié à une source 21 du gaz G 2 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 22, d'une vanne 23 de réglage de débit et il comporte un orifice calibré 24 et un rotamètre 25 qui sertà-contrôler le débit du gaz G 2. Un limiteur de pression 40 limite éventuellement la pres- sion du gaz G 2 à celle du gaz G 1 le limiteur comporte une mem- brane 41 qui le divise intérieurement en deux chambres 42 et 43 La chambre 42 est insérée dans le conduit 20 du gaz G 2 et est munie d'un clapet 44 solidaire de la membrane 41 et soumis à l'action d'un res- sort de rappel 45 qui tend à le pousser en position de fermeture La chambre 43 est reliée par une canalisation 46 au conduit 10 du gaz G 1. Un déverseur 50 monté en dérivation sur le conduit 10 per- met de dériver le gaz G 1 lorsque le débit de ce dernier dépasse une valeur déterminée maintenant ainsi constante la pression dans le circuit 1 à partir de ce dit débit. I Le déverseur 50 comporte une membrane 51 qui le divise inté- rieurement en une chambre 52 et une chambre 53 la chambre 52 commu- nique directement avec le circuit 10 et comporte un ajutage 54 re- lié au dit conduit 10 Un ressort taré 55 logé dans la chambre 53 tend à appliquer la membrane 51 contre l'ajutage 54 et par consé- quent à obturer ou ouvrir ce dernier selon la pression régnant dans le circuit 1. Un conduit 56 reliant la chambre 53 du déverseur au conduit , en aval de la chambre 52 permet d'asservir le déverseur à la pres- sion de sortie du gaz G 1 de façon à pallier les influences de pres- sion d'utilisation en aval du mélangeur. Dans le cas d'un mélangeur pour délivrer un mélange anes- thésique oxygène-protoxyde d'azote (qui doit contenir, comme il a été indiqué plus haut un minimum de 21 % d'oxygène), l'invention se propose d'interdire de délivrer un mélange contenant moins de 25 % d'oxygène quel que soit le débit d'oxygène et de limiter le débit du protoxyde d'azote à 12 1/min. 4 - Dans ce cas, les circuits 1 et 2 de la figure 1 sont res- pectivement le circuit d'oxygène et le circuit du protoxyde d'azote et les orifices calibrés 14 et 24 sont choisis de façon que pour une même pression P, le débit de protoxyde d'azote soit au plus égal à trois fois le débit d'oxygène La variation de ces débits en fonction de la pression pour de tels orifices est représentée à la figure 2. Le détendeur 40 piloté par l'oxygène empêche que la pres- sion du protoxyde d'azote dépasse la pression d'oxygène Le ressort taré 55 du déverseur 50 est choisi tel que la membrane 51 dégage l'ajutage 54 lorsque le débit d'oxygène devient supérieur à 4 1/min. En conséquence, la pression dans le circuit d'oxygène, et par consé- quent dans le circuit du protoxyde d'azote, est limitée à la valeur PO et le débit maximum de protoxyde d'azote est de 12 l/min comme représenté à la figure 3. Un mélangeur,selon l'invention, peut avoir les caractéris- tiques suivantes: orifice calibré 14: diamètre = 0,45 permettant un débit d'oxygène de 4 1/min à 1,8 bar. orifice calibré 24: diamètre = 0,76 permettant un débit de proto- xyde d'azote de 12 1/min à 1,8 bar. déverseur 50 réglé à 1,8 bar de façon à limiter la pression dans les deux circuits à la valeur Pr (voir figure 3) i le débit de pro- toxyde d'azote est ainsi limité à 12 1/min. On pourrait apporter au mode de réalisation décrit et re- présenté de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 2529355 REVENDICATIONS 1 Mélangeur àdébitmetre pour délivrer un mélange de deux gaz G 1 et G en des proportions respectives X et 100 X 100 du type comportant un circuit pour chacun desdits gaz, caractérisé en ce que chaque circuit ( 1, 2) précité comporte un conduit ( 10, 20) relié à une source ( 11, 21) respectivement et est muni d'un orifice calibré ( 14, 24) choisi de manière que, pour une même pression P des deux gaz, les débits desdits gaz à travers lesdits orifices soient dans le rapport X et en ce que des moyens ( 40) sont prévus X pour limiter la pression du gaz G 2 à celle du gaz G 1 ainsi que des moyens ( 50) pour limiter la pression des deux circuits. 2 Mélangeur à débitmfètre selon la revendication 1, earacté- risé en ce que les moyens précités pour limiter la pression du gaz G 2 sont constitués par un limiteur de pression ( 40) muni d'une mem- brane ( 41) commandant le fonctionnement d'un clapet ( 44) inséré dans le conduit ( 20) du gaz G 2, ladite membrane ( 41) étant soumise à la pression du gaz G 1. 3 Mélangeur à débitnimtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens pour limiter la pression des deux circuits sont constitués par un déverseur ( 50) comportant une chambre ( 52) montée en dérivation dans le circuit ( 1) du gaz G 1 et une membrane ( 51) soumise à l'action d'un ressort taré ( 55) est prévue pour obtu- rer ou dégager un ajutage ( 54) relié au dit circuit ( 1) et débouchant dans ladite chambre ( 52). 4 Mélangeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déverseur ( 50)-précité comporte une seconde chambre ( 53) dans la- quelle est logé le ressort taré ( 55) précité, ladite chambre ( 53) étant reliée par une canalisation ( 56) au circuit ( 1) du gaz G 1, en aval de ladite chambre ( 52). Mélangeur Adébitmètre selon la revendicatin 1, pour délivrer un mélange oxygène-protoxyde d'azote pour anesthésie, ca- ractérisé en ce que les sources ( 11) et ( 12) précitées sont des sources d'oxygène et de protoxyde d'azote respectivement et en ce que les orifices calibrés ( 14) et ( 24) sont choisis de façon que, pour une même pression des deux gaz, le débit de protoxyde d'azote soit au plus égal à trois fois le débit d'oxygène.