Brevet FR3034491A1 — publié le 20161007

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne les bouteilles de gaz. Plus précisément, l'invention concerne l'architecture de ces bouteilles. Les bouteilles de gaz comprennent généralement un boitier dans lequel est logé un réservoir de gaz. Les échanges de gaz avec l'extérieur, notamment via un détendeur, se font à l'aide d'une valve intégrée au réservoir. ETAT DE L'ART On connait les bouteilles de gaz traditionnelles sous forme cubique ou parallélépipédique avec la valve disposée au sommet quand la bouteille est correctement utilisée. II suffit ensuite à un utilisateur de fixer un détendeur à la valve. Le détendeur est généralement un élément indépendant comprenant un tuyau souple qui envoie le gaz vers la cuisinière (ou tout autre appareil utilisant du gaz). Un inconvénient majeur pour ces bouteilles réside dans le volume nécessaire pour l'installation, en particulier chez l'utilisateur. De plus, au volume propre de la bouteille s'ajoute l'espace perdu autour du détendeur qui est en saillie à la verticale au-dessus de la valve. La conséquence directe est un surcroit de perte de place disponible. Il a donc été recherché d'autres bouteilles de gaz permettant de diminuer l'encombrement. Néanmoins, les formes possibles pour la bouteille sont limitées par des contraintes de fonctionnement et de réglementation. La principale contrainte réside dans la présence nécessaire d'un volume gazeux au niveau de la valve, appelé « ciel gazeux ». Ce ciel gazeux est nécessaire à la vaporisation de la phase liquide du gaz et c'est cette phase gazeuse dont la pression est abaissée par le détendeur qui est utilisée dans les 3034491 2 appareils à gaz. Ce volume gazeux doit permettre d'éviter les phénomènes d'envahissement liquide (entrée de gaz liquide dans la valve et le détendeur). Il est ainsi recherché une bouteille limitant le volume occupé mais 5 devant respecter les contraintes précédemment mentionnées. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose une bouteille de gaz comprenant un boitier et un 10 réservoir de gaz disposé à l'intérieur du boitier, caractérisée en ce que : - le boîtier comprend une surface inférieure destinée à reposer sur une surface de positionnement horizontale lorsque la bouteille est en position d'utilisation, - le réservoir comprend : 15 o une face inférieure, en contact avec la surface inférieure du boitier, o une face supérieure, sensiblement parallèle à la face inférieure, o une embouchure située sur ou près d'un bord de la face 20 supérieure, configuré pour recevoir une valve, dans laquelle la face supérieure du réservoir est inclinée d'un angle compris entre 0,5 et 100 par rapport à la surface inférieure du boîtier, l'embouchure de la face supérieure du réservoir étant située dans une région de ladite face supérieure qui est la plus éloignée de la surface 25 inférieure du boîtier, de sorte qu'une zone de collecte de la phase gazeuse du gaz est constituée autour de l'embouchure pour permettre la création d'un ciel gazeux. Grâce à cette inclinaison, il est possible d'avoir une valve en bordure de 30 la face supérieure et qui s'étend horizontalement. En effet, puisque le réservoir est incliné, l'embouchure à laquelle est fixée la valve devient la crête, c'est-à-dire le point le plus haut du réservoir, là où le ciel gazeux est présent. On est assuré que l'embouchure du réservoir ne baigne pas 3034491 3 dans le liquide. De plus, l'inclinaison permet aussi de compenser une légère pente d'un meuble sur lequel serait positionnée la bouteille en utilisation. 5 La bouteille peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - les faces inférieure et supérieure sont rectangulaires et reliée entre elles par une paroi latérale bombée, définissant un réservoir 10 de forme globalement parallélépipédique et dans laquelle l'embouchure est disposée sur une longueur de la face supérieure, - l'angle est compris entre 0,8° et 1,2°, 15 - le réservoir comprend dans la zone de collecte une saillie collectrice, augmentant le volume disponible pour le ciel gazeux. La saillie permet de collecter le gaz et d'offrir un ciel gazeux de volume plus important. Cela permet davantage de souplesse sur une éventuelle pente du meuble, comme pour l'inclinaison du 20 réservoir, - la saillie est une protubérance s'étendant sur une dimension de la face supérieure, 25 - la saillie est un bossage situé au niveau de l'embouchure, - la surface inférieure comprend des supports pour maintenir le réservoir incliné de l'angle 15 dans le boitier, 30 - la face supérieure est conçue de sorte à ne former aucune zone de rétention de gaz, autre que celle prévue par la zone de collecte, 3034491 4 - la face supérieure présente un léger bombage, l'embouchure se situant au sommet dudit bombage, - la bouteille comprend en outre une valve vissée dans 5 l'embouchure et dans lequel la valve s'étend sensiblement selon une direction horizontale lorsque la bouteille est en position d'utilisation, L'invention concerne aussi un système de gaz comprenant une bouteille 10 de gaz tel que décrit précédemment, et comprenant en outre un détendeur configuré pour être fixer à ladite valve. L'invention concerne aussi un meuble comprenant un système tel que décrit précédemment, dans lequel le détendeur est solidaire du meuble. 15 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, 20 et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 représente une vue en trois dimensions d'une bouteille de gaz comprenant un boitier, un réservoir et une valve. - La figure 2 représente une vue en trois dimensions d'un réservoir de gaz, sans valve, comprenant une saillie, conformément à un 25 mode de réalisation de l'invention, - La figure 3 représente une vue en trois dimensions d'un réservoir de gaz, sans valve, comprenant une saillie, conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, - La figure 4 représente un vue en coupe d'un réservoir tel que 30 disposé dans une schématisation d'un boitier, selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 5 représente une vue en coupe d'un réservoir et du boitier, selon un mode de réalisation de l'invention. 3034491 5 DESCRIPTION DETAILLEE En référence à la figure 1, une bouteille de gaz 1 est présentée. Cette 5 bouteille de gaz 1 comprend un réservoir de gaz 200 disposé à l'intérieur d'un boîtier 100 (« casing » en terminologie anglo-saxonne). Le réservoir comprend une face supérieure 206, une face inférieure 202 et une paroi latérale 208. Pour des raisons de contraintes liées à la 10 pression, la paroi latérale 208 est typiquement bombée, en forme de coussin. Dans un mode de réalisation préféré, présenté notamment en figures 2, 3 les faces supérieure 206 et inférieure 202 sont de forme rectangulaires. Lorsqu'elles sont parallèles, le réservoir 200 a une forme 15 globalement parallélépipédique, de longueur L, de largeur I, et de hauteur h, avec L I > h. On définit un plan inférieur R formé par la face inférieure 202 du boitier et un plan supérieur Q formé par la face supérieure 206 (figures 4, 5). Les faces inférieure 202 et supérieure 206 sont sensiblement parallèles, 20 ce qui signifie que les plans inférieurs R et supérieur Q, tel que définis, sont parallèles. A titre d'exemple, le réservoir 200 est en acier ou en inox, avec des matériaux d'une épaisseur d'environ 2mm. 25 Le boitier 100 loge le réservoir 200 pour le protéger. Le boitier 100 est préférablement en plastique, par exemple : polypropylène, polyéthylène ou polyamide. Il comprend une surface inférieure 102 qui repose sur une surface de positionnement S horizontale lorsque la bouteille 1 est en position 30 d'utilisation. La surface de positionnement S est par un exemple un tiroir d'un meuble, ou d'un barbecue. La surface inférieure 102 du boitier 100 supporte le réservoir 200 et par conséquent ladite surface 102 est en contact avec la face inférieure 202 3034491 6 du réservoir 200. La surface inférieure 102 comprend typiquement des éléments pour bloquer le réservoir 200 en translation. Le boitier 100 a une forme globalement similaire à celle du réservoir 200, de façon à limiter l'encombrement maximal. 5 Plus précisément, on peut définir un plan de positionnement P grâce à la surface inférieure 102. Ce plan P est généré par trois points de la surface inférieure 102 qui sont en contact physique avec la surface de positionnement S. Ainsi, le plan de positionnement P est configuré pour 10 être virtuellement adjacent (ou confondu) à la surface de positionnement S (voir figures 4, 5). A titre d'exemple, les dimensions du boitier sont : L = 450 à 470 mm, I=420mm et h = 180 mm. Le volume de stockage du réservoir 200 est 15 d'environ 14,4 L, ce qui permet de stocker 7 kg de butane ou 6 kg de propane. Pour permettre au gaz de sortir, le réservoir comprend une embouchure 220 configuré pour recevoir une valve 210. Par exemple, la valve 210 20 s'assemble par vissage dans l'embouchure 220, au moment de la conception du réservoir 200. L'embouchure 220 est située en bordure de la face supérieure 206 ou à proximité d'une bordure. Préférablement, l'embouchure est orientée sensiblement selon une 25 direction horizontale lorsque la bouteille est en position d'utilisation, de façon à ce que la valve 210 soit elle aussi orientée dans cette même direction. En effet, la valve 210 possède généralement deux extrémités sur une même extension longitudinale. En outre, l'embouchure 220 s'étend préférablement orthogonalement à 30 la bordure de la face supérieure 206, ce qui permet d'augmenter la symétrie de la bouteille et donc d'optimiser son agencement. Comme nous allons le voir plus tard, l'orientation est sensiblement parallèle à la surface inférieure 102. 3034491 7 Par orientation de l'embouchure, on entend qu'un élément de la valve qui fait la connexion s'étend selon cette orientation. Par sensiblement, on entend que l'embouchure 220 s'étend, à quelques degrés près, parallèlement au plan de positionnement P, pour favoriser 5 la fixation de la valve 210 à un détendeur par translation de la bouteille 1 sur la surface de positionnement. Néanmoins, dans le cas d'une valve 210 qui présente un coude (non représenté sur les figures), l'orientation de l'embouchure 220 peut être différente. 10 Dans un mode de réalisation préféré, l'embouchure 220 peut se faire sous la forme d'une pièce comprenant un orifice 221 et une extension tubulaire 222 raccordée au réservoir 200 par une ouverture latérale 223 (voir figure 4). Alternativement, l'extension tubulaire 222 peut 15 déboucher directement dans le réservoir, avec une face supérieure 206 adaptée (voir figure 2). Cela sera décrit plus en détail par la suite. L'orifice 221 et l'extension tubulaire 222 autorise un encliquetage ou un vissage de la valve 210. Dans ces deux cas, elles définissent une direction d'orientation sensiblement horizontale, lorsque la bouteille 1 20 est en position d'utilisation. Un tel positionnement de l'embouchure selon une direction « horizontale » de l'embouchure 220 simplifie l'agencement selon lequel la valve 210 s'insère dans le détendeur selon une direction parallèle au 25 plan de positionnement P. En particulier, il suffit de poser la bouteille sur la surface de positionnement P et la faire glisser pour fixer la valve au détendeur. On s'affranchit ainsi des contraintes de poids de la bouteille et on gagne un volume important au-dessus de la bouteille, là où auparavant se trouvait le détendeur. 30 Néanmoins, pour permettre l'échappement du gaz et pour respecter les règlementations, la bouteille de gaz 1 doit présenter un « ciel gazeux » au niveau du détendeur, c'est-à-dire que l'embouchure 220 doit prélever 3034491 8 du gaz, et non pas du liquide à l'intérieur du réservoir 200. Pour cela, il est nécessaire que l'embouchure soit en partie haute du réservoir 200. A titre d'exemple, les normes européennes imposent un ciel gazeux de 5% du volume à 50°C. 5 A cette fin, la face supérieure 206 du 200 est positionnée dans le boitier 100 d'une façon inclinée, d'un angle 15 par rapport à la face inférieure 102. Autrement dit, le plan supérieur Q du réservoir 200 définit l'angle 15 avec le plan de positionnement P du boitier 100. 10 Lorsque le réservoir 200 est sensiblement parallélépipédique, le réservoir 200 est incliné de l'angle Ô. L'inclinaison est effectuée de façon à ce que l'embouchure 220 soit la partie du réservoir 200 la plus éloignée de la surface inférieure 102 du 15 boitier 100. De la sorte, autour de l'embouchure 200, une zone de collecte Z de la phase gazeuse est constituée. Autrement dit, la distance des points de la face supérieure 106 au plan de positionnement P (selon la projection orthogonale) est maximale pour la zone de collecte Z. Ladite zone Z assure la création d'un ciel gazeux pour le bon 20 fonctionnement de la bouteille 1. L'angle 15 est déterminé pour définir un ciel gazeux malgré un plan de positionnement P qui ne serait pas parfaitement horizontal. Néanmoins, plus l'angle 15 est élevé, et plus le volume du boitier 100 contenant le 25 réservoir 200 augmente. La valeur de l'angle 15 est donc avantageusement comprise entre 0,5° et 10°, et plus précisément entre 0,8 et 3°, plus précisément encore entre 0,8 et 1,2°. 30 Du fait de la forme sensiblement parallélépipédique du réservoir 200, la face inférieure 202 définit elle aussi un angle 15 avec la surface inférieure 102, ou le plan de positionnement P. 3034491 9 Par sensiblement orientée selon le plan de positionnement P, ou selon la surface inférieure 202, ou selon la face supérieure 206, on entend que la direction d'orientation de l'embouchure 220 est parallèle à la surface de positionnement P, à l'angle 15 près, puisque l'angle 15 modifie l'orientation 5 de l'embouchure 220. D'une façon générale, l'orientation de l'embouchure 220 forme entre un angle nul et un angle 15 avec le plan de positionnement P. Typiquement, l'inclinaison se fait par rotation autour d'une longueur L, 10 ce qui signifie que l'embouchure 220 est située sur une longueur L opposée du réservoir 100. Dans ce cas, par symétrie du réservoir, la zone de collecte Z peut s'étendre quasiment sur ladite longueur L opposée. 15 Le réservoir 200 est mis en position incliné grâce à des supports 160 formés ou assemblés sur la surface inférieure 202 du boitier 200. Ceux-ci sont préférablement dans la même matière et formé lors du moulage. Afin de favoriser l'existence du ciel gazeux, il est possible d'optimiser la 20 zone de collecte Z en formant une saillie collectrice 230 au niveau de cette zone Z, ce qui permet d'augmenter son volume. La saillie 230 est formée dans la surface supérieure 206 par déformation du matériau. 25 Lorsqu'une telle saillie collectrice 230 est prévue, l'embouchure 220 est alors située sur cette saillie 230, puisqu'il s'agit de la partie la plus haute du réservoir. Deux types de saillie collectrice 230 peuvent être réalisées. 30 En figure 2, un premier exemple est représenté. 3034491 10 La saille collectrice 230 est formée par une protubérance 231 sur toute la zone de collecte Z. La protubérance 231 peut ainsi s'étendre sur toute une longueur L du réservoir 200. Dans ce mode de réalisation, l'extension tubulaire 222 de l'embouchure 5 220 débouche directement dans la protubérance 231. En figure 3 notamment, un deuxième exemple est représenté. La saillie collectrice 230 est formée par un bossage 232 dans la zone de collecte, uniquement autour de l'embouchure 220. 10 En particulier, l'extension tubulaire 222 de la pièce formant embouchure 220 peut faire office de bossage 232, en offrant un volume additionnel dans la zone de collecte Z à partir duquel s'étend l'embouchure 220. Naturellement, il est possible d'adapter le volume et la forme de la saillie 15 collectrice 230 en fonction du volume de ciel gazeux nécessaire. Quelle que soit la forme de la saillie collectrice 230, son rôle est d'optimiser la collecte du gaz dans la zone de collecte Z. La saillie collectrice 230 forme une zone privilégiée de collecte Z, puisque la saillie 20 230 est la partie du réservoir la plus éloignée du plan de positionnement P formée par la surface inférieure 202 du boitier 200. La face supérieure 206 est conçue pour ne pas avoir de zone de rétention de gaz lorsque la bouteille 1 est en position d'utilisation, autre 25 que la zone de collecte Z. Cela signifie que pour tout point de la face supérieure 206 hors de la zone de collecte Z, on peut définir un trajet continu formé de points dont la distance au plan de positionnement ne va qu'en augmentant. Mathématiquement, la fonction définit par la distance entre tout point de 30 face supérieure 206 et le plan de positionnement P (distance définie selon la projection orthogonale) ne comprend qu'un extremum global, qui est un maximum, appartenant à la zone de collecte Z. 3034491 11 Pour favoriser encore la collecte de la phase gazeuse du gaz dans la zone de collecte Z autour de l'embouchure, la surface supérieure 206 peut être légèrement bombée, l'embouchure 220 se situant au sommet du bombage. 5 Ce bombage n'empêche pas la définition du plan supérieur Q tel que présenté précédemment, ni ne s'oppose à la considération d'une forme sensiblement parallélépipédique pour le réservoir 200. Par légèrement bombée, on entend un rayon de courbure au moins supérieur à trois fois la longueur L du réservoir 200. 10 La bouteille de gaz 1, avec la valve 210, est adaptée pour être utilisée dans un meuble équipé d'un détendeur. Typiquement, le détendeur est positionné au fond d'un tiroir ou d'un autre emplacement, et la valve est fixée au détendeur par translation de la bouteille sur le tiroir. Le 15 détendeur est préférablement solidaire du meuble, même s'il reste amovible. REVENDICATIONS1. Bouteille de gaz (1) comprenant un boitier (100) et un réservoir de gaz (200) disposé à l'intérieur du boitier (100), caractérisée en ce que : - le boîtier (100) comprend une surface inférieure (102) destinée à reposer sur une surface de positionnement (S) horizontale lorsque la bouteille (1) est en position d'utilisation, - le réservoir (200) comprend : o une face inférieure (202), en contact avec la surface inférieure (102) du boitier (100), o une face supérieure (206), sensiblement parallèle à la face inférieure (102), o une embouchure (220) située sur ou près d'un bord de la face supérieure (206), configuré pour recevoir une valve (210), dans laquelle la face supérieure (206) du réservoir (100) est inclinée d'un angle (15) compris entre 0,5 et 100 par rapport à la surface inférieure (102) du boîtier (100), l'embouchure (220) de la face supérieure du réservoir étant située dans une région de ladite face supérieure qui est la plus éloignée de la surface inférieure (102) du boîtier, de sorte qu'une zone de collecte (Z) de la phase gazeuse du gaz est constituée autour de l'embouchure (220) pour permettre la création d'un ciel gazeux. 2. Bouteille de gaz (1) selon la revendication 1, dans laquelle les faces inférieure et supérieure (202, 206) sont rectangulaires et reliée entre elles par une paroi latérale bombée, définissant un réservoir (100) de forme globalement parallélépipédique et dans laquelle l'embouchure (230) est disposée sur une longueur de la face supérieure (206). 3. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'angle est compris entre 0,8° et 1,2°. 3034491 13 4. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réservoir (100) comprend dans la zone de collecte (Z) une saillie collectrice (230), augmentant le volume disponible pour le ciel gazeux. 5 5. Bouteille de gaz (1) selon la revendication 4, dans lequel la saillie (230) est une protubérance (231) s'étendant sur une dimension (L) de la face supérieure (206). 10 6. Bouteille de gaz (1) selon la revendication 4, dans lequel la saillie (230) est un bossage (232) situé au niveau de l'embouchure (220). 7. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface inférieure (102) comprend des 15 supports (160) pour maintenir le réservoir (200) incliné de l'angle (15) dans le boitier (100). 8. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face supérieure (206) est conçue de sorte à 20 ne former aucune zone de rétention de gaz, autre que celle prévue par la zone de collecte (Z). 9. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face supérieure (206) présente un léger 25 bombage, l'embouchure (220) se situant au sommet dudit bombage. 10. Bouteille de gaz (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une valve (210) vissée dans l'embouchure et dans laquelle la valve (210) s'étend sensiblement selon 30 une direction horizontale lorsque la bouteille (1) est en position d'utilisation. 3034491 14 11. Système de gaz comprenant une bouteille de gaz (1) selon la revendication précédente, et comprenant en outre un détendeur (2) configuré pour être fixer à ladite valve (210). 5 12. Meuble comprenant un système selon la revendication précédente, dans lequel le détendeur est solidaire du meuble.