Brevet FR2654230A1 — publié le 19910510

L'invention se rapporte à la régulation de débit de fluide et plus particulièrement en mettant sous pres- sion un conteneur rempli d'un liquide. Il est connu de réguler le débit d'un fluide ad- ministré à un patient en suspendant un conteneur rempli de ce fluide audessus du patient, en pompant le fluide pour l'amener dans le conteneur et en régulant le débit administré au patient par réglage de la hauteur du con- teneur ou en plaçant un poids constant au-dessus du conteneur de liquide qui repose sur une surface, en pro- duisant ainsi une pression dans le conteneur, cette pression servant à réguler le débit du fluide. Il est également connu d'utiliser des systèmes actionnés pneumatiquement pour réguler la pression à l'intérieur d'un conteneur souple rempli d'un fluide. On a découvert qu'en mettant sous pression de façon variable un conteneur souple rempli d'un fluide par positionnement de celui-ci entre des surfaces mises en précontrainte on obtenait un débit prédéterminé ré- glable dans le conteneur. On va maintenant décrire la structure et le fonctionnement d'un mode de réalisation préféré de l'in- vention en se référant au dessin ci-annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de régulation du débit d'un fluide selon la présente invention. la figure 2 est une vue en coupe transversale le long de la ligne II-II de l'appareil de régulation de débit de fluide de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, l'appareil de régulation de débit de fluide 10 comprend une portion de passage de fluide 12 et une portion d'actionnement 14 Des ressorts relient de façon élastique la portion d'actionnement 14 et la portion de passage de fluide 12. La portion de débit de fluide 12 comprend un conteneur souple de fluide 16 comportant un orifice d'entrée 18 et un orifice de sortie 20 Le conteneur 16 est assujetti en place entre la plaque supérieure fixe 22 et la plaque inférieure mobile 24 La plaque infé- rieure mobile 24 est guidée par 4 barres de guidage 26 qui sont orientées verticalement entre la plaque supé- rieure fixe 22 et la plaque inférieure fixe 28 De même, les parois 30, 32 sont raccordées entre la plaque supé- rieure 22 et la plaque inférieure 28 Les parois 30, 32 définissent des ouvertures traversées par l'orifice d'entrée 18 et l'orifice de sortie 20. La portion d'actionnement 14 comprend deux vé- rins à parallélogramme articulé 40, 42 qui sont fixés entre la plaque inférieure fixe 28 et la plaque supé- rieure mobile 44 La plaque supérieure mobile 44 est fixée sur le châssis mobile 45 qui est guidé par les barres de guidage 26 Les vérins à parallélogramme ar- ticulé 40, 42 sont reliés sur leur point de pivotement horizontal 46, 48 par des tiges horizontales 50, 51 Les tiges horizontales 50, 51 sont reliées par la tige file- tée 52 présentant une portion filetée gauche 54 corres- pondant aux filets de la tige 50 et la portion filetée droite 56 correspondant aux filets de la tige 51 Une poignée 58 est fixée sur une extrémité de la tige file- tée 52. Sur les figures 1 et 2, le débit du fluide tra- versant la portion de passage de fluide 12 est commandé par la mise sous pression du conteneur souple 16 de la portion de passage de fluide 12 avec la portion d'ac- tionnement 14. De façon plus précise, les vérins à parallélo- gramme articulé 40, 42 sont actionnés par la poignée ro- tative 58 La poignée rotative 58 fait tourner la tige filetée 52 ce qui a pour effet de déplacer les tiges 50, 3 2654230 51 sur la portion filetée gauche 54 et la portion file- tée droite 56 correspondant aux tiges 50, 51. L'actionnement des vérins à parallélogramme articulé 40, 42 déplace le châssis mobile 45 dans une direction as- cendante ou descendante le long des tiges 26 Ce mouve- ment est transmis par les ressorts 15 pour déplacer la plaque inférieure mobile 24 L'avantage mécanique crois- sant des vérins à parallélogramme articulé 40, 42 agit contre la force de ressort de mise sous pression crois- l O sante des ressorts 15 pour fournir une force uniforme sur la plaque inférieure mobile 24 La combinaison de la force de la plaque inférieure mobile 24 et da la force de la plaque supérieure fixe 22 assure une pression uni- forme au conteneur souple 16 Le passage ou débit à tra- vers le conteneur souple 16 est déterminé en appliquant l'équation de Bernoulli au système (par exemple un sys- tème de dialyse) dans lequel est utilisé l'appareil de régulation de débit de fluide 10. Ainsi: 2 gp 2 v= (-) w Dans laquelle v = vitesse du fluide à travers le conteneur souple 16; g = accélération due à la pesanteur p = pression à l'intérieur du conteneur souple et w = poids spécifique du fluide De façon plus précise, pour l'application en dialyse, p-Ap + AZ 1 v = ( 2 g() 2 w Dans laquelle ap = perte de pression sur le trajet allant du conteneur souple à l'orifice de sortie; et Ag = différence de pression sur le trajet allant du conteneur à l'orifice de sortie. REVENDICATIONS 1 Appareil de régulation de débit de fluide ( 10) caractérisé en ce qu'il comprend: une portion de passage de fluide ( 12) apte à recevoir un conteneur souple de fluide ( 16) comportant un orifice d'entrée ( 18) et un orifice de sortie ( 20), et une portion d'actionnement ( 14), la portion d'actionnement ( 14) fournissant une force variable à la îo portion de passage de fluide ( 12), cette portion de pas- sage de fluide fournissant une force au conteneur souple de fluide ( 16), cette force du conteneur de fluide régu- lant le passage à travers le conteneur souple de fluide ( 16). 2 Appareil selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la portion d'actionnement ( 14) comprend un vérin à parallélogramme articulé ( 40). 3 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé de plus en ce qu'il comprend un ressort ( 15) posi- tionné entre la portion de passage de fluide ( 12) et la portion d'actionnement ( 14). 4 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le conteneur souple de fluide ( 16) est logé entre une structure supérieure fixe et une struc- ture inférieure mobile. Appareil selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le vérin à parallélogramme articulé ( 40) est actionné par une tige filetée ( 52). 6 Appareil selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la tige filetée ( 52) comporte des pre- mière et seconde portions filetées, la première portion filetée ( 54) comportant des filets orientés dans une première direction, cette seconde portion filetée ( 56) comportant des filets orientés dans une seconde direc- tion. 7 Appareil selon la revendication 6, caracté- risé en ce que la première direction est une orientation à main droite et la seconde direction est une orienta- tion à main gauche.