Brevet FR2917804A1 — publié le 20081226

La présente invention concerne un système de raccordement d'une bouteille de gaz à une vanne destinée à alimenter un circuit d'utilisation en un gaz de type donné. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'alimentation en gaz de circuits d'utilisation au moyen de bouteilles. Lors du raccordement de bouteilles de gaz à des vannes d'alimentation de circuits d'utilisation, il existe une probabilité non négligeable d'effectuer une mauvaise manipulation et de brancher une bouteille dont le gaz contenu io ne correspond au gaz prévu pour l'utilisation. Bien entendu, cette situation représente un enjeu très fort pour la sécurité des utilisateurs ainsi que pour la protection des équipements. En effet, l'utilisation d'un gaz ou d'un mélange inapproprié peut nuire au bon fonctionnement des matériels, introduire des erreurs dans le cas de mesures 15 précises à effectuer, constituer un danger en cas d'erreur de connexion et provoquer une détérioration due à une inadéquation entre les équipements et le gaz mis en oeuvre. Les conséquences en termes d'enjeux économiques sont notamment le temps passé inutilement à vérifier les connexions bouteilles/vannes au moyen 20 de procédures spécifiques, et les impacts négatifs d'une erreur sur le planning de l'utilisateur ou sur les résultats du contrôle qualité et de tests de conformité réalisés sur une ligne de production. Pour remédier à ces inconvénients, on a recours aujourd'hui à des solutions purement mécaniques qui consistent à utiliser des types de 25 connexion (raccord mâle ou femelle, pas à droite ou à gauche, diamètre, etc.) et de raccordements, différents selon le type de gaz. Ces solutions purement mécaniques présentent l'avantage que dans la plupart des cas les branchements malencontreux sont évités. Cependant, un problème dû à la multiplication des types de connexion est l'utilisation de 30 raccords intermédiaires en usine lors du remplissage des bouteilles. Cela a pour effet d'augmenter le nombre d'opérations à réaliser et la probabilité d'incidents (fuites, etc.). De plus, il n'existe pas de tels systèmes de détrompage mécanique pour un certain nombre de gaz compatibles ou pour les petites tailles de bouteilles. Dans ces conditions, les risques d'erreurs de raccordement subsistent avec tous les inconvénients rappelés plus haut. Aussi, un but de la présente invention est de proposer un système de raccordement d'une bouteille de gaz à une vanne destinée à alimenter un circuit d'utilisation en un gaz de type donné, qui permettrait d'empêcher toute erreur lors du branchement d'une bouteille sur une vanne, et ceci quels que soient les gaz utilisés et le calibre des bouteilles. io Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que ledit système de raccordement comprend : - un module de commande de ladite vanne, - des moyens pour fournir audit module de commande une donnée d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille, 15 - des moyens pour fournir audit module de commande une donnée d'identification du type de gaz d'utilisation, ledit module de commande comprenant des moyens de comparaison desdites données d'identification et des moyens d'émission aptes à émettre un signal de commande d'ouverture de la vanne en cas de comparaison positive. 20 Ainsi, on comprend que le système conforme à l'invention exclut tout risque d'erreur puisque la décision d'ouvrir la vanne est prise par le module de commande sur des données objectives concernant le type de gaz effectivement contenu dans la bouteille et celui prévu pour l'utilisation. Il est important de noter que le système de raccordement selon 25 l'invention interdit l'ouverture de la vanne dès qu'une probabilité non nulle d'erreur apparaît, avec l'avantage que s'il survient un problème, celui-ci est détecté avant que le gaz n'ait commencé à être soutiré de la bouteille. Tout risque de pollution ou de danger est ainsi écarté. L'invention prévoit également un dispositif d'alarme apte à être 30 déclenché par ledit module de commande en cas de comparaison négative. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens pour fournir une donnée d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille comprennent un capteur apte à acquérir ladite donnée d'identification stockée dans un support d'information disposé sur ladite bouteille. Dans ce mode de réalisation, la donnée d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille est directement lue sur la bouteille. Selon un autre mode de réalisation, lesdits moyens pour fournir une donnée d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille comprennent un capteur apte à acquérir une donnée d'identification de ladite bouteille stockée dans un support d'information disposé sur ladite bouteille, et un moyen d'interrogation d'une base de données apte à fournir ladite donnée io d'identification du type de gaz contenue dans le bouteille à partir de ladite donnée d'identification de la bouteille. Dans ce mode de réalisation, au contraire, la donnée d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille est connue indirectement. Le capteur du système lit d'abord la donnée d'identification de la bouteille sur la bouteille 15 elle-même, cette donnée d'identification étant ensuite convertie en donnée d'identification du type de gaz utilisé au moyen d'une base de données, gérée par exemple par l'utilisateur ou le fournisseur des bouteilles. Pratiquement, le système de raccordement conforme à l'invention peut être implémenté de différentes manières. 20 Selon un premier mode d'implémentation, ledit module de commande, ledit capteur et lesdits moyens pour fournir audit module de commande une donnée d'identification du type de gaz d'utilisation sont installés au point d'utilisation. Selon un deuxième mode d'implémentation, ladite vanne, ledit module 25 de commande, ledit capteur et lesdits moyens pour fournir audit module de commande la donnée d'identification du type de gaz d'utilisation sont intégrés dans une pièce de raccordement de la bouteille à la vanne. Selon un troisième mode d'implémentation, ledit module de commande et ledit capteur sont intégrés dans un boîtier portable, ledit boîtier portable 30 comprenant également des moyens d'acquisition de la donnée d'identification du type de gaz d'utilisation. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est un schéma général d'un système de raccordement conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma d'un premier mode de réalisation du système de raccordement de la figure 1. La figure 3 est un schéma d'une variante de réalisation du système de raccordement de la figure 2. io La figure 4 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation du système de raccordement de la figure 1. La figure 5 est un schéma d'un troisième mode de réalisation du système de raccordement de la figure 1. Sur la figure 1 est représenté de manière schématique un système de 15 raccordement d'une bouteille 10 de gaz à une vanne 20 d'alimentation en gaz d'un circuit 1 d'utilisation dans une installation industrielle ou un établissement de santé, par exemple. Ce système de raccordement a pour but de garantir une ouverture sécurisée de la vanne 20 au sens où cette ouverture ne peut avoir lieu que si 20 le type de gaz contenu dans la bouteille 10 est conforme au type de gaz prévu pour alimenter le circuit 1 d'utilisation à travers la vanne 20, ceci de manière à écarter tout risque d'erreur de branchement de bouteilles sur la vanne. A cet effet, le système de raccordement de la figure 1 comprend, de manière générale, un module 300 de commande de la vanne 20, des moyens 25 100 pour fournir au module 300 une donnée IDb d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille 10 et des moyens 200 pour fournir au module 300 une donnée IDv d'identification du type de gaz d'utilisation. Ces moyens 200 peuvent être une mémoire associée au module 300 de commande, dans laquelle est stockée la donnée d'identification IDv. 30 Comme le montre la figure 1, le module 300 de commande comprend des moyens 310 de comparaison des données d'identification IDb et IDv ainsi que des moyens 320 d'émission d'un signal de commande de la vanne 20, aptes à émettre un signal d'ouverture de la vanne en cas de comparaison positive. Par contre, en cas de comparaison négative, il peut être prévu que le module 300 de commande déclenche un dispositif 330 d'alarme, sonore et/ou visuelle par exemple, afin d'avertir l'opérateur de la bouteille 10 qu'une erreur de branchement a été commise. La vanne 20 peut être réalisée de multiples façons : vanne électrocommandée, micro-vanne commandée, etc. La figure 1 indique par ailleurs qu'un détecteur 12 de branchement de io la bouteille 10 sur la vanne 20 peut être installé entre la bouteille et la vanne. Ce détecteur 12, du type interrupteur par exemple, a pour but de déclencher le fonctionnement du module 300 de commande dès que le branchement bouteille/vanne est effectué. On obtient de cette manière que l'ouverture de la vanne 20 n'est autorisée qu'après s'être assuré de l'absence de toute erreur 15 de branchement. Le système de raccordement de la figure 1 fonctionne de la façon suivante. Au branchement d'une bouteille 10 sur la vanne 20, le détecteur 12 fait passer le module 300 de commande d'un état de veille à un état actif. L'état 20 de la vanne 20 est en position fermée est vérifié. Le module 300 interroge les moyens 100 et 200 afin d'acquérir les données d'identification IDb et IDv. La comparaison entre les données d'identification est effectuée par les moyens 310 qui, en fonction du résultat de la comparaison, décident soit 25 d'ouvrir la vanne 20 en activant les moyens 320 d'émission du signal de commande d'ouverture, soit de déclencher le dispositif 330 d'alarme. Le module 300 repasse alors en état de veille. Au débranchement de la bouteille 10 détecté par le détecteur 12, le module 300 de commande passe à l'état actif et active l'émission d'un signal 30 de fermeture de la vanne 20 par les moyens 320. Le module 300 repasse à l'état de veille en attendant le branchement d'une nouvelle bouteille. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les moyens pour fournir la donnée IDb d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille 10 comprennent un capteur 110 apte à acquérir la donnée IDb stockée dans un support 120 d'information disposé sur la bouteille 10. Ledit support 120 d'information est par exemple un circuit RFID ( Radio Frequency IDentification ) avec une mémoire contenant la donnée IDb d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille 10. Cette mémoire peut être lue par le capteur 110 lors du branchement de la bouteille 10 sur la vanne 20, cet évènement étant repéré par le détecteur 12. io On peut également utiliser pour support 120 d'information un circuit RFID sans mémoire. Dans ce cas, l'information lue par le capteur 110 peut être un code-barre identifiant la bouteille. Si une partie de ce code-barre contient la donnée d'identification IDb, celle-ci est alors fournie au module 300 de commande par le capteur 110. 15 Sur la figure 3 est représentée une variante de réalisation du système de la figure 2 dans laquelle la donnée d'identification IDb du type de gaz contenu dans la bouteille 10 n'est pas directement connue à partir de la lecture du support 120 par le capteur 110. Dans ce cas, le support 120 d'information, circuit RFID ou code-barrre, ne fournit qu'une donnée 20 d'identification de la bouteille 10 elle-même. Il faut alors que le système comporte un moyen 130 d'interrogation d'une base 140 de données permettant de faire la correspondance entre la donnée d'identification de la bouteille 10 avec la donnée d'identification IDb du gaz qu'elle contient. Ledit moyen 130 d'interrogation peut être un système de télécommunication (RF, 25 WiFi, Zig Bee, GSM, GPRS, UMTS, ...) qui interroge à distance une base 140 de données gérée par l'utilisateur ou le fournisseur de bouteille, ou encore stockée dans un assistant personnel PDA de la personne chargée de la manipulation des bouteilles. Il faut également noter que le type du gaz contenu dans la bouteille 10 30 peut être identifié au moyen d'un détecteur de gaz, tel que par exemple celui connu sous le nom de gas nano-sensor . L'alimentation électrique du système peut être assurée par une pile au lithium, ou par d'autres procédés relevant de la récupération d'énergie ( energy scavening ), comme une micro-turbine ou une cellule photovoltaïque. Dans le cas où des moyens de télécommunication sont employés, il est envisagé que le système soit alimenté par un condensateur chargé par le dispositif extérieur communiquant avec le moyen 130 d'interrogation. S'agissant de l'implémentation pratique du système de raccordement, plusieurs possibilités sont offertes. Sur les figures 2 et 3, on a représenté une implémentation dans laquelle le module 300 de commande, le capteur 110 et les moyens 200 pour io fournir au module 300 de commande la donnée IDv d'identification du type de gaz d'utilisation sont installés au point d'utilisation. Selon l'implémentation montrée sur la figure 4, la vanne 20, le module 300 de commande, le capteur 110 et les moyens 200 pour fournir au module 300 de commande la donnée IDv d'identification du type de gaz d'utilisation 15 sont intégrés dans une pièce 400 de raccordement de la bouteille 10 à la vanne 20. Enfin, l'implémentation de la figure 5 consiste à intégrer ledit module 300 de commande et ledit capteur 110 dans un boîtier portable 500. Dans cette implémentation particulière, le boîtier portable 500 20 comprend également des moyens 510 d'acquisition de la donnée IDv d'identification du type de gaz d'utilisation. Lesdits moyens 510 peuvent être des moyens d'émission/réception aptes à lire à distance le contenu des moyens 200 et à transmettre le signal d'ouverture ou de fermeture de la vanne 20 à travers des moyens 520 d'émission/réception conjugués, situés au point 25 d'application. 30 REVENDICATIONS 1. Système de raccordement d'une bouteille (10) de gaz à une vanne (20) destinée à alimenter un circuit (1) d'utilisation en un gaz de type donné, caractérisé en ce que ledit système de raccordement comprend : - un module (300) de commande de ladite vanne (20), - des moyens (100 ; 110, 120 ; 110, 120, 130, 140) pour fournir audit module io (300) de commande une donnée (IDb) d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille (10), - des moyens (200) pour fournir audit module (300) de commande une donnée (lDv) d'identification du type de gaz d'utilisation, ledit module (300) de commande comprenant des moyens (310) de 15 comparaison desdites données d'identification et des moyens (320) d'émission aptes à émettre un signal de commande d'ouverture de la vanne (20) en cas de comparaison positive. 2. Système selon la revendication 1, comprenant en outre un dispositif (330) d'alarme apte à être déclenché par ledit module (300) de commande en cas 20 de comparaison négative. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant un détecteur (12) de branchement de la bouteille (10) de gaz sur ladite vanne (20), apte à déclencher le fonctionnement dudit module (300) de commande. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel 25 lesdits moyens pour fournir une donnée (IDb) d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille (10) comprennent un capteur (110) apte à acquérir ladite donnée d'identification stockée dans un support (120) d'information disposé sur ladite bouteille (10). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel 30 lesdits moyens pour fournir une donnée (IDb) d'identification du type de gaz contenu dans la bouteille (10) comprennent un capteur (110) apte à acquérir une donnée d'identification de ladite bouteille stockée dans un support (120)d'information disposé sur ladite bouteille (10), et un moyen (130) d'interrogation d'une base (140) de données apte à fournir ladite donnée (IDb) d'identification du type du gaz contenue dans le bouteille (10) à partir de ladite donnée d'identification de la bouteille. 6. Système selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel ledit support (120) d'information est circuit RFID. 7. Système selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel ledit support (120) d'information est un code-barre. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel io lesdits moyens (200) pour fournir une donnée (IDv) d'identification du type de gaz d'utilisation est une mémoire associée audit module (300) de commande. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel ledit module (300) de commande, ledit capteur (110) et lesdits moyens (200) pour fournir audit module (300) de commande la donnée (IDv) d'identification du 15 type de gaz d'utilisation sont installés au point d'utilisation. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel ladite vanne (20), ledit module (300) de commande, ledit capteur (110) et lesdits moyens (200) pour fournir audit module (300) de commande la donnée (IDv) d'identification du type de gaz d'utilisation sont intégrés dans une pièce 20 (400) de raccordement de la bouteille (10) à la vanne (20). 11. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel ledit module (300) de commande et ledit capteur (110) sont intégrés dans un boîtier portable (500), ledit boîtier portable comprenant également des moyens (510) d'acquisition de la donnée (IDv) d'identification du type de gaz 25 d'utilisation.