Brevet FR3091744A1 — publié le 20200717

Description Titre de l'invention : Robinet de distribution de gaz [0001] L'invention porte sur un robinet de distribution de gaz comprenant un corps de robinet auquel est fixé un dispositif électronique et un élément déformable inséré entre le corps de robinet et le dispositif électronique de manière à venir amortir les chocs ou analogues et ainsi protéger le dispositif électronique, et un récipient de gaz, telle une bouteille de gaz, équipé d'un tel robinet. [0002] Les gaz industriels et médicaux sont habituellement stockés dans des récipients de gaz, telles des bouteilles de gaz, à des pressions pouvant atteindre plusieurs centaines de bars, par exemple 300 bars ou plus. [0003] Afin de pouvoir ensuite distribuer le gaz, un récipient de gaz est généralement équipé d'un robinet., aussi appelé bloc robinet, valve ou bloc de valve, lequel peut inclure ou non, un système de détente de gaz permettant de réduire la pression du gaz jusqu'à une pression compatible avec son utilisation. Le robinet est souvent protégé par un capotage ou « chapeau » de protection servant à le protéger mécaniquement contre les chocs ou analogues. [0004] Par ailleurs, un boitier électronique est souvent monté sur le robinet pour permettre à l'utilisateur de connaître, à tout moment, la pression du gaz dans le récipient et donc indirectement la quantité de gaz qu'il contient. Typiquement, un tel un boitier électronique contient des composants électroniques fragiles, par exemple une carte électronique à microprocesseur, et est fixé au robinet d'un récipient de gaz par l'intermédiaire d'un capteur de pression agencé sur et lui-même solidaire du robinet, lequel sert à mesurer la pression du fluide qui est acheminé par le robinet. [0005] En d'autres termes, le boitier protège les composants électroniques fragiles contre les agressions extérieures, tel que chocs, poussière, condensation, etc... et est relié au robinet du récipient de gaz par une partie du capteur de pression qui est un élément plus fragile, servant alors de liaison mécanique rigide directe entre robinet et boitier. [0006] Or, cette liaison rigide directe entre le boitier et le corps de robinet, qui est assurée par une partie du capteur de pression, subit également de nombreuses contraintes et constitue dès lors un « point faible » de l'ensemble. [0007] Ainsi, lorsqu'une bouteille de gaz munie d'un tel robinet est soumise à des vi- brations, pendant son transport par exemple, ces vibrations sont transmises au boitier électronique par l'intermédiaire du capteur de pression qui fait office de liaison rigide entre corps de robinet et boitier électronique, et peuvent détériorer des composants fragiles qu'il contient. [0008] Dès lors, le problème qui se pose est qu'un tel boitier électronique et capteur de pression associé doivent, pour assurer pleinement leurs rôles, être conçus de manière à 2 pouvoir absorber les efforts mécaniques extérieurs, tel que montage, transport, vibrations, chutes, chocs, et ceux résultant de légers défauts de fabrication des pièces qui les constituent ou qui constituent d'autres composants, et aussi étanches aux fluides, notamment aux gaz et à l'eau de condensation. [0009] La solution de l'invention concerne alors un robinet de distribution de gaz pour récipient de fluide sous pression comprenant un corps de robinet sur lequel est monté un dispositif capteur de pression, et un boiticr électronique, ledit [initier électronique étant solidarisé au dispositif capteur de pression par l'intermédiaire d'une pièce de liaison deformable. [0010] En d'autres termes, selon l'invention, la liaison entre le boiticr et le corps de robinet n'est plus une liaison rigide directe mais une liaison souple indirecte qui est assurée par une pièce de liaison deformable venant s'intercaler entre ceux-ci, laquelle est configure° pour et/ou apte à absorber tout ou partie des chocs, vibrations ou autres contraintes afin de les inhiber et/ou au moins les amortir et ainsi préserver au moins partiellement le boitier électronique. Selon le mode de réalisation considéré, le robinet de distribution de gaz de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la pièce de liaison deformable est prise en sandwich entre au moins une paroi rigide du boitier électronique et la surface périphérique externe du dispositif capteur de pression. la paroi rigide du boitier électronique constitue une partie de la coque ou carcasse du boitier. le boitier électronique comprend une coque ou carcasse externe en matériau rigide non-déformable, en particulier en métal, en polymère ou analogue. la pièce de liaison défonnable est en élastomère ou en métal, ou les cieux. la pièce de liaison défonnable est une pièce annulaire, une membrane ou une pièce à soufflets, c'est-à-dire en « accordéon ». la pièce de liaison défonnable est fabriquée par injection ou surmoulage. la pièce de liaison défonnable est mise en place et/ou fixée au boitier électronique et au dispositif capteur de pression par déformation élastique, collage, montage en force ou thermoformage. le corps de robinet est en métal ou alliage métallique, notamment en laiton, en acier inoxydable ou les deux. le boitier électronique comprend un écran d'affichage, en particulier un écran à affichage digital. le corps de robinet est traversé par au moins un passage interne de fluide, c'est-à-dire un ou plusieurs passages internes de fluide, tels des perçages ou analogues. 3 le boitier électronique contient une carte électronique à microprocesseur,de préférence à microcontrôleur. le dispositif capteur de pression est agencé de manière à opérer une mesure de pression au sein du passage interne de fluide et est relié électriquement à la carte électronique pour lui transmettre des signaux de mesure de pression. le dispositif capteur de pression est relié électriquement à la carte électronique par l'intermédiaire de fils de raccordement électrique ou analogue. il comprend un système de détente de gaz intégré (RDI), de préférence incluant un clapet, un siège de clapet etc... le boitier électronique comprend une paroi de fond, une paroi périphérique et une paroi supérieure, de préférence la paroi périphérique relie la paroi de fond à la paroi supérieure. l'écran d'affichage est agencé dans ou porté par la paroi supérieure. le dispositif capteur de pression est solidarisé à la paroi de fond du boitier électronique par l'intermédiaire de la pièce de liaison deformable. le dispositif capteur de pression comprend en outre des moyens de mesure de la température permettant de mesurer ou estimer la température du gaz. il est un robinet simple contrôlant uniquement le débit de gaz. il est un robinet à détendeur intégré, encore appelé RDI, permettant de contrôler débit et pression du gaz délivré. il comprend en outre un volant rotatif contrôlant le débit de gaz, un raccord de sortie de gaz, un raccord de remplissage, et/ou un levier d'isolement du gaz. [0011] L'invention concerne un récipient de gaz équipé d'un robinet de distribution de gaz selon l'invention. [0012] Selon le cas, le récipient de gaz selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : il contient un gaz ou mélange gazeux choisi parmi l'oxygène, l'air, un mélange N2010,, He/02 ou NO/azote, ou tout autre gaz ou mélange gazeux. il est choisi parmi les bouteilles ou bonbonnes de gaz. il a une taille comprise entre 40 cm et 150 cm, typiquement entre 50 et 105 cm. il contient de 2 à 50 litres, par exemple de 9 à 26 litres (contenance en équivalent eau). il a un corps cylindrique creux.il comprend un col portant un orifice de sortie du gaz au niveau duquel est fixé le robinet. il est en acier, en un alliage d'aluminium ou en matériau composite. il contient un gaz à une pression supérieure à 1 bar abs allant jusqu'à 350 bar abs environ. il est équipé d'un capotage de protection agencé autour du robinet. le capotage comprend une ou plusieurs ouvertures donnant accès au robinet, en particulier au volant rotatif, au raccord de sortie de gaz, au hoitier électronique et/ou au raccord de remplissage. le capotage est formé, en tout ou en partie, en polymère ou en métal ou alliage métallique. [0013] L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence à : [0014] [fig.1] qui schématise un robinet de distribution de gaz selon l'invention agencé sur une bouteille de gaz et protégé par un capotage de protection. [0015] [fig.1] schématise un robinet de distribution de gaz 1 selon l'invention monté sur un récipient de gaz 11 sous pression, à savoir ici une bouteille ou bonbonne de gaz (représentée partiellement), et protégé par un capotage 13 ou « chapeau » de protection rigide, par exemple en métal ou en polymère, qui est fixé au col 14 du récipient de gaz 11. Cc robinet de distribution de gaz 1 comprend un corps de robinet 2, par exemple en laiton, traversé par un (ou plusieurs) passage(s) de gaz interne 10 permettant d'acheminer du gaz depuis le volume interne 12 du récipient de gaz 11 où le gaz est stocké sous pression, jusqu'à un (ou plusieurs) embout de distribution (non montré), aussi appelé raccord de sortie, permettant de délivrer le gaz à l'utilisateur. Le passage de gaz interne 10 est en communication fluidique avec le volume interne 12 du récipient de gaz 11. En général, le corps de robinet 2 est formé d'un métal ou alliage métallique, tel un laiton, un acier inoxydable ou une association des deux. [0016] Le robinet de distribution de gaz 1 est fixé au col 14 du récipient de gaz 11 par vissage, via un embout de fixation 9 faisant partie du corps de robinet 2. L'embout de fixation 9 est traversé par le passage de gaz 10. L'embout de fixation 9 est de forme cylindrique ou tronconique. [0017] Un système de détente de gaz (non montré) peut être inséré sur le passage de gaz interne 10 de manière à réduire la pression du gaz contenu dans le récipient 11, appelée haute pression» ou « HP », jusqu'à une pression inférieure d'utilisation, appelée basse pression » ou « BP ». Par exemple, le gaz peut être stocké dans le volume interne 12 du récipient de gaz 11 à une pression pouvant atteindre 300 bars ou plus, et subir une détente jusqu'à une pression basse de l'ordre de 4 bars ou moins. Dans ce cas, on parle de robinet à détendeur intégré ou RDI. [0018] Le robinet de distribution de gaz 1 est aussi équipé d'un dispositif de mesure de pression 3, plus simplement appelé « capteur de pression » qui est fixé directement au corps 2 de robinet de manière à pouvoir opérer des mesures de pression dans le passage de gaz 10, que ce soit directement au sein du passage de gaz 10, ou indi- rectement, par exemple via un canal de mesure (non montré) en communication fluidique avec ledit passage de gaz 10. [0019] Les mesures (i.c. signaux) de pression opérées par le capteur de pression 3 sont transmises à un boitier électronique 4 contenant des composants électroniques sensibles, en particulier une carte électronique 5 à microprocesseur permettant de traiter les mesures de pression. [0020] Le boitier électronique 4 comprend aussi un écran d'affichage 43, tel qu'un afficheur numérique, en couleurs ou en noir et blanc, par exemple à cristaux liquides, à LED ou autre, permettant d'afficher les valeurs de pression mesurées ou d'autres données, par exemple une autonomie résiduelle en gaz calculée ou estimée à partir des valeurs de pression mesurées et éventuellement d'une valeur de température fixe ou mesurée. [0021] Selon l'invention, le hoiticr électronique 4 est solidarisé indirectement au capteur de pression 3 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison deformable 7, qui est prise en sandwich entre la paroi de fond rigide 41 du hoiticr électronique 4 et la surface périphérique externe 31 du capteur de pression 3. [0022] Cette pièce de liaison déformable 7 permet d'absorber toute ou partie des vibrations ou autres contraintes susceptibles de se propager depuis le corps de la bouteille 11 jusqu'au hoiticr électronique 4 et cc, par l'intermédiaire capteur de pression 3. [0023] Avantageusement, la pièce de liaison déformablc 7 est en élastomère ou en métal. Dans le mode de réalisation présenté, il s'agit d'une pièce en élastomère de forme annulaire ; toutefois, elle pourrait revêtir une autre forme et/ou être réalisée en un autre matériau, par exemple une membrane ou une pièce à soufflets, c'est-à-dire en forme d'accordéon ». notamment en métal. [0024] Selon le mode de réalisation choisi, la pièce de liaison déformable 7 peut être fabriquée par injection ou surmoulage, et/ou mise en place et/ou fixée au boitier électronique 4 et/ou au capteur de pression 3 par déformation élastique, collage, montage en force ou thermoformage. Elle peut donc avoir une structure monobloc ou formée de plusieurs sous-unités assemblées entre elles. [0025] Comme on le voit sur [FIG. 1], la pièce de liaison déformable 7 forme un manchon autour d'une partie du capteur de pression 3 et par ailleurs vient protéger au moins le dessous. c'est-à-dire le fond 41 du boitier 4. [0026] Une façon générale, l'invention concerne aussi une utilisation d'un récipient de gaz équipé d'un robinet de distribution de gaz selon l'invention, notamment ceux décrits en références à [FIG. 1], pour stocker ou distribuer un gaz ou un mélange gazeux, en particulier, un gaz ou mélange gazeux médical choisi parmi l'oxygène, l'air, un mélange N20/0,, He/G, ou NO/azote, ou tout autre gaz ou mélange gazeux. 6