Brevet FR2713105A1 — publié le 19950609

Les "MELANGEUR DE GAZ" sont des appareils ou dispositifs propre à fournir1 à partir de n gaz, un mélange de constitution pré-définie. Les mélangeurs connus obtiennent le mélange voulu, soit à partir de débits pre-définis et continu de chaque constituant, soit en asservissant le débit de chaque constituant à une mesure directe de son taux dans le mélange obtenu. Dans le premier cas, chaque débit doit être calibré en fonction de la pression, de la section de passage et de la nature du gaz. Dans le second cas, il faudra, pour un mélange de n gaz, au moins n-l analyseurs spécifiques. La présente invention a pour objet un nouveau mélangeur de gaz dit à découpage" où, à partir de n gaz sous pression, le mélange est effectué dans un reservoir alimenté cycliquement par les n gaz, via n électro-valves télé-commandées. Initialement fermées, les électro-valves seront alors toutes ensembles temporairement et cycliquement ouvertes puis refermées suivant des temps d'ouverture pour chaque électro-valve, en proportion du taux désiré pour chaque gaz dans le mélange obtenu. La pression dans le réservoir de mélange, qui croît en proportion du rapport entre la quantité entrante cycliquement et le prèlévement éventuel de mélange, peut être régulée simplement en stoppant le processus cyclique tant que la pression dépasse une valeur de consigne pré-déterminée. La télé-commande des électro-valves est avantageusement obtenue par un ordinateur programmé qui, au vu des taux souhaités et de leurs éventuelles évolutions, calcul et définit les séquences respectives cycliques de chaque électro-valve tout en conditionnant l'ordre d'une nouvelle séquence aux conditions de pression dans le réservoir. La fréquence des cycles n'a théoriquement aucune influence sur la composition du mélange obtenu. Cependant une fréquence de 1 à 0.2 Hz semble être généralement la plus approprié. La description qui suit, en référence au schéma unique, est un exemple non limitatif, d'un mélangeur pour trois gaz A,B,C où: 1,2 et 3 sont les trois réserves de gaz comprimés A,B,C. 4,5 et 6 sont trois détendeurs de pression. 7,8 et 9 sont trois électro-valves. 10,11 et 12 sont trois ajutages réglables. 13 est un ordinateur programmé. 14 est le réservoir où s'effectu le mélange. 15 est un capteur électronique de pression du mélange. 16 est une vanne de sortie du mélange. Les trois détendeurs 4,5 et 6 sont réglés pour fournir une pression supérieure à deux fois celle de régulation du réservoir. Les débits au travers des ajutages 10,11 et 12 sont alors sous régime critique: ils ne dépendent que de la pression absolue amont (détendeurs). Les trois ajutages 10,11 et 12 sont réglés pour que, électro-valves ouvertes, les débits de gaz A > B et C soient égaux. Supposons alors que l'ordinateur 13 ait pour consigne de fournir un mélange composé de: 50X de gaz A, 30X de gaz B, 20% de gaz C et maintenir le reservoir sous la pression de 3 bars. Dans ces conditions, toutes les secondes par exemple, l'ordinateur peut ouvrir l'électro-valve 7 durant 0.5 seconde > la 6 durant 0.3 seconde et la 9 durant 0.2 seconde. Pour des débits instantannés de 1 1/secs chaque cycle fournit alors au réservoir 14: 0.5 1 de gaz A 0.3 1 de gaz B 0.2 1 de gaz C soit 1 1 de mélange ayant la composition souhaitée. Si le reservoir 14 a un volume de 5 litres, sa pression s'éléve à chaque cycle de à 0.5 bar. L'ordinateur cessera ses cycles au dela du 10 ème, en attente d'une chute de pression dQ i un prélévement en 16, chute qui déclanchera la reprise d'au moins un cycle etc... REVENDICATIONS: 1) Prodédé destiné à générer, à partir d'au moins deux sources de gaz sous pression, un mélange gazeux dont le taux de chaque constituant est pré-défini et programmable, caractérisé en ce que chaque source alimente, via une électro-valve, un même réservoir où s'éffectu le mélange, chaque électro-valve étant simultanément et cycliquement ouverte puis refermée, de telle sorte qu'au terme d'un cycle, le taux de chaque constituant ainsi fourni au réservoir, dépend uniquement des temps respectifs d'ouverture de chaque électro-valve durant le dit cycle. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande d'ouverture des électro-valves est programmée à partir d'un ordinateur qui, au vu des taux souhaités et de leurs éventuelles évolutions, calcule et ordonne en conséquence le découpage des cycles. 3) Procédé selon les revendications 1 ou 2, caracterisé en ce que la pression du mélange obtenue dans le réservoir est régulée en interrompant les cycles tant que la pression dans le réservoir est supérieure à une consigne prédefinie. 4) Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la durée de chaque cycle est de l'ordre de quelques secondes. 5) Dispositif pour mélanger n gaz entre eux, comprenant un réservoir de mélange alimenté par les n gaz à partir de n électro-valves, caractérisé en ce que les électrovalves sont cycliquement ouvertes puis refermées sur ordre d'un programmateur tel un ordinateur programmé.